JP2013255073A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フラッシュ調光機能を有する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus having a flash light control function.
従来、夜間や室内等の光量の少ないシーンや逆光シーンにおいて、光量の不足を補うためにフラッシュ装置を用いた撮影が行われることがある。このフラッシュ装置を用いた撮影では、フラッシュ撮影後に得られる画像の露光量が適正露光量となるようにフラッシュ装置の発光量を適切に制御する必要がある。この発光量の制御が一般に調光制御と呼ばれている。 Conventionally, photographing using a flash device is sometimes performed in a scene with low light quantity such as at night or indoors or in a backlight scene to compensate for the shortage of light quantity. In photographing using this flash device, it is necessary to appropriately control the light emission amount of the flash device so that the exposure amount of an image obtained after flash photographing becomes an appropriate exposure amount. This control of the amount of emitted light is generally called dimming control.
調光制御の中で多く用いられている手法としてプリ発光を用いた調光制御(以下、この制御をプリ発光制御と記す)が知られている。プリ発光制御は、フラッシュ装置を発光させない状態で撮像素子から得られる定常光データとフラッシュ装置を少光量で発光させた状態で撮像素子から得られるプリ発光データとを本露光前に取得し、これら定常光データとプリ発光データとを用いて本露光時のフラッシュ装置の発光量を決定する方法である。このようなプリ発光制御については、例えば特許文献1において開示されている。 A dimming control using pre-emission (hereinafter, this control is referred to as pre-emission control) is known as a technique often used in dimming control. Pre-flash control acquires the steady light data obtained from the image sensor with the flash device not emitting light and the pre-flash data obtained from the image sensor with the flash device emitting light with a small amount of light before the main exposure. This is a method of determining the light emission amount of the flash device during the main exposure using the steady light data and the pre-light emission data. Such pre-emission control is disclosed in Patent Document 1, for example.
また、近年、デジタルカメラに用いられる撮像素子としてCMOSイメージセンサ(以下、単にCMOSセンサと記す)が用いられることがある。CMOSセンサは、光電変換素子を含む画素が2次元に配列されて構成されている。CMOSセンサの電子シャッタ方式は、グローバルシャッタ方式とローリングシャッタ方式とが知られている。グローバルシャッタ方式は、画素に蓄積された電荷をフレーム毎に一斉に読み出す方式である。一方、ローリングシャッタ方式は、画素に蓄積された電荷をライン単位で読み出す方式である。ローリングシャッタ方式の撮像装置は、例えば特許文献2において提案されている。特許文献2等の、ローリングシャッタ方式の撮像装置の場合、露光の開始及び終了のタイミングがライン毎にずれることとなる。 In recent years, a CMOS image sensor (hereinafter simply referred to as a CMOS sensor) may be used as an image sensor used in a digital camera. The CMOS sensor is configured by two-dimensionally arranging pixels including photoelectric conversion elements. As the electronic shutter system of the CMOS sensor, a global shutter system and a rolling shutter system are known. The global shutter method is a method in which charges accumulated in pixels are read all at once for each frame. On the other hand, the rolling shutter method is a method of reading out charges accumulated in pixels in units of lines. For example, Patent Document 2 proposes a rolling shutter type imaging apparatus. In the case of a rolling shutter type imaging apparatus such as Patent Document 2, the exposure start and end timings are shifted for each line.
ここで、ローリングシャッタ方式の撮像装置において、調光エリアの全てにフラッシュ光を照射するためには、例えば露光時間を長くすることが考えられる。しかしながら、露光時間を長くすると、プリ発光時に得られる画像データにおける定常光の影響が大きくなる。逆に、露光時間を短くし、フラッシュ光が照射された部分のみで調光制御を行うことも考えられるが、この場合には、全面にフラッシュ光を照射した場合に比べて調光制御の精度が落ちてしまう。また、フラッシュ光を瞬間光とせず、一定期間の間、発光させるようにすることでも調光エリアの全面にフラッシュ光を照射することが可能である。ただし、この場合には、一定期間の間、フラッシュ光を一定光量で発光させ続けるためのエネルギーが必要となる。 Here, in the rolling shutter type imaging apparatus, in order to irradiate flash light to all of the light control areas, for example, it is conceivable to increase the exposure time. However, if the exposure time is lengthened, the influence of stationary light in the image data obtained during pre-emission becomes large. Conversely, it may be possible to shorten the exposure time and perform dimming control only on the part irradiated with flash light. In this case, however, the accuracy of dimming control is higher than when the entire surface is irradiated with flash light. Will fall. Further, it is possible to irradiate the entire surface of the light control area with the flash light by causing the flash light to emit light for a certain period without using the flash light as instantaneous light. However, in this case, energy is required to keep the flash light continuously emitted for a certain period.
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、プリ発光測光時の露光時間を短くしたとしても、高い精度で調光制御を行うことが可能な撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of performing dimming control with high accuracy even if the exposure time during pre-emission photometry is shortened. .
前記の目的を達成するために、本発明の一態様の撮像装置は、被写体を撮像して前記被写体に係る画像データを得る撮像部と、前記被写体に対してフラッシュ光を発光するフラッシュ発光部と、前記撮像部による複数フレームの撮像を実行させる撮像制御部と、前記それぞれのフレームの露光期間が重なるタイミングで前記フラッシュ発光部をプリ発光させるフラッシュ制御部と、前記フラッシュ発光部をプリ発光させた結果、前記撮像部で得られた複数フレームの画像データを基づいて前記撮像部の本露光時の前記フラッシュ発光部の発光量を算出する制御部と、を具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to an aspect of the present invention includes an imaging unit that captures an image of a subject to obtain image data relating to the subject, and a flash light emitting unit that emits flash light to the subject. An imaging control unit that executes imaging of a plurality of frames by the imaging unit, a flash control unit that pre-flashes the flash light emitting unit at a timing when the exposure periods of the respective frames overlap, and preflashed the flash light emitting unit As a result, the image processing apparatus includes a control unit that calculates a light emission amount of the flash light emitting unit during main exposure of the image capturing unit based on a plurality of frames of image data obtained by the image capturing unit.
本発明によれば、プリ発光測光時の露光時間を短くしたとしても、高い精度で調光制御を行うことが可能な撮像装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imaging apparatus capable of performing dimming control with high accuracy even when the exposure time during pre-emission photometry is shortened.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る調光機能を備えた撮像装置の構成を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an imaging apparatus having a light control function according to an embodiment of the present invention.
図1に示す撮像装置は、鏡枠11と、撮像素子15と、アナログ/デジタル(A/D)変換部16と、SDRAM17と、CPU21と、撮像制御部22と、鏡枠制御部23と、AE制御部24と、AF制御部25と、フラッシュ制御部26と、フラッシュ発光部27と、電源制御部28と、電源回路29と、画像処理部31と、不揮発性メモリ32と、内蔵メモリ33と、外部メモリ34と、表示部35と、操作部36と、を有している。
1 includes a
鏡枠11は、撮影レンズ12と、絞り13とをその内部に有している。撮影レンズ12は、フォーカスレンズやズームレンズ等の複数のレンズを有する光学系であって、被写体の光学像を撮像素子15に集光させる。撮影レンズ12を構成する各レンズは、CPU21からの指示に応じて動作する鏡枠制御部23によりその光軸方向に移動される。絞り13は、撮影レンズ12を介して撮像素子15に入射する光束の入射量を調節する。この絞り13は、CPU21からの指示に応じて動作する鏡枠制御部23により開閉される。
The
撮像素子15は、光電変換素子(フォトダイオード等)を有する画素が二次元状に配置された撮像エリアを有している。そして、この撮像エリアには、例えばベイヤ配列のカラーフィルタが形成されている。この撮像素子15は、撮影レンズ12により集光された光を、各画素で受光して光電変換することで、光の量を電荷量に変換し、さらに電荷をアナログ電圧信号(画像信号)としてA/D変換部16へ出力する。本実施形態の例の撮像素子15は、CMOSセンサである。また、撮像素子15の露光時間の制御は、ローリングシャッタ方式で行う。
The
A/D変換部16は、撮像素子15から出力されたアナログの画像信号をデジタル画像信号(以降、画像データという)に変換する。
The A /
SDRAM17は、A/D変換部16において得られた画像データ及び画像処理部31において処理された画像データ等の各種データを一時的に記憶する記憶部である。
The
CPU21は、図1に示す撮像装置の各ブロックを制御する。CPU21は、AE制御の際には、AE制御部24で演算された露光量に従って撮像制御部22及び鏡枠制御部23を制御する。また、CPU21は、AF制御の際には、AF制御部25で演算された合焦評価値に従って撮像制御部22を制御する。また、CPU21は、フラッシュ発光部27の発光が必要な際にはフラッシュ発光部の発光量及び発光タイミングを決定する制御部としても機能する。さらに、CPU21は、表示部35の制御をしたり、画像データを内蔵メモリ33又は外部メモリ34に記録する際の制御をしたりもする。
CPU21 controls each block of the imaging device shown in FIG. In the AE control, the
撮像制御部22は、CPU21の指示に応じて撮像素子15の動作を制御する。この撮像制御部22は、CPU21からの指示を受けて撮像素子15のフレームレートを設定し、この設定したフレームレートに従って垂直同期信号VD及び水平同期信号HDを撮像素子15に入力することによって、撮像素子15の動作を制御する。撮像素子15は、垂直同期信号VDに同期して、1フレーム分の撮像を実行する。このとき、撮像素子15は、水平同期信号HDに同期して、1ラインずつ順次露光(信号蓄積)を実行する。
The
鏡枠制御部23は、CPU21からの指示に応じて鏡枠11内の撮影レンズ12及び絞り13の動作を制御する。この鏡枠制御部23は、CPU21からの指示に応じて各レンズをその光軸方向に駆動させたり、絞り13の開口量を制御したりする。
The lens
AE制御部24は、自動露出制御(AE)のための撮像素子15の露光量(絞り値及び露光時間)を演算する。この露光量の演算は、例えば撮像素子15を介して得られた画像データから得られる被写体輝度(被写体を含む撮影シーンの明るさ)を用いて行われる。被写体輝度を算出するためのデータは、専用の測光センサの出力であっても良い。
The AE control unit 24 calculates the exposure amount (aperture value and exposure time) of the
AF制御部25は、自動焦点制御(AF)のための処理を行う。例えばAF制御部25は、撮像素子15を介して得られた画像データから高周波成分のデータを取り出し、この高周波成分のデータを所定エリア毎に積算して合焦評価値を取得する。なお、AF制御部25は、専用のセンサを備えて撮影レンズ12の焦点ずれ量を求めることが可能な構成としても良い。
The AF control unit 25 performs processing for automatic focus control (AF). For example, the AF control unit 25 extracts high-frequency component data from the image data obtained via the
フラッシュ制御部26は、CPU21からの指示に応じてフラッシュ発光部27を発光させる。詳しい説明は後で述べるが、フラッシュ制御部26は、2フレームの露光期間中にフラッシュ発光部27を1回発光させる2フレーム発光させる制御も行う。
The
フラッシュ発光部27は、例えばキセノン(Xe)管等の発光管や反射傘を備えており、フラッシュ制御部26からの発光指示を受けた場合に発光する。
The flash
電源制御部28は、電源回路29の駆動電源としての電池の残量を検出する等の、電源回路29の制御を行う。
The power
電源回路29は、駆動電源としての電池と、電池の電圧を撮像装置の各ブロックが必要とする大きさの電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、撮像装置の各ブロックに電力を供給する。 The power supply circuit 29 includes a battery as a drive power supply and a booster circuit that boosts the voltage of the battery to a voltage having a magnitude required by each block of the imaging apparatus, and supplies power to each block of the imaging apparatus.
画像処理部31は、画像データに対して各種の画像処理を施す。この画像処理には、例えばホワイトバランス補正処理、同時化処理、色変換処理、ガンマ補正処理が含まれる。また、画像処理部31は、記録のための画像の圧縮や圧縮された画像の伸張等も行う。 The image processing unit 31 performs various image processes on the image data. This image processing includes, for example, white balance correction processing, synchronization processing, color conversion processing, and gamma correction processing. The image processing unit 31 also compresses an image for recording, decompresses the compressed image, and the like.
不揮発性メモリ32は、撮像装置の動作に必要な各種パラメータを記憶している。また、不揮発性メモリ32は、CPU21にて実行するプログラムも記憶している。CPU21は、不揮発性メモリ32に記憶されているプログラムに従い、また不揮発性メモリ32から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。
The
内蔵メモリ33及び外部メモリ34は、画像処理部31において圧縮された画像データ等の各種のデータを記録するための記録媒体である。内蔵メモリ33は、撮像装置に内蔵される記録媒体であり、外部メモリ34は、撮像装置に対して着脱自在な記録媒体である。 The built-in memory 33 and the external memory 34 are recording media for recording various data such as image data compressed by the image processing unit 31. The built-in memory 33 is a recording medium built in the imaging apparatus, and the external memory 34 is a recording medium that is detachable from the imaging apparatus.
表示部35は、例えば液晶ディスプレイであり、画像処理部31で処理された画像データに基づく画像やメニュー画面等の各種の画像を表示する。 The display unit 35 is, for example, a liquid crystal display, and displays various images such as an image based on the image data processed by the image processing unit 31 and a menu screen.
操作部36は、電源ボタン、レリーズボタン、選択キー等の操作部材である。ユーザによって操作部36の何れかの操作部材が操作されることにより、CPU21は、ユーザの操作に応じた各処理を実行する。電源ボタンは、撮像装置の電源のオンオフ指示を行うための操作部材である。レリーズボタンは、撮影動作の実行を指示するための操作部材である。このレリーズボタンは、1stレリーズスイッチと2ndレリーズスイッチとを有している。レリーズボタンが半押しされて1stレリーズスイッチがオンされた場合に、CPU21は、AE制御及びAF制御等の撮影準備シーケンスを行う。また、レリーズボタンが全押しされて2ndレリーズスイッチがオンされた場合に、CPU21は、撮影動作(本露光)を行う。また、選択キーは、撮像装置の各種の設定を行うための操作部材である。
The
次に、撮像装置のフラッシュ撮影動作について説明する。フラッシュ撮影動作は、被写体の輝度が所定レベルよりも暗い場合やユーザによってフラッシュ発光部27を発光させるように設定された場合等に行われる。なお、図1に示す撮像装置はフラッシュ発光部27の発光を伴わない撮影を行うことも可能である。しかしながら、フラッシュ発光部27の発光を伴わない撮影動作は従来と同様であるのでここでは説明を省略する。
Next, the flash photographing operation of the imaging device will be described. The flash photographing operation is performed when the brightness of the subject is darker than a predetermined level or when the user sets the flash
図2は、撮像装置のフラッシュ撮影動作について示すフローチャートである。ここで、図2の処理はCPU21によって制御されるものである。なお、図2のフローチャートでは、フラッシュ撮影動作前のスルー画表示、AE制御及びAF制御等の処理については図示を省略している。
FIG. 2 is a flowchart showing the flash photographing operation of the imaging apparatus. Here, the processing of FIG. 2 is controlled by the
CPU21は、ユーザによりレリーズボタンが全押しされて2ndレリーズスイッチがオンされたかを判定する(ステップS101)。ステップS101において、2ndレリーズスイッチがオンされるまで、CPU21は、ステップS101の判定を繰り返す。
The
ステップS101において、2ndレリーズスイッチがオンされたと判定した場合に、CPU21は、定常光測光を実行する(ステップS102)。この処理において、CPU21は、予め定められた露光時間TEに従って撮像制御部22を制御しつつ、フラッシュ発光部27を発光させないようにした定常光露光動作を行う。露光時間TEは、定常光の影響が十分に少ないと考えられる時間であって、例えば不揮発性メモリ32に固定値として記録されている。なお、露光時間TEを撮影条件に応じて可変としても良い。例えば、定常光の影響が少ない場合には、露光時間TEを長くすることができる。定常光露光動作の後、CPU21は、定常光露光動作によって得られた評価値データをフラッシュ制御部26に入力する。フラッシュ制御部26は、定常光露光動作によって得られた評価値データから算出した被写体輝度のデータを定常光データとしてSDRAM17に記憶させる。
If it is determined in step S101 that the 2nd release switch has been turned on, the
定常光測光の後、CPU21は、プリ発光用のフラッシュ発光制御を行う(ステップS103)。詳細な説明については後述するが、プリ発光用のフラッシュ発光制御においては、ステップS104のプリ発光時におけるフラッシュ発光部27の発光量と発光タイミングとを決定する。
After steady light metering, the
フラッシュ発光制御の後、CPU21は、プリ発光測光を実行する(ステップS104)。この処理において、CPU21は、フラッシュ発光制御において決定された露光時間に従って撮像制御部22を制御しつつ、ステップS103で決定された発光量及び発光タイミングに従ってフラッシュ制御部26を制御してフラッシュ発光部27を発光させるプリ発光露光動作を行う。そして、CPU21は、プリ発光露光動作によって得られた評価値データをフラッシュ制御部26に入力する。フラッシュ制御部26は、プリ発光露光動作によって得られた評価値データから算出した被写体輝度のデータをプリ発光データとしてSDRAM17に記憶させる。
After the flash emission control, the
プリ発光測光の後、CPU21は、本発光用のフラッシュ発光制御を行う(ステップS105)。詳細な説明については後述するが、本発光用のフラッシュ発光制御においては、ステップS106の本露光時におけるフラッシュ発光部27の発光量と発光タイミングとを決定する。
After the pre-flash metering, the
フラッシュ発光制御の後、CPU21は、本露光を実行する(ステップS106)。この処理において、CPU21は、予め実行されたAE制御において算出された露光量に従って鏡枠制御部23及び撮像制御部22を制御しつつ、ステップS105で決定された発光量及び発光タイミングに従ってフラッシュ発光部27を発光させる本露光動作を行う。そして、CPU21は、本露光動作によって得られた画像データを画像処理部31に入力する。画像処理部31は、本露光動作によって得られた画像データを画像処理する。画像処理の後、CPU21は、画像処理の結果として得られた圧縮画像データを、画像ファイルとして内蔵メモリ33又は外部メモリ34に記録する。その後に、CPU21は、図2の処理を終了させる。
After the flash emission control, the
図3は、フラッシュ発光制御処理の詳細について示すフローチャートである。
CPU21は、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理かを判定する(ステップS201)。
FIG. 3 is a flowchart showing details of the flash emission control process.
The
ステップS201において、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理であると判定した場合に、CPU21は、露光時間TEが撮像素子15の信号読み出し時間TR以上であるかを判定する(ステップS202)。ここで、信号読み出し時間TRとは、撮像素子15の撮像エリアのうち、調光が必要なエリア(調光エリアという)からの画像信号の読み出しにかかる時間であり、例えば固定値として不揮発性メモリ32に記録されている情報である。なお、撮像素子15の動作モードによっては間引き読み出しを行う場合がある。間引き読み出しをする場合には、間引き数に応じて信号読み出し時間TRを短くする。
In step S201, if the current process is judged as a flash light emission control process at the pre-emission,
ステップS202において、露光時間TEが信号読み出し時間TR以上でない、即ち1回の発光で調光エリアにフラッシュ光を照射することができないと判定した場合に、CPU21は、現在の撮影シーンが2フレーム発光条件を満たしているかを判定する(ステップS203)。2フレーム発光条件とは、2フレームに対して1回のプリフラッシュ光を発光させるかを判定するための条件である。広範囲の調光エリアに対しての調光が必要である場合に、2フレーム発光条件を満たしていると判定する。広範囲の調光エリアに対しての調光制御が必要な撮影シーンは、例えばフラッシュ光の届く距離に複数の被写体が存在するような撮影シーンである。このような2フレーム発光条件を満たす撮影シーンは、例えば画像データから顏が検出されたか(人物が存在しているか)、所定数(例えば2個)以上の低輝度エリアが存在しているか、等から判定することができる。勿論、ユーザが2フレーム発光の実行を指示できるようにしても良い。
In step S202, the exposure time T E is not the signal read time T R above, that is, when it is determined that it is impossible to irradiate the flash light dimming area in one emission,
ステップS203において、現在の撮影シーンが2フレーム発光条件を満たしていると判定した場合に、CPU21は、2フレーム目の露光条件を決定する(ステップS204)。その後、ステップS204において、2フレーム目の露光条件を決定した後、CPU21は、次回の発光時に2フレーム発光をするようにフラッシュ制御部26を設定する(ステップS205)。
If it is determined in step S203 that the current shooting scene satisfies the two-frame emission condition, the
図4は、2フレーム発光の概要を示すタイミングチャートである。2フレーム発光において、CPU21は、撮像制御部22を制御して撮像素子15による2フレームの撮像を行う。そして、CPU21は、フラッシュ制御部26を制御して、調光エリアにフラッシュ光が照射される期間中に、フラッシュ発光部27をプリ発光させる。図4は、撮像エリアの全エリアを調光エリアとした例を示している。しかしながら、必ずしも撮像エリアの全エリアが調光エリアである必要はない。
FIG. 4 is a timing chart showing an outline of two-frame light emission. In the two-frame light emission, the
ローリングシャッタ方式で撮像素子15の露光時間を制御する場合、それぞれのラインで露光時間を等しくするためには、図4に示すように、それぞれのラインの信号読み出し時間分ずつそれぞれのラインの露光開始と露光終了のタイミングをずらす必要がある。このようにしてそれぞれのラインの露光を制御した場合、露光時間TEが短くなると、フラッシュ光が調光エリアの一部に照射されなくなる可能性が生じる。本実施形態では、2フレーム分の露光を行うことで、フレーム毎の露光時間を短くしつつ、広範囲の調光エリアにフラッシュ光が照射される期間を確保する。
When the exposure time of the
2フレーム発光を行う撮影シーンの例として、図5(a)に示すような、銅像を背景被写体として逆光状態の人物を撮影するシーン200を考える。逆光状態の場合、人物の露出を適正とするためにはフラッシュ発光部27を発光させることとなる。ただし、この場合にはフラッシュ発光部27の発光によって人物の露出を適正とすることができる反面、フラッシュ発光部27の発光によって銅像の明るさも増してしまい、銅像の部分が白飛びしてしまう可能性がある。図5(a)のような撮影シーンでは、主要被写体としての人物の露出と同様に、背景被写体としての銅像の露出も重要である。したがって、図5(a)のような撮影シーンでは、広範囲の調光エリアに対して調光をして、銅像の部分が白飛びしないようにすることが望ましい。
As an example of a shooting scene that emits two frames, consider a
図5(a)のような撮影シーンに対し、図4に示す2フレーム発光を行うと、1フレーム目では、図5(b)に示す調光エリアの下半分のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ201が得られ、2フレーム目では、図5(b)に示す調光エリアの上半分のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ202が得られる。したがって、1フレーム目の画像データの上半分と2フレーム目の画像データの下半分の画像データとを合成した画像データ203は、撮像エリアの略全体にフラッシュ光が照射されたのと等価な画像データとなる。なお、この画像データの合成は、例えば画像処理部31において行う。
When the two-frame light emission shown in FIG. 4 is performed on the shooting scene as shown in FIG. 5A, flash light is irradiated to the lower half area of the light control area shown in FIG. 5B in the first frame. In the second frame,
このような画像データ203を用いて調光処理を行うことにより、フラッシュ発光部27の発光によって、主要被写体である人物の露出を適正としつつ、背景被写体である銅像の部分を白飛びさせないようにすることができる。例えば、撮像素子15から出力される画像信号のゲインを小さくしたり、本露光時の絞り13及び撮像素子15の露光時間を適切に制御することにより、フラッシュ光の照射によって銅像の部分を白飛びさせないようにすることが可能である。
By performing dimming processing using
2フレーム発光を行う撮影シーンの別の例として、図6に示すような、撮像装置を縦に構えて複数の逆光状態の人物を撮影するシーンを考える。例えば図6に示すようにして撮像装置を縦に構えた場合、シーンの右側の部分が撮像エリアの上側で撮像され、シーンの左側の部分が撮像エリアの下側で撮像される。このような場合も通常の1回発光では複数の人物の何れかにしかフラッシュ光を照射することができない。 As another example of a shooting scene that emits two frames, consider a scene in which an imaging device is vertically held and a plurality of people in backlighting are shot as shown in FIG. For example, when the imaging apparatus is vertically held as shown in FIG. 6, the right part of the scene is imaged above the imaging area, and the left part of the scene is imaged below the imaging area. Even in such a case, the flash light can be irradiated only to any one of a plurality of persons in the normal single light emission.
図6のような撮影シーンに対して図4に示す2フレーム発光を行うと、1フレーム目では、図6に示す調光エリアの下半分(シーンの右半分の部分に対応)のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ301が得られ、2フレーム目では、図6に示す調光エリアの上半分(シーンの左半分の部分に対応)のエリアにフラッシュ光が照射された状態の画像データ302が得られる。したがって、1フレーム目の画像データの上半分と2フレーム目の画像データの下半分の画像データとを合成した画像データ303は、撮像エリアの略全体にフラッシュ光が照射されたのと等価な画像データとなる。このような画像データ303を用いて調光を行うことにより、フラッシュ発光部27の発光によって、それぞれの人物の露出を適正とすることが可能である。
When the two-frame light emission shown in FIG. 4 is performed on the shooting scene as shown in FIG. 6, the first frame flashes in the lower half (corresponding to the right half of the scene) of the dimming area shown in FIG.
ここで、本実施形態における2フレーム発光の場合、1フレーム目と2フレーム目とで露光時間を異ならせることができる。例えば、図4は、1フレーム目の露光時間を予め定められた露光時間TE(図4の例ではTE=VD/2である)とし、2フレーム目の露光時間を信号読み出し時間TRとしている。また、垂直同期信号VDの期間は、AE制御によって決定された露光時間又はスルー画表示の際のフレームレートに対応した時間である。ここで、図4の例では、1フレーム目の露光開始をVD/2(=TE)だけ遅らせることにより、2フレーム目の露光開始のタイミングをVDと同期させるようにしている。このような露光開始のタイミングや露光時間を決定する処理がステップS204の処理である。例えば、図4に示したようにしてそれぞれのフレームの露光時間及び露光開始のタイミングを決定したとすると、1フレーム目においては、露光時間をTEとすることで、定常光の影響を少なくすることが可能である。一方、2フレーム目においては、オーバー露光となるが、1フレーム分の情報を用いて発光量を演算することが可能である。 Here, in the case of two-frame light emission in the present embodiment, the exposure time can be made different between the first frame and the second frame. For example, in FIG. 4, the exposure time of the first frame is a predetermined exposure time T E (T E = VD / 2 in the example of FIG. 4), and the exposure time of the second frame is the signal readout time T R. It is said. The period of the vertical synchronization signal VD is a time corresponding to the exposure time determined by the AE control or the frame rate at the time of live view display. In the example of FIG. 4, the exposure start timing of the second frame is synchronized with VD by delaying the exposure start of the first frame by VD / 2 (= T E ). The process of determining the exposure start timing and the exposure time is the process of step S204. For example, when determining the timing of the exposure time and the exposure start of each frame as shown in FIG. 4, in the first frame, the exposure time by a T E, to reduce the influence of ambient light It is possible. On the other hand, the second frame is overexposed, but the amount of light emission can be calculated using information for one frame.
以下、図3の説明に戻る。ステップS201において、現在の処理がプリ発光時のフラッシュ発光制御処理でないと判定した場合に、CPU21は、処理をステップS207に移行させる。
Returning to the description of FIG. When determining in step S201 that the current process is not the flash emission control process at the time of pre-emission, the
また、ステップS202において、露光時間TEが信号読み出し時間TR以上である、即ち1回の発光で調光エリアの全範囲にフラッシュ光を照射できると判定した場合、又はステップS203において、2フレーム発光条件を満たしていないと判定した場合に、CPU21は、次回の発光時に1回発光をするようにフラッシュ制御部26を設定する(ステップS206)。
Further, in step S202, if the exposure time T E is the signal read time T R above, namely it is determined that can be irradiated with flash light in the entire range of the dimming area in one emission, or in step S203, 2 frames If it is determined that the light emission condition is not satisfied, the
ステップS201、S205、S206の後、CPU21は、フラッシュ発光部27の次回の発光量を演算する(ステップS207)。ステップS205又はステップS206を経てステップS207の処理に移行した場合には、CPU21は、プリ発光時の発光量を算出する。即ち、CPU21は、ステップS106の定常光測光の結果に従って、プリ発光測光時のフラッシュ発光部27の発光量を算出し、算出した発光量をフラッシュ制御部26に設定する。また、ステップS201を経てステップS207の処理を経た場合には、CPU21は、本発光時の発光量を算出する。即ち、CPU21は、ステップS108のプリ発光測光の結果に従ってフラッシュ発光部27の発光量を算出し、算出した発光量をフラッシュ制御部26に設定する。
After steps S201, S205, and S206, the
発光量を算出した後、CPU21は、フラッシュ発光部27の次回の発光タイミングを決定する(ステップS208)。その後、CPU21は、図3の処理を終了させる。
After calculating the light emission amount, the
1回発光のプリ発光の場合、CPU21は、プリ発光の露光期間中のうち、調光エリアの全範囲にフラッシュ光が発光されるよう、フラッシュ発光部27の次回のタイミングを決定する。
2フレーム発光のプリ発光の場合、CPU21は、1フレーム目の露光期間と2フレーム目の露光期間との間で調光エリアにおける必要なラインの露光期間が重なる期間中にフラッシュ光が発光されるよう、フラッシュ発光部27の次回のタイミングを決定する。なお、図4では、調光エリアの中央のラインの露光の終了のタイミングをフラッシュ光の発光タイミングとしているが、調光エリアにおける必要なラインの露光期間が重なっていれば良く、必ずしも中央ラインの露光終了と発光タイミングとを同期させる必要はない。
本発光の場合、露出を適正とする被写体にフラッシュ光が照射されるよう、フラッシュ発光部27の次回のタイミングを決定する。
In the case of pre-emission with one emission, the
In the case of two-frame pre-emission, the
In the case of the main light emission, the next timing of the flash
以上説明したように、本実施形態によれば、複数フレームの撮像を行うことにより、露光時間が短くなったとしても、調光エリアにおける必要なライン(例えば全ライン)の露光期間を重ねることが可能である。これにより、フレーム毎の露光時間を短くして定常光の影響を少なくしたとしても、調光の精度を向上させることが可能である。 As described above, according to this embodiment, even if the exposure time is shortened by performing imaging of a plurality of frames, the exposure periods of necessary lines (for example, all lines) in the light control area can be overlapped. Is possible. As a result, even if the exposure time for each frame is shortened to reduce the influence of steady light, the light control accuracy can be improved.
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、図4の例では、2フレーム目の撮像における露光期間を1フレームの撮像における露光期間よりも長くしているが、逆に1フレーム目の撮像における露光期間を2フレームの撮像における露光期間よりも長くしても良い。また、1フレーム目と2フレーム目の露光時間を等しくしても良い。
また、図4の例では、2フレームの撮像を行うようにしているが、3フレーム以上の露光を行うようにしても良い。
また、前述した実施形態においては、プリ発光測光の結果を用いて本発光時のフラッシュ発光部27の発光量を決定している。この他に、プリ発光測光の結果を用いて測定される被写体輝度に従って画像の部分毎の露出を異ならせたり、複数枚撮影による画像合成を利用して画像のダイナミックレンジを広げて色再現を良くする画像処理を行ったりしても良い。
Although the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are naturally possible within the scope of the gist of the present invention. For example, in the example of FIG. 4, the exposure period in the second frame imaging is set longer than the exposure period in the one frame imaging, but conversely the exposure period in the first frame imaging is set to the exposure period in the two frame imaging. It may be longer. Further, the exposure times of the first frame and the second frame may be made equal.
In the example of FIG. 4, two frames are imaged, but exposure of three frames or more may be performed.
Further, in the above-described embodiment, the light emission amount of the flash
また、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。 Further, in the description of each operation flowchart described above, the operation is described using “first”, “next”, and the like for convenience, but this does not mean that it is essential to perform the operations in this order. Absent.
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。 Further, the above-described embodiments include various stages of the invention, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some configuration requirements are deleted from all the configuration requirements shown in the embodiment, the above-described problem can be solved, and this configuration requirement is deleted when the above-described effects can be obtained. The configuration can also be extracted as an invention.
11…鏡枠、12…撮影レンズ、13…絞り、15…撮像素子、16…アナログ/デジタル(A/D)変換部、17…SDRAM、21…CPU、22…撮像制御部、23…鏡枠制御部、24…AE制御部、25…AF制御部、26…フラッシュ制御部、27…フラッシュ発光部、28…電源制御部、29…電源回路、31…画像処理部、32…不揮発性メモリ、33…内蔵メモリ、34…外部メモリ、35…表示部、36…操作部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記被写体に対してフラッシュ光を発光するフラッシュ発光部と、
前記撮像部による複数フレームの撮像を実行させる撮像制御部と、
前記それぞれのフレームの露光期間が重なるタイミングで前記フラッシュ発光部をプリ発光させるフラッシュ制御部と、
前記フラッシュ発光部をプリ発光させた結果、前記撮像部で得られた複数フレームの画像データを基づいて前記撮像部の本露光時の前記フラッシュ発光部の発光量を算出する制御部と、
を具備することを特徴とする撮像装置。 An imaging unit that captures an image of the subject to obtain image data relating to the subject;
A flash light emitting unit that emits flash light to the subject;
An imaging control unit that executes imaging of a plurality of frames by the imaging unit;
A flash control unit that pre-flashes the flash light emitting unit at a timing at which the exposure periods of the respective frames overlap;
As a result of pre-flashing the flash light emitting unit, a control unit that calculates a light emission amount of the flash light emitting unit at the time of main exposure of the imaging unit based on image data of a plurality of frames obtained by the imaging unit;
An imaging apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012129147A JP2013255073A (en) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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ID=49952256
Family Applications (1)
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JP2012129147A Pending JP2013255073A (en) | 2012-06-06 | 2012-06-06 | Imaging apparatus |
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2012
- 2012-06-06 JP JP2012129147A patent/JP2013255073A/en active Pending
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