JP2019193014A - 撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】タイムラプス動画の生成に用いられる画像の撮影中にフォーカスの合わない被写体が出ることを抑制することができる撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供する。【解決手段】撮像装置１００は、被写体の間欠的な撮像に基づくタイムラプス動画の生成に用いられる複数の画像を取得する撮像部１０３と、タイムラプス動画の撮影が行われる際に、画面内の被写体距離についての距離情報に応じて、絞りを動かす範囲を制御するシステム制御部１１４とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、被写体の間欠的な撮像を行う撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムに関する。

一定の時間間隔（インターバル時間）で間欠的に被写体を撮像した複数の画像を、時系列的につなぎ合わせて動画を生成するタイムラプス動画に関する技術が知られている。タイムラプス動画の撮影においては、撮影時の露出設定に関するパラメータの設定が行われる。例えば、特許文献１には、所定の時間間隔で連続した撮影を行うインターバル撮影に関する技術が提案されている。この技術では、インターバル撮影の撮影間隔やシャッタースピードといったパラメータが設定可能であり、設定されたパラメータに基づいて、撮影間隔やシャッタースピードの撮影パラメータの設定可能範囲が制限される。また、特許文献２には、画像から検出された人物の顔の情報に基づいてフォーカス調節を行う技術が提案されている。この技術では、フォーカス調節が行われる際、算出された被写体距離と絞りの大きさとに基づいて算出される被写界深度が浅い時に絞りを小さくして被写界深度を深くしている。

特開２０１５−１７９９７１号公報 特開２００７−３２５０５３号公報

ところで、タイムラプス動画撮影は、通常、フォーカス位置を固定にした状態で行われるため、予め被写界深度は深くなるように絞り気味に設定がされる。タイムラプス動画の撮影時間が長くなる場合、撮影中に、シーンの明るさが変化することがある。シーンの明るさが変化すると、シーンの明るさの変化に対応して露出追従が行われ、絞りが開く方向に動くことにより、被写界深度が浅くなる。被写界深度が浅くなると、タイムラプス動画の撮影が終了する前の途中段階で、フォーカスの合わない被写体が出てくるという問題がある。

本発明の目的は、タイムラプス動画の生成に用いられる画像の撮影中にフォーカスの合わない被写体が出ることを抑制することができる撮像装置、撮像装置の制御方法およびプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、被写体を間欠的に撮像して、タイムラプス動画の生成に用いられる複数の画像を取得する撮像部と、前記被写体の間欠的な撮像が行われる際、前記被写体までの距離に関する距離情報に応じて絞りの制御を行う制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、タイムラプス動画の生成に用いられる画像の撮影中にフォーカスの合わない被写体が出ることを抑制することができる。

実施形態に係る撮像装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。 実施形態におけるタイムラプス動画撮影における露出制御方法の処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態における絞り値テーブルを示す図である。 実施形態における２つのプログラム線図を示す図である。 実施形態における他の２つのプログラム線図を示す図である。 絞り、ゲインおよびシャッタースピードの制御のタイミングを示すフローチャートである。

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施の形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。

図１は、本実施の形態に係る撮像装置１００の構成を示す図である。実施形態の撮像装置１００は、タイムラプス動画の撮影を行う。タイムラプス動画は、被写体の間欠的な撮像により得られる複数の画像をつなぎ合わせた動画である。撮像装置１００は、レンズ光学系１０１、メカニカルシャッタ１０２および撮像素子１０３を有する。撮像素子１０３は、撮像部として機能する。図１において、メカニカルシャッタ１０２は、メカシャッタと図示される。また、撮像装置１００は、アナログ信号処理を行うＣＤＳ回路１０４、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１０５、およびＣＤＳ回路１０４とＡ／Ｄ変換器１０５とを動作させる信号を発生するタイミング信号発生回路１０６を有する。また、撮像装置１００は、レンズ光学系１０１、メカニカルシャッタ１０２および撮像素子１０３の駆動制御を行う駆動回路１０７を有する。また、撮像装置１００は、画像データに必要な信号処理を行う信号処理回路１０８、信号処理された画像データを記憶する画像メモリ１０９、および撮像装置１００から取り外し可能な画像記録媒体１１０を有する。また、撮像装置１００は、信号処理された画像データを画像記録媒体１１０に記録する画像記録回路１１１、信号処理された画像データを表示する画像表示装置１１２、および画像表示装置１１２に画像を表示する表示回路１１３を有する。また、撮像装置１００は、撮像装置１００の全体を制御するシステム制御部１１４、不揮発性メモリ１１５およびワークメモリ１１６を有する。システム制御部１１４は、制御部に対応する。

以下、図１の撮像装置１００を用いたタイムラプス動画の生成に用いられる画像（静止画）の撮影動作について説明する。レンズ光学系１０１は、システム制御部１１４からの制御信号に基づく駆動回路１０７の駆動制御により、光学系を駆動して、適切な明るさに設定された被写体像を撮像素子１０３上に結像させる。メカニカルシャッタ１０２は、システム制御部１１４からの制御信号に基づく駆動回路１０７の駆動制御により、必要な露光時間となるように撮像素子１０３の動作に合わせて撮像素子１０３を遮光する。撮像素子１０３が電子シャッタ機能を有する場合は、電子シャッタ機能とメカニカルシャッタ１０２との併用により、必要な露光時間の確保を確保してもよい。撮像素子１０３は、システム制御部１１４からの制御信号に基づく駆動回路１０７の制御により、被写体像を光電変換により電気信号に変換してアナログ画像信号として出力する。

撮像素子１０３から出力されたアナログ画像信号は、ＣＤＳ回路１０４に入力される。ＣＤＳ回路１０４は、システム制御部１１４により制御されるタイミング信号発生回路１０６が発生する動作パルスにより、クロック同期性ノイズを除去する。Ａ／Ｄ変換器１０５は、クロック同期性ノイズが除去されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。信号処理回路１０８は、色変換、ホワイトバランス、ガンマ補正等の画像処理、解像度変換処理、画像圧縮処理等を行う。

画像メモリ１０９は、信号処理中のデジタル画像信号を一時的に記憶し、または信号処理されたデジタル画像信号である画像データを記憶する。信号処理回路１０８で信号処理された画像データや画像メモリ１０９に記憶されている画像データは、画像記録回路１１１において画像記録媒体１１０に適したデータ（例えば階層構造を持つファイルシステムデータ）に変換される。変換後のデータは、画像記録媒体１１０に記録される。また、信号処理回路１０８は、Ａ／Ｄ変換器１０５が変換したデジタル画像信号に対して、解像度変換処理を実施した後、表示回路１１３において画像表示装置１１２に適した信号（例えばＮＴＳＣ方式のアナログ信号等）に変換する。変換後の信号は、画像表示装置１１２に出力され、画像表示装置１１２に表示される。ここで、画像記録媒体１１０に画像データが記録されている場合の再生動作について説明する。システム制御部１１４からの制御信号に基づいて、画像記録回路１１１は、画像記録媒体１１０から画像データを読み出す。信号処理回路１０８は、システム制御部１１４からの制御信号により、画像データが圧縮画像であった場合には、画像伸長処理を行い、画像メモリ１０９に記憶する。画像メモリ１０９に記憶されている画像データは、信号処理回路１０８で解像度変換処理を実施された後、表示回路１１３において画像表示装置１１２に適した信号に変換されて画像表示装置１１２に表示される。

図２のフローチャートを参照して、実施形態のタイムラプス動画撮影における露出制御方法について説明する。実施形態に係る各種の処理は、不揮発性メモリ１１５に記憶されたプログラムが、ワークメモリ１１６に展開され、システム制御部１１４としてのプロセッサーが、ワークメモリ１１６に展開されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。

撮像装置１００が、ユーザによるタイムラプス動画の動画モードに設定する操作を検出すると、撮像装置１００は、撮影モードを動画モードに設定する（ステップＳ２０１）。そして、撮像装置１００が、ユーザによるタイムラプス動画撮影に関する設定操作を検出すると、タイムラプス動画撮影の設定がされる（ステップＳ２０２）。タイムラプス動画撮影の設定としては、例えばインターバル時間および撮影枚数がある。タイムラプス動画では、ユーザが設定したインターバル時間毎に、間欠的に静止画が撮影され、設定された撮影枚数に達すると撮影が終了する。そして、撮影された複数枚の静止画を時系列的につなぎ合わせることで（結合することで）、タイムラプス動画が生成される。タイムラプス動画の生成は、撮像装置１００で行われてもよいし、他の装置（パーソナルコンピュータ等）で行われてもよい。例えば、パーソナルコンピュータが、画像記録媒体１１０に記録された複数枚の静止画をパーソナルコンピュータ等が読み込んで、タイムラプス動画の生成を行ってもよい。また、撮像装置１００が、無線通信により、複数枚の静止画データをパーソナルコンピュータに送信し、パーソナルコンピュータが、受信した複数枚の静止画データに基づいて、タイムラプス動画の生成を行ってもよい。

ステップＳ２０２の後、システム制御部１１４は、タイムラプス動画の撮影の開始前に、逐次撮影されているプレビュー画像から画面内の被写体距離を取得する（ステップＳ２０３）。例えば、位相差方式の焦点検出を行うカメラ（撮像装置１００）では、焦点検出信号としてのデフォーカス量に基づいて、被写体までの距離を求めることができる。この場合、ワークメモリ１１６には、予め、デフォーカス量と被写体距離とを対応づけたテーブルが記憶されているものとする。システム制御部１１４が、被写体距離を取得する際には、画面内に複数設定された焦点検出エリアの中から、各被写体領域に対応する焦点検出エリアのデフォーカス量を取得する。システム制御部１１４は、取得されたデフォーカス量に基づいて上記テーブルから該当する被写体距離を得る。画面には、複数の被写体が含まれるため、システム制御部１１４は、各被写体についての被写体距離を取得する。

システム制御部１１４は、ステップＳ２０３で取得された画面内の各被写体の被写体距離に関する距離情報を算出する。システム制御部１１４は、画面内の各被写体距離のうち最大値（最遠距離）Dmaxと最小値（最至近距離）Dminとの差分を距離差ΔDとして算出する。システム制御部１１４は、最小値Dminと距離差ΔDとに対応する絞り値の下限を、ワークメモリ１１６に予め記憶された絞り値テーブルから抽出する。実施形態では、絞り値テーブルに記憶されている絞り値の下限は、F2.8、F4、F5.6およびF8であるものとして説明するが、絞り値の下限の値は、上記の値以外であってもよいし、絞り値の下限の数は４つでなくてもよい。絞り値テーブルについては、後述する。システム制御部１１４は、抽出した絞り値の下限が、F2.8であるかを判定する（ステップＳ２０５）。ステップＳ２０５の判定結果がＮｏである場合、システム制御部１１４は、抽出した絞り値の下限が、F4であるかを判定する（ステップＳ２０６）。ステップＳ２０６の判定結果がＮｏである場合、システム制御部１１４は、抽出した絞り値の下限が、F5.6であるかを判定する（ステップＳ２０７）。

システム制御部１１４は、抽出した絞り値の下限に応じて、複数のプログラム線図パターン（プログラム線図）のうち何れかを、使用するプログラム線図パターンとして設定する。ステップＳ２０５の判定結果がＹｅｓである場合、システム制御部１１４は、タイムラプス動画モードにおける静止画撮影時のプログラム線図として、プログラム線図パターンＡを設定する（ステップＳ２０８）。この場合、対応する絞り値の下限は、F2.8である。ステップＳ２０６の判定結果がＹｅｓである場合、システム制御部１１４は、タイムラプス動画モードにおける静止画撮影時のプログラム線図として、プログラム線図パターンＢを設定する（ステップＳ２０９）。この場合、対応する絞り値の下限は、F4である。ステップＳ２０７の判定結果がＹｅｓである場合、システム制御部１１４は、タイムラプス動画モードにおける静止画撮影時のプログラム線図として、プログラム線図パターンＣを設定する（ステップＳ２１０）。この場合、対応する絞り値の下限は、F5.6である。ステップＳ２０７の判定結果がＮｏである場合、システム制御部１１４は、タイムラプス動画モードにおける静止画撮影時のプログラム線図として、プログラム線図パターンＤを設定する（ステップＳ２１１）。この場合、対応する絞り値の下限は、F8である。設定可能なプログラム線図パターンの数は、４つに限らず、任意の数であってよい。また、プログラム線図パターンを設定する条件は、任意の条件であってもよい。

ステップＳ２０８〜Ｓ２１１により、システム制御部１１４は、プログラム線図パターンＡ〜Ｄのうち、絞り値の下限に対応するプログラム線図パターンを設定する。システム制御部１１４は、設定されたプログラム線図パターンに基づいて、タイムラプス動画の生成に用いられる静止画撮影を実施する制御を行う。当該制御により、間欠的に撮像された複数の静止画が生成される。複数の静止画が時系列的につなぎ合わせられると、タイムラプス動画が生成される。

図３を参照して、絞り値テーブルについて説明する。絞り値テーブルは、ワークメモリ１１６等に記憶される。この場合、ワークメモリ１１６は、記憶部として機能する。絞り値テーブルは、最小値Dminと距離差ΔDとの項目を有する。絞り値テーブルにおいて、最小値Dminおよび距離差ΔDは、それぞれ、30cm未満、30cm以上且つ1m未満、1m以上且つ5m未満および5m以上の値をとる。図３に示されるように、絞り値テーブルにおいて、距離差ΔDが大きくなるに応じて、絞り値の下限は大きくなり、最小値Dminが小さくなるに応じて、絞り値の下限は大きくなる。例えば、最も近い被写体までの距離（最小値Dmin）が１mであり、最も遠い被写体までの距離（最大値Dmax）が6mである場合、距離差ΔDは5mとなる。この場合、システム制御部１１４は、絞り値テーブルから、最小値Dminが１mおよび距離差ΔDが5mに対応する絞り値の下限F5.6を抽出する。図３の絞り値テーブルは、最小値Dminおよび距離差ΔDの項目を有するが、絞り値テーブルは、距離差ΔDにより構成されてもよい。この場合、絞り値テーブルには、距離差ΔDに対応する絞り値の下限が記憶され、システム制御部１１４は、距離情報としての距離差ΔDに対応する絞り値の下限を抽出する。

図４および図５を参照して、ステップＳ２０８〜Ｓ２１１で設定されるプログラム線図パターンＡ〜パターンＤについて説明する。図４（Ａ）は、プログラム線図パターンＡを示し、図４（Ｂ）は、プログラム線図パターンＢを示し、図５（Ａ）は、プログラム線図パターンＣを示し、図５（Ｄ）は、プログラム線図パターンＤを示す。プログラム線図パターンＡ〜Ｄにおいて、実線はAv（Aperture Value）、破線はTv（Time Value）、点線はゲイン係数をそれぞれ表す。Avは、F値と同様、絞り値を示し、Tvは、シャッタースピードを示す。横軸は、被写体輝度を表し、縦軸は、Av、Tv、ゲイン係数を表す。一般に、被写体輝度が低くなるに応じて、Av値およびTv値が小さくなり、ゲイン係数が大きくなる。つまり、必要な露光量を得るために、絞りを開き、シャッタースピードを低速とし、またゲイン係数を大きくする制御が行われる。一方、被写体輝度が高くなるに応じて、Av値、Tv値が大きくなり、ゲイン係数が小さくなる。つまり、被写体輝度が高い場合、絞りを閉じ、シャッタースピードを高速とし、またゲイン係数を小さく制御が行われる。

プログラム線図パターンＡ〜Ｄにおいて、シャッタースピードの最低速がTv2(1/4秒)であり、最高速がTv10(1/1000秒)であるとし、絞りにおいては、最小絞り値がAv3(F2.8)であり、最大絞り値がAv6(F8)であるとする。また、最大ゲイン係数はGain4であるものとして説明する。ここで、ゲイン係数は、増幅部における標準ゲインに対する増加率を表す値であり、ゲインに対応する。そして、最低ゲイン係数Gain0は増加率0％（すなわち、ゲインアップなし）であることを示す。すなわち、最大ゲイン係数が設定されるときは最大撮像感度となり、最小ゲイン係数が設定されるときは最小撮像感度となる。ゲイン係数（ゲイン）が大きくなるに応じて、タイムラプス動画の各画像（静止画）のノイズが大きくなる。

図４（Ａ）は、ステップＳ２０８で設定されるプログラム線図パターンＡを示す。プログラム線図パターンＡは、絞り値の下限がF2.8の場合に使用される。図４（Ａ）の領域Ｒ１は被写体輝度が低いときの制御であり、自動露出制御範囲における最低輝度においては、シャッタースピードはTv2、ゲイン係数はGain1、そして絞り値はAv3の組み合わせとなる。プログラム線図パターンＡは、領域Ｒ１では、被写体輝度が上昇するに従い、ゲイン係数と絞りに優先してシャッタースピードをTv6となるまで増加させる。そして、プログラム線図パターンＡは、領域Ｒ２では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードと絞りに優先してゲイン係数を最低ゲイン係数Gain0となるまで減少させる。また、プログラム線図パターンＡは、領域Ｒ３では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードとゲインに優先して、絞りを絞り値がAv6となるまで絞る。さらに、高輝度時の制御である領域Ｒ４では、プログラム線図パターンＡは、被写体輝度が上昇するに従って、ゲイン係数は最低ゲイン係数Gain0、絞り値はAv6のままで、シャッタースピードを最高速Tv10となるまで増加させる。プログラム線図パターンＡは、絞り値をF8からF2.8まで大きく動かし、ゲイン係数の変化量（ゲインアップ）を少なくする線図である。

図４（Ｂ）は、ステップＳ２０９で設定されるプログラム線図パターンＢを示す。図４（Ｂ）の領域Ｒ１では、シャッタースピードはTv2、ゲイン係数はGain2、そして絞り値はAv4の組み合わせとなる。従って、プログラム線図パターンＢは、プログラム線図パターンＡよりも、被写体輝度が低輝度時の領域Ｒ１において、ゲイン係数および絞り値が大きくなっている。プログラム線図パターンＢは、領域Ｒ１では、被写体輝度が上昇するに従い、ゲイン係数と絞りに優先してシャッタースピードをTv6となるまで増加させる。そして、プログラム線図パターンＢは、領域Ｒ２では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードと絞りに優先してゲイン係数を最低ゲイン係数Gain0となるまで減少させる。また、プログラム線図パターンＢは、領域Ｒ３では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードとゲインに優先して絞りを、絞り値がAv6となるまで絞る。さらに、プログラム線図パターンＢは、領域Ｒ４では、被写体輝度が上昇するに従って、ゲイン係数は最低ゲイン係数Gain0、絞り値はAv6のままで、シャッタースピードを最高速Tv10となるまで増加させる。プログラム線図パターンＢは、プログラム線図パターンＡよりも絞りの動く範囲を狭くし（絞り値がF8からF84）、ゲイン係数の変化量（ゲインアップ）をプログラム線図パターンＡよりも多くする線図である。

図５（Ａ）は、ステップＳ２１０で選択されるプログラム線図パターンＣを示す。図５（Ａ）の領域Ｒ１における最低輝度では、シャッタースピードはTv2、ゲイン係数はGain3、そして絞り値はAv5の組み合わせとなる。プログラム線図パターンＣは、プログラム線図パターンＢよりも、被写体輝度が低輝度時の領域Ｒ１において、ゲイン係数および絞り値が大きくなっている。プログラム線図パターンＣは、領域Ｒ１では、被写体輝度が上昇するに従い、ゲイン係数と絞りに優先してシャッタースピードをTv6となるまで増加させる。そして、プログラム線図パターンＣは、領域Ｒ２では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードと絞りに優先してゲイン係数を最低ゲイン係数Gain0となるまで減少させる。また、プログラム線図パターンＣは、領域Ｒ３では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードとゲインに優先して絞り値がAv6となるまで絞る。さらに、プログラム線図パターンＣは、領域Ｒ４では、被写体輝度が上昇するに従って、ゲイン係数は最低ゲイン係数Gain0、絞り値はAv6のままで、シャッタースピードを最高速Tv10となるまで増加させる。プログラム線図パターンＣは、プログラム線図パターンＢよりも絞りの動く範囲を狭くし（絞り値がF8からF5.6）、ゲイン係数の変化量（ゲインアップ）をプログラム線図パターンＢよりも多くする線図である。

図５（Ｂ）は、ステップＳ２１１で選択されるプログラム線図パターンＤを示す。プログラム線図パターンＤは、プログラム線図パターンＣよりも、被写体輝度が低輝度時の領域Ｒ１において、ゲイン係数および絞り値が大きくなっている。図５（Ｂ）の領域Ｒ１では、シャッタースピードはTv2、ゲイン係数はGain4、そして絞り値はAv6の組み合わせとなる。プログラム線図パターンＤは、領域Ｒ１では、被写体輝度が上昇するに従い、ゲイン係数と絞りに優先してシャッタースピードをTv6となるまで増加させる。そして、プログラム線図パターンＤは、領域Ｒ２では、被写体輝度が上昇するに従い、シャッタースピードと絞りに優先してゲイン係数を最低ゲイン係数Gain0となるまで減少させる。さらに、プログラム線図パターンＤは、高輝度時の制御である領域Ｒ４では、被写体輝度が上昇するに従って、ゲイン係数は最低ゲイン係数Gain0、絞り値はAv6のままで、シャッタースピードを最高速Tv10となるまで増加させる。プログラム線図パターンＤは、絞りを動かすことなく、ゲイン係数を優先的に変化させる線図である。プログラム線図パターンＡ〜Ｄのうち、ゲイン係数の変化量（ゲインアップ）が最も大きいプログラム線図パターンは、プログラム線図パターンＤである。プログラム線図パターンＤは、絞りが変化しない線図である。従って、プログラム線図パターンＡ〜Ｃの領域Ｒ３に対応する領域（絞りが変化する領域）は、プログラム線図パターンＤには存在しない。

例えば、花や虫等のマクロ被写体や、人や動物の動きがあるシーンをタイムラプス動画撮影する場合、距離差ΔD（被写体距離差又は被写体深度差）は大きくなる。距離差ΔDが大きい場合、システム制御部１１４は、距離差ΔDに対応する絞り値の下限として、F8を絞り値テーブルから抽出する。絞り値の下限がF8である場合、システム制御部１１４は、使用するプログラム線図パターンとして、プログラム線図パターンＤを設定する。プログラム線図パターンＤが使用される場合、システム制御部１１４は、絞り値を被写界深度の深いF8から変化させず、露出はシャッタースピードとゲイン係数とで変化させる。この場合、被写界深度が深いままで絞りが変化しないため、タイムラプス動画撮影の撮影途中からピントが合わない被写体（フォーカスが合わない被写体）が出ることが抑制される。

また、例えば、雲や遠景、天体等をタイムラプス動画撮影する場合、距離差ΔD（被写体距離差又は被写体深度差）は小さくなる。距離差ΔDが小さい場合、システム制御部１１４は、距離差ΔDに対応する絞り値の下限として、F2.8を絞り値テーブルから抽出する。絞り値の下限がF2.8である場合、システム制御部１１４は、使用するプログラム線図パターンとして、プログラム線図パターンＡを設定する。プログラム線図パターンＡが使用される場合、絞り値はF8〜F2.8まで使用されるが、距離差ΔDが小さいことに起因して、タイムラプス動画撮影の撮影途中からピントが合わない被写体が出ることが抑制される。

また、距離差ΔDに応じて、絞り値の下限としてF4が抽出された場合、システム制御部１１４は、使用するプログラム線図パターンとしてプログラム線図パターンＢを設定する。この場合、距離差ΔDに応じた適正な絞り（絞り値がF8〜F4）が使用されるため、タイムラプス動画撮影の撮影途中からピントが合わない被写体が出ることが抑制される。また、距離差ΔDに応じて、絞り値の下限としてF5.6が抽出された場合、システム制御部１１４は、使用するプログラム線図パターンとしてプログラム線図パターンＣを設定する。この場合、距離差ΔDに応じた適正な絞り（絞り値がF8〜F5.6）が使用されるため、タイムラプス動画撮影の撮影途中からピントが合わない被写体（フォーカスが合わない被写体）が出ることが抑制される。

従って、システム制御部１１４は、複数のプログラム線図パターンのうち、距離差ΔDに応じた適正なプログラム線図パターンを設定して使用するため、全ての被写体が被写界深度内に入る絞り値が使用される。これにより、露出追従によって絞りが動いた場合でも、タイムラプス動画撮影の撮影途中からピントが合わない被写体が出ることが抑制される。つまり、システム制御部１１４は、タイムラプス動画の静止画撮影時に、距離情報に応じて、絞りの動かし方を切り替える制御を行い、いずれの被写体にもピントが合っている状態までしか絞りを開かないように制御している。このため、露出追従による絞りの動きに起因して、撮影途中でピントが合わない被写体が出ることが抑制される。

上述したように、距離差ΔDは、画面内の各被写体距離のうち最大値（最遠距離）Dmaxと最小値（最至近距離）Dminとの差分を示す。距離情報として、最小値Dminおよび距離差ΔDの２つが用いられてもよいが、全ての被写体を被写界深度内に入れるためには、最小値Dminよりも距離差ΔDの方が大きな影響を及ぼす。従って、距離情報としては、最小値Dminではなく、距離差ΔDが用いられてもよい。距離差ΔDが小さくなるに応じて、絞り値の下限が低くなり、絞りを大きく動かすことができる。例えば、距離差ΔDに応じて、絞り値の下限としてF2.8が抽出された場合、プログラム線図パターンＡが設定される。この場合、露出追従による絞りの調節により、絞りを大きく動かすことにより、必要な露光量が得られるため、ゲインの変化量（ゲインアップ）を少なくすることができる。従って、絞りを動かすことによって撮影途中でピントが合わない被写体が出ることを抑制できるととともに、ゲインアップが少なくなるため、ノイズの少ないタイムラプス動画の撮影が可能になる。

上述したように、システム制御部１１４は、距離情報（特に、距離差ΔD）に応じて、設定するプログラム線図パターンを切り替えて、絞りやゲインの制御を行う。被写体輝度が高い場合（高輝度時の制御である領域Ｒ４）、絞りやゲインの制御がなくても、必要な露光量が得られるため、露出追従を行う必要がなく、撮影途中でピントが合わない被写体が出ることがない。従って、高輝度時の制御である領域Ｒ４においては、プログラム線図パターンＡ〜Ｄの全てで、絞りおよびゲインの制御は同じである。一方、被写体輝度が所定値以下の場合（領域Ｒ４の下限値以下の場合）、必要な露光量が得られないことに起因して、露出追従が行われ、撮影途中でピントが合わない被写体が出てくることがある。

そこで、システム制御部１１４は、距離差ΔDに応じて、絞りを動かすことができる場合には、必要な露光量を得るように、絞りを優先的に開く制御を行う。システム制御部１１４は、絞りの制御により必要な露光量が得られる場合には、ゲインアップを行うことなく、絞りを開く制御（領域Ｒ３の制御）を行う。これにより、タイムラプス動画の撮影におけるノイズの発生を少なくすることができる。距離差ΔDに応じて絞りを動かしたとしてもピントが合わない被写体が出てこない範囲に絞りの動きが制限されるため、システム制御部１１４が、絞り値の下限まで絞りを開く制御を行ったとしても、被写体の輝度によっては必要な露光量が得られない場合がある。この場合、システム制御部１１４は、ゲインアップの制御（領域Ｒ２の制御）を行う。これにより、タイムラプス動画の撮影途中でピントが合わない被写体が出てくることを抑制できる。そして、被写体の輝度がさらに低い場合、システム制御部１１４は、シャッタースピードを低下させる。

システム制御部１１４は、絞り値の下限まで絞りを開き、ゲインおよびシャッタースピードを下限（限界値）まで変化させた後に、露出を追従させて適正露出で撮影を行うため、絞りを、設定された絞り値の下限から、開放状態まで開く制御を行ってもよい。図６のフローチャートを参照して、説明する。上述したように、システム制御部１１４は、絞りを動かすことができる場合（プログラム線図パターンＡ〜Ｃの何れかが設定された場合）、優先的に絞りを開く制御を行う（ステップＳ２２１）。これにより、絞り値の下限になるまで、絞りが開かれ、露出が追従する。その後、システム制御部１１４は、ゲインおよびシャッタースピードを下限まで下げる制御を行う（ステップＳ２２２）。そして、露出を追従させて適正露出でタイムラプス動画撮影を行う場合、システム制御部１１４は、絞りを、設定された絞り値の下限から開放状態まで動かす制御を行う（ステップＳ２２３）。この場合、絞りを、設定された絞り値の下限から開放状態まで開くタイミングを遅くさせることができるため、ピントが合わない被写体が出てくるタイミングを遅らせることができる。

システム制御部１１４は、タイムラプス動画の総撮影時間に基づいて、設定するプログラム線図パターンを切り替えてもよい。総撮影時間は、インターバル時間と、タイムラプス動画の生成に用いられる静止画の枚数（撮影回数）との乗算により得られる。総撮影時間が短い場合（所定の閾値未満の場合）、露出が変動する可能性は少なく、絞りを動かした場合の耐久性や絞りに起因したちらつきを考慮して、システム制御部１１４は、絞りの動きが小さいプログラム線図パターンを設定する。総撮影時間が長い場合（所定の閾値以上の場合）、タイムラプス動画の撮影中に距離差ΔDが変化する可能性がある。この場合、システム制御部１１４は、一定時間ごとに距離情報（距離差ΔD）を再取得し、距離差ΔDが変化している場合には、プログラム線図パターンの再設定を行ってもよい。

以上の実施形態において、システム制御部１１４は、それぞれ異なる距離情報に対応したプログラム線図パターンＡ〜Ｄに基づいて、絞りやゲインを調節しているが、プログラム線図パターン以外の手法により、絞りやゲインを調節してもよい。例えば、システム制御部１１４は、距離差ΔDや絞りやゲイン、シャッタースピードをパラメータ（値）として制御してもよい。この場合、システム制御部１１４は、距離差ΔDの値が小さい場合には、絞りの動き量の値を大きくし、ゲインアップの値を少なくする制御を行う。そして、システム制御部１１４は、距離差ΔDの値が大きい場合には、絞りの動き量の値を小さくし、ゲインアップの値を大きくする制御を行う。システム制御部１１４が、距離差ΔDの値に応じて、絞り量の値やゲインアップの値を制御することで、絞りの動きやゲインの変化量を細かく制御できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した各実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本発明は、上述の各実施の形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００ 撮像装置
１０１ レンズ光学系
１０２ メカニカルシャッタ
１０３ 撮像素子
１１４ システム制御部
１１５ 不揮発性メモリ
１１６ ワークメモリ

Claims (11)

1. 被写体を間欠的に撮像して、タイムラプス動画の生成に用いられる複数の画像を取得する撮像部と、
   前記被写体の間欠的な撮像が行われる際、前記被写体までの距離に関する距離情報に応じて絞りの制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記距離情報は、前記画像に含まれる全ての被写体のうち、最も近い被写体までの距離と最も遠い被写体までの距離との差分であり、
   前記制御部は、前記差分に応じて、前記全ての被写体が被写界深度内に収まる絞りに制御する、
   ことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. それぞれ異なる距離についての距離情報に対応して、使用する絞りの範囲が異なる複数のプログラム線図を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記複数のプログラム線図のうち、前記差分に基づいて、使用するプログラム線図を切り替えて、切り替えたプログラム線図に基づいて前記絞りを制御する、
   ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記複数のプログラム線図から使用するプログラム線図を設定する際に、前記差分が短くなるに応じて、前記絞りの動きを大きくし、且つゲインの変化量を少なくするプログラム線図を設定する、
   ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、前記複数のプログラム線図から使用するプログラム線図を設定する際に、前記差分が長くなるに応じて、前記絞りの動きを小さくし、且つゲインの変化量を少なくするプログラム線図を設定する、
   ことを特徴とする請求項３記載の撮像装置。
6. 前記制御部は、前記差分が短くなるに応じて、前記絞りの動きを大きくし、且つゲインの変化量を少なくする制御を行い、前記差分が長くなるに応じて、前記絞りの動きを大きくし、且つ前記ゲインの変化量を多くする制御を行う、
   ことを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、前記被写体の輝度が所定値以下の場合に、前記絞りの制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の撮像装置。
8. 前記制御部は、前記被写体の輝度が前記所定値以下であり、且つ全ての前記被写体が被写界深度内に収まる範囲の下限まで絞りが開かれていない場合には、ゲインより優先的に前記絞りを前記下限まで動かし、前記絞りが前記下限まで開かれている場合には、前記ゲインを上げる制御を行う、
   ことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
9. 前記制御部は、前記下限まで前記絞りを開く制御を行い、前記ゲインおよびシャッタースピードを限界値まで変化させた後に、前記絞りを開放状態まで開く制御を行う、
   ことを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
10. 被写体を間欠的に撮像して、タイムラプス動画の生成に用いられる複数の画像を取得する工程と、
    前記被写体の間欠的な撮像が行われる際、前記被写体までの距離に関する距離情報に応じて絞りの制御を行う工程と、
    を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
11. 撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
    被写体を間欠的に撮像して、タイムラプス動画の生成に用いられる複数の画像を取得する工程と、
    前記間欠的な撮像が行われる際、前記被写体までの距離に関する距離情報に応じて絞りの制御を行う工程と、
    を有することを特徴とするプログラム。

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