JP2899031B2 - 自動露出制御装置 - Google Patents
自動露出制御装置Info
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- JP2899031B2 JP2899031B2 JP1344803A JP34480389A JP2899031B2 JP 2899031 B2 JP2899031 B2 JP 2899031B2 JP 1344803 A JP1344803 A JP 1344803A JP 34480389 A JP34480389 A JP 34480389A JP 2899031 B2 JP2899031 B2 JP 2899031B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/72—Combination of two or more compensation controls
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Exposure Control For Cameras (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオ・カメラ等に用いる好適な自動露出制
御装置に関する。
御装置に関する。
従来よりビデオ・カメラ等には露出を常に最適状態に
保つため、自動露出制御装置が設けられている。
保つため、自動露出制御装置が設けられている。
これらの自動露出制御装置では、通常出力映像信号レ
ベルが一定になるように、光学系の絞り及び映像信号レ
ベルを制御する。絞りや映像信号レベルを制御するため
の測光回路としては、従来１画面内の全体について平均
化を行う回路が用いられたが、被写体と背景との輝度差
が大きい場合には、逆光であれば被写体が黒くつぶれ、
順光であれば被写体が白くとんでしまい、共に不自然な
画像になる。これを防ぐために、画面の一部分、例えば
被写体の位置している確率の高い中央部分の枠内を重点
的に測光する方式が提案された。この測光方式では、測
光枠の位置が画面内で固定されているので、以下、固定
枠重点測光方式と呼ぶ。
ベルが一定になるように、光学系の絞り及び映像信号レ
ベルを制御する。絞りや映像信号レベルを制御するため
の測光回路としては、従来１画面内の全体について平均
化を行う回路が用いられたが、被写体と背景との輝度差
が大きい場合には、逆光であれば被写体が黒くつぶれ、
順光であれば被写体が白くとんでしまい、共に不自然な
画像になる。これを防ぐために、画面の一部分、例えば
被写体の位置している確率の高い中央部分の枠内を重点
的に測光する方式が提案された。この測光方式では、測
光枠の位置が画面内で固定されているので、以下、固定
枠重点測光方式と呼ぶ。
第７図は一般的な民生用ビデオ・カメラの固定枠重点
測光方式による従来の自動露出制御装置の構成ブロック
図を示す。10は撮影レンズ、12は入射光量を規制する絞
り、14は撮像素子、16はバツフア、18はAGC（オート・
ゲイン・コントロール）回路、20は絞り12を制御するた
めの測光回路、22は測光回路20の出力に従い絞り12を駆
動する絞り駆動回路、24はAGC回路18の利得を制御する
ための測光回路、26は測光回路20,24の測光枠を指示す
る枠信号を出力する枠信号発生回路、28は映像信号出力
端子、30は複合同期信号入力端子である。
測光方式による従来の自動露出制御装置の構成ブロック
図を示す。10は撮影レンズ、12は入射光量を規制する絞
り、14は撮像素子、16はバツフア、18はAGC（オート・
ゲイン・コントロール）回路、20は絞り12を制御するた
めの測光回路、22は測光回路20の出力に従い絞り12を駆
動する絞り駆動回路、24はAGC回路18の利得を制御する
ための測光回路、26は測光回路20,24の測光枠を指示す
る枠信号を出力する枠信号発生回路、28は映像信号出力
端子、30は複合同期信号入力端子である。
上述の如く、測光回路20は撮像素子14の出力レベルが
一定になるように、絞り駆動回路22を介して絞り12を制
御し、また、測光回路24はAGC回路18の出力信号レベル
が一定になるように、AGC回路18の利得を制御する。
一定になるように、絞り駆動回路22を介して絞り12を制
御し、また、測光回路24はAGC回路18の出力信号レベル
が一定になるように、AGC回路18の利得を制御する。
第８図は測光回路20の構成例を示す。測光回路24も同
様の構成である、31はアナログ・スイツチ、32,34はロ
ー・パス・フイルタ（LPF）、36,38は抵抗、40は、バツ
フアである。バツフア16の出力映像信号はLPF32に直接
及びアナログ・スイツチ31を介してLPF34に印加され
る。アナログ・スイツチ31は枠信号発生回路26の出力す
る枠信号により開閉制御され、映像信号の測光枠内に相
当する部分では閉成状態になる。つまり、LPF32は画面
全体についての平均信号を出力し、LPF34は測光枠内に
ついて平均信号を出力する。これらの平均信号をそれぞ
れ抵抗36,38で重み付けした後、加算し、バツフア40か
ら出力する。LPF32の出力の重み付けが大きければ、全
体平均測光に近くなり、その逆ならば測光枠内の重点測
光に近くなる。
様の構成である、31はアナログ・スイツチ、32,34はロ
ー・パス・フイルタ（LPF）、36,38は抵抗、40は、バツ
フアである。バツフア16の出力映像信号はLPF32に直接
及びアナログ・スイツチ31を介してLPF34に印加され
る。アナログ・スイツチ31は枠信号発生回路26の出力す
る枠信号により開閉制御され、映像信号の測光枠内に相
当する部分では閉成状態になる。つまり、LPF32は画面
全体についての平均信号を出力し、LPF34は測光枠内に
ついて平均信号を出力する。これらの平均信号をそれぞ
れ抵抗36,38で重み付けした後、加算し、バツフア40か
ら出力する。LPF32の出力の重み付けが大きければ、全
体平均測光に近くなり、その逆ならば測光枠内の重点測
光に近くなる。
しかし、上記の固定測光枠重点測光方式では、以下の
問題点がある。即ち、測光枠は被写体全体に関し充分な
情報を得られるだけの大きさであるのが好ましいが、画
面における測光枠の位置が固定され、その大きさも一定
であるので、各種の撮影状況に対応した露出制御を実現
できない。例えば、屋外撮影では、画面上部に空が入る
逆光状態がしばしば生じるが、これに対して被写体を重
点測光し、被写体の黒つぶれを回避したい場合には、重
点測光枠は第９図（ａ）に示すように、横に広い大型の
ものが望ましい。しかし、第９図（ｂ）に示すような比
較的小さい被写体に対して逆光状態が生じた場合には、
測光枠内に高輝度の背景が入り平均輝度が高くなり被写
体は黒つぶれになってしまう。
問題点がある。即ち、測光枠は被写体全体に関し充分な
情報を得られるだけの大きさであるのが好ましいが、画
面における測光枠の位置が固定され、その大きさも一定
であるので、各種の撮影状況に対応した露出制御を実現
できない。例えば、屋外撮影では、画面上部に空が入る
逆光状態がしばしば生じるが、これに対して被写体を重
点測光し、被写体の黒つぶれを回避したい場合には、重
点測光枠は第９図（ａ）に示すように、横に広い大型の
ものが望ましい。しかし、第９図（ｂ）に示すような比
較的小さい被写体に対して逆光状態が生じた場合には、
測光枠内に高輝度の背景が入り平均輝度が高くなり被写
体は黒つぶれになってしまう。
また、第９図（ｃ）に示すような過順光状態が生じた
場合には、測光枠内に低輝度の背景が入り平均輝度が低
くなり被写体が白くとんでしまう。
場合には、測光枠内に低輝度の背景が入り平均輝度が低
くなり被写体が白くとんでしまう。
本発明は、上述した問題点を解決することを目的とし
てなされたもので、その特徴とするところは、画面内の
所定の位置に設定された第１の領域と、該第１の領域の
周辺部を含む第２の領域それぞれにおける輝度レベルを
検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて露
出制御信号を演算する露出制御手段と、前記各領域にお
ける輝度レベルの比に関する第１の情報を求める第１の
演算手段と、前記各領域における輝度レベルの差分に関
する第２の情報を求める第２の演算手段と、前記第１の
情報と前記第２の情報がそれぞれ所定値以上であるとき
に逆光状態と判別する判別手段と、前記判別手段の判別
結果にしたがって前記露出制御信号に逆光補正を行う補
正手段とを備えた自動露出制御装置にある。
てなされたもので、その特徴とするところは、画面内の
所定の位置に設定された第１の領域と、該第１の領域の
周辺部を含む第２の領域それぞれにおける輝度レベルを
検出する検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて露
出制御信号を演算する露出制御手段と、前記各領域にお
ける輝度レベルの比に関する第１の情報を求める第１の
演算手段と、前記各領域における輝度レベルの差分に関
する第２の情報を求める第２の演算手段と、前記第１の
情報と前記第２の情報がそれぞれ所定値以上であるとき
に逆光状態と判別する判別手段と、前記判別手段の判別
結果にしたがって前記露出制御信号に逆光補正を行う補
正手段とを備えた自動露出制御装置にある。
また、本発明における他の特徴は、画面内の所定の位
置に設定された第１の領域と、該第１の領域の周辺部を
含む第２の領域それぞれにおける輝度レベルを検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて露出制御信
号を演算する露出制御手段と、前記各領域における輝度
レベルの比に関する第１の情報を求める第１の演算手段
と、前記各領域における輝度レベルの差分に関する第２
の情報を求める第２の演算手段と、前記第１の情報と前
記第２の情報がそれぞれ所定値以上であるときに前記露
出制御信号に露出補正を行う補正手段とを備え、前記補
正手段は、前記露出制御信号に露出補正を行うモードに
移行するときの前記第１の情報と前記第２の情報のレベ
ルと、前記露出補正を行うモードが解除されるときの前
記第１の情報と前記第２の情報のレベルとを異ならせる
ことによってヒステリシス特性を有するように構成され
た自動露出制御装置にある。
置に設定された第１の領域と、該第１の領域の周辺部を
含む第２の領域それぞれにおける輝度レベルを検出する
検出手段と、前記検出手段の出力に基づいて露出制御信
号を演算する露出制御手段と、前記各領域における輝度
レベルの比に関する第１の情報を求める第１の演算手段
と、前記各領域における輝度レベルの差分に関する第２
の情報を求める第２の演算手段と、前記第１の情報と前
記第２の情報がそれぞれ所定値以上であるときに前記露
出制御信号に露出補正を行う補正手段とを備え、前記補
正手段は、前記露出制御信号に露出補正を行うモードに
移行するときの前記第１の情報と前記第２の情報のレベ
ルと、前記露出補正を行うモードが解除されるときの前
記第１の情報と前記第２の情報のレベルとを異ならせる
ことによってヒステリシス特性を有するように構成され
た自動露出制御装置にある。
これによって測光枠による重点測光方式で不適正露出
となりがちな逆光撮影時や過順光撮影時でも、上記判別
手段及び補正手段により逆光状態，過順光状態を簡単に
判別してこれを補正することができ、適切な露出制御を
行うことができる。
となりがちな逆光撮影時や過順光撮影時でも、上記判別
手段及び補正手段により逆光状態，過順光状態を簡単に
判別してこれを補正することができ、適切な露出制御を
行うことができる。
以下、本発明における自動露出制御装置を各図を参照
しながらその一実施例について詳述する。
しながらその一実施例について詳述する。
第１図は本発明における自動露出制御装置の構成を示
すブロツク図である。前述の第７図と同一構成要素につ
いては同一符号を付し、その説明を省略する。
すブロツク図である。前述の第７図と同一構成要素につ
いては同一符号を付し、その説明を省略する。
同図において、42は画面の逆光，過順光等の状態を判
別してこれを補正するための逆光・過順光補正回路であ
り、撮像画面内を複合同期信号にしたがって複数領域に
分割設定された各領域の輝度情報にもとづき、撮像画面
内の被写体位置を実質的に追尾して該位置における輝度
情報を的確に検出し、背景の輝度情報と所定の演算を行
い、測光値を補正するための補正信号を発生するもので
ある。詳細は後述する。
別してこれを補正するための逆光・過順光補正回路であ
り、撮像画面内を複合同期信号にしたがって複数領域に
分割設定された各領域の輝度情報にもとづき、撮像画面
内の被写体位置を実質的に追尾して該位置における輝度
情報を的確に検出し、背景の輝度情報と所定の演算を行
い、測光値を補正するための補正信号を発生するもので
ある。詳細は後述する。
44は撮像画面上に固定の測光領域（測光枠）を設定す
る測光枠信号発生回路26から出力された固定枠信号及び
逆光・過順光補正回路42から出力された補正信号に従
い、バツフアアンプ16の出力レベルにもとづいて測光を
行う測光回路である。46は測光回路44と実質的に同様の
構成を有し、AGC回路18の出力信号レベルにもとづいて
測光を行う測光回路である。
る測光枠信号発生回路26から出力された固定枠信号及び
逆光・過順光補正回路42から出力された補正信号に従
い、バツフアアンプ16の出力レベルにもとづいて測光を
行う測光回路である。46は測光回路44と実質的に同様の
構成を有し、AGC回路18の出力信号レベルにもとづいて
測光を行う測光回路である。
次に第１図に示す自動露出制御装置の動作について説
明する。被写体からの光は撮影光学系10に入射し、絞り
12により光量を制限された後撮像素子14の撮像面上に結
像する。撮像素子14の出力はバツフアアンプ16を介して
AGC回路18及び測光回路44に印加される。AGC回路18の出
力は、映像信号出力端子28から図示しない映像信号処理
回路へと供給される。AGC回路18の出力は、また測光回
路46及び逆光・過順光補正回路42にも印加されており、
測光回路44,46は固定枠信号発生回路26からの固定枠信
号及び逆光・過順光補正回路42からの補正信号にもとづ
いて入力輝度信号レベルを検出し、測光回路44は絞り駆
動回路22を介して絞り12の開口量を制御し、測光回路46
はAGC回路18の利得を制御する。これによって映像信号
レベルを一定に保つ。尚、バツフアアンプ16とAGC回路1
8との間には、所謂γ処理回路が接続されることがある
が、一般的に信号レベルは上記のような絞り制御及びAG
C制御ループによって制御される。
明する。被写体からの光は撮影光学系10に入射し、絞り
12により光量を制限された後撮像素子14の撮像面上に結
像する。撮像素子14の出力はバツフアアンプ16を介して
AGC回路18及び測光回路44に印加される。AGC回路18の出
力は、映像信号出力端子28から図示しない映像信号処理
回路へと供給される。AGC回路18の出力は、また測光回
路46及び逆光・過順光補正回路42にも印加されており、
測光回路44,46は固定枠信号発生回路26からの固定枠信
号及び逆光・過順光補正回路42からの補正信号にもとづ
いて入力輝度信号レベルを検出し、測光回路44は絞り駆
動回路22を介して絞り12の開口量を制御し、測光回路46
はAGC回路18の利得を制御する。これによって映像信号
レベルを一定に保つ。尚、バツフアアンプ16とAGC回路1
8との間には、所謂γ処理回路が接続されることがある
が、一般的に信号レベルは上記のような絞り制御及びAG
C制御ループによって制御される。
逆光・過順光補正回路42の具体的構成の詳細を第２図
に示す。同図においてAGC回路18から出力される映像信
号はゲートスイツチ50を介して積分回路51に印加され
る。A/D変換器52は積分回路51の積分出力をデイジタル
値に変換し、制御用のマイクロコンピユータ53へと供給
する。マイクロコンピユータ53は、フイールド（画面）
毎にA/D変換器52の出力を取り込み、積分回路51をフイ
ールド周期でリセツトする。マイクロコンピユータ53の
制御動作について、詳細は後述するが、画面を複数の領
域に分割すべく、その分割位置を示す信号を画面分割信
号発生回路54に印加する。画面分割信号発生回路54は、
この分割位置信号と入力端子30より入力される映像信号
の複合同期信号とからゲートスイツチ50の開閉を制御す
る画面分割信号を発生する。これによりスイツチ50は、
映像信号中の分割枠内に相当する映像信号の部分につい
ては閉成されてａ接点に接続され、分割枠外の相当する
映像信号の部分については開放されてａ接点と接続され
ないので、積分回路51は分割枠内に相当する映像信号レ
ベルのみ積分することができる。マイクロコンピユータ
53は、その各分割枠内の積分情報より画面の逆光，過順
光状態を判別し、D/A変換器55へ露出補正データを出力
する。
に示す。同図においてAGC回路18から出力される映像信
号はゲートスイツチ50を介して積分回路51に印加され
る。A/D変換器52は積分回路51の積分出力をデイジタル
値に変換し、制御用のマイクロコンピユータ53へと供給
する。マイクロコンピユータ53は、フイールド（画面）
毎にA/D変換器52の出力を取り込み、積分回路51をフイ
ールド周期でリセツトする。マイクロコンピユータ53の
制御動作について、詳細は後述するが、画面を複数の領
域に分割すべく、その分割位置を示す信号を画面分割信
号発生回路54に印加する。画面分割信号発生回路54は、
この分割位置信号と入力端子30より入力される映像信号
の複合同期信号とからゲートスイツチ50の開閉を制御す
る画面分割信号を発生する。これによりスイツチ50は、
映像信号中の分割枠内に相当する映像信号の部分につい
ては閉成されてａ接点に接続され、分割枠外の相当する
映像信号の部分については開放されてａ接点と接続され
ないので、積分回路51は分割枠内に相当する映像信号レ
ベルのみ積分することができる。マイクロコンピユータ
53は、その各分割枠内の積分情報より画面の逆光，過順
光状態を判別し、D/A変換器55へ露出補正データを出力
する。
次に第３図（ａ）を用いて画面を複数の領域に分割す
る動作について説明する。
る動作について説明する。
第３図は、たとえば画面を15分割してその各分割領域
の輝度レベル（積分値）を評価し、画面の状況を判別す
る場合を説明するものである。図の番号順に各フイール
ド毎に分割される。ここで分割領域6,10,11,15の映像信
号中の輝度信号レベルの平均値は、被写体周辺部の輝度
レベルとして用いる。また画面の中央部近傍の分割領域
7,8,9,12,13,14の信号レベルのうちどれか１つを被写体
の輝度レベルとして用いる。ここで、分割領域1,2,3,4,
5の輝度レベル値を被写体周辺部の輝度レベルの算出に
加えない理由は、分割領域1,2,3,4,5は画面上部に位置
するため、通常の撮影において、空や太陽など比較的高
輝度の被写体が入ることが多く、これによって被写体周
辺部の輝度レベルが頻繁に高くなり、後述する逆光状態
の検出において、領域１〜５が高輝度であるために逆光
状態と誤検出され、不用意な補正がかからないようにす
るためである。
の輝度レベル（積分値）を評価し、画面の状況を判別す
る場合を説明するものである。図の番号順に各フイール
ド毎に分割される。ここで分割領域6,10,11,15の映像信
号中の輝度信号レベルの平均値は、被写体周辺部の輝度
レベルとして用いる。また画面の中央部近傍の分割領域
7,8,9,12,13,14の信号レベルのうちどれか１つを被写体
の輝度レベルとして用いる。ここで、分割領域1,2,3,4,
5の輝度レベル値を被写体周辺部の輝度レベルの算出に
加えない理由は、分割領域1,2,3,4,5は画面上部に位置
するため、通常の撮影において、空や太陽など比較的高
輝度の被写体が入ることが多く、これによって被写体周
辺部の輝度レベルが頻繁に高くなり、後述する逆光状態
の検出において、領域１〜５が高輝度であるために逆光
状態と誤検出され、不用意な補正がかからないようにす
るためである。
次に本発明の装置における逆光状態の判別方法を説明
する。逆光状態の判別には主要被写体周辺部の輝度レベ
ルとYAVR、主要被写体の輝度レベルYMIN（YMIN：分割枠
7,8,9,12,13,14の値で最も小さな値とする）によって算
出される両者の差をYSUBと比YEVを用いる。
する。逆光状態の判別には主要被写体周辺部の輝度レベ
ルとYAVR、主要被写体の輝度レベルYMIN（YMIN：分割枠
7,8,9,12,13,14の値で最も小さな値とする）によって算
出される両者の差をYSUBと比YEVを用いる。
以下にこれらの数値の関係を式で示す。
・YSUB＝YAVR−YMIN （１−１） ・YEV ＝YAVR／YMIN （１−２） そしてこのYSUBとYEVが一定閾値を越えて大きくなっ
た場合に逆光状態と判断する。このことを式で示すと次
のようになる。
た場合に逆光状態と判断する。このことを式で示すと次
のようになる。
YSUB＝YAVR−YMIN≧YK （２−１） YEV ＝YAVR／YMIN≧EK （２−２） 逆光状態の判別にこの両方の条件を用いた法が良い理
由を第４図を用いて説明する。
由を第４図を用いて説明する。
まず式（２−１）を満たす時のみ逆光と判断すると次
のような不都合を生じる。いま標準的な輝度レベルを10
0％とし、YK＝40％とすると、式（２−１）を満たす領
域は第４図（ａ）の斜線部分となる。ここでYAVRとYMIN
が点Ｐのような関係にある被写体では、被写体輝度を表
わすYMINが20％と低いため逆光と判断した方が良い。し
かし、同じ領域でもYAVRとYMINが点Ｑのような関係にあ
る被写体ではYMINが60％と明るいにもかかわらず逆光と
判断してしまうため、不必要な逆光補正を行って逆に白
とびを生じる場合がある。
のような不都合を生じる。いま標準的な輝度レベルを10
0％とし、YK＝40％とすると、式（２−１）を満たす領
域は第４図（ａ）の斜線部分となる。ここでYAVRとYMIN
が点Ｐのような関係にある被写体では、被写体輝度を表
わすYMINが20％と低いため逆光と判断した方が良い。し
かし、同じ領域でもYAVRとYMINが点Ｑのような関係にあ
る被写体ではYMINが60％と明るいにもかかわらず逆光と
判断してしまうため、不必要な逆光補正を行って逆に白
とびを生じる場合がある。
次に式（２−２）を満たす時のみ逆光と判断したとす
ると次のような不都合が生じる。いまEK＝３とすると、
式（２−２）を満たす領域は第４図（ｂ）の斜線部分と
なる。ここでYAVRとYMINが点Ｐのような関係にある被写
体では、被写体輝度に対して背景輝度がかなり高く、前
述したように逆光と判断した方が良い。しかし同じ領域
でもYAVRとYMINが点Ｒの関係にある被写体ではYMIN＝５
％，YAVR＝30％と共に低いため、逆光と判断してAGC回
路の利得を上げるとS/Nが低下する恐れがある。
ると次のような不都合が生じる。いまEK＝３とすると、
式（２−２）を満たす領域は第４図（ｂ）の斜線部分と
なる。ここでYAVRとYMINが点Ｐのような関係にある被写
体では、被写体輝度に対して背景輝度がかなり高く、前
述したように逆光と判断した方が良い。しかし同じ領域
でもYAVRとYMINが点Ｒの関係にある被写体ではYMIN＝５
％，YAVR＝30％と共に低いため、逆光と判断してAGC回
路の利得を上げるとS/Nが低下する恐れがある。
以上の理由より逆光の判断は、第４図（ｃ）の斜線で
示すように式（２−１），式（２−２）の両方、すなわ
ちアンド条件を満たす場合とした方が良いことがわか
る。
示すように式（２−１），式（２−２）の両方、すなわ
ちアンド条件を満たす場合とした方が良いことがわか
る。
さらに、逆光と判断して補正を行う場合の条件と、行
っている補正を解除する条件は異ならせた方が良い。そ
の理由を第５図を用いて説明する。第５図（ａ）におい
て、YAVRとYMINが点Ｐのような関係にある被写体を逆光
と判断して補正する時、被写体輝度YMINが50％となるま
で絞り,AGC回路によって補正したとする。その時、本来
なばらYMINが20％から50％へと2.5倍にレベルが変化し
たのであるから背景を表わすYAVRの値も10％から250％
へとそのレベルが変化し、点Ｐは点Ｐ′へと変化するは
ずである。しかし、撮像素子等のダイナミツクレンジに
より、実際には120％程度でサチユレーシヨンを起こ
し、YAVRは120％より大きくならない。そのため点Ｐは
点Ｐ″となり、逆光判断のエリア逸脱してしまい、逆光
補正が解除され、また点Ｐの位置へもどる。これらの動
作は制御ループのハンチングとなり画面が明るくなった
り暗くなったりする動作をくり返すため画質を劣化させ
てしまう。これを防ぐため逆光補正動作に入った後、逆
光補正を解除するときの条件を逆光判断を行うときの条
件と異ならせ、式（２−１）で表わされる領域とする。
そうすることにより逆光補正後の点Ｐ″は第５図（ｂ）
のように式（２−１）の領域に含まれるため、ハンチン
グの発生を防止することができる。
っている補正を解除する条件は異ならせた方が良い。そ
の理由を第５図を用いて説明する。第５図（ａ）におい
て、YAVRとYMINが点Ｐのような関係にある被写体を逆光
と判断して補正する時、被写体輝度YMINが50％となるま
で絞り,AGC回路によって補正したとする。その時、本来
なばらYMINが20％から50％へと2.5倍にレベルが変化し
たのであるから背景を表わすYAVRの値も10％から250％
へとそのレベルが変化し、点Ｐは点Ｐ′へと変化するは
ずである。しかし、撮像素子等のダイナミツクレンジに
より、実際には120％程度でサチユレーシヨンを起こ
し、YAVRは120％より大きくならない。そのため点Ｐは
点Ｐ″となり、逆光判断のエリア逸脱してしまい、逆光
補正が解除され、また点Ｐの位置へもどる。これらの動
作は制御ループのハンチングとなり画面が明るくなった
り暗くなったりする動作をくり返すため画質を劣化させ
てしまう。これを防ぐため逆光補正動作に入った後、逆
光補正を解除するときの条件を逆光判断を行うときの条
件と異ならせ、式（２−１）で表わされる領域とする。
そうすることにより逆光補正後の点Ｐ″は第５図（ｂ）
のように式（２−１）の領域に含まれるため、ハンチン
グの発生を防止することができる。
以上、述べたように本発明における逆光・過順光補正
回路の動作をまとめると、例えば第３図（ｂ）に示すよ
うに、画面上部に部分的に空が入っただけの状態では背
景輝度YAVRと被写体輝度YMINのレベル差はそれほど大き
くならないため逆光とは判断せず、逆光補正は行わな
い。
回路の動作をまとめると、例えば第３図（ｂ）に示すよ
うに、画面上部に部分的に空が入っただけの状態では背
景輝度YAVRと被写体輝度YMINのレベル差はそれほど大き
くならないため逆光とは判断せず、逆光補正は行わな
い。
これに対して、第３図（ｃ）の状態のように、YAVRと
YMINの差YSUBと比YEVがそれぞれ一定閾値YK・EKを越え
て大きくなった場合には逆光状態と判断し、補正信号を
測光回路44,46に印加して絞り12の開口量,AGC回路のゲ
インを制御して逆光補正を行う。
YMINの差YSUBと比YEVがそれぞれ一定閾値YK・EKを越え
て大きくなった場合には逆光状態と判断し、補正信号を
測光回路44,46に印加して絞り12の開口量,AGC回路のゲ
インを制御して逆光補正を行う。
一方、第３図（ｄ）の状態のように分割領域6,10,11,
15の信号レベルが低く分割領域7,8,9,12,13,14の中の信
号レベルが一定閾値を越えるような被写体のある場合は
過順光状態と判断される。このような場合は、補正信号
を測光回路44,46に印加し、逆光補正とは逆に、絞り12,
AGC回路18を制御して入射光量を減少し過順光補正を行
う。
15の信号レベルが低く分割領域7,8,9,12,13,14の中の信
号レベルが一定閾値を越えるような被写体のある場合は
過順光状態と判断される。このような場合は、補正信号
を測光回路44,46に印加し、逆光補正とは逆に、絞り12,
AGC回路18を制御して入射光量を減少し過順光補正を行
う。
また、第３図（ｅ）の状態のように被写体が移動して
撮像面内における位置が変化した場合でも被写体輝度Y
MINは分割領域7,8,9,12,13,14の最小値としているので
（この場合、分割領域14の値がYMINとなる）これらの分
割領域の範囲内に新たにYMINを被写体輝度とすればよ
く、実質的に被写体を追尾することができる。尚、この
場合は第３図（ｃ）の状態と同様に逆光状態と判断し、
補正信号が測光回路44,46に印加されて逆光補正が行わ
れる。この追尾動作は過順光の被写体に対しても行うこ
とができる。例えば分割領域７、8,9,12,13,14の中の信
号レベルの最大値YMAXを常に一定閾値と比較すれば良
い。
撮像面内における位置が変化した場合でも被写体輝度Y
MINは分割領域7,8,9,12,13,14の最小値としているので
（この場合、分割領域14の値がYMINとなる）これらの分
割領域の範囲内に新たにYMINを被写体輝度とすればよ
く、実質的に被写体を追尾することができる。尚、この
場合は第３図（ｃ）の状態と同様に逆光状態と判断し、
補正信号が測光回路44,46に印加されて逆光補正が行わ
れる。この追尾動作は過順光の被写体に対しても行うこ
とができる。例えば分割領域７、8,9,12,13,14の中の信
号レベルの最大値YMAXを常に一定閾値と比較すれば良
い。
ここで測光回路44の構成を第６図にブロツク図で示
す。測光回路46の構成も測光回路44と同じであるため、
測光回路44についてのみ説明する。同図において、60は
加算器である。測光回路44,46の構成は基本的に第８図
の構成と類似しており、第８図の構成要素と同一機能を
有する要素について同一符号を付してある。また逆光・
過順光補正回路42からの補正信号電圧をVa、アツフア40
からの電圧をViとし、加算器60からの出力信号をVi′と
する。逆光・過順光補正回路42が逆光補正信号Va（Va＜
Vi）を出力すると、加算器60はバツフアアンプの出力
（測光信号）に補正信号Vaの電圧を加算する。加算後の
Vi′はVi′＜Viとなる。露出制御はその低下分Vi−Vi′
を補うように働くので映像信号レベルが増加し、逆光補
正が行われ、被写体の黒つぶれが補正される。
す。測光回路46の構成も測光回路44と同じであるため、
測光回路44についてのみ説明する。同図において、60は
加算器である。測光回路44,46の構成は基本的に第８図
の構成と類似しており、第８図の構成要素と同一機能を
有する要素について同一符号を付してある。また逆光・
過順光補正回路42からの補正信号電圧をVa、アツフア40
からの電圧をViとし、加算器60からの出力信号をVi′と
する。逆光・過順光補正回路42が逆光補正信号Va（Va＜
Vi）を出力すると、加算器60はバツフアアンプの出力
（測光信号）に補正信号Vaの電圧を加算する。加算後の
Vi′はVi′＜Viとなる。露出制御はその低下分Vi−Vi′
を補うように働くので映像信号レベルが増加し、逆光補
正が行われ、被写体の黒つぶれが補正される。
また、逆光・過順光補正回路42が過順光補正信号Va′
（Va′＞Vi）を出力すると、加算器60はバツフアアンプ
40の出力（測光信号）に補正信号Va′の電圧を加算す
る。加算後のVi′はVi′＞Viとなる。露出制御はその増
加分Vi′−Viを補うように働くので映像信号レベルが低
下し、過順光補正が行われる。
（Va′＞Vi）を出力すると、加算器60はバツフアアンプ
40の出力（測光信号）に補正信号Va′の電圧を加算す
る。加算後のVi′はVi′＞Viとなる。露出制御はその増
加分Vi′−Viを補うように働くので映像信号レベルが低
下し、過順光補正が行われる。
なお、第６図の構成では電圧加算による制御を行って
いるが、電流加算などの方法でも良いことは言うまでも
ない。
いるが、電流加算などの方法でも良いことは言うまでも
ない。
以上説明したように、本発明における自動露出制御装
置によれば、被写体を複数の検出領域に分割し、それぞ
れの領域から得られる映像信号中の輝度成分の大きさを
検出して評価し、被写体位置の変化に追従しながら画面
の逆光状態又は過順光状態を判別し、露出を最適補正し
ているので、重点測光方式であっても誤判別を生じるこ
とがなく、逆光撮影や過順光撮影等、被写体の状況にか
かわらず、あらゆる撮影状態において適性な露出での撮
影が可能になる。
置によれば、被写体を複数の検出領域に分割し、それぞ
れの領域から得られる映像信号中の輝度成分の大きさを
検出して評価し、被写体位置の変化に追従しながら画面
の逆光状態又は過順光状態を判別し、露出を最適補正し
ているので、重点測光方式であっても誤判別を生じるこ
とがなく、逆光撮影や過順光撮影等、被写体の状況にか
かわらず、あらゆる撮影状態において適性な露出での撮
影が可能になる。
第１図は本発明の自動露出制御装置の一実施例を示すブ
ロツク図、 第２図は第１図中において、逆光・過順光補正回路の構
成を示すブロツク図、 第３図は画面分割領域と被写体の関係を説明するための
図、 第４図は撮影状態の判別動作，逆光補正動作及びその補
正領域の設定を説明するための図、 第５図は逆光補正領域を説明するための図、 第６図は測光回路の構成を示すブロツク図、 第７図は一般的な自動露出制御装置の一例を示すブロツ
ク図、 第８図は第７図中の測光回路の構成を示すブロツク図、 第９図は被写体と固定測光枠との関係を説明するための
図である。
ロツク図、 第２図は第１図中において、逆光・過順光補正回路の構
成を示すブロツク図、 第３図は画面分割領域と被写体の関係を説明するための
図、 第４図は撮影状態の判別動作，逆光補正動作及びその補
正領域の設定を説明するための図、 第５図は逆光補正領域を説明するための図、 第６図は測光回路の構成を示すブロツク図、 第７図は一般的な自動露出制御装置の一例を示すブロツ
ク図、 第８図は第７図中の測光回路の構成を示すブロツク図、 第９図は被写体と固定測光枠との関係を説明するための
図である。
Claims (6)
- 【請求項１】画面内の所定の位置に設定された第１の領
域と、該第１の領域の周辺部を含む第２の領域それぞれ
における輝度レベルを検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づいて露出制御信号を演算する
露出制御手段と、 前記各領域における輝度レベルの比に関する第１の情報
を求める第１の演算手段と、 前記各領域における輝度レベルの差分に関する第２の情
報を求める第２の演算手段と、 前記第１の情報と前記第２の情報がそれぞれ所定値以上
であるときに逆光状態と判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果にしたがって前記露出制御信号
に逆光補正を行う補正手段と、 を備えたことを特徴とする自動露出制御装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項において、 前記判別手段は、前記第１の情報と前記第２の情報がそ
れぞれ所定値以上で、かつ前記第１の領域における輝度
レベルより前記第２の領域における輝度レベルが大きい
とき逆光状態と判別し、前記第１の情報と前記第２の情
報がそれぞれ所定値以上で、かつ前記第２の領域におけ
る輝度レベルより前記第１の領域における輝度レベルが
大きいとき過順光状態と判別するように構成されている
ことを特徴とする自動露出制御装置。 - 【請求項３】特許請求の範囲第（１）項において、 前記所定値は、前記第１の情報と、前記第２の情報と
で、それぞれ異なるしきい値を有することを特徴とする
自動露出制御装置。 - 【請求項４】特許請求の範囲第（３）項において、 前記判別手段は、逆光状態と判別したとき、前記露出制
御信号に対して、前記第１の領域内における輝度を増大
する方向の補正を行い、過順光状態と判別したとき、前
記露出制御信号に対して、前記第１の領域内における輝
度を減少する方向の補正を行うように構成されているこ
とを特徴とする自動露出制御装置。 - 【請求項５】画面内の所定の位置に設定された第１の領
域と、該第１の領域の周辺部を含む第２の領域それぞれ
における輝度レベルを検出する検出手段と、 前記検出手段の出力に基づいて露出制御信号を演算する
露出制御手段と、 前記各領域における輝度レベルの比に関する第１の情報
を求める第１の演算手段と、 前記各領域における輝度レベルの差分に関する第２の情
報を求める第２の演算手段と、 前記第１の情報と前記第２の情報がそれぞれ所定値以上
であるときに前記露出制御信号に露出補正を行う補正手
段とを備え、 前記補正手段は、前記露出制御信号に露出補正を行うモ
ードに移行するときの前記第１の情報と前記第２の情報
のレベルと、前記露出補正を行うモードが解除されると
きの前記第１の情報と前記第２の情報のレベルとを異な
らせることによってヒステリシス特性を有するように構
成されていることを特徴とする自動露出制御装置。 - 【請求項６】特許請求の範囲第（５）項において、 前記露出補正は、逆光補正であることを特徴とする自動
露出制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344803A JP2899031B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 自動露出制御装置 |
| US08/299,818 US5510837A (en) | 1989-12-28 | 1994-09-01 | Automatic exposure control device performing weighted light measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1344803A JP2899031B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 自動露出制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203473A JPH03203473A (ja) | 1991-09-05 |
| JP2899031B2 true JP2899031B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18372108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1344803A Expired - Fee Related JP2899031B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 自動露出制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5510837A (ja) |
| JP (1) | JP2899031B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08146486A (ja) * | 1994-11-16 | 1996-06-07 | Nikon Corp | 測光装置 |
| JP4032262B2 (ja) * | 1996-05-13 | 2008-01-16 | 株式会社ニコン | 電子カメラ |
| JP4169415B2 (ja) | 1999-02-08 | 2008-10-22 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4201424B2 (ja) * | 1999-02-26 | 2008-12-24 | 三洋電機株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP4576658B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2010-11-10 | ソニー株式会社 | 撮像装置、撮像方法及び撮像プログラム |
| US7342609B2 (en) * | 2000-05-09 | 2008-03-11 | Eastman Kodak Company | Exposure adjustment in an imaging apparatus |
| US7027095B2 (en) * | 2001-02-09 | 2006-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Apparatus and method for the exposure control of a photographing device |
| US20030184673A1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-02 | Michael Skow | Automatic exposure control for digital imaging |
| US7359000B2 (en) * | 2002-11-18 | 2008-04-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus, control method therefor, and computer-readable program for implementing the control method |
| TW200820123A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Primax Electronics Ltd | Method and system of generating high dynamic range image corresponding to specific scene |
| US8035728B2 (en) * | 2008-06-27 | 2011-10-11 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus providing rule-based auto exposure technique preserving scene dynamic range |
| JP5371717B2 (ja) * | 2009-12-01 | 2013-12-18 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法 |
| CN102427509A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-04-25 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种控制补光灯同步摄像机的装置及方法 |
| WO2020215274A1 (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 无人机及其拍摄控制方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118786B2 (ja) * | 1985-11-08 | 1995-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 撮像装置 |
| JPS62261932A (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-14 | Canon Inc | 測光装置 |
| JP2898987B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1999-06-02 | キヤノン株式会社 | 露光制御装置 |
| GB2219461B (en) * | 1988-05-02 | 1992-11-18 | Canon Kk | Exposure control device |
| JP2592904B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1997-03-19 | キヤノン株式会社 | カメラ |
| US4969045A (en) * | 1988-05-20 | 1990-11-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image sensing apparatus having automatic iris function of automatically adjusting exposure in response to video signal |
| JPH06105334B2 (ja) * | 1988-07-08 | 1994-12-21 | 旭光学工業株式会社 | 分割測光装置 |
| US5049997A (en) * | 1989-04-10 | 1991-09-17 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Video camera exposure control method and apparatus for preventing improper exposure due to changing object size or displacement and luminance difference between the object and background |
| DE3913940A1 (de) * | 1989-04-27 | 1990-10-31 | Bayer Ag | N-formyl-n'-((meth)acryloyloxyalkyl)piperazin und n-formyl-n'-((meth)acryloylaminoalkyl)piperazin, adhaesivkomponenten zur behandlung kollagenhaltiger materialien, enthaltend diese verbindungen, sowie herstellung und anwendung dieser adhaesivkomponenten |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1344803A patent/JP2899031B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-01 US US08/299,818 patent/US5510837A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5510837A (en) | 1996-04-23 |
| JPH03203473A (ja) | 1991-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |