JP2808222B2 - ビデオ・カメラおよびその測光方法 - Google Patents

ビデオ・カメラおよびその測光方法

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JP2808222B2
JP2808222B2 JP4356411A JP35641192A JP2808222B2 JP 2808222 B2 JP2808222 B2 JP 2808222B2 JP 4356411 A JP4356411 A JP 4356411A JP 35641192 A JP35641192 A JP 35641192A JP 2808222 B2 JP2808222 B2 JP 2808222B2
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芳治 五反田
実 荒井
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】この発明は,固体電子撮像素子から得られ
る映像信号を用いて被写体の測光を行い,露光条件を定
めるビデオ・カメラ(スチル/ムービ・ビデオ・カメラ
およびスチル・ビデオ・カメラを含む)およびその測光
方法に関する。
【0002】
【背景技術】自動露光(いわゆるAE)機能をもつカメ
ラにおいては,露光条件を定めるために測光が必要であ
る。測光のために種々の方式がある。その1つはカメラ
の前面に測光素子を配置するものである。この方式は構
成が簡単であるが,測光領域が撮影領域と一致しないと
いう本質的な問題を内包している。とくにズーム・レン
ズを用いて視野を変更する場合にこの問題は顕著に現わ
れる。この問題を解決するためには撮像系のズーム・レ
ンズに連動して測光素子の測光領域を変更する必要があ
り,そのために大がかりな機構が必要となる。
【0003】測光素子を撮像光学系内に組込み,測光領
域を撮像領域と一致させる方式(いわゆるTTL測光)
もある。この方式では撮像光学系内にビーム・スプリッ
タ,光路変更素子等が必要であり,光学系の大型化と光
の透過率の低下による感度の低下を招く。また,ミラー
を用いた場合には耐久性,信頼性の点で問題がある。
【0004】そこで,固体電子撮像素子(CCD等)を
備え,被写体像を表わす映像信号を得るビデオ・カメラ
においては,固体電子撮像素子から出力される映像信号
を適当な測光領域にわたって積算することにより測光値
を求める方式が考えられている。この積算はたとえば定
められた測光領域内における水平走査範囲にわたって積
分し,得られる積分値を測光領域内における垂直方向に
わたって加算することにより行なわれる。
【0005】固体電子撮像素子から出力される映像信号
を用いて測光値を求める方式によると,撮像領域と測光
領域が完全に一致し,しかも大型化を招く余分な光学系
を必要としないという利点がある。また,固体電子撮像
素子から得られる映像信号の電気的な処理により,平均
的な測光,部分的な測光,分割測光等のバリエーション
が可能であり,様々な撮影環境に対応した露光条件の設
定が可能となって応用範囲が広がる。
【0006】ところが,1水平走査期間は60[μs]
程度であり部分的な測光を行なう場合,とく主被写体の
みが存在するような部分に対して測光を行なう場合は,
きわめて短い水平走査範囲において積分しなければなら
ない。短い水平走査範囲において得られた積分値は,極
めて小さくなる。このために積分値にもとづいて測光値
を算出しようとしても,算出できないことがある。
【0007】
【0008】
【発明の開示】この発明は,固体電子撮像素子から出力
される映像信号を用いて測光値を求めるビデオ・カメラ
において,比較的正確に主被写体を測光することができ
るようにすることを目的とする。
【0009】この発明は,入射する光像を,映像信号に
変換して出力する固体電子撮像素子によって,フィール
ドまたはフレームごとに被写体を撮影するビデオ・カメ
ラにおいて,上記固体電子撮像素子から出力される映像
信号から輝度信号に関する成分を抽出する輝度信号成分
抽出手段,上記輝度信号成分抽出手段によって抽出され
た輝度信号に関する成分を入力し,平均測光値を得ると
きには,水平走査期間のうちの,上記固体電子撮像素子
の受光領域に関連して定まる撮影領域のうちで測光領域
として定めることができる最大測光領域における水平方
向の範囲にほぼ相当する第1の平均測光期間の間,入力
する輝度信号に関する成分を,上記最大測光領域におけ
る垂直方向の範囲に相当する期間にわたって,水平走査
期間ごとに出力し,部分測光値を得るときには,平均測
光値を得るときのフィールドまたはフレームと異なるフ
ィールドまたはフレームにおいて,水平走査期間のうち
の,上記最大測光領域における水平方向のほぼ中央部分
の部分領域における水平方向の範囲であって所定の測光
精度を確保するのに必要な範囲に相当する第1の部分測
光期間の間,入力する輝度信号に関する成分を,少なく
とも,上記部分領域の水平範囲よりも大きい部分測光用
垂直範囲に相当する期間にわたって水平走査期間ごとに
出力するゲート手段,上記ゲート手段から出力される輝
度信号に関する成分を,水平走査期間ごとに積分する積
分手段,ならびに平均測光値を得るときには,上記積分
手段によって上記第1の平均測光期間の間の積分によっ
て得られた積分値のうち,上記最大測光領域の垂直方向
の範囲に相当する第2の平均測光期間のものを加算し,
部分測光値を得るときには上記積分手段によって上記第
2の部分測光期間にわたって積分された積分値のうち,
上記部分測光用垂直範囲に相当する期間のものを加算す
る加算手段を備えていることを特徴とする。
【0010】この発明によるビデオ・カメラの測光方法
は,入射する光像を,映像信号に変換して出力する固体
電子撮像素子によって,フィールドまたはフレームごと
に被写体を撮影するビデオ・カメラにおいて,上記固体
電子撮像素子から出力される映像信号から輝度信号に関
する成分を抽出し,平均測光値を得るときには,水平走
査期間のうちの,上記固体電子撮像素子の受光領域に関
連して定まる撮影領域のうちで測光領域として定めるこ
とができる最大測光領域における水平方向の範囲にほぼ
相当する第1の平均測光期間の間,上記固体電子撮像素
子から出力される映像信号から輝度信号に関する成分
を,上記最大測光領域における垂直方向の範囲に相当す
る期間にわたって、の間水平走査期間ごとに抽出し,抽
出した輝度信号に関する部分を水平走査期間ごとに積分
し,得られた積分値のうち,上記最大測光領域の垂直方
向の範囲にほぼ相当する第2の平均測光期間のものを加
算し,部分測光値を得るときには,平均測光値を得ると
きのフィールドまたはフレームを異なるフィールドまた
はフレームにおいて,水平走査期間のうちの,上記最大
測光領域における水平方向のほぼ中央部分の部分領域に
おける水平方向の範囲であって所定の測光精度を確保す
るのに必要な第1の部分測光期間の間,上記固体電子撮
像素子から出力される映像信号から輝度信号に関する成
分を,少なくとも,上記部分領域の水平範囲よりも大き
い部分測光用垂直範囲に相当する期間にわたって,水平
走査期間ごとに抽出し,抽出した輝度信号に関する成分
を,水平走査期間ごとに積分し,得られた積分値のう
ち,上記部分測光用垂直範囲に相当する期間のものを加
算することを特徴とする。
【0011】この発明によると,異なるフィールドまた
はフレームにおいて平均測光値および部分測光値が得ら
れる。平均測光値を得るときには,上記最大測光領域に
ほぼ相当する範囲から得られる輝度信号に関する成分の
加算値が用いられる。部分測光値を得るときには,上記
第1の部分測光領域と上記第2の部分測光領域とから定
められる領域から得られる輝度信号に関する成分の加算
値が用いられる。平均測光値と部分測光値との両方の測
光値が得られるので,これらの両方の測光値を用いて被
写体の測光値の算出など,さまざまな展開を考えること
が可能となる。
【0012】とくにこの発明によると,部分測光値を得
るときには水平方向において上記第1の部分測光用の期
間の間積分が行われる。この積分によって得られた積分
値は,所定の測光輝度を確保するのに必要な値を有して
いる。積分値にもとつづいて部分測光値を算出すること
ができる。積分値が微小であるために,積分値にもとづ
いて部分測光値が算出されないことを未然に防止でき
る。比較的正確に部分測光値を算出できる。さらに,部
分測光値を得るための水平方向の第1の部分測光用の期
間は,上記最大測光領域における中央部分であって所定
の測光精度を確保するのに必要な期間である。上記部分
測光用垂直範囲は上記部分領域の水平範囲よりも大きい
範囲である。主被写体であることが多い人物は,通常の
撮影では撮影領域内において水平方向よりも垂直方向に
広がっている。この発明によると部分測光領域の範囲
は,水平方向よりも垂直方向の方が大きくなっているの
で,部分測光領域全体に対して撮像される主被写体の割
合が大きくなる。
【0013】このため撮影領域の一部分の部分測光値の
水平方向の範囲が広がらざるを得ないときであっても,
主被写体の影響が大きくなり相対的に背景の影響は少な
くなる。
【0014】したがって比較的正確に部分測光領域にも
とづく部分測光値を求めることができるようになる。
【0015】上記において輝度信号に関する成分には,
輝度信号のほか緑信号のように輝度信号とみなせること
ができる信号を含む。
【0016】この発明は,入射する光像を,映像信号に
変換して出力する固体電子撮像素子によって,フィール
ドまたはフレームごとに被写体を撮影するビデオ・カメ
ラにおいて,上記固体電子撮像素子から出力する映像信
号から輝度信号に関する成分を抽出する輝度信号成分抽
出手段,平均測光値を得るときには,上記固体電子撮像
素子の受光領域に関連して定まる撮影領域のうちで測光
領域として定めることができる最大測光領域にほぼ相当
する平均測光領域から得られる上記輝度信号成分抽出手
段によって抽出された輝度信号に関する成分を積算し,
部分測光値を得るときには,平均測光値を得るときのフ
ィールドまたはフレームと異なるフィールドまたはフレ
ームにおいて,撮影領域のほぼ中央部の水平方向よりも
垂直方向が長い領域であり,所定の測光精度を確保する
のに必要な部分測光領域から得られる上記輝度信号成分
抽出手段によって抽出された輝度信号に関する成分を積
算する積算手段,ならびに上記積算手段により得られる
積算値にもとづいて平均測光値および部分測光値を算定
する測光値算定手段を備えていることを特徴とする。
【0017】この発明によるビデオ・カメラの測光方法
は,入射する光像を,映像信号に変換して出力する固体
電子撮像素子によって,フィールドまたはフレームごと
に被写体を撮影するビデオ・カメラにおいて,上記固体
電子撮像素子から出力する映像信号から輝度信号に関す
る成分を抽出し,平均測光値を得るときには,上記固体
電子撮像素子の受光領域に関連して定まる撮影領域のう
ちで測光領域として定めることができる最大測光領域に
ほぼ相当する平均測光領域から得られる上記輝度信号成
分抽出手段によって抽出された輝度信号に関する成分を
積算し,得られた積算値にもとづいて平均測光値を算定
し,部分測光値を得るときには,平均測光値を得るとき
のフィールドまたはフレームと異なるフィールドまたは
フレームにおいて,撮影領域のほぼ中央部の水平方向よ
りも垂直方向が長い領域であり,所定の測光精度を確保
するのに必要な部分測光領域から得られる輝度信号成分
抽出手段によって抽出された輝度信号に関する成分を積
算し,得られた積算値にもとづいて部分測光値を算定す
ることを特徴とする。
【0018】この発明においても,異なるフィールドま
たはフレームにおいて平均測光値および部分測光値が得
られる。平均測光値および部分測光値との両方の測光値
が得られるので,これらの両方の測光値を用いて被写体
の算出などへの応用を考えることが可能となる。部分測
光領域から抽出された輝度信号に関する成分が積算され
る。得られた積算値は,所定の測光精度を確保するのに
必要な値を有している。この場合も積算値にもとづいて
測光値を算定できる。輝度信号に関する成分のレベルが
低いために積算値が微小となり,積算値にもとづいて測
光値を算定できなくなることを未然に防止できる。必ず
しも1水平走査範囲ごとに順序よく積算する必要は必ず
しもなく,たとえば撮影範囲をブロック化して,ブロッ
クごとに部分測光領域の輝度信号に関する成分を積算し
てもよい。
【0019】この発明によっても部分測光領域に対して
撮像される主被写体の占める割合が大きくなり,部分測
光領域にもとづく部分測光値を求めることができる。
【0020】上記撮影領域の垂直方向に上記水平方向の
長さよりも長い範囲で下方向に伸びる長さが,上記撮影
領域の垂直方向の上から1/3より下の範囲に収まるよ
うにすることが好ましい。
【0021】これにより撮影領域に空などが入り込んで
も,その影響を排除することができる。
【0022】
【実施例の説明】図1は,この発明の実施例のディジタ
ル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図であ
る。
【0023】クロック信号発生回路(以下,CGとい
う)1は,クロック信号CLK,CCD4の水平転送路
を駆動するための水平転送パルスH,不要電荷掃出しの
ための基板抜きパルスSUB,Aフィールド垂直転送パ
ルスVAおよびBフィールド垂直転送パルスVBを発生
する。さらに,CG1はフィールド・インデックス信号
FI,ストロボ発光のためのXタイミング信号XTMを
発生する。
【0024】クロック信号CLKは,同期信号発生回路
(以下,SSGという)2に与えられ,SSG2はこの
クロック信号CLKに基づいて水平同期信号HDおよび
垂直同期信号VDを発生し,CG1に与える。
【0025】水平転送パルスHはCCD(固体電子撮像
素子)4に与えられ,基板抜きパルスSUBおよびAフ
ィールド垂直転送パルスVAはVドライバ5を介して,
Bフィールド垂直転送パルスVBはVドライバ6を介し
て,それぞれCCD4に与えられる。
【0026】フィールド・インデックス信号FI,Xタ
イミング信号XTMおよび水平同期信号HDは,CPU
3に与えられる。このCPU3からCG1には露光条件
が設定されたことを示すシャッタのイネーブル信号TS
ENおよびCCD4における露光を開始するための電子
シャッタ制御信号TS1が与えられる。
【0027】CCD4では,基板抜きパルスSUB,A
フィールド垂直転送パルスVA,Bフィールド垂直転送
パルスVBおよび水平転送パルスHによって,インター
レース撮影が行われ,AフィールドとBフィールドの映
像信号(GRGBの色順次信号)が1フィールド期間ご
とに交互に生成されて,順次読み出される。CCD4の
駆動(撮像および映像信号の読出し)は,少なくとも撮
影時と,それに先だつ測光処理において行われる。
【0028】CCD4上に被写体像が結像され,CCD
4から被写体像を表わす映像信号が出力される。
【0029】CCD4から出力されるAフィールドおよ
びBフィールドの映像信号は,相関二重サンプリング回
路(CDS)7を通して色分離回路8に与えられ,被写
体像を表わす3原色,G(緑),R(赤)およびB
(青)の色信号に分離される。
【0030】この色信号G,R,Bはゲイン・コントロ
ール回路(以下,GCAという)9で色バランスの調整
が行われた後,ガンマ補正回路10で階調補正が行われ
て,クランプおよびリサンプリング回路11に入力する。
【0031】クランプおよびリサンプリング回路11は,
3つの色信号R,G,Bをクランプし,かつリサンプリ
ングによってGRGB…の色順次信号に再変換する。こ
の色順次信号はゲイン・コントロールおよびブランキン
グ回路12に入力する。ゲイン・コントロールおよびブラ
ンキング回路12は,色順次信号を記録のために適当なレ
ベルに増幅するとともにこれにブランキング信号を加え
る。回路12の出力信号は続いてA/D変換器13でディジ
タル画像データに変換される。
【0032】後に詳述するように撮影に先だち,測光処
理および測光値に基づく露光制御(アイリスおよびシャ
ッタ速度の制御)が行われる。この測光処理はGCA9
の出力信号に基づいて行われる。このような測光処理お
よび露光制御の後に撮影が行われる。そして,撮影によ
りCCD4から得られる映像信号が上述した回路10,1
1,12および13を経てディジタル画像データとなり,画
像データ処理回路(図示略)でY/C分離,データ圧縮
等の加工が加えられたのち,メモリ・カード等の記録媒
体に記録されることになる。
【0033】測光処理のために,YL 合成回路14,ゲー
ト回路15,積分回路16および増幅回路17が設けられてい
る。CPU3はゲート回路15を制御するウインドウ信号
WINDおよび積分回路16をリセットするリセット信号
HLRSTを出力する。これらの信号WINDおよびH
LRSTのタイミングについては後述する。またこの実
施例ではCPU3はA/D変換器18を内蔵している。
【0034】ゲイン・コントロール回路9から出力され
る色信号R,GおよびBはYL 合成回路14で加算され,
相対的に低周波の輝度信号YL (以下単に輝度信号YL
という)が生成される。この輝度信号YL は,所要の水
平走査期間においてウインドウ信号WINDが与えられ
ている期間ゲート回路15を通過する。積分回路16はリセ
ット信号HLRSTが与えられたときにリセットされ,
その後ゲート回路15から入力する輝度信号YL を積分す
る。積分回路16の積分信号は増幅回路17で増幅されたの
ち,積分回路16がリセットされる直前にCPU3のA/
D変換器18によってディジタル積分データに変換され,
CPU3に取込まれる。
【0035】この実施例では,視野内のほぼ全域の平均
的な明るさを測定するアベレージ測光(以下,AV測光
という),視野内のほぼ1/3の上部の平均的な明るさ
を測定するアベレージ上部測光(以下,AV上部測光と
いう),視野内のほぼ2/3の下部の平均的な明るさを
測定するアベレージ下部測光(以下,AV下部測光とい
う)および視野内の主要被写体の明るさを測定するスポ
ット測光(以下,SP測光という)が行なわれる。
【0036】視野内の主要被写体と背景との明るさが異
なり,それに応じた適切な露光条件を設定する必要のあ
る場合にSP測光が有効である。また屋外撮影の場合に
は視野内の上部領域に空が写ることが多い。このためA
V測光を行ないそれに応じて露光条件を定めて撮影する
と,視野内の下部領域が暗くなることがある。このよう
な場合にAV下部測光が有効である。
【0037】さらに主被写体が明るくその背景が暗い場
合,撮影領域全体の輝度レベルが低くなるので撮影領域
全体にもとづくAV測光値により露光制御が行なわれる
と撮影により得られた主被写体像が白とびしたり背景が
真暗になってしまう。また撮影領域のほぼ中央の部分の
領域のSP測光値により露光制御が行なわれると,背景
は真暗になってしまう。これは後述するようにSP領域
を含み撮影領域のうちの下部2/3程度のAV下部領域
にもとづいて得られるAV下部測光値を用いて露光制御
することが好ましい。主被写体の輝度値の影響を受け,
かつ背景の影響を少なくでき,比較的適正な露光制御が
可能となる。
【0038】1フレームを構成するAフィールド画像と
Bフィールド画像とはほぼ同時点の視野像を表わしてい
ると考えれるので,この実施例ではAフィールドの映像
信号がAV上部測光,AV下部測光およびAV測光のた
めに,Bフィールドの映像信号がSP測光のためにそれ
ぞれ用いられる。AV上部測光はAフィールドのほぼ前
半部において行なわれ,AV下部測光はAフィールドの
ほぼ後半部において行なわれる。AV測光の測光値はA
V上部測光のための積分値とAV下部測光のための積分
値との加算値から得られる。
【0039】また,この実施例では積分回路16による積
分とA/D変換器18によるA/D変換動作および加算処
理とが,水平走査期間ごとに交互に行なわれる。
【0040】図2はCCD4の撮影領域20内に設定され
たAV上部測光領域,AV下部測光領域,AV測光領域
およびSP測光領域をそれぞれ示すものである。
【0041】AV上部測光領域は,撮影領域のほぼ1/
3の上部にわたって設定される。この実施例ではAV上
部測光領域は,横方向が水平同期信号HDの立下り(水
平走査期間の開始の時点)から16.15 μsの経過後,40
μsの期間に設定され,縦方向が第35番目の水平走査ラ
インから第100 番目の水平走査ラインまでの間に設定さ
れる。
【0042】AV下部測光領域は,撮影領域のほぼ2/
3の下部領域にわたって設定される。この実施例ではA
V下部測光領域は,横方向が水平同期信号HDの立下り
(水平走査期間の開始の時点)から16.15 μsの経過
後,40μsの期間に設定され,縦方向が第101 番目の水
平走査ラインから第246 番目の水平走査ラインまでの間
に設定される。
【0043】AV測光領域はAV上部測光領域とAV下
部測光領域とを合わせた領域であり,基本的に撮影領域
20のほぼ全域にわたって設定される。この実施例ではA
V測光領域は,横方向が水平同期信号HDの立下り(水
平走査期間の開始の時点)から16.15 μsの経過後,40
μsの期間となり,縦方向が第35番目の水平走査ライン
から第246 番目の水平走査ラインまでの間となる。
【0044】SP測光領域は,撮影領域20内の任意位置
に小さな領域として設定される。この実施例ではSP測
光領域は撮影領域20の中央部に設定され,横方向が水平
同期信号HDの立下りから28.15 μsの経過後の15μs
の期間に,縦方向が第101 番目の水平走査ラインから第
208 番目の水平走査ラインまでの間に設定されている。
【0045】また図2には撮影領域20内に存在する主被
写体(人物)OBも示されている。主被写体OBは撮影
領域20において水平方向より垂直方向に広がっている。
SP測光領域も水平方向よりも垂直方向に広がってい
る。このためSP測光領域全体に対して,主被写体OB
が含まれる割合が大きくなり,SP測光領域においては
背景の影響よりも主被写体OBの影響が大きくなってい
る。したがってSP測光領域に背景が入り込んだとして
も比較的正確に主被写体の輝度値を求めることができ
る。
【0046】図3は,CPU3のA/D変換器18に入力
するAV測光領域の1水平走査範囲ごとの電圧(検出電
圧)と輝度値との関係を示すグラフである。図6におい
て縦軸に示す検出電圧はAV測光領域の1水平走査範囲
(時間にして40[μs])の積分量に対応するものであ
り,この電圧をAV測光領域全体に加算した場合に算出
されるのが図3の横軸に示す輝度値である。
【0047】輝度値を算定するためのグラフA1 〜A4
は露光条件によってどのグラフを用いるかが決定され
る。絞りF3.5 ,シャッタ・スピード1/15秒のときは
1 のグラフが用いられ,絞りF3.5 ,シャッタ・スピ
ード1/120 秒のときはA2 のグラフが用いられ,絞り
F14,シャッタ・スピード1/60秒のときはA3 のグラ
フが用いられ,絞りF14,シャッタ・スピード1/240
秒のときはA4 のグラフが用いられる。
【0048】このディジタル・スチル・カメラでは積分
誤差,A/D変換誤差などを考慮して比較的信頼できる
測光値を得るために適正範囲が定められている。この適
正範囲は検出電圧で375 [mV]程度から3000[mV]
程度に定められている。適正範囲は図4に示す基準輝度
値に対する被写体輝度値を用いて表わすと基準輝度値−
1EVから基準輝度値+2EVの範囲となる。得られた
検出電圧がこの測光範囲外のときは測光値の信頼性が低
いので露光条件を変えて再測光が行なわれる。
【0049】図3はAV測光領域に関するグラフである
が,SP測光領域に関するグラフも1水平走査範囲と輝
度値に関して定められている。この場合,適正範囲は図
3に示すものよりも狭くかつ検出電圧も低くなろう。
【0050】図4は基準輝度値に対する被写体輝度値
と,この被写体輝度値のときにA/D変換器18から出力
される輝度データの最下位ビットが変化(1LSBの変
化)したときの輝度値の変化量と検出電圧の対応関係を
表わしている。
【0051】基準輝度値とは,ある露光条件での輝度値
をいう。たとえば絞りF3.5 ,シャッタ・スピード1/
15秒ならば7.5 EVが基準輝度値であり,絞りF3.5 ,
シャッタ・スピード1/120 秒ならば10.5EVが基準輝
度値である。
【0052】検出電圧はA/D変換器18において輝度デ
ータに変換される。したがってA/D変換器18の1LS
Bの変化に対する輝度値の変化量が最も細かく輝度値を
算出することのできる測光の精度である。
【0053】SP測光を行なう場合,AV測光におい
て,被写体輝度値が(基準輝度値−1.75EV)のときに
A/D変換器18の出力輝度データが±1LSB変化した
ときの輝度値の変化量が0.1 EV程度であれば,SP測
光値として信頼することができる。
【0054】SP測光値として信頼することができるS
P測光領域の水平方向の範囲を求める。
【0055】検出電圧は1水平走査範囲の積分時間に比
例している。AV測光領域における1水平走査範囲は1
水平走査期間がほぼ60[μs]であることから40[μ
s]程度に設定される。求めるべきSP測光領域におけ
る1水平走査範囲をx[μs]とおく。
【0056】A/D変換器18の出力輝度データが±1L
SB変化したときの輝度値の変化量が0.1 EV程度のと
きの検出電圧は140 [mV]となる。また適正範囲内の
検出電圧の最低レベルは375 [mV]である(図3参
照)。
【0057】したがって次の比例式が成立する。
【数1】40:x=375 :140
【0058】上の比例式からx=14.93 となりSP測光
領域の水平走査範囲の時間はほぼ15[μs]となる。こ
のようにして図2に示すようにSP測光領域の水平走査
範囲の時間が定まることになる。
【0059】またSP領域とAV領域の水平走査範囲に
おける時間比率は(14.93 /40)×100 =37.3%とな
る。したがってSP測光によって上記の精度を保つため
にはAV測光領域の水平走査範囲(40[μs])に対し
て37.3%(ほぼ1/3程度)以上のSP測光領域の水平
走査範囲(15[μs])が必要となる。
【0060】AV上部測光とAV下部測光とはいずれも
Aフィールド期間において行なわれ,縦方向の水平走査
ラインの設定ラインが異なるのみである。このためにA
V上部測光およびAV下部測光のいずれにおいても図5
に示されているように,第35番目の水平同期信号HDの
立下りから16.15 μs後にパルス幅40μsのウインドウ
信号WINDがゲート回路15に与えられる。このウイン
ドウ信号WINDが与えられている間,ゲート回路15は
入力する輝度信号YL を通過させ,この輝度信号YL
積分回路16に入力する。
【0061】積分回路16は先行するフィールドにおいて
既にリセットされており,ゲート回路15を通過して入力
する輝度信号YL を積分する。ウインドウ信号WIND
がLレベルになって輝度信号YL の積分回路16への入力
が停止すると,積分回路16の積分出力はそのまま保持さ
れるとともにこの積分回路16の積分出力がCPU3に内
蔵されたA/D変換器18によってディジタル・データに
変換される。A/D変換に要する時間はこの実施例では
15μsである。この後,積分回路16は,CPU3から与
えられる水平ライン・リセット信号HLRSTによって
リセットされ次の積分動作に備える。
【0062】CPU3に付属したメモリ(たとえばRA
M)にはAV上部測光により得られたデータを記憶する
AV上部積分データ記憶領域と,AV下部測光により得
られたデータを記憶するAV下部積分データ記憶領域と
がある。
【0063】AV上部積分データ記憶領域は第34番目の
水平同期信号HDに同期してクリアされている。A/D
変換器18によってディジタル・データに変換された積分
値はこのAV上部積分データ記憶領域に先のデータ(第
1番目の場合にはクリアされているので零である)に加
算されて記憶される。
【0064】A/D変換器18によるA/D変換,積分回
路16のリセットおよび積分データの加算処理は,次の第
36番目の水平走査期間において行われる。
【0065】以上のようにして,AV上部測光領域内に
おける1本の水平走査ラインにそう積分回路16による輝
度信号YL の積分と,この積分により得られた積分信号
のA/D変換,積分回路16のリセットおよびメモリへの
積分データの加算とが,水平走査期間毎に交互に繰返し
て行われる。そして,この繰返しは,第100 番目の水平
走査期間まで行われる。
【0066】このようにしてAV上部積分データ記憶領
域に記憶されたデータとAV下部積分データ記憶領域に
記憶されたデータとからAV測光値が得られる。
【0067】Bフィールド期間におけるSP測光におい
ては,図6に示されているように,パルス幅15μsのウ
インドウ信号WINDが第101 番目の水平同期信号HD
の立下りから28.15 μs後にゲート回路15に与えられ,
この間,積分回路16は入力する輝度信号YL を積分す
る。ウインドウ信号WINDは1水平走査期間置きに第
208 番目の水平走査期間まで行われる。積分回路16から
出力される積分信号の積分データへのA/D変換,積分
回路16のリセットおよび積分データのメモリにおける加
算は上述のAV測光の場合と同様に,積分動作の次の一
水平走査期間において行われる。
【0068】このようにして,一水平走査期間おきに輝
度信号YL の積分が行われ,積分後の次の水平走査期間
においてA/D変換,その他の処理が行われるので,低
速のA/D変換器を用いても充分に対応できる。そし
て,一水平走査ラインおきに積分を行っても,SP測光
でさえ54本の水平走査ラインにそう積分が可能であるか
ら,測光値を得るために充分な量の積分データを得るこ
とができる。
【0069】上述の説明において,Aフィールド期間に
AV上部,AV下部およびAV測光を,Bフィールド期
間にSP測光を行っているが,逆にAフィールド期間に
SP測光を,Bフィールド期間にAV上部,AV下部お
よびAV測光を行うようにしてもよいし,両フィールド
または一方のフィールドでAV測光(AV上部,AV下
部測光)のみまたはSP測光のみを行うようにしてもよ
いのはいうまでもない。
【0070】このようにして得られたいずれかの測光値
から露光制御(シャッタ速度および絞り値の決定)が行
なわれて被写体が撮影される。
【0071】上記においてはそれぞれの領域に対応して
1水平走査範囲ごとに積分し,この積分値を加算してい
るが,撮影領域をブロック化し,ブロックごとにそれぞ
れの領域の輝度信号を積算するようにしてもよい。この
ときにはブロックごとに輝度信号を記憶するための回路
が用いられることになろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例によるディジタル・スチル・
ビデオ・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図2】検出電圧と輝度値との関係を示すグラフであ
る。
【図3】基準輝度値に対する被写体輝度値と,そのとき
にデータの1LSBが変化したときの輝度値の変化量と
検出電圧との関係を示している。
【図4】撮影領域内に設定された測光領域を示す。
【図5】アベレージ測光を行なう場合のタイム・チャー
トである。
【図6】スポット測光を行なう場合のタイム・チャート
である。
【符号の説明】
3 CPU(制御手段) 4 CCD(固体電子撮像素子) 14 YL 合成回路 15 ゲート回路 16 積分回路 17 増幅回路 18 A/D変換器 20 撮影領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三宅 泉 埼玉県朝霞市泉水三丁目11番46号 富士 写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−151130(JP,A) 特開 平3−187580(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/235 - 5/243

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射する光像を,映像信号に変換して出
    力する固体電子撮像素子によって,フィールドまたはフ
    レームごとに被写体を撮影するビデオ・カメラにおい
    て, 上記固体電子撮像素子から出力される映像信号から輝度
    信号に関する成分を抽出する輝度信号成分抽出手段,上記輝度信号成分抽出手段によって抽出された輝度信号
    に関する成分を入力し, 平均測光値を得るときには,
    平走査期間のうちの,上記固体電子撮像素子の受光領域
    に関連して定まる撮影領域のうちで測光領域として定め
    ることができる最大測光領域における水平方向の範囲に
    ほぼ相当する第1の平均測光期間の間,入力する輝度信
    号に関する成分を,上記最大測光領域における垂直方向
    の範囲に相当する期間にわたって,水平走査期間ごとに
    出力し,部分測光値を得るときには,平均測光値を得る
    ときのフィールドまたはフレームと異なるフィールドま
    たはフレームにおいて,水平走査期間のうちの,上記最
    大測光領域における水平方向のほぼ中央部分の部分領域
    における水平方向の範囲であって所定の測光精度を確保
    するのに必要な範囲に相当する第1の部分測光期間の
    間,入力する輝度信号に関する成分を,少なくとも,上
    記部分領域の水平範囲よりも大きい部分測光用垂直範囲
    に相当する期間にわたって,水平走査期間ごとに出力す
    るゲート手段上記ゲート手段から出力される輝度信号
    に関する成分を,水平走査期間ごとに積分する積分手
    段,ならびに平均測光値を得るときには,上記積分手段
    によって上記第1の平均測光期間の間の積分によって得
    られた積分値のうち,上記最大測光領域の垂直方向の範
    囲に相当する第2の平均測光期間のものを加算し,部分
    測光値を得るときには上記積分手段によって上記第2の
    部分測光期間にわたって積分された積分値のうち,上記
    部分測光用垂直範囲に相当する期間のものを加算する加
    算手段, を備えたビデオ・カメラ。
  2. 【請求項2】 上記第2の部分測光期間が,上記最大測
    光領域における垂直方向の上から1/3より下の範囲
    相当する期間である,請求項1に記載のビデオ・カメ
    ラ。
  3. 【請求項3】 入射する光像を,映像信号に変換して出
    力する固体電子撮像素子によって,フィールドまたはフ
    レームごとに被写体を撮影するビデオ・カメラにおい
    て, 上記固体電子撮像素子から出力する映像信号から輝度信
    号に関する成分を抽出する輝度信号成分抽出手段, 均測光値を得るときには,上記固体電子撮像素子の受
    光領域に関連して定まる撮影領域のうちで測光領域とし
    て定めることができる最大測光領域にほぼ相当する平均
    測光領域から得られる上記輝度信号成分抽出手段によっ
    て抽出された輝度信号に関する成分を積算し,部分測光
    値を得るときには,平均測光値を得るときのフィールド
    またはフレームと異なるフィールドまたはフレームにお
    いて,撮影領域のほぼ中央部の水平方向よりも垂直方向
    が長い領域であり,所定の測光精度を確保するのに必要
    な部分測光領域から得られる上記輝度信号成分抽出手段
    によって抽出された輝度信号に関する成分を積算する積
    算手段,ならびに上記積算手段により得られる積算値に
    もとづいて平均測光値および部分測光値を算定する測光
    値算定手段, を備えたビデオ・カメラ。
  4. 【請求項4】 上記部分測光領域の垂直方向に上記水平
    方向の長さよりも長い範囲で下方向に伸びる長さが,上
    記撮影領域の垂直方向の上から1/3より下の範囲に収
    まる範囲である, 請求項3に記載のビデオ・カメラ。
  5. 【請求項5】 入射する光像を,映像信号に変換して出
    力する固体電子撮像素子によって,フィールドまたはフ
    レームごとに被写体を撮影するビデオ・カメラにおい
    て, 上記固体電子撮像素子から出力される映像信号から輝度
    信号に関する成分を抽出し, 平均測光値を得るときには,水平走査期間のうちの,
    記固体電子撮像素子の受光領域に関連して定まる撮影領
    域のうちで測光領域として定めることができる最大測光
    領域における水平方向の範囲にほぼ相当する第1の平均
    測光期間の間,上記固体電子撮像素子から出力される映
    像信号から輝度信号に関する成分を,上 記最大測光領域
    における垂直方向の範囲に相当する期間にわたって,水
    平走査期間ごとに抽出し,抽出した輝度信号に関する部
    分を水平走査期間ごとに積分し,得られた積分値のう
    ,上記最大測光領域の垂直方向の範囲にほぼ相当する
    第2の平均測光期間のものを加算し, 部分測光値を得るときには,平均測光値を得るときのフ
    ィールドまたはフレームを異なるフィールドまたはフレ
    ームにおいて,水平走査期間のうちの,上記最大測光領
    域における水平方向のほぼ中央部分の部分領域における
    水平方向の範囲であって所定の測光精度を確保するのに
    必要な第1の部分測光期間の間,上記固体電子撮像素子
    から出力される映像信号から輝度信号に関する成分を,
    少なくとも、上記部分領域の水平範囲よりも大きい部分
    測光用垂直範囲に相当する期間にわたって,水平走査期
    間ごとに抽出し,抽出した輝度信号に関する成分を,水
    平走査期間ごとに積分し,得られた積分値のうち,上記
    部分測光用垂直範囲に相当する期間のものを加算する, ビデオ・カメラの測光方法。
  6. 【請求項6】 上記第2の部分測光用の範囲が,上記最
    大測光領域における垂直方向の上から1/3より下の範
    囲である,請求項5に記載のビデオ・カメラの測光方
    法。
  7. 【請求項7】 入射する光像を,映像信号に変換して出
    力する固体電子撮像素子によって,フィールドまたはフ
    レームごとに被写体を撮影するビデオ・カメラにおい
    て, 上記固体電子撮像素子から出力する映像信号から輝度信
    号に関する成分を抽出し, 平均測光値を得るときには,上記固体電子撮像素子の受
    光領域に関連して定まる撮影領域のうちで測光領域とし
    て定めることができる最大測光領域にほぼ相当する平均
    測光領域から得られる上記輝度信号成分抽出手段によっ
    て抽出された輝度信号に関する成分を積算し,得られた
    積算値にもとづいて平均測光値を算定し, 部分測光値を得るときには,平均測光値を得るときのフ
    ィールドまたはフレームと異なるフィールドまたはフレ
    ームにおいて,撮影領域のほぼ中央部の水平方向よりも
    垂直方向が長い領域であり,所定の測光精度を確保する
    のに必要な部分測光領域から得られる輝度信号成分抽出
    手段によって抽出された輝度信号に関する成分を積
    し,得られた積算値にもとづいて部分測光値を算定す
    る,ビデオ・カメラの測光方法。
  8. 【請求項8】 上記部分測光領域の垂直方向に上記水平
    方向の長さよりも長い範囲で下方向に伸びる長さが,上
    記撮影領域の垂直方向の上から1/3より下の範囲に収
    まるものである, 請求項7に記載のビデオ・カメラの測光方法。
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