JP2014049990A - 撮像装置および制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】例えば、発光部の光量に起因する画像間の明るさのばらつきを防止する。
【解決手段】撮像装置は、被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、前記被写体に対して発光する発光部と、前記撮像素子による露光のタイミングおよび前記発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部とを有し、前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する。
【選択図】図11
【解決手段】撮像装置は、被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、前記被写体に対して発光する発光部と、前記撮像素子による露光のタイミングおよび前記発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部とを有し、前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する。
【選択図】図11
Description
本技術は、撮像装置および制御方法に関する。
一眼レフカメラやレンズ交換型カメラなどと呼ばれる撮像装置に対して、撮像の補助光としてストロボ発光装置を取り付けることが行われている。このようなストロボ発光装置の発光源の多くは、キセノン管が使用されている。キセノン管を使用したストロボ発光装置では、連続撮像に同調した連続発光で高電圧が繰り返し印加される。このため、紫外光線による集光レンズ・支持部材樹脂の発熱による焼損を防止し高熱を放熱する構造を設ける必要があり、装置の大型化が避けられない。このため、撮像装置に内蔵された撮像補助光のストロボ発光装置では、連続撮像に同調した連続発光に対応されなかった。そこで、発光源としてLED(Light Emitting Diode)を使用した撮像装置が提案されている。LEDは、その特性として、連続した発光にともない発光レベル(輝度)が低下する場合がある。下記特許文献1には、LEDの発光レベルの低下を、LEDの発光期間を長くすることにより補償する技術が記載されている。
特許文献1に記載の技術は、連続撮影時に複数回、発光するLEDの発光レベルをそれぞれ測定する必要がある。高速連続撮影に同調した複数回連続発光のために、先の回の発光期間の光量の予測を基準として次の回の発光期間の光量低下が事前に予測されているのにも関わらず、その基準となる先の回の発光期間そのものを変更する、という制御である。このため、精密に制御しようとするほど、基準となる先の回の発光期間の光量基準が限りなく多数、必要になるという問題があった。さらに、この問題を避けるために連続発光中に先の回の発光期間の光量を測定し次の回の光量低下を予測する制御が必要であった。さらに、短時間で連続して発光するLEDの発光時間を制御するため、制御が複雑になるという問題があった。
したがって、本技術の目的の一つは、従来に比べて簡易な制御により、より簡素でより正確に、発光部の発光レベルの低下に起因する画像の明るさのばらつきを防止する撮像装置および制御方法を提供することにある。
上述した課題を解決するために、本技術は、例えば、
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
被写体に対して発光する発光部と、
撮像素子による露光のタイミングおよび発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部と
を有し、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置である。
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
被写体に対して発光する発光部と、
撮像素子による露光のタイミングおよび発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部と
を有し、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置である。
本技術は、例えば、
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
被写体に向けて発光する発光部と、
撮像素子の撮像面に到達する光量を制御する制御部と
を有し、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、制御部は、撮像回数の増加にともなって光量が大きくなるように制御する撮像装置である。
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
被写体に向けて発光する発光部と、
撮像素子の撮像面に到達する光量を制御する制御部と
を有し、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、制御部は、撮像回数の増加にともなって光量が大きくなるように制御する撮像装置である。
本技術は、例えば、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置における制御方法である。
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置における制御方法である。
本技術は、例えば、
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、撮像回数の増加にともなって、撮像素子の撮像面に到達する光量が大きくなるように制御する撮像装置における制御方法である。
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、撮像回数の増加にともなって、撮像素子の撮像面に到達する光量が大きくなるように制御する撮像装置における制御方法である。
少なくとも一つの実施形態によれば、発光部の発光レベルの低下に起因する画像の明るさのばらつきを防止できる。
以下、本技術の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
<1.第1の実施形態>
<2.第2の実施形態>
<3.変形例>
なお、以下に説明する実施形態等は本技術の好適な具体例であり、本技術の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
<1.第1の実施形態>
<2.第2の実施形態>
<3.変形例>
なお、以下に説明する実施形態等は本技術の好適な具体例であり、本技術の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。
<1.第1の実施形態>
「発光素子の特性」
始めに、本技術の理解を容易にするために、発光素子の特性について説明する。本技術における発光素子として、例えば、LEDが使用される。発光素子は、LEDに限定されることはない。本技術は、例えば、発熱により発光レベルが低下する素子に対して適用できる。
「発光素子の特性」
始めに、本技術の理解を容易にするために、発光素子の特性について説明する。本技術における発光素子として、例えば、LEDが使用される。発光素子は、LEDに限定されることはない。本技術は、例えば、発熱により発光レベルが低下する素子に対して適用できる。
図1Aは、キセノン管の発光の特性の一例を示し、図1Bは、LEDの発光の特性の一例を示す。キセノン管は、気体放電を使用しているため、発光してから瞬間的(例えば、100マイクロ秒(μsec))に発光レベルが急峻に上昇する。そして、所定のピーク値に達した後は、発光レベルが急減に減少してゆき、およそ2ミリ秒で発光が完了する。このため、キセノン管の発光量(ガイドナンバ(GN))は、所定の値まで上昇した後は略一定である。ここで、ガイドナンバGNは、発光レベルを時間で積分したものに対応する。これに対して、図1Bに示すように、LEDの発光レベルは発光開始から略一定で推移するため、LEDのガイドナンバは、時間に対して比例する特性を有する。このため、1ms(ミリ秒)程度の比較的、粗い制御で容易にLEDの発光の明るさを制御できる。
ところで、理想のLEDの発光レベルは略一定であるが、LEDが連続して発光すると、発光の瞬間に流れる電流によりLEDの半導体ジャンクション部が発熱し、温度が上昇する。発光の瞬間に流れる電流が大きいほど、発熱が増加する。発熱による熱を放熱すればよいが、例えば、LEDの複数回の発光間隔が短い場合には放熱が間に合わない。LEDの温度が仕様の限度を超えた場合などでは、LEDの発光レベルが低下する(図1B参照)。この現象は、ドループ現象などと呼ばれる。さらに、発熱によりLEDの発光レベルが低下する場合に、LEDの色温度が、黒体放射の色温度(単位:K(ケルビン))でみて高い方にシフトする。
「シンクロ連写撮影」
LEDは、例えば、フラッシュとして撮像装置に適用される。ここで、LEDをフラッシュとして使用し、連続的な撮像を行う場合を考える。なお、LEDを複数回、連続的に発光させ、LEDの発光にシンクロ(同調)させてるシャッター速度で露光タイミングを同調させた連続的な撮像がなされる撮影を、シンクロ連写撮影と称する。シンクロ連写撮影は、撮像装置における一つのモードとして設定することができる。
LEDは、例えば、フラッシュとして撮像装置に適用される。ここで、LEDをフラッシュとして使用し、連続的な撮像を行う場合を考える。なお、LEDを複数回、連続的に発光させ、LEDの発光にシンクロ(同調)させてるシャッター速度で露光タイミングを同調させた連続的な撮像がなされる撮影を、シンクロ連写撮影と称する。シンクロ連写撮影は、撮像装置における一つのモードとして設定することができる。
図2は、シンクロ連写撮影におけるLEDの発光期間と、露光期間との関係の一例を示したものである。シンクロ連写撮影では、LEDは、例えば、6回発光する。もちろん、LEDの発光回数は、8回、10回など適宜、変更することができる。LEDの各回における発光期間t1は、一定または略一定である。
シンクロ連写撮影では、LEDの発光に応じて露光動作が行われる。例えば、撮像装置のシャッターとして先幕および後幕を有するフォーカルプレーンシャッターが使用される場合には、撮像素子の撮像面全体がオープンになる期間に同調させてLEDを発光させる必要がある。つまり、シンクロ連写撮影では、撮像素子の撮像面全体がオープンになる瞬間があるシャッター速度より遅いシャッター速度でなければならない。シンクロ連写撮影を行うことができる最短(最速)の限界のシャッター速度は、同調速度などと称される。図2における露光期間et1は、発光期間t1と同じまたは発光期間t1以上とされる。
図2に示すように、LEDの発光レベルは発熱等の影響により、発光回数が増加するごとに低下する。LEDの発光レベルは、指数関数的に低下する。LEDの発光レベルの低下により、露光に有効な光量が減少する。このため、それぞれの撮像により得られる画像データの明るさが異なる。
そこで、図3に示すように、LEDの発光期間および露光期間を撮像ごとに長くし、LEDの発光レベルの低下を補償することが考えられる。しかしながら、短い期間内で連続して発光するLEDの発光期間や露光期間を撮像ごとに変化させることは、制御としては困難である。
さらに、物理的な放熱構造を変更することが考えられる。図4は、LEDチップ1の構成の一例を示す。基板2に対してパターンとして銅電極3が形成されている。銅電極3と紫外線(UV)発光半導体4とがAu(金)ワイヤ5により接続されている。紫外線発光半導体4等がケース6に収納される。ケース6の一面には、テープ状に加工された黄色蛍光体7が取り付けられている。このため、紫外線発光半導体4の発光色と黄色蛍光体7で発光した黄色の合成により、LEDにより白色が発光されたように見える。
例えば、銅電極3の厚みを厚くすることにより、LEDチップの放熱性を高めることができる。しかしながら、この場合でも発熱によるLEDの発光レベルの低下を0にすることは困難である。そこで、本技術では、より簡易な制御で、LEDの発光レベルの低下に起因する画像の明るさのばらつきを防止する。以下、本技術の内容について、詳細に説明する。なお、本技術におけるLEDの構成は、図4に例示した構成を採用してもよいが、必ずしもその構成に限定されるものではない。
「撮像装置について」
図5は、本技術における撮像装置の構成の一例を示す。撮像装置100は、例えば、デジタルスチルカメラとして構成される。撮像装置100が有する機能が、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末の有する機能のうちの一つとされてもよい。なお、LEDは、被写体に対して発光する位置であれば、撮像装置100のボディ部の任意の位置に配設することができる。
図5は、本技術における撮像装置の構成の一例を示す。撮像装置100は、例えば、デジタルスチルカメラとして構成される。撮像装置100が有する機能が、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末の有する機能のうちの一つとされてもよい。なお、LEDは、被写体に対して発光する位置であれば、撮像装置100のボディ部の任意の位置に配設することができる。
撮像装置100は、制御部101、撮像光学系102、駆動機構103、センサ104、操作部105、表示部106、シフトデータ記憶部107、リーダ/ライタ108、記憶部109、発光制御部110および発光部(LED)111を含む構成とされる。
制御部101は、その機能として、画像処理部101a、画像記録部101b、タイミング制御部101cおよび駆動制御部101dを含む構成とされる。制御部101の各機能を実行する、制御部101とは独立したハードウエアを設けてもよい。制御部101が有する機能の一部を、発光制御部110などの他の構成が有する構成としてもよい。
撮像光学系102は、例えば、1以上のレンズ102a、絞り102b、シャッター102c、ND(Neutral Density)フィルタ102d、および撮像部の一例である撮像素子102eを含む構成とされる。以下、撮像装置100の各部について説明する。
制御部101は、プロセッサやメモリなどを含む処理装置であり、デジタルシグナルプロセッサ(Digital Signal Processor(DSP))やCPU(central processing unit)として構成される。制御部101は、撮像装置100の各部を制御するとともに、操作部105に対する操作に応じた処理を実行する。
各種の演算処理や、撮像装置100の各部の制御を行うためのプログラムは、例えば、制御部101が有するRAM(Random Access Memory)およびROM(Read-Only Memory)や、制御部101に接続されるメモリなどに格納される。これらのRAM等の図示は省略している。
画像処理部101aは、撮像光学系102の撮像素子102eから供給される画像データに対して、アナログ信号処理およびデジタル信号処理を実行する。アナログ信号処理は、相関二重サンプリング処理(CDS(Correlated Double Sampling))、オートマチックゲインコントロール処理(AGC)およびA/D(Analog to Digital)変換処理などである。AGC処理はゲインを適宜、制御し、ISO感度を制御する。
デジタル信号処理は、ホワイトバランス処理、補間処理、ガンマ補正処理、色補正処理、輪郭補正処理、諧調再現処理、ノイズリダクション処理などである。色補正処理の中にホワイトバランス処理が含まれてもよい。ノイズリダクション処理は、画像データがRAWデータの段階で行われてもよく、画像データが所定の形式に変換された後に行われてもよい。諧調再現処理は、例えば、ダイナミックレンジを最適化する処理や、画像の先鋭度を調整する処理が含まれる。
画像記録部101bは、画像処理部101aにより信号処理の施された画像信号を、例えば、JPEG(Joint Photographic Experts Group)などの圧縮符号化方式により圧縮し、圧縮画像データを生成する。画像記録部101bにより生成された圧縮画像データが、例えば、記憶部109に格納される。
タイミング制御部101cは、シフトデータ記憶部107から所定の補正データを読み出す。タイミング制御部101cは、読み出した補正データに記述されるタイミングのシフト量を駆動制御部101dに設定する。
駆動制御部101dは、操作部105に対する所定の操作に応じて、駆動制御信号S1を駆動機構103に供給し、発光制御信号S2を発光制御部110に供給する。所定の操作は、例えば、シンクロ連写撮影を実行する操作である。駆動制御信号S1を駆動機構103に供給するタイミングおよび発光制御信号S2を発光制御部110に供給するタイミングは、タイミング制御部101cにより設定されるシフト量に応じて決定される。
駆動制御信号S1が供給されることに応じて、駆動機構103は、例えば、シャッターの開閉を所定の速度でもって制御する。発光制御信号S2が供給されることに応じて、発光制御部110が動作し、LED111が発光する。
さらに、制御部101により制御信号S3が撮像光学系102に供給されることにより、NDフィルタ102dおよびシャッターの機能を電気的に実現する、いわゆる電子シャッターに対する制御を行うことができる。
なお、タイミング制御部101cおよび駆動制御部101dによる処理の詳細は、後述する。
駆動機構103は、レンズ102aの移動や、絞りおよびシャッターの機械的な動作を制御する機構などを総称したものである。駆動機構103は、制御部101から供給される駆動制御信号S1に応じて動作する。例えば、駆動機構103が動作することにより、レンズ102aが光軸方向に移動されることで、フォーカス制御がなされる。さらに、駆動機構103が動作することにより絞り102bが制御され、入射する被写体光が制御される。
センサ104は、例えば、ジャイロセンサを含む。センサ104により得られるセンサ情報が制御部101に供給される。制御部101は、供給されるセンサ情報に基づいて、手振れを補正するための駆動制御信号S1を生成する。駆動制御信号S1が駆動機構103に供給される。駆動機構103は、駆動制御信号S1に応じて、レンズ102aや撮像素子102eを光軸に垂直な面内で移動させる。これにより、光学的な手振れ補正が実現される。
操作部105は、撮像装置100に配設される機能ボタンの群やシャッターボタンなどの各種のボタンを含む。操作部105は、撮像装置100を操作するためのユーザインターフェースとして機能する。操作部105が、リモートコントローラなどの遠隔操作装置を含んでいてもよい。操作部105に対する操作に応じて操作信号が生成され、生成された操作信号が制御部101に出力される。
表示部106は、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイなどの表示装置である。表示部106は、例えば、撮像装置100を操作するためのユーザインターフェースであるタッチパネルとして構成される。表示部106には、所望のモードを設定するための画面や、スルー画像、撮像済みの画像に対して再生処理がなされた際の再生画像などが表示される。
シフトデータ記憶部107は、例えば、タイミングのシフト量が規定されたテーブルを保持する。シフトデータ記憶部107に記憶されるシフトデータの具体例については後述する。
リーダ/ライタ108は、記憶部109へのデータの書き込みおよび記憶部109からのデータの読み出しを行う補助装置であり、記憶部109に対するインターフェースとして機能する。
記憶部109は、例えば、撮像装置100に対して着脱が自在とされる外部記憶装置109aと、撮像装置100の内部に固定される内部記憶装置109bとを含んでいる。外部記憶装置109aまたは内部記憶装置109bに適用される記録媒体としては、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、光ディスク、光磁気ディスクなどが挙げられる。撮影により得られた画像データは、リーダ/ライタ108を介して記憶部109に保存される。画像データを、外部記憶装置109aおよび内部記憶装置109bのいずれに保存させるかは、例えば、ユーザが任意に設定可能とされている。
発光制御部110は、制御部101からの発光制御信号S2に基づいて動作する。発光制御部110が動作することにより、LED111が発光する。LED111は、1または複数個のLED素子から構成される。複数のLED素子が使用される場合は、複数のLED素子が直列または並列に接続される。好ましくは、複数のLED素子が並列に接続される。図6は、発光制御部110の構成等を示す。発光制御部110は、例えば、DC(Direct Current)−DCコンバータ110a、低抵抗の電気二重層キャパシタ(EDLC(Electric double-layer capacitor))110b、定電流源およびパワースイッチ110cを含む。DC−DCコンバータ110aは、リチウムイオン電池等のバッテリ115の電圧を所定の電圧に昇圧する。昇圧された電圧が電気二重層キャパシタ110bに供給され、電気二重層キャパシタ110bが蓄電される。バッテリ115に基づく電力が、撮像装置100の各部に供給されるようにしてもよい。
制御部101から供給される発光制御信号S2が定電流源およびパワースイッチ110cに供給される。発光制御信号S2が供給されることに応じてパワースイッチがオンする。パワースイッチがオンすることにより電気二重層キャパシタ110bが放電し、定電流源に基づくLED素子1個あたりの駆動電流(例えば、2A(アンペア)、4A、8Aなど)がLED111に流れ、LED111が発光する。なお、LEDの駆動方式は、上述した例に限らず公知の方法を適用できる。なお、この例では、LED111は特に断らない限り2個のLED素子で構成される(2灯構成)。さらに、以下の説明で例示されるLED111から得られる光量、被写体の明るさ(ガイドナンバ)などは、それぞれのLED素子を所定の駆動電流で駆動した場合の、LED素子2個(2灯)から得られる測定値である。
撮像光学系102について説明する。レンズ102aは、F値で表されるレンズ明るさで、露光の明るさの基本的な光学性能を決定する。レンズ102aがズームにより拡大駆動する場合は、後段の撮像素子102eに到達する光量が低減するためF値が低下する。
撮像装置100では、レンズ102aを光軸に沿う方向に移動させてフォーカシング制御を行う。オートフォーカスの方式としては、コントラスト検出方式および位相差検出方式が提案されているが、好適には、コントラスト検出方式と比較して高速な位相差検出方式が使用される。もちろん、他の方式によりオートフォーカスのための制御が行われてもよい。
絞り102bは、光量を数段絞る機能を有する。シャッター102cは、例えば、フォーカルプレーンシャッターにより構成される。シャッター102cの開閉は、シャッター速度に合わせて駆動機構103により制御される。例えば、所定のスリット幅をもった幕が上下または左右に高速移動する。
NDフィルタ102dは、撮像素子102eの撮像面に到達する光量を調整する。撮像素子102eは、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などである。撮像素子としてCMOSが使用される場合には、例えば、配線層を撮像面の裏側に配設することにより、明るさ感度を2倍、6dB(デシベル)向上させた高感度のものが使用される。
「シンクロ連写撮影モードの設定」
シンクロ連写撮影モードの設定の一例について説明する。撮像装置100の電源がオンされると、表示部106には、例えば、図7に示す画面が表示される。表示部106の中央にはスルー画像20が表示され、スルー画像20の周囲に、複数のアイコンが表示される。ユーザは、いずれかのアイコンを指などで接触することにより、そのアイコンに対応する機能を実行する。
シンクロ連写撮影モードの設定の一例について説明する。撮像装置100の電源がオンされると、表示部106には、例えば、図7に示す画面が表示される。表示部106の中央にはスルー画像20が表示され、スルー画像20の周囲に、複数のアイコンが表示される。ユーザは、いずれかのアイコンを指などで接触することにより、そのアイコンに対応する機能を実行する。
例えば、メニュー画面を表示させるためのアイコン21、動画を撮影するためのモードに設定するためのアイコン22と、LEDフラッシュの設定を行うためのアイコン23と、セルフタイマの設定を行うためのアイコン24と、操作ガイドを表示するためのアイコン25と、撮影モードを設定するためのアイコン26と、記憶部109に記憶される静止画や動画を再生するためのアイコン27とが表示部106に表示される。
始めに、ユーザは、静止画を撮像する静止画モードを設定する。撮像装置100の電源オン時に、静止画モードがデフォルトとして設定される場合には、静止画モードに設定するための操作は不要である。次に、ユーザは、アイコン23を選択しLEDフラッシュの設定を行う。アイコン23を選択することにより、表示部106の表示内容が図8に示す内容に遷移する。
図8は、LEDフラッシュの発光の設定を行うための画面である。例えば、LED111の発光の有無を自動で制御するモード(オードモード)に対応するアイコン23aと、LED111が必ず発光するモード(強制発光モード)に対応するアイコン23bと、LED111の発光を禁止するモード(発光禁止モード)に対応するアイコン23cとが表示部106に表示される。なお、表示部106には、フラッシュを設定するアイコンとともに、メニュー画面を表示させるアイコン21と、表示部106の表示内容を一画面前に戻るためのアイコン30とが表示される。
ユーザは、例えば、アイコン23bを選択し、フラッシュのモードを強制発光モードに設定する。そして、アイコン21を選択し、メニュー画面を表示させる。図示は省略するが、メニュー画面には、連写の設定を行うためのアイコンが表示される。
図9に、連写の設定を行うためのアイコンが選択された場合の画面の表示例を示す。「切」と表示されたアイコン32aが選択されると、1枚の撮影がなされる。「高」と表示されたアイコン32bが選択されると、例えば、6コマ/秒の速さの連写がなされる。「低」と表示されたアイコン32cが選択されると、例えば、2コマ/秒の速さの連写がなされる。もちろん、コマ数は、適宜、変更できる。この例では、6コマの連写がなされるものとして説明する。
LEDフラッシュのモードを強制発光にし、連写の設定がなされると、シンクロ連写撮影モードが設定される。すなわち、LED111が複数回、発光して撮像がなされるモードが設定される。シンクロ連写撮影モードを撮影モードの一つとして設定し、シンクロ連写撮影モードに所定のアイコンを割り当ててもよい。当該アイコンを選択することにより、シンクロ連写撮影モードを直接、選択できるようにしてもよい。
図10は、撮影モードを設定するためのアイコン26が選択された場合の表示の一例を示す。表示部106には、複数の撮影モードのそれぞれに対応するアイコン34a、アイコン34b、アイコン34c、アイコン34d、アイコン34fおよびアイコン34eが表示されている。アイコン34aは、美肌モードと称されるモードに対応するアイコンである。美肌モードが設定されると、被写体である人物の肌をなめられかにする画像処理が画像処理部101aにより行われる。アイコン34bは、高感度撮像モードであり、暗いところでもLEDフラッシュを使用しないでブレを低減するモードである。
アイコン34cは、遠景にピントを合わせて、空や木々等の風景を鮮やかに撮影するモードである。アイコン34dは、料理を明るく美味しそうに撮影するモードである。アイコン34eは、手持ち夜景モードと称されるモードに対応するアイコンである。アイコン34eが選択され、手持ち夜景モードの設定がなされると、三脚を使わなくてもノイズの少ない夜景を撮影できる。アイコン34fは、ペットを最適な設定で撮影するモードである。もちろん、例示したモードとは異なるモードに対応するアイコンが表示部106に表示されてもよい。
ここで、手持ち夜景モードが設定されると、シンクロ連写撮影と同様の動作が行われる。例えば、LED111が6回、連続して発光して撮像がなされる。シンクロ連写撮影モードによる撮像および手持ち夜景モードによる撮像の違いは、例えば、後段における画像処理である。シンクロ連写撮影モードの撮像により得られる6枚の画像は、例えば、所定の画像処理が施され、それぞれの画像が記憶部109に記憶される。これに対して、シンクロ連写撮影モードの撮像により得られる6枚の画像は、例えば、6枚の画像を重ね合わせ、ノイズが低減した1枚の画像を生成する処理に使用される。
「撮像装置の動作の一例」
撮像装置100の動作の一例について説明する。なお、撮像装置100は、以下に例示する動作のほかに、公知の動作を行うことができる。
撮像装置100の動作の一例について説明する。なお、撮像装置100は、以下に例示する動作のほかに、公知の動作を行うことができる。
始めに、表示部106を使用して、シンクロ連写撮影モードの設定がなされる。シンクロ連写撮影モードが設定されることに応じて、タイミング制御部101cは、シフトデータ記憶部107からシフトデータを読み出す。例えば、LED111の発光のタイミングを先行シフトまたは遅延シフトさせるためのシフトデータを読み出す。シフトデータは、発光の回数に応じたデータである。例えば、シンクロ連写撮影でLED111が6回、発光する場合には、タイミング制御部101cは、1回目のシフトデータ、2回目のシフトデータ、3回目のシフトデータ、4回目のシフトデータ、5回目のシフトデータおよび6回目のシフトデータをシフトデータ記憶部107から読み出す。
タイミング制御部101cは、読み出したシフトデータを駆動制御部101dに設定する。そして、操作部105のシャッターボタンが押され、シンクロ連写撮影を指示する操作信号が制御部101に供給される。制御部101の駆動制御部101dは、予め設定された期間(但し、シフト量0)、露光がなされるように駆動制御信号S1を生成し、生成した駆動制御信号S1を駆動機構103に供給する。駆動機構103が駆動制御信号S1に応じて動作し、例えば、シャッター102cが所定期間、開閉し、1回目の露光動作がなされる。
駆動制御部101dは、さらに、設定されたシフトデータに基づくシフト量、シフトしたタイミングで、発光制御信号S2を発光制御部110に供給する。発光制御部110が発光制御信号S2に応じて動作し、LED111が発光する。以降、同様の処理が2回、3回・・6回と行われる。
「動作の具体例」
動作の具体的な例について説明する。図11Aは、シフト量が0である場合の、LED111の発光のタイミングと露光のタイミングとの関係の一例を示す。LED111は、例えば、時刻ta1で発光し、LED111の発光に応じて時刻ta1で露光動作が開始する。時刻ta1は、例えば、シャッターボタンが押され、シンクロ連写撮影が指示された時刻である。LED111は、t1の期間、発光する。t1は、例えば、5msである。露光期間がet1になるようにシャッター102cが駆動機構103により駆動されることにより、露光動作が行われる。
動作の具体的な例について説明する。図11Aは、シフト量が0である場合の、LED111の発光のタイミングと露光のタイミングとの関係の一例を示す。LED111は、例えば、時刻ta1で発光し、LED111の発光に応じて時刻ta1で露光動作が開始する。時刻ta1は、例えば、シャッターボタンが押され、シンクロ連写撮影が指示された時刻である。LED111は、t1の期間、発光する。t1は、例えば、5msである。露光期間がet1になるようにシャッター102cが駆動機構103により駆動されることにより、露光動作が行われる。
一度、シャッターボタンが押され、シンクロ連写撮影が指示されると、所定の発光間隔でもってLED111が発光するとともに、露光動作が行われる。例えば、時刻ta2でLED111が2回目の発光を行う。例えば、時刻ta3でLED111が3回目の発光を行う。以降、同様にしてLEDが発光し、例えば、時刻ta6でLED111が6回目の発光を行う。発光間隔(例えば、時刻ta1から時刻ta2までの期間)は、例えば、100msから400msの間とされる。
1回目のLED111の発光レベルが発光レベルL1であり、2回目のLED111の発光レベルが発光レベルL2であり、3回目のLED111の発光レベルが発光レベルL3であり、6回目のLED111の発光レベルが発光レベルL6であるとする。上述したように、発光の回数が増加するごとに発熱の影響によりLEDの発光レベルが低下する。すなわち、L1>L2>L3・・>L6の関係が成立する。露光期間et1が一定であることから、6回目の撮像により得られる画像の明るさは、1回目の撮像により得られる画像の明るさに比べて暗くなる。
図11Bは、LED111の発光のタイミングをシフトさせたときの、LED111の発光のタイミングと露光のタイミングとの関係の一例を示す。1回目のLED111の発光では、LED111の発光が開始するタイミングが時刻ta1からtb1分、時間的に前にシフトされる。なお、あるタイミングを時間的に前にシフトさせることを先行シフトと適宜称し、あるタイミングを時間的に後にシフトさせることを遅延シフトと適宜、称する。さらに、LED111の発光期間t1と撮像素子102eによる露光期間et1とが重複する期間をオーバーラップ期間と称する。tb1が、LED111の1回目の発光の際のシフト量に相当する。
図11Bでは、LED111が1回目の発光を行う際のオーバーラップ期間がot1として示されている。1回目の露光動作における露光に有効な光量は、発光レベルL1をオーバーラップ期間ot1で積分したものであり、斜線が付された領域A1の面積に相当する。以降の2回目、3回目、4回目、5回目、6回目のLEDの発光の際には、各撮像における露光に有効な光量が略一定となるように、LED111の発光のタイミングがシフトされる。なお、略一定には、各撮像における露光に有効な光量が完全に同一である場合を含む。
LED111のタイミングだけ時間的に前にシフトすればよく、基準としているLED111の発光期間t1や露光期間et1を変更する必要がない。したがって、従来に比べて複雑な制御が不要になり、制御が正確かつ簡素となり、さらに制御が容易になる。
2回目のLED111の発光時には、図示されるように、LED111の発光のタイミングが時刻ta2からtb2分、先行シフトされる。LED111の2回目の発光では、LED111の発光レベルが発光レベルL1から発光レベルL2に低下する。このため、2回目のシフト量tb2は1回目のシフト量tb1に比して小となるように設定される。これにより、オーバーラップ期間ot2は、LED111の1回目の発光時のオーバーラップ期間ot1に比して大となる。
基準とするLED111の発光レベルの低下量は、例えば、事前に測定しておくことにより取得できる。よって、シフト量を適切に設定することにより、LED111の2回目の発光時における露光に有効な光量、すなわち、領域A2の面積を領域A1と略同一とすることができる。
3回目のLED111の発光時も同様に、LED111の発光のタイミングがta3からtb3分、先行シフトされる。この場合でも、LED111の3回目の発光時における露光に有効な光量、すなわち、領域A3の面積を領域A1および領域A2と略同一とすることができる。
6回目のLED111の発光時には、例えば、シフト量が0とされる。もちろん、LED111の最後の発光時にシフト量を必ずしも0にする必要はない。
以上の制御を行うことにより、各撮像の際の露光に有効な光量を略一定にすることができる。すなわち、各回の撮像により得られる6枚の画像の明るさには略均一となり、ばらつきがほとんど生じない。例えば、6枚の画像を重ね合わせた場合でも、6枚の画像間の明るさにばらつきがほとんどないため、適切にノイズが除去された1枚の画像を生成することができる。
なお、図11における制御において、LED111の発光のタイミングを遅延シフトさせてもよい。例えば、LED111の1回目の発光の際に、LED111の発光の開始のタイミングを時刻ta1からtb1分、時間的に後にシフトさせてもよい。
さらに、LED111の発光のタイミングではなく、露光のタイミングをシフトさせてもよい。図12Aは、シフト量が0である場合のLED111の発光のタイミングと露光のタイミングとの関係の一例を示し、図11Aと同様の図である。図12Bに示すように、露光を開始するタイミングを時刻ta1からtb1分、シフトさせてもよい。露光を開始するタイミングをシフトさせることでも、各撮像の際の露光に有効な光量を略一定とすることができる。なお、図12Bでは、露光を開始するタイミングを遅延シフトしているが、もちろん、先行シフトさせてもよい。
「シフトデータの一例」
次に、シフトデータの一例について説明する。図13は、撮像装置100のシンクロ連写撮影時の仕様の一例を示す。シャッタースピードに対応した露光期間と、LEDの発光期間とが対応付けられている。さらに、ある露光動作の開始のタイミングから次の露光動作の開始タイミングまでの期間であるキャプチャ間隔期間が対応付けられている。合計時間は、1回のシンクロ連写撮影に要する時間で、例えば、キャプチャ間隔期間を5倍した結果に1回の露光期間を加算した結果により規定される。
次に、シフトデータの一例について説明する。図13は、撮像装置100のシンクロ連写撮影時の仕様の一例を示す。シャッタースピードに対応した露光期間と、LEDの発光期間とが対応付けられている。さらに、ある露光動作の開始のタイミングから次の露光動作の開始タイミングまでの期間であるキャプチャ間隔期間が対応付けられている。合計時間は、1回のシンクロ連写撮影に要する時間で、例えば、キャプチャ間隔期間を5倍した結果に1回の露光期間を加算した結果により規定される。
なお、夜景等の暗い環境下で撮像がなされる場合は、シャッタースピードを遅くし、露光の明るさを確保する。これに対して、晴れた日の屋外等の明るい環境下で撮像がなされる場合は、シャッタースピードを高速化し、露光の明るさを絞る調整がなされる。
図14は、シフトデータ記憶部107に記憶されるシフトデータの一例を示す。図13に示す仕様毎にシフトデータが設定されてもよいが、説明を簡単にするために、図14では2つのパターンに対応するシフトデータの例が示されている。第1のパターンは、例えば、シャッター速度が1/30秒、キャプチャ撮像間隔が100ms、キャプチャ間隔期間が100msのパターンである。第1のパターンでシンクロ連写撮影がなされると、LED111の6回目の発光レベルは1回目の発光レベルに対して、例えば、30%ほど減少する。なお、発光レベルの低下量は、例えば、第1のパターンに基づくシンクロ連写撮影を事前に行い、発光レベルを測定することにより得られるものである。
図14に示すように、第1のパターンに対応するシフト量およびオーバーラップ期間が、LED111の発光回毎に規定されている。なお、シフト量およびオーバーラップ期間が規定されているが、いずれか一方のみを規定するようにしてもよい。
同様に、第2のパターンに対応するシフトデータが規定される。第2のパターンは、例えば、シャッター速度が1/4秒、キャプチャ撮像間隔が100ms、キャプチャ間隔期間が350msのパターンである。第2のパターンでシンクロ連写撮影がなされると、LED111の6回目の発光レベルは1回目の発光レベルに対して、例えば、5%ほど減少する。なお、発光レベルの低下量は、例えば、第2のパターンに基づくシンクロ連写撮影を事前に行い、発光レベルを測定することにより得られるものである。
図14に示すように、第2のパターンに対応するシフト量およびオーバーラップ期間が、LED111の発光回毎に規定されている。なお、シフト量およびオーバーラップ期間が規定されているが、いずれか一方のみを規定するようにしてもよい。なお、LED111の光量の低下の度合いによってはシフト量が0に設定される場合もある。1回目の撮像の際のオーバーラップ期間は、6回目の撮像の際のオーバーラップ期間に比して小となるように設定される。
図15は、第1のパターンによるシンクロ連写撮影がなされた場合の、タイミングのシフトを説明するための図である。例えば、市街商店街や飲食店内のような夜間照明のある撮影シーンにおいて、連続撮影の各1回の露光期間でのタイミングのシフトを説明するための図である。図15は、LED111の発光のタイミングを、遅延シフトさせるものである。図15Aは、LED111の1回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。LED111の発光のタイミングが1.5ms遅延シフトされる。LED111の発光期間と露光期間が重なる期間であるオーバーラップ期間が3.5msとなる。なお、LED111のLED素子1個あたりの駆動電流は、例えば、8Aに設定される。1回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、2400Lm(ルーメン)である。
図15Bは、LED111の6回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。6回目の発光では、LED111の発光レベルは、例えば、30%減少し、1680Lmになる。LED111の発光レベルの低下に応じて、シフト量が小さくされ、オーバーラップ期間が長くされる。6回目では、シフト量が0とされオーバーラップ期間が5.0msとされる。
図16は、第2のパターンによるシンクロ連写撮影がなされた場合の、タイミングのシフトを説明するための図である。例えば、地方の田園地帯のような夜間街灯のない真っ暗な撮影シーンにおいて、連続撮影の各1回露光期間でのタイミングのシフトを説明するための図である。図16は、LED111の発光のタイミングを、遅延シフトさせるものである。図16Aは、LED111の1回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。LED111の発光のタイミングが0.2ms遅延シフトされる。LED111の発光期間と露光期間が重なる期間であるオーバーラップ期間が4.8msとなる。なお、LED111のLED素子1個あたりの駆動電流は、例えば、8Aに設定される。1回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、2400Lm(ルーメン)である。
図16Bは、LED111の6回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。6回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、5%減少し、2280Lmになる。LED111の発光レベルの低下に応じて、シフト量が小さくされ、オーバーラップ期間が長くされる。6回目では、シフト量が0とされオーバーラップ期間が5.0msとされる。
キャプチャ撮像間隔が長くなることにともなって、LED111の発光間隔が長くなる。このため、LED111の放熱が進み、LED111の発光レベルの低下が緩和される。このような場合は、各回におけるLED111の発光レベルが略一定であるため、シフト量が小さくてよい。シフト量が0であってもよい。
図17は、撮像装置100のシンクロ連写撮影時の仕様の他の例を示す。他の例では、LED111の発光期間が、例えば、10msとされる。なお、ハッチングが付された箇所は、シャッタースピードが高速であり、露光期間がLED111の発光期間より短い。すなわち、シャッタースピードが同調速度より速くなるため、LED111は発光しない。
図18は、撮像装置100の仕様の他の例に対応するシフトデータの一例である。なお、撮像の設定およびLED111の光量の低下の割合は、上述した第1のパターンおよび第2のパターンと同一である。図18に示すように、LED111の発光期間が2倍になることに応じて、シフト量が2倍または略2倍になる。オーバーラップ期間についても同様である。
図19は、撮像の設定が第1のパターンに対応し、LED111の発光期間が10msで有る場合にシンクロ連写撮影がなされた際の、タイミングのシフトを説明するための図である。例えば、夜間の明るい市街撮影シーンでの連続撮影の各1回露光期間でのタイミングのシフトを説明するための図である。図19では、LED111の発光のタイミングを、遅延シフトしているが、先行シフトしてもよい。露光期間のタイミングをシフトさせてもよい。
図19Aは、LED111の1回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。LED111の発光のタイミングが3.0ms遅延シフトされる。LED111の発光期間と露光期間が重なる期間であるオーバーラップ期間が7.0msとなる。なお、LED111のLED素子1個あたりの駆動電流は、例えば、5Aに設定される。1回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、1500Lm(ルーメン)である。
図19Bは、LED111の6回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。6回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、30%減少し、1050Lmになる。LED111の発光レベルの低下に応じて、シフト量が小さくされ、オーバーラップ期間が長くされる。6回目では、シフト量が0とされオーバーラップ期間が10.0msとされる。
図20は、撮像の設定が第2のパターンに対応し、LED111の発光期間が10msで有る場合にシンクロ連写撮影がなされた際の、タイミングのシフトを説明するための図である。例えば、真っ暗な撮影シーンでの連続撮影の各1回露光期間でのタイミングのシフトを説明するための図である。図20では、LED111の発光のタイミングを、遅延シフトしているが、先行シフトしてもよい。露光期間のタイミングをシフトさせてもよい。
図20Aは、LED111の1回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。LED111の発光のタイミングが0.4ms遅延シフトされる。LED111の発光期間と露光期間が重なる期間であるオーバーラップ期間が9.6msとなる。なお、LED111のLED素子1個あたりの駆動電流は、例えば、5Aに設定される。1回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、1500Lm(ルーメン)である。
図20Bは、LED111の6回目の発光におけるタイミングのシフトを示す。6回目の発光では、LED111のLED素子1個あたりの発光レベルは、例えば、5%減少し、1425Lmになる。LED111の発光レベルの低下に応じて、シフト量が小さくされ、オーバーラップ期間が長くされる。6回目では、シフト量が0とされオーバーラップ期間が10.0msとされる。
キャプチャ撮像間隔が長くなることにともなって、LED111の発光間隔が長くなる。このため、LED111の放熱が進み、LED111の発光レベルの低下が緩和される。このような場合は、各回におけるLED111の発光レベルが略一定であるため、シフト量は小さくなる。シフト量が0とされてもよい。
「処理の流れ」
図21は、処理の流れの一例を示すフローチャートである。始めに、ステップS10にいて、表示部106に表示される画面を使用して、LED111が連続して複数回発光して撮像がなされるモードが設定される。例えば、静止画モードにする設定がなされ、フラッシュモードをオンにする設定がなされ、連写撮影モードをオンにする設定がなされる。なお、ステップS10において、撮影モードとして、手持ち撮影モードが設定されてもよい。そして、処理がステップS11およびステップS12に進む。
図21は、処理の流れの一例を示すフローチャートである。始めに、ステップS10にいて、表示部106に表示される画面を使用して、LED111が連続して複数回発光して撮像がなされるモードが設定される。例えば、静止画モードにする設定がなされ、フラッシュモードをオンにする設定がなされ、連写撮影モードをオンにする設定がなされる。なお、ステップS10において、撮影モードとして、手持ち撮影モードが設定されてもよい。そして、処理がステップS11およびステップS12に進む。
それぞれの設定を行う操作に対応した操作信号が表示部106から制御部101に対して供給される。ステップS11では、操作信号に応じて、制御部101は、フラッシュの設定および連写撮影の設定を行う。ステップS12では、制御部101は、連写撮影の設定を行う。そして、処理がステップS13に進む。
ステップS13において、制御部101のタイミング制御部101cは、シフトデータ記憶部107からシフトデータを取得する。例えば、被写体の明度に応じたシャッタースピードが設定され、シャッタースピードに対応するシフト量がシフトデータ記憶部107から読み出される。なお、シャッタースピードは、自動で設定されてもよく、撮像装置100のユーザが手動で設定してもよい。但し、同調速度より高速のシャッタースピードの設定は受け付けないようにする。タイミング制御部101cは、読み出したシフト量を駆動制御部101dに対して設定する。制御部101は、操作部105に対してなされる連写開始操作を待機する。そして、処理がステップS14に進む。
ステップS14では、連写開始操作がなされる。例えば、シャッターボタンが押下される。連写開始操作に対応する操作信号が、操作部105から制御部101に供給される。そして、処理がステップS15に進む。
ステップS15は、制御部101の駆動制御部101dは、LED111を連続的に複数回、発光させ、かつ、撮像が行われる制御を行う。駆動制御部101dでは、駆動機構103に駆動制御信号S1を供給する。駆動制御信号S1に応じて、駆動機構103によるシャッター102cの開閉制御がなされ、1回目の露光動作が行われる。さらに、駆動制御部101dは、発光制御部110に発光制御信号S2を供給する。発光制御信号S2に応じて発光制御部110が動作し、LED111が1回目の発光を行う。(ステップS16およびステップS17)。
駆動制御部101dによる制御が繰り返され、2回目の露光動作および2回目のLED111の発光が行われる(ステップS18およびステップS19)。露光動作およびLED111の発光は、例えば、6回行われる。
上述したように、6回の撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、駆動制御部101dは、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する。なお、制御を複雑にしないために、露光のタイミングおよび発光のタイミングのいずれか一方を制御することが好ましい。例えば、駆動制御部101dは、シフト量に基づいて、駆動制御信号S1を駆動機構103に供給するタイミングを基準となるタイミングから前あるいは後にシフトする。シフト量に基づいて、発光制御信号S2を発光制御部110に供給するタイミングを基準となるタイミングから前あるいは後にシフトしてもよい。
なお、6回の撮像により得られる6枚の画像データは、例えば、バッファメモリに一時的に記憶される。そして、処理がステップS22に進む。
ステップS22では、所定の画像処理が行われる。例えば、シンクロ連写撮影モードでは、6枚の画像データの個々に所定の画像処理が施され、6枚の画像データが記憶部109に供給される。例えば、手持ち夜景モードでは、6枚の画像データを合成する処理が行われる。これらの画像処理は、例えば、制御部101の画像処理部101aにより行われる。
「手もち夜景モードについて」
ここで、本技術が適用可能な手持ち夜景モードの一例について説明する。始めに、撮影モードが手持ち夜景モードに設定される。そして、シャッターボタンが半押しされ、撮像装置100のシステムの露出制御が行われる。ここで、感度(ゲイン)およびシャッタースピードの設定がなされる。例えば、1/30秒から1/4秒の間から、シャッタースピードが選択され、選択されたシャッタースピードが設定される。設定が完了すると、手持ち夜景モードに基づく撮像がなされる。
ここで、本技術が適用可能な手持ち夜景モードの一例について説明する。始めに、撮影モードが手持ち夜景モードに設定される。そして、シャッターボタンが半押しされ、撮像装置100のシステムの露出制御が行われる。ここで、感度(ゲイン)およびシャッタースピードの設定がなされる。例えば、1/30秒から1/4秒の間から、シャッタースピードが選択され、選択されたシャッタースピードが設定される。設定が完了すると、手持ち夜景モードに基づく撮像がなされる。
図22は、手持ち夜景モードを含む一般的なフラッシュを使用した夜間の人物撮影を例に撮り、赤目補正発光、プリ発光、1回の発光に同調したシャッター速度での露光との各タイミングの流れを説明する図である。始めに、赤目補正のための発光が、例えば4回行われる。例えば、パルス幅1ms、LED素子1個あたり8AでLED111が駆動され、LED111が4回発光する。各回の発光間隔は、例えば、100msに設定される。この発光に対して被写体の人間の目が反応し、瞳の虹彩の孔径がまぶしさにより縮むため、網膜の赤い反射が低減される。
赤目補正のための4回目の発光から、例えば400msほど後にプリ発光が行われる。プリ発光をともなう調光制御により、この後のLED111の本発光の光量が決定される。調光制御は、例えば、ISO感度を100に固定し、ガイドナンバを2に設定し、パルス幅2ms、LED素子1個あたり8AでLED110を発光させる。シャッタースピード1/100で1回露光し、さらに、LED111の発光がない状態で、シャッタースピード1/100で1回露光する。被写体(周囲の外光)の明るさと調整されるように、LED111の光量が調光される。
プリ発光による調光制御の、例えば、200msから150ms後に、調光により決定された光量でLED111が本発光する。例えば、ガイドナンバ4.5で、パルス幅5ms、LED素子1個あたり8Aの駆動電流でLED111が発光する。LED111は、例えば、6回、連続して本発光する。本発光の際に、上述したように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方が適切に制御される。シャッタースピードが遅くなり露光期間が長くなるものの、露光に有効な光量は各撮像の際に略同一であるため、6枚の画像データの明るさを略均一にできる。
なお、赤目補正のための発光およびプリ発光と本発光との間には、駆動電流の期間でみて複数倍の差があるために、赤目補正の発光とプリ発光とによる熱発生は十分、少なく、さらに十分な間隔が設定されている。このため、赤目補正のための発光およびプリ発光により生じたLED111の熱を放熱することができ、本発光の開始時には、LED111の状態は初期状態(発熱の影響がない状態)に戻る。
手持ち夜景モードによる撮影の場合には、所定のシャッター速度での各露光に同調した発光により、同じ明るさで撮影された6枚の画像データを重ね合わせることにより、1枚の画像データが得られる。得られる画像データのノイズは1/6に、画像データの明るさは6の6乗根(1.348倍)になる。
<2.第2の実施形態>
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態における撮像装置100の構成は、第1の実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。第2の実施形態における撮像装置100の制御部101は、撮像素子102eに到達する光量を制御する。
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態における撮像装置100の構成は、第1の実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。第2の実施形態における撮像装置100の制御部101は、撮像素子102eに到達する光量を制御する。
図23に示すように、制御部101は、撮像回数(発光回数)の増加にともなってF値を小さくする制御を行う。これにより、LED111の発光レベルの低下を補償することができる。
ここで、シンクロ連写撮影がなされる場合に、ズーム操作がなされることを考える。ズーム操作に対応させて、シンクロ連写撮影における各撮像の際のF値を制御することが必要になる。一例として、F値が最も暗いF値F11からズームレンズのテレ端で最も明るいF値5.0までの間で選択可能な場合には、6回目の撮像の際のF値は、テレ端のF値であるF値5.0に設定される。F値5.0を基準にして、6回目以前の撮像におけるF値が適切に設定される。なお、6回目のF値に対応した各回のF値が、例えば、テーブルとして記憶される。
シンクロ連写撮影がなされる場合に、絞りに対してメカニカルな制御が行われると、雑音が生じるおそれがある。このため、F値の制御は、NDフィルタ102dを使用して電子的に行われることが望ましい。
図24は、第2の実施形態における処理の流れを示す。第2の実施形態における処理は、第1の実施形態における処理と組み合わされて行われてもよく、単独で行われてもよい。図24では、第1の実施形態における処理と組み合わされて行われる例が示されている。
第1の実施形態と異なる点は、ステップS30およびステップS31の処理である。以下、この処理を中心に説明する。ステップS30では、現在のズームレンズの位置と、ズーム時のF値の範囲が取得される。例えば、制御部101は、テレ端のF値を6回目の撮像におけるF値として設定するとともに、各回のF値を設定する。
ステップS31では、複数回の、発光および撮像制御がなされるとともに、撮像回数の増加にともなってF値を減衰させる制御が実行される。F値を減衰させる制御により、LED111の発光レベルの低下にともなう画像間の明るさの不均一を防止できる。他の処理は、第1の実施形態における処理と同様の処理であるため、重複した説明を省略する。
<3.変形例>
以上、本技術の一実施形態について説明したが、本技術は、上述した実施形態に限られることなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態では、LED111が2個のLED素子からなる2灯構成として説明したが、撮像装置のシステムの都合に応じて、LED素子が1個のみの構成(1灯構成)、あるいは、LED素子3個以上を採用できる。この場合においても上述した本技術を適用できる。
以上、本技術の一実施形態について説明したが、本技術は、上述した実施形態に限られることなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態では、LED111が2個のLED素子からなる2灯構成として説明したが、撮像装置のシステムの都合に応じて、LED素子が1個のみの構成(1灯構成)、あるいは、LED素子3個以上を採用できる。この場合においても上述した本技術を適用できる。
上述したように、発熱に起因するLEDの発光レベルが低下する場合には、色温度が高いほうにシフトする。このため、得られる撮像画像に青みがかかるおそれがある。そこで、LEDのフラッシュ光の色温度が高い場合に適正な色補正処理がなされてもよい。この処理は、例えば、制御部101の画像処理部101aにより行われる。
さらに、画像データ内で色補正処理が行われる領域が設定されてもよい。例えば、オートフォーカス制御等で使用される距離情報(デプスマップ)に基づいて、現在のズームレンズの位置での撮影画角範囲内の近距離に位置する被写体を特定し、近距離に位置する被写体に対して色補正処理が行われるようにしてもよい。遠距離に位置する被写体には、LEDフラッシュの光が届かないため、色補正処理を行う必要がない。なお、近距離および遠距離は、例えば、デプスマップに対して閾値を設定し、閾値に対する大小に応じて規定することができる。
上述した実施形態では、メカニカルなシャッターを制御することにより露光期間の制御を行うようにしたが、電子シャッターの機能を使用して露光期間の制御が行われてもよい。
さらに、本技術は、装置に限らず、方法、プログラム、記録媒体として実現することができる。
なお、実施形態および変形例における構成および処理は、技術的な矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせることができる。例示した処理の流れにおけるそれぞれの処理の順序は、技術的な矛盾が生じない範囲で適宜、変更できる。
本技術は、例示した処理が複数の装置によって分散されて処理される、いわゆるクラウドシステムに対して適用することもできる。実施形態および変形例において例示した処理が実行されるシステムであって、例示した処理の少なくとも一部の処理が実行される装置として、本技術を実現することができる。
本技術は、以下の構成をとることもできる。
(1)
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に対して発光する発光部と、
前記撮像素子による露光のタイミングおよび前記発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置。
(2)
前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記発光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする(1)または(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記撮像の設定に応じた前記タイミングのシフト量を記憶するシフトデータ記憶部を有する(1)乃至(3)のいずれかに記載の撮像装置。
(5)
前記複数回はN回(但し、Nは2以上の整数)であり、
前記制御部は、1回目における前記露光の期間と前記発光の期間とが重複する重複期間が、N回目の前記重複期間に比して小となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する(1)乃至(4)のいずれかに記載の撮像装置。
(6)
前記発光部の光量の低下に伴う色温度の変化を補正する色補正処理部を有する(1)乃至(5)のいずれかに記載の撮像装置。
(7)
前記複数回の撮像により得られる複数の画像データを合成する画像合成部を有する(1)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記発光部は、LED(Light Emitting Diode)により構成される(1)乃至(7)のいずれかに記載の撮像装置。
(9)
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に向けて発光する発光部と、
前記撮像素子の撮像面に到達する光量を制御する制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、撮像回数の増加にともなって前記光量が大きくなるように制御する撮像装置。
(10)
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置における制御方法。
(11)
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、撮像回数の増加にともなって、撮像素子の撮像面に到達する光量が大きくなるように制御する撮像装置における制御方法。
(1)
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に対して発光する発光部と、
前記撮像素子による露光のタイミングおよび前記発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置。
(2)
前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする(1)に記載の撮像装置。
(3)
前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記発光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする(1)または(2)に記載の撮像装置。
(4)
前記撮像の設定に応じた前記タイミングのシフト量を記憶するシフトデータ記憶部を有する(1)乃至(3)のいずれかに記載の撮像装置。
(5)
前記複数回はN回(但し、Nは2以上の整数)であり、
前記制御部は、1回目における前記露光の期間と前記発光の期間とが重複する重複期間が、N回目の前記重複期間に比して小となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する(1)乃至(4)のいずれかに記載の撮像装置。
(6)
前記発光部の光量の低下に伴う色温度の変化を補正する色補正処理部を有する(1)乃至(5)のいずれかに記載の撮像装置。
(7)
前記複数回の撮像により得られる複数の画像データを合成する画像合成部を有する(1)乃至(6)のいずれかに記載の撮像装置。
(8)
前記発光部は、LED(Light Emitting Diode)により構成される(1)乃至(7)のいずれかに記載の撮像装置。
(9)
被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に向けて発光する発光部と、
前記撮像素子の撮像面に到達する光量を制御する制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、撮像回数の増加にともなって前記光量が大きくなるように制御する撮像装置。
(10)
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置における制御方法。
(11)
発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、撮像回数の増加にともなって、撮像素子の撮像面に到達する光量が大きくなるように制御する撮像装置における制御方法。
100・・・撮像装置
101・・・制御部
101a・・・画像処理部
101b・・・画像記録部
101c・・・タイミング制御部
101d・・・駆動制御部
102c・・・シャッター
102d・・・NDフィルタ
102e・・・撮像素子
103・・・駆動機構
110・・・発光制御部
111・・・発光部(LED)
101・・・制御部
101a・・・画像処理部
101b・・・画像記録部
101c・・・タイミング制御部
101d・・・駆動制御部
102c・・・シャッター
102d・・・NDフィルタ
102e・・・撮像素子
103・・・駆動機構
110・・・発光制御部
111・・・発光部(LED)
Claims (11)
- 被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に対して発光する発光部と、
前記撮像素子による露光のタイミングおよび前記発光部による発光のタイミングを制御可能な制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置。 - 前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記露光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記制御部は、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、前記発光を開始するタイミングを、基準となるタイミングに対してシフトする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記撮像の設定に応じた前記タイミングのシフト量を記憶するシフトデータ記憶部を有する請求項2または3に記載の撮像装置。
- 前記複数回はN回(但し、Nは2以上の整数)であり、
前記制御部は、1回目における前記露光の期間と前記発光の期間とが重複する重複期間が、N回目の前記重複期間に比して小となるように、前記露光のタイミングおよび前記発光のタイミングの少なくとも一方を制御する請求項1に記載の撮像装置。 - 前記発光部の光量の低下に伴う色温度の変化を補正する色補正処理部を有する請求項1に記載の撮像装置。
- 前記複数回の撮像により得られる複数の画像データを合成する画像合成部を有する請求項1に記載の撮像装置。
- 前記発光部は、LED(Light Emitting Diode)により構成される請求項1に記載の撮像装置。
- 被写体に関する撮像画像を取得する撮像素子と、
前記被写体に向けて発光する発光部と、
前記撮像素子の撮像面に到達する光量を制御する制御部と
を有し、
前記発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、前記制御部は、撮像回数の増加にともなって前記光量が大きくなるように制御する撮像装置。 - 発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、各撮像の際の露光に有効な光量が略同一となるように、露光のタイミングおよび発光のタイミングの少なくとも一方を制御する撮像装置における制御方法。
- 発光部が連続して複数回、発光して撮像がなされるモードにおいて、撮像回数の増加にともなって、撮像素子の撮像面に到達する光量が大きくなるように制御する撮像装置における制御方法。
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