JP3213394B2 - 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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JP3213394B2
JP3213394B2 JP20854692A JP20854692A JP3213394B2 JP 3213394 B2 JP3213394 B2 JP 3213394B2 JP 20854692 A JP20854692 A JP 20854692A JP 20854692 A JP20854692 A JP 20854692A JP 3213394 B2 JP3213394 B2 JP 3213394B2
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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
めるビテオ・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分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。
【0005】
【発明の概要】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平均的な測光,部分測光,分割測
光等の種々の測光が一度に可能となり,被写体が置かれ
た様々な状況に対応した露光条件が設定できるようにす
るものである。
【0006】この発明の第1の特徴は,インターレース
走査により1フレームについて少なくとも2つのフィー
ルドの映像信号を出力する固体電子撮像素子を含む撮像
光学系を備えたビデオ・カメラにおいて,上記固体電子
撮像素子の撮影領域内に,1フレームにおいてフィール
ド毎に異なる測光領域を設定する測光領域設定手段,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
号成分を抽出する輝度信号抽出手段,上記輝度信号抽出
手段において抽出された輝度信号成分を,与えられる積
分制御信号によって指示された積分期間にわたって積分
し,その積分値を表わす信号を出力する積分手段,上記
測光領域設定手段によってフィールド毎に設定された測
光領域にわたってそれぞれ上記積分手段による積分が行
なわれるように,上記測光領域に対応する水平走査方向
の期間および垂直走査方向の期間について,1水平走査
ラインおきに積分期間を指示する積分制御信号を出力し
て上記積分手段に与える積分制御手段,ならびに上記積
分手段から得られる上記積分値を垂直走査期間内におい
て上記積分を行なった測光領域にわたってフィールド毎
に加算し,この加算された値からフィールド毎に測光値
を算定する測光値算定手段を備えていることにある。
【0007】この発明の第1の特徴は方法で表現するこ
ともできる。この発明の第1の特徴によるビデオ・カメ
ラの測光方法は,固体電子撮像素子の撮像領域内に,映
像信号の1フレームにおいてフィールド毎にそれぞれ異
なる測光領域を設定し,上記撮像領域にそれぞれ対応す
る水平走査方向の期間および垂直走査方向の期間につい
て,1水平走査ラインおきに積分期間を設定し,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成
分を抽出して,この輝度信号成分を上記水平走査方向お
よび垂直走査方向の期間にわたって積分し,この積分に
よって得られた積分値を垂直走査期間内において上記積
分を行なった測光領域にわたってフィールド毎に加算
し,この加算された値からフィールド毎に測光値を算定
するものである。
【0008】上記輝度信号成分には,色信号R,Gおよ
びBが所定の割合で加算されて生成された厳密な意味で
の輝度信号成分のみならず,輝度信号成分とみなされる
ものも含まれる。例えば,上記色信号のうちG成分につ
いて積分を行うことによっても測光値を得ることができ
る。
【0009】この発明では,固体電子撮像素子を用いた
測光が,映像信号の1フレームにおいてフィールド毎に
設定される異なる測光領域について行なわれ,各測光領
域についてそれぞれ測光値が得られる。
【0010】1フレームを構成する各フィールドの画像
はほぼ同時点の視野像を表わしていると考えられるの
で,上記の1フレームにおいてフィールド毎に求められ
た測光値は,ほぼ同時点の視野像における測光値と考え
ることができる。
【0011】例えば,フレーム・インターライン・トラ
ンスファ(FIT)CCD等の特殊な固体電子撮像素子
を用いていわゆる擬似フレーム撮影を行えば,フレーム
を構成する各フィールドの露光をほぼ同時に行うことが
できる。ここで擬似フレーム撮影とは,簡単にいえば第
1フィールドの露光時間帯と第2フィールドの露光時間
帯とをわずかにずらした状態で重ね,かつ両時間帯の長
さを等しく設定する撮影方法をいう。従って,この擬似
フレーム撮影によって得られる映像信号の1フレームに
おいてフィールド毎にそれぞれ異なる測光領域を設定し
て測光を行えば,各測光値は同時点の視野像における測
光値となる。このような,擬似フレーム撮影について
は,例えば特開平4−137874号公報に記載されている。
【0012】従って,1フレームにおいてフィールド毎
に互いに大きさの異なる測光領域を設定したり,撮影領
域内の相互に重ならない範囲に測光領域を設定したりす
ることによって,様々なバリエーションでの測光が可能
となり,撮影環境に対応した適正な露光条件の設定を行
なうことができる。特にこの発明によると1水平走査ラ
インおきに輝度信号成分の積分が行われる。このため
に,1水平走査ラインそう積分が終了し,次の1水平走
査ラインにそう積分が開始するまで1水平走査期間以上
の時間がある。この時間の間に先に得られた積分値をホ
ールドして取込み,取込んだ積分値のA/D変換をした
り,積分手段をリセットして次の積分動作の準備を行う
ことが可能となる。
【0013】この発明の好ましい実施態様においては,
撮影領域のほぼ全域にわたる第1の測光領域と,上記第
1の測光領域内に含まれかつ上記第1の測光領域よりも
小さい第2の測光領域が,1フレームにおいてフィール
ド毎に設定される。
【0014】第1の測光領域は撮影領域内の平均的な明
るさを測定するためのものであり,第2の測光領域は主
要被写体の明るさを求めるためのものである。
【0015】上記実施態様によれば,主要被写体と背景
の輝度差に対応した露光条件の設定が可能となる。
【0016】この発明の他の好ましい実施態様において
は,撮影領域内の相互に重複しない範囲に測光領域が設
定される。
【0017】上記実施態様によれば,撮影領域内の相互
に重複しない異なる範囲についての測光を同時に行な
う,いわゆる分割測光が可能となる。
【0018】上記第1の特徴が撮影領域内に,1フレー
ムにおいてフィールド毎に相互に異なる測光領域を設定
し,輝度信号成分の積分をフィールド毎に上記測光領域
にわたってそれぞれ行なうのに対し,この発明の第2の
特徴は,撮影領域内において,所要の複数本の水平走査
ラインを含む少なくとも2種類の異なる第1および第2
の測光領域が設定される。そして,1水平走査ラインお
きに,抽出された輝度信号成分を積分するように,か
つ,第1および第2の測光領域が重複する水平走査ライ
ンについては積分すべき水平走査ラインが第1の測光領
域と第2の測光領域とで交互になるように積分が行なわ
れる。得られた積分値は第1および第2の測光領域のそ
れぞれについて加算され,加算により得られた値から第
1および第2の測光領域のそれぞれについて測光値が算
出される。
【0019】この発明の第2の特徴によれば,被写体の
照明条件に対応した露光条件を設定することができると
ともに,少なくとも1フィールドの期間で複数種類の測
光領域について測光値が得られるので測光時間が短くて
すむという利点がある。輝度信号成分は1水平走査ライ
ンおきに積分され,かつ第1および第2の測光領域が重
複する水平走査ラインについては積分すべき水平走査ラ
インが第1の測光領域と第2の測光領域とで交互になる
ように積分が行なわれるので,少なくとも1個の積分回
路を用いて積分動作を行なうことができる。
【0020】
【実施例】以下,この発明をディジタル・スチル・カメ
ラに適用した実施例について,図面を参照しながら詳細
を説明する。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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。
【0024】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。
【0025】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。
【0026】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。
【0027】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。
【0028】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。
【0029】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。
【0030】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。
【0031】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。これら回路の具体的な電気的構成の一例が図2に示
されている。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HLRST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。
【0032】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。積分回路16および増幅回路17の
基準分圧V1,V2はこれに適当なオフセットを与える
ものである。
【0033】この実施例においては,視野内の平均的な
明るさを測定するアベレージ測光(以下,AV測光とい
う)と,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)とが,後で述べるよう
に,CCD4から読出される映像信号の1フィールド期
間毎に交互に行われる。これは特に,視野内の主要被写
体と背景の明るさが異なり,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有用である。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られるので,こ
の実施例ではAフィールドの映像信号が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。
【0034】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われる。
【0035】図3はCCDの撮影領域20内に設定された
AV測光領域およびSP測光領域を示すものである。
【0036】AV測光領域は基本的に撮影領域のほぼ全
域にわたって設定される。この実施例ではAV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16μsの経過後,40μs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246
番目の水平走査ラインまでの間に設定される。
【0037】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28.5μsの経過後の15μsの
期間に,縦方向が第87番目の水平走査ラインから第194
番目の水平走査ラインまでの間に設定されている。
【0038】図4に示されるように,Aフィールド期間
におけるAV測光においては,第35番目の水平同期信号
HDの立下りから16μs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
は積分回路16に入力する。
【0039】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。
【0040】CPU3に付属したメモリ(たとえばRA
M)のAV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A
V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。
【0041】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。
【0042】以上のようにして,AV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246 番目の水平走査
期間まで,すなわちAV測光領域内の全域に亘って行わ
れる。
【0043】Bフィールド期間におけるSP測光におい
ては,図5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87番目の水平同期信号HDの
立下りから28.5μs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193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。
【0044】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。
【0045】もっとも,高速のA/D変換器を用いるこ
とにより,一水平走査期間において,輝度信号YL の積
分,その積分信号のA/D変換,積分回路のリセットお
よび積分データの加算処理を行うこともできる。
【0046】上述の説明において,Aフィールド期間に
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測光を行うようにしてもよい。
【0047】上記のAV測光とSP測光の1フィールド
期間毎の切換えは,CPU3がゲート回路15へのウイン
ドウ信号WINDの出力を図4または図5のように1フ
ィールド期間毎に切換えて制御することにより行なわれ
る。
【0048】図6はCPU3が行う測光処理の全体的な
動作を示すものである。
【0049】CPU3は測光処理を開始するにあたって
露光条件の初期設定を行い,この初期露光条件が実現さ
れるようにアイリスおよび電子シャッタの少なくともい
ずれか一方を制御する。初期露光条件としては,統計的
に最もありうる露光条件,たとえば露光量EV=10(絞
りF4,シャッタ速度1/60秒,または絞りF2.8 ,シ
ャッタ速度1/125 秒)が好ましい。または,特定の測
光センサにより初期露光量を定めてもよい。
【0050】AV測光,SP測光のいずれにおいても,
測光領域内の水平走査期間になると(ステップ51),上
述したようにウインドウ信号WINDを出力して第1の
測光期間の間,積分回路16に積分動作を行わせる(ステ
ップ52)。第1の測光期間が経過したのち,A/D変換
器18を駆動して積分回路16の積分信号のA/D変換を行
わせて,積分データを得る。
【0051】次に,得られた積分データがあらかじめ定
められた所定の範囲内にあるかどうかを判断する(ステ
ップ53)。これは,得られた積分データを1水平ライン
分の測光値として使用できるかどうかを判定することで
ある。測光の対象となった水平走査ラインにそう部分に
おいて輝度信号YL が飽和しているような場合には,そ
の積分データは測光値として使用するには適当ではな
い。この所定の範囲の上限値は,CCD4のダイナミッ
ク・レンジ,ゲイン・コントロール回路9や増幅回路17
のゲイン等を考慮して,飽和している輝度信号YL に基
づく積分データを排除できる程度に定められる。一方,
測光の対象となった水平走査ラインにそう部分がきわめ
て暗く,輝度信号YL が殆どノイズ成分によるものであ
るような場合にもその積分データを測光値として用いる
のは適切ではない。そこで,ノイズ成分が支配的となっ
ている積分データを排除するレベルに上記所定範囲の下
限値が定められる。
【0052】得られた積分データが所定の範囲内の値で
ある場合には,その積分データをメモリの積分データ領
域の値に加算して(ステップ54),まだ測光領域内であ
れば(ステップ55)ステップ52に戻る。積分データが所
定の範囲外の場合には,ライン数カウンタを1インクレ
メント(ステップ57),積分データの加算処理は行わな
い。すなわちその積分データは測光値として使用しな
い。ライン数カウンタは,積分データが所定範囲外にあ
る水平ライン数を計数するものである。このライン数カ
ウンタの値が所定値以内であれば(ステップ58),ステ
ップ55を経てステップ52に戻る。
【0053】上述の動作を,2水平走査期間を1周期と
して繰返しながら測光領域の全域に亘って行う。そし
て,測光領域の範囲外に出ると(ステップ55),それま
でに得られた積分データの加算値を用いて測光値の演算
を行う(ステップ56)。この測光値演算は,積分データ
の加算値を,積分データとして加算されたライン数で除
すことにより,一水平走査線当りの積分値の平均値を求
める演算を含む。積分データとして加算されたライン数
は,測光領域内の水平走査ラインの半数からライン数カ
ウンタの値を減算することにより求められる。
【0054】CPU3は,この演算結果(積分値の平均
値)に基づいて,絞り,シャッタ速度,ストロボ発光の
有無等の露光条件を決定する。
【0055】また,CPU3は,積分データが所定範囲
外にある水平ライン数を計数するライン数カウンタの値
が所定数を越えた場合には(ステップ58),露光条件を
変更(ステップ59)して,メモリの積分データ領域をク
リアした後に,次のフレームまたはフィールドの開始の
時点においてステップ51からの測光処理を繰返す。
【0056】露光条件の変更にさいしては,積分データ
の多くが上記所定範囲を越えている場合には,露光量を
初期設定露光量よりも少くし,逆の場合には露光量を多
くするというように露光量を1段階(たとえば±2E
V)ずつ変更するとよい。初期露光量が視野の実際の明
るさとそれほどかけ離れていない場合には,図6に示す
測光処理を1〜2回(1フレーム〜2フレーム期間)繰
返すことにより,適切な露光量が求まるであろう。
【0057】上述のようにして,図4に示されるAフィ
ールド期間におけるAV測光によってAV測光値EVAV
が得られる。また,図5に示されるBフィールド期間に
おけるSP測光によってSP測光値EVSPが得られる。
【0058】図7は,上記AV測光およびSP測光によ
って得られたAV測光値EVAVとSP測光値EVSPに基
づいて,露光条件を設定するためのCPU3が行なう処
理手順を示すフローチャートである。
【0059】CPU3は,SP測光値EVSPとAV測光
値EVAVの差ΔEVをとり(ステップ60),次に,この
測光値の差ΔEVが零以上であるか,零と−0.5 EVの
間にあるか,−0.5 EVと−2EVの間にあるか,また
は−2EV以下であるかの判定を行なう(ステップ61,
63)。
【0060】測光値の差ΔEVが0≦ΔEVであると判
定された場合,すなわち中央部の主被写体が明るく背景
が暗いと判定された場合には,CPU3はSP測光値E
SPに基づいて露光条件の設定を行なう(ステップ6
2)。AV測光値EVAVに基づいて露光条件を設定する
と主要被写体が暗く撮影されてしまうからであり,撮影
者が最も撮影したいと考える主要被写体が適正露光され
ることが最善であるからである。
【0061】−0.5 EV≦ΔEV<0であると判定され
た場合,すなわち主被写体と背景との輝度差が小さいと
判定された場合には,CPU3はAV測光値EVAVに基
づいて露光条件の設定を行なう(ステップ64)。AV測
光値EVAVに基づいて露光条件を定めれば,主要被写体
と背景がともに適正露光されると考えてよいからであ
る。−2EV<ΔEV<−0.5 EVと判定された場合,
すなわち背景の方が明るくかつ主要被写体と背景との輝
度差が比較的大きいと判定された場合には,CPU3は
EVAV−1EVの値に基づいて露光条件の設定を行なう
(ステップ65)。すなわち,この場合には背景が明るい
ので背景がやや暗くなるように露光補正(逆光補正)を
することになる。
【0062】ΔEV≦−2EVと判定された場合,すな
わち主要被写体が背景よりも暗くしかもその輝度差が非
常に大きいと判定された場合には,ストロボを発光をし
て主要被写体を明るくする必要があるので,CPU3は
日中シンクロ撮影を行なう。すなわち,ストロボ発光の
準備とストロボ発光時の露光条件を設定する(ステップ
66)。この場合は,前述したような逆光補正によっても
主要被写体を適正露光させることができずストロボ発光
による補正が適切と判断されるためである。
【0063】図8および図9は,AV測光とSP測光を
1フィールドの期間で行なう場合の実施例を示してい
る。
【0064】図8はAV測光領域とSP測光領域におい
て,水平走査ラインにそう積分期間を示すものである。
【0065】AV測光領域が垂直走査方向においてSP
測光領域と重ならない範囲においては,AV測光領域に
おける1水平走査ライン置きの積分が行なわれる。垂直
走査方向においてAV測光領域とSP測光領域とが重な
っている範囲においては,AV測光領域のための水平走
査ラインにそう積分とSP測光領域のための水平走査ラ
インにそう積分とが交互に行なわれる。A/D変換,積
分回路のリセット積分,データの加算処理のために上記
の積分は1水平走査ライン置きに行なわれる。
【0066】図9において,第34番目の水平走査ライン
から第86番目の水平走査ラインまでの間では,ゲート回
路15に,水平同期信号HDの立下りから16μs後にパル
ス幅40μsのウインドウ信号WINDが与えられる。そ
して,積分回路16による輝度信号YL の積分と,この積
分動作が行なわれた水平走査期間の次の水平走査期間に
おける積分信号のA/D変換,積分回路16のリセットお
よびメモリのAV測光領域データ・エリアへの積分デー
タの加算とが,水平走査期間毎に交互に繰返して行なわ
れる(AV測光領域の測光)。
【0067】第87番目の水平走査ラインから第194 番目
の水平走査ラインまでの間では,ゲート回路15に,水平
同期信号HDの立下りから28.5μs後に立上るパルス幅
15μsのウインドウ信号WINDと,水平同期信号HD
の立下りから16μs後に立上るパルス幅40μsのウイン
ドウ信号WINDとが交互に与えられる。
【0068】パルス幅15μsのウインドウ信号WIN
Dがゲート回路15に与えられ輝度信号Yの積分が行
なわれたときには,積分動作が行なわれた水平走査期間
の次の水平走査期間において積分信号のA/D変換,積
分回路16のリセット,メモリのSP測光領域データ・
エリアへの積分データの加算が行なわれる(SP測光領
域の測光)。また,パルス幅40μsのウインドウ信号
WINDがゲート回路15に与えられ輝度信号Yの積
分が行なわれたときには,積分動作が行なわれた水平走
査期間の次の水平走査期間において積分信号のA/D変
換,積分回路16のリセット,メモリのAV測光領域デ
ータ・エリアへの積分データの加算が行なわれる(AV
測光領域の測光)。
【0069】第195 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では,上述した第34番目の
水平走査ラインから第86番目の水平走査ラインまでの間
と同様に,パルス幅40μsのウインドウ信号WINDに
基づく輝度信号YL の積分とこの積分で得られた積分デ
ータの処理とが水平走査期間毎に交互に繰返し行なわれ
る(AV測光領域の測光)。
【0070】CPU3は,パルス幅40μsのウインドウ
信号WINDに基づいて得られる1水平走査ラインにつ
いての積分データを図6に示す処理と同様の手順によっ
て1フィールド期間にわたってAV測光領域データ・エ
リアにおいて加算して,AV測光値EVAVを算定する。
【0071】さらに,CPU3は上記AV測光値EVAV
の算定とは別個に,パルス幅15μsのウインドウ信号W
INDに基づいて得られる1水平走査ラインについての
積分データを図6に示すものと同様の手順によって1フ
ィールド期間にわたってSP測光領域データ・エリアに
おいて加算して,SP測光値EVSPを算定する。
【0072】そして,露光条件の設定は,上記のように
して求められたAV測光値EVAVとSP測光値EVSP
基づいて,図7に示す手順と同様の手順で行なわれる。
【0073】図10は測光領域の設定の仕方の他の実施例
を示すものであり,CCDの撮影領域20内に水平方向に
分割して設定された2つの測光領域,すなわち第1水平
方向分割測光領域および第2水平方向分割測光領域を示
すものである。
【0074】第1水平方向分割測光領域は,この実施例
では,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16μsの経過後,20μsの期間に
設定され,縦方向が第87番目の水平走査ラインから第19
4 番目の水平走査ラインまでの間に設定される。
【0075】第2水平方向分割測光領域は,横方向が水
平同期信号HDの立下りから36μsの経過後の20μsの
期間に,縦方向が第87番目の水平走査ラインから第194
番目の水平走査ラインまでの間に設定されている。
【0076】図11および図12は,上記第1水平方向分割
測光領域および第2水平方向分割測光領域について,水
平方向の分割測光を行なう場合のタイム・チャートを示
している。第1水平方向分割測光領域についての測光が
Aフィールド期間で,第2水平方向分割測光領域につい
ての測光がBフィールド期間で行なわれる。図1に示す
ディジタル・スチル・カメラの構成がそのまま利用され
る。
【0077】Aフィールド期間においては,図11に示さ
れているように,パルス幅20μsのウインドウ信号WI
NDが第87番目の水平同期信号HDの立下りから16μs
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。
【0078】Bフィールド期間においては,図12に示さ
れているように,パルス幅20μsのウインドウ信号WI
NDが第87番目の水平同期信号HDの立下りから36μs
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。
【0079】Aフィールド期間,Bフィールド期間とも
に,ウインドウ信号WINDは1水平走査期間置きに第
193 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,積分動作の次の一水平走査期間において行われ
る。
【0080】そして,CPU3は図6に示すものと同様
の手順によってそれぞれ各フィールド期間にわたって積
分データを加算して,第1水平分割測光値と第2水平分
割測光値を算定する。
【0081】図13は測光領域の設定方法についてのさら
に他の実施例を示すものであり,CCDの撮影領域20内
に垂直方向に2つの測光領域,すなわち第1垂直方向分
割測光領域および第2水平方向分割測光領域が設定され
ている。
【0082】第1垂直方向分割測光領域は,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28.5μsの経過後,15μs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140
番目の水平走査ラインまでの間に設定される。
【0083】第2垂直方向分割測光領域は,横方向が水
平同期信号HDの立下りから28.5μsの経過後の15μs
の期間に,縦方向が第141 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ている。
【0084】図14は,上記第1垂直方向分割測光領域
および第2垂直方向分割測光領域について,垂直方向の
分割測光を行なう場合のタイム・チャートを示してい
る。第1垂直方向分割測光領域についての測光と,第2
垂直方向分割測光領域についての測光とがともに1フィ
ールド期間で行なわれる。
【0085】ある1フィールド期間において,図14に示
されているように,パルス幅15μsのウインドウ信号W
INDが第35番目の水平同期信号HDの立下りから28.5
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W
INDは1水平走査期間置きに第245 番目の水平走査期
間まで与えられる。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,積分動作の次
の一水平走査期間において行われる。
【0086】CPU3は,それぞれ図6に示す手順と同
様の手順によって,第35番目から第140 番目の水平走査
ラインまでの間の積分データを加算して第1垂直分割測
光値を算定し,第141 番目から第246 番目の水平走査ラ
インまでの間の積分データを加算して第2垂直分割測光
値を算定する。
【0087】図10に示す2つの水平方向分割測光領域の
測光を1フィールド期間で行なうようにすることもでき
る。この場合には,水平走査ラインにそう積分が第1の
水平方向分割測光領域と第2の水平方向分割測光領域と
の間で交互に行なわれるであろう。また図13に示す2つ
の垂直方向分割測光領域の測光を2フィールド期間にわ
たって行なうようにしてもよい。さらに,撮影領域20内
に3以上の分割領域を水平または垂直方向に設定するこ
とも,水平および垂直方向の両方向に分割された複数の
分割測光領域を設定することもできる。
【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】図1のディジタル・スチル・ビデオ・カメラに
おける測光のために必要な回路部分のより具体的な電気
的構成を示す回路図である。
【図3】撮影領域内に設定された測光領域を示す図であ
る。
【図4】AV測光を行なう場合のタイム・チャートであ
る。
【図5】SP測光を行なう場合のタイム・チャートであ
る。
【図6】CPUによる測光処理の手順を示すフローチャ
ートである。
【図7】CPUによる露光条件の設定処理手順を示すフ
ローチャートである。
【図8】AV,SP同時測光を行なう場合の水平走査ラ
イン毎の測光期間を示す図である。
【図9】AV,SP同時測光を行なう場合のタイム・チ
ャートである。
【図10】撮影領域内に設定された水平方向分割測光領
域を示す図である。
【図11】Aフィールドについて水平方向分割測光を行
なう場合のタイム・チャートである。
【図12】Bフィールドについて水平方向分割測光を行
なう場合のタイム・チャートである。
【図13】撮影領域内に設定された垂直方向分割測光領
域を示す図である。
【図14】Aフィールドについて垂直方向分割測光を行
なう場合のタイム・チャートである。
【符号の説明】
3 CPU 4 CCD 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 深田 重一 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4−127673(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/235 - 5/243 G03B 7/00 - 7/28

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インターレース走査により1フレームに
    ついて少なくとも2つのフィールドの映像信号を出力す
    る固体電子撮像素子を含む撮像光学系を備えたビデオ・
    カメラにおいて, 上記固体電子撮像素子の撮影領域内に,1フレームにお
    いてフィールド毎に異なる測光領域を設定する測光領域
    設定手段, 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
    信号成分を抽出する輝度信号抽出手段, 上記輝度信号抽出手段において抽出された輝度信号成分
    を,与えられる積分制御信号によって指示された積分期
    間にわたって積分し,その積分値を表わす信号を出力す
    る積分手段, 上記測光領域設定手段によってフィールド毎に設定され
    た測光領域にわたってそれぞれ上記積分手段による積分
    が行なわれるように,上記測光領域に対応する水平走査
    方向の期間および垂直走査方向の期間について,1水平
    走査ラインおきに積分期間を指示する積分制御信号を出
    力して上記積分手段に与える積分制御手段,ならびに上
    記積分手段から得られる上記積分値を垂直走査期間内に
    おいて上記積分を行なった測光領域にわたってフィール
    ド毎に加算し,この加算された値からフィールド毎に測
    光値を算定する測光値算定手段, を備えたビデオ・カメラ。
  2. 【請求項2】 上記測光領域設定手段が設定する測光領
    域が,上記撮影領域のほぼ全域にわたる第1の測光領域
    と,上記第1の測光領域内に含まれかつ第1の測光領域
    よりも小さい第2の測光領域である,請求項1に記載の
    ビデオ・カメラ。
  3. 【請求項3】 上記測光領域設定手段が設定する測光領
    域が,上記撮影領域内の相互に重複しない領域である,
    請求項1に記載のビデオ・カメラ。
  4. 【請求項4】 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を含む撮像光学系を備えたビデオ
    ・カメラにおいて, 所要複数本の水平走査ラインを含む少なくとも2種類の
    異なる第1および第2 測光領域を設定する測光領域
    定手段, 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
    信号成分を抽出する輝度信号抽出手段, 上記輝度信号抽出手段において抽出された輝度信号成分
    を,与えられる積分制御信号によって指示された積分期
    間にわたって積分し,その積分値を表わす信号を出力す
    る積分手段,1水平走査ラインおきに積分するように,かつ,第1お
    よび第2の測光領域が重複する水平走査ラインについて
    は積分すべき水平走査ラインが第1の測光領域と第2の
    測光領域とで交互になるように,第1および第2の 測光
    領域内の水平走査期間を積分期間として指示する上記
    分制御信号を出力して上記積分手段に与える積分制御手
    段,ならびに上記積分手段から得られ積分値を,垂直
    走査期間内において第1および第2の測光領域のそれぞ
    れについて加算し,加算された値から第1および第2の
    測光領域のそれぞれについて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。
  5. 【請求項5】 固体電子撮像素子の撮像領域内に,映像
    信号の1フレームにおいてフィールド毎にそれぞれ異な
    る測光領域を設定し, 上記測光領域にそれぞれ対応する水平走査方向の期間お
    よび垂直走査方向の期間について,1水平走査ラインお
    きに積分期間を設定し, 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
    信号成分を抽出して,この輝度信号成分を上記水平走査
    方向および垂直走査方向の期間にわたって積分し, この積分によって得られた積分値を垂直走査期間内にお
    いて上記積分を行なった測光領域にわたってフィールド
    毎に加算し,この加算された値からフィールド毎に測光
    値を算定する, ビデオ・カメラの測光方法。
  6. 【請求項6】 上記フィールド毎に設定される測光領域
    が,上記撮影領域のほぼ全域を含む第1の測光領域と撮
    影領域の中央部分を含む上記第1の測光領域内に含まれ
    かつ第1の測光領域よりも小さい第2の測光領域であ
    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】 上記フィールド毎に設定される測光領域
    が,上記撮影領域内の相互に重複しない領域である,請
    求項5に記載のビデオ・カメラの測光方法。
  8. 【請求項8】 所要複数本の水平走査ラインを含む少な
    くとも2種類の異なる第1および第2の測光領域を設定
    し,第1および第2の 測光領域内の水平走査期間,積分期
    間として設定し, 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
    成分を抽出し,1水平走査ラインおきに,抽出された
    度信号成分を上記積分期間にわたって積分するように,
    かつ第1および第2の測光領域が重複する水平走査ライ
    ンについては積分すべき水平走査ラインが第1の測光領
    域と第2の測光領域とで交互になるように,上記積分を
    行い, 上記積分により得られ積分値を,垂直走査期間内にお
    いて第1および第2の測光領域のそれぞれについて加算
    し,加算された値から第1および第2の測光領域のそれ
    ぞれについて測光値を算定する, ビデオ・カメラの測光方法。
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