JP2024021486A - 撮像装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な露出で撮像できる撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像装置は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により制御された値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御する第２の制御手段と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置およびその制御方法に関する。

従来、光学系に絞り機構やＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを備えたカメラがある。被写体が明るいときには絞りを閉じ、被写体が暗いときには絞りを開けることで被写体を適切な露光量で撮像できる。これによって、異なるフレームにおいて、撮像される画像のダイナミックレンジを向上することができる。絞り機構は撮像素子に入光する光量を制御（増減）するので、撮像される画像の全体の光量が同様の比率で増減される。ＮＤフィルタも絞り機構と同様に撮像される画像の全体の光量を増減する。

また、単一又は複数の画素毎にアナログゲイン又は露光時間を制御する撮像素子がある。この撮像素子では単一又は複数の画素毎（以下、「画素グループ」と称する）に適切な露光量を設定することで、同一フレームにおいて、撮像される画像のダイナミックレンジを向上することができる（特許文献１）。

特開２０１０－１３６２０５号公報

特許文献１には、ある絞り値に対するアナログゲイン又は露光時間の決定方法が記載されているが、被写体の明るさが変化したときに、どのように絞り値を制御するかについて言及されていない。設定できるアナログゲイン又は露光時間には限度値（上限値および下限値）があるため、絞り機構によって入光する光量を制御することでアナログゲイン又は露光時間が限度値にならないように撮像することが望まれる。
上記した課題に鑑み、本発明の目的は、適切な露出で撮像できる撮像装置を提供することである。

本発明の１つの態様による撮像装置は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により制御された値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御する第２の制御手段と、を有する。

本発明によれば、適切な露出で撮像することができる。

第１の実施形態に係る撮像装置の機能構成の一例を示す図。 第１の実施形態に係る撮像装置のハードウェア構成の一例を示す図。 第１の実施形態に係る撮像装置の動作の一例を示すフローチャート。 第１の実施形態における露光量と被写体の明るさとの関係の一例を示す図。 第２の実施形態における露光量と被写体の明るさとの関係の一例を示す図。 第２の実施形態における露光量と被写体の明るさとの関係の他の例を示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下に説明する実施形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。

＜第１の実施形態＞
図１は本実施形態に係る撮像装置１００の機能構成を例示したブロック図である。
撮像装置１００は、撮像光学系１０１、撮像部１０２、システム制御部１０３、撮像光学系制御部１０４、エンコーダ部１０５、ネットワークＩ／Ｆ１０６およびメモリ１０７を有する。メモリ１０７は、ＳＲＡＭやＤＲＡＭなどの揮発性メモリと、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリとを含む。
撮像光学系１０１は、単数或いは複数のレンズ群１０１ａと、絞り機構１０１ｂと、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ１０１ｃとを有する。
撮像部１０２は、撮像素子１０２ａと、増幅部１０２ｂと、画像処理部１０２ｃと、画素グループ制御部１０２ｄとを有する。

撮像光学系１０１は、被写体からの光を撮像素子１０２ａの受光面に集光する。レンズ群１０１ａは、例えばズームレンズ、フォーカスレンズおよびぶれ補正レンズ等を含む。絞り機構１０１ｂは、被写体からの光を減衰させる。この減衰において、撮像素子１０２ａの受光面に集光する光（光量）は、絞り機構１０１ｂによって受光面に依らず一律の比率で減衰する。ＮＤフィルタ１０１ｃは、被写体からの光を減衰させる。絞り機構１０１ｂおよびＮＤフィルタ１０１ｃは、撮像素子１０２ａへの光量（露光量）を調整する機能を有する。つまり、絞り機構１０１ｂおよび／またはＮＤフィルタ１０１ｃの挿抜を制御することにより、撮像素子１０２ａへの露光量を制御（調整）することができる。
レンズ群１０１ａの各レンズ、絞り機構１０１ｂ、ＮＤフィルタ１０１ｃには位置を検出するフォトインタラプタやホール素子が備え付けられ、撮像装置１００はフォトインタラプタやホール素子からの位置情報に基づいて撮像光学系１０１を制御する。

撮像部１０２は撮像光学系１０１から入光された光から、被写体の像を撮像して画像を生成する。撮像部１０２が光を受ける面を撮像面（受光面）と称する。絞り機構１０１ｂおよび／またはＮＤフィルタ１０１ｃは、撮像面への露光量を制御することになる。
撮像素子１０２ａは、撮像光学系１０１によって撮像面に集光された被写体からの光を画素ごとに電気信号に変換して出力する。撮像素子１０２ａは、撮像面の画素又は画素グループ毎に露光時間およびアナログゲインの少なくとも一方を設定・変更できる。本明細書において、画素グループは１以上の画素から構成される画素の集合であり、各画素グループでそれぞれ露光時間およびアナログゲインを異ならせて設定できる。撮像素子１０２ａは、光電変換素子からなる画素がマトリクス状に配列されたＩＣチップである。撮像素子１０２ａは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサである。撮像素子１０２ａは、主に可視光に高い感度を有しており、画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかに高い感度を有するが、赤外光にもある程度の感度を有している。そのため、撮像素子１０２ａは、太陽光が存在する時間帯で被写体を鮮明に撮像することができるし、赤外光照明によって照らされている場所等の赤外光で明るい被写体を鮮明に撮像することができる。

増幅部１０２ｂは、撮像素子１０２ａから出力された電気信号を増幅して出力する。増幅部１０２ｂの信号増幅率（アナログゲイン）は撮像素子１０２ａの画素又は画素グループ毎に設定・変更できる。
画像処理部１０２ｃは、増幅部１０２ｂから出力されたアナログ信号である電気信号をデジタル信号へ変換する（Ａ／Ｄ変換を行う）。画像処理部１０２ｃは、Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に対してさらにデモザイキング処理、ホワイトバランス処理、ガンマ処理等を含む信号処理を行ってデジタル画像を生成する。また、画像処理部１０２ｃは、画素又は画素グループ毎のアナログゲインに基づいて、画素又は画素グループ毎に対応する画像信号のデジタル値を増幅・減退させることによって明るさ補正を行う。生成されたデジタル画像はメモリ１０７に一時的に保存される。この際、画像処理部１０２ｃは、例えばＪＰＥＧやＨ．２６４、Ｈ．２６５等の所定のフォーマットの画像ファイル、または動画ファイルをメモリ１０７へ出力する。また、画像処理部１０２ｃは、画素毎または画素グループ毎に輝度情報を取得する。画像処理部１０２ｃが取得した輝度情報に基づいて、画素グループ制御部１０２ｄおよび撮像光学系制御部１０４がＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）制御を行う。ＡＥ制御では、撮像光学系１０１に関わる絞り量と撮像部１０２に関わる露光時間およびアナログゲインを制御する。画像処理部１０２ｃは、画素グループ制御部１０２ｄで制御される露光時間およびアナログゲインの情報を取得する取得部としての機能も有する。

画素グループ制御部１０２ｄは、撮像素子１０２ａの画素グループ毎に露光時間およびアナログゲインの少なくとも一方を制御することで撮像部１０２の露光量を変更する。
なお、図１では、増幅部１０２ｂ、画像処理部１０２ｃおよび画素グループ制御部１０２ｄは撮像素子１０２ａと別体として示されているが、撮像素子１０２ａが増幅部１０２ｂ、画像処理部１０２ｃおよび画素グループ制御部１０２ｄの一部またはすべてを含む構成としてもよい。また、撮像部１０２は、図２に示すＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２およびＲＯＭ２０３から独立したプロセッサおよびメモリ素子を有していてもよい。独立したプロセッサおよびメモリ素子は撮像素子１０２ａに積層されるデジタル回路として、１チップで実現することが可能である。

図１では、撮像装置１００が撮像光学系１０１を有しているが、交換式レンズのように撮像光学系１０１が撮像装置１００に着脱可能に設けられてもよい。つまり、撮像装置１００は、自身の構成要素として撮像光学系１０１を常に有する必要はない。ただし、撮像装置１００が露光量を調整する絞り機構１０１ｂまたはＮＤフィルタ１０１ｃを有している場合にのみ本実施形態を適用することが可能となる。着脱可能な交換式レンズを用いる場合には、撮像装置１００と交換式レンズが電気的に接続され、撮像装置１００によって交換式レンズを制御する。

システム制御部１０３はＣＰＵ２０１（図２）を含み、撮像装置１００の各構成要素を統括的に制御し、各種パラメータ（例えば、露光時間、アナログゲイン）の設定を行う。システム制御部１０３は撮像装置１００を構成する各部が協調して動作するように統括的な制御を行う。
撮像光学系制御部１０４は、撮像光学系１０１に関わる制御を行う。撮像光学系制御部１０４は、レンズ群１０１ａの各レンズ、絞り機構１０１ｂおよびＮＤフィルタ１０１ｃに接続されるモータを駆動することで、撮像素子１０２ａへの露光量（撮像面への露光量）を制御する。絞り機構１０１ｂおよびＮＤフィルタ１０１ｃに対する制御は露光量に関わる制御であり、絞り機構１０１ｂおよびＮＤフィルタ１０１ｃは、撮像される画像の明るさが適切な露光量となるように調整（制御）される。本実施形態では撮像素子１０２ａへの露光量を制御する要素として絞り機構１０１ｂを例に挙げて説明するが、ＮＤフィルタ１０１ｃでも同様に適用可能である。撮像素子１０２ａへの露光量を制御する要素としてＮＤフィルタ１０１ｃを用いる場合、複数のＮＤフィルタ１０１ｃやグラデーションＮＤフィルタを使用して、減光量を段階的に調整することが望ましい。
絞り機構１０１ｂは、モータの停止位置によって複数の絞りの制御値に設定することが可能である。絞りの開口が閉じるほど露光量が減衰（減少）する。

エンコーダ部１０５は、画像処理部１０２ｃにて処理された画像データをＭоｔｉоｎ ＪｐｅｇやＨ２６４、Ｈ２６５等の所定のファイルフォーマットに符号化する。
ネットワークＩ／Ｆ１０６は、ネットワーク１０８を介して外部の情報処理装置１１０や記憶装置１２０との通信に利用されるインターフェースである。撮像装置１００は、エンコーダ部１０５で符号化処理された画像データをネットワークＩ／Ｆ１０６を利用して外部の情報処理装置１１０や記憶装置１２０に送信する。ネットワークＩ／Ｆ１０６（撮像装置１００）は、情報処理装置１１０から、画像認識を行う領域の指定（指令）や、画像認識の種類の指定（指令）を受信する。また、ネットワークＩ／Ｆ１０６は、カメラ（撮像装置１００）のパンニング・チルト・ズーム・絞り・露出の制御命令等を情報処理装置１１０から受信する。

ネットワーク１０８は、例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等の通信規格に準拠するルータ等から構成される。ネットワーク１０８は、撮像装置１００、情報処理装置１１０および記憶装置１２０にＬＡＮケーブル等によって接続される。なお、撮像装置１００と情報処理装置１１０、記憶装置１２０との接続は、ＬＡＮ以外の有線接続でもよいし、無線接続でもよい。

図１に示す各機能ブロック（符号１０２ｂ～１０２ｄ、１０３～１０５）は、ソフトウェアにより実現される。より詳しくは、図１の各機能ブロックの機能提供するためのプログラムが図２に示すＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３等のメモリに記憶される。そして、そのプログラムを図２に示すＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２に読み出してＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１が実行することにより実現される。なお、機能ブロックの一部または全部は、ハードウェアにより実現されてもよい。この場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてゲートアレイ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。また、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現するようにしてもよい。
なお、図１に示した機能ブロックの構成は一例であり、複数の機能ブロックが１つの機能ブロックに統合されてもよいし、１つの機能ブロックが複数の機能ブロックに分かれてもよい。

図２を参照して、撮像装置１００のハードウェア構成を説明する。図２は本実施形態に係る撮像装置１００のハードウェア構成を例示的に示すブロック図である。図１と重複する部分については、同じ符号を付けて、説明を省略する。
撮像装置１００は、撮像光学系１０１と、撮像部１０２と、ＣＰＵ２０１と、ＲＡＭ２０２と、ＲＯＭ２０３と、モータドライバ２０４と、Ｉ／Ｆドライバ２０５と、を有する。
ＣＰＵ２０１は撮像装置１００を統括制御する中央処理装置である。
ＲＡＭ２０２はＣＰＵ２０１が実行するコンピュータプログラムを一時的に記憶する。また、ＲＡＭ２０２はＣＰＵ２０１が処理を実行する際に用いるワークエリアを提供する。ＲＡＭ２０２は、フレームメモリとして機能したり、バッファメモリとして機能したりする。

ＲＯＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が撮像装置１００を制御するためのプログラムなどを記憶する。ＲＡＭ２０２０とＲＯＭ２０３は図１のメモリ１０７に対応する。
モータドライバ２０４は、撮像光学系１０１のモータを駆動する。モータドライバ２０４はＣＰＵ２０１からの駆動指示（信号）を受けて、当該駆動指示に応じてモータを駆動することにより、適切な停止位置へ撮像光学系１０１の各レンズ、絞り機構１０１ｂ、ＮＤフィルタ１０１ｃを移動させる。

Ｉ／Ｆドライバ２０５はイーサネットＰＨＹ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）などの外部インターフェースとの接続を実現するために通信を行うドライバである。

図３のフローチャートを参照して、撮像装置１００が適切な露光量で撮像を行うための絞り制御の手順・処理について説明する。
Ｓ３０１において、撮像装置１００は予備撮像を行う。予備撮像で得られた画像データに基づいて、次フレームの露光量が決定される。露光量は、信号増幅率（Ｓｖ値）、露光時間（Ｔｖ値）、絞り値（Ａｖ値）から決定される。信号増幅率はアナログゲインである。露出＝Ｅｖ値は、Ｓｖ値、Ｔｖ値、Ａｖ値を用いると式（１）のように表すことができる。ただし、Ｅｖ値、Ｓｖ値、Ｔｖ値、Ａｖ値はすべての単位が段数である。
Ｅｖ値 ＝ Ａｖ値 ＋ Ｔｖ値 － Ｓｖ値 ・・・（１）

Ｅｖ値は明るさの指標であり、Ｅｖ値が大きいほど露光量が少なくなるため、明るい被写体に露出が合う。逆にＥｖ値が小さいほど露光量が多くなるため、暗い被写体に露出が合う。Ａｖ値を大きくすることは、絞りを閉じる方向へ（画像が暗くなるように）制御することを意味し、Ａｖ値を大きくすると露光量は減る。Ｔｖ値を大きくすることは、露光時間を短い方向へ（画像が暗くなるように）制御することを意味し、Ｔｖ値を大きくすると、露光量は減る。Ｓｖ値を大きくすることは、アナログゲインを増加する方向へ（画像が明るくなるように）制御することを意味し、Ｓｖ値を大きくすると、露光量は大きくなる。

例えば、Ａｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値のいずれかを１段だけ増加させると、Ｅｖ値が１段増加する。すなわち、１段分露光量を減らすことができて、明るい被写体を撮像しやすくなる。このようにＡｖ値、Ｔｖ値、Ｓｖ値を制御することで、被写体を適切な露光量で撮像することが可能となる。また、以降の説明を簡潔にするために、画素グループ毎に変更可能な露光量である撮像部１０２の露光量Ｘ、撮像部１０２への露光量である撮像光学系１０１の露光量Ｙ、撮像装置１００全体の露光量である露光量Ｚをそれぞれ式（２）、式（３）および式（４）で示す。Ｘ、ＹおよびＺはすべて露光量を示していて、数値が（正の方向に）大きいほど露光量が大きくなる。

Ｘ ＝ －Ｔｖ値 ＋ Ｓｖ値 ・・・（２）
Ｙ ＝ －Ａｖ値 ・・・（３）
Ｚ ＝ Ｘ ＋ Ｙ ＝ －Ａｖ値 －Ｔｖ値 ＋ Ｓｖ値
（＝ －Ｅｖ値） ・・・（４）

Ｓ３０２において、撮像装置１００は予備撮像された画像から撮像素子１０２ａの画素グループ毎に輝度の平均値を算出する。この平均値を画素グループの輝度値として扱う。なお、本実施形態では平均値を画素グループの輝度値とするが、中央値、最大値または最小値などを画素グループの輝度値としてもよい。
Ｓ３０３では、画素グループ毎に露光量Ｘを算出する。まず、Ｓ３０２で得られた画素グループ毎の輝度値と目標となる輝度値との比率を算出する。この比率と予備撮像（前フレーム）の露光量Ｘから、次フレームで目標となる輝度値で撮像できる露光量Ｘ（Ｓｖ値、Ｔｖ値）を算出する。

目標の輝度値（目標輝度値）は、設計者もしくはユーザが設定するもので、例えばダイナミックレンジの中央値とする。１画素あたりのデータ量が４０９６（１２ｂｉｔ）の撮像素子１０２ａを用いる場合には、目標輝度値をダイナミックレンジの中央値に近い２０００前後に設定する。このように目標輝度値を設定することで、被写体を飽和（白飛び、黒つぶれ）なく撮像できる。

例えば、画素グループ内の平均輝度値が目標輝度値よりも１／３段分明るい場合には、次フレームの露光量は１／３段分減少させることで、適切な露光量で撮像することが可能となる。そのため、Ｔｖ値を１／３段分増加（もしくはＳｖ値を１／３段分減少）して露光量Ｘ（Ｓｖ値、Ｔｖ値）が算出される。
なお、Ｔｖ値とＳｖ値の一方だけを調整するのではなく、Ｔｖ値とＳｖ値の両方を、適切な露光量で撮像できるように調整してもよい。例えば、Ｔｖ値を１／６段分増加し、かつ、Ｓｖ値を１／６段分減少して、露光量Ｘを算出してもよい。

Ｓ３０４において、撮像装置１００は絞りが安定しているかを判定する。具体的には、例えば、絞り機構１０１ｂのモータの動き（例えば、回転速度）が安定しているかに基づいて、判定を行う。絞り機構１０１ｂはモータによって駆動されるため、制御（モータの動き、レンズの移動）が安定するまでに時間がかかる場合がある。撮像タイミングで絞りが安定していない場合には、撮像タイミングの露光量の情報を正しく取得できないことがある。そのため、絞りが安定していているか判定を行う。絞りが安定していない場合には、Ｓ３０９へ移行して絞り制御を実施しない。絞りが安定している場合には、Ｓ３０５へ移行して絞り制御を実施するか決定する。

Ｓ３０５において、撮像装置１００は、画素グループ毎の露光量Ｘと閾値とを比較することによって、絞りを制御するか否かを判定（決定）する。具体的には、撮像装置１００は、露光量Ｘが閾値を超えたか否かによって、絞りを開方向に制御するか閉方向に制御するかを決定する。なお、本実施形態では、閾値を超えるという表現は、閾値を上回ることにより閾値を超える場合と、閾値を下回ることにより閾値を超える場合を含む。
画素グループの中で暗い領域は、適正露光で撮像するために、撮像部１０２の露光量Ｘが大きくなるようにＴｖ値とＳｖ値が設定される。しかし、設定できる露光量Ｘ（＝－Ｔｖ値＋Ｓｖ値）には上限値が存在するため、露光量Ｘが上限値になった場合には、それ以上撮像部１０２の露光量Ｘを増やすことができなくなる。そこで、露光量Ｘの上限値近くに閾値（上限の閾値）を設けて、露光量Ｘが閾値を上回る場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、つまり、露光量Ｘが上限値近くになった場合、絞りを開口方向へ制御する。これにより、絞りが開口方向（Ａｖ値が小さくなる方向）へ制御されるため、露光量Ｙが増加し、撮像装置１００全体の露光量である露光量Ｚは大きくなる。露光量Ｙが増加した分、露光量Ｘを低減することができるため、Ｔｖ値とＳｖ値を、閾値を下回る値に設定することが可能となる。すなわち、Ｔｖ値とＳｖ値が上限値とならずに露光量を調整することが可能となるため、画素グループ毎に適切な露光量で撮像することができる。

上記した説明は画素グループの中の暗い領域に対する露光量Ｘについてされているが、画素グループの中の明るい領域に対しても暗い領域と同様に考えることができる。画素グループの中で明るい領域は、適正露光で撮像するために、撮像部１０２の露光量Ｘが小さくなるようにＴｖ値とＳｖ値が設定される。しかし、設定できる露光量Ｘ（＝－Ｔｖ値＋Ｓｖ値）には下限値が存在するため、露光量Ｘが下限値になった場合には、下限値を超えて撮像部１０２の露光量Ｘを減らすことができなくなる。そこで、露光量Ｘの下限値近くに閾値（下限の閾値）を設けて、露光量Ｘが閾値を下回る場合（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、つまり、露光量Ｘが下限値近くになった場合、絞りを閉口方向へ制御する。これにより、絞りが閉口方向（Ａｖ値が大きくなる方向）へ制御されるため、露光量Ｙが減少し、撮像装置１００全体の露光量である露光量Ｚは小さくなる。露光量Ｙが減少した分、露光量Ｘを増加することができるため、Ｔｖ値とＳｖ値が閾値を上回る値に設定することが可能となる。すなわち、Ｔｖ値とＳｖ値が下限値とならずに露光量を調整することが可能となるため、画素グループ毎に適切な露光量で撮像することができる。
Ｓ３０５の判定結果がＮｏの場合、Ｓ３０９に進む。Ｓ３０５の判定結果がＹｅｓの場合、Ｓ３０６に進む。

Ｓ３０６において、撮像装置１００は、絞りの制御量（Ａｖ値）を算出し、決定する。絞りの制御量は露光量Ｙの遷移量によって、露光量Ｘが閾値を超えない範囲に遷移できる量であることが望ましい。これにより、絞りの制御回数を減らすことができる。
Ｓ３０７において、撮像装置１００は、Ｓ３０６で決定された絞りの制御値（Ａｖ値）となるように絞り機構１０１ｂのモータを制御する。

Ｓ３０８において、撮像装置１００は、Ｓ３０３で算出された露光量Ｘ（Ｓｖ値、Ｔｖ値）を補正する。Ｓ３０７で絞り制御を行うので、露光量Ｙ（Ａｖ値）が変化する。そこで、露光量が適切になるまでの時間（フレーム数）を短縮するために、露光量ＺがＳ３０７の絞り制御によって変化しないように露光量Ｘを補正する。例えば、撮像光学系１０１の露光量Ｙが＋１段増えた場合には、撮像部１０２の露光量Ｘを－１段減らす補正を行う。露光量Ｘを補正ができない場合には、撮像された画像に対してデジタルゲインによって画像の明るさを補正することが望ましい。これにより、露光量Ｘを補正できない場合でも配信される画像明るさを適切に設定することができる。ただし、輝度値が飽和してしまうとデジタルゲインによる補正ができなくなる。そのため、露光量Ｘを補正できない場合には、輝度が飽和しない範囲で絞りの制御を行うことが望ましい。

Ｓ３０９において、Ｓ３０３で算出された露光量Ｘ（Ｓｖ値、Ｔｖ値）あるいはＳ３０８で補正された露光量Ｘ（Ｓｖ値、Ｔｖ値）で撮像を行うことを決定する。
Ｓ３１０において、Ｓ３０９で決定された露光量Ｘで撮像を行う。
Ｓ３１１では、撮像を終了するか否かの判定を行う。例えば、ユーザが情報処理装置１１０から撮像装置１００に撮像終了の指示（信号）を送信し、当該指示がネットワークＩＦ１０６を介して受信されると、撮像装置１００は、撮像を終了すると判定する。撮像を終了する場合には、図３のフローを終了する。撮像を続ける場合には、Ｓ３０２に移行する。Ｓ３０２ではＳ３１０で撮像された画像から撮像素子１０２ａの画素領域ごとに輝度の平均値を算出する。以降は同様の手順で制御を行う。

図４を参照して、露光量について説明する。図４は本実施形態に係る露光量と被写体の明るさの関係を示した図である。図４には３つのグラフ４０１、４０２および４０３が示されている。グラフ４０１の縦軸は露光量Ｘを示し、グラフ４０２の縦軸は露光量Ｙを示し、グラフ４０３の縦軸は露光量Ｚを示している。各グラフ４０１、４０２、４０３において横軸は被写体の明るさであり、横軸のスケールは同一である。
撮像装置１００は被写体の明るさに応じて適切な明るさで画像を取得（撮像）するように露光量Ｚを決定する。そのため、被写体の明るさが暗い場合には、撮像装置１００の露光量Ｚ（＝Ｘ＋Ｙ）は最大の値となる。被写体の明るさが明るい場合には、撮像装置１００の露光量Ｚ（＝Ｘ＋Ｙ）は最小の値となる。

露光量Ｘのグラフ４０１には、二種類の線（実線４１１と破線４１２）が示されている。また、露光量Ｚのグラフ４０３にも、二種類の線（実線４１５と破線４１６）が示されている。実線４１１、４１５は画素グループの内、最も明るい領域の露光量を示している。破線４１２、４１６は画素グループの内、最も暗い領域の露光量を示している。露光量Ｙは撮像光学系１０１の絞り機構１０１ｂで決定される露光量である。そのため、露光量Ｙは、撮像素子１０２ｂの全ての画素グループで一律の制御となる。明るい領域でも暗い領域でも同一の露光量Ｙとなるため、露光量Ｙのグラフ４０２では、破線を省略して実線４１３のみを記載している。

露光量Ｘのグラフ４０１では、上限の閾値４１７および下限の閾値４１８を一点鎖線で示している。撮像装置１００は露光量Ｘを参照して、露光量Ｙを制御する。被写体の明るさが明るくなる（グラフ４０１で左から右に遷移する）場合には、露光量Ｘのグラフ４０１において最も明るい領域（実線４１１）が下限の閾値４１８を下回る場合（閾値４１８を下方に超えた場合）に、露光量Ｙを減らす方向に絞りを制御する（矢印４２６）。逆に、被写体の明るさが暗くなる（グラフ４０１で右から左に遷移する）場合には、最も暗い領域（破線４１２）が上限の閾値４１７を上方に超えた場合に、露光量Ｙを増やす方向に絞りを制御する（矢印４３０）。図４のグラフ４０１では、露光量Ｘが閾値４１７、４１８を超えた点が４つあり、当該点を星印で示している。
また、露光量Ｘのグラフ４０１および露光量Ｙのグラフ４０２における矢印は露光量の遷移方向を示している。例えば、グラフ４０１、４０２で最も左にある遷移方向の矢印４２０、４３０は、露光量Ｙは増える方向に遷移し、露光量Ｘは減る方向に遷移する。このとき、露光量Ｙの遷移量と露光量Ｘの遷移量を同じにすることで、露光量Ｚは遷移しない。これによって、撮像装置１００の露光量Ｚは、常に被写体の明るさに対して適切な露光量に設定することが可能となる。このとき露光量Ｘは同一フレームで補正することが望ましい（Ｓ３０８）が、補正を行わずに絞り制御を行った次フレーム以降に露光量Ｘを算出して露光量を調整してもよい。

このように、本実施形態では、露光量Ｘを参照して絞り（絞り機構１０１ｂ）の制御を行うことで、適切な露出で撮像可能な絞り制御を行うことが可能となる。
絞り制御において、遷移時間が数フレームに跨る場合には、撮像タイミングにおける絞り値を参照して、図３のＳ３０８で露光量Ｘを補正することが望ましい。これにより、絞り制御中に露光量Ｚの変動によるハンチングを防ぐことができる。

次に、絞りの制御量（露光量Ｙ）について説明する。暗い領域の露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えた場合に、絞りの制御量が大きいと明るい領域の露光量Ｘが下限の閾値４１８を超えてしまう（下回る）ことがある。そのため、露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えて絞り制御を行う場合には、明るい領域の露光量Ｘと下限の閾値４１８の差を算出する。絞り制御で変更可能な露光量を、明るい領域の露光量Ｘと下限の閾値４１８の差よりも小さく設定することでハンチングを防ぐことができる。なお、露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えた場合について説明したが、露光量Ｘが下限の閾値４１８を超えた場合についても同様な設定をすればよい。

また、絞りの制御量が小さい場合には、露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えたままになってしまい再度絞り制御を実施する必要が出てしまう。そのため絞りの制御量は、暗い領域の露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えた場合には、露光量Ｘの最大値と上限の閾値４１７の差よりも、大きい設定にすることが望ましい。これにより絞り制御の頻度を抑制することが可能となる。なお、露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えた場合について説明したが、露光量Ｘが下限の閾値４１８を超えた場合についても同様な設定をすればよい。

また、絞りの制御量は画素グループの露光量Ｘの最大値（最も暗い領域）と最小値（最も明るい領域）から算出してもよい。最も暗い領域の露光量と最も明るい領域の露光量の中央値（「露光量Ｘの中央値」と称する）と、上限の閾値４１７と下限の閾値４１８の露光量の中央値（「閾値の中央値」と称する）の差を算出する。露光量の中央値の差分だけ絞り制御（露光量Ｙ）を遷移することで、露光量Ｘの中央値が閾値の中央値と一致する。これにより、露光量Ｘが閾値４１７、４１８付近に設定されることを抑制できるため、絞り制御の頻度を抑制することができる。

また、露光量が適切になるまでの時間（フレーム）を短縮する方法として、フレームレートが速いほど絞り制御のモータ制御を高速にすればよい。ただし、高速制御を行うと明るさのハンチングが発生する可能性は高くなる。また、明るさのハンチングを防ぐために、露光量Ｘには遷移量に制限を設ける場合がある。この場合、絞り制御を行う際は、露光量の遷移上限を緩和することで露光量が適切になるまでの時間を短縮することが可能となる。

また、絞り制御中の露光量のずれを低減する方法として、１フレームあたりの絞りの遷移量を制限してもよい。これにより、１フレームでのずれ量が低減される。
露光量Ｘを補正できない場合には、絞り遷移中の露光量Ｘは変更せずに一定の値に固定することでハンチングを防ぐことができる。ただし、この場合は撮像される画像が適正露出とならないため、撮像された画像をデジタルゲインによって、適正露出となるように補正することが望ましい。このとき、絞り制御によって露光量が変更されることで輝度情報が飽和（黒つぶれや白飛び）すると、デジタルゲインによる補正ができなくなる。そのため、絞りの遷移量を抑えて、輝度情報を飽和させないようにすることが望ましい。

絞り制御が撮像タイミングと同期できない場合には、露光量Ｙが不定となるため、露出がハンチングすることがある。ハンチングする期間を短くするためには、絞りの遷移時間および遷移頻度を短く設定することが望ましい。
露光量Ｘの限度（上限の閾値、下限の閾値）は撮像素子１０２の仕様や撮像装置１００の仕様によって決定される。露光量Ｘの限度は、撮像装置１００の設計者が設定する。

図４では、最も明るい領域（最も露光量の少ない画素グループ）と最も暗い領域（最も露光量の多い画素グループ）を例に挙げて説明した。全ての画素グループの露光量を参照する必要はない。最も露光量の多い画素グループまたは最も露光量の少ない画素グループに対して、閾値４１７、４１８との比較を行えばよい。これによって判定にかかる処理を低減することが可能となる。

また、本実施形態では、画素グループ毎に判定を行うとして説明したが、複数の画素グループをまとめて平均値を算出して、閾値４１７、４１８と比較してもよい。これによって判定にかかる処理を低減することが可能となる。つまり、撮像光学系制御部１０４は、撮像部１０２への露光量を、複数の画素グループで構成された領域毎に制御してもよい。
また、露光量の閾値４１７、４１８を超えた画素グループの数にも所定の上限値（閾値）を設け、閾値４１７、４１８を超えた画素グループ数が所定の上限値よりも多い場合に、絞り制御を実施してもよい。これによって、点光源などの局所的かつ極端な明るさで被写体を照らす光源の影響を低減することができる。

１つのフレーム画像において、最も暗い領域の露光量Ｘが閾値４１７を超え、且つ、最も明るい領域の露光量Ｘが閾値４１８を超えている場合には、輝度情報を参照して輝度情報が飽和していない方向へ絞りを制御して露光量Ｙを変更することが望ましい。これによって撮像部１０２のダイナミックレンジの範囲で、適切な露光量で撮像できる画素グループの数を増やすことが可能となる。

また、上限の閾値４１７を超えている領域の数または大きさと、下限の閾値４１８を超えている領域の数または大きさに比率の制限を設けてもよい。この比率の制限に収まるように露光量Ｙを変更してもよい。例えば「閾値４１８を超えた明るい領域：閾値４１７を超えた暗い領域」＝「１：１」となるように制限を設けた場合には、撮像部１０２のダイナミックレンジの範囲で、適切な露光量で撮像できる画素グループの数を増やすことが可能となる。また、「閾値４１８を超えた明るい領域：閾値４１７を超えた暗い領域」＝「９：１」とすれば暗い領域が飽和しにくくなるため、暗い領域を撮像しやすくなる。さらに、暗い領域を最優先として、露光量Ｘが上限の閾値４１７を超えた場合には、明るい領域の露光量に依らず、露光量Ｙを増やしてもよい。この場合、露光量Ｙを変更した後は、露光量Ｘの下限の閾値４１８は被写体の明るさが変わらない限り常に超えることになるので、絞りの制御に関してハンチングの対策を行う。対策例として３つの例を挙げる。一つ目の対策例は、絞りの制御後は一定期間、絞りの制御判定を行わないことである。これによって、一定期間はハンチングを防ぐことができる。二つ目の対策例は露光量に対する閾値を超えた領域の数に対する上限値（閾値）を設定することである。絞りの制御直後の閾値を超えた領域の数よりも大きい値を上限値（閾値）に設定することで、絞り制御直後にハンチングすることを防ぐことができる。三つ目の対策例は明るい領域と暗い領域の露光量の差を参照して、絞り制御を行うことである。明るい領域と暗い領域の露光量の差を算出して、露光量の差が小さくなって撮像部１０２のダイナミックレンジに被写体の明るさのレンジが収まった場合に、絞り制御を行う。これによって、暗い領域を優先しながらも、ハンチングを防ぎ、絞り制御を行うことができる。なお、暗い領域を最優先して制御する例を示したが明るい領域を最優先する場合にも同様に露光量Ｙを変更してよい。

撮像部１０２への露光量の制御を絞り機構１０１ｂによって行う例を示したが、ＮＤフィルタ１０１ｃなどの光量を調整する機構によっても同様に行うことが可能である。

上記したように、本実施形態の撮像装置１００は、露光時間とアナログゲイン（露光量Ｘ）に基づいて絞り値（露光量Ｙ）を調整することにより、撮像装置１００全体の露光量Ｚを適切な値に調整することができるので、適切な露出で撮像を行うことができる。
なお、従来の撮像素子では、暗部を撮像している画素グループは高いアナログゲインで撮像するため、信号に対するノイズ量が多くなる。そのため、ノイズと信号の区別をすることは困難である。すなわち適切な露出で撮像できているかの判断を輝度情報から行うことが困難であり、絞りの遷移（調整、変更）を適切に行うことが難しい。本実施形態の撮像装置１００では、アナログゲインに上限値を設定して、撮像を行うので、絞りの遷移を適切に行うことができる。

＜第二の実施形態＞
第一の実施形態では、２つのパラメータ（Ｔｖ値およびＳｖ値）を持つ露光量Ｘを参照して絞りの制御を行ったが、１つのパラメータ（Ｔｖ値もしくはＳｖ値）だけを参照して絞りの制御を行ってもよい。また、Ｔｖ値もしくはＳｖ値が固定されている場合には固定されているパラメータを参照する必要はない。また、Ｔｖ値およびＳｖ値のうち、片方だけが画素グループ毎に設定可能なパラメータである場合には、画素グループ毎に設定可能なパラメータだけを参照すればよい。また、Ｔｖ値とＳｖ値のバランスを取りながらＴｖ値とＳｖ値を増減する場合には、Ｔｖ値とＳｖ値の片方が閾値を超えた場合には、もう一方も限度あるいは限度近い設定になっていると予測される。そのため、片方のみを参照して絞り制御を実施した場合でも適切な露出で撮像することが可能となる。
第二の実施形態では、第一の実施形態の撮像装置１００を使用し、第一の実施形態と同じ構成や処理については、同じ符号を用い、詳細な説明は省略する。以下、第一の実施形態との相違点を説明する。

図５を参照して、露光量ＸがＴｖ値のみをパラメータとしている場合を説明する。図５の場合、Ｔｖ値のみを参照して絞り制御（露光量Ｙの調整）を行う。図５のグラフ５０１は、露光量Ｘと被写体の明るさの関係を示すグラフである。グラフ５０２は、露光量Ｙと被写体の明るさの関係を示すグラフである。グラフ５０３は、露光量Ｚと被写体の明るさの関係を示すグラフである。
図５では、露光量Ｘ＝－Ｔｖ値であり、露光量ＸのＴｖ値のみを参照して、絞り制御を行う。露光量Ｘに対して、上限の閾値５１７と下限の閾値５１８が設定されている。第一の実施形態と同様に、Ｔｖ値が閾値５１７、５１８を超えた場合に絞り制御を実施する。ただし、撮像装置１００の露光量Ｚは、露光量Ｘと露光量Ｙを加算して、更にＳｖ値を加算した値とする（Ｚ＝Ｘ＋Ｙ+Ｓｖ）。

次に、図６を参照して、Ｓｖ値のみを参照して絞り制御を行う場合について説明する。図６のグラフ６０１は、露光量Ｘと被写体の明るさの関係を示すグラフである。グラフ６０２は、露光量Ｙと被写体の明るさの関係を示すグラフである。グラフ６０３は、露光量Ｚと被写体の明るさの関係を示すグラフである。
図６では、露光量Ｘ＝Ｓｖ値であり、露光量ＸのＳｖ値のみを参照して絞り制御を行う。露光量Ｘに対して、上限の閾値６１７と下限の閾値６１８が設定されている。第一の実施形態と同様に、Ｔｖ値が閾値６１７，６１８を超えた場合に絞り制御を実施する。ただし、撮像装置１００の露光量Ｚは、露光量Ｘと露光量Ｙを加算して、更に－Ｔｖ値を加算した値とする（Ｚ＝Ｘ＋Ｙ－Ｔｖ）。
図５および図６で示したように、画素グループ毎に設定可能なパラメータ（Ｔｖ値もしくはＳｖ値）のみを参照した場合であっても、絞り機構１０１ｂを適切に切り替えることで、適切な露光量で撮像できる。

＜その他の実施形態＞
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読み出し実行する処理によって実現可能である。このプログラムは、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステム又は装置に供給され、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によって読み出され、実行される。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

本実施形態の開示は、以下の構成、方法およびプログラムを含む。
構成１
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段により制御された値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御する第２の制御手段と、
を有する撮像装置。
構成２
前記撮像装置は、前記第１の制御手段により制御された値が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定手段をさらに有し、
前記第２の制御手段は、前記判定手段の判定結果に応じて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成１に記載の撮像装置。
構成３
１つのフレーム画像において、前記第１の制御手段により制御された値が異なる値を取る場合、前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段により制御された値のうち、最大値又は最小値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成１に記載の撮像装置。
構成４
前記所定の閾値は上限の閾値と下限の閾値を含み、
前記第１の制御手段により制御された値が前記上限の閾値を上回ることにより、前記上限の閾値を超えたと前記判定手段が判定した場合、前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成２に記載の撮像装置。
構成５
前記判定手段が、前記第１の制御手段により制御された値が前記下限の閾値を下回ることにより、前記下限の閾値を超えたと前記判定手段が判定した場合、前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成４に記載の撮像装置。
構成６
前記第１の制御手段は、前記露光時間だけを制御することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の撮像装置。
構成７
前記第１の制御手段は、前記ゲインだけを制御することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の撮像装置。
構成８
前記第２の制御手段は、前記上限の閾値を超えた画素グループの数と、前記下限の閾値を超えた画素グループの数とに基づいて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成９
１つのフレーム画像において、前記上限の閾値を超える画素グループと、前記下限の閾値を超える画素グループが存在する場合、前記第２の制御手段は、輝度情報を参照して前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成１０
１つのフレーム画像において、前記上限の閾値を超える画素グループと、前記下限の閾値を超える画素グループが存在する場合、前記第２の制御手段は、前記上限の閾値を超えた画素グループの数と前記下限の閾値を超えた画素グループの数との比率に基づいて、記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。

構成１１
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を増大する制御を行う場合、当該増大する量が、前記撮像面の露光量の最大値と前記上限の閾値との差よりも大きいことを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成１２
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を減少する制御を行う場合、当該減少する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも大きいことを特徴とする構成１１に記載の撮像装置。
構成１３
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を増大する制御を行う場合、当該増大する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも小さいことを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成１４
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を減少する制御を行う場合、当該減少する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも小さいことを特徴とする構成１３に記載の撮像装置。
構成１５
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を変更する場合、前記撮像面の露光量の最大値が前記上限の閾値を上回らず且つ前記撮像面の露光量の最小値が前記下限の閾値を下回らないことを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成１６
前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を変更する場合、当該変更する量が、前記撮像面の露光量の最大値および最小値の中央値と、前記上限の閾値および前記下限の閾値の中央値との差であることを特徴とする構成４または５に記載の撮像装置。
構成１７
前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を、複数の前記画素グループで構成された領域毎に制御することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の撮像装置。
構成１８
前記第２の制御手段は、絞りまたはＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタの挿抜を制御することにより、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする構成１から５のいずれかに記載の撮像装置。

方法１
撮像部を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像部の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の工程と、
前記第１の工程により制御された値に基づいて、前記撮像部への露光量を制御する第２の工程と、
を有する制御方法。
プログラム１
撮像部を有する撮像装置のコンピュータに、
前記撮像部の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の工程と、
前記第１の工程により制御された値に基づいて、前記撮像部への露光量を制御する第２の工程と、
を実行させるためのプログラム。

１００ 撮像装置、 １０１ 撮像光学系、１０１ｂ 絞り機構、１０１ｃ ＮＤフィルタ、１０２ 撮像部、１０２ａ 撮像素子、１０２ｂ 増幅部、１０２ｃ 画像処理部、１０２ｄ 画素グループ制御部、１０３ システム制御部、１０４ 撮像光学系制御部、２０１ ＣＰＵ

Claims (20)

1. 被写体を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の制御手段と、
   前記第１の制御手段により制御された値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御する第２の制御手段と、
   を有する撮像装置。
2. 前記撮像装置は、前記第１の制御手段により制御された値が所定の閾値を超えるか否かを判定する判定手段をさらに有し、
   前記第２の制御手段は、前記判定手段の判定結果に応じて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. １つのフレーム画像において、前記第１の制御手段により制御された値が異なる値を取る場合、前記第２の制御手段は、前記第１の制御手段により制御された値のうち、最大値又は最小値に基づいて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記所定の閾値は上限の閾値と下限の閾値を含み、
   前記第１の制御手段により制御された値が前記上限の閾値を上回ることにより、前記上限の閾値を超えたと前記判定手段が判定した場合、前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
5. 前記判定手段が、前記第１の制御手段により制御された値が前記下限の閾値を下回ることにより、前記下限の閾値を超えたと前記判定手段が判定した場合、前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第１の制御手段は、前記露光時間だけを制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記第１の制御手段は、前記ゲインだけを制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の撮像装置。
8. 前記第２の制御手段は、前記上限の閾値を超えた画素グループの数と、前記下限の閾値を超えた画素グループの数とに基づいて、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
9. １つのフレーム画像において、前記上限の閾値を超える画素グループと、前記下限の閾値を超える画素グループが存在する場合、前記第２の制御手段は、輝度情報を参照して前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
10. １つのフレーム画像において、前記上限の閾値を超える画素グループと、前記下限の閾値を超える画素グループが存在する場合、前記第２の制御手段は、前記上限の閾値を超えた画素グループの数と前記下限の閾値を超えた画素グループの数との比率に基づいて、記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
11. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を増大する制御を行う場合、当該増大する量が、前記撮像面の露光量の最大値と前記上限の閾値との差よりも大きいことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
12. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を減少する制御を行う場合、当該減少する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも大きいことを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を増大する制御を行う場合、当該増大する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも小さいことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
14. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を減少する制御を行う場合、当該減少する量が、前記撮像面の露光量の最小値と前記下限の閾値との差よりも小さいことを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
15. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を変更する場合、前記撮像面の露光量の最大値が前記上限の閾値を上回らず且つ前記撮像面の露光量の最小値が前記下限の閾値を下回らないことを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
16. 前記第２の制御手段が前記撮像面への露光量を変更する場合、当該変更する量が、前記撮像面の露光量の最大値および最小値の中央値と、前記上限の閾値および前記下限の閾値の中央値との差であることを特徴とする請求項４または５に記載の撮像装置。
17. 前記第２の制御手段は、前記撮像面への露光量を、複数の前記画素グループで構成された領域毎に制御することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
18. 前記第２の制御手段は、絞りまたはＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタの挿抜を制御することにより、前記撮像面への露光量を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
19. 撮像部を有する撮像装置の制御方法であって、
    前記撮像部の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の工程と、
    前記第１の工程により制御された値に基づいて、前記撮像部への露光量を制御する第２の工程と、
    を有する制御方法。
20. 撮像部を有する撮像装置のコンピュータに、
    前記撮像部の撮像面における画素又は画素グループ毎に露光時間およびゲインの少なくとも一方の値を制御する第１の工程と、
    前記第１の工程により制御された値に基づいて、前記撮像部への露光量を制御する第２の工程と、
    を実行させるためのプログラム。
    

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