JP2016015599A - 撮像装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 露出量の異なる複数の画像データに基づいて測光をおこなう場合に、測光に必要な時間を抑制する。【解決手段】 撮像手段と、画角内を複数の領域に分割した画像に基づいて、当該複数の領域ごとに測光をおこなう測光手段と、撮像手段に入射する光量を複数の領域ごとに調節できる光量調節手段と、光量調節手段によって光量を調節させるための制御値を複数の領域ごとに設定する光量制御手段と、測光手段によって複数の領域ごとに取得した測光結果に基づいて露出量を設定する露出制御手段と、を有し、露出制御手段は、光量制御手段によって設定された複数の領域に対する制御値が第１の制御値と前記第１の制御値とは異なる第２の制御値とを含む状態で撮像手段によって撮像をおこない取得した画像に基づく測光結果に基づいて露出量を設定することを特徴とする構成とした。【選択図】 図２

Description

本発明は、取得した画像に基づいて測光をおこなう撮像装置と、その制御方法およびプログラムに関する。

従来、測光用のセンサが設けられていない撮像装置では、被写体の明るさが適正となる露出量（以下、適正露出量）を算出するために、撮像素子を用いて取得した露出量が異なる複数の画像データに基づいて測光をおこなう方法が知られている。

特許文献１では、露出量を異ならせて画像データを取得する方法として、所定の角度ごとに光の透過率が異なるＮＤフィルタを回転させて、露出量の異なる複数の画像を取得する撮像装置について提案されている。

特開２００７−２７４２８５号

しかしながら、上述したような測光方法に特許文献１の技術を適用した場合、ＮＤフィルタを所定の位置に回転させた後に各画像データを取得する必要がある。そのため、測光に必要な時間が長くなってしまう。

本発明の目的は、露出量の異なる複数の画像データに基づいて測光をおこなう場合に、測光に必要な時間を抑制することである。

上記目的を達成するために本発明は、撮像手段と、画角内を複数の領域に分割した画像に基づいて、当該複数の領域ごとに測光をおこなう測光手段と、前記撮像手段に入射する光量を前記複数の領域ごとに調節できる光量調節手段と、前記光量調節手段によって光量を調節させるための制御値を前記複数の領域ごとに設定する光量制御手段と、前記測光手段によって前記複数の領域ごとに取得した測光結果に基づいて露出量を設定する露出制御手段と、を有し、前記露出制御手段は、前記光量制御手段によって設定された前記複数の領域に対する制御値が第１の制御値と前記第１の制御値とは異なる第２の制御値とを含む状態で前記撮像手段によって撮像をおこない取得した画像に基づく測光結果に基づいて露出量を設定することを特徴とする。

本発明によれば、露出量の異なる複数の画像データに基づいて測光をおこなう場合に、測光に必要な時間を抑制することができる。

本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１００の構成を説明するブロック図である。 本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１００のＮＤフィルタ１０６を例示的に説明する図である。 本発明を実施した実施形態であるデジタルカメラ１００のライブビュー表示を開始する際のＡＥ処理を説明するフローチャートである。 本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１００の露出量設定処理を説明するフローチャートである。 本発明を実施した撮像装置の実施形態であるデジタルカメラ１００のＮＤフィルタ１０６に設定する光の透過率の変形例を説明する図である。

以下、本発明に係る実施形態としての撮像装置であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１００の基本構成について図１を参照して説明する。図１は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ１００の構成を説明するブロック図である。

鏡筒部１０１は、ズームレンズ１０２、フォーカスレンズ１０３、絞り１０４、シャッタ１０５、ＮＤフィルタ１０６を含むレンズ鏡筒部である。ズームレンズ１０２は焦点距離を調節することで光学的に画角を変更する撮像レンズである。フォーカスレンズ１０３は合焦位置を調節する撮像レンズである。

絞り１０４は、後述する撮像素子１０７に入射する光量を調節する部材である。本実施形態では、絞り１０４の駆動を制御することで、被写体を撮像する際の絞り値を制御することができる。シャッタ１０５は、後述する撮像素子１０７を露光状態と非露光状態とに切替えるための遮蔽部材である。なお、本実施形態は機械的な動作をおこなうシャッタ１０５を採用するが、所謂電子シャッタ方式を採用するような構成であってもよい。本実施形態では、シャッタ１０５の駆動を制御することで、撮像素子１０７に光を露光する時間（露光時間）を制御することができる。なお、絞り値および露光時間の制御は、後述する露出制御部１１６によって制御される。

ＮＤフィルタ１０６は、後述する撮像素子１０７に入射する光量を調節することができる物性素子を２次元的に配列した透過率可変型の減光フィルタによって構成された光量調節手段である。なお、本実施形態ではＮＤフィルタ１０６の物性素子として所定の液晶を採用するような構成であるが、その他の物性素子を採用するような構成であってもよい。

このＮＤフィルタ１０６を構成する各素子の光の透過率（制御値）は、後述するフィルタ制御部１１２によって、印加する電圧を制御することによって素子ごとに独立して設定（変更）することができる。具体的には、ＮＤフィルタ１０６は、測光用に画像データを複数のブロック（領域）に分割する際の分割数に基づき、当該複数のブロックごとに撮像素子１０７に入射する光量を調整することができる。

撮像素子１０７は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子からなる電荷蓄積型の撮像素子であって、２次元的に撮像用の画素が配列されている。鏡筒部１０１を透過した被写体の光学像が撮像素子１０７に結像すると、当該被写体の光学像に応じた電気信号（画像データ）が出力される。

信号処理部１０８は、撮像素子１０７から出力した画像データを映像信号に変換して、所定の処理を施す信号処理手段である。また、信号処理部１０８は、画像データに対するゲイン量の調整や画素補間処理、色変換処理、レンズの収差補正やサンプリングをおこなうことができる。なお、信号処理部１０８に出入力される画像データは、適宜、デジタル画像データに変換されるものとする。

鏡筒駆動制御部１０９は駆動用のＩＣなどで構成された制御手段であって、後述するシステム制御部１１３からの指示に基づいて、鏡筒駆動部１１０の駆動を制御する。鏡筒駆動部１１０は、ＤＣモータやステッピングモータなどの各種モータで構成された駆動手段であって、鏡筒駆動制御部１０９からの制御信号に基づいて、鏡筒部１０１を構成する各部を駆動させる。

例えば、鏡筒駆動部１１０は、設定された絞り値および露光時間に基づいて絞り１０４およびシャッタ１０５を駆動することができる。また、鏡筒駆動部１１０は、後述するＡＦ制御部１１５で算出した焦点検出用のＡＦ評価値などに基づいて、フォーカスレンズ１０３を駆動することができる。

フィルタ制御部１１２は、ＮＤフィルタ１０６に印加する所定の電圧を制御することで、ＮＤフィルタ１０６を構成する各素子の光の透過率（制御値）を制御するＮＤフィルタ制御手段（光量制御手段）である。

以上説明した、鏡筒部１０１を構成する各部の制御は、後述するシステム制御部１１３からの指示に応じた鏡筒駆動制御部１０９およびフィルタ制御部１１２からの制御信号に基づいておこなわれる。

システム制御部１１３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などを含む制御手段であって、カメラ１００を構成する各部に動作を指示することでカメラ１００の全体的な動作を統括的に制御する。なお、システム制御部１１３は、後述するメモリ１１７に格納されているプログラムを実行し、当該プログラムの処理に応じた制御をおこなうこともできる。

システム制御部１１３の内部には、測光演算部１１４、ＡＦ制御部１１５、露出制御部１１６が設けられている。測光演算部１１４は、取得した画像データに基づいて被写体を測光する測光手段である。具体的には、測光演算部１１４は、撮像素子１０７から出力され、信号処理部１０８で種々の処理が施された画像データを複数のブロック（領域）に分割して被写体を測光し、ブロックごとに輝度値（測光結果）Ｂｖを取得する。当該測光によって取得された各ブロックの輝度値Ｂｖはメモリ１１７に一時的に記録される。

各ブロックの輝度値Ｂｖを算出したら、測光演算部１１４は、算出した輝度値Ｂｖの重み付け係数を設定する。そして、測光演算部１１４は、各ブロックの輝度値Ｂｖに設定した重み付け係数を掛けあわせたものを加算平均することで、露出制御用の評価値を算出する。本実施形態では、当該評価値に基づいて露出制御がおこなわれる。

なお、設定されている測光モードに基づいて画角内で測光に用いる領域（測光領域）は異なるため、本実施形態では、予め設定されている測光モードに応じて重み付け係数を設定する。

例えば、測光モードが所謂評価測光モードの場合は、画角内の全てのブロックに所定の重み付け係数を設定する。また、測光モードが所謂スポット測光モードである場合は、ユーザが意図する所定の範囲外の各ブロックの重み付け係数を０にする。すなわち、スポット測光モードの場合は、所定の範囲外の各ブロックの輝度値を反映させずに露出制御用の評価値を算出する。したがって、本実施形態では、画角内の各ブロックにおいて、重み付け係数が０以外の値であるブロックを測光領域とし、重み付け係数が０に設定されたブロックを測光領域外の領域とする。

ＡＦ制御部１１５は、鏡筒駆動制御部１０９および鏡筒駆動部１１０を介してフォーカスレンズ１０３の駆動を制御する制御手段である。ＡＦ制御部１１５は、画像データのコントラスト情報に基づいて、焦点検出用のＡＦ評価値を取得し、当該ＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１０３の駆動を制御する。なお、撮像素子１０７とは別にＡＦセンサを設け、当該ＡＦセンサを用いた位相差方式などの公知の方法に基づいてフォーカスレンズ１０３の駆動を制御するような構成であってもよい。

露出制御部１１６は、取得した露出制御用の評価値に基づいて被写体が適正な明るさとなるような露出量（以下、適正露出量と称す）を設定し、当該露出量に基づいて、カメラ１００の各部に動作を指示する露出制御手段である。なお、本実施形態での露出量とは、取得する画像の明るさを設定するための値であって、絞り値や露光時間、ゲイン量（ＩＳＯ感度）、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率などの露出条件を変化させることによって設定される。

以上説明した、各処理の結果に基づいてカメラ１００の各部を動作することによって、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式の焦点調節処理（ＡＦ処理）や自動露出制御処理（ＡＥ処理）、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理などが実行される。

メモリ１１７は、電気的に消去や記憶が可能な記憶手段であり、例えば、フラッシュメモリ等に代表されるＥＥＰＲＯＭなどである。メモリ１１７には、本実施形態において使用される種々のデータが格納されている。例えば、カメラ１００において実行されるプログラムや動作用の定数、後述する表示開始ＡＥ処理に用いる露出条件、カメラ１００内の処理で使用する算出式などがメモリ１１７に予め格納されている。なお、カメラ１００において実行されるプログラムとは、後述する図３、４に示すフローと同様の動作を指示するためのプログラムである。

また、メモリ１１７は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などの記録素子によって構成される画像データの記録領域を有しており、所定枚数の静止画や所定時間の動画、音声データを記録することができる。すなわち、取得されたデジタル画像データを記録することができる。さらに、メモリ１１７は、画像表示用メモリ（ビデオメモリ）、システム制御部１１３の作業領域、後述する記録媒体１１８の記録用バッファとしても使用される。メモリ１１７に記録されたデジタル画像データは、不図示のＤ／Ａ変換部において表示用のアナログ画像データ（スルー画像）へと変換され、後述する表示部１１９に送信される。

記録媒体１１８は、メモリ１１７に記録されたデジタル画像データの記録が可能なメモリーカードやハードディスクなどの記録媒体である。なお、本実施形態では記録媒体１１８として、カメラ１００に対して挿抜可能なメモリーカードを採用するが、ＤＶＤ−ＲＷディスク等の光学ディスクやハードディスク等の磁気ディスクを採用するような構成であってもよい。また、記録媒体１１８を予めカメラ１００に内蔵するような構成であってもよい。

表示部１１９は、メモリ１１７に記録された画像データを読み出し、不図示のＤ／Ａ変換部によって変換したアナログ画像データを表示するＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）などで構成された表示手段である。本実施形態では、システム制御部（表示制御手段）１１３の制御によって、スルー画像などを表示用のアナログ画像データとして表示部１１９に逐次表示することで取得した画像データのライブビュー表示をおこなうことができる。なお、電子ビューファインダ（不図示）を用いてライブビュー表示をおこなうような構成であってもよい。

内蔵ストロボ１２０は、カメラ１００に内蔵されている発光手段であって、ＡＦ補助光やストロボ調光用のプリ発光をおこなうことが可能である。

操作部１２１は、カメラ１００に対して、ユーザが各種の指示や設定を行うためのスイッチ、ボタン、ダイヤル、タッチパネルなどの操作部材によって構成される入力デバイス群である。例えば、電源スイッチやレリーズボタン、メニューボタン、方向指示ボタン、実行ボタンなどが含まれる。本実施形態では、レリーズボタンがＳＷ１状態（例えば、半押し）で、ＡＦ処理、ＡＥ処理、ＡＷＢ処理などの動作が開始され、レリーズボタンがＳＷ２状態（例えば、全押し）で、被写体の撮像が実行される。

操作部１２１には、測光モードを設定するモード設定手段としてモード設定ボタン１２２が設けられている。ユーザは、このモード設定ボタン１２２を操作することによって、測光モードを設定することができる。本実施形態で設定可能な測光モードとしては、前述した評価測光モードとスポット測光モードの他に、画角の略中央付近を重点的に測光する中央重点測光モードや、スポット測光よりも測光領域が大きい部分測光モードなどがある。なお、測光モードの設定は、ユーザがモード設定ボタン１２２を操作することによって任意のタイミングでおこなわれる。そして、設定した測光モードは、メモリ１１７に記録され、測光をおこなう際に、測光演算部１１４によって読み出される。

電源部１２４は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ＮｉＣｄ電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、或いは、ＡＣアダプター等であり、電源制御部１２３へ電力を供給する。電源制御部１２３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電ブロックを切り替えるスイッチ回路などから構成されている。

そして、電源制御部１２３は、電源部１２４における電池の装着の有無、電池の種類、電池残量等を検出し、その検出結果及びシステム制御部１１３の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御して必要な電圧を必要な期間にカメラ１００の各部へと供給する。以上が本実施形態のカメラ１００の基本構成である。

以下、本実施形態のＡＥ処理について説明する。撮像素子１０７のような撮像用のセンサを用いて一度に測光することができる被写体の輝度値の範囲は限られている。これは、撮像用のセンサのダイナミックレンジの広さに起因しており、一般的に撮像用のセンサのダイナミックレンジの広さは、被写体の輝度値に換算して約４〜５段程度である。したがって、撮像素子１０７で取得した画像データに基づいて被写体を測光する場合は、一度に約４〜５段程度の輝度の範囲しか測光することができない。

特に、表示部１１９にライブビュー表示を開始する際や、被写体の明るさが急激に変化した場合などは、被写体の明るさを予測することが難しい。このように、被写体の明るさを予測することが困難な場合のＡＥ処理として、スルー画像の表示を開始する前に、予め設定された複数の露出量で複数の画像データを取得することが知られている。そして、当該複数の画像データに基づいて表示用のスルー画像の露出量（適正露出量）を算出することが知られている。なお、上述した予め設定された複数の露出量は、取得する複数の画像データの明るさが所定の間隔で変化するような露出量をそれぞれ設定する。

しかしながら、上述したＡＥ処理では、予め設定された複数の露出量で複数の画像データを取得する必要があるため、測光に必要な時間が増加してしまう。この場合、表示部１１９にスルー画像を表示するまでに必要な時間も増加してしまう。

そこで本実施形態のＡＥ処理としては、画角内の複数の領域においてＮＤフィルタ１０６の光の透過率を異ならせた状態で取得した画像データに基づいて被写体を測光する。そして当該測光の結果に基づいて露出量を設定することで上述した問題を解決する。以下、この詳細について説明する。なお、本実施形態では、上述したＡＥ処理を一例として、スルー画像のライブビュー表示を開始する場合について説明する。

図２は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ１００のＮＤフィルタ１０６を例示的に説明する図である。なお、図２では、ＮＤフィルタ１０６の説明のために、撮像対象の被写体（海岸）を図示している。

図２（ａ）は、ＮＤフィルタ１０６の画角をＭ×Ｎの複数のブロックに分割した様子を例示的に説明した図である。また、図２（ｂ）は、測光モードが評価測光モードである場合のＮＤフィルタ１０６の光の透過率を例示的に説明する図である。この場合、画角全体が測光領域３００となるため、画角内の全ブロックの光の透過率をそれぞれ設定する。

図２（ａ）に図示するように、本実施形態では、ＮＤフィルタ１０６を複数のブロックに分割し、当該ブロックごとに光の透過率を設定することができる。ここで、ＮＤフィルタ１０６の分割数は、測光演算部１１４で設定した測光用の画像データの分割数と同一になるように設定する。例えば、測光用に画像データをＭ×Ｎ個に分割した場合は、当該測光用の画像データの各ブロックと同一の位置であって、同一の分割数となるようにＮＤフィルタ１０６をＭ×Ｎ個に分割する。

また、本実施形態では、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を測光モードに基づいて設定する。例えば、測光モードが評価測光モードに設定されている場合は、図２（ｂ）に図示するように、測光領域３００内の各ブロックの光の透過率の違いによって、ＮＤフィルタ１０６の画角全体が千鳥模様を描くようにＮＤフィルタの光の透過率を設定する。具体的には、各ブロックの光の透過率が上下左右に隣接するブロックとは異なるように透過率Ａ（図２（ｂ）の灰色部分）、と透過率Ｂ（図２（ｂ）の白色部分）を設定する。なお、透過率Ａ（第１の制御値）および透過率Ｂ（第２の制御値）は、それぞれが異なる光の透過率であればどのような値を設定してもよい。

本実施形態では、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を上述のように設定した状態で取得した画像データの各ブロックの輝度値Ｂｖを取得する。ここで、被写体を撮像する際のゲイン量をＳｖ、露光時間（シャッタスピード）をＴｖ、絞り値をＡｖ、ＮＤフィルタ１０６の各ブロックの光の透過率をΔＮＤとすると、各ブロックの輝度値Ｂｖは式（１）を用いて、
Ｂｖ＝｛（Ａｖ＋ΔＮＤ）＋Ｔｖ｝−Ｓｖ ・・・（１）
として算出できる。式（１）における各露出条件は、ＡＰＥＸ表記された値である。式（１）を用いることによって、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率に関する情報を加味した輝度値Ｂｖを複数のブロックごとに算出することができる。なお、ライブビュー表示を開始する際のＡＥ処理で用いる露出条件（Ａｖ、Ｓｖ、Ｔｖ）は、メモリ１１７に予め格納された既定の値である。本実施形態では、この既定の露出条件として、カメラ１００で測光する輝度の範囲の略中心に対応する出力が撮像素子１０７のダイナミックレンジの中央値となるような露出条件を設定する。なお、既定の露出条件としては一般的な値であればどのような値であってもよい。

以上説明したように、ＮＤフィルタ１０６の画角内の光の透過率を異ならせた状態で取得した画像データのダイナミックレンジは、画角全体で固定の光の透過率を設定した状態で取得した画像データよりも広い。したがって、画角内で異なる光の透過率を設定した状態で取得した画像データを用いて測光をおこなうことで、１度の測光であっても、広い輝度値の範囲を測光することができる。

以上説明したＡＥ処理の詳細について図３を参照して説明する。図３は、本発明を実施した実施形態であるカメラ１００のライブビュー表示を開始する際のＡＥ処理を説明するフローチャートである。なお、以下の説明では、カメラ１００を起動した直後であって、表示部１１９にスルー画像の表示を開始する際のＡＥ処理（以下、表示開始ＡＥ処理と称す）について例示的に説明する。また、図３に示すフローは、ユーザによって事前に評価測光モードが設定されている場合を想定している。

カメラ１００が起動され、表示開始ＡＥ処理が開始されると、ステップＳ１０１で測光演算部１１４は、ユーザによって事前に設定されている測光モードをメモリ１１７から読み出す。そして、ステップＳ１０２で測光演算部１１４は、読み出した測光モードに基づいて測光領域を設定する。具体的には、測光演算部１１４は、読み出した測光モードに基づいて、後述する測光用画像データの分割数と、分割した複数のブロックのうちで測光をおこなうブロックを設定する。

今回は、ユーザによって評価測光モードが設定されている場合を想定しているので、画像データ全体を測光領域として設定し、分割した複数のブロックの全てで測光をおこなう。なお、評価測光モードが設定されている場合であっても、所定のブロックのみを測光するような構成であってもよい。

次に、ステップＳ１０３で露出制御部１１６は、画像データを取得する際の露出量を設定するための処理（以下、露出量設定処理と称す）を実行する。なお、ステップＳ１０３で設定する露出量は、後述のステップＳ１０５において測光演算をおこなうための測光用の画像データを取得するための露出量である。

以下、図４を参照して露出量設定処理の詳細について説明する。図４は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ１００の露出量設定処理を説明するフローチャートである。露出量設定処理を開始すると、ステップＳ２０１で露出制御部１１６は、メモリ１１７から表示開始ＡＥ処理用の露出条件に関する情報を読み出す。前述したように、この露出条件としては、カメラ１００で測光する輝度の範囲の略中心に対応する出力が撮像素子１０７のダイナミックレンジの中央値となるような露出条件を設定する。なお、後述のステップＳ１０８におこなう露出量設定処理では、ステップＳ１０６で設定した露出条件（露出量）に関する情報をメモリ１１７から読み出す。

次に、ステップＳ２０２で露出制御部１１６は、ステップＳ２０１で読み出した露出条件に基づいてカメラ１００の各部の駆動や動作を制御することで露出条件を設定する。例えば、露出制御部１１６の制御によって絞り１０４やシャッタ１０５を駆動し、先に読み出した露出条件に基づいて絞り値および露光時間を設定する。また、露出制御部１１６の制御によって、信号処理部１０８はアナログゲイン量やデジタルゲイン量を設定する。

次に、ステップＳ２０３でフィルタ制御部１１２は、測光モードと測光領域に関する情報をメモリ１１７から読み出し、当該測光モードに基づいて測光領域中のブロックごとにＮＤフィルタ１０６の光の透過率を設定する。ここでは、ユーザによって評価測光モードが設定されている場合を想定しているので、図２（ｂ）に図示するように、複数のブロックごとに、対応する透過率Ａおよび透過率Ｂを設定する。以上が本実施形態の露出量設定処理である。

図３に戻り、ステップＳ１０４でシステム制御部１１３は、設定された露出条件（ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を含む）に基づいて撮像素子１０７と信号処理部１０８の動作を制御し、測光用の画像データを取得する。当該画像データはメモリ１１７に記録する。

次に、ステップＳ１０５で測光演算部１１４は、メモリ１１７から測光用の画像データを読み出し、ステップＳ１０２で設定した測光領域に関する情報に基づいて当該画像データを複数のブロックに分割する。そして、測光演算部１１４は、各ブロックの輝度値Ｂｖを算出し、当該輝度値に基づいて露出制御用の評価値を算出する。

次に、ステップＳ１０６で露出制御部１１６は、ステップＳ１０５で算出した露出制御用の評価値に基づいて露出量を算出する。なお、当該露出量は、表示部１１９にライブビュー表示をおこなう際のスルー画像の露出量である。すなわち、本実施形態では、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率が、同一の画角内において、少なくとも透過率Ａ（第１の制御値）と透過率Ｂ（第２の制御値）とを含むように設定する。そして、この状態で取得した画像データの各ブロックごとの輝度値に基づいて露出制御用の評価値を取得し、当該評価値に基づいて適正露出量を設定する。この構成によって、一度の撮像で取得した画像に基づいて、スルー画像を取得する際の適正露出量を算出することができる。

次に、ステップＳ１０７で露出制御部１１６は、ステップＳ１０６で算出した露出量に基づいて、再び露出量設定処理を実行する。ステップＳ１０７とステップＳ１０３の露出量設定処理の違いは、ステップＳ２０１で、ステップＳ１０６で算出した露出量を読み出すことである。さらに、ステップＳ２０３で設定するＮＤフィルタ１０６の光の透過率を画角内で同一の値に設定することである。

前述したステップＳ１０３での露出量設定処理とは異なり、ステップＳ１０７の工程では、既に適正露出量が判明している。そのため、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を測光領域の各ブロックで変更する必要はない。したがって、ステップＳ１０７の露出量設定処理では、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を画角内で同一の値に設定する。この際、先に算出した適正露出量に基づいてＮＤフィルタ１０６の光の透過率を設定する。

次に、ステップＳ１０８でシステム制御部１１３は、設定された露出条件に基づいて撮像素子１０７と信号処理部１０８の動作を制御し、スルー画像を取得する。その後、当該スルー画像のメモリ１１７への記録、および表示部１１９への表示を開始する。以上が本実施形態の表示開始ＡＥ処理である。

以上説明したように、本実施形態のカメラ１００は測光用の画像データと同じようにＮＤフィルタ１０６を複数のブロックに分割し、設定した測光モードに基づいて、複数のブロックごとに光の透過率を設定する。この際、画角内において、少なくとも２つ以上の異なる光の透過率を設定する。そして、上述した設定がされたＮＤフィルタ１０６を用いて画像データを取得し、当該画像データに基づいて測光をおこなう。

この構成によって、撮像素子１０７から出力された画像に基づいて測光をおこなう場合であっても、一度の測光で輝度値の範囲が広い被写体を適正に測光することができる。したがって、本実施形態のカメラ１００は、露出量の異なる複数の画像データに基づいて測光をおこなう場合に、測光に必要な時間を抑制することができ、適正露出量を算出するまでにかかる時間を短くすることができる。

ここで、上述した評価測光モードを設定した場合以外の、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率について図５を参照して説明する。図５は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ１００のＮＤフィルタ１０６に設定する光の透過率の変形例を説明する図である。図５（ａ）は、中央重点測光モードが設定されている場合の測光領域３１０とＮＤフィルタ１０６を例示的に説明した図である。図５（ｂ）は、スポット測光モードが設定されている場合の測光領域３２０とＮＤフィルタ１０６を例示的に説明した図である。図５（ｃ）は、中央重点測光モードが設定されている場合の測光領域３３０とＮＤフィルタ１０６を例示的に説明した図であって、光の透過率を同心円上に異ならせる場合を示している。

中央重点測光モードが設定されている場合、画角の中央付近を撮像したいというユーザの意図が強い。したがって、本実施形態では、中央重点測光モードが設定されている場合に、図５（ａ）に図示するように測光領域３１０を画角の略中心を基準とした円形状に設定する。そして、ＮＤフィルタ１０６は、図５（ａ）に図示するように、測光領域３２０と重なるブロックの光の透過率を透過率Ｃおよび透過率Ｄに設定する。なお、透過率Ｃと透過率Ｄそれぞれ異なる光の透過率である。

また、スポット測光モードが設定されている場合は、ユーザによって設定されている領域（スポット）を測光領域３２０として設定する。それ以外の構成は上述した中央重点測光モードと同様であって、ＮＤフィルタ１０６は、図５（ｂ）に図示するように、測光領域３２０と重なるブロックの光の透過率を透過率Ｅおよび透過率Ｆに設定する。

なお、図５（ｃ）に図示するように、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率を同心円状に異ならせるような構成であってもよい。この場合は、測光領域３３０に基づいて、ＮＤフィルタ１０６を同心円状の複数のブロックに分割し、当該ブロックごとに、透過率Ｇと透過率Ｈを設定する。ここで、ＮＤフィルタ１０６の分割数に合わせて測光をおこなう画像データの分割数を設定するような構成であってもよい。

このように、画角全体が測光領域でないような測光モードにおいては、各測光モードに設定された測光領域内においてＮＤフィルタ１０６の光の透過率を変更する。この構成によって、ＮＤフィルタ１０６の測光領域外のブロックに電圧を印加する必要がなくなるので、電力の消費を抑制することができる。

なお、本実施形態では、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率として、異なる２つの値を設定するような構成であったが、これに限定されるものではなく、ＮＤフィルタ１０６の光の透過率として、２つ以上の異なる光の透過率を設定するような構成であってもよい。例えば、ＮＤフィルタ１０６の画角内で、３つの異なる光の透過率を設定するような場合は、透過率が異なるブロック同士が画角内で均等に配置されるようにＮＤフィルタ１０６を制御する。

さらに、複数のブロックに分割したＮＤフィルタ１０６において、所定のブロックの画素には電圧を印加せずに光の透過率を変更しないような構成であってもよい。例えば、図２（ｂ）に図示したＮＤフィルタ１０６において、灰色部分のブロックの画素にだけ所定の電圧を印加し、白色部分のブロックの画素には電圧を印加しない。

電圧を印加しない画素の光の透過率は略１００％となるため、灰色部分のブロックの光の透過率を設定するだけで、ＮＤフィルタ１０６の画角内で光の透過率に差を設けることができる。この構成であれば、ＮＤフィルタ１０６の画角内において、異なる光の透過率を設定しつつ、電圧を印加しないブロックの分だけ電力の消費を抑制することができる。

なお、本実施形態のＮＤフィルタ１０６は、複数に分割した各ブロック内で、異なる光の透過率を設定しない構成である。本実施形態では、画像データを分割したブロックごとに測光するため、当該測光用に分割した画像データの各ブロックに基づいてＮＤフィルタ１０６の光の透過率を設定することで、上述したような本発明の効果を得ることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、ＮＤフィルタ１０６は、各画素単位で光の透過率を設定することができるため、上述したような千鳥模様や同心円状以外の形態でＮＤフィルタ１０６の光の透過率を設定するような構成であってもよい。

また、前述した実施形態では、カメラ１００の内部に設けられた制御部や処理部などが互いに連携して動作することによって、カメラ１００の動作を制御するような構成であるが、これに限定されるものではない。前述した図３や図４のフローに従ったプログラムを予めメモリ１１７に格納しておき、当該プログラムをシステム制御部１１３が実行することで、カメラ１００の動作を制御するような構成であってもよい。

また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記録媒体でもあってもよい。

なお、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラを採用した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬型デバイスなど、本発明はその要旨の範囲内で種々の撮像装置に適用することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワークまたは各種記録媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１００ デジタルカメラ（撮像装置）
１０６ ＮＤフィルタ（光量調節手段）
１１２ フィルタ制御部（光量制御手段）
１１４ 測光演算部（測光手段）
１１６ 露出制御部（露出制御手段）

Claims (7)

1. 撮像手段と、
   画角内を複数の領域に分割した画像に基づいて、当該複数の領域ごとに測光をおこなう測光手段と、
   前記撮像手段に入射する光量を前記複数の領域ごとに調節できる光量調節手段と、
   前記光量調節手段によって光量を調節させるための制御値を前記複数の領域ごとに設定する光量制御手段と、
   前記測光手段によって前記複数の領域ごとに取得した測光結果に基づいて露出量を設定する露出制御手段と、
   を有し、
   前記露出制御手段は、前記光量制御手段によって設定された前記複数の領域に対する制御値が第１の制御値と前記第１の制御値とは異なる第２の制御値とを含む状態で前記撮像手段によって撮像をおこない取得した画像に基づく測光結果に基づいて露出量を設定することを特徴とする撮像装置。
2. 前記光量制御手段は、前記複数の領域において少なくとも２つ以上の異なる前記制御値を設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記測光手段によって測光をおこなう際の測光モードを設定するモード設定手段を有し、
   前記光量制御手段は、前記モード設定手段によって設定された測光モードに基づいて、前記複数の領域ごとに前記制御値を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記制御値は光の透過率であって、
   前記光量調節手段は、前記複数の領域ごとに前記光の透過率を変更することができるＮＤフィルタであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の撮像装置。
5. 前記光量制御手段は、表示手段に画像の逐次表示を開始する前に前記複数の領域ごとに前記制御値を設定し、
   前記露出制御手段は、設定された前記複数の領域に対する制御値が前記第１の制御値と前記第２の制御値とを含む状態で前記撮像手段によって撮像をおこない取得した画像に基づく測光結果に基づいて、前記表示手段に画像の逐次表示を開始する前に当該逐次表示させる画像の露出量を設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の撮像装置。
6. 撮像手段と、前記撮像手段で撮像をおこない取得した画像を測光用に分割する場合の複数の領域に基づいて前記撮像手段に入射する光量を前記複数の領域ごとに調節できる光量調節手段と、を備えた撮像装置の制御方法であって、
   画角内を前記複数の領域に分割した画像に基づいて、当該複数の領域ごとに測光をおこなう測光工程と、
   前記光量調節手段によって光量を調節させるための制御値を前記複数の領域ごとに設定する光量制御工程と、
   前記測光工程によって前記複数の領域ごとに取得した測光結果に基づいて露出量を設定する露出制御工程と、
   を有し、
   前記露出制御工程は、前記光量制御工程によって設定された前記複数の領域に対する制御値が第１の制御値と前記第１の制御値とは異なる第２の制御値とを含む状態で前記撮像手段によって撮像をおこない取得した画像に基づく測光結果に基づいて露出量を設定することを特徴とする撮像装置の制御方法。
7. 請求項６に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。

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