JP2015219286A - Exposure control device and camera - Google Patents

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  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure control device and camera that can implement an appropriate exposure control.SOLUTION: An exposure control device 200 according to the present invention comprises: an imaging unit 112; and an exposure computation unit 105 that divides a pixel area of the imaging unit 112 into a plurality of sub-divided areas each of which includes a plurality of pixels, computes a division output value serving as an output value for each sub-divided area, and uses a division maximum output value of the division output values for exposure computation.

Description

本発明は、露出制御装置及びカメラに関するものである。   The present invention relates to an exposure control device and a camera.

従来、カメラの露出制御において、マルチパターン測光等が進化し、スポットライトなどの特殊なシーンを除き、概ね失敗のない露出を提供することが可能となっている。
しかし、従来の自動露出では、背景が黒く、強い順光シーンでは顔が白飛びするというような問題があった。これを解決するために、ユーザーが合わせたAF(オートフォーカス)エリアの輝度を参照し、露出を決めているものがある(特許文献1)。
また、AFエリアに関係なく、画面内の最大輝度の場所を採用し、露出を決める、ピークAGC(ピーク オートゲインコントロール)等の方法もある。
Conventionally, multi-pattern photometry has evolved in camera exposure control, and it has become possible to provide exposure with almost no failure except for special scenes such as spotlights.
However, the conventional automatic exposure has a problem that the background is black and the face is whitened in a strong light scene. In order to solve this problem, there is one that determines the exposure by referring to the brightness of the AF (autofocus) area adjusted by the user (Patent Document 1).
In addition, there is a method such as peak AGC (peak auto gain control) that adopts the place of the maximum luminance in the screen and determines the exposure regardless of the AF area.

特開2000−75352号公報JP 2000-75352 A

しかし、AFエリアの輝度を参照する発明では、白飛びは防げるものの、被写体の大きさに応じた露出制御が出来ず、常に一定の明るさとなってしまう。またピークAGCを用いた露出制御では、画面内に強く反射する光があった場合に、急にアンダー露出となってしまう。   However, in the invention that refers to the brightness of the AF area, overexposure can be prevented, but exposure control according to the size of the subject cannot be performed, and the brightness is always constant. Further, in the exposure control using the peak AGC, when there is light that is strongly reflected in the screen, the underexposure suddenly occurs.

本発明の課題は、適切な露出制御が可能な露出制御装置及びカメラを提供することである。   An object of the present invention is to provide an exposure control device and a camera capable of appropriate exposure control.

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
請求項1記載の発明は、撮像部と、前記撮像部の画素領域を、それぞれが複数の画素を含む複数の分割領域に分割し、前記分割領域ごとの出力値である分割出力値を演算し、前記分割出力値のうちの分割最大出力値を露出演算に用いる露出演算部と、を備える露出制御装置である。
請求項2記載の発明は、請求項1に記載の露出制御装置であって、前記撮像部は、RGB画素配列のカラーフィルタを備え、前記露出演算部は、前記分割出力値を、R画素、G画素、B画素ごとに演算すること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項3記載の発明は、請求項1に記載の露出制御装置であって、前記撮像部の画素は単色の画素であり、前記露出演算部は、前記分割出力値を、前記単色の画素により演算すること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項4記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の露出制御装置であって、前記露出演算部は、前記分割最大出力値を減少させるオフセットを行い、前記オフセット後の前記分割最大出力値を露出演算に用いること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項5記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の露出制御装置であって、前記露出演算部は、前記分割領域よりも小さい領域の出力値である小領域出力値のうちの小領域最大出力値を求め、前記小領域最大出力値と、前記分割最大出力値との差が大きいほど、前記小領域最大出力値の重みを小さくして演算した重み演算後の出力値を露出演算に用いること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項6記載の発明は、請求項5に記載の露出制御装置であって、前記露出演算部は、前記分割領域よりも大きい領域の平均出力値と、前記重み演算後の出力値とのうちの最も大きい出力値を露出演算に用いること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項7記載の発明は、画面内に備えられた第1領域について第1出力値を出力し、前記第1領域とは異なる第2領域について第2出力値を出力する出力部と、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置である。
請求項8記載の発明は、請求項7に記載の露出制御装置であって、前記出力部は、前記第1領域及び前記第2領域とは異なる第3領域について第3出力値を出力し、前記選択部は、前記第1出力値、前記第2出力値及び前記第3出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をすること、を特徴とする露出制御装置である。
請求項9記載の発明は、請求項7又は請求項8に記載の露出制御装置であって、撮影者の操作に基づいて、第1露出モード及び第2露出モードの少なくとも一方を選択する選択部とを含み、前記露出制御部は、前記選択部により前記第1露出モードが選択されたとき、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御を行い、前記選択部により前記第2露出モードが選択されたとき、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御を行わないこと、を特徴とする露出制御装置である。
請求項10記載の発明は、請求項9に記載の露出制御装置であって、前記露出制御部は、前記選択部により前記第2露出モードが選択されたとき、明るい領域と暗い領域とのバランスをとった露出制御、画面の中央の明るさが適正露出になる露出制御、ピントをあわせた領域が適正露出になる露出制御、及び、ピントをあわせた人物の顔が適正露出になる露出制御のうち少なくとも1つを行うこと、を特徴とする露出制御装置である。
請求項11記載の発明は、撮影画面全体を格子状に分割して複数の分割領域を生成する領域生成部と、前記複数の分割領域のそれぞれについて複数の出力値を出力する出力部と、前記複数の出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置である。
請求項12記載の発明は、画面内に備えられた第1領域について第1出力値を出力し、前記第1領域とは異なる第2領域について第2出力値を出力する出力部と、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も小さいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置である。
請求項13記載の発明は、請求項1から12のいずれか1項に記載の露出制御装置を備えるカメラである。
なお、上記構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
The present invention solves the above problems by the following means.
The invention according to claim 1 divides the imaging unit and the pixel region of the imaging unit into a plurality of divided regions each including a plurality of pixels, and calculates a divided output value that is an output value for each of the divided regions. And an exposure calculation unit that uses a divided maximum output value of the divided output values for exposure calculation.
Invention of Claim 2 is the exposure control apparatus of Claim 1, Comprising: The said image pick-up part is provided with the color filter of RGB pixel arrangement | sequence, The said exposure calculating part makes the said division | segmentation output value R pixel, An exposure control device characterized in that calculation is performed for each G pixel and B pixel.
A third aspect of the present invention is the exposure control apparatus according to the first aspect, wherein the pixels of the imaging unit are single color pixels, and the exposure calculation unit determines the divided output value by the single color pixels. It is the exposure control device characterized by calculating.
Invention of Claim 4 is an exposure control apparatus of any one of Claim 1 to 3, Comprising: The said exposure calculating part performs the offset which reduces the said division | segmentation maximum output value, and after the said offset An exposure control apparatus using the divided maximum output value for exposure calculation.
Invention of Claim 5 is an exposure control apparatus of any one of Claim 1 to 4, Comprising: The said exposure calculating part is a small area | region output value which is an output value of an area | region smaller than the said division area. The output after weight calculation is obtained by calculating the maximum output value of the small area, and calculating the weight of the small area maximum output value smaller as the difference between the maximum output value of the small area and the maximum divided output value increases. An exposure control device characterized in that a value is used for exposure calculation.
Invention of Claim 6 is the exposure control apparatus of Claim 5, Comprising: The said exposure calculating part is an average output value of the area | region larger than the said division area, and the output value after the said weight calculation. The exposure control device is characterized in that the largest output value is used for the exposure calculation.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an output unit that outputs a first output value for a first area provided in a screen and outputs a second output value for a second area different from the first area; An exposure control device comprising: an exposure control unit that performs exposure control using the largest one of the first output value and the second output value.
Invention of Claim 8 is the exposure control apparatus of Claim 7, Comprising: The said output part outputs a 3rd output value about the 3rd area | region different from the said 1st area | region and the said 2nd area | region, The selection unit is an exposure control device that performs exposure control using the largest one of the first output value, the second output value, and the third output value.
A ninth aspect of the present invention is the exposure control apparatus according to the seventh or eighth aspect, wherein the selection unit selects at least one of the first exposure mode and the second exposure mode based on an operation of the photographer. The exposure control unit performs exposure control using the largest one of the first output value and the second output value when the first exposure mode is selected by the selection unit; An exposure control apparatus, wherein when the second exposure mode is selected by the selection unit, exposure control is not performed using the largest one of the first output value and the second output value. is there.
A tenth aspect of the present invention is the exposure control apparatus according to the ninth aspect, wherein the exposure control unit balances a bright region and a dark region when the second exposure mode is selected by the selection unit. Exposure control that takes correct exposure, exposure control that makes the brightness of the center of the screen appropriate exposure, exposure control that makes the area in focus correct exposure, and exposure control that makes the face of the person in focus correct exposure An exposure control device characterized by performing at least one of them.
The invention according to claim 11 is an area generation unit that generates a plurality of divided areas by dividing the entire photographing screen into a grid, an output unit that outputs a plurality of output values for each of the plurality of divided areas, An exposure control device comprising: an exposure control unit that performs exposure control using the largest one of a plurality of output values.
According to a twelfth aspect of the present invention, an output unit that outputs a first output value for a first area provided in a screen and outputs a second output value for a second area different from the first area; An exposure control device comprising: an exposure control unit that performs exposure control using the smallest one of the first output value and the second output value.
A thirteenth aspect of the present invention is a camera comprising the exposure control device according to any one of the first to twelfth aspects.
In addition, the said structure may be improved suitably, and at least one part may substitute for another structure.

本発明によれば、適切な露出制御が可能な露出制御装置及びカメラを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exposure control apparatus and camera which can perform appropriate exposure control can be provided.

本実施形態の露出制御装置を備えた一眼レフタイプのカメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the single-lens reflex type camera provided with the exposure control apparatus of this embodiment. 制御部の動作を示す全体的なフロー図である。It is a whole flowchart which shows operation | movement of a control part. ハイライト重点測光を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining highlight weighted metering. 分割領域を説明する図である。It is a figure explaining a division area. 重み係数を説明する図である。It is a figure explaining a weighting coefficient. 被写体が大きい時の分割最大輝度値の領域を図示した例である。It is the example which illustrated the area | region of the division | segmentation maximum luminance value when a to-be-photographed object is large. 被写体が大きい時の個々の領域の最大輝度値の領域を図示した例である。It is the example which illustrated the area | region of the maximum luminance value of each area | region when a to-be-photographed object is large. 被写体が小さい時の分割最大輝度値の領域を図示した例である。It is the example which illustrated the area | region of the division | segmentation maximum luminance value when a to-be-photographed object is small. 被写体が小さい時の個々の領域の最大輝度値の領域を図示した例である。It is the example which illustrated the area | region of the maximum luminance value of each area | region when a to-be-photographed object is small. 第2実施形態における図3に相当するフローチャートである。It is a flowchart equivalent to FIG. 3 in 2nd Embodiment.

(第1実施形態)
図1は、本実施形態の露出制御装置200を備えた一眼レフタイプのカメラ100の構成を示すブロック図である。カメラ100は、操作部101と、レンズ102と、表示部103と、第1撮像部104と、制御部105と、メモリカードスロット106と、モニタ107と、プリズム108と、接眼部109と、ミラー110と、シャッタ111、第2撮像部112と、測光レンズ113とを備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a single-lens reflex camera 100 including an exposure control apparatus 200 according to the present embodiment. The camera 100 includes an operation unit 101, a lens 102, a display unit 103, a first imaging unit 104, a control unit 105, a memory card slot 106, a monitor 107, a prism 108, an eyepiece unit 109, A mirror 110, a shutter 111, a second imaging unit 112, and a photometric lens 113 are provided.

操作部101は、使用者によって操作される入力部材、たとえば電源スイッチ、レリーズボタン、ズームボタン、十字キー、決定ボタン、再生ボタン、削除ボタンなどを含んでいる。ここでHDRを行うか否かの選択や、その適応量の選択などが出来る。また、操作部101を操作することにより使用者は、測光モードを選択できる。具体的には、例えば、後述するハイライト重点測光モード、マルチパターン測光モード、中央部重点測光モード、スポット測光モードのうち少なくとも1つを選択することができる。例えば、マルチパターン測光モードとは、明るい部分と暗い部分のバランスをとった露出制御を行うモードであり、中央部重点測光モードとは、画面の中央の明るさが適正露出となる露出制御を行うモードであり、スポット測光モードとは、ピントをあわせた人物の顔や、ピントをあわせた領域が適正露出になる露出制御を行うモードである。   The operation unit 101 includes input members operated by the user, such as a power switch, a release button, a zoom button, a cross key, an enter button, a play button, and a delete button. Here, it is possible to select whether or not to perform HDR and to select the adaptation amount. Further, by operating the operation unit 101, the user can select a photometry mode. Specifically, for example, at least one of highlight-weighted metering mode, multi-pattern metering mode, center-weighted metering mode, and spot metering mode, which will be described later, can be selected. For example, the multi-pattern metering mode is a mode that performs exposure control that balances the bright and dark parts, and the center-weighted metering mode performs exposure control that makes the brightness at the center of the screen an appropriate exposure. The spot metering mode is a mode in which exposure control is performed so that the face of the person in focus or the area in focus is properly exposed.

レンズ102は、複数の光学レンズから構成されるが、図1では代表して1枚のレンズで表している。なお、本実施形態においてレンズ102はカメラ100に対して着脱可能であるが、これに限定されるものではない。   The lens 102 is composed of a plurality of optical lenses, but is representatively represented by one lens in FIG. In the present embodiment, the lens 102 is detachable from the camera 100, but is not limited to this.

表示部103は、例えば高分子分散型液晶で、この表示はレンズ102を通り、ミラー110によって導かれた光に重ね合わせられる。この表示が重畳された光は、プリズム108を通り、接眼部109と第2撮像部112に導かれる。   The display unit 103 is, for example, a polymer-dispersed liquid crystal, and this display is superimposed on the light guided by the mirror 110 through the lens 102. The light on which the display is superimposed passes through the prism 108 and is guided to the eyepiece unit 109 and the second imaging unit 112.

第2撮像部112は例えばCMOSやCCDなどの複数画素からなり、RGB画素配列のカラーフィルタ(例えばベイヤー配列のカラーフィルタ)を備えた、カラーイメージセンサである。第2撮像部112により撮像された画像は制御部105へと送られ、この画像を元に、制御部105は公知のシーン認識を行い(例えば顔検出など)、それに基づき自動露出を行い、露出を決定する。第2撮像部112及び制御部105とにより、本実施形態の露出制御装置200を構成する。   The second imaging unit 112 is a color image sensor that includes a plurality of pixels such as CMOS and CCD, and includes an RGB pixel array color filter (for example, a Bayer array color filter). The image captured by the second imaging unit 112 is sent to the control unit 105, and based on this image, the control unit 105 performs known scene recognition (for example, face detection), performs automatic exposure based on the recognition, and performs exposure. To decide. The second imaging unit 112 and the control unit 105 constitute the exposure control apparatus 200 of this embodiment.

第1撮像部104は、例えばCMOSやCCDなどのイメージセンサであり、撮像時にはミラー110が上がり、シャッタ111が開いて、レンズ102によって結像した被写体像が、制御部105により決定された露出で撮像される。そして撮像により得られた画像信号を制御部105へ出力する。   The first imaging unit 104 is an image sensor such as a CMOS or a CCD, for example. At the time of imaging, the mirror 110 is raised, the shutter 111 is opened, and the subject image formed by the lens 102 has an exposure determined by the control unit 105. Imaged. Then, an image signal obtained by imaging is output to the control unit 105.

制御部105は、第1撮像部104から入力された画像信号に基づいて所定の画像形式、たとえばJPEG形式の画像データ(以下、本画像データ)を生成する。
また、制御部105は生成した画像データに基づいて、表示用画像データ、たとえばサムネイル画像データを作成する。
制御部105は、生成した本画像データとサムネイル画像データとを含み、さらにヘッダ情報を付加した画像ファイルを生成してメモリカードスロット106へ出力する。
The control unit 105 generates image data in a predetermined image format, for example, JPEG format (hereinafter, main image data) based on the image signal input from the first imaging unit 104.
Further, the control unit 105 creates display image data, for example, thumbnail image data, based on the generated image data.
The control unit 105 generates an image file that includes the generated main image data and thumbnail image data, and further includes header information, and outputs the image file to the memory card slot 106.

本実施形態では、本画像データとサムネイル画像データとは、いずれも例えばRGB表色系で表された画像データであるものとする。   In the present embodiment, it is assumed that both the main image data and the thumbnail image data are image data represented by, for example, an RGB color system.

メモリカードスロット106は、記憶媒体としてのメモリカードを挿入するためのスロットであり、制御部105から出力された画像ファイルをメモリカードに書き込んで記録する。
また、メモリカードスロット106は、制御部105からの指示に基づいて、メモリカード内に記憶されている画像ファイルを読み込む。
The memory card slot 106 is a slot for inserting a memory card as a storage medium, and records and records the image file output from the control unit 105 on the memory card.
Further, the memory card slot 106 reads an image file stored in the memory card based on an instruction from the control unit 105.

モニタ107は、カメラ100の背面などに搭載された液晶モニタであり、当該モニタ107には、メモリカードに記憶されている画像やカメラ100を設定するための設定メニューなどが表示される。   The monitor 107 is a liquid crystal monitor mounted on the back surface of the camera 100, and the monitor 107 displays an image stored in a memory card, a setting menu for setting the camera 100, and the like.

制御部105は、CPU、メモリ、およびその他の周辺回路により構成され、カメラ100を制御する。
なお、制御部105を構成するメモリには、SDRAMやフラッシュメモリが含まれる。SDRAMは揮発性のメモリであって、CPUがプログラム実行時にプログラムを展開するためのワークメモリとして使用されたり、データを一時的に記録するためのバッファメモリとして使用される。また、フラッシュメモリは、不揮発性のメモリであって、制御部105が実行するプログラムのデータや、プログラム実行時に読み込まれる種々のパラメータなどが記録されている。
The control unit 105 includes a CPU, a memory, and other peripheral circuits, and controls the camera 100.
Note that the memory constituting the control unit 105 includes SDRAM and flash memory. The SDRAM is a volatile memory, and is used as a work memory for developing a program when the CPU executes a program, or as a buffer memory for temporarily recording data. The flash memory is a non-volatile memory in which data of a program executed by the control unit 105, various parameters read during program execution, and the like are recorded.

図2は、制御部105の動作を示す全体的なフロー図である。
ステップS000では、後述のハイライト重点測光を行うか否かのメニューの判定を行う。
操作部101を操作することによりメニューにて、ハイライト重点測光モードが選択されている場合ハイライト重点測光がONとなり、マルチパターン測光モード、中央部重点測光モード及びスポット測光モードのうち少なくとも1つが選択されている場合、ハイライト重点測光がOFFになる。ハイライト重点測光がONであればステップS001へ、OFFであればステップS002へ進む。
FIG. 2 is an overall flowchart showing the operation of the control unit 105.
In step S000, a menu is determined as to whether or not highlight weighted metering described later is performed.
When highlight-weighted metering mode is selected in the menu by operating the operation unit 101, highlight-weighted metering is turned on, and at least one of multi-pattern metering mode, center-weighted metering mode, and spot metering mode is selected. When selected, highlight weighted metering is turned off. If highlight-weighted metering is ON, the process proceeds to step S001, and if OFF, the process proceeds to step S002.

ステップS001ではハイライト重点測光を実施する。
図3はハイライト重点測光を説明するフローチャートである。
In step S001, highlight weighted photometry is performed.
FIG. 3 is a flowchart for explaining highlight weighted metering.

(個々の画素における最大輝度値を求める)
まず、ステップS101では第2撮像部112を露光した結果のセンサ出力にもとづいて、個々の画素における最大のRGB輝度を算出する。
ここで、センサのR(赤),G(緑),B(青)の出力は公知のオートホワイトバランスのゲインを適用済のRGBが好ましい。ただし、これに限定されず、例えば晴天に固定したホワイトバランスを加えたものでもよく、ゲインを加えないものであってもよい。
(Determine the maximum luminance value for each pixel)
First, in step S101, the maximum RGB brightness in each pixel is calculated based on the sensor output as a result of exposing the second imaging unit 112.
Here, R (red), G (green), and B (blue) outputs of the sensor are preferably RGB to which a known auto white balance gain has been applied. However, the present invention is not limited to this, and for example, a white balance fixed in fine weather may be added, or a gain may not be added.

最大出力・輝度値の算出は下記の式によって行う。

Figure 2015219286
The maximum output / brightness value is calculated using the following formula.
Figure 2015219286

ここで、R(i,j)は座標(i,j)の第2撮像部のR出力である。同様に、G(i,j)は座標(i,j)の第2撮像部のG出力、B(i,j)は座標(i,j)の第2撮像部のB出力である。
Max()は最大を見つける関数であり、i,jに関して走査していき、最大の出力Max_R,Max_G,Max_Bを見つける。
BvOffsetは評価値をBV値に変換する際の係数である。
Here, R (i, j) is the R output of the second imaging unit at coordinates (i, j). Similarly, G (i, j) is the G output of the second imaging unit at coordinates (i, j), and B (i, j) is the B output of the second imaging unit at coordinates (i, j).
Max () is a function for finding the maximum, and scans for i and j to find the maximum outputs Max_R, Max_G, and Max_B.
BvOffset is a coefficient for converting an evaluation value into a BV value.

(分割領域の最大輝度値を求める)
ステップS102では、分割輝度値を算出する。分割輝度値とは、図4の太線で書かれている8×5の領域それぞれの輝度値である。この分割輝度値の計算は下記のように行う。
(Determine the maximum luminance value of the divided area)
In step S102, a divided luminance value is calculated. The divided luminance value is a luminance value of each 8 × 5 area written by a thick line in FIG. The calculation of the divided luminance value is performed as follows.

Figure 2015219286
Figure 2015219286

ここで、Mは太枠線内の総画素数、xは1〜40までの添字である。各領域の分割輝度値がRBV40[x],GBV40[x],BBV40[x]となる。   Here, M is the total number of pixels in the thick frame line, and x is a subscript from 1 to 40. The divided luminance values of each area are RBV40 [x], GBV40 [x], and BBV40 [x].

ステップS103では、分割輝度値から最大のものを算出する。

Figure 2015219286
この輝度値Max_RBV40,Max_GBV40,Max_BBV40を以後、分割最大輝度値と呼ぶ。 In step S103, the maximum value is calculated from the divided luminance values.
Figure 2015219286
The luminance values Max_RBV40, Max_GBV40, and Max_BBV40 are hereinafter referred to as divided maximum luminance values.

(重み係数の算出)
ステップS104では、個々の領域の最大輝度値Max_RBV,Max_GBV,Max_BBVと、分割最大輝度値Max_RBV40,Max_GBV40,Max_BBV40と、を比較し、ハイライト輝度値を算出するための重み係数kHilight_R,kHilight_G,kHilight_Bを算出する。
(Calculation of weighting factor)
In step S104, the maximum luminance values Max_RBV, Max_GBV, and Max_BBV of individual regions are compared with the divided maximum luminance values Max_RBV40, Max_GBV40, and Max_BBV40, and the weighting factors kHilight_R, kHilight_G, and kHilight_B for calculating the highlight luminance value are obtained. calculate.

重み係数は図5に基づいて決定する。すなわち、

Figure 2015219286
G,Bについても全く同様に演算を行う。 The weighting factor is determined based on FIG. That is,
Figure 2015219286
The same calculation is performed for G and B.

例えば、Rの重み係数kHilight_Rの決定方法を図5に示す。1画素単位の最大輝度値と、分割領域単位の分割最大輝度値の差(Max_RBV-Max_RBV40)が大きいということは、ハイライトの面積が小さいということを表している。また、その輝度差が小さいということは、ハイライトの面積が大きいということを表す。
ここでは、その輝度差が第1閾値thkHilight1_Rより小さいとき、Rの重み係数kHilight_Rは1にする。
For example, FIG. 5 shows a method for determining the R weight coefficient kHilight_R. A large difference (Max_RBV-Max_RBV40) between the maximum luminance value of one pixel unit and the divided maximum luminance value of each divided region unit indicates that the area of the highlight is small. Further, the small brightness difference indicates that the area of the highlight is large.
Here, when the luminance difference is smaller than the first threshold thkHilight1_R, the R weight coefficient kHilight_R is set to 1.

その輝度差が第2閾値thkHilight2_Rより大きい時は、Rの重み係数kHilight_Rを0とし、輝度差が第1閾値thkHilight1_Rと第2閾値thkHilight2_Rとの間の場合、線形補間を行う。   When the luminance difference is larger than the second threshold thkHilight2_R, the R weight coefficient kHilight_R is set to 0, and when the luminance difference is between the first threshold thkHilight1_R and the second threshold thkHilight2_R, linear interpolation is performed.

具体例を図6〜図9に示す。
(例1)図6は被写体が大きい時のMax_RBV40の領域を図示している。
また、同じ倍率のときのMax_RBVは図7のように検出される。このとき、検出するエリアがどちらも被写体にかかるため、その輝度差は少ない。
Specific examples are shown in FIGS.
(Example 1) FIG. 6 shows a region of Max_RBV 40 when the subject is large.
Further, Max_RBV at the same magnification is detected as shown in FIG. At this time, since both areas to be detected are applied to the subject, the luminance difference is small.

(例2)図8はMax_RBV40の検出の様子だが、前例よりも倍率が小さくなった場合である。図9は同様の倍率でMax_RBVを検出しているとする。このとき、Max_RBV40検出エリアが背景に影響され、例えば被写体が最も明るい場合にMax_RBV40が小さくなる。 (Example 2) FIG. 8 shows how Max_RBV 40 is detected, but shows a case where the magnification is smaller than in the previous example. FIG. 9 assumes that Max_RBV is detected at the same magnification. At this time, the Max_RBV40 detection area is affected by the background. For example, when the subject is brightest, Max_RBV40 becomes small.

しかし、倍率が小さい場合は、多少の白飛びを許容するため、この背景の影響を許容する。そのための係数がkHilight_Rである。   However, when the magnification is small, some whiteout is allowed, so the influence of this background is allowed. The coefficient for that is kHilight_R.

ステップS105では、S104で求めた係数を用いて、最大輝度値と分割最大輝度値を加重平均し、ハイライト輝度値 HilightBV_R, HilightBV_G, HilightBV_Bを算出する。   In step S105, the maximum luminance value and the divided maximum luminance value are weighted and averaged using the coefficient obtained in S104, and the highlight luminance values HilightBV_R, HilightBV_G, and HilightBV_B are calculated.

また、ハイライト輝度をそのまま制御値に用いると、アンダーな写真となってしまうため、それぞれ最適化したオフセット量を持たせる。オフセット量の計算式を下に示す。   Further, if the highlight brightness is used as it is for the control value, an underphoto is obtained, so that an optimized offset amount is provided. The formula for calculating the offset amount is shown below.

Figure 2015219286
Figure 2015219286

このようにオフセットを用いて適切な値に設定してやることにより、小さいハイライトの色飽和を許容し、大きなハイライトでは色飽和を起こさないことが可能となる。   Thus, by setting an appropriate value using the offset, it is possible to allow color saturation of a small highlight and not cause color saturation at a large highlight.

ステップS106では、画面全体の平均輝度値を計算する。

Figure 2015219286
これは、平均輝度値がハイライト輝度値よりも大きくならないようにするための演算である。Nは総画素数であり、例えば図4のような40×25画素を持つ第2撮像部であれば、1000となる。LはRGBから合成した輝度値である。なお、平均輝度値は画面全体が好ましいが、これに限定されるわけではなく、分割領域よりも大きければよい。 In step S106, the average luminance value of the entire screen is calculated.
Figure 2015219286
This is an operation for preventing the average luminance value from becoming larger than the highlight luminance value. N is the total number of pixels. For example, if the second imaging unit has 40 × 25 pixels as shown in FIG. L is a luminance value synthesized from RGB. The average luminance value is preferable for the entire screen, but is not limited to this and may be larger than the divided area.

S107では、S105で求めたRGBのハイライト輝度値、S106で求めた平均輝度値を比べ、輝度値の高いものを選択する。

Figure 2015219286
In S107, the RGB highlight luminance value obtained in S105 is compared with the average luminance value obtained in S106, and the one having a higher luminance value is selected.
Figure 2015219286

ここで図2に戻り、ステップS002では公知の自動露出を行い、露出制御用輝度値CtrlBVを算出する。   Returning to FIG. 2, in step S002, a known automatic exposure is performed, and an exposure control brightness value CtrlBV is calculated.

ステップS003ではレリーズ動作の有無を検出し、動作に入ればS004へ、動作がなければS004を飛ばし、S005へ進む。   In step S003, the presence / absence of a release operation is detected. If the operation is started, the process proceeds to S004.

ステップS004では通常の撮影動作を実施し、撮像動作を行う。
ステップS005では電源のON/OFFを検出し、電源OFFであれば撮影終了となる。
電源ON状態であれば、ステップS000へ戻り、AE動作が繰り返される。
In step S004, a normal shooting operation is performed, and an imaging operation is performed.
In step S005, ON / OFF of the power is detected. If the power is OFF, the photographing is finished.
If the power is on, the process returns to step S000 and the AE operation is repeated.

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
RGBのうちの色出力が高い部分を、常に画像における一定レベルにすることが可能となり、また、画面内の被写体の余分なハイライトを除外することができるので、白飛び・色飽和することなく撮像可能となる。
たとえば、本実施形態の測光は主に舞台などで有効と考えられる。舞台では派手な赤色・青色などの照明が多いが、本実施形態では色飽和を起こさないような露出が可能となる。
被写体が小さい場合は若干の白飛びを許容し、被写体が大きい場合には白飛びをさせない露出制御装置を提供することができ、被写体の大きさに応じて適切な露出制御を実現することができる。
複数の大きさの領域で色の最大値を検出し、その比較を行うことで、小領域の色飽和・白飛びは許容しつつも、巨視的には色飽和しない、白飛びしない制御を行うことができる。
異なる領域で色の最大出力を検出し、それをベースに露出を決めることで、小領域の色飽和を許容しつつ、適切な露出を得ることが可能となる。
As described above, this embodiment has the following effects.
It is possible to always keep the high color output portion of RGB at a certain level in the image, and it is possible to eliminate the extra highlight of the subject in the screen, so there is no whiteout and color saturation Imaging becomes possible.
For example, the photometry of this embodiment is considered to be effective mainly on the stage. Although there are many flashy red and blue lights on the stage, in this embodiment, exposure that does not cause color saturation is possible.
It is possible to provide an exposure control device that allows slight overexposure when the subject is small and prevents overexposure when the subject is large, and can realize appropriate exposure control according to the size of the subject. .
By detecting the maximum value of colors in multiple size areas and comparing them, control is performed to prevent color saturation and whiteout macroscopically while allowing color saturation and whiteout in small areas. be able to.
By detecting the maximum color output in different areas and determining the exposure based on the maximum output, it is possible to obtain appropriate exposure while allowing color saturation in a small area.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態が第1実施形態と異なる点は、図1における第2撮像部112が、カラーイメージセンサではなく、モノクロのイメージセンサであっても良い点である。また、図2のフローチャートも第1実施形態と同様であるが、図3のフローチャートが異なり、第2実施形態における図3に相当するフローチャートを図10に示す。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that the second imaging unit 112 in FIG. 1 may be a monochrome image sensor instead of a color image sensor. Also, the flowchart of FIG. 2 is the same as that of the first embodiment, but the flowchart of FIG. 3 is different, and a flowchart corresponding to FIG. 3 in the second embodiment is shown in FIG.

図10は第2実施形態のハイライト重点測光を説明するフローチャートである。
(個々の画素における最大輝度値を求める)
ステップS201では第2撮像部112を露光した結果のセンサ出力にもとづいて、最大輝度値を算出する。
最大出力・輝度値の算出は一般的な下記の式によって行う。

Figure 2015219286
ここでL(i,j)は座標(i,j)の第2撮像部の出力である。
Max()は最大を見つける関数であり、i,jに関して走査していき、最大の出力Max_Lを見つける。
BvOffsetは評価値をBV値に変換する際の係数である。 FIG. 10 is a flowchart for explaining highlight weighted metering according to the second embodiment.
(Determine the maximum luminance value for each pixel)
In step S201, the maximum luminance value is calculated based on the sensor output as a result of exposing the second imaging unit 112.
The maximum output / brightness value is calculated by the following general formula.
Figure 2015219286
Here, L (i, j) is the output of the second imaging unit at coordinates (i, j).
Max () is a function for finding the maximum, and scans for i and j to find the maximum output Max_L.
BvOffset is a coefficient for converting an evaluation value into a BV value.

(分割領域の最大輝度値を求める)
ステップS202では、分割輝度値を算出する。分割輝度値とは、第1実施形態と同様に図4の太線で書かれている8×5の領域である。この分割輝度値の計算は下記のように行う。
(Determine the maximum luminance value of the divided area)
In step S202, a divided luminance value is calculated. The divided luminance value is an 8 × 5 area written with a thick line in FIG. 4 as in the first embodiment. The calculation of the divided luminance value is performed as follows.

Figure 2015219286
Figure 2015219286

ここで、Mは太枠線内の総画素数、xは1〜40までの添字である。各領域の分割輝度値がBV[x]となる。   Here, M is the total number of pixels in the thick frame line, and x is a subscript from 1 to 40. The divided luminance value of each area is BV [x].

ステップS203では、分割輝度値から最大のものを算出する。

Figure 2015219286
この輝度値Max_BV40を以後、分割最大輝度値と呼ぶ。 In step S203, the maximum value is calculated from the divided luminance values.
Figure 2015219286
This luminance value Max_BV40 is hereinafter referred to as a divided maximum luminance value.

(重み係数の算出)
ステップS204では、最大輝度値Max_BVと分割最大輝度値Max_BV40とを比較し、ハイライト輝度値を算出するための重み係数kHilightを算出する。
(Calculation of weighting factor)
In step S204, the maximum luminance value Max_BV and the divided maximum luminance value Max_BV40 are compared, and a weighting factor kHilight for calculating a highlight luminance value is calculated.

重み係数は第1実施形態の図5と同様に決定する。すなわち、

Figure 2015219286
The weighting coefficient is determined in the same manner as in FIG. 5 of the first embodiment. That is,
Figure 2015219286

本実施形態においても、第1実施形態の図6〜図9で説明した具体例と同様である。
(例1)図6は被写体が大きい時のMax_BV40の領域を図示している。
また、同じ倍率のときのMax_BVは図7のように検出される。このとき、検出するエリアがどちらも被写体にかかるため、その輝度差は少ない。
Also in this embodiment, it is the same as that of the specific example demonstrated in FIGS. 6-9 of 1st Embodiment.
(Example 1) FIG. 6 shows a region of Max_BV40 when the subject is large.
Further, Max_BV at the same magnification is detected as shown in FIG. At this time, since both areas to be detected are applied to the subject, the luminance difference is small.

(例2)図8はMax_BV40の検出の様子だが、前例よりも倍率が小さくなった場合である。図9は同様の倍率でMax_BVを検出しているとする。このとき、Max_BV40検出エリアが背景に影響され、例えば被写体が最も明るい場合にMax_BV40が小さくなる。 (Example 2) FIG. 8 shows how Max_BV40 is detected, but shows a case where the magnification is smaller than in the previous example. FIG. 9 assumes that Max_BV is detected at the same magnification. At this time, the Max_BV40 detection area is affected by the background. For example, when the subject is brightest, Max_BV40 becomes smaller.

しかし、倍率が小さい場合は、多少の白飛びを許容するため、この背景の影響を良しとする。そのための係数がkHilightである。   However, when the magnification is small, a slight whiteout is allowed, so the influence of this background is good. The coefficient for that is kHilight.

ステップS205では、S204で求めた係数を用いて、最大輝度値と分割最大輝度値を加重平均し、ハイライト輝度値HilightBVを算出する。   In step S205, using the coefficient obtained in S204, the maximum luminance value and the divided maximum luminance value are weighted and averaged to calculate the highlight luminance value HilightBV.

また、ハイライト輝度をそのまま制御値に用いると、アンダーな写真となってしまうため、それぞれ最適化したオフセット量を持たせる。オフセット量の計算式を下に示す。   Further, if the highlight brightness is used as it is for the control value, an underphoto is obtained, so that an optimized offset amount is provided. The formula for calculating the offset amount is shown below.

Figure 2015219286
Figure 2015219286

適切な値に設定してやることにより、小さいハイライトの白飛びを許容し、大きなハイライトでは白飛びを起こさないことが可能となる。   By setting it to an appropriate value, it is possible to allow white highlights to be blown out and large highlights not to cause whiteout.

ステップS206では、画面全体の平均輝度値を計算する。

Figure 2015219286
Nは総画素数であり、例えば図4のような40×25画素を持つ第2撮像部であれば、1000となる。 In step S206, the average luminance value of the entire screen is calculated.
Figure 2015219286
N is the total number of pixels. For example, if the second imaging unit has 40 × 25 pixels as shown in FIG.

S207では、S205で求めたハイライト輝度値、S206で求めた平均輝度値と画面全体の平均輝度値を比べ、輝度値の高いものを選択する。

Figure 2015219286
In S207, the highlight luminance value obtained in S205 and the average luminance value obtained in S206 are compared with the average luminance value of the entire screen, and the one having a higher luminance value is selected.
Figure 2015219286

この後、第1実施形態と同様に図2に戻る。
以上、本実施形態においては、明るい部分を常に画像のある一定レベルにすることが可能となり、画面内の被写体が余分なハイライトを除外することができるので、白飛びすることなく撮像可能となる。
Thereafter, the process returns to FIG. 2 as in the first embodiment.
As described above, in the present embodiment, it is possible to always make a bright part at a certain level of an image, and an object in the screen can exclude an extra highlight, so that an image can be captured without being overexposed. .

(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(Deformation)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes as described below are possible, and these are also within the scope of the present invention.

(1)本実施形態ではハイライト重点測光を用いる形態について説明したが、これに限定されず、マルチパターン測光を演算し、ハイライト重点測光と比較して暗く写る方を採用しても良い。
(2)上述した実施形態では、分割輝度値から最大のものを算出(図3のステップS103ご参照)する例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、分割輝度値から最小のものを算出(分割最小輝度値)し、分割最小輝度値を用いて露出制御を行ってもよい。すなわち、画面内に備えられた第1領域について第1出力値を出力し、前記第1領域とは異なる第2領域について第2出力値を出力する出力部と、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も小さいものを用いて露出制御をする露出制御部とを備える構成としてもよい。
(1) Although the embodiment using highlight weighted metering has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and multi-pattern metering may be calculated and a darker image may be used as compared with highlight weighted metering.
(2) In the above-described embodiment, the maximum luminance is calculated from the divided luminance values (see step S103 in FIG. 3). However, the present invention is not limited to this. For example, the minimum value may be calculated from the divided luminance values (divided minimum luminance value), and exposure control may be performed using the divided minimum luminance value. That is, an output unit that outputs a first output value for a first area provided in the screen and outputs a second output value for a second area different from the first area, the first output value, and the first It is good also as a structure provided with the exposure control part which performs exposure control using the smallest thing among 2 output values.

(2)また、本実施形態では、測光センサを有するカメラで説明したが、これに限定されず、測光センサを有さないものであってもよい。さらに、一眼レフのレンズ交換式カメラに限定されず、レンズとカメラとが一体型の、いわゆるコンパクトカメラ、携帯電話、スマートフォン等であってもよい。 (2) In the present embodiment, the camera having the photometric sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, and the camera may not have the photometric sensor. Further, the camera is not limited to a single-lens reflex lens interchangeable camera, and may be a so-called compact camera, a mobile phone, a smartphone, or the like in which a lens and a camera are integrated.

(3)第1実施形態では、RGBについて説明したが、これに限定されず、RGB以外の他色のフィルタを用いたセンサ、たとえばRGBY(イエロー)、RGBW(ホワイト)、RGBC(シアン)といったフィルタを用いたセンサであってもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
(3) In the first embodiment, RGB has been described. However, the present invention is not limited to this, and sensors using filters of colors other than RGB, for example, filters such as RGBY (yellow), RGBW (white), and RGBC (cyan) A sensor using may be used.
In addition, although embodiment and a deformation | transformation form can also be used in combination as appropriate, detailed description is abbreviate | omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiment described above.

100:カメラ、102:レンズ、104:第1撮像部、105:制御部、112:第2撮像部、200:露出制御装置   100: Camera, 102: Lens, 104: First imaging unit, 105: Control unit, 112: Second imaging unit, 200: Exposure control device

Claims (13)

撮像部と、
前記撮像部の画素領域を、それぞれが複数の画素を含む複数の分割領域に分割し、前記分割領域ごとの出力値である分割出力値を演算し、前記分割出力値のうちの分割最大出力値を露出演算に用いる露出演算部と、
を備える露出制御装置。
An imaging unit;
The pixel area of the imaging unit is divided into a plurality of divided areas each including a plurality of pixels, a divided output value that is an output value for each divided area is calculated, and a divided maximum output value among the divided output values An exposure calculation unit that uses the
An exposure control device comprising:
請求項1に記載の露出制御装置であって、
前記撮像部は、RGB画素配列のカラーフィルタを備え、
前記露出演算部は、前記分割出力値を、R画素、G画素、B画素ごとに演算すること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 1,
The imaging unit includes an RGB pixel array color filter,
The exposure calculation unit calculates the divided output value for each of R pixel, G pixel, and B pixel;
An exposure control device characterized by.
請求項1に記載の露出制御装置であって、
前記撮像部の画素は単色の画素であり、
前記露出演算部は、前記分割出力値を、前記単色の画素により演算すること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 1,
The pixels of the imaging unit are monochrome pixels,
The exposure calculation unit calculates the divided output value by the monochrome pixels;
An exposure control device characterized by.
請求項1から3のいずれか1項に記載の露出制御装置であって、
前記露出演算部は、前記分割最大出力値を減少させるオフセットを行い、前記オフセット後の前記分割最大出力値を露出演算に用いること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The exposure calculation unit performs an offset to decrease the divided maximum output value, and uses the divided maximum output value after the offset for exposure calculation,
An exposure control device characterized by.
請求項1から4のいずれか1項に記載の露出制御装置であって、
前記露出演算部は、前記分割領域よりも小さい領域の出力値である小領域出力値のうちの小領域最大出力値を求め、前記小領域最大出力値と、前記分割最大出力値との差が大きいほど、前記小領域最大出力値の重みを小さくして演算した重み演算後の出力値を露出演算に用いること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The exposure calculation unit obtains a small region maximum output value among small region output values that are output values of a region smaller than the divided region, and a difference between the small region maximum output value and the divided maximum output value is calculated. Using the output value after the weight calculation calculated by reducing the weight of the small region maximum output value as the larger the exposure calculation,
An exposure control device characterized by.
請求項5に記載の露出制御装置であって、
前記露出演算部は、前記分割領域よりも大きい領域の平均出力値と、前記重み演算後の出力値とのうちの最も大きい出力値を露出演算に用いること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 5,
The exposure calculation unit uses an average output value of an area larger than the divided area and an output value after the weight calculation for the exposure calculation;
An exposure control device characterized by.
画面内に備えられた第1領域について第1出力値を出力し、前記第1領域とは異なる第2領域について第2出力値を出力する出力部と、
前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置。
An output unit that outputs a first output value for a first area provided in the screen and outputs a second output value for a second area different from the first area;
An exposure control device comprising: an exposure control unit that performs exposure control using the largest one of the first output value and the second output value.
請求項7に記載の露出制御装置であって、
前記出力部は、前記第1領域及び前記第2領域とは異なる第3領域について第3出力値を出力し、
前記選択部は、前記第1出力値、前記第2出力値及び前記第3出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をすること、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 7,
The output unit outputs a third output value for a third region different from the first region and the second region;
The selection unit performs exposure control using a largest one of the first output value, the second output value, and the third output value;
An exposure control device characterized by.
請求項7又は請求項8に記載の露出制御装置であって、
撮影者の操作に基づいて、第1露出モード及び第2露出モードの少なくとも一方を選択する選択部とを含み、
前記露出制御部は、前記選択部により前記第1露出モードが選択されたとき、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御を行い、
前記選択部により前記第2露出モードが選択されたとき、前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御を行わないこと、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control apparatus according to claim 7 or 8,
A selection unit that selects at least one of the first exposure mode and the second exposure mode based on a photographer's operation,
The exposure control unit performs exposure control using the largest one of the first output value and the second output value when the first exposure mode is selected by the selection unit,
When the second exposure mode is selected by the selection unit, exposure control is not performed using the largest one of the first output value and the second output value.
An exposure control device characterized by.
請求項9に記載の露出制御装置であって、
前記露出制御部は、前記選択部により前記第2露出モードが選択されたとき、明るい領域と暗い領域とのバランスをとった露出制御、画面の中央の明るさが適正露出になる露出制御、ピントをあわせた領域が適正露出になる露出制御、及び、ピントをあわせた人物の顔が適正露出になる露出制御のうち少なくとも1つを行うこと、
を特徴とする露出制御装置。
The exposure control device according to claim 9,
When the second exposure mode is selected by the selection unit, the exposure control unit is configured to perform exposure control that balances a bright region and a dark region, exposure control in which the brightness at the center of the screen is appropriate exposure, Performing at least one of exposure control in which the area combined with the proper exposure and exposure control in which the face of the person in focus is in proper exposure,
An exposure control device characterized by.
撮影画面全体を格子状に分割して複数の分割領域を生成する領域生成部と、
前記複数の分割領域のそれぞれについて複数の出力値を出力する出力部と、
前記複数の出力値のうち、最も大きいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置。
An area generation unit that generates a plurality of divided areas by dividing the entire shooting screen into a grid pattern;
An output unit that outputs a plurality of output values for each of the plurality of divided regions;
An exposure control device comprising: an exposure control unit that performs exposure control using the largest one of the plurality of output values.
画面内に備えられた第1領域について第1出力値を出力し、前記第1領域とは異なる第2領域について第2出力値を出力する出力部と、
前記第1出力値及び前記第2出力値のうち、最も小さいものを用いて露出制御をする露出制御部と、を備える露出制御装置。
An output unit that outputs a first output value for a first area provided in the screen and outputs a second output value for a second area different from the first area;
An exposure control apparatus comprising: an exposure control unit that performs exposure control using a smallest one of the first output value and the second output value.
請求項1から12のいずれか1項に記載の露出制御装置を備えるカメラ。   A camera provided with the exposure control apparatus of any one of Claims 1-12.
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