JP3993043B2 - デジタルスチルカメラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤイメージセンサ等を用いたデジタルスチルカメラが広く利用されている。デジタルスチルカメラは、ホワイトバランスの調節機能を搭載しており、各種の光源下で撮影された画像を適切な色となるように補正を行っている。ところで、人工光源の照明下でストロボ撮影を行った場合では、主要被写体にストロボ光が照射されるため、ストロボ光に応じた規定のホワイトバランスの調節値により適切な色味とすることが多い。しかしながら、人工光源からの照明光などのアベイラブル光が強いとき、あるいはストロボ発光量が弱いときなどでは、アベイラブル光の光源色が主要被写体に残り、好ましくない色味の撮影画像となることがあった。
【０００３】
上記のような不都合を解決するために、ストロボ撮影時にも、オートホワイトバランス機能によって適切な色味とする試みがなされている。原理的には主要被写体上のストロボ光とアベイラブル光のミックス比が得られれば適正な調節値を決定することができる。しかし、ミックス比を得るためには、主要被写体までの距離，主要被写体の位置，主要被写体の照度，ストロボ発光量などの極めて多くの情報を必要とし、これらの各情報を取得するためのセンサをデジタルスチルカメラに搭載すると、非常に高価になってしまう。
【０００４】
また、通常のストロボ発光なしの場合よりもやや弱くホワイトバランスの補正を行うように調節値を設定するものあるが、この場合には適切な補正量とはなりにくく、主要被写体の色が不快な色味を帯びるなど好ましくない結果となることはさけられない。
【０００５】
上記のような問題に対し、１回の撮影でストロボ光を照射して主要被写体を露光する被写体露光と、アベイラブル光で背景を露光する背景露光とを行うデジタルカメラの画像処理方法が特開平１１−２９８９０８号公報によって知られている。このデジタルカメラの画像処理方法によれば、被写体露光では、ストロボ発光を行って、主要被写体部分がストロボ光で適正な明るさで描写され、その画像をストロボ光に応じた調節値でホワイトバランス調節する。一方、背景露光では、ストロボ光を用いずにアベイラブル光により露光し、アベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランス調節する。そして、これらの各画像を合成することにより、主要被写体と背景の両方が適切にホワイトバランス調節された画像を得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のデジタルカメラの画像処理方法は、主要被写体が背景に比べて極めて暗いことを前提にしており、主要被写体と背景との明るさが近い場合、主要被写体上のアベイラブル光の色が適切に取り除けない、ストロボ光とアベイラブル光とが加算され主要被写体が露光オーバーとなる等の問題があった。したがって、例えば室内で撮影を行うような場合には利用できなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、各種の撮影環境下において、ストロボ光によって露光される主要被写体と、アベイラブル光によって露光される背景のいずれをも適切な色味とし撮影できるデジタルスチルカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、背景の被写体輝度を測定する測光手段と、測光手段で測定された被写体輝度に対して適正な露光量を得るための第１の撮影感度と第１の絞り値と第１のシャッタ速度とを決定し、第１の撮影感度，第１の絞り値，第１のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ1 ，ＡＶ1 ，ＴＶ1 とし、第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ2 ，ＡＶ2 ，ＴＶ2 としたときに、「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件を満たすように第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度を決定する露出決定手段と、第１露光で得られる画像に対しては、アベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランスを調節し、第２露光で得られる画像に対しては、ストロボ光に応じた調節値でホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節手段と、ホワイトバランスが調節された第１及び第２露光で得られる各画像を加算処理して合成画像を作成する画像合成手段と、合成画像の濃度補正を行う濃度補正手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２記載の発明では、第２シャッタ速度を１／５００秒以下としたものである。
【００１０】
請求項３記載の発明では、第１撮影感度に上限値を設け、その上限値を、ＩＳＯ６４０以上に設定したものである。
【００１１】
請求項４記載の発明では、ストロボ発光を行わない第１の露光の値「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋５」が「６」以下となる設定が可能であり、かつそのその際のストロボ発光を行う第２の露光の値「ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 ＋５」を１０以上としたものである。
【００１２】
請求項５記載の発明では、被写体からのストロボ反射光を受光して光量積分を行い、この光量積分値が所定の発光停止レベルに達したときにストロボ発光を停止させる自動調光式のストロボ装置と、主要被写体までの距離を測定する測距手段とを備え、前記露出決定手段は、主要被写体までの距離がストロボ装置の調光距離範囲となるように第２の撮影感度を決定し、この決定された第２の撮影感度の下で「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件が満たされない場合には、その条件を満たすように第２の撮影感度を低くするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を示す。システムコントローラ２は、レリーズボタンなどの各種操作部材から構成される入力部３からの操作信号の入力に応じてデジタルスチルカメラの各部を制御する。システムコントローラ２には、ＲＯＭ２ａと、ＲＡＭ２ｂとが接続されている。ＲＯＭ２ａには、本発明に独特な撮影シーケンスを含む各種シーケンスを実行するためのプログラムやパラメータ，各種光源のホワイトバランスの調節値等が書き込まれておいる。システムコントローラ２は、ＲＯＭ２ａのプログラムにしたがって各部を制御する。ＲＡＭ２ｂは、撮影シーケンスなどを実行する際に必要なデータを一時的に記憶するワークメモリとして利用される。なお、システムコントローラ２は、後述するように露出決定手段として機能する。
【００１４】
撮影モード下では、入力部３を操作することにより、ストロボ発光させない通常撮影モードと、ストロボ発光させるストロボ撮影モードとを選択できる。通常撮影モードでは、従来のデジタルスチルカメラと同様にレリーズボタンの押圧操作に応答した１回の撮影シーケンスで１回の撮影を行うが、ストロボ撮影モードでは、詳細を後述するように１回の撮影シーケンスで２回の撮影（以下、第１露光，第２露光という）を行い、各露光で得られる撮影画像が合成されて１つの撮影画像とされる。
【００１５】
撮影レンズ４の背後にＣＣＤイメージセンサ５が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ５は、ドライバ６によって、電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ速度，電荷の転送などが制御され、光学的な被写体画像を電気的な撮影信号に変換して出力する。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ５の受光面にはＲ，Ｇ，Ｂの微小なカラーフィルタがマトリクス状に配列されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分を含む撮像信号はアンプ８で適当なレベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器９によって赤色，緑色，青色の各画像データとされる。アンプ８は、システムコントローラ２によってゲインが設定され、そのゲインで各色の撮影信号を増幅する。このアンプ８に設定するゲインによってデジタルスチルカメラの撮影感度が決まる。
【００１７】
ＷＢ（ホワイトバランス）回路１０は、赤色，緑色，青色の３色のうちの１色、例えば緑色を基準にして他の２色の画像データを設定されたホワイトバランス用の調節値に応じて増減する乗算器と、各色の画像データからアベイラブル光の光源の種類を判別する光源判別器から構成されている。ストロボ撮影モードの第２露光の他は、光源判別器によって光源の種類が判別され、その種類に応じた調節値が乗算器にセットされる。ストロボ撮影モード下の第２露光では、システムコントローラ２によってストロボ光に対応した調節値が乗算器にセットされる。各乗算器は、入力される画像データにセットされた調節値を乗算したものを出力する。
【００１８】
上記のようにＷＢ回路１０を構成することにより、フレーミングのために動画を撮影しているときや、通常撮影モード及びストロボ撮影モード下の第１露光では、アベイラブル光に応じて自動的にホワイトバランスを調節する、いわゆるオートホワイトバランス機能によって適正にホワイトバランスが調節され、ストロボ撮影モード下の第２露光では、ストロボ光に対応した規定の調節値で適正にホワイトバランスが調節される。
【００１９】
ストロボ光及び各種のアベイラブル光に対応するホワイトバランス用の各調節値は、ＲＯＭ２ａに製造時に書き込まれており、システムコントローラ２によって読み出されてＷＢ回路１０にセットされる。
【００２０】
なお、画像データに代えてアナログ信号の信号レベルを増減することによって、ホワイトバランスを調節してもよい。この場合には、撮像信号からＲ，Ｇ，Ｂの各アナログ信号を生成し、これらの各アナログ信号のうちの２色のアナログ信号を増幅する際のゲインを調整値として増減すればばよい。
【００２１】
ＷＢ回路１０からの画像データは、データ処理回路１１に送られる。データ処理回路１１は、入力される画像データにガンマ補正，シャープネス処理，色補正処理などの通常画像処理と、画像データを圧縮する画像圧縮処理を行う。また、ストロボ撮影モードでは合成処理と、デジタルゲイン処理とを行う。合成処理は、第１露光で得られる撮影画像の画像データと、第２露光で得られる撮影画像の画像データを単純に加算処理することにより、各撮影画像を画像合成する。デジタルゲイン処理は、主要被写体の濃度を適切にするための補正処理であって、この処理によりアベイラブル光とストロボ光によって主要被写体が露光オーバーとなっている場合に、その主要被写体が適正な濃度に補正される。
【００２２】
通常撮影モードでは、通常画像処理が行われてから画像圧縮が行われる。また、ストロボ撮影モードでは、合成処理，デジタルゲイン処理に続いて通常画像処理が行われ、その後に画像圧縮が行われる。
【００２３】
データ処理回路１１には、バファメモリ１２が接続されている。このバッファメモリ１２には、合成処理が施される前の各撮影画像の画像データが書き込まれ、画像合成の際にデータ処理回路１１によって画像データが読み出される。
【００２４】
ＬＣＤ１４は、撮影レンズ４を通してＣＣＤイメージセンサ５で撮影される被写体画像をリアルタイムでカラー表示するいわゆる電子ビューファインダとして機能するとともに、画像の再生等に使用される。撮影モード下では、通常はＣＣＤイメージセンサ５によって連続的な撮影が行われる。そして、データ処理回路１１で通常画像処理が施された画像データが順次にＬＣＤドライバ１５に送られる。これにより、ＬＣＤ１４には、撮影中の被写体画像が動画で表示される。
【００２５】
このデジタルスチルカメラには、画像を記録するための記録媒体としてのメモリカード１６が装着される。メモリカード１６を装着するとインタフェース回路（Ｉ／Ｆ）１７を介してメモリカード１６のデータの入出力が可能になる。インタフェース回路１７は、データ処理回路１１で圧縮された画像データが入力されると、その画像データをメモリカード１６に書き込む。
【００２６】
なお、再生モード下では、入力部３の操作によって選択された画像データがインタフェース回路１７を介してメモリカード１６から読み出され、その画像データがデータ処理回路１１で伸張されてからＬＣＤドライバ１５に送られる。これにより、ＬＣＤ１４にはメモリカード１６に保存されている画像が静止画として表示される。
【００２７】
測距部２１は、主要被写体までの距離、すなわち被写体距離を測定し、その被写体距離情報をシステムコントローラ２に送る。システムコントローラ２は、被写体距離情報に基づいて、フォーカス駆動部２２を作動し、撮影レンズ４内のフォーカスレンズ４ａを前後に移動して主要被写体にピントを合致させる。また、被写体距離情報は、ストロボ撮影モードで撮影感度を決定する際にも用いられる。
【００２８】
測距部２１としては、パッシブ方式，アクティブ方式のいずれを用いてもよいが、被写体輝度が不足するような環境下であっても被写体距離情報を取得可能とするのがよい。したがって、パッシブ方式を採用する場合には、被写体輝度が不足する際に測距のための照明光を照射できる機能を搭載するのが好ましい。また、位相差検出方式やコントラスト検出方式を用いて撮影レンズ４のピント合わせを行う場合では、例えば撮影レンズ４の合焦位置のときのレンズ位置をエンコーダで検出し、そのレンズ位置から被写体距離を取得してもよい。
【００２９】
発光回路２３，Ｘｅ管２４，調光センサ２５，調光制御部２６は、被写体からのストロボ反射光を受光して光量積分を行い、この光量積分値が所定の発光停止レベルに達したときにストロボ発光を停止させる自動調光式のストロボ装置を構成している。発光回路２３は、ストロボ撮影モード下の第２露光時にＸｅ管２４を発光させる。これによりＸｅ管２４から放出されるストロボ光が被写体に向けて照射される。調光センサ２５は、被写体から反射されてくるストロボ光を受光し、その受光量が調光制御部２６で積分される。調光制御部２６は、受光量の積分レベルが発光停止レベルに達したときに発光回路２３によるＸｅ管２４の発光を停止させる。発光停止レベルは、第２露光で用いられる絞り値と、撮影感度に基づいてシステムコントローラ２によって決定され、調光制御部２６にセットされる。
【００３０】
撮影レンズ４には、絞り羽根２７と、シャッタ羽根２８が組み込まれている。これらの絞り羽根２７，シャッタ羽根２８は、それぞれシステムコントローラ２の制御の下で絞り駆動部３１，シャッタ駆動部３２によって駆動される。測光部３３は、ＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮影信号の信号レベルから被写体輝度を検知し、この被写体輝度情報をシステムコントローラ２に送られ、撮影感度，シャッタ速度，絞り値を決定する際に用いられる。
【００３１】
通常撮影モードでは、システムコントローラ２は、従来のデジタルスチルカメラと同様に、被写体輝度に対して適正となるようにアンプ８にセットするゲインすなわち撮影感度，シャッタ速度，絞り値を決定する。
【００３２】
ストロボ撮影モードの第１露光は、アベイラブル光による露光を行うものであって、背景を適切な明るさで描写することを目的としている。このため第１露光では、背景の明るさに対して適正となるように撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合せがシステムコントローラ２で決定される。背景の明るさとしては、測光部３３が測定する被写体輝度が用いられるから、厳密には背景だけではなく主要被写体を含めた明るさである。
【００３３】
第１露光の撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合せは、各種の手法で決定することができるが、シャッタ速度については手ブレを、撮影感度については感度の上昇にともなう画質の低下をそれぞれ考慮して決めるのがよい。すなわち、第１露光では、手ブレの発生を防止するためにシャッタ速度の下限を設定して、低速なシャッタ速度に起因した手ブレの発生を防止し、また撮影感度（アンプ８のゲイン）の上昇にともなう画質の低下を防止するために撮影感度に上限を設けるのがよい。
【００３４】
シャッタ速度については、手ブレを防ぐことを目的に下限を設けることが必要である。シャッタ速度の下限は、一般的に用いられる１／３０秒，１／６０秒などを用いることができるが、撮影レンズの焦点距離を考慮して決めるのがよい。また、撮影感度の上限としての最適値は、撮影に使用するＣＣＤイメージセンサによって異なるが、本発明を実施する上ではＩＳＯ６４０以上に設定するのが好ましい。この例では、シャッタ速度の下限を１／３０秒に設定し、撮影感度の上限をＩＳＯ１６００に設定している。
【００３５】
第１露光は上記のように背景を適切な明るさで描写すること目的としている。このため、想定される各種の撮影シーンで背景を適切な明るさで描写するだけの十分なシステム感度を有することが望ましい。一般的な人工照明は、ＩＳＯ１００のＥＶ値で５〜６以上であるから、下記計算式▲１▼で得られるシステム感度（ＬＶmin ）が６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。
ＬＶmin ＝ＡＶmin ＋ＴＶmin −ＳＶmax ＋５・・・▲１▼
【００３６】
上記式▲１▼中のＡＶmin ，ＴＶmin ，ＳＶmax は、デジタルスチルカメラの取り得る最小の絞り値Ｆ，手ブレを防ぐように設定された最も低速なシャッタ速度，上記のように設定される撮影感度の上限値のＡＰＥＸ値である。なお、ここで左辺のシステム感度としてはＬＶ値を用いて表記している。このＬＶ値は、ＡＰＥＸ値のＢＶ値に相当するものであるがＩＳＯ１００のＳＶ値を「０」としているためＢＶ値よりも「５」だけ大きな値となる。上記▲１▼式の右辺では、ＩＳＯ１００のＳＶ値を「５」としたＡＰＥＸ値（ＳＶmax ）を用いているので、「ＡＶmin ＋ＴＶmin −ＳＶmax 」に値「５」を加算してＬＶ値としている。
【００３７】
ＣＣＤイメージセンサ５による第１露光が完了し、その電荷の転送が開始された直後に第２露光が開始される。この第２露光は、可能な限りアベイラブル光の影響を排除してストロボ光による主要被写体の描写を行うことを目的としている。撮影感度は、ストロボ光による主要被写体の描写を行うために、ストロボ光によって主要被写体が適正露出となるように算出されるが、アベイラブル光の影響を排除するための条件が優先される。
【００３８】
アベイラブル光の影響の排除、すなわちアベイラブル光による露光量を可能な限り小さくするには、下記の各式▲２▼，▲３▼で計算される第２露光のＬＶ2 を、第１露光時のＬＶ1 に対して、▲４▼の条件式を満たすように十分に大きくすることで実現できる。
ＬＶ1 ＝ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋５・・・・▲２▼
ＬＶ2 ＝ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 ＋５・・・・▲３▼
ＬＶ1 ＋２≦ＬＶ2 ・・・・・・・・・・・・▲４▼
【００３９】
上記各式中のＡＶ1 ，ＴＶ1 ，ＳＶ1 は、第１露光に用いる絞り，シャッタ速度，撮影感度の各ＡＰＥＸ値であり、ＡＶ2 ，ＴＶ2 ，ＳＶ2 は、第２露光に用いる絞り，シャッタ速度，撮影感度の各ＡＰＥＸ値である。また、ＬＶ1 は、第１露光で適正となる被写体の明るさを表しており、第１露光時は背景に対して適正な露出値となるように絞り，シャッタ速度，撮影感度が決定されるから、ＬＶ1 は背景の明るさである。ＬＶ2 は、第２露光で適正となる被写体の明るさを表している。したがって、条件式▲４▼は、背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光の露出値が制御されることを意味する。そして、このように背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光を行うことで主要被写体に対するアベイラブル光の影響を排除している。
【００４０】
高速なシャッタ速度を用いることにより、ストロボ光による露光量を変化させることなく、アベイラブル光による露光量を少なくできる。したがって、第２露光では可能な限り高速なシャッタ速度を用いるのが好ましく、本発明を実施する上では１／５００秒以下、より好ましく１／１０００秒以下のシャッタ速度を用いるのがよい。なお、第２露光のシャッタが開いている間にストロボ発光が完了する必要があることはいうまでもない。
【００４１】
また、第２露光では上記のように主要被写体を描写するのが目的であるから、できる限り高画質の撮影が行われることが好ましい。高画質の撮影を行うには、Ｓ／Ｎ比が優れる低感度で撮影を行うのが好ましい。
【００４２】
この例の第２露光では、シャッタ速度としては１／１０００秒が固定的に用いられ、絞り値としては第１露光のものと同じ絞り値が用いられる。また、撮影感度としては、撮影に先立って測定する被写体距離に対してストロボ光で適正な露光量が得られるように、すなわち被写体距離がガイドナンバーを絞り値で除算して得られる有効距離以下となる撮影感度が暫定的に決定されて、条件式▲４▼を満たすか否かが調べられる。そして、条件式▲４▼を満たしている場合には、暫定的な撮影感度を第２露光の撮影感度とし、満たしていない場合には撮影感度を段階的に下げていき、条件式▲４▼を満たすものを第２露光の撮影感度とする。第２露光の絞り値としては、第１露光の絞り値と異なる値に設定してもよく、常に開放絞りとしてもよい。
【００４３】
なお、ＬＶ1 が６以下の室内照明の環境においては、アベイラブル光の影響が特に出やすいため、少しでも大きなＬＶ2 の値を選択することが好ましい。すなわち、ＬＶ2 が１０以上の値となるような撮影を行うことが最も好ましい実施態様である。
【００４４】
第１露光は、ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタの開閉によって行われる。一方、第２露光はＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタとシャッタ羽根２８を併用している。第１露光と第２露光との間にシャッタ羽根２８の開閉動作を行わないことによって、第１露光と第２露光との間隔を短くし、１回の撮影シーメンスを短くするとともに、二重露光される背景，主要被写体のブレを極力少なくしている。
【００４５】
次に上記構成の作用について説明する。ストロボ撮影を行う場合には、ストロボ撮影モードを選択する。このときに、背景や主要被写体を照明するアベイラブル光の強さにかかわらず、ストロボ撮影モードを選択することができる。撮影モード下では、これまでのデジタルスチルカメラと同様、ＣＣＤイメージセンサ５が撮影した被写体画像がＬＣＤ１４に動画としてカラー表示されているから、これを観察してフレーミングを決定し撮影を行う。
【００４６】
図２に示すように、レリーズボタンが押圧されると、主要被写体までの距離、すなわち被写体距離が測距部２１によって測定され、被写体距離情報としてシステムコントローラ２に送られる。システムコントローラ２は、被写体距離情報に基づいて、フォーカス駆動部２２を介してフォーカスレンズ４ａを移動し、主要被写体に撮影レンズ４のピントを合わせる。なお、この例では主要被写体にピントを合致させて第１露光，第２露光を行うが、背景にピントを合致させて第１露光を行い、第１露光の後に主要被写体にピントを合致させてから第２露光を行ってもよい。
【００４７】
撮影レンズ４のピントを合わせを行った後に、測光部３３によってＣＣＤイメージセンサ５から撮影信号の信号レベルが調べられて、被写体輝度、すなわち主要被写体を含む背景の明るさが測定され、それが被写体輝度情報としてシステムコントローラ２に送られる。そして、この被写体輝度情報に基づき、背景の明るさに対して適正な露出値となるように第１露光の設定値（撮影感度，シャッタ速度，絞り値）がシステムコントローラ２によって決定される。
【００４８】
図３に示すように、第１露光では、最初に標準感度、例えばＩＳＯ１００が撮影感度とされ、この撮影感度で適正な露光量が得られるシャッタ速度と，絞り値の組み合わせが所定の手順によって求められる。そして、求められたシャッタ速度が１／３０秒よりも低速な場合には、シャッタ速度が１／３０秒となるまで撮影感度が段階的に高くされる。
【００４９】
なお、撮影感度を変化させる他に、絞り値を変化させてシャッタ速度が条件を満たすようにすることができるのはいうまでもない。また、被写体輝度が高くシャッタ速度と、絞り値の組み合わせが制御範囲を超える場合には、設定可能な範囲で適正な露光量が得られるまで撮影感度が低くされる。さらに、撮影感度が上限値（ＩＳＯ１６００）に達しても、１／３０秒よりも低速なシャッタ速度しか得られない場合には、撮影感度が上限値に設定され、例えば絞り値が最も小さい開放絞りとされ、適正露出となる最も速いシャッタ速度が設定される。
【００５０】
上記のようにして第１露光の設定値を決定した後に、システムコントローラ２によって、第２露光の設定値が決定される。この例では、第２露光では前述のようにシャッタ速度としては固定的に１／１０００秒が、絞り値としては第１露光と同じものを用いるから、第２露光の設定値として撮影感度を決定することになる。
【００５１】
図４に示すように、システムコントローラ２は、標準感度を撮影感度として、この撮影感度の下で、先に測定した被写体距離がストロボ光の最大有効距離以下となっているか否かを調べる。このときに、標準感度に応じたストロボ光のガイドナンバーを第２露光で用いる絞り値で除算し、その結果である有効距離と被写体距離を比較すればよい。
【００５２】
被写体距離が有効距離以下でないときには、撮影感度を１段階高くし、ガイドナンバーをこの撮影感度に応じたものに変換する。そして、そのガイドナンバーを第２露光で用いる絞り値で除算した新たな有効距離と被写体距離とを比較する。このようにして、被写体距離が有効距離以下となるまで撮影感度を段階的に高くして、被写体距離が有効距離以下となる撮影感度を第２露光の暫定的な撮影感度として求める。
【００５３】
システムコントローラ２は、上記のように被写体距離が有効距離以下となる暫定的な撮影感度を算出した後、上記の条件式▲４▼を満たすか否かを調べ、条件式▲４▼を満たしている場合には、暫定的な撮影感度を第２露光の撮影感度とする。一方、条件式▲４▼を満たしていない場合には、撮影感度を１段階低くして条件式▲４▼を満たすか否かを調べる。このようにして、撮影感度を段階的に下げていき、条件式▲４▼を満たすものを第２露光に用いる撮影感度とする。
【００５４】
例えば、測光結果に基づく背景の明るさがＬＶ値「９」（ＢＶ値「４」）であって、第１露光の撮影感度１００，開放絞りＦ２．８，シャッタ速度１／３０秒とされ、被写体距離が５ｍ，ガイドナンバーがＧＮｏ．１０（ＩＳＯ１００・ｍ）である場合、第２露光では、開放絞りＦ２．８の下で被写体距離がストロボ光の有効距離以下とするために、撮影感度が１段階高いＩＳＯ２００が暫定的に設定される。なお、ＩＳＯ２００，Ｆ２．８での有効距離は５．０５ｍである。
【００５５】
上記のように設定された場合、ＬＶ1 ＝９であり、ＬＶ2 ＝１２となるため、条件式▲４▼を満たす。このため第２露光では撮影感度としてＩＳＯ２００がそのまま用いられる。
【００５６】
被写体距離が１０ｍであって、その他の条件が同じ場合には被写体距離をストロボ光の有効距離以下とするために撮影感度がＩＳＯ８００に暫定的に設定される。なお、ＩＳＯ８００，Ｆ２．８での有効距離は１０．１ｍである。しかし、この場合ではＬＶ2 ＝１０となって条件式▲４▼を満たさない。このため、条件式▲４▼を満たすように撮影感度が１段階下げられてＩＳＯ４００が第２露光の撮影感度とされる。
【００５７】
以上のようにして第１露光，第２露光に用いる各設定値を決定した後、第１露光が行われる。絞り駆動部３１を介して絞り羽根２７がシステムコントローラ２によって第１露光用に決定された絞り値にセットされる。次に、アンプ８に対して第１露光用の撮影感度に対応したゲインがセットされる。また、システムコントローラ２からＷＢ回路１０に対してオートホワイトバランスでのホワイトバランス用の調節値を保持するように指示をする。
【００５８】
レリーズボタンの押圧操作された時点において、ＣＣＤイメージセンサ５はアベイラブル光で照明されている被写体を撮影しており、ＷＢ回路１０は、入力される画像データに基づいて光源の種類を判別し、その判別結果をシステムコントローラ２に送ることにより、アべイラブル光に応じたホワイトバランスによる調節値がシステムコントローラ２によってセットされている。したがって、第１露光に先立ってアベイラブル光に対応した調節値がＷＢ回路１０に保持される。
【００５９】
システムコントローラ２の制御されたドライバ６により、ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが閉じられてから、ＣＣＤイメージセンサ５に蓄積されている不要な電荷が排出される。
【００６０】
不要な電荷が排出された後、第１露光のシャッタ速度でＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが作動される。この時点においてシャッタ羽根２８は、開いた状態となっているから、撮影レンズ４を通して入射した撮影光はＣＣＤイメージセンサ５に入射する。このようにして、先に決められた第１露光のシャッタ速度と、絞り値とで第１露光が行われる。ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが閉じられると、入射した撮影光に応じて蓄積された電荷が転送路に移されて順次に転送されることにより、ＣＣＤイメージセンサ５からは第１露光の撮影信号が出力される。
【００６１】
ＣＣＤイメージセンサ５からの撮影信号は、アンプ８で増幅されてから、Ａ／Ｄ変換器９に送られる。アンプ８には、第１露光用の撮影感度に応じたゲインがセットされているから、このアンプ８からは第１露光用の撮影感度で撮影したことに相当する撮影信号が出力される。そして、この撮影信号がＡ／Ｄ変換器９で画像データに変換される。
【００６２】
第１露光で得られる画像データは、Ａ／Ｄ変換器９からＷＢ回路１０に送られて、ホワイトバランスの調節が行われてから、データ処理回路１１を介してバッファメモリ１２に書き込まれる。ＷＢ回路１０は、前述のようにアベイラブル光に対して適切なホワイトバランスとなるようにされているから、アベイラブル光を光源として露光された第１露光の撮影画像、すなわち背景は適切なホワイトバランスとなる。
【００６３】
第１露光が完了して、その露光で蓄積された電荷がＣＣＤイメージセンサ５の受光素子から転送路への転送が完了すると、その直後に第２露光が開始される。ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが開かれてから、第２露光のシャッタ速度（１／１０００秒）に応じた時間が経過した時点で、それまで開かれていたシャッタ羽根２８がシャッタ駆動部３２によって閉じられ、これとほぼ同時に電子シャッタも閉じられる。これにより、１／１０００秒のシャッタ速度と、第１露光と同じ絞り値で第２露光が行われる。
【００６４】
一方、上記のように第２露光のためにＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが開かれると、システムコントローラ２から、発光回路２３に対して発光の指示が与えられて、Ｘｅ管２４がストロボ光を放出する。これにより、主要被写体に向けてストロボ光が照射される。主要被写体で反射されたストロボ光は、一部が撮影レンズ４を介してＣＣＤイメージセンサ５に入射し、また調光センサ２５にも入射する。そして、この調光センサ２５の受光量が調光制御部２６で積分され、その積分量が第２露光の開始に先立って第２露光で用いられる絞り値と撮影感度とに基づいて適正露光となるようにシステムコントローラ２によって決定された発光停止レベルに達すると、調光制御部２６からの指示でＸｅ管２４の発光が停止される。これにより、設定されている第２露光の絞り値の下で、設定されている撮影感度に対して主要被写体が適正となる露光量でＣＣＤイメージセンサ５で露光される。
【００６５】
なお、被写体距離に基づいて算出された暫定的な撮影感度が条件式▲４▼を満たさないために、実際に用いられる撮影感度が暫定的な撮影感度よりも低くされた場合には、調光センサ２５の受光量が発光停止レベルに達しないので結果的にストロボ装置はフル発光となる。そして、この場合には主要被写体の露光量は適正よりも少なくなる。
【００６６】
第１露光で得られる画像データのバッファメモリ１２への書き込みが完了してから、第２露光の撮影感度に応じたゲインがアンプ８に設定される。また、ストロボ光に応じたホワイトバランス用の調節値がシステムコントローラ２によってＲＯＭ２ａから読み出されてＷＢ回路１０にセットされる。このようにアンプ８，ＷＢ回路１０に第２露光用の設定が完了すると、ドライバ６に対してシステムコントローラ２から指示が出されることにより、第２露光でＣＣＤイメージセンサ５に蓄積された電荷の転送が開始される。
【００６７】
上記の転送によりＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮影信号はアンプ８に送られ、第２露光の撮影感度に応じたゲインで増幅される。これにより撮影信号は第２露光用の撮影感度で撮影したことに相当するものとされる。
【００６８】
撮影信号は、アンプ８で増幅された後にＡ／Ｄ変換器９で画像データに変換され、ＷＢ回路１０に順次に入力される。ＷＢ回路１０にはストロボ光用の調節値がセットされているから、ストロボ光で照明された被写体が適切なホワイトバランスとなるように画像データが補正される。そして、補正された画像データがデータ処理回路１１を介してバッファメモリ１２に書き込まれる。
【００６９】
以上のようにして第１露光及び第２露光で得られる２つの画像データがそれぞれバッファメモリ１２に書き込まれると、これら各画像データがデータ処理回路１１によって読み出され、対応する画像データ同士で加算処理される。これにより、第１露光で撮影した画像と、第２露光で撮影した画像とを合成した合成画像が作成される。作成された合成画像は、データ処理回路１１によるデジタルゲイン処理で濃度補正が施される。これにより、主要被写体がアベイラブル光の影響を受けて露出オーバーになっている場合でも、主要被写体は適切な濃度となる。
【００７０】
デジタルゲイン処理が完了すると、合成画像には通常画像処理が施される。そして、この後に合成画像の画像データが圧縮されてからインターフェース回路１７に送られてメモリカード１６に書き込まれる。
【００７１】
上記のように第１露光でアベイラブル光によって露光が行われた背景は、そのアベイラブル光に応じて適切にホワイトバランスが調節されている。また、第２露光では、背景の適正露出値に対して２段以上の露光アンダーとなる露出値を用いて第２露光を行うから、アベイラブル光による主要被写体の露光量は非常に少ない。したがって、第２露光で得られる画像をストロボ光に対して適切となるようにホワイトバランスが調節した際に、アベイラブル光の影響がなく、色カブリや不快なカラーフェリアも発生しない。
【００７２】
また、例えば室内，日中屋外等で主要被写体にアベイラブル光が照射されている場合では、第１露光においても主要被写体が適当な露光量で露光されており、その主要被写体にストロボ光で露光されたものが加算されるため露光オーバーとなってしてまうが、デジタルゲイン処理で濃度補正が施されるので、主要被写体は適切な濃度となる。結果として背景，主要被写体ともに適切な明るさ，色味に再現された理想的な撮影画像を得ることができる。
【００７３】
上記実施形態では、最初にアベイラブル光での露光を行い、次にストロボ光での露光を行っているが、この順番を逆にすることもできる。しかしながら、アベイラブル光での露光時間がストロボ光での露光時間に比べて長くなる確率は高く、その場合、ストロボ光での露光を先に行ってしまうと、ストロボ発光を見て被写体や撮影者が撮影が完了した判断して動いてしまいブレが生じてしまう。したがって、上記実施形態のように最初にアベイラブル光での露光を行い、次にストロボ光での露光を行うのが好ましい。
【００７４】
撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせは、上述した条件を満たせば任意の方法で決めることができ、撮影感度，絞り値，シャッタ速度を背景の明るさ，被写体距離に応じたプログラムとして予め決めておいてもよい。
【００７５】
図５は、開放絞り値をＦ２．８，ストロボ同調可能な上限のシャッタ速度が１／１０００秒，手ブレを考慮した下限のシャッタ速度が１／３０秒，標準感度がＩＳＯ１００，第１露光の撮影感度の上限がＩＳＯ１６００，最大ストロボ発光量がＧＮｏ．１０．２（ＩＳＯ１００・ｍ）に設定されたデジタルスチルカメラにおいて、主要被写体の被写体距離を２ｍとしたときの第１露光及び第２露光の各撮影感度，絞り値，シャッタ速度のプログラム例を示している。
【００７６】
第１露光では、背景の明るさがＬＶ１０に対して撮影感度がＩＳＯ１００，絞り値がＦ４，シャッタ速度が１／６０秒に設定され、背景の明るさがＬＶ１０より低くなると、撮影感度ＩＳＯ１００に保ちながら、そのときの明るさの低下に応じてさ徐々に絞り値がＦ４から小さくされるとともに、シャッタ速度が１／６０秒から低速にされる。
【００７７】
背景の明るさがＬＶ８であるときに、撮影感度ＩＳＯ１００の下で絞り値が開放絞りのＦ２．８に、シャッタ速度が手ブレを考慮した下限の１／３０秒に設定される。そして、背景の明るさがＬＶ８よりも低くなると、絞り値がＦ２．８，シャッタ速度が１／３０秒とされたままで、撮影感度が高くされる。背景の明るさがＬＶ４のときに、撮影感度ＩＳＯ１６００，絞り値Ｆ２．８，シャッタ速度１／３０秒となり、背景の明るさがＬＶ４よりも低くなっても、この撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせが用いられる。このようにして。第１露光ではＬＶ１０〜ＬＶ４の範囲で適正な露光が行われるように、撮影感度，シャッタ速度，絞り値の組み合わせが決められている。なお、背景の明るさがＬＶ１０よりも高い場合には、ストロボ撮影モードから通常撮影モードに自動的に移行して撮影を行う。
【００７８】
第２露光では、例えば被写体距離が２ｍの場合には、撮影感度としてＩＳＯ１００が、シャッタ速度として１／１０００秒が固定に的に用いられる。また、第2 露光の絞り値は、第１露光と同じ絞り値が用いられる。これにより、背景の適正露出値に対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなる撮影感度，絞り値，シャッタ速度で露光を行うとともに、主要被写体の被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるように、すなわち主要被写体がストロボ光によって適正露光されるように撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせが決められている。
【００７９】
他の被写体距離については、被写体距離が２ｍの場合と同じ絞り値，シャッタ速度の組み合わせ、すなわち絞り値が第１露光同じになるように、またシャッタ速度が１／１０００秒に決められ、この下で主要被写体の被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるように撮影感度が決定されてプログラム化される。例えば、背景の明るさがＬＶ８の場合には、図６に示すように、被写体距離が２ｍ，３ｍの場合には、撮影感度はＩＳＯ１００とされるが、被写体距離が５ｍの場合には、絞り値Ｆ２．８の下では撮影感度がＩＳＯ１００であると被写体距離がストロボ光の有効距離以下とならないので撮影感度がＩＳＯ２００とされる。被写体距離が１０ｍ，２０ｍの場合には、それぞれ撮影感度がＩＳＯ８００，ＩＳＯ１６００としたときに、被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるが、そのように設定すると、背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光が行われなくなるので撮影感度がＩＳＯ４００となるように決められている。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のデジタルスチルカメラによれば、背景の明るさに対して適正な露光量となるように第１の露光を行い、この第１の露光の撮影感度とシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ1 ，ＡＶ1 ，ＴＶ1 とし、第２の露光の撮影感度，絞り値，シャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ2 ，ＡＶ2 ，ＴＶ2 としたときに、「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件を満たすように第２の露光を行い、第１露光で得られる画像に対してアベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランスを調節し、第２露光で得られる画像に対してストロボ光に応じた調節値でホワイトバランスを調節して、これらを合成した合成画像の濃度補正を行うから、背景，主要被写体ともに適切な明るさ，色味に再現された理想的な撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】 ストロボ撮影モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 第１露光の絞り値，シャッタ速度，撮影感度を決定手順を示すフローチャートである。
【図４】 第２露光のシャッタ速度，撮影感度を決定手順を示すフローチャートである。
【図５】 撮影感度，絞り値，シャッタ速度をプログラムにした例を示すものである。
【図６】 図５の例における被写体距離に応じた撮影感度，絞り値，シャッタ速度のプログラム例である。
【符号の説明】
２ システムコントローラ
４ 撮影レンズ
５ ＣＣＤイメージセンサ
８ アンプ
１０ ホワイトバランス回路
１１ データ処理回路
２１ 測距部
２７ 絞り羽根
２８ シャッタ羽根
２４ Ｘｅ管
２５ 調光センサ
３３ 測光部
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤイメージセンサ等を用いたデジタルスチルカメラが広く利用されている。デジタルスチルカメラは、ホワイトバランスの調節機能を搭載しており、各種の光源下で撮影された画像を適切な色となるように補正を行っている。ところで、人工光源の照明下でストロボ撮影を行った場合では、主要被写体にストロボ光が照射されるため、ストロボ光に応じた規定のホワイトバランスの調節値により適切な色味とすることが多い。しかしながら、人工光源からの照明光などのアベイラブル光が強いとき、あるいはストロボ発光量が弱いときなどでは、アベイラブル光の光源色が主要被写体に残り、好ましくない色味の撮影画像となることがあった。
【０００３】
上記のような不都合を解決するために、ストロボ撮影時にも、オートホワイトバランス機能によって適切な色味とする試みがなされている。原理的には主要被写体上のストロボ光とアベイラブル光のミックス比が得られれば適正な調節値を決定することができる。しかし、ミックス比を得るためには、主要被写体までの距離，主要被写体の位置，主要被写体の照度，ストロボ発光量などの極めて多くの情報を必要とし、これらの各情報を取得するためのセンサをデジタルスチルカメラに搭載すると、非常に高価になってしまう。
【０００４】
また、通常のストロボ発光なしの場合よりもやや弱くホワイトバランスの補正を行うように調節値を設定するものあるが、この場合には適切な補正量とはなりにくく、主要被写体の色が不快な色味を帯びるなど好ましくない結果となることはさけられない。
【０００５】
上記のような問題に対し、１回の撮影でストロボ光を照射して主要被写体を露光する被写体露光と、アベイラブル光で背景を露光する背景露光とを行うデジタルカメラの画像処理方法が特開平１１−２９８９０８号公報によって知られている。このデジタルカメラの画像処理方法によれば、被写体露光では、ストロボ発光を行って、主要被写体部分がストロボ光で適正な明るさで描写され、その画像をストロボ光に応じた調節値でホワイトバランス調節する。一方、背景露光では、ストロボ光を用いずにアベイラブル光により露光し、アベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランス調節する。そして、これらの各画像を合成することにより、主要被写体と背景の両方が適切にホワイトバランス調節された画像を得ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のデジタルカメラの画像処理方法は、主要被写体が背景に比べて極めて暗いことを前提にしており、主要被写体と背景との明るさが近い場合、主要被写体上のアベイラブル光の色が適切に取り除けない、ストロボ光とアベイラブル光とが加算され主要被写体が露光オーバーとなる等の問題があった。したがって、例えば室内で撮影を行うような場合には利用できなかった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、各種の撮影環境下において、ストロボ光によって露光される主要被写体と、アベイラブル光によって露光される背景のいずれをも適切な色味とし撮影できるデジタルスチルカメラを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、背景の被写体輝度を測定する測光手段と、測光手段で測定された被写体輝度に対して適正な露光量を得るための第１の撮影感度と第１の絞り値と第１のシャッタ速度とを決定し、第１の撮影感度，第１の絞り値，第１のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ1 ，ＡＶ1 ，ＴＶ1 とし、第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ2 ，ＡＶ2 ，ＴＶ2 としたときに、「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件を満たすように第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度を決定する露出決定手段と、第１露光で得られる画像に対しては、アベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランスを調節し、第２露光で得られる画像に対しては、ストロボ光に応じた調節値でホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節手段と、ホワイトバランスが調節された第１及び第２露光で得られる各画像を加算処理して合成画像を作成する画像合成手段と、合成画像の濃度補正を行う濃度補正手段とを備えたものである。
【０００９】
請求項２記載の発明では、第２シャッタ速度を１／５００秒以下としたものである。
【００１０】
請求項３記載の発明では、第１撮影感度に上限値を設け、その上限値を、ＩＳＯ６４０以上に設定したものである。
【００１１】
請求項４記載の発明では、ストロボ発光を行わない第１の露光の値「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋５」が「６」以下となる設定が可能であり、かつそのその際のストロボ発光を行う第２の露光の値「ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 ＋５」を１０以上としたものである。
【００１２】
請求項５記載の発明では、被写体からのストロボ反射光を受光して光量積分を行い、この光量積分値が所定の発光停止レベルに達したときにストロボ発光を停止させる自動調光式のストロボ装置と、主要被写体までの距離を測定する測距手段とを備え、前記露出決定手段は、主要被写体までの距離がストロボ装置の調光距離範囲となるように第２の撮影感度を決定し、この決定された第２の撮影感度の下で「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件が満たされない場合には、その条件を満たすように第２の撮影感度を低くするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を示す。システムコントローラ２は、レリーズボタンなどの各種操作部材から構成される入力部３からの操作信号の入力に応じてデジタルスチルカメラの各部を制御する。システムコントローラ２には、ＲＯＭ２ａと、ＲＡＭ２ｂとが接続されている。ＲＯＭ２ａには、本発明に独特な撮影シーケンスを含む各種シーケンスを実行するためのプログラムやパラメータ，各種光源のホワイトバランスの調節値等が書き込まれておいる。システムコントローラ２は、ＲＯＭ２ａのプログラムにしたがって各部を制御する。ＲＡＭ２ｂは、撮影シーケンスなどを実行する際に必要なデータを一時的に記憶するワークメモリとして利用される。なお、システムコントローラ２は、後述するように露出決定手段として機能する。
【００１４】
撮影モード下では、入力部３を操作することにより、ストロボ発光させない通常撮影モードと、ストロボ発光させるストロボ撮影モードとを選択できる。通常撮影モードでは、従来のデジタルスチルカメラと同様にレリーズボタンの押圧操作に応答した１回の撮影シーケンスで１回の撮影を行うが、ストロボ撮影モードでは、詳細を後述するように１回の撮影シーケンスで２回の撮影（以下、第１露光，第２露光という）を行い、各露光で得られる撮影画像が合成されて１つの撮影画像とされる。
【００１５】
撮影レンズ４の背後にＣＣＤイメージセンサ５が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ５は、ドライバ６によって、電荷蓄積時間、すなわち電子シャッタのシャッタ速度，電荷の転送などが制御され、光学的な被写体画像を電気的な撮影信号に変換して出力する。
【００１６】
ＣＣＤイメージセンサ５の受光面にはＲ，Ｇ，Ｂの微小なカラーフィルタがマトリクス状に配列されており、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分を含む撮像信号はアンプ８で適当なレベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変換器９によって赤色，緑色，青色の各画像データとされる。アンプ８は、システムコントローラ２によってゲインが設定され、そのゲインで各色の撮影信号を増幅する。このアンプ８に設定するゲインによってデジタルスチルカメラの撮影感度が決まる。
【００１７】
ＷＢ（ホワイトバランス）回路１０は、赤色，緑色，青色の３色のうちの１色、例えば緑色を基準にして他の２色の画像データを設定されたホワイトバランス用の調節値に応じて増減する乗算器と、各色の画像データからアベイラブル光の光源の種類を判別する光源判別器から構成されている。ストロボ撮影モードの第２露光の他は、光源判別器によって光源の種類が判別され、その種類に応じた調節値が乗算器にセットされる。ストロボ撮影モード下の第２露光では、システムコントローラ２によってストロボ光に対応した調節値が乗算器にセットされる。各乗算器は、入力される画像データにセットされた調節値を乗算したものを出力する。
【００１８】
上記のようにＷＢ回路１０を構成することにより、フレーミングのために動画を撮影しているときや、通常撮影モード及びストロボ撮影モード下の第１露光では、アベイラブル光に応じて自動的にホワイトバランスを調節する、いわゆるオートホワイトバランス機能によって適正にホワイトバランスが調節され、ストロボ撮影モード下の第２露光では、ストロボ光に対応した規定の調節値で適正にホワイトバランスが調節される。
【００１９】
ストロボ光及び各種のアベイラブル光に対応するホワイトバランス用の各調節値は、ＲＯＭ２ａに製造時に書き込まれており、システムコントローラ２によって読み出されてＷＢ回路１０にセットされる。
【００２０】
なお、画像データに代えてアナログ信号の信号レベルを増減することによって、ホワイトバランスを調節してもよい。この場合には、撮像信号からＲ，Ｇ，Ｂの各アナログ信号を生成し、これらの各アナログ信号のうちの２色のアナログ信号を増幅する際のゲインを調整値として増減すればばよい。
【００２１】
ＷＢ回路１０からの画像データは、データ処理回路１１に送られる。データ処理回路１１は、入力される画像データにガンマ補正，シャープネス処理，色補正処理などの通常画像処理と、画像データを圧縮する画像圧縮処理を行う。また、ストロボ撮影モードでは合成処理と、デジタルゲイン処理とを行う。合成処理は、第１露光で得られる撮影画像の画像データと、第２露光で得られる撮影画像の画像データを単純に加算処理することにより、各撮影画像を画像合成する。デジタルゲイン処理は、主要被写体の濃度を適切にするための補正処理であって、この処理によりアベイラブル光とストロボ光によって主要被写体が露光オーバーとなっている場合に、その主要被写体が適正な濃度に補正される。
【００２２】
通常撮影モードでは、通常画像処理が行われてから画像圧縮が行われる。また、ストロボ撮影モードでは、合成処理，デジタルゲイン処理に続いて通常画像処理が行われ、その後に画像圧縮が行われる。
【００２３】
データ処理回路１１には、バファメモリ１２が接続されている。このバッファメモリ１２には、合成処理が施される前の各撮影画像の画像データが書き込まれ、画像合成の際にデータ処理回路１１によって画像データが読み出される。
【００２４】
ＬＣＤ１４は、撮影レンズ４を通してＣＣＤイメージセンサ５で撮影される被写体画像をリアルタイムでカラー表示するいわゆる電子ビューファインダとして機能するとともに、画像の再生等に使用される。撮影モード下では、通常はＣＣＤイメージセンサ５によって連続的な撮影が行われる。そして、データ処理回路１１で通常画像処理が施された画像データが順次にＬＣＤドライバ１５に送られる。これにより、ＬＣＤ１４には、撮影中の被写体画像が動画で表示される。
【００２５】
このデジタルスチルカメラには、画像を記録するための記録媒体としてのメモリカード１６が装着される。メモリカード１６を装着するとインタフェース回路（Ｉ／Ｆ）１７を介してメモリカード１６のデータの入出力が可能になる。インタフェース回路１７は、データ処理回路１１で圧縮された画像データが入力されると、その画像データをメモリカード１６に書き込む。
【００２６】
なお、再生モード下では、入力部３の操作によって選択された画像データがインタフェース回路１７を介してメモリカード１６から読み出され、その画像データがデータ処理回路１１で伸張されてからＬＣＤドライバ１５に送られる。これにより、ＬＣＤ１４にはメモリカード１６に保存されている画像が静止画として表示される。
【００２７】
測距部２１は、主要被写体までの距離、すなわち被写体距離を測定し、その被写体距離情報をシステムコントローラ２に送る。システムコントローラ２は、被写体距離情報に基づいて、フォーカス駆動部２２を作動し、撮影レンズ４内のフォーカスレンズ４ａを前後に移動して主要被写体にピントを合致させる。また、被写体距離情報は、ストロボ撮影モードで撮影感度を決定する際にも用いられる。
【００２８】
測距部２１としては、パッシブ方式，アクティブ方式のいずれを用いてもよいが、被写体輝度が不足するような環境下であっても被写体距離情報を取得可能とするのがよい。したがって、パッシブ方式を採用する場合には、被写体輝度が不足する際に測距のための照明光を照射できる機能を搭載するのが好ましい。また、位相差検出方式やコントラスト検出方式を用いて撮影レンズ４のピント合わせを行う場合では、例えば撮影レンズ４の合焦位置のときのレンズ位置をエンコーダで検出し、そのレンズ位置から被写体距離を取得してもよい。
【００２９】
発光回路２３，Ｘｅ管２４，調光センサ２５，調光制御部２６は、被写体からのストロボ反射光を受光して光量積分を行い、この光量積分値が所定の発光停止レベルに達したときにストロボ発光を停止させる自動調光式のストロボ装置を構成している。発光回路２３は、ストロボ撮影モード下の第２露光時にＸｅ管２４を発光させる。これによりＸｅ管２４から放出されるストロボ光が被写体に向けて照射される。調光センサ２５は、被写体から反射されてくるストロボ光を受光し、その受光量が調光制御部２６で積分される。調光制御部２６は、受光量の積分レベルが発光停止レベルに達したときに発光回路２３によるＸｅ管２４の発光を停止させる。発光停止レベルは、第２露光で用いられる絞り値と、撮影感度に基づいてシステムコントローラ２によって決定され、調光制御部２６にセットされる。
【００３０】
撮影レンズ４には、絞り羽根２７と、シャッタ羽根２８が組み込まれている。これらの絞り羽根２７，シャッタ羽根２８は、それぞれシステムコントローラ２の制御の下で絞り駆動部３１，シャッタ駆動部３２によって駆動される。測光部３３は、ＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮影信号の信号レベルから被写体輝度を検知し、この被写体輝度情報をシステムコントローラ２に送られ、撮影感度，シャッタ速度，絞り値を決定する際に用いられる。
【００３１】
通常撮影モードでは、システムコントローラ２は、従来のデジタルスチルカメラと同様に、被写体輝度に対して適正となるようにアンプ８にセットするゲインすなわち撮影感度，シャッタ速度，絞り値を決定する。
【００３２】
ストロボ撮影モードの第１露光は、アベイラブル光による露光を行うものであって、背景を適切な明るさで描写することを目的としている。このため第１露光では、背景の明るさに対して適正となるように撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合せがシステムコントローラ２で決定される。背景の明るさとしては、測光部３３が測定する被写体輝度が用いられるから、厳密には背景だけではなく主要被写体を含めた明るさである。
【００３３】
第１露光の撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合せは、各種の手法で決定することができるが、シャッタ速度については手ブレを、撮影感度については感度の上昇にともなう画質の低下をそれぞれ考慮して決めるのがよい。すなわち、第１露光では、手ブレの発生を防止するためにシャッタ速度の下限を設定して、低速なシャッタ速度に起因した手ブレの発生を防止し、また撮影感度（アンプ８のゲイン）の上昇にともなう画質の低下を防止するために撮影感度に上限を設けるのがよい。
【００３４】
シャッタ速度については、手ブレを防ぐことを目的に下限を設けることが必要である。シャッタ速度の下限は、一般的に用いられる１／３０秒，１／６０秒などを用いることができるが、撮影レンズの焦点距離を考慮して決めるのがよい。また、撮影感度の上限としての最適値は、撮影に使用するＣＣＤイメージセンサによって異なるが、本発明を実施する上ではＩＳＯ６４０以上に設定するのが好ましい。この例では、シャッタ速度の下限を１／３０秒に設定し、撮影感度の上限をＩＳＯ１６００に設定している。
【００３５】
第１露光は上記のように背景を適切な明るさで描写すること目的としている。このため、想定される各種の撮影シーンで背景を適切な明るさで描写するだけの十分なシステム感度を有することが望ましい。一般的な人工照明は、ＩＳＯ１００のＥＶ値で５〜６以上であるから、下記計算式▲１▼で得られるシステム感度（ＬＶmin ）が６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。
ＬＶmin ＝ＡＶmin ＋ＴＶmin −ＳＶmax ＋５・・・▲１▼
【００３６】
上記式▲１▼中のＡＶmin ，ＴＶmin ，ＳＶmax は、デジタルスチルカメラの取り得る最小の絞り値Ｆ，手ブレを防ぐように設定された最も低速なシャッタ速度，上記のように設定される撮影感度の上限値のＡＰＥＸ値である。なお、ここで左辺のシステム感度としてはＬＶ値を用いて表記している。このＬＶ値は、ＡＰＥＸ値のＢＶ値に相当するものであるがＩＳＯ１００のＳＶ値を「０」としているためＢＶ値よりも「５」だけ大きな値となる。上記▲１▼式の右辺では、ＩＳＯ１００のＳＶ値を「５」としたＡＰＥＸ値（ＳＶmax ）を用いているので、「ＡＶmin ＋ＴＶmin −ＳＶmax 」に値「５」を加算してＬＶ値としている。
【００３７】
ＣＣＤイメージセンサ５による第１露光が完了し、その電荷の転送が開始された直後に第２露光が開始される。この第２露光は、可能な限りアベイラブル光の影響を排除してストロボ光による主要被写体の描写を行うことを目的としている。撮影感度は、ストロボ光による主要被写体の描写を行うために、ストロボ光によって主要被写体が適正露出となるように算出されるが、アベイラブル光の影響を排除するための条件が優先される。
【００３８】
アベイラブル光の影響の排除、すなわちアベイラブル光による露光量を可能な限り小さくするには、下記の各式▲２▼，▲３▼で計算される第２露光のＬＶ2 を、第１露光時のＬＶ1 に対して、▲４▼の条件式を満たすように十分に大きくすることで実現できる。
ＬＶ1 ＝ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋５・・・・▲２▼
ＬＶ2 ＝ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 ＋５・・・・▲３▼
ＬＶ1 ＋２≦ＬＶ2 ・・・・・・・・・・・・▲４▼
【００３９】
上記各式中のＡＶ1 ，ＴＶ1 ，ＳＶ1 は、第１露光に用いる絞り，シャッタ速度，撮影感度の各ＡＰＥＸ値であり、ＡＶ2 ，ＴＶ2 ，ＳＶ2 は、第２露光に用いる絞り，シャッタ速度，撮影感度の各ＡＰＥＸ値である。また、ＬＶ1 は、第１露光で適正となる被写体の明るさを表しており、第１露光時は背景に対して適正な露出値となるように絞り，シャッタ速度，撮影感度が決定されるから、ＬＶ1 は背景の明るさである。ＬＶ2 は、第２露光で適正となる被写体の明るさを表している。したがって、条件式▲４▼は、背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光の露出値が制御されることを意味する。そして、このように背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光を行うことで主要被写体に対するアベイラブル光の影響を排除している。
【００４０】
高速なシャッタ速度を用いることにより、ストロボ光による露光量を変化させることなく、アベイラブル光による露光量を少なくできる。したがって、第２露光では可能な限り高速なシャッタ速度を用いるのが好ましく、本発明を実施する上では１／５００秒以下、より好ましく１／１０００秒以下のシャッタ速度を用いるのがよい。なお、第２露光のシャッタが開いている間にストロボ発光が完了する必要があることはいうまでもない。
【００４１】
また、第２露光では上記のように主要被写体を描写するのが目的であるから、できる限り高画質の撮影が行われることが好ましい。高画質の撮影を行うには、Ｓ／Ｎ比が優れる低感度で撮影を行うのが好ましい。
【００４２】
この例の第２露光では、シャッタ速度としては１／１０００秒が固定的に用いられ、絞り値としては第１露光のものと同じ絞り値が用いられる。また、撮影感度としては、撮影に先立って測定する被写体距離に対してストロボ光で適正な露光量が得られるように、すなわち被写体距離がガイドナンバーを絞り値で除算して得られる有効距離以下となる撮影感度が暫定的に決定されて、条件式▲４▼を満たすか否かが調べられる。そして、条件式▲４▼を満たしている場合には、暫定的な撮影感度を第２露光の撮影感度とし、満たしていない場合には撮影感度を段階的に下げていき、条件式▲４▼を満たすものを第２露光の撮影感度とする。第２露光の絞り値としては、第１露光の絞り値と異なる値に設定してもよく、常に開放絞りとしてもよい。
【００４３】
なお、ＬＶ1 が６以下の室内照明の環境においては、アベイラブル光の影響が特に出やすいため、少しでも大きなＬＶ2 の値を選択することが好ましい。すなわち、ＬＶ2 が１０以上の値となるような撮影を行うことが最も好ましい実施態様である。
【００４４】
第１露光は、ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタの開閉によって行われる。一方、第２露光はＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタとシャッタ羽根２８を併用している。第１露光と第２露光との間にシャッタ羽根２８の開閉動作を行わないことによって、第１露光と第２露光との間隔を短くし、１回の撮影シーメンスを短くするとともに、二重露光される背景，主要被写体のブレを極力少なくしている。
【００４５】
次に上記構成の作用について説明する。ストロボ撮影を行う場合には、ストロボ撮影モードを選択する。このときに、背景や主要被写体を照明するアベイラブル光の強さにかかわらず、ストロボ撮影モードを選択することができる。撮影モード下では、これまでのデジタルスチルカメラと同様、ＣＣＤイメージセンサ５が撮影した被写体画像がＬＣＤ１４に動画としてカラー表示されているから、これを観察してフレーミングを決定し撮影を行う。
【００４６】
図２に示すように、レリーズボタンが押圧されると、主要被写体までの距離、すなわち被写体距離が測距部２１によって測定され、被写体距離情報としてシステムコントローラ２に送られる。システムコントローラ２は、被写体距離情報に基づいて、フォーカス駆動部２２を介してフォーカスレンズ４ａを移動し、主要被写体に撮影レンズ４のピントを合わせる。なお、この例では主要被写体にピントを合致させて第１露光，第２露光を行うが、背景にピントを合致させて第１露光を行い、第１露光の後に主要被写体にピントを合致させてから第２露光を行ってもよい。
【００４７】
撮影レンズ４のピントを合わせを行った後に、測光部３３によってＣＣＤイメージセンサ５から撮影信号の信号レベルが調べられて、被写体輝度、すなわち主要被写体を含む背景の明るさが測定され、それが被写体輝度情報としてシステムコントローラ２に送られる。そして、この被写体輝度情報に基づき、背景の明るさに対して適正な露出値となるように第１露光の設定値（撮影感度，シャッタ速度，絞り値）がシステムコントローラ２によって決定される。
【００４８】
図３に示すように、第１露光では、最初に標準感度、例えばＩＳＯ１００が撮影感度とされ、この撮影感度で適正な露光量が得られるシャッタ速度と，絞り値の組み合わせが所定の手順によって求められる。そして、求められたシャッタ速度が１／３０秒よりも低速な場合には、シャッタ速度が１／３０秒となるまで撮影感度が段階的に高くされる。
【００４９】
なお、撮影感度を変化させる他に、絞り値を変化させてシャッタ速度が条件を満たすようにすることができるのはいうまでもない。また、被写体輝度が高くシャッタ速度と、絞り値の組み合わせが制御範囲を超える場合には、設定可能な範囲で適正な露光量が得られるまで撮影感度が低くされる。さらに、撮影感度が上限値（ＩＳＯ１６００）に達しても、１／３０秒よりも低速なシャッタ速度しか得られない場合には、撮影感度が上限値に設定され、例えば絞り値が最も小さい開放絞りとされ、適正露出となる最も速いシャッタ速度が設定される。
【００５０】
上記のようにして第１露光の設定値を決定した後に、システムコントローラ２によって、第２露光の設定値が決定される。この例では、第２露光では前述のようにシャッタ速度としては固定的に１／１０００秒が、絞り値としては第１露光と同じものを用いるから、第２露光の設定値として撮影感度を決定することになる。
【００５１】
図４に示すように、システムコントローラ２は、標準感度を撮影感度として、この撮影感度の下で、先に測定した被写体距離がストロボ光の最大有効距離以下となっているか否かを調べる。このときに、標準感度に応じたストロボ光のガイドナンバーを第２露光で用いる絞り値で除算し、その結果である有効距離と被写体距離を比較すればよい。
【００５２】
被写体距離が有効距離以下でないときには、撮影感度を１段階高くし、ガイドナンバーをこの撮影感度に応じたものに変換する。そして、そのガイドナンバーを第２露光で用いる絞り値で除算した新たな有効距離と被写体距離とを比較する。このようにして、被写体距離が有効距離以下となるまで撮影感度を段階的に高くして、被写体距離が有効距離以下となる撮影感度を第２露光の暫定的な撮影感度として求める。
【００５３】
システムコントローラ２は、上記のように被写体距離が有効距離以下となる暫定的な撮影感度を算出した後、上記の条件式▲４▼を満たすか否かを調べ、条件式▲４▼を満たしている場合には、暫定的な撮影感度を第２露光の撮影感度とする。一方、条件式▲４▼を満たしていない場合には、撮影感度を１段階低くして条件式▲４▼を満たすか否かを調べる。このようにして、撮影感度を段階的に下げていき、条件式▲４▼を満たすものを第２露光に用いる撮影感度とする。
【００５４】
例えば、測光結果に基づく背景の明るさがＬＶ値「９」（ＢＶ値「４」）であって、第１露光の撮影感度１００，開放絞りＦ２．８，シャッタ速度１／３０秒とされ、被写体距離が５ｍ，ガイドナンバーがＧＮｏ．１０（ＩＳＯ１００・ｍ）である場合、第２露光では、開放絞りＦ２．８の下で被写体距離がストロボ光の有効距離以下とするために、撮影感度が１段階高いＩＳＯ２００が暫定的に設定される。なお、ＩＳＯ２００，Ｆ２．８での有効距離は５．０５ｍである。
【００５５】
上記のように設定された場合、ＬＶ1 ＝９であり、ＬＶ2 ＝１２となるため、条件式▲４▼を満たす。このため第２露光では撮影感度としてＩＳＯ２００がそのまま用いられる。
【００５６】
被写体距離が１０ｍであって、その他の条件が同じ場合には被写体距離をストロボ光の有効距離以下とするために撮影感度がＩＳＯ８００に暫定的に設定される。なお、ＩＳＯ８００，Ｆ２．８での有効距離は１０．１ｍである。しかし、この場合ではＬＶ2 ＝１０となって条件式▲４▼を満たさない。このため、条件式▲４▼を満たすように撮影感度が１段階下げられてＩＳＯ４００が第２露光の撮影感度とされる。
【００５７】
以上のようにして第１露光，第２露光に用いる各設定値を決定した後、第１露光が行われる。絞り駆動部３１を介して絞り羽根２７がシステムコントローラ２によって第１露光用に決定された絞り値にセットされる。次に、アンプ８に対して第１露光用の撮影感度に対応したゲインがセットされる。また、システムコントローラ２からＷＢ回路１０に対してオートホワイトバランスでのホワイトバランス用の調節値を保持するように指示をする。
【００５８】
レリーズボタンの押圧操作された時点において、ＣＣＤイメージセンサ５はアベイラブル光で照明されている被写体を撮影しており、ＷＢ回路１０は、入力される画像データに基づいて光源の種類を判別し、その判別結果をシステムコントローラ２に送ることにより、アべイラブル光に応じたホワイトバランスによる調節値がシステムコントローラ２によってセットされている。したがって、第１露光に先立ってアベイラブル光に対応した調節値がＷＢ回路１０に保持される。
【００５９】
システムコントローラ２の制御されたドライバ６により、ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが閉じられてから、ＣＣＤイメージセンサ５に蓄積されている不要な電荷が排出される。
【００６０】
不要な電荷が排出された後、第１露光のシャッタ速度でＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが作動される。この時点においてシャッタ羽根２８は、開いた状態となっているから、撮影レンズ４を通して入射した撮影光はＣＣＤイメージセンサ５に入射する。このようにして、先に決められた第１露光のシャッタ速度と、絞り値とで第１露光が行われる。ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが閉じられると、入射した撮影光に応じて蓄積された電荷が転送路に移されて順次に転送されることにより、ＣＣＤイメージセンサ５からは第１露光の撮影信号が出力される。
【００６１】
ＣＣＤイメージセンサ５からの撮影信号は、アンプ８で増幅されてから、Ａ／Ｄ変換器９に送られる。アンプ８には、第１露光用の撮影感度に応じたゲインがセットされているから、このアンプ８からは第１露光用の撮影感度で撮影したことに相当する撮影信号が出力される。そして、この撮影信号がＡ／Ｄ変換器９で画像データに変換される。
【００６２】
第１露光で得られる画像データは、Ａ／Ｄ変換器９からＷＢ回路１０に送られて、ホワイトバランスの調節が行われてから、データ処理回路１１を介してバッファメモリ１２に書き込まれる。ＷＢ回路１０は、前述のようにアベイラブル光に対して適切なホワイトバランスとなるようにされているから、アベイラブル光を光源として露光された第１露光の撮影画像、すなわち背景は適切なホワイトバランスとなる。
【００６３】
第１露光が完了して、その露光で蓄積された電荷がＣＣＤイメージセンサ５の受光素子から転送路への転送が完了すると、その直後に第２露光が開始される。ＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが開かれてから、第２露光のシャッタ速度（１／１０００秒）に応じた時間が経過した時点で、それまで開かれていたシャッタ羽根２８がシャッタ駆動部３２によって閉じられ、これとほぼ同時に電子シャッタも閉じられる。これにより、１／１０００秒のシャッタ速度と、第１露光と同じ絞り値で第２露光が行われる。
【００６４】
一方、上記のように第２露光のためにＣＣＤイメージセンサ５の電子シャッタが開かれると、システムコントローラ２から、発光回路２３に対して発光の指示が与えられて、Ｘｅ管２４がストロボ光を放出する。これにより、主要被写体に向けてストロボ光が照射される。主要被写体で反射されたストロボ光は、一部が撮影レンズ４を介してＣＣＤイメージセンサ５に入射し、また調光センサ２５にも入射する。そして、この調光センサ２５の受光量が調光制御部２６で積分され、その積分量が第２露光の開始に先立って第２露光で用いられる絞り値と撮影感度とに基づいて適正露光となるようにシステムコントローラ２によって決定された発光停止レベルに達すると、調光制御部２６からの指示でＸｅ管２４の発光が停止される。これにより、設定されている第２露光の絞り値の下で、設定されている撮影感度に対して主要被写体が適正となる露光量でＣＣＤイメージセンサ５で露光される。
【００６５】
なお、被写体距離に基づいて算出された暫定的な撮影感度が条件式▲４▼を満たさないために、実際に用いられる撮影感度が暫定的な撮影感度よりも低くされた場合には、調光センサ２５の受光量が発光停止レベルに達しないので結果的にストロボ装置はフル発光となる。そして、この場合には主要被写体の露光量は適正よりも少なくなる。
【００６６】
第１露光で得られる画像データのバッファメモリ１２への書き込みが完了してから、第２露光の撮影感度に応じたゲインがアンプ８に設定される。また、ストロボ光に応じたホワイトバランス用の調節値がシステムコントローラ２によってＲＯＭ２ａから読み出されてＷＢ回路１０にセットされる。このようにアンプ８，ＷＢ回路１０に第２露光用の設定が完了すると、ドライバ６に対してシステムコントローラ２から指示が出されることにより、第２露光でＣＣＤイメージセンサ５に蓄積された電荷の転送が開始される。
【００６７】
上記の転送によりＣＣＤイメージセンサ５から出力される撮影信号はアンプ８に送られ、第２露光の撮影感度に応じたゲインで増幅される。これにより撮影信号は第２露光用の撮影感度で撮影したことに相当するものとされる。
【００６８】
撮影信号は、アンプ８で増幅された後にＡ／Ｄ変換器９で画像データに変換され、ＷＢ回路１０に順次に入力される。ＷＢ回路１０にはストロボ光用の調節値がセットされているから、ストロボ光で照明された被写体が適切なホワイトバランスとなるように画像データが補正される。そして、補正された画像データがデータ処理回路１１を介してバッファメモリ１２に書き込まれる。
【００６９】
以上のようにして第１露光及び第２露光で得られる２つの画像データがそれぞれバッファメモリ１２に書き込まれると、これら各画像データがデータ処理回路１１によって読み出され、対応する画像データ同士で加算処理される。これにより、第１露光で撮影した画像と、第２露光で撮影した画像とを合成した合成画像が作成される。作成された合成画像は、データ処理回路１１によるデジタルゲイン処理で濃度補正が施される。これにより、主要被写体がアベイラブル光の影響を受けて露出オーバーになっている場合でも、主要被写体は適切な濃度となる。
【００７０】
デジタルゲイン処理が完了すると、合成画像には通常画像処理が施される。そして、この後に合成画像の画像データが圧縮されてからインターフェース回路１７に送られてメモリカード１６に書き込まれる。
【００７１】
上記のように第１露光でアベイラブル光によって露光が行われた背景は、そのアベイラブル光に応じて適切にホワイトバランスが調節されている。また、第２露光では、背景の適正露出値に対して２段以上の露光アンダーとなる露出値を用いて第２露光を行うから、アベイラブル光による主要被写体の露光量は非常に少ない。したがって、第２露光で得られる画像をストロボ光に対して適切となるようにホワイトバランスが調節した際に、アベイラブル光の影響がなく、色カブリや不快なカラーフェリアも発生しない。
【００７２】
また、例えば室内，日中屋外等で主要被写体にアベイラブル光が照射されている場合では、第１露光においても主要被写体が適当な露光量で露光されており、その主要被写体にストロボ光で露光されたものが加算されるため露光オーバーとなってしてまうが、デジタルゲイン処理で濃度補正が施されるので、主要被写体は適切な濃度となる。結果として背景，主要被写体ともに適切な明るさ，色味に再現された理想的な撮影画像を得ることができる。
【００７３】
上記実施形態では、最初にアベイラブル光での露光を行い、次にストロボ光での露光を行っているが、この順番を逆にすることもできる。しかしながら、アベイラブル光での露光時間がストロボ光での露光時間に比べて長くなる確率は高く、その場合、ストロボ光での露光を先に行ってしまうと、ストロボ発光を見て被写体や撮影者が撮影が完了した判断して動いてしまいブレが生じてしまう。したがって、上記実施形態のように最初にアベイラブル光での露光を行い、次にストロボ光での露光を行うのが好ましい。
【００７４】
撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせは、上述した条件を満たせば任意の方法で決めることができ、撮影感度，絞り値，シャッタ速度を背景の明るさ，被写体距離に応じたプログラムとして予め決めておいてもよい。
【００７５】
図５は、開放絞り値をＦ２．８，ストロボ同調可能な上限のシャッタ速度が１／１０００秒，手ブレを考慮した下限のシャッタ速度が１／３０秒，標準感度がＩＳＯ１００，第１露光の撮影感度の上限がＩＳＯ１６００，最大ストロボ発光量がＧＮｏ．１０．２（ＩＳＯ１００・ｍ）に設定されたデジタルスチルカメラにおいて、主要被写体の被写体距離を２ｍとしたときの第１露光及び第２露光の各撮影感度，絞り値，シャッタ速度のプログラム例を示している。
【００７６】
第１露光では、背景の明るさがＬＶ１０に対して撮影感度がＩＳＯ１００，絞り値がＦ４，シャッタ速度が１／６０秒に設定され、背景の明るさがＬＶ１０より低くなると、撮影感度ＩＳＯ１００に保ちながら、そのときの明るさの低下に応じてさ徐々に絞り値がＦ４から小さくされるとともに、シャッタ速度が１／６０秒から低速にされる。
【００７７】
背景の明るさがＬＶ８であるときに、撮影感度ＩＳＯ１００の下で絞り値が開放絞りのＦ２．８に、シャッタ速度が手ブレを考慮した下限の１／３０秒に設定される。そして、背景の明るさがＬＶ８よりも低くなると、絞り値がＦ２．８，シャッタ速度が１／３０秒とされたままで、撮影感度が高くされる。背景の明るさがＬＶ４のときに、撮影感度ＩＳＯ１６００，絞り値Ｆ２．８，シャッタ速度１／３０秒となり、背景の明るさがＬＶ４よりも低くなっても、この撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせが用いられる。このようにして。第１露光ではＬＶ１０〜ＬＶ４の範囲で適正な露光が行われるように、撮影感度，シャッタ速度，絞り値の組み合わせが決められている。なお、背景の明るさがＬＶ１０よりも高い場合には、ストロボ撮影モードから通常撮影モードに自動的に移行して撮影を行う。
【００７８】
第２露光では、例えば被写体距離が２ｍの場合には、撮影感度としてＩＳＯ１００が、シャッタ速度として１／１０００秒が固定に的に用いられる。また、第2 露光の絞り値は、第１露光と同じ絞り値が用いられる。これにより、背景の適正露出値に対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなる撮影感度，絞り値，シャッタ速度で露光を行うとともに、主要被写体の被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるように、すなわち主要被写体がストロボ光によって適正露光されるように撮影感度，絞り値，シャッタ速度の組み合わせが決められている。
【００７９】
他の被写体距離については、被写体距離が２ｍの場合と同じ絞り値，シャッタ速度の組み合わせ、すなわち絞り値が第１露光同じになるように、またシャッタ速度が１／１０００秒に決められ、この下で主要被写体の被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるように撮影感度が決定されてプログラム化される。例えば、背景の明るさがＬＶ８の場合には、図６に示すように、被写体距離が２ｍ，３ｍの場合には、撮影感度はＩＳＯ１００とされるが、被写体距離が５ｍの場合には、絞り値Ｆ２．８の下では撮影感度がＩＳＯ１００であると被写体距離がストロボ光の有効距離以下とならないので撮影感度がＩＳＯ２００とされる。被写体距離が１０ｍ，２０ｍの場合には、それぞれ撮影感度がＩＳＯ８００，ＩＳＯ１６００としたときに、被写体距離がストロボ光の有効距離以下となるが、そのように設定すると、背景の明るさに対して２ＥＶ以上の露光アンダーとなるように第２露光が行われなくなるので撮影感度がＩＳＯ４００となるように決められている。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のデジタルスチルカメラによれば、背景の明るさに対して適正な露光量となるように第１の露光を行い、この第１の露光の撮影感度とシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ1 ，ＡＶ1 ，ＴＶ1 とし、第２の露光の撮影感度，絞り値，シャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ2 ，ＡＶ2 ，ＴＶ2 としたときに、「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件を満たすように第２の露光を行い、第１露光で得られる画像に対してアベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランスを調節し、第２露光で得られる画像に対してストロボ光に応じた調節値でホワイトバランスを調節して、これらを合成した合成画像の濃度補正を行うから、背景，主要被写体ともに適切な明るさ，色味に再現された理想的な撮影画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施したデジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】 ストロボ撮影モードの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】 第１露光の絞り値，シャッタ速度，撮影感度を決定手順を示すフローチャートである。
【図４】 第２露光のシャッタ速度，撮影感度を決定手順を示すフローチャートである。
【図５】 撮影感度，絞り値，シャッタ速度をプログラムにした例を示すものである。
【図６】 図５の例における被写体距離に応じた撮影感度，絞り値，シャッタ速度のプログラム例である。
【符号の説明】
２ システムコントローラ
４ 撮影レンズ
５ ＣＣＤイメージセンサ
８ アンプ
１０ ホワイトバランス回路
１１ データ処理回路
２１ 測距部
２７ 絞り羽根
２８ シャッタ羽根
２４ Ｘｅ管
２５ 調光センサ
３３ 測光部
Claims (5)
- ストロボ発光を行わずに、第１の撮影感度と第１の絞り値と第１のシャッタ速度とを用いて背景を露光する第１の露光と、ストロボ発光を行い、第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度を用いて主要被写体を露光する第２の露光とを順次に行い、各露光で得られる画像を合成するデジタルスチルカメラにおいて、
背景の被写体輝度を測定する測光手段と、
測光手段で測定された被写体輝度に対して適正な露光量を得るための第１の撮影感度と第１の絞り値と第１のシャッタ速度とを決定し、第１の撮影感度，第１の絞り値，第１のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ1 ，ＡＶ1 ，ＴＶ1 とし、第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度の各ＡＰＥＸ値をＳＶ2 ，ＡＶ2 ，ＴＶ2 としたときに、「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件を満たすように第２の撮影感度，第２の絞り値，第２のシャッタ速度を決定する露出決定手段と、
第１露光で得られる画像に対しては、アベイラブル光に応じた調節値でホワイトバランスを調節し、第２露光で得られる画像に対しては、ストロボ光に応じた調節値でホワイトバランスを調節するホワイトバランス調節手段と、
ホワイトバランスが調節された第１及び第２露光で得られる各画像を加算処理して合成画像を作成する画像合成手段と、
合成画像の濃度補正を行う濃度補正手段とを備えたことを特徴とするデジタルスチルカメラ。 - 前記第２シャッタ速度が１／５００秒以下であることを特徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラ。
- 前記第１撮影感度には上限値が設けられ、その上限値は、ＩＳＯ６４０以上に設定されることを特徴とする請求項１または２記載のデジタルスチルカメラ。
- ストロボ発光を行わない第１の露光の値「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋５」が「６」以下となる設定が可能であり、かつそのその際のストロボ発光を行う第２の露光の値「ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 ＋５」を１０以上とすることを特徴とする請求項１記載のデジタルスチルカメラ。
- 被写体からのストロボ反射光を受光して光量積分を行い、この光量積分値が所定の発光停止レベルに達したときにストロボ発光を停止させる自動調光式のストロボ装置と、主要被写体までの距離を測定する測距手段とを備え、前記露出決定手段は、主要被写体までの距離がストロボ装置の調光距離範囲となるように第２の撮影感度を決定し、この決定された第２の撮影感度の下で「ＡＶ1 ＋ＴＶ1 −ＳＶ1 ＋２≦ＡＶ2 ＋ＴＶ2 −ＳＶ2 」の条件が満たされない場合には、その条件を満たすように第２の撮影感度を低くすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のデジタルスチルカメラ。
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