JP2015219444A - 撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定常光の輝度で適正となる露出条件でフラッシュ撮影をしたときも主被写体が適正露出となるように撮影できる撮影装置を得ること。
【解決手段】撮影前に、複数の測光領域について、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段と、定常光測光値から本撮影における本撮影露出値を算出する露出値算出手段と、プリ発光測光値に基づいて本撮影における閃光装置の本発光量を算出する本発光量算出手段と、プリ発光測光値に基づき、複数の測光領域の中でプリ発光が寄与する測光領域を発光寄与領域として判別する発光寄与領域判別手段と、発光寄与領域判別手段が判別した発光寄与領域における定常光測光値を算出する発光寄与領域測光値算出手段と、発光寄与領域における定常光測光値と本撮影露出値の差に基づいて本発光量を補正する補正発光量を算出する補正発光量算出手段と、を備えた撮影装置。
【選択図】図２

Description

本発明は、閃光装置をプリ発光および本発光制御する撮影装置に関する。

従来、カメラによる撮影において、暗い環境下での光量不足を補うため、フラッシュ（閃光装置）を発光させて撮影するフラッシュ撮影が一般に使用されている。フラッシュ発光量の決定手段として、撮影前にプリ発光をして被写体からの反射光を測定し、その測定結果に基づいて本発光の発光量を決定するプリ発光変調手法が既に知られている。

しかし、同一距離の被写体に対してプリ発光した場合、反射率が低い被写体では測光結果が低く出てしまい、反射率が高い被写体では測光結果が高く出てしまう。このため、反射率の低い被写体では本発光量が大きく設定されてオーバー露出になりやすく、反射率の高い被写体では本発光量が小さく設定されてアンダー露出になりやすく、適正露出を得難い問題があった。

特許文献１は、輝度差がある撮影シーンでも適正露光の画像を得ることができる撮影装置を提供する目的で、撮影画面内の輝度分布から輝度差と分布を指数化した輝度差検知指数を算出し、輝度差検知指数に応じて発光量を補正するプリ発光方法を開示している。

特開２００９−２７６５６０号公報

しかし、定常光で適正となる露出でさらにフラッシュを発光した場合、撮影シーン内で輝度差が小さいような場合にはフラッシュの本発光量が補正されず、オーバー露出になるという問題は解消できていない。

本発明は、定常光の輝度で適正となる露出条件でフラッシュ撮影をしたときも主被写体が適正露出となるように撮影できる撮影装置を得ることを目的とする。

本発明は、プリ発光測光値とプリ発光無しの定常光測光値の差に基づいてフラッシュ光が寄与する測光領域を判別できることに着目してなされたものである。すなわち本発明は、閃光装置と、本撮影前に、複数の測光領域について、前記閃光装置をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段と、前記定常光測光値から本撮影における本撮影露出値を算出する露出値算出手段と、前記プリ発光測光値に基づいて本撮影における閃光装置の本発光量を算出する本発光量算出手段と、前記プリ発光測光値に基づき、前記複数の測光領域の中でプリ発光が寄与する測光領域を発光寄与領域として判別する発光寄与領域判別手段と、前記発光寄与領域判別手段が判別した発光寄与領域における定常光測光値を算出する発光寄与領域測光値算出手段と、前記発光寄与領域における定常光測光値と前記本撮影露出値の差に基づいて前記本発光量を補正する補正発光量を算出する補正発光量算出手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の撮影装置にあっては、前記発光寄与領域における定常光測光値は、定常光測光値を平均した値であって、前記補正発光量算出手段は、前記発光寄与領域における定常光測光値の方が大きいときには本発光量を減ずる補正発光量を算出し、前記発光寄与領域における定常光測光値の方が所定値より小さいときには本発光量を補正しない値の補正発光量を算出する。
前記補正発光量算出手段は、前記発光寄与領域における定常光測光値と前記本撮影露出値の差が０以下所定値以上のときには、前記本発光量が徐々に変化する補正発光量を得ることが好ましい。

本発明の補正発光量算出手段は、前記本撮影露出値をEVstill、前記発光寄与領域の定常光測光値を平均した被写体輝度をLVsubject、前記本発光量をGVstill、前記補正発光量をGVrevとしたとき、被写体輝度LVsubjectと本撮影露出値EVstillの差に応じて、下記式(1)、(2)、(3)により本発光量GVstillを補正する補正発光量GVrevを算出することができる。
GVrev = -a ・・・(1)
(但し、 0 < LVsubject - EVstill )
GVrev = - ( LVsubject - EVstill ） × a/b − a ・・・(2)
(但し、 -b ≦ LVsubject - EVstill ≦ 0 )
GVrev = 0 ・・・(3)
（但し、 LVsubject - EVstill < -d ）
但し、LVsubject、EVstill、GVrevはアペック表示の値、ａ、ｂは正の実数である。

本発明によれば、プリ発光測光値とプリ発光無しの定常光測光値の差分に基づいてフラッシュ光が寄与する測光領域を判別し、フラッシュ光が寄与する測光領域の定常光測光値と本発光時の露出値に基づいて本発光量を補正するので、定常光の輝度で適正となる露出条件でフラッシュ撮影をした場合においても主被写体が適正露出となる。

本発明の撮影装置を適用したデジタル一眼レフカメラの実施形態について、主要な光学的、機械的構成要素を示すブロック図である。 同デジタル一眼レフカメラの主要な電気的構成要素の実施形態をブロックで示す図である。 同デジタル一眼レフカメラによって撮影した撮影画面の一例を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、フラッシュ光が寄与する測光領域と寄与しない測光領域を示す図である。 同デジタル一眼レフカメラにおいて、露出値と発光寄与領域の被写体輝度の差分と、本発光量補正量との関係をグラフで示す図である。 同デジタル一眼レフカメラのプリ発光調光方式のフラッシュ撮影動作をフローチャートで示す図である。 同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第２の撮影シーンの撮影画面を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、フラッシュ光が寄与する測光領域と寄与しない測光領域を示す図である。 同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第３の撮影シーンの撮影画面の例を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、フラッシュ光が寄与する測光領域と寄与しない測光領域を示す図である。 同デジタル一眼レフカメラによって撮影した第４の撮影シーンの撮影画面の例を示す図であって、（Ａ）は撮影画面における被写体と測光領域の関係を説明する図、（Ｂ）は同撮影画面において、フラッシュ光が寄与する測光領域と寄与しない測光領域を示す図である。

図１は、本発明をレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに適用した実施形態であって、その主要な光学要素、機械要素及び電子要素をブロック等で示した図である。このデジタル一眼レフカメラ１０は、カメラボディ１１とこのカメラボディ１１に着脱自在に装着された撮影レンズ１０１を備えている。

このカメラボディ１１は、撮影レンズ１０１の撮影光学系を構成するズーム用レンズ群Ｌ１及びフォーカス用レンズ群Ｌ２を通って入射した被写体光束を、ファインダー光学系１５に向けて反射する観察位置と、撮像素子３１に入射させる撮影位置とに移動するメインミラー１２、及びメインミラー１２を観察位置と撮影位置とに駆動するミラーモーター１３を有するクイックリターン式のミラー装置１４を備えている。観察位置にあるメインミラー１２によって反射された被写体光束は、ファインダー光学系１５のフォーカシングスクリーン１５ａを透過してペンタプリズム１６に入射し、ペンタプリズム１６のダハ反射面１６ａ、前方反射面１６ｂで反射し、アイピース１７から射出する。また、ペンタプリズム１６の前方反射面１６ｂで反射した被写体光束は、輝度センサー３３に入射し、分割測光に使用される。

撮影レンズ１０１のレンズ群Ｌ１とＬ２を通ってカメラボディ１１に入射した被写体光のうち、観察位置にあるメインミラー１２のハーフミラー部を透過し、サブミラー１２ａで反射した被写体光は、瞳分割式の測距センサー（位相差ＡＦユニット）１８に入射する。測距センサー１８は、複数の測距領域毎に一対のラインセンサを備えている。測距センサー１８に入射した被写体光は、複数の測距領域毎に瞳分割され、瞳分割された一対の被写体光が対応する一対のラインセンサのそれぞれに入射し、一対の画像信号に変換されて、位相差を検出する位相差ＡＦに使用され、これらの一対の画像信号の位相差から、対応する測距領域内の被写体に対するデフォーカス量、合焦状態が検出される。

コントローラ５０の自動焦点調節手段５０ａは、ＡＦ駆動回路２４及びＡＦモーター２１を介して、検出したデフォーカス量が０となる合焦位置にフォーカス用レンズ群Ｌ２を移動させる。ＡＦ動作は、以上のデフォーカス量算出動作とフォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置に移動させるレンズ駆動動作を含む。

メインミラー１２が撮影位置に駆動され、シャッター装置２０が動作してシャッター幕１９がシャッター開口を開放すると、シャッター開口を通過した被写体光が撮像素子３１に入射する。シャッター装置２０は、シャッター開口を開閉するシャッター幕１９として上下走行する先幕と後幕を有するフォーカルプレーンシャッターである。このシャッター装置２０は、詳細は図示しないが、シャッター幕１９の先幕および後幕を走行させるシャッター駆動ばね、シャッター開口を閉鎖した初期位置の先幕と後幕が、チャージされたシャッター駆動ばねにより走行するのを機械的に係止する係止機構、先幕と後幕を係止機構に代わって電磁的に係止するマグネット、及びシャッター駆動ばねをチャージするとともに、先幕と後幕を初期位置まで移動させるチャージモーターを有している。

カメラボディ１１の背面には、撮影情報や、撮影した画像を表示するディスプレイ２３が設けられている。図示しないが、ペンタプリズム１６の上部には内蔵フラッシュ装置（閃光装置）４０の発光部が収納されている。この発光部は、フラッシュ撮影するときにペンタプリズム１６の上方にポップアップする構成である。カメラボディ１１には外部フラッシュ装置（閃光装置）４１が、カメラボディ１１の上面に設けられたアクセサリーシューを介して、またはカメラボディ１１の底面にブラケットを介して着脱自在に装着される。

撮影レンズ１０１のズーム用レンズ群Ｌ１とフォーカス用レンズ群Ｌ２は、ズーム機能と焦点調節機能を担うレンズ群である。ズーム用レンズ群Ｌ１は、図示しないズーム操作機構により光軸Ｏに沿って光軸方向前後に駆動されてズーミング（変倍）する。フォーカス用レンズ群Ｌ２は、カメラボディ１１のＡＦモーター２１により、リンク機構２１ａを介して、撮影レンズ１０１の光軸Ｏに沿って光軸方向前後に駆動され、焦点調節を行う。撮影レンズ１０１は、光量調整用の開口絞りと可変の絞り装置１０３を備えている。絞り装置１０３は、カメラボディ１１の絞りモーター２２により、絞りリンク機構２２ａを介して開閉方向に駆動される。

図２は、カメラボディ１１に内蔵された電気的な主要回路構成の実施形態をブロックで示す図である。コントローラ５０は、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）５１に記録されている制御プログラムに基づいて、カメラ全体の機械的、電気的な動作を統括的に制御して、自動焦点調節動作、フラッシュ発光動作、撮影動作などを制御する。

撮像素子３１は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。撮像素子駆動・信号処理回路３２は、撮像素子３１を撮像駆動して撮像した画像信号を取り込み、相関二重サンプリングし、ゲインコントロールし、ホワイトバランス調整し、Ａ／Ｄ変換等したデジタル化した画像信号をコントローラ５０に出力する。コントローラ５０は、入力した画像信号を所定の画像フォーマットに変換して一旦ＳＤＲＡＭ５２に書き込んでからフラッシュメモリ５３に書き込み、またディスプレイ２３に表示する。

輝度センサー３３は、ペンタプリズム１６から射出された被写体光を受光する位置に配置された（図１）、複数の測光領域の輝度を検出する測光に特化したＲＧＢカラーイメージセンサーである。輝度センサー３３には、撮像素子３１に投影される被写体像と同様の被写体像が投影される。輝度センサー３３は、撮像素子３１と同様の基本構成であり、撮影範囲は撮像素子３１の撮影範囲と同等乃至狭く、総画素数は撮像素子３１より少ない。

輝度センサー駆動・信号処理回路３４は、輝度センサー３３を撮像駆動して画像信号を取り込み、相関二重サンプリングし、ゲインコントロールし、Ａ／Ｄ変換するなど所定の信号処理を施してデジタル化した画像信号を出力する。コントローラ５０は、撮影待機状態の間、定期的に輝度センサー駆動・信号処理回路３４を介して輝度センサー３３が撮像した画像信号を取り込み、ＳＤＲＡＭ５２に書き込み、読み出して、各測光領域の画像信号を使用して測光値の検出、被写体輝度の算出を行っている。ここでコントローラ５０は、被写体輝度算出手段として機能している。図３（Ａ）は、第１の撮影シーンを撮影した撮影画面における測光領域の一実施形態を示している。図示実施形態の輝度センサー３３は、撮影画面を１５×１５の測光領域（ブロック）に分割して、測光領域毎に被写体輝度を算出する。輝度センサー駆動・信号処理回路３４は、輝度センサー３３が適正露光するように、電子シャッタ動作により露出時間を調整し、ゲインコントロールする。測光領域は、この分割数、縦横の分割比率に限定されない。

コントローラ５０には、ＡＦモーター２１を駆動するＡＦ駆動回路２４、絞りモーター２２を駆動制御する絞り駆動回路２５、シャッター装置２０を駆動制御するシャッター駆動回路２６、ミラーモーター１３を駆動制御するミラー駆動回路２７が接続されている。コントローラ５０は、これらＡＦ駆動回路２４、絞り駆動回路２５、シャッター駆動回路２６、ミラー駆動回路２７を介してＡＦモーター２１、絞りモーター２２、シャッター装置２０、ミラーモーター１３を駆動制御する。

コントローラ５０には、スイッチ手段として、ＡＦ・測光スイッチ３５、レリーズスイッチ３６、モード選択スイッチ３７、メインスイッチ３８が接続されている。ＡＦ・測光スイッチ３５は、自動焦点調節及び測光の開始を指示するスイッチ、レリーズスイッチ３６は、露出、撮像及び撮像した画像信号をフラッシュメモリ５３に記録する（書き込む）撮影の開始を指示するスイッチ、モード選択スイッチ３７は、フラッシュを発光させて撮影するフラッシュ撮影モード、フラッシュの発光を禁止して撮影するフラッシュ禁止撮影モードなどの撮影モードの変更、選択を操作する操作スイッチである。コントローラ５０は、メインスイッチ３８のオン／オフに応じて、電源をオン／オフ制御する。

コントローラ５０の自動焦点調節手段５０ａは、測距センサー１８から複数の測距領域毎に一対の画像信号を入力して、一対の画像信号の位相差からデフォーカス量を演算し、算出したデフォーカス量に基づいてＡＦ駆動回路２４を介してＡＦモーター２１を駆動し、フォーカス用レンズ群Ｌ２を、デフォーカス量が０になる合焦位置に移動する。自動焦点調節手段５０ａにより自動焦点調節動作は、通常、ＡＦ・測光スイッチ３５のＯＮを受けて実行され、フォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置に移動した合焦状態で、撮影動作が実行される。

このデジタル一眼レフカメラ１０は、いわゆるライブビューモードを備えている。コントローラ５０は、ライブビューモードで動作するとき、ミラーモーター１３を駆動してメインミラー１２を撮影位置にアップし、シャッター装置２０を駆動してシャッター幕１９を全開した状態で、撮像素子３１を動画撮影動作させて、撮影した画像をディスプレイ２３に表示する。コントローラ５０は、画像コントラスト法によりＡＦモーター２１を介してフォーカス用レンズ群Ｌ２を光軸方向に移動させる合焦動作をする。さらにコントローラ５０は、ライブビューモードでは、撮像素子３１が撮像した画像信号により被写体輝度を測定して露出値（絞り値ＡＶ、電子シャッター速度ＴＶ、ＩＳＯ感度ＳＶ（ゲイン））を設定する。そしてコントローラ５０は、設定した絞り値ＡＶに基づいて、絞り駆動回路２５を介して絞りモーター２２を駆動して絞り装置１０３を調整し、設定した電子シャッター速度ＴＶとＩＳＯ感度ＳＶに基づいて、撮像素子駆動・信号処理回路３２を介して撮像素子３１の露出時間を調整し、撮像素子３１が出力した画像信号のゲインをコントロールする。

コントローラ５０は、カメラボディ１１に搭載（内蔵）された内蔵フラッシュ装置４０とフラッシュ通信して、内蔵フラッシュ装置４０に発光用チャージの開始、プリ（予備）発光量、本発光量など発光量のデータ、プリ発光、本発光を開始させる発光信号、発光を停止させる発光停止（クエンチ）信号などを送信し、内蔵フラッシュ装置４０からチャージ完了信号、発光終了信号などを受信して、内蔵フラッシュ装置４０の発光を制御する。内蔵フラッシュ装置４０のガイドナンバー、照射角情報などのフラッシュデータは予めＲＯＭ５１に書き込まれている。またコントローラ５０は、カメラボディ１１に装着（外付け）された外部フラッシュ装置４１とフラッシュ通信して、外部フラッシュ装置４１に発光用チャージの開始、プリ発光量、本発光量など発光量のデータ、プリ発光、本発光を開始させる発光信号、発光を停止させる発光停止（クエンチ）信号などを送信し、外部フラッシュ装置４１からガイドナンバー、照射角情報などのフラッシュデータや、チャージ完了信号、発光終了信号などを受信して、外部フラッシュ装置４１の発光を制御する。

コントローラ５０は、フラッシュ装置４０と外部フラッシュ装置４１を本発光動作させる前にプリ発光動作させ、次いで本発光動作させて本撮影するフラッシュプリ発光撮影モードを備えている。プリ発光の発光量は、所定のガイドナンバーとなるように、本発光における最大発光量の１％乃至２０％の範囲で個々の機種のガイドナンバーに応じて制御され。なお、本撮影は、撮像素子３１が撮像動作し、撮像した画像信号をフラッシュメモリ５３に記録する撮影動作をいう。

コントローラ５０は、本撮影に、複数の測光領域について、内蔵フラッシュ装置（閃光装置）４０をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段５０ｂと、定常光測光値から本撮影における本撮影露出値を算出する露出値算出手段５０ｃと、プリ発光測光値に基づいて本撮影における内蔵フラッシュ装置（閃光装置）４０の本発光量を算出する本発光量算出手段５０ｄと、プリ発光測光値に基づいてプリ発光が寄与する測光領域を発光寄与領域として判別する発光寄与領域判別手段５０ｅと、発光寄与領域判別手段５０ｅが判別した発光寄与領域における定常光測光値を算出する発光寄与領域測光値算出手段５０ｆと、発光寄与領域における定常光測光値と本撮影露出値とに基づいて本発光量を補正する補正発光量算出手段５０ｇを内蔵している。以上のフラッシュプリ発光撮影動作は、通常、ＡＦ・測光スイッチ３５のＯＮを受けて自動焦点調節手段５０ａがフォーカス用レンズ群Ｌ２を合焦位置に移動した合焦状態で実行される。

フラッシュプリ発光撮影モードにおいて、プリ発光測光手段５０ｂは、輝度センサー３３から内蔵フラッシュ装置４０または外部フラッシュ装置４１をプリ発光（予備発光）させたプリ発光撮影動作により得た画像信号と、プリ発光時と同じ露出条件でプリ発光させない定常光撮影動作により得た画像信号を入力して、それぞれの画像信号からプリ発光時測光値（プリ発光時被写体輝度）と定常光測光値（定常光被写体輝度）を算出する。プリ発光時と同じ露出条件とは、絞り値ＡＶ、露出時間ＴＶ及びＩＳＯ感度ＳＶが同一であることを意味する。

プリ発光測光手段５０ｂはさらに、プリ発光時測光値と定常光測光値の差分から、プリ発光のみの光量により得られたプリ発光測光値（プリ発光被写体輝度）を算出する。

内蔵フラッシュ装置４０をプリ発光したときのプリ発光時測光値（測光値１）と、プリ発光時と同じ露出条件でプリ発光なしの状態での定常光測光値（測光値２）の差分を算出すると、定常光の成分がキャンセルされてフラッシュ光の反射光による成分であるプリ発光測光値（測光値３）を検出できる（測光値３＝測光値１−測光値２）。プリ発光測光値（測光値３）が０またはマイナス値である場合はフラッシュ光が寄与していない、またはフラッシュ光がその測光領域の被写体に届いていないと言える。プリ発光測光値（測光値３）を算出することで、フラッシュ光が寄与する（届くまたは効果がある）測光領域を分別（検出または抽出）できる。

以上のプリ発光時測光値（測光値１）、定常光測光値（測光値２）及びプリ発光測光値（測光値３）をアペックス表示の被写体輝度とした場合、プリ発光測光値（測光値３）が０以上の場合、フラッシュ光が寄与する発光寄与領域と判別する。なお、この閾値は、アペックス表示の値に変換（対数圧縮）したときに、Ｙtarget乃至±１程度でもよい。

図３（Ａ）は、撮影画面６１における測光領域の分割例を示している。この実施形態の輝度センサー３３は、撮影画面６１を縦横に分割した１５×１５の分割測光領域について測光できる。図３（Ａ）のような撮影シーンでプリ発光をした場合、図３（Ｂ）の○印を付した測光領域においてプリ発光測光値（測光値３）が正の値になり、それ以外の測光領域はプリ発光測光値（測光値３）が０またはマイナスの値となる。○印を付した測光領域はフラッシュ光が寄与する主要被写体が含まれる発光寄与領域である。発光寄与領域判別手段５０ｅは、○印を付した測光領域を発光寄与領域と判別する。発光寄与領域測光値算出手段５０ｆは、○印を付した測光領域（フラッシュ光が寄与する測光領域）内における定常光測光値から被写体輝度（ライトバリュー）ＬＶを算出し、補正発光量算出手段５０ｇは、被写体輝度ＬＶと本撮影時の露出値ＥＶの差分から本発光量を補正する補正発光量（シフト量）を算出する。被写体輝度ＬＶは、○印を付した発光寄与領域の被写体輝度の平均値である。

なお、被写体が複数ある場合は、隣接する○印を付した測光領域の数の合計を算出し、合計数が大きい方の測光領域を主被写体と判定し、主被写体と判定した○印を付した測光領域のみの定常光測光値（測光値２）に基づいて被写体輝度ＬＶを算出する。

本発光量算出手段５０ｄは、プリ発光測光動作により得た測光結果から本発光量を仮算出する。補正発光量算出手段５０ｇは、その後、被写体輝度ＬＶと本撮影用の露出値ＥＶに基づいて仮の本発光量を補正する補正発光量を算出し、この補正発光量で仮の本発光量を補正して、本発光量を算出する。図４は、本発光時の露出値ＥＶとフラッシュ発光が寄与する測光領域の被写体輝度ＬＶの差（ＬＶ−ＥＶ）と、仮の本発光量を補正する本発光量補正量の関係を示すグラフである。

本実施形態のプリ発光撮影動作における測光の原理について説明する。先ずプリ発光測光値（測光値３）の全体平均輝度Yaveを算出し、適正とする狙いの目標発光量Ytargetとプリ発光測光値（測光値３）の全体平均輝度Yaveとの差分ΔYを算出する。
ΔY = Yave - Ytarget
なお、このときの目標発光量Ytarget、全体平均輝度Yave、及び差分ΔYは、輝度センサー３３から電気的な信号として得られた輝度に比例するリニアな値を対数圧縮したアペックス表示の値（APEX値）とする。

次に、プリ発光時のプリ発光量GVpre、絞り値AVpre、ＩＳＯ感度SVpre、本撮影時の絞り値AVstill、ＩＳＯ感度SVstill、及び先に算出した差分ΔYから本発光量GVstillを算出する。なお、これらのプリ発光量GVpre、絞り値AVpre、ＩＳＯ感度SVpre、本発光量GVstill、絞り値AVstill、及びＩＳＯ感度SVstillはアペックス表示の値（APEX値）とする。

本発光量GVstillは、以下の式で算出する。
GVstill = GVpre + SVpre − AVpre - ΔY − SVstill + AVstill
ここで、本撮影時の露出値ＥＶが被写体輝度ＬＶ以下の場合（LVsubject - EVstill）が０またはマイナスの場合）は定常光だけで被写体が適正輝度またはオーバー露出になってしまう。そこで、露出値ＥＶと被写体輝度ＬＶの差分（LVsubject - EVstill）に応じて本発光量GVstillを弱める（発光量を減ずる）ように補正する。

本撮影時の露出値EVstillは、本撮影時における露出時間をシャッター速度TVstillとすると、
EVstill = TVstill + AVstill
となる。

以上のように、被写体輝度ＬＶは、定常光の測光動作により検出され、算出される。しかし、定常光の測光動作では画面全体において評価測光をして被写体輝度ＬＶを求めるため、画面全体で見るとフラッシュ光が寄与しない測光領域も加味されてしまう。そこで本実施形態では、フラッシュ光が寄与する測光領域についてのみ被写体輝度ＬＶを算出する。

本実施形態では、まず、定常光測光動作において、輝度センサー３３の測光領域毎の測光値に基づいて被写体輝度ＬＶを算出する。次に、内蔵フラッシュ装置４０をプリ発光したときのプリ発光時測光値（測光値１）と同露出条件によるプリ発光なしの定常光測光値（測光値２）の差分のプリ発光測光値（測光値３）から、測光領域をフラッシュ光が寄与する測光領域と寄与しない測光領域とに分別し、フラッシュ光が寄与する発光寄与領域を抽出する。定常光測光動作によって算出された測光領域毎の被写体輝度ＬＶのうち、フラッシュ光が寄与する発光寄与領域の被写体輝度ＬＶを平均して、被写体輝度LVsubjectを算出する。

より詳細に説明すると、以上のように求めた被写体輝度LVsubjectと本撮影用の露出値EVstillとの差分（LVsubject - EVstill）に応じて、下記式(1)、(2)、(3)により本発光量GVstillを補正する補正発光量GVrevを算出する。
GVrev = -a ・・・(1)
(但し、 0 < LVsubject - EVstill )
GVrev = - ( LVsubject - EVstill ） × a/b − a ・・・(2)
(但し、 -b ≦ LVsubject - EVstill ≦ 0 )
GVrev = 0 ・・・(3)
（但し、 LVsubject - EVstill < -ｂ ）
ａ、ｂはそれぞれ正の実数であって任意の所定値であり、例えば、ａ＜ｂ、１≦ａ≦３、１≦ｂ≦４、の範囲で設定できるが、ａ＝２、ｂ＝３程度が実際的な値である。
最終的な本発光量GVresultは、
GVresult = GVstill + GVrev
となる。

被写体輝度LVsubjectと露出値EVstillの差分と、本発光量GVresultを補正する補正発光量GVrevとの関係を図４にグラフで示した。図４において、横軸は差分（LVsubject - EVstill）、縦軸は補正発光量GVrevである。
0 < LVsubject - EVstill の条件は、発光寄与領域における被写体輝度LVsubjectの方が露出値EVstillより大きく、明るいことを示している。この条件は、フラッシュ光が寄与する主要被写体が順光の場合等が該当する。かかる条件のときには、フラッシュ発光効果が非常に高く、フラッシュ光が寄与する被写体がオーバー露出になり易い。そこで、かかる条件のとき、補正発光量GVrevを本発光量を減ずる−２に設定して、本発光量を減少させている。
-3 ≦ LVsubject - EVstill ≦ 0 の条件は、発光寄与領域における被写体輝度LVsubjectが露出値EVstill以下かつ−３以上であることを示している。この条件は、主要被写体と背景の差が小さい場合であり、フラッシュ光が寄与する主要被写体の方がやや暗いまたは背景の方がやや明るい場合等が該当する。かかる条件のときには、フラッシュ発光の効果が適度に得られるように、補正発光量GVrevを徐々に変化させている。
LVsubject - EVstill < -3 の条件は、発光寄与領域における被写体輝度LVsubjectが露出値EVstillより非常に暗いことを示している。この条件は、フラッシュ光が寄与する主要被写体が逆光の場合等が該当する。かかる条件のときには、フラッシュ効果が十分得られるように、補正発光量GVrevを０に設定している。

本デジタル一眼レフカメラ１０は、フラッシュプリ発光撮影動作において以上の条件に応じた補正発光量GVrevにより本発光量GVstillを補正するので、様々な撮影シーンにおいて、フラッシュ光が寄与する被写体及びフラッシュ光が寄与しない被写体の双方を適正露出値によりフラッシュ撮影できる。

このデジタル一眼レフカメラ１０のフラッシュプリ発光撮影動作について、図５に示したフローチャートを参照して説明する。コントローラ５０は、このフラッシュプリ発光撮影動作を、フラッシュＲＯＭ５１に書き込まれたプログラムに従って統括的に制御する。コントローラ５０は、電源スイッチのオンにより起動し、フラッシュプリ発光撮影モードを選択した撮影可能な撮影待機状態においてフラッシュプリ発光撮影動作を開始する。

コントローラ５０は、先ず、撮影指示があったか否か（レリーズスイッチ３６がオンしたか否か）チェックし（Ｓ１０１）、撮影指示があるのを待つ（Ｓ１０１：ＮＯ、Ｓ１０１）。コントローラ５０は、撮影指示があったとき、測光演算動作を実施し、露出値算出手段５０ｃは、本撮影時の露出値EVstill（シャッター速度TVstill、絞り値AVstill、及びＩＳＯ感度SVstill）を算出する（Ｓ１０１：ＹＥＳ、Ｓ１０３）。プリ発光測光手段５０ｂは、フラッシュプリ発光条件としてプリ発光露出条件（プリ発光量GVpre（ガイドナンバーＧｎｏ）、絞り値AVpre、ＩＳＯ感度SVpre）を決定する（Ｓ１０５）。

プリ発光測光手段５０ｂは、プリ発光露出条件決定後、まず、内蔵フラッシュ装置４０をプリ発光させずに、プリ発光無しの定常光測光値を検出する（Ｓ１０７）。コントローラ５０は、続いて、内蔵フラッシュ装置４０を先に決定したガイドナンバーＧｎｏでプリ発光させてプリ発光測光手段５０ｂがプリ発光時測光値を検出する（Ｓ１０９）。プリ発光測光手段５０ｂは、プリ発光時測光値と定常光測光値の差分をとってプリ発光測光値を算出する（Ｓ１１１）。定常光測光とプリ発光時測光の順番は逆でもよい。

本発光量算出手段５０ｄは、プリ発光測光値LVsubjectと本撮影露出値EVstillから、本発光量GVstillを算出する（Ｓ１１３）。

コントローラ５０は、続いてライブビューモードが選択されているか否か、つまりライブビューモードで動作しているかどうかチェックする（Ｓ１１５）。ライブビューモードで動作している場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）は、撮像素子３１で撮像したライブビューの画像信号を、輝度センサー３３の測光領域に対応する領域に変換し（Ｓ１１７）、ステップＳ１１９に進む。ライブビューモードで動作していない場合（Ｓ１１５：ＮＯ）は、ステップＳ１１９に飛ぶ。

発光寄与領域判別手段５０ｅは、各測光領域のプリ発光測光値（測光値３）から、フラッシュプリ発光が寄与する測光領域であるか否か判別し、発光寄与領域を抽出する（Ｓ１１９）。

発光寄与領域測光値算出手段５０ｆは、発光寄与領域における定常光測光値（測光値２）の平均被写体輝度LVsubjectを算出する（Ｓ１２１）。補正発光量算出手段５０ｇは、発光寄与領域の平均被写体輝度LVsubjectと本撮影露出値EVstillの差から本発光量の補正発光量GVrevを算出する（Ｓ１２３）。補正発光量GVrevは、被写体輝度LVsubjectと露出値EVstillの差分に応じて、式(1)、(2)、(3)により算出される。本発光量算出手段５０ｄは、本発光量GVstillを補正発光量GVrevで補正する（Ｓ１２５）。

コントローラ５０は、本撮影動作を、本撮影露出値（絞り値AVstill、シャッター速度TVstill、ＩＳＯ感度SVstill）により、内蔵フラッシュ装置４０を本発光量GVstillを補正発光量GVrevで補正した補正後の本発光量GVstillで発光させて行い（Ｓ１２７）、本撮影した画像をフラッシュメモリ５３に書き込んで、フラッシュプリ発光撮影動作を終了する（ＥＮＤ）。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラ１０は、発光寄与領域の被写体輝度LVsubjectと本撮影露出値EVstillの差分（LVsubject - EVstill）に応じてフラッシュ本発光量GVstillを補正する補正発光量GVrevを算出するので、定常光の輝度で適正となる露出条件でフラッシュ撮影をした場合においても発光寄与領域の主被写体が適正露出となる。

図６に示した撮影シーンは、撮影画面６1内に被写体として人物と木の一部がカメラから同一距離に位置しており、人物と木の一部のどちらにも合焦している状態である。この場合、カメラ（コントローラ５０）は、人物の顔を検出し、顔を検出した被写体を優先被写体と判定する。本実施形態は、優先被写体の測光領域の中で、発光寄与領域を分別し、抽出する。○を付した測光領域が発光寄与領域である。

図７に示した撮影シーンは、撮影画面６１内に主要な被写体として二人の人物がカメラから同一の距離に立っていて、二人の人物のどちらにも合焦している状態である。カメラは、二人の人物の顔を検出している。この場合カメラは、検出した顔の領域が大きいほうの人物を優先被写体と判定する。図７では向かって左側の人物が優先被写体と判定される。本実施形態は、優先被写体の測光領域の中で、発光寄与領域を分別し、抽出する。○を付した測光領域が発光寄与領域である。

図８に示した撮影シーンは、撮影画面６１内に主要な被写体として３本の花がカメラから同一距離に立っていて、３本の花のいずれにも合焦している状態である。この場合カメラは、撮影画面の中央に最も近い被写体を優先被写体として判定する。図８の実施形態では３本の花のうち中央の花を優先被写体と判定する。本実施形態は、優先被写体の測光領域の中で、発光寄与領域を分別し、抽出する。○を付した測光領域が発光寄与領域である。

以上、本発明をデジタル一眼レフカメラに適用した実施形態について説明したが、本発明は、いわゆるミラーレスのデジタル一眼レフカメラ、コンパクトデジタルカメラなどの撮影装置に適用可能である。
プリ発光制御は、内蔵フラッシュ装置４０と外部フラッシュ装置４１のどちらか一方でも、両方でもよい。

１０ デジタル一眼レフカメラ（撮影装置）
１１ カメラボディ
１２ メインミラー
１５ ファインダー光学系
１８ 測距センサー
２０ シャッター装置
２１ ＡＦモーター
２２ 絞りモーター
２４ ＡＦ駆動回路
２５ 絞り駆動回路
２６ シャッター駆動回路
３１ 撮像素子
３２ 撮影素子駆動・信号処理回路
３３ 輝度センサー
３４ 輝度センサー駆動・信号処理回路
４０ 内蔵フラッシュ装置（閃光装置）
４１ 外部フラッシュ装置（閃光装置）
５０ コントローラ
５０ａ 焦点調節手段
５０ｂ プリ発光測光手段
５０ｃ 露出値算出手段
５０ｄ 本発光量算出手段
５０ｅ 発光寄与領域判別手段
５０ｆ 発光寄与領域測光値算出手段
５０ｇ 補正発光量算出手段
５１ ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）
５２ ＳＤＲＡＭ
５３ フラッシュメモリ
６１ 撮影画面
１０１ 撮影レンズ
１０３ 絞り装置
１０５ 距離検出手段

Claims (4)

1. 閃光装置と、
   本撮影前に、複数の測光領域について、前記閃光装置をプリ発光させたときのプリ発光時測光値とプリ発光させないときの定常光測光値から、プリ発光のみによるプリ発光測光値を検出するプリ発光測光手段と、
   前記定常光測光値から本撮影における本撮影露出値を算出する露出値算出手段と、
   前記プリ発光測光値に基づいて本撮影における閃光装置の本発光量を算出する本発光量算出手段と、
   前記プリ発光測光値に基づき、前記複数の測光領域の中でプリ発光が寄与する測光領域を発光寄与領域として判別する発光寄与領域判別手段と、
   前記発光寄与領域判別手段が判別した発光寄与領域における定常光測光値を算出する発光寄与領域測光値算出手段と、
   前記発光寄与領域における定常光測光値と前記本撮影露出値の差に基づいて前記本発光量を補正する補正発光量を算出する補正発光量算出手段と、
   を備えたことを特徴とする撮影装置。
2. 請求項１記載の撮影装置において、前記発光寄与領域における定常光測光値は、定常光測光値を平均した値であって、前記補正発光量算出手段は、前記発光寄与領域における定常光測光値の方が大きいときには本発光量を減ずる補正発光量を算出し、前記発光寄与領域における定常光測光値の方が所定値より小さいときには本発光量を補正しない値の補正発光量を算出する撮影装置。
3. 請求項２記載の撮影装置において、前記補正発光量算出手段は、前記発光寄与領域における定常光測光値と前記本撮影露出値の差が０以下所定値以上のときには、前記本発光量が徐々に変化する補正発光量を得る撮影装置。
4. 請求項１記載の撮影装置において、前記補正発光量算出手段は、前記本撮影露出値をEVstill、前記発光寄与領域の定常光測光値を平均した被写体輝度をLVsubject、前記本発光量をGVstill、前記補正発光量をGVrevとしたとき、被写体輝度LVsubjectと本撮影露出値EVstillの差に応じて、下記式(1)、(2)、(3)により本発光量GVstillを補正する補正発光量GVrevを算出する撮影装置。
   GVrev = -a ・・・(1)
   (但し、 0 < LVsubject - EVstill )
   GVrev = - ( LVsubject - EVstill ） × a/b − a ・・・(2)
   (但し、 -b ≦ LVsubject - EVstill ≦ 0 )
   GVrev = 0 ・・・(3)
   （但し、 LVsubject - EVstill < -d ）
   但し、LVsubject、EVstill、GVrevはアペック表示の値、ａ、ｂは正の実数である。

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