JP2017003709A - 撮像装置、発光制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 主要被写体が不自然な明るさとなる発光量が算出されることを抑制すること。【解決手段】 撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、当該情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定手段と、撮像手段の撮像に合わせて発光できる発光手段の発光量を、距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算手段とを有し、調光演算手段は、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の影響度を予め設定された設定値よりも下げることを特徴とする構成とした。【選択図】 図１０

Description

本発明は、発光撮像時の発光量を制御できる撮像装置、発光制御方法およびプログラムに関する。

従来、外光（環境光）に照らされた被写体の測光結果と、予備発光に照らされた被写体の測光結果に基づいて、発光撮像時の本発光量を算出（調光演算）できる撮像装置が知られている。

特許文献１には、複数の測光ブロックのうち、予備発光による被写体からの反射光の光量が所定値よりも大きいブロックの係数を、所定値よりも小さいブロックの係数以上にして本発光量を調光演算する撮像装置について提案されている。

特開平１０−３１９４７１号公報

ここで、特許文献１に記載の撮像装置で被写体を撮像する際に、撮像対象の被写体として道路や壁などが含まれる場合について考える。この場合、上述した道路や壁などの被写体からの反射光の光量が所定値よりも大きいと、特許文献１に記載の撮像装置は、当該道路や壁などの被写体を考慮して本発光量を調光演算してしまう。

しかしながら、上述した道路や壁などの被写体は、ユーザが撮像を意図する主要な被写体（以下、主要被写体と称す）である確率が低い。したがって、特許文献１に記載の撮像装置では、主要被写体である確率が低い被写体を考慮して調光演算することで、主要被写体が不自然な明るさとなる本発光量が算出されてしまう。

本発明の目的は、主要被写体が不自然な明るさとなる発光量が算出されることを抑制することである。

上記目的を達成する本発明の撮像装置は、被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、前記被写体までの距離に関する情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定手段と、前記撮像手段による撮像に合わせて発光が可能な発光手段の発光量を、前記距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算手段と、を有し、前記調光演算手段は、前記距離変化判定手段により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を、予め設定された設定値よりも下げることを特徴とする。

本発明によれば、主要被写体が不自然な明るさとなる発光量が算出されることを抑制できる。

本発明を実施した撮像装置の第１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。 本発明の第１実施形態に係る撮像素子１０２の画素配置を示す模式的に示す図である。 本発明の第１実施形態に係る、レンズユニット１０１の射出瞳から出る光束と単位画素部２００との関係を示した模式的に示す図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る距離マップの取得方法を例示的に説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る領域グループ化処理について例示的に説明する図である。 本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００における予備発光の反射光量の算出方法を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の調光重み付けデータを例示的に説明する図である。 本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ１００における距離グラデーション領域判定処理を説明したフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の被写体距離の垂直走査方法について例示的に説明した図である。 本発明を実施する撮像装置の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の距離重み付け処理を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る距離重み付けデータを例示的に説明する図である。 本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１００の、距離重み付けデータを加味した調光重み付けデータを例示的に説明する図である。

（実施形態）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。図１は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるデジタルカメラ（以下、単にカメラと称す）１００の構成を説明するブロック図である。本実施形態のカメラ１００は、後述する撮像素子１０２などを備えたカメラ本体と、当該カメラ本体の内部へと被写体の光学像を導く撮像レンズ群を備えたレンズユニット１０１とが一体的に設けられた所謂レンズ一体型の撮像装置である。なお、カメラ１００としては、レンズユニット１０１とカメラ本体とが、それぞれ別々に設けられた所謂レンズ交換型の撮像装置であってもよい。

図１に図示するレンズユニット１０１は、ズームレンズ、フォーカスレンズ、シフトレンズ、絞りなどを備えた光学部材である。例えば、フォーカスレンズの光軸方向の進退移動により焦点調節を行うことができる。なお、上述したレンズ群および絞りは不図示とする。

撮像素子１０２は電荷蓄積型の固体撮像素子であって、レンズユニット１０１を介して入射した光束（被写体の光学像）を光電変換（撮像）してアナログ画像信号（アナログ画像データ）を生成する撮像手段である。なお、撮像素子１０２としては、所謂ベイヤー配列のＣＭＯＳイメージセンサを採用する。また、撮像素子１０２は、位相差検出画素が設けられており、画像信号（画像データ）と位相差信号（位相差データ）とを同一の画素で取得することができる。撮像素子１０２の構成については、図２を参照して後述する。

撮像素子１０２から出力されたアナログ画像データは、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０３によってデジタル画像データに変換される。そして、当該デジタル画像データは、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０４に入力され、所定の演算処理が施される。

ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）１０５は映像信号処理部であって、ＤＦＥ１０４から出力されたデジタル画像データに対して、種々の処理を施す。ＤＳＰ１０５が、デジタル画像データに対して実行する処理としては、ＷＢ調整処理、色マトリックス変換処理、輝度信号生成処理、エッジ強調処理、ＲＧＢ変換処理、階調処理、色輝度信号変換処理などの画像処理および現像処理などである。

具体的に、ＤＳＰ１０５は、ＤＦＥ１０４から出力されたデジタル画像データに対して、所定のホワイトバランス（ＷＢ）補正値を用いたＷＢ補正処理を実行する。次に、ＤＳＰ１０５は、ＷＢ補正処理が施されたデジタル画像データに対して、色ゲインをかけて色差信号に変換する色マトリックス処理を実行する。また、ＤＳＰ１０５は、ＷＢ補正処理が施されたデジタル画像データに基づいて、当該デジタル画像データの輝度信号を生成する輝度信号生成処理を実行する。なお、生成された輝度信号に対してエッジ強調処理を施し、対応するデジタル画像データの輪郭情報を取得してもよい。次に、ＤＳＰ１０５は、所定の処理が施された色差信号と上述した輝度信号をＲＧＢ信号に変換するＲＧＢ変換処理を実行する。次に、ＤＳＰ１０５は、変換されたＲＧＢ信号に対して階調補正を施した後に、当該ＲＧＢ信号を色輝度信号（ＹＵＶ）に変換する色輝度変換処理を実行する。

その後、ＤＳＰ１０５は、上述した種々の処理が施されたデジタル画像データをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０６に一時記録、およびメインメモリ１０７に記録する。また、ＤＳＰ１０５は、上述した種々の処理が施されたデジタル画像データを、カメラ１００に対して着脱可能な記録媒体１０８に記録させることもできる。なお、ＤＳＰ１０５は、上述した種々の処理が施されたデジタル画像データを、表示用のアナログ画像データに変換し、表示部１０９に表示させることもできる。以上が、ＤＳＰ１０５が実行する画像処理および現像処理である。

なお、以降の説明では、測光演算のよって取得される画像の輝度値を、上述した輝度信号を８ビットの２５６階調（０〜２５５）のレベルで表すが、これ以外の表し方を採用するようなものであってもよい。

また、ＤＳＰ１０５の内部には、距離情報取得回路１０５ａとグループ化回路１０５ｂが設けられている。距離情報取得回路１０５ａは、ＤＦＥ１０４から出力された画像データに対応する位相差データに基づいて、当該画像データに関する距離情報を取得する距離情報取得手段である。以下、画像データに関する距離情報を取得する処理を距離情報取得処理と称す。

本実施形態では、上述した距離情報として、撮像素子１０２から出力される画像データに基づく撮像画面を複数に分割した領域（以下、分割領域と称す）ごとに、被写体までの距離（被写体距離）に関する距離マップを生成する。したがって、本実施形態のカメラ１００は、画像（画像データ）内の分割領域ごとに被写体距離を取得することができる。

なお、本実施形態では分割領域ごとの距離情報として距離マップを取得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。上述した距離情報としては、少なくとも、撮像によって撮像素子１０２から出力される画像データおよび当該画像データに基づく撮像画面において、分割領域ごとに被写体距離に関する情報であればよい。

また、グループ化回路１０５ｂは、ＤＦＥ１０４から出力された画像データを上述した分割領域と同様に分割し、同一の被写体に対応する分割領域ごとに、画像データに含まれる分割領域を区分け（グループ分け）するグループ化手段である。以下、同一の被写体に対応する分割領域をグループ分け（分割領域を同一の被写体ごとにグループ分け）する処理を領域グループ化処理と称す。距離情報取得処理および領域グループ化処理に係る各処理の詳細は後述する。

表示部１０９は、ＴＦＴ型ＬＣＤ（薄膜トランジスタ駆動型液晶表示器）を採用した表示手段である。なお、表示部１０９として、有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）などを採用する構成であってもよい。

カメラ制御部１１０は、カメラ１００を構成する各部の動作を統括的に制御する制御手段であって、ＣＰＵなどの制御処理回路等を備えている。カメラ制御部１１０には、ＡＦＥ１０３、ＤＦＥ１０４、ＤＳＰ１０５、ＲＡＭ１０６、メインメモリ１０７、ＴＧ１１１、撮像制御部１１２、発光制御回路１１４が接続されている。なお、カメラ制御部１１０は、後述するストロボ１１３の発光量を算出する処理（以下、調光演算処理と称す）を行う調光演算手段でもある。この詳細については後述する。

ＴＧ１１１は、撮像素子１０２に駆動信号を供給するタイミングジェネレータ（タイミング発生部）である。撮像制御部１１２は、レンズユニット１０１を構成する各部の駆動を制御する制御手段である。

以上説明した、ＴＧ１１１および撮像制御部１１２の動作は、カメラ制御部１１０からの指示に基づいて実行される。すなわち、カメラ制御部１１０は、撮像素子１０２の電荷蓄積時間、レンズユニット１０１に含まれる絞りの開度、シャッター（不図示）の動作タイミングなどを制御し、被写体を撮像するための適正な露出量（明るさ）を設定することができる（ＡＥ制御）。また、カメラ制御部１１０は、レンズユニット１０１のフォーカスレンズ（不図示）の駆動を制御して、合焦領域内にある被写体に合焦させることができる（ＡＦ制御）。

ストロボ１１３は、発光部（不図示）、充電部（不図示）を備えた発光手段である。そして、発光制御回路１１４は、ストロボ１１３の発光に係る種々の制御を実行する発光制御手段である。なお、本実施形態のストロボ１１３は、カメラ１００と一体的に設けられた内蔵式の発光手段であるが、これに限定されるものではない。例えば、ストロボ１１３として、カメラ１００と通信可能な外付け式の発光手段を採用するような構成であってもよい。

上述した発光制御回路１１４の動作はカメラ制御部１１０からの指示に基づいて実行される。カメラ制御部１１０は、ストロボ１１３の発光量および発光時間を制御して、撮像素子１０２の露光タイミング（被写体の撮像）に合わせて、所定の発光量でストロボ１１３を発光させるように発光制御ができる。

ここで、カメラ１００による、ストロボ１１３の発光を伴った撮像動作（以下、発光撮像と称す）の概要について説明する。まず、ユーザによる撮像準備指示（例えば、レリーズボタン（不図示）の半押し）に応じて、測光演算用の画像データが取得される。なお、測光演算用の画像データは撮像素子１０２を用いて取得される。

次に、当該画像データに基づいて測光演算、ＡＥ制御およびＡＦ制御が実行され、被写体を撮像する際の露出量やレンズユニット１０１の駆動量が設定される。

次に、測光演算の結果に基づき、ストロボ１１３を発光させると判定された場合、ユーザによる撮像指示（例えば、レリーズボタンの全押し）に応じて、距離情報取得処理、領域グループ化処理、調光演算処理が実行される。なお、ストロボ１１３の発光判定および上述した各処理の詳細は後述する。

最後に、撮像素子１０２の本露光に合わせて、調光演算処理で算出された本発光量でストロボ１１３を発光させる。以上が、本実施形態のカメラ１００の基本的な構成である。

次に、本実施形態の撮像素子１０２の構成について、図２〜３を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る撮像素子１０２の画素配置を示す模式的に示す図である。

図２において、撮像素子１０２は、複数の単位画素部２００が行列状（２次元）に配列され、複数の単位画素部全体に対してＲ（Ｒｅｄ）／Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）／Ｂ（Ｂｌｕｅ）のカラーフィルタがベイヤー状に配置されている。また、単位画素部２００内にはそれぞれ半画素部ａ、半画素部ｂが配置されており、図中の２０１ａ、２０１ｂは、それぞれ単位画素部２００の半画素部のフォトダイオード（以下、ＰＤと称す）を示している。半画素部ａ、ｂの各々の画像信号は焦点検出に利用され、半画素部ａ、半画素部ｂの画像信号を加算したａ／ｂ合成信号は画像データの生成に用いられる。

図３は、本発明の第１実施形態に係る、レンズユニット１０１の射出瞳を通過する光束と単位画素部２００との関係を示した模式的に示す図である。なお、図３において、図２と同一部分には同じ符号を付す。

図３において、単位画素部２００上には、カラーフィルタ３０１、マイクロレンズ３０２がそれぞれ形成されている。なお、図３において、マイクロレンズ３０２を有する単位画素部２００に対して、射出瞳３０３を通過した光束の中心を光軸３０４で示す。射出瞳３０３を通過した光束は、光軸３０４を中心として単位画素部２００に入射する。

射出瞳３０３は、マイクロレンズ３０２を介して、半画素部２０１ａで受光される光が通過する第１領域３０５と、半画素部２０１ｂで受光される光が通過する第２領域３０６に分けられる。すなわち、半画素部２０１ａと半画素部２０１ｂは、それぞれレンズユニット１０１の射出瞳３０３の異なる領域の光を受光する。したがって、半画素部２０１ａと半画素部２０１ｂからは、それぞれ別々の信号（像信号波形）が出力される。

上述した射出瞳３０３と単位画素部２００の各半画素部との関係性は、撮像素子１０２を構成する他の単位画素部についても同様である。したがって、本実施形態のカメラ１００は、撮像素子１０２の単位画素部ごとに、それぞれ別々の像信号波形の組を取得できる。そして、本実施形態のカメラ１００は、当該像波形信号同士のズレ量に基づいて、位相差方式の焦点検出が可能となる。

なお、当該像波形信号同士のズレ量が、撮像素子１０２を構成する単位画素部ごとの焦点のずれ量（デフォーカス量）であって、前述した位相差データに該当する。以上説明したデフォーカス量（位相差データ）は、撮像素子１０２から出力された画像信号に基づいて、ＤＳＰ１０５により検出される。

そして、ＤＳＰ１０５で検出したデフォーカス量に基づき、カメラ制御部１１０がレンズユニット１０１のフォーカスレンズの駆動を制御することで、被写体に対する焦点調節が可能となる。

ここで、図４を参照して、前述した距離情報取得処理について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る距離マップの取得方法を例示的に説明する図である。図４（ａ）は、撮像素子１０２を用いて取得された画像データ（以下、単に画像と称す）を例示的に説明する図である。以降は、図４（ａ）に図示する画像を、撮像素子１０２を用いて取得した画像データとして説明する。

図４（ａ）に図示する画像に含まれる被写体としては、カメラ１００から近い順に看板、木および家が位置している。また、図４（ａ）に図示する画像には、上述した以外の被写体としてカメラ１００から遠ざかる方向に被写体距離が変化している通路が存在している。

ＤＳＰ（領域分割手段）１０５は、撮像素子１０２を用いて取得した画像を図４（ａ）に図示するように、複数の領域（分割領域）に分割する。なお、本実施形態では、取得した画像を水平方向に７ブロック、垂直方向に９ブロックに分割する例について説明するが、分割領域の分割数、大きさや形はどのようものを採用してもよい。

次に、距離情報取得回路１０５ａは、分割領域ごとに被写体距離に関する情報を設定する。具体的に、距離情報取得回路１０５ａは、撮像素子１０２から出力された位相差データ（デフォーカス量）を被写体距離に変換する。そして、距離情報取得回路１０５ａは、各画素の被写体距離を平均化して分割領域ごとの被写体距離を算出し、算出した被写体距離を対応する分割領域ごとに設定する。当該処理を全ての分割領域で実行することで、取得した画像に関する距離マップを取得することができる。

図４（ｂ）は、上述した処理を実行することで取得した距離マップを例示的に説明する図であって、分割領域ごとに被写体距離がメートル単位で設定されている。なお、本実施形態では、上述した被写体距離を、撮像素子１０２から対応する被写体までの距離とするが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ１００を構成する所定の部材から被写体までの距離を被写体距離としてもよい。当該被写体距離としては、少なくとも、画像に含まれる被写体までの距離に関する情報であればよい。

次に、本実施形態における領域グループ化処理について説明する。まず、グループ化回路１０５ｂは、取得した画像を前述した分割領域に分割し、当該分割領域ごとの輝度値を比較する。なお、輝度値の算出のための測光演算の詳細については後述する。

次に、グループ化回路１０５ｂは、取得した分割領域ごとの輝度値に基づき、互いに隣接する分割領域のうち、隣接する分割領域同士の輝度値のレベル差が所定の範囲に収まる分割領域を検出する。そして、互いに隣接する分割領域のうち、輝度値のレベル差が所定の範囲に収まる分割領域を、同一の被写体に対応する分割領域とする。

なお、同一の被写体に対応する分割領域に該当する輝度値のレベルの差を、±１０以外の所定の範囲に設定する構成であってもよい。また、隣接した分割領域のうち、輝度値のレベルが同一になる分割領域を、同一の被写体に対応する分割領域と判定するような構成であってもよい。

次に、グループ化回路１０５ｂは、互いに隣接する分割領域間での輝度値のレベル差が所定の範囲に収まる複数の分割領域が同一のグループとなるように、当該複数の分割領域をグループ化する。そして、取得した画像全体に当該グループ化を適用することで、画像に含まれる全ての分割領域が、輝度値のレベル差ごとにグループ分けされる。

次に、グループ化回路１０５ｂは、グループ化された分割領域のグループ内で、分割領域ごとに色輝度信号（ＹＵＶ）を比較し、隣接する分割領域ごとの色の類似度を判定する。そして、色の類似度が所定のレベル以下となる分割領域を当該分割領域が含まれるグループから除外する。この処理をグループごとに実行することで、画像に含まれる同一の被写体ごとに、当該同一の被写体に該当する分割領域をグループ分けすることができる。

なお、本実施形態では、分割領域ごとの輝度値と色輝度信号に基づいて、画像に含まれる同一の被写体に該当する分割領域をグループ分けする構成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、上述した輝度値と色輝度信号以外に、ＤＳＰ１０５で取得した被写体のエッジ情報を用いて、分割領域をグループ化するような構成であってもよい。本実施形態のカメラ１００としては、分割領域ごとの、被写体の輝度に関する情報と被写体の色に関する情報と被写体の輪郭に関する情報と、の少なくとも１つに基づいて、同一の被写体に該当する分割領域をグループ分けするような構成であればよい。以上が本実施形態のカメラ１００に係る領域グループ化処理である。

図５は、本発明の第１実施形態に係る領域グループ化処理について例示的に説明する図であって、濃い実線で示す各領域が被写体ごとのグループを示している。図５に図示する画像においては、通路に該当するグループ（第１のグループ）と、看板に該当するグループ（第２のグループ）と、それ以外の孤立したグループ（計２６個）に分割領域がグループ分けされる。なお、複数の分割領域を含まないグループに該当する単一の分割領域（以下、単一領域と称す）としては、同一の被写体に該当する分割領域が１つのみの領域、または、領域グループ化処理において他の分割領域とのグループ化に失敗した領域である。

なお、本実施形態において、領域グループ化処理に用いる分割領域の数、大きさおよび形を、距離情報取得処理に用いた分割領域と同一とする構成であるが、これに限定されるものではない。例えば、領域グループ化処理と距離情報取得処理とで、分割領域の数や大きさ、形を異ならせる構成であってもよい。この場合、少なくとも、領域グループ化処理と距離情報取得処理とで、互いの分割領域同士が対応付けされればよい。

以上説明した領域グループ化処理は、取得した画像を構成する複数の分割領域のそれぞれが、画像内に存在するどの被写体に対応する領域であるかを検出する処理である。換言すると、領域グループ化処理により、画像を構成する分割領域をグループ分けすることで、画像に含まれる被写体を検出することができる。本実施形態では、当該領域グループ化処理を実行することで、画像に含まれる主要被写体に対応する分割領域と、主要被写体以外の被写体に対応する分割領域を検出できる。この詳細については後述する。

次に、ストロボ１１３に係る調光演算処理について説明する。本実施形態では、非発光時と予備発光時の輝度値の差分と、前述した距離マップに基づいて、被写体を本撮像する際のストロボ１１３の発光量（本発光量）を算出する。なお、本実施形態では、ストロボ１１３の発光判定において、ストロボ１１３を発光すると判定されている場合について説明する。

上述したストロボ１１３の発光判定としては、ユーザによる撮像準備指示に応じて、カメラ制御部１１０が被写体の輝度値を算出し（測光演算）する。その後、カメラ制御部１１０は、当該輝度値を予め決められた閾値と比較することで、ストロボ１１３の発光有無を判定する。

測光演算の方法としては、まず、ユーザの撮像準備指示に応じて取得した測光用の画像を複数の領域（分割領域）に分割する。そして、分割領域ごとに各単位画素部に対応した輝度値を平均化した平均輝度値を算出し、各領域の平均輝度値を積分することで代表輝度値を算出する。なお、測光演算に用いる分割領域は、前述した距離情報取得処理および領域グループ化処理の分割領域と同一である。

なお、上述した代表輝度値をＡＥ制御に用いることで、被写体を撮像する際に当該被写体を適正な明るさとする露出量（適正露出量）を設定できる。また、ストロボ１１３を用いた発光撮像をおこなう場合、当該適正露出量として、ストロボ１１３の発光量を加味した値が設定される。また、上述した各分割領域の輝度値は、前述した領域グループ化処理に用いられる。

発光判定によりストロボ１１３を発光すると判定された場合、ユーザによる撮像指示に応じてカメラ制御部１１０は、ストロボ１１３を発光させずに調光用の画像（調光用非発光画像）を取得させる。その後、カメラ制御部１１０は、ストロボ１１３を予備発光させて調光用の画像（調光用予備発光画像）を取得させる。

なお、前述した距離情報取得処理および領域グループ化処理は、当該調光用非発光画像または調光用予備発光画像を用いて行われる。すなわち、本実施形態のカメラ１００では、調光用の画像を取得した後に距離情報取得処理と領域グループ化処理が実行される。なお、距離情報取得処理と領域グループ化処理に用いる画像を調光用の画像とは異ならせ、調光用の画像の取得前に距離情報取得処理と領域グループ化処理を実行するような構成であってもよい。

ここで、後述する予備発光の反射光量の算出を容易にするために、調光用非発光画像を取得するための撮影時の露出量と、調光用予備発光画像を取得するための撮影時の露出量とは同一とする。なお、互いの露出量を同一にせず、後述する各調光用画像の輝度値の算出時に、互いの露出量の差分を補償するような構成であってもよい。

図６は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１００における予備発光の反射光量の算出方法を説明する図である。図６（ａ）は調光用非発光画像の分割領域ごとの輝度値を示す図であって、図６（ｂ）は調光用予備発光画像の分割領域ごとの輝度値を示す図である。また、図６（ｃ）はストロボ１１３を予備発光した際の被写体からの反射光量を示す図であって、反射光量を輝度値にして表わしている。

図６（ａ）、（ｂ）に図示するように、カメラ制御部１１０は、取得した調光用非発光画像と調光用予備発光画像を複数の分割領域に分割し、分割領域ごとに輝度値を算出する。次に、カメラ制御部１１０は、調光用予備発光画像に係る各分割領域の輝度値と調光用非発光画像に係る各分割領域の輝度値の差分（差分輝度値）を算出する。この差分輝度値が、ストロボ１１３を予備発光したことによる被写体からの反射光量である。

次に、ＣＰＵ（重み付け手段）１１０は調光用の重み付けデータ（設定値）を生成する。一般的に、ユーザが撮像を意図する主要被写体は、カメラ１００からの距離が比較的近い位置に存在する確率が高い。そこで、本実施形態では、カメラ制御部１１０が、先に取得した距離マップに基づいて各分割領域の調光演算処理用の重み付け係数を設定し、主要被写体が適正な明るさで照明されるようなストロボ１１３の発光量を算出する。

なお、当該調光演算用の重み付け係数は、本実施形態の調光演算処理によって算出されるストロボ１１３の発光量の増減に関わる影響度であって、分割領域ごとに、被写体距離に応じた値が設定される。

図７は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１００の調光演算処理用の分割領域ごとの重み付け係数（調光重み付けデータ）を例示的に説明する図である。図７に図示するように、本実施形態の調光重み付けデータとしては、被写体距離が小さい（カメラ１００からの距離が近い）分割領域ほど、重み付け係数を大きく設定される。以上説明した調光重み付けデータ（設定値）は、被写体距離に応じて予め設定されている値である。さらに、一般的に、画角内の略中央付近に主要被写体が存在している確率が高いため、画像内の最外周に該当する分割領域の重み付け係数を、最外周よりも１つ内側の領域に対して相対的に小さく設定する。

なお、本実施形態では、被写体距離に基づいて調光重み付けデータを設定するような構成であるが、調光重み付けデータの設定方法はどのようなものを採用してもよい。例えば、中央重点測光やスポット測光など、測光領域の位置に応じて調光重み付け係数を設定するような構成であってもよい。

以上説明したように、後述する距離グラデーション領域判定処理を実行する前に各分割領域に設定される調光重み付けデータはデフォルトの設定値であって、上述した被写体距離や測光領域の位置などに応じて予め設定されている値である。そして、当該設定値はメインメモリ１０７に格納されているものとする。

ここで、ストロボ１１３の本発光量としては、調光用非発光画像の明るさを、メインメモリ１０７等に予め記録されている目標輝度値と一致させる（近づける）ために必要なストロボ１１３の発光量を設定すれば良い。したがって、分割領域ごとの調光用の重み付け係数を、調光用非発光画像の対応する各分割領域の輝度値と掛けあわせて加重平均した値と目標輝度値との差分が、ストロボ１１３の本発光量となる。

具体的に説明する。まず、カメラ制御部１１０は、分割領域ごとの調光用の重み付け係数を、調光用非発光画像の対応する各分割領域の輝度値と掛けあわせて加重平均した値と目標輝度値との差分（目標輝度差分）を算出する。次に、カメラ制御部１１０は、分割領域ごとの反射光量（差分輝度値）に、各分割領域の調光用の重み付け係数を掛けあわせて加重平均した値（予備発光輝度値）を算出する。そして、カメラ制御部１１０は、予備発光輝度値と目標輝度差分の比率に基づいて、ストロボ１１３の本発光量を算出する。例えば、目標輝度差分が予備発光輝度値の３倍である場合、予備発光時のストロボ１１３の発光量を３倍した値がストロボ１１３の本発光量となる。

ここで、上述した調光演算処理では、ストロボ１１３の予備発光による反射光量が検出された分割領域を考慮してストロボ１１３の本発光量が算出される。そして、当該本発光量としては、被写体距離が小さい被写体を重点的に考慮した発光量となる。

したがって、主要被写体以外の被写体として、反射率が大きい被写体や被写体距離が小さい被写体が撮像画面内に含まれる場合は、当該被写体を考慮してストロボ１１３の本発光量を算出しなければならない。この場合、算出された発光量に基づいて発光撮像をしても、当該撮像によって取得される画像は、主要被写体の明るさが不自然なものとなるため、望ましくない。すなわち、ストロボ１１３の本発光量を算出する際に、ユーザが撮像を意図しない主要被写体以外の被写体を考慮することは望ましくない。

ここで、通路や道路、壁などの被写体が撮像画面内に含まれる場合、当該通路や道路、壁など被写体は、ユーザが撮像を意図する主要被写体である確率が低い。したがって、通路や道路、壁などの被写体は、ストロボ１１３の調光演算処理に考慮する必要性が低い。例えば、図４（ａ）に図示した通路など、距離マップに基づいて、撮像画面内で被写体距離が同一方向に連続して変化している被写体は、ユーザが撮像を意図する主要被写体である確率が低い。

そこで、本実施形態では、同一の被写体に対応する分割領域のグループにおいて、隣接する分割領域間で被写体距離が同一の方向に連続して変化している場合に、当該グループに含まれる分割領域を調光演算から除外する。以下、この詳細について説明する。

図８は、本発明を実施した撮像装置の第１実施形態であるカメラ１００における距離グラデーション領域判定処理を説明したフローチャートである。まず、ステップＳ８０１でＤＳＰ１０５は、調光用に取得した画像（調光用非発光画像および調光用予備発光画像）を複数の領域（分割領域）に分割する。

次に、ステップＳ８０２で距離情報取得回路１０５ａは、ステップＳ８０１の処理で取得した画像に基づいて、当該画像に関する距離マップを取得する。そして、ステップＳ８０３でグループ化回路１０５ｂは、当該画像を同一の被写体に該当する分割領域ごとにグループ分けする。なお、ステップＳ８０１〜Ｓ８０３の処理の詳細は、調光演算処理、距離情報取得処理、領域グループ化処理に関する前述の通りである。

次に、ステップＳ８０４でカメラ制御部１１０は、ＲＡＭ１０６に保持されている距離グラデーションフラグを初期化する。本実施形態では、ステップＳ８０３でグループ化された分割領域のそれぞれについて、被写体距離が同一方向に連続して変化する領域であるか否かを判定する。

具体的に、画像内の各分割領域に設定された被写体距離を垂直方向に走査することで垂直方向に隣接している分割領域同士を比較し、当該分割領域間の被写体距離が同一方向に連続して変化しているか否かを判定する。そして、カメラ制御部（距離変化判定手段）１１０は、当該判定により被写体距離が同一方向に連続して変化していると判定された分割領域を、距離グラデーション領域と判定する。そして、カメラ制御部１１０は、当該判定結果に基づいて、該当する分割領域の距離グラデーションフラグをＯＮする。

ステップＳ８０４の処理は、前回の距離グラデーション領域判定処理で設定された距離グラデーションフラグを初期化する処理である。なお、カメラ１００の電源のオンオフに応じて距離グラデーションフラグのオンオフを初期化する構成であれば、カメラ１００の電源投入後に初めておこなう距離グラデーション領域判定処理で、ステップＳ８０４の処理を実行しないような構成であってもよい。なお、距離グラデーションフラグのＯＮ・ＯＦＦの情報は、画像の分割領域に関連付けされてＲＡＭ１０６に一時的に保持（記録）させることができる。

次に、Ｓ８０５でカメラ制御部１１０は、ステップＳ８０２で取得した距離マップを参照し、前述したように、グループ化された分割領域ごとに画像内の各列で垂直方向に向けた被写体距離の走査を開始する。なお、上述した画像に含まれる各分割領域の被写体距離の走査は、図９に図示するように、画像の左下端に該当する分割領域から開始し、垂直方向に位置する分割領域に向けて順番に行われる。図９は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１００の被写体距離の垂直走査方法について例示的に説明した図である。

図９に図示するように、垂直方向に隣接する各分割領域の走査が完了したら、右隣の列の最下部に該当する分割領域から、再上部の分割領域に向けて順番に走査する。この処理を分割領域の列ごとに行い、１つのグループに含まれる全ての分割領域の走査が完了したら、次のグループの走査を開始する。

なお、分割領域の被写体距離の走査は、画像内の左下端に位置する分割領域が含まれる被写体のグループから開始し、その後は、画像の右上端に向かって順番に各被写体のグループ毎に行う。本実施形態では、通路が含まれる被写体グループから分割領域の被写体距離の走査を開始し、当該第１のグループに含まれる全ての分割領域の操作が完了した後、看板が含まれる被写体グループの走査を開始する。

図８に戻る。なお、以降のステップＳ８０６〜Ｓ８２１の処理は、分割領域ごとに実行される処理を示している。ステップＳ８０６でカメラ制御部１１０は、現在処理中（走査中）の分割領域が単一領域であるか否かを判定する。なお、ステップＳ８０６の処理としては、現在処理中のグループに含まれる分割領域の数が、所定の数よりも少ないか否かを判定するような構成であってもよい。

カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域が単一領域である（ステップＳ８０６でＹＥＳ）と判定された場合、ステップＳ８０７でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域の距離グラデーションフラグをＯＦＦに設定する。

また、カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域が単一領域でない（ステップＳ８０６でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８０８でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域の被写体距離と、一つ前に走査した分割領域の被写体距離とを比較する。本実施形態では、現在処理中の分割領域の被写体距離と一つ前に走査した分割領域の被写体距離との差分（距離変化量）を算出する。すなわち、互いに隣接する分割領域間での距離変化量を算出する。

なお、現在処理中の分割領域が、同一のグループ内における各列の下端に位置する領域である場合は、一つ前の行に対応する分割領域が存在せず、分割領域ごとの被写体距離を比較することが出来ない。そこで、現在処理中の分割領域が、同一のグループ内における各列の下端に位置する領域である場合は、ステップＳ８０８〜Ｓ８１５の処理を実行せず、ステップＳ８１６まで進む。そして、当該分割領域については、次の行の（垂直方向に隣接する）分割領域に設定された距離グラデーションフラグと同一の距離グラデーションフラグを設定する。

なお、現在処理中の分割領域が、同一のグループ内における各列の下端に位置する領域である場合に、１つ先の行に対応する分割領域と比較して距離変化量を算出するような構成であってもよい。すなわち、画像内における被写体距離の走査は、画像の上部から下部に向かって実行するような構成であってもよい。

次に、ステップＳ８０９でカメラ制御部１１０は、ステップＳ８０８で算出した距離変化量が第１の閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、図４（ｂ）に図示する被写体距離の単位に合わせて、第１の閾値を２メートルとする。

カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域の距離変化量が第１の閾値以上である（ステップＳ８０９でＹＥＳ）と判定された場合、ステップＳ８１０でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域の距離グラデーションフラグをＯＦＦに設定する。また、カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域の距離変化量が第１の閾値以上ではない（ステップＳ８０９でＮＯ）と判定された場合は、ステップＳ８１１に進む。

次に、ステップ８１１でカメラ制御部１１０は、ステップＳ８０８で算出した距離変化量が第２の閾値よりも小さいか否かを判定する。本実施形態では、第２の閾値を１メートルとする。

カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域の距離変化量が第２の閾値以下ではない（ステップＳ８１１でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８１２でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域の距離グラデーションフラグをＯＮに設定する。すなわち、現在処理中の分割領域の距離変化量が、距離グラデーションフラグをＯＮに設定するための所定の範囲（１メートル以上かつ２メートルよりも小さい範囲）に含まれると判定し、距離グラデーションフラグをＯＮに設定する。

なお、第１の閾値および第２の閾値（および所定の範囲）は、上述した値に限定されるものではなく、各画像において垂直方向に隣接する分割領域同士の被写体距離が同一の方向に連続して変化していると判定できる値であればどのようなものでもよい。

また、カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域の距離変化量が第２の閾値以下である（ステップＳ８１１でＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ８１３に進む。そして、ステップＳ８１３でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域が等距離領域であると判定し、ＲＡＭ１０６で記録している等距離領域カウントのカウント数を１つ増やす。

ステップＳ８１３の処理は、現在処理中の分割領域が、隣接する分割領域と略同一の被写体距離が設定された領域（等距離領域）であることを検出するための処理である。なお、本実施形態では、略同一の距離を距離変化量が１メートル以下の距離とするが、これに限定されるものではない。前述したように、第２の閾値の値に応じて、等距離領域の判定の基準とする距離は変化する。

次に、ステップＳ８１４でカメラ制御部１１０は、ステップＳ８１３でカウントした等距離領域カウント数が所定数以上であるか否かを判定する。具体的に、ステップＳ８１４でカメラ制御部１１０は、現在までに走査が完了しており、現在処理中の分割領域と隣接する等距離領域の数が所定値以上であるか否かを判定する。

本実施形態では、当該所定値を３に設定する。したがって、ステップＳ８１４の処理では、隣接する等距離領域が３つ以上か否かを判定する。なお、所定値として３以外の値を設定するような構成であってもよい。

カメラ制御部１１０により、隣接する等距離領域が所定値以上ではない（ステップＳ８１４でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８１２でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域の距離グラデーションフラグをＯＮに設定する。また、カメラ制御部１１０により、隣接する等距離領域が所定値以上ではある（ステップＳ８１４でＹＥＳ）と判定された場合はステップＳ８１５に進む。そして、ステップＳ８１５でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域を含めて連続して隣接している等距離領域に該当する分割領域の距離グラデーションフラグをＯＦＦに設定する。

次に、ステップＳ８１６でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域が含まれるグループにおいて、当該分割領域を含む列の上端部までの走査が完了したか否かを判定する。カメラ制御部１１０により、列の上端部までの走査が完了していない（ステップＳ８１６でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８１７でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域と垂直方向で隣接する次の分割領域の被写体距離の読み出しを開始する。

また、カメラ制御部１１０により、列の上端部までの走査が完了した（ステップＳ８１６でＹＥＳ）と判定された場合、ステップＳ８１８でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域が含まれるグループにおける全ての列の走査が完了したか否かを判定する。

カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域が含まれるグループに含まれる全ての列の走査が完了していない（ステップＳ８１８でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８１９でカメラ制御部１１０は、次の列での被写体距離の走査を開始する。

また、カメラ制御部１１０により、現在処理中の分割領域が含まれるグループの全ての列の走査が完了した（ステップＳ８１８でＹＥＳ）と判定された場合はステップＳ８２０に進む。そして、ステップＳ８２０でカメラ制御部１１０は、現在処理中の分割領域が含まれるグループ以外の全てのグループにおける被写体距離の走査が完了したか否かを判定する。

カメラ制御部１１０により、全てのグループにおける被写体距離の走査が完了していない（ステップＳ８２０でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ８２１でカメラ制御部１１０は、次のグループの被写体距離の走査を開始する。そして、カメラ制御部１１０により、全てのグループにおける被写体距離の走査が完了した（ステップＳ８２０でＹＥＳ）と判定された場合、距離グラデーション領域判定処理を終了する。

なお、図４（ｂ）に図示する画像の場合、当該距離グラデーション領域判定処理によって、通路が含まれる被写体のグループ（第１のグループ）に含まれる分割領域が距離グラデーション領域であると判定される。

次に、図８のフローチャートで設定した距離グラデーションフラグの設定に基づいて、ストロボ１１３の調光演算に係る距離重み付けデータの設定（距離重み付け処理）方法について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明を実施する撮像装置の第１実施形態に係るカメラ１００の距離重み付け処理を説明するフローチャートであって、図８に図示する距離グラデーション領域判定処理が終了した後に行われる処理である。

まず、ステップＳ１００１でカメラ制御部１１０は、画像に含まれる全ての分割領域の距離重み付け係数を初期化（＝０）に設定する。そして、ステップＳ１００２でカメラ制御部１１０は、分割領域ごとに、先に設定された距離グラデーションフラグの情報の読み出しを開始する。

次に、ステップＳ１００３でカメラ制御部１１０は、読み出し対象の分割領域に設定されている距離グラデーションフラグがＯＮであるか否かを判定する。

カメラ制御部１１０により、距離グラデーションフラグがＯＮである（ステップＳ１００３でＹＥＳ）と判定された場合、ステップＳ１００４でカメラ制御部１１０は、読み出し対象の分割領域の距離重み付け係数を０に設定する。また、カメラ制御部１１０により、距離グラデーションフラグがＹＥＳである（ステップＳ１００３でＮＯ）と判定された場合、ステップＳ１００５でカメラ制御部１１０は、読み出し対象の分割領域の距離重み付け係数を１００に設定する。

なお、本実施形態では、距離グラデーションフラグがＯＮに設定されている分割領域の距離重み付けの係数を０に設定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。距離グラデーションフラグがＯＮに設定されている分割領域の距離重み付けの係数としては、当該フラグがＯＮに設定されている分割領域を、ストロボ１１３の調光演算から除外する（できる）値であればどのような値であってもよい。

次に、ステップＳ１００６でカメラ制御部１１０は、画像に含まれる全ての分割領域に対して、距離重み付け係数の設定が完了したか否かを判定する。そして、全ての分割領域への距離重み付け係数の設定が完了する（ステップＳ１００６でＹＥＳと判定される）まで、ステップＳ１００２〜Ｓ１００６の処理を繰り返す。以上が、本実施形態の距離重み付け処理である。

図１１は、本発明の第１実施形態に係る距離重み付けデータを例示的に説明する図であって、図１０のフローチャートに基づいて設定された画像の距離重み付けデータを示している。

本実施形態では、図１１に図示するように、距離グラデーション領域判定処理によって、距離グラデーション領域であると判定された通路を含む被写体グループに該当する分割領域の距離重み付け係数を０に設定する。また、当該通路を含む被写体グループ以外に該当する分割領域の距離重み付け係数を１００に設定する。

カメラ制御部１１０は、算出した距離重み付けデータを先に説明したデフォルトの調光重み付けデータ（設定値）に適用し、新たな調光重み付けデータを生成する。図１２は、本発明の第１実施形態に係るカメラ１００の、距離重み付けデータを加味した調光重み付けデータを例示的に説明する図である。

図１２に図示するように、距離重み付けデータを適用することによって、距離グラデーション領域であると判定された分割領域の調光用の重み付け係数を０に設定する。そして、距離グラデーション領域であると判定された分割領域以外の領域の調光重み付けデータは、先に設定されたデフォルトの調光重み付けデータ（設定値）から変更しない。すなわち、本実施形態のカメラ１００では、距離グラデーション領域であると判定された分割領域の重み付け係数が、同一の位置に該当する分割領域のデフォルトの調光重み付け係数よりも下げられる。

前述したように、隣接する分割領域間の距離変化が同一の方向に連続して変化している場合、当該分割領域が含まれるグループに対応する被写体は、主要被写体以外の被写体である確率が高い。

そこで、本実施形態のカメラ１００では、距離グラデーション領域であると判定されなかった分割領域を主要被写体以外に対応する分割領域とし、距離グラデーション領域であると判定された分割領域を主要被写体に対応する分割領域とする。なお、当該主要被写体は、画像内において、ユーザが撮像を意図している確率が高い被写体の候補である。

そして、本実施形態では、図１２に図示するような、主要被写体以外の被写体に対応する分割領域の調光演算に関わる影響を除外できるような距離重み付けデータを、調光重み付けデータに適用して調光演算処理を実行する。

この構成によって、ストロボ１１３の調光演算処理の対象から、被写体距離が同一の方向に連続して変化している分割領域を除外することができる。したがって、本実施形態のカメラ１００は、主要被写体である確率が低い被写体を調光演算処理から除外し、主要被写体を優先してストロボ１１３の本発光量を算出することができる。

以上説明したように、本実施形態のカメラ１００は、上述した構成を採用することによって、主要被写体以外の被写体によってストロボ１１３の本発光量が不自然になることを抑制できる。すなわち、本実施形態のカメラ１００は、主要被写体が不自然な明るさになる発光量が算出されることを抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、撮像素子１０２から出力された位相差データを用いた、所謂撮像面位相差検出方式によって距離マップを取得する場合についてしたが、これに限定されるものではない。

例えば、撮像素子１０２以外の素子（例えば、所謂ＡＦセンサなど）からの出力信号に基づいて、距離マップを取得するような構成であってもよい。また、レンズユニット１０１のフォーカスレンズの各レンズ位置とコントラスト評価値との関係に基づいて距離マップを取得するような構成であってもよい。さらに、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式や、画像内の空間情報から距離情報を取得するＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ Ｆｒｏｍ Ｄｅｆｏｃｕｓ）方式などを用いて距離マップを取得するような構成であってもよい。さらに、カメラ１００の外部から取得した距離マップを、前述した種々の処理に用いるような構成であってもよい。なお、像面位相差検出方式以外によって距離マップを取得する場合は、撮像素子１０２としてＣＭＯＳ以外の固体撮像素子（例えば、ＣＣＤなど）を採用する構成であってもよい。

なお、上述した複数の方式を採用する場合、必ずしも、取得した画像を複数の分割領域に分割して、上述した距離情報取得処理や領域グループ化処理を実行する必要はない。例えば、撮像素子１０２から出力できる画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割し、当該分割された領域ごとに距離情報取得処理および領域グループ化処理を行う構成であってもよい。

上述した構成としては、例えば、調光演算処理などに用いる調光用の画像の分割領域に対応させて、撮像画面上の複数の領域ごとに距離情報取得処理や領域グループ化処理を行う。そして、取得した距離マップや分割領域のグループに関する各情報を、調光演算処理の際に調光用の画像の各分割領域に対応付ける。以上説明した構成であっても、前述した実施形態と略同一の距離マップや被写体グループに関する情報を取得できる。

また、前述した実施形態では、距離グラデーション領域判定を、取得した画像の垂直方向（画像の短辺と平行な方向）において行う構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、距離グラデーション領域判定を、取得した画像の水平方向（画像の長辺と平行な方向）において行うような構成であってもよいし、取得した画像内の斜め方向（例えば、画像の左下端から右上端など）に向けて行うような構成であってもよい。

なお、この場合は、グループ化回路１０５ｂによってグループ分けされた分割領域において、水平方向または斜め方向で互いに隣接する分割領域の距離変化量が所定の範囲内であるか否かを判定することで、距離グラデーション領域を判定する。

以上説明した構成であれば、取得した画像に対する被写体距離の変化方向が斜め方向となる被写体に対しても、距離重み付けデータを加味した調光重み付けデータを生成することができる。したがって、主要被写体が不自然な明るさとなる発光量が算出されることを、さらに効果的に抑制できる。

さらに、前述した実施形態では、画像に対する固定の方向において距離グラデーション領域判定を行う構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ１００の姿勢に応じ、画像に対して距離グラデーション領域判定処理を行う方向を変更するような構成であってもよい。具体的には、距離グラデーション領域判定処理を行う画像が、カメラ１００が横位置状態で撮像された画像であるか、縦位置状態で撮像された画像であるかに応じて、画像に対して距離グラデーション領域判定処理を行う方向を設定する。

なお、カメラ１００の姿勢に関する情報は、ジャイロセンサ（不図示）などの出力に基づいて検出するような構成であってもよいし、取得した画像と当該画像内における被写体向きとを比較することで検出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、距離グラデーション領域であると判定された分割領域の調光重み付け係数を０に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い。例えば、距離グラデーション領域であると判定された分割領域の調光重み付け係数を、当該分割領域と被写体距離が同一であって、距離グラデーション領域ではないと判定された分割領域の調光重み付け係数よりも小さくするような構成であってもよい。

さらに、画像に含まれる全ての分割領域において、距離グラデーション領域であると判定された分割領域の調光重み付け係数を、距離グラデーション領域であると判定されなかた分割領域の調光重み付け係数よりも小さくする構成であってもよい。この場合、主要被写体に対応する分割領域の重み付け係数を、主要被写体以外の被写体に対応する分割領域の重み付け係数よりも下げることができる。なお、上述した主要被写体に対応する分割領域としては、被写体距離が所定の値以下となる分割領域とする。具体的に、ストロボ１１３を発光させても、当該発光が届かないような被写体距離に該当する分割領域については、距離グラデーション領域であると判定されていなかったとしても、主要被写体以外の被写体に対応する分割領域とする。例えば、図７に図示したようなデフォルトの調光重み付けデータにおいて、重み付け係数が０に設定された分割領域は、主要被写体以外の被写体に該当する分割領域とする。以上説明した構成であっても、主要被写体が不自然な明るさとなる発光量が算出されることを抑制できる。

なお、前述した実施形態では、被写体距離が同一の方向に連続して変化している分割領域をストロボ１１３に関わる調光演算から除外する構成であるが、当該分割領域に該当する被写体に応じて、調光演算から除外するか否かを変更する構成であってもよい。例えば、画像内の被写体に人物が含まれる場合は、当該人物に該当する分割領域のみを調光演算の対象にするような構成であってもよい。すなわち、画像内に人物が含まれる場合は、上述した距離グラデーション領域判定処理を実行せず、人物以外の被写体に該当する全ての分割領域の距離重み付け係数を０にするような構成であってもよい。

なお、上述した構成は人物以外の被写体に適用してもよい。例えば、ＤＳＰ１０５が、主要被写体の候補となる被写体の輪郭情報と取得した画像内のエッジ情報とを比較する。そして、ＤＳＰ（被写体検出手段）１０５は、当該比較の結果に基づき、主要被写体の候補となる被写体の輪郭情報に対して、取得した画像内の輪郭の類似度が所定の閾値以上となる被写体を主要被写体として検出する。上述した主要被写体の候補となる被写体の輪郭情報はメインメモリ１０７などに予め格納されているものを参照する。また、画像内に含まれる人物など、主要被写体であると考えられる被写体の検出は公知の方法であればどのような方法を採用してもよい。

以上説明した構成を採用し、カメラ制御部１１０は、ＤＳＰ１０５によって検出された主要な被写体に該当する分割領域以外の分割領域の調光重み付け係数を０にして、調光演算処理を実行する。すなわち、カメラ制御部１１０は、検出された主要被写体に該当する分割領域の調光重み付け係数のみに基づいて、ストロボ１１３の発光量を算出する。この構成により、不必要に距離グラデーション領域判定処理を実行することを抑制できるため、カメラ１００の処理負荷を低減することができる。

なお、前述した実施形態では、ＤＳＰ１０５、カメラ制御部１１０、ＴＧ１１１、撮像制御部１１２、発光制御回路１１４などが互いに連携して動作することで、カメラ１００の動作を制御するような構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した図８や図１０に図示したフローに従ったプログラムを予めメインメモリ１０７に格納しておき、当該プログラムをカメラ制御部１１０などが実行することで、カメラの動作を制御するような構成であってもよい。

本実施形態の種々の処理は、撮像装置による被写体の撮像に合わせて当該被写体を照明可能な発光装置を制御する発光制御装置に適用するようなものであってもよい。

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。

また、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可能である。

また、前述した実施形態は、距離グラデーション領域判定処理や距離重み付け処理、調光演算処理などの種々の処理を撮像装置であるカメラ１００で実行する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。上述した種々の処理を、撮像装置による被写体の撮像に合わせて発光可能な発光手段を備えた発光制御装置で実行するような構成であってもよい。この場合、当該発光制御装置はＣＰＵを備えた制御マイコンと、当該制御マイコンが読み出し可能な種々のデータを格納できるメモリ、撮像装置と通信できる通信手段などを備えている。そして、当該発光制御装置は、撮像装置の動作に同期して動作することで、前述した、距離グラデーション領域判定処理や距離重み付け処理、調光演算処理などの種々の処理を実行することで、発光手段の本発光量を算出する。

また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１００ デジタルカメラ
１０２ 撮像素子
１０５ ＤＳＰ
１１０ カメラ制御部

Claims (15)

1. 被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
   前記被写体までの距離に関する情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定手段と、
   前記撮像手段による撮像に合わせて発光が可能な発光手段の発光量を、前記距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算手段と、
   を有し、
   前記調光演算手段は、前記距離変化判定手段により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を、予め設定された設定値よりも下げることを特徴とする撮像装置。
2. 前記設定値は、前記距離に応じて予め設定されている値であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 被写体を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
   前記被写体までの距離に関する情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定手段と、
   前記撮像手段による撮像に合わせて発光が可能な発光手段の発光量を、前記距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算手段と、
   を有し、
   前記調光演算手段は、前記距離変化判定手段により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を、主要被写体に対応する分割領域の前記影響度よりも下げることを特徴とする撮像装置。
4. 前記距離変化判定手段により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定されなかった場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域を前記主要被写体に対応する分割領域とすることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記主要被写体に対応する分割領域は、前記距離が所定の値以下の分割領域であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記距離変化判定手段は、隣接する分割領域間での前記距離の変化量が所定の範囲に含まれる場合に、当該隣接する分割領域間で前記距離が連続して変化していると判定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の撮像装置。
7. 前記調光演算手段は、同一の被写体に対応する分割領域の数が所定の数よりも少ない場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を下げないことを特徴する請求項１乃至６の何れか一項に記載の撮像装置。
8. 前記撮像画面に含まれる分割領域を、同一の被写体に対応する分割領域ごとにグループ分けするグループ化手段を有し、
   前記距離変化判定手段は、同一のグループに含まれる分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定し、
   前記調光演算手段は、前記距離変化判定手段によって、同一のグループに含まれる分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一のグループに含まれる分割領域の前記影響度を下げることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の撮像装置。
9. 前記グループ化手段は、分割領域ごとの被写体の輝度に関する情報と分割領域ごとの被写体の色に関する情報と分割領域ごとの被写体の輪郭に関する情報と、の少なくとも１つに基づいて、同一の被写体に対応する分割領域ごとにグループ分けすることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記グループ化手段は、分割領域ごとの被写体の輝度に関する情報に基づいて、輝度が所定の範囲に含まれる分割領域を、同一の被写体に対応する分割領域としてグループ分けすることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
11. 前記影響度は、前記発光手段の発光量を算出する際の分割領域ごとの重み付け係数であって、
    前記調光演算手段は、前記距離変化判定手段によって、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記重み付け係数を０にすることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の撮像装置。
12. 前記撮像手段は、前記画像信号として単位画素部ごとに画像データと位相差データとを出力できる、撮像素子を含み、
    前記距離情報取得手段は、前記撮像素子を形成する前記単位画素部から検出された前記位相差データに基づいて、分割領域ごとに前記被写体までの距離に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の撮像装置。
13. 被写体の撮像に伴って発光手段の発光量を制御できる発光制御方法であって、
    撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得工程と、
    前記被写体までの距離に関する情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定工程と、
    前記撮像手段による撮像に合わせて発光が可能な発光手段の発光量を、前記距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算工程と、
    を有し、
    前記調光演算工程では、前記距離変化判定工程により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を、予め設定された設定値よりも下げることを特徴とする発光制御方法。
14. 被写体の撮像に伴って発光手段の発光量を制御できる発光制御方法であって、
    撮像手段から出力される画像信号に対応した撮像画面を複数の領域に分割した分割領域ごとに被写体までの距離に関する情報を取得する距離情報取得工程と、
    前記被写体までの距離に関する情報に基づいて、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化しているか否かを判定する距離変化判定工程と、
    前記撮像手段による撮像に合わせて発光が可能な発光手段の発光量を、前記距離に応じた分割領域ごとの影響度に基づいて算出する調光演算工程と、
    を有し、
    前記調光演算工程では、前記距離変化判定工程により、同一の被写体に対応する分割領域において、隣接する分割領域間で前記距離が同一の方向に連続して変化していると判定された場合に、当該同一の被写体に対応する分割領域の前記影響度を、主要被写体に対応する分割領域の影響度よりも下げることを特徴とする発光制御方法。
15. 請求項１３または請求項１４に記載の発光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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