JP4013456B2 - Imaging device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆光判定を行い判定結果により重み付け平均値による制御を連続的に切り換える事により適切な露光制御を行うことができる撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の撮像装置は、特開平6−311423号公報に記載されたものが知られている。
【0003】
図10は同公報に示されている従来の撮像装置のブロック図である。図10において、1001が光学系、1002が絞り、1003が撮像素子、1004がアンプ、1005が信号処理回路、1006が出力端子、1007が全画面平均検出部、1008が絞り制御部、1009が第1・第2領域輝度比較部、1010がピーク値検出部、1011がピーク値誤差算出部、1012が平均値誤差算出部、1013が加重平均誤差算出部、1014が重み算出部である。
【0004】
以上のように構成された従来の撮像装置の動作について説明する。撮像素子1003の映像信号から、第1・第2領域輝度比較部1009で上下輝度差pを求める。ピーク値誤差算出部1011で、ピーク値検出部1010からのピーク値と目標値とのピーク値誤差を算出する。平均値誤差算出部1012で、全画面平均検出部1007からの全画面平均と目標値との平均値誤差を算出する。重み算出部1014でpよりピ−ク値誤差と平均値誤差に対する重み係数を算出する。加重平均誤差算出部1013で、ピーク値誤差算出部1011からのピ−ク値誤差と平均値誤差算出部1012からの平均値誤差と、重み算出部1014からの重み係数を用いて加重平均誤差を計算する。絞り制御部1008で前記加重平均誤差を0に保つ様に絞り開度を制御する。
【0005】
第1・第2領域輝度比較部1009で上下輝度差pを求めることで、逆光、過順光の判定を行う。画面上部を含む第1の領域の平均輝度が画面中央を含む第2の領域の平均輝度より大きい時に逆光と判定する。この時、重み算出部1014でpより平均値誤差に対するピ−ク値誤差の重み係数を更に小さくする。平均値誤差は絞り1002が開く方向に、ピーク値誤差は絞り1002が閉じる方向に働くので、ピーク値誤差の重み係数が小さくなると絞り1002が開くようになる。従って、逆光被写体を撮影する時は逆光被写体が暗くならないように絞りを開き、適切な露光制御を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の撮像装置においては、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことが要求されている。
【0007】
しかしながら、上記の従来例においては、強逆光時、逆光の判定することはできるが、平均値誤差に対するピーク値誤差の重み係数を小さくするだけでは、逆光被写体が明るくなるような十分な逆光補正を行うことができないという課題がある。
【0008】
また、上記の従来例においては、目標値を上げることによって強逆光時も十分な逆光補正を行うことができるが、通常の順光被写体で絞りが開きすぎてしまうという課題もある。
【0009】
また、上記の従来例においては、過順光の時、全画面平均が小さくなり、過順光判定されると、平均値誤差の重みが大きくなるので、絞りが開きすぎるという課題もある。
【0010】
本発明は、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値1検出部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値1検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【0012】
第1の観点の撮像装置によれば、第1・第2領域輝度比較部で画面上部を含む第1の領域の平均輝度と、画面中央を含む第2の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出し、更に重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0013】
第2の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の各重みが略均等の重み付けに設定された代表輝度値と第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【0014】
第2の観点の撮像装置によれば、第1・第2領域輝度比較部で画面上部を含む第1の領域の平均輝度と、画面中央を含む第2の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出し、更に重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク1輝度値とピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0015】
第3の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け2全画面平均算出部で得られた重み付け2全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えたものである。
【0016】
第3の観点の撮像装置によれば、第1・第2領域輝度比較部で画面上部を含む第1の領域の平均輝度と、画面中央を含む第2の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、平均値誤差とピーク値誤差の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを開くことができ、更にピーク1輝度値とピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0017】
第4の観点の撮像装置は、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記平均値誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備えたものである。
【0018】
第4の観点の撮像装置によれば、第1・第2領域輝度比較部で画面上部を含む第1の領域の平均輝度と、画面中央を含む第2の領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。この比較結果によって、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値の適当な加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図1ないし図9を用いて説明する。
【0020】
(実施の形態1)
本発明の第1の実施例について、図1ないし図6を参照しながら説明する。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態1による撮像装置のブロック図を示す。図1において、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子102の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子106から映像信号を出力する。
【0022】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110の入力端に接続される。領域輝度検出部107では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値1検出部110では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値として検出する。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較する。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112とピーク重み算出部116の入力端に接続される。平均重み算出部112では、平均重みを算出する。ピーク重み算出部116では、ピーク重みを算出する。また、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109では、それぞれ重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出する。重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。全画面平均値演算部113では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値1検出部110の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115とピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。加重平均誤差算出部117では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0023】
図2は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図2において、201は第1領域、202は第2領域を示す。
【0024】
図3は本実施の形態の撮像装置における重み付け1全画面平均算出部と重み付け2全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図3において、(a)は重み付け1全画面平均値の重み係数、(b)は重み付け2全画面平均値の重み係数、(c)は重み付け全画面平均値の重み係数の例1、(d)は重み付け全画面平均値の重み係数の例2を示す。
【0025】
図4は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値1検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図4において、201は第1領域、202は第2領域、401は第1領域と第2領域をあわせた全画面領域を示す。
【0026】
図5は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0027】
図6は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0028】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図1において、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子103の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子106から映像信号を出力する。
【0029】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110の入力端にも接続される。
【0030】
図2を用いて、領域輝度検出部107の動作説明を行う。領域輝度検出部107では、図2に示したように全画面領域を水平方向に8領域に分割し、垂直方向に6領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値(例えば、256)で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。
【0031】
図2を用いて、第1・第2領域輝度比較部111の動作説明を行う。第1・第2領域輝度比較部111では、図2に示した画面上部を含む第1領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第2領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を算出する。輝度差分CNTの値が負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分CNTの値が最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112とピーク重み算出部116の入力端に接続される。
【0032】
図3を用いて、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109の動作説明を行う。重み付け1全画面平均算出部108では、図3(a)に示した重み付け1全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け1全画面平均値を算出する。
【0033】
同様に、図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け2全画面平均値を算出する。
【0034】
図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合は、重み付け2全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け1全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。
【0035】
重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。
【0036】
図4を用いて、ピーク値1検出部110の動作説明を行う。ピーク値1検出部110では、図4に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値として検出する。
【0037】
図5を用いて、平均重み算出部112の動作説明を行う。平均重み算出部112では、図5に示した第1領域と第2領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け2全画面平均の重み係数を指し、重み付け1全画面平均の重み係数は、100%−αで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、重み付け1全画面平均が100%になるように平均重みαを0%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、重み付け2全画面平均が100%になるように平均重みαを100%にする。
【0038】
図5を用いて、全画面平均値演算部113の動作説明を行う。全画面平均値演算部113では、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をAVEY、重み付け1全画面平均値をAVEY1、重み付け2全画面平均値をAVEY2とすると、AVEY=(AVEY1×(100−α)+AVEY2×α)/100、で示す式によって、全画面平均値を算出することができる。
【0039】
全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【0040】
また、ピーク値1検出部110の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【0041】
ここで、絞り102の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が0になる絞り位置で絞り102が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0042】
図6を用いて、ピーク重み算出部116の動作説明を行う。ピーク重み算出部116では、図6に示した第1領域と第2領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、100%−βで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、ピーク値誤差が25%になるようにピーク重みβを25%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、平均値誤差が100%になるようにピーク重みβを0%にする。ピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0043】
図6を用いて、加重平均誤差算出部117の動作説明を行う。加重平均誤差算出部117では、ピーク値誤差算出部114で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部115で得られた平均値誤差をピーク重み算出部116で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をGOSA、ピーク値誤差をPGOSA、平均値誤差をAGOSAとすると、GOSA=(AGOSA×(100−β)+PGOSA×β)/100、で示す式で加重平均誤差を算出することができる。
【0044】
加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0045】
逆光判定の動作について、図1ないし図6を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第1・第2領域輝度比較部111で行う。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度から、画面中央を含む第2領域の平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第2領域の輝度差分CNTの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは負の値になる。
【0046】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図1ないし図6を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正の値になるので、第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より小さくなる。
【0047】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが大きな値になっていれば、平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け2全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【0048】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部117で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差が大きくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り102を開く方向に絞り制御部118が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り102を開き逆光補正を行うことができる。
【0049】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図1ないし図6を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になるので、画面中央を含む第2領域に比べ画面上部を含む第1領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。また、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け1全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【0050】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが0の時は、重み付け1全画面平均の重みが100%になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け1全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。
【0051】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負クリップされた0になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは25%になる。よって、加重平均誤差算出部117では平均値誤差とピーク値誤差を3:1で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【0052】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、ピーク値誤差と平均値誤差が従来の撮像装置と等しいので、加重平均誤差も従来の撮像装置と等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【0053】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【0054】
このように構成することによって、第1・第2領域輝度比較部111で画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出し、更に重み付け1全画面平均値の重み係数が重み付け2全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更に、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御ができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【0055】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平8領域分割、垂直6領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【0056】
また、上記動作説明において第1領域と第2領域を図2に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【0057】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、RGB信号の最大値の信号やG信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【0058】
また、上記動作説明において重み付け2全画面平均の重み係数を図3に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数(例えば、図3(c)(d)に示す重み付け全画面平均の重み係数)でも同様の効果を得ることができる。
【0059】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について、図2ないし図7を参照しながら説明する。
【0060】
図7は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図7において、実施の形態1による撮像装置のブロック図を示す図1と異なるのは、ピーク値2検出部701と、ピーク値演算部702が追加されたことである。すなわち、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子102の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子106から映像信号を出力する。
【0061】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の入力端にも接続される。領域輝度検出部107では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値1検出部110では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値1として検出する。ピーク値2検出部701では、画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値2として検出する。ピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の出力端はピーク値演算部702の入力端に接続される。ピーク値演算部702では、ピーク値1とピーク値2を加重平均しピーク値を算出する。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較する。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112とピーク重み算出部116の入力端に接続される。平均重み算出部112では、平均重みを算出する。ピーク重み算出部116では、ピーク重みを算出する。また、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109では、それぞれ重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出する。重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。全画面平均値演算部113では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値演算部702の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115とピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。加重平均誤差算出部117では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0062】
図2は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図2において、201は第1領域、202は第2領域を示す。
【0063】
図3は本実施の形態の撮像装置における重み付け1全画面平均算出部と重み付け2全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図3において、(a)は重み付け1全画面平均値の重み係数、(b)は重み付け2全画面平均値の重み係数(c)は重み付け全画面平均値の重み係数の例1、(d)は重み付け全画面平均値の重み係数の例2を示す。
【0064】
図4は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値1検出部とピーク値2検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図4において、201は第1領域、202は第2領域、401は第1領域と第2領域をあわせた全画面領域を示す。
【0065】
図5は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0066】
図6は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0067】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図7において、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子103の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子106から映像信号を出力する。
【0068】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の入力端にも接続される。
【0069】
図2を用いて、領域輝度検出部107の動作説明を行う。領域輝度検出部107では、図2に示したように全画面領域を水平方向に8領域に分割し、垂直方向に6領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値(例えば、256)で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。
【0070】
図2を用いて、第1・第2領域輝度比較部111の動作説明を行う。第1・第2領域輝度比較部111では、図2に示した画面上部を含む第1領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第2領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを算出する。輝度差分CNTが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分CNTが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112とピーク重み算出部116の入力端に接続される。
【0071】
図3を用いて、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109の動作説明を行う。重み付け1全画面平均算出部108では、図3(a)に示した重み付け1全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け1全画面平均値を算出する。
【0072】
同様に、図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け2全画面平均値を算出する。
【0073】
図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合は、重み付け2全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け1全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。
【0074】
重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。
【0075】
図4を用いて、ピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の動作説明を行う。ピーク値1検出部110では、図4に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値1として検出する。また、ピーク値2検出部701では、図4に示した画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値2として検出する。次に、ピーク値演算部702の動作説明を行う。ピーク値演算部702では、ピーク値1検出部110で検出されたピーク値1と、ピーク値2検出部701で検出されたピーク値2を加重平均しピーク値を算出する。例えば、画面上部にピーク値がある場合は、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値1より小さくなる。また、画面中央にピーク値がある場合は、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値1と等しくなる。
【0076】
図5を用いて、平均重み算出部112の動作説明を行う。平均重み算出部112では、図5に示した第1領域と第2領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け2全画面平均の重み係数を指し、重み付け1全画面平均の重み係数は、100%−αで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、重み付け1全画面平均が100%になるように平均重みαを0%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、重み付け2全画面平均が100%になるように平均重みαを100%にする。
【0077】
図5を用いて、全画面平均値演算部113の動作説明を行う。全画面平均値演算部113では、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をAVEY、重み付け1全画面平均値をAVEY1、重み付け2全画面平均値をAVEY2とすると、AVEY=(AVEY1×(100−α)+AVEY2×α)/100、で示される式によって、全画面平均値を算出することができる。
【0078】
全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【0079】
また、ピーク値演算部702の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【0080】
ここで、絞り102の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が0になる絞り位置で絞り102が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0081】
図6を用いて、ピーク重み算出部116の動作説明を行う。ピーク重み算出部116では、図6に示した第1領域と第2領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、100%−βで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、ピーク値誤差が25%になるようにピーク重みβを25%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、平均値誤差が100%になるようにピーク重みβを0%にする。ピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0082】
図6を用いて、加重平均誤差算出部117の動作説明を行う。加重平均誤差算出部117では、ピーク値誤差算出部114で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部115で得られた平均値誤差をピーク重み算出部116で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をGOSA、ピーク値誤差をPGOSA、平均値誤差をAGOSAとすると、GOSA=(AGOSA×(100−β)+PGOSA×β)/100、で示される式で加重平均誤差を算出することができる。
【0083】
加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0084】
逆光判定の動作について、図2ないし図7を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第1・第2領域輝度比較部111で行う。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度から、画面中央を含む第2領域の平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第2領域の輝度差分CNTの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは負の値になる。
【0085】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図2ないし図7を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正の値になるので、第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より小さくなる。
【0086】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが大きな値になっていれば、平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け2全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【0087】
また、逆光時は第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値1は、画面中央を含む第2領域のピーク値2より大きくなる。ここで、ピーク値演算部702で、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値より小さくなる。次に、ピーク値誤差算出部114で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値より小さくなっているので、ピーク値誤差の絶対値は小さくなる。
【0088】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部117で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差は大きくなり、ピーク値誤差は小さくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り102を開く方向に絞り制御部118が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り102を開き逆光補正を行うことができる。
【0089】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図2ないし図7を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になるので、画面中央を含む第2領域に比べ画面上部を含む第1領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。また、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け1全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【0090】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが0の時は、重み付け1全画面平均の重みが100%になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け1全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。
【0091】
また、順光・過順光時は第1領域に比べ第2領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値1と、画面中央を含む第2領域のピーク値2は等しくなる。ここで、ピーク値演算部702で、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値と等しくなる。次に、ピーク値誤差算出部114で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値と等しくなっているので、ピーク値誤差も等しくなる。
【0092】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負クリップされた0になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは25%になる。よって、加重平均誤差算出部117では平均値誤差とピーク値誤差を3:1で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【0093】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、平均値誤差とピーク値誤差が従来の撮像装置と等しいので、加重平均誤差も従来の撮像装置と等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【0094】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【0095】
このように構成することによって、第1・第2領域輝度比較部111で画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出し、更に重み付け1全画面平均値の重み係数が重み付け2全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク1輝度値とピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができる。また、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御を行うことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【0096】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平8領域分割、垂直6領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【0097】
また、上記動作説明において第1領域と第2領域を図2に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【0098】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、RGB信号の最大値の信号やG信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【0099】
また、上記動作説明において重み付け2全画面平均の重み係数を図3に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数(例えば、図3(c)(d)に示す重み付け全画面平均の重み係数)でも同様の効果を得ることができる。
【0100】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3について、図2ないし図4と図6、図8を参照しながら説明する。
【0101】
図8は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図8において、実施の形態2による撮像装置のブロック図を示す図7と異なるのは、重み付け1全画面平均算出部108と、平均重み演算部112と、全画面平均値演算部113が削除されたことである。すなわち、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子102の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子106から映像信号を出力する。
【0102】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の入力端にも接続される。領域輝度検出部107では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。ピーク値1検出部110では、全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値1として検出する。ピーク値2検出部701では、画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値2として検出する。ピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の出力端はピーク値演算部702の入力端に接続される。ピーク値演算部702では、ピーク値1とピーク値2を加重平均しピーク値を算出する。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較する。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、ピーク重み算出部116の入力端に接続される。ピーク重み算出部116では、ピーク重みを算出する。また、重み付け2全画面平均算出部109では、重み付け2全画面平均値を算出する。重み付け2全画面平均算出部109の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、平均値誤差を算出する。また、ピーク値演算部702の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、ピーク値誤差を算出する。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115とピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。加重平均誤差算出部117では加重平均誤差を算出する。加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0103】
図2は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図2において、201は第1領域、202は第2領域を示す。
【0104】
図3は本実施の形態の撮像装置における重み付け1全画面平均算出部と重み付け2全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図3において、(a)は重み付け1全画面平均値の重み係数、(b)は重み付け2全画面平均値の重み係数(c)は重み付け全画面平均値の重み係数の例1、(d)は重み付け全画面平均値の重み係数の例2を示す。
【0105】
図4は本実施の形態の撮像装置におけるピーク値1検出部とピーク値2検出部のピーク検出領域を示す検出領域図である。図4において、201は第1領域、202は第2領域、401は第1領域と第2領域をあわせた全画面領域を示す。
【0106】
図6は本実施の形態の撮像装置における加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0107】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図8において、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子103の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後、アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子106から映像信号を出力する。
【0108】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107とピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の入力端にも接続される。
【0109】
図2を用いて、領域輝度検出部107の動作説明を行う。領域輝度検出部107では、図2に示したように全画面領域を水平方向に8領域に分割し、垂直方向に6領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値(例えば、256)で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。
【0110】
図2を用いて、第1・第2領域輝度比較部111の動作説明を行う。第1・第2領域輝度比較部111では、図2に示した画面上部を含む第1領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第2領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを算出する。輝度差分CNTが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分CNTが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、ピーク重み算出部116の入力端に接続される。
【0111】
図3を用いて、重み付け2全画面平均算出部109の動作説明を行う。重み付け2全画面平均算出部109では、図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け2全画面平均値を算出する。この重み付け2全画面平均値を全画面平均値として出力する。
【0112】
図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数を用いて重み付け2全画面平均値を算出すると、画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体の時、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け1全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け1全画面平均値より大きくなる。
【0113】
図4を用いて、ピーク値1検出部110とピーク値2検出部701の動作説明を行う。ピーク値1検出部110では、図4に示した全画面領域内の最大輝度信号の値をピーク値1として検出する。また、ピーク値2検出部701では、図4に示した画面中央を含む第2領域内の最大輝度信号の値をピーク値2として検出する。次に、ピーク値演算部702の動作説明を行う。ピーク値演算部702では、ピーク値1検出部110で検出されたピーク値1と、ピーク値2検出部701で検出されたピーク値2を加重平均しピーク値を算出する。例えば、画面上部にピーク値がある場合は、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値1より小さくなる。また、画面中央にピーク値がある場合は、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均を行いピーク値を算出すると、ピーク値はピーク値1と等しくなる。
【0114】
重み付け2全画面平均算出部109の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【0115】
また、ピーク値演算部702の出力端はピーク値誤差算出部114の入力端に接続される。ピーク値誤差算出部114では、所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。
【0116】
ここで、絞り102の開閉動作が安定した状態では通常、ピーク値誤差は負の値になり、平均値誤差は正の値になる。ピーク値誤差と平均値誤差を加重平均し打ち消しあって加重平均誤差が0になる絞り位置で絞り102が釣り合うようになっている。ピーク値誤差算出部114と平均値誤差算出部115の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0117】
図6を用いて、ピーク重み算出部116の動作説明を行う。ピーク重み算出部116では、図6に示した第1領域と第2領域の輝度差分とピーク重みの関係になるようにピーク重みβを算出する。ピーク重みβは、ピーク値誤差の重み係数を指し、平均値誤差の重み係数は、100%−βで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、ピーク値誤差が25%になるようにピーク重みβを25%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、平均値誤差が100%になるようにピーク重みβを0%にする。ピーク重み算出部116の出力端は加重平均誤差算出部117の入力端に接続される。
【0118】
図6を用いて、加重平均誤差算出部117の動作説明を行う。加重平均誤差算出部117では、ピーク値誤差算出部114で得られたピーク値誤差と平均値誤差算出部115で得られた平均値誤差をピーク重み算出部116で得られたピーク重みβを用いて加重平均を行い、加重平均誤差を算出する。加重平均誤差をGOSA、ピーク値誤差をPGOSA、平均値誤差をAGOSAとすると、GOSA=(AGOSA×(100−β)+PGOSA×β)/100、で示される式で加重平均誤差を算出することができる。
【0119】
加重平均誤差算出部117の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0120】
逆光判定の動作について、図2ないし図4と図8を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第1・第2領域輝度比較部111で行う。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度から、画面中央を含む第2領域の平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第2領域の輝度差分CNTの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは負の値になる。
【0121】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図2ないし図4と図6、図8を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正の値になるので、第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け2全画面平均算出部109で図3(b)に示す重み付け2全画面平均値の重み係数を用いて重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【0122】
また、逆光時は第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値1は、画面中央を含む第2領域のピーク値2より大きくなる。ここで、ピーク値演算部702で、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の全画面領域で検出したピーク値より小さくなる。次に、ピーク値誤差算出部114で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来のピーク値より小さくなっているので、ピーク値誤差の絶対値は小さくなる。
【0123】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、ピークの重み係数が小さくなるようにピーク重みβを算出する。従って、逆光時は、ピーク重みβは小さくなる。よって、加重平均誤差算出部117で算出される加重平均誤差は平均値誤差に近い値になる。平均値誤差は大きくなり、ピーク値誤差は小さくなっているので加重平均誤差も大きくなる。加重平均誤差が大きいと、加重平均誤差を小さくするように、絞り102を開く方向に絞り制御部118が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り102を開き逆光補正を行うことができる。
【0124】
次に、過順光判定された時の絞り制御の動作について、図2ないし図4と図6、図8を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になるので、画面中央を含む第2領域に比べ画面上部を含む第1領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け2全画面平均算出部109で、図3(b)に示す重み付け2全画面平均値の重み係数を用いて重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より大きくなる。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値より大きくなっているので、平均値誤差は小さくなる。
【0125】
また、過順光時は第1領域に比べ第2領域に明るい被写体が多いので、全画面領域のピーク値1と、画面中央を含む第2領域のピーク値2は等しくなる。ここで、ピーク値演算部702で、ピーク値1とピーク値2を1:1で加重平均しピーク値を算出すると、ピーク値は、従来の撮像装置が全画面領域で検出したピーク値と等しくなる。次に、ピーク値誤差算出部114で所定の目標値からピーク値を減算してピーク値誤差を算出する。ピーク値は従来の撮像装置のピーク値と等しくなっているので、ピーク値誤差も等しくなる。
【0126】
また、ピーク重み算出部116は、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負クリップされた0になるので、ピークの重み係数が最大値になるようにピーク重みを算出する。従って、順光・過順光時は、ピーク重みは25%になる。よって、加重平均誤差算出部117では平均値誤差とピーク値誤差を3:1で加重平均を行い加重平均誤差を算出する。
【0127】
ピーク重みの最大値を従来撮像装置の設定と等しく設定すれば、従来の撮像装置より平均値誤差は小さくなり、ピーク値誤差は等しいので、加重平均誤差は従来の撮像装置よりも小さくなる。よって、過順光時は従来の撮像装置より絞りを閉じる絞り制御を行うことができる。
【0128】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、過順光時は従来の撮像装置より絞りを閉じる絞り制御になるので、逆光時は絞りが開き足りない過順光時は絞りの開きすぎを抑えることができ適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【0129】
このように構成することによって、第1・第2領域輝度比較部111で画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、平均値誤差の重み係数がピーク値誤差の重み係数より大きくなるように加重平均のピーク重みを算出することで、絞りを開くことができる。更にピーク1輝度値とピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができる。また、過順光判定時は、絞りの開きすぎを抑えることができるので、過順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【0130】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平8領域分割、垂直6領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【0131】
また、上記動作説明において第1領域と第2領域を図2に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【0132】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、RGB信号の最大値の信号やG信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【0133】
また、上記動作説明において重み付け2全画面平均の重み係数を図3に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数(例えば、図3(c)(d)に示す重み付け全画面平均の重み係数)でも同様の効果を得ることができる。
【0134】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4について、図2、図3、図5と図9を参照しながら説明する。
【0135】
図9は本実施の形態による撮像装置のブロック図を示す。図9において、実施の形態1による撮像装置のブロック図を示す図1と異なるのは、ピーク値1検出部110と、ピーク値誤差算出部114と、ピーク重み算出部116と、加重平均誤差算出部117を削除したところである。すなわち、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子102の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調等の信号処理を行い出力端子106から映像信号を出力する。
【0136】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107の入力端に接続される。領域輝度検出部107では、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較する。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112の入力端に接続される。平均重み算出部112では、平均重みを算出する。また、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109では、それぞれ重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出する。重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。全画面平均値演算部113では、全画面平均値を演算する。全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、平均値誤差を算出する。平均値誤差算出部115の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0137】
図2は本実施の形態の撮像装置における領域輝度検出部の全画面領域の領域分割を示す模式図である。図2において、201は第1領域、202は第2領域を示す。
【0138】
図3は本実施の形態の撮像装置における重み付け1全画面平均算出部と重み付け2全画面平均算出部の重み係数を示す構成図である。図3において、(a)は重み付け1全画面平均値の重み係数、(b)は重み付け2全画面平均値の重み係数(c)は重み付け全画面平均値の重み係数の例1、(d)は重み付け全画面平均値の重み係数の例2を示す。
【0139】
図5は本実施の形態の撮像装置における全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図である。
【0140】
以上のように構成された本実施の形態の撮像装置について、以下その動作を説明する。図9において、光学系101により形成された被写体の光学像は絞り102を経て撮像素子(CCD)103に入射され光電変換される。撮像素子103の出力端はASP・A/D変換器104の入力端に接続され、撮像素子103の出力は、ダブルサンプリング、利得調整された後アナログ/デジタル変換される。ASP・A/D変換器104の出力端は信号処理回路105の入力端に接続される。信号処理回路105では、輪郭強調などの信号処理をして出力端子106から映像信号を出力する。
【0141】
また、ASP・A/D変換器104の出力端は、領域輝度検出部107の入力端にも接続される。
【0142】
図2を用いて、領域輝度検出部107の動作説明を行う。領域輝度検出部107では、図2に示したように全画面領域を水平方向に8領域に分割し、垂直方向に6領域に分割する。各領域内において画素毎に輝度信号の単純加算を行い、任意の数値(例えば、256)で割ることによって各領域の代表輝度値を検出する。任意の数値を各領域内の画素数にすれば、代表輝度値は各領域の平均輝度値になる。領域輝度検出部107の出力端は、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と第1・第2領域輝度比較部111の入力端に接続される。
【0143】
図2を用いて、第1・第2領域輝度比較部111の動作説明を行う。第1・第2領域輝度比較部111では、図2に示した画面上部を含む第1領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度から、画面中央を含む第2領域内の各領域の代表輝度値を平均した平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを演算する。輝度差分CNTが負になった場合は、負クリップを行う。また、輝度差分CNTが最大値を越えた場合は最大値クリップを行う。第1・第2領域輝度比較部111の出力端は、平均重み算出部112の入力端に接続される。
【0144】
図3を用いて、重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109の動作説明を行う。重み付け1全画面平均算出部108では、図3(a)に示した重み付け1全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け1全画面平均値を算出する。
【0145】
同様に、図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数を各領域の代表輝度にそれぞれ乗算し、各領域の乗算結果を全て加算する。次に各領域の重み係数を全て加算する。最後に、乗算結果の全加算値を重み係数の全加算値で割ることによって重み付け2全画面平均値を算出する。
【0146】
図3(b)に示した重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるに従い、重みが小さくなる設定になっている。画面上部に明るく輝度信号が大きい被写体がある場合、重み付け2全画面平均値を上記の方式で算出すると、画面上部の重みが小さくなっているため、全画面の重みが均一になっている重み付け1全画面平均値より小さくなる。また逆に、画面上部に暗く輝度信号が小さい被写体がある場合は、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。
【0147】
重み付け1全画面平均算出部108と重み付け2全画面平均算出部109と平均重み算出部112の出力端は全画面平均値演算部113の入力端に接続される。
【0148】
図5を用いて、平均重み算出部112の動作説明を行う。平均重み算出部112では、図5に示した第1領域と第2領域の輝度差分と平均重みの関係になるように平均重みαを算出する。平均重みαは、重み付け2全画面平均の重み係数を指し、重み付け1全画面平均の重み係数は、100%−αで求める。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の時は、重み付け1全画面平均が100%になるように平均重みαを0%にする。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。第1領域と第2領域の輝度差分CNTが最大値になった場合、重み付け2全画面平均が100%になるように平均重みαを100%にする。
【0149】
図5を用いて、全画面平均値演算部113の動作説明を行う。全画面平均値演算部113では、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を平均重みαを用いて加重平均を行い、全画面平均値を算出する。全画面平均値をAVEY、重み付け1全画面平均値をAVEY1、重み付け2全画面平均値をAVEY2とすると、AVEY=(AVEY1×(100−α)+AVEY2×α)/100、で示す式によって、全画面平均値を算出することができる。
【0150】
全画面平均値演算部113の出力端は平均値誤差算出部115の入力端に接続される。平均値誤差算出部115では、所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。
【0151】
平均値誤差算出部115の出力端は絞り制御部118の入力端に接続される。絞り制御部118では、加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する。
【0152】
逆光判定の動作について、図2と図9を用いて動作説明を行う。逆光判定は、第1・第2領域輝度比較部111で行う。第1・第2領域輝度比較部111では、画面上部を含む第1領域の平均輝度から、画面中央を含む第2領域の平均輝度を減算し、第1領域と第2領域の輝度差分CNTを演算する。逆光時に人などの主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体は暗くなり、画面上部には空や雲など明るい被写体になることが多いので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは正の値になる。強逆光になるほど、第1領域と第2領域の輝度差分CNTの値は大きくなる。すなわち、第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正になるか負になるかで逆光判定を行い、輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する。また、過順光時に主被写体を画面中央にして撮影すると、主被写体が明るくなっているので、第1領域と第2領域の輝度差分CNTは負の値になる。
【0153】
次に、逆光判定された時の逆光補正の動作について、図2、図3、図5と図9を用いて動作説明を行う。逆光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが正の値になるので、第2領域に比べ第1領域に明るい被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より小さくなる。
【0154】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが大きな値になっていれば、平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが徐々に大きくなるに従って、重み付け2全画面平均の重みが大きくなるように平均重みαを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け2全画面平均に近い全画面平均値を算出する。よって、全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の全画面平均値より小さくなっているので、平均値誤差は大きくなる。
【0155】
平均値誤差が大きいと、平均値誤差を小さくするように、絞り102を開く方向に絞り制御部118が働くので、逆光時は従来の撮像装置より絞り102を開き逆光補正を行うことができる。
【0156】
次に、順光・過順光判定された時の絞り制御の動作について、図2、図3、図5と図9を用いて動作説明を行う。順光・過順光判定時は、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になるので、画面中央を含む第2領域に比べ画面上部を含む第1領域に暗い被写体が多いことになる。この時、重み付け1全画面平均値と重み付け2全画面平均値を算出すると、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっており、重み付け2全画面平均値の重み係数は画面上部になるほど重み係数が小さくなっているので、重み付け2全画面平均値が重み付け1全画面平均値より大きくなる。また、重み付け1全画面平均値の重み係数は均等なっているので、重み付け1全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と等しくなる。
【0157】
また、第1・第2領域輝度比較部111で算出した第1領域と第2領域の輝度差分CNTが負の値になっていれば、負クリップされる。平均重み算出部112は第1領域と第2領域の輝度差分CNTが0の時は、重み付け1全画面平均の重みが100%になるように平均重みを算出する。従って、全画面平均値演算部113は、加重平均によって重み付け1全画面平均を全画面平均値として算出する。よって、全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じになる。次に、平均値誤差算出部115で所定の目標値から全画面平均値を減算して平均値誤差を算出する。全画面平均値は従来の撮像装置の全画面平均値と同じなので、平均値誤差も等しくなる。よって、順光・過順光時は従来の撮像装置の絞り制御と同等の制御を行うことができる。
【0158】
従って、逆光時は従来の撮像装置より絞りを開くことができ、順光・過順光時は従来の撮像装置と同等の絞り制御になるので、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を得ることができる。
【0159】
このように構成することによって、第1・第2領域輝度比較部111で画面上部を含む第1領域の平均輝度と、画面中央を含む第2領域の平均輝度を比較することで逆光判定を行う。逆光判定時は、重み付け1全画面平均値の重み係数が重み付け2全画面平均値の重み係数より小さくなるように加重平均の平均重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。また、順光判定時は、従来の撮像装置と同等の絞り制御を行うことができるので、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、順光の判定を行い、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果を得られる。
【0160】
なお、上記動作説明において全画面の領域分割を水平8領域分割、垂直6領域分割で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域とで逆光判定が可能な分割数であれば、全画面の領域分割数を変えても、均等分割にしないでも同様の効果を得ることができる。
【0161】
また、上記動作説明において第1領域と第2領域を図2に示した領域設定で動作説明を行ったが、画面上部を含む第1領域と、画面中央を含む第2領域であれば他の領域設定を行っても同様の効果を得ることができる。
【0162】
また、上記動作説明において輝度信号を用いて動作説明を行ったが、RGB信号の最大値の信号やG信号など輝度信号に近い信号を用いることで同様の効果を得ることができる。
【0163】
また、上記動作説明において重み付け2全画面平均の重み係数を図3に示す重み係数で行ったが、画面上部の重み係数が小さくなっているものであれば、画面の中央の重み係数を大きくした中央重点の重み係数(例えば、図3(c)(d)に示す重み付け全画面平均の重み係数)でも同様の効果を得ることができる。
【0164】
【発明の効果】
以上のように、本発明の第1の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値1検出部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値1検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第1・第2領域輝度比較部において画面上部を含む前記第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出し、更に、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0165】
また、本発明の第2の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第1・第2領域輝度比較部において画面上部を含む前記第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の前記輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出し、更に前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができる。更にピーク1輝度値とピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0166】
また、本発明の第3の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け2全画面平均算出部で得られた重み付け2全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記全画面平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備え、前記第1・第2領域輝度比較部において画面上部を含む前記第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の前記輝度差分CNTの値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出することで、絞りを開くことができ、更に前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出することで、ピーク値が画面上部だけにある時はピーク値を小さくすることができ、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、過順光判定時は従来の撮像装置より少し絞りを閉じる制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【0167】
また、本発明の第4の発明の撮像装置によれば、全画面領域を複数の領域に分割し、各領域の代表輝度値を検出する領域輝度検出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、前記平均値誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備え、前記第1・第2領域輝度比較部において画面上部を含む前記第1の領域の平均輝度から画面中央を含む前記第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の輝度差分CNTの値を演算し、この輝度差分CNTの値が正であるか負であるかによって逆光判定を行う。この演算結果によって、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出することで、絞りを更に開くことができるように構成したことにより、順光被写体や強逆光被写体に対しても、逆光、過順光の判定を行い、逆光判定時は従来の撮像装置より絞りを開く逆光補正を行い、順光判定時は従来の撮像装置と同じ絞り制御を行うことで、適切な露光制御を行うことができる撮像装置を提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による撮像装置を示すブロック図
【図2】同撮像装置の領域輝度検出部での全画面領域の領域分割を示す模式図
【図3】同撮像装置の重み付け1全画面平均算出部と重み付け2全画面平均算出部の重み係数を示す構成図
【図4】同撮像装置のピーク値1検出部とピーク値2検出部のピーク検出領域を示す検出領域図
【図5】同撮像装置の全画面平均値演算部で全画面平均値を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図
【図6】同撮像装置の加重平均誤差算出部で加重平均誤差を算出する時の第1領域と第2領域の輝度差分と重みの関係を示した関係図
【図7】本発明の実施の形態2による撮像装置を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態3による撮像装置を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態4による撮像装置を示すブロック図
【図10】従来の撮像装置を示すブロック図
【符号の説明】
101 光学系
102 絞り
103 撮像素子
104 ASP・A/D変換器
105 信号処理回路
107 領域輝度検出部
108 重み付け1全画面平均算出部
109 重み付け2全画面平均算出部
110 ピーク値1検出部
111 第1・第2領域輝度比較部
112 平均重み算出部
113 全画面平均値演算部
114 ピーク値誤差演算部
115 平均値誤差演算部
116 ピーク重み算出部
117 加重平均誤差算出部
118 絞り制御部
701 ピーク値2検出部
702 ピーク値演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus capable of performing appropriate exposure control by performing backlight determination and continuously switching control based on a weighted average value according to a determination result.
[0002]
[Prior art]
A conventional imaging apparatus is known as described in JP-A-6-31423.
[0003]
FIG. 10 is a block diagram of a conventional imaging apparatus disclosed in the publication. In FIG. 10, 1001 is an optical system, 1002 is an aperture, 1003 is an image sensor, 1004 is an amplifier, 1005 is a signal processing circuit, 1006 is an output terminal, 1007 is an all-screen average detection unit, 1008 is an aperture control unit, and 1009 is a first control unit. 1 and 2 region luminance comparison unit, 1010 is a peak value detection unit, 1011 is a peak value error calculation unit, 1012 is an average value error calculation unit, 1013 is a weighted average error calculation unit, and 1014 is a weight calculation unit.
[0004]
The operation of the conventional imaging apparatus configured as described above will be described. From the video signal of the
[0005]
The first and second region
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional imaging apparatus, it is required to determine backlight and over-order light and perform appropriate exposure control.
[0007]
However, in the above-described conventional example, it is possible to determine backlighting in the case of strong backlighting. However, sufficient backlight correction is performed so that the backlighting subject is brightened only by reducing the weighting factor of the peak value error with respect to the average value error. There is a problem that it cannot be done.
[0008]
Further, in the above-described conventional example, by increasing the target value, sufficient backlight correction can be performed even in strong backlight, but there is also a problem that the aperture is excessively opened in a normal follow-up subject.
[0009]
Further, in the above-described conventional example, when overorder light is used, the average of the whole screen becomes small, and when the overorder light is determined, the weight of the average value error becomes large.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of determining backlighting and over-ordering light and performing appropriate exposure control even for a forward-lighting subject and a strong backlighting subject.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes an area luminance detection unit that divides an entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area, and a representative luminance value of each area.Each weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full screen average calculating unit for calculating a weighted 1 full screen average using each weight corresponding to each of the first areas, and a representative luminance value of each of the areasEach weight is set to the weight of the screen center weightA weighted 2 full screen average calculating unit that calculates a weighted 2 full screen average using each weight corresponding to each second region;
A
[0012]
According to the imaging device of the first aspect, the first and second area luminance comparison units compare the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. Backlight determination is performed. According to the comparison result, an appropriate weighted average weight of the average value error and the peak value error is calculated, and further, an appropriate weighted average weight of the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value is calculated, Since the aperture can be further opened, it is possible to provide an imaging apparatus that can perform back light / over-order light determination and perform appropriate exposure control even for a light-traffic subject or a strong backlight subject. Is obtained.
[0013]
An imaging apparatus according to a second aspect includes an area luminance detection unit that divides an entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;Each weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full-screen average calculating unit that calculates a weighted 1 full-screen average value using the representative luminance value and each weight corresponding to each first area, and the representative luminance value of each areaEach weight is set to the weight of the screen
[0014]
According to the imaging device of the second aspect, the first and second area luminance comparison units compare the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. Backlight determination is performed. According to the comparison result, an appropriate weighted average weight of the average value error and the peak value error is calculated, and further, an appropriate weighted average weight of the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value is calculated, The aperture can be further opened. Furthermore, by calculating the peak value by weighted average of the
[0015]
An imaging apparatus according to a third aspect includes an area luminance detection unit that divides an entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area, and a representative luminance value of each area.Each weight is set to the weight of the screen
[0016]
According to the imaging device of the third aspect, the first and second area luminance comparison unit compares the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. Backlight determination is performed. By calculating the appropriate weighted average weight of the average value error and peak value error based on this comparison result, the aperture can be opened, and the peak value is calculated by weighted average of the
[0017]
An imaging apparatus according to a fourth aspect includes an area luminance detection unit that divides an entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area, and a representative luminance value of each area.Each weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full screen average calculating unit for calculating a weighted 1 full screen average using each weight corresponding to each of the first areas, and a representative luminance value of each of the areasEach weight is set to the weight of the screen center weightUsing each weight corresponding to each second region, a weighting 2 full screen average calculating unit for calculating weighted 2 full screen average value, and weighting 1 full screen average value and weighting 2 full screen average value are weighted The average of the full screen average value calculation unit for averaging and calculating the average value of the full screen, and the error between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and a predetermined target value(Average value error)An average value error calculation unit that calculates the aperture value, a diaphragm control unit that determines the aperture of the aperture so that the average value error follows 0, and an average luminance of the first area including the upper part of the screenFromAverage brightness of the second area including the center of the screenThe luminance difference Control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first region and the second region is calculated by subtraction, and when the value of the luminance difference CNT is positive, it is determined as backlight, and the luminance difference The intensity of backlight is judged by the size of the CNT valueThe first and second region luminance comparison units, and the first and second region luminance comparison unitsCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight of the weight 1 full screen average is 100%, and when the value of the luminance difference CNT is positive, according to the backlight intensity, that is, the luminance difference In accordance with the value of CNT, the weight of the weighted 2 full screen average value gradually increases.The weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average valueAddition ofAnd an average weight calculation unit for calculating the weight of the weighted average.
[0018]
According to the imaging device of the fourth aspect, the first and second area luminance comparison units compare the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. Backlight determination is performed. By calculating an appropriate weighted average weight of the weighted 1 full-screen average value and the weighted 2 full-screen average value based on the comparison result, the aperture can be further opened. In addition, there can be obtained an effect that it is possible to provide an imaging apparatus capable of determining backlight and excessive forward light and performing appropriate exposure control.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
FIG. 1 shows a block diagram of an imaging apparatus according to
[0022]
Further, the output terminal of the ASP / A /
[0023]
FIG. 2 is a schematic diagram showing area division of the entire screen area of the area luminance detection unit in the imaging apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, 201 indicates a first area, and 202 indicates a second area.
[0024]
FIG. 3 is a configuration diagram showing weighting factors of the weighted 1 full-screen average calculating unit and the
[0025]
FIG. 4 is a detection area diagram showing a peak detection area of the
[0026]
FIG. 5 is a relationship diagram showing the relationship between the luminance difference and weight of the first region and the second region when the full screen average value calculation unit calculates the full screen average value in the imaging apparatus of the present embodiment.
[0027]
FIG. 6 is a relationship diagram illustrating the relationship between the luminance difference and the weights of the first region and the second region when the weighted average error calculation unit calculates the weighted average error in the imaging apparatus according to the present embodiment.
[0028]
The operation of the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below. In FIG. 1, an optical image of a subject formed by an
[0029]
The output terminal of the ASP / A /
[0030]
The operation of the area
[0031]
The operation of the first and second region luminance comparison unit 111 will be described with reference to FIG. In the first and second area luminance comparison unit 111, each area in the second area including the center of the screen is obtained from the average luminance obtained by averaging the representative luminance values in the first area including the upper part of the screen shown in FIG. Subtract the average brightness that averaged the representative brightness values of the first and second areas, and the brightness difference between the first and second areasControl (hereinafter abbreviated as CNT) valueIs calculated. Luminance difference CNTThe value of theIf becomes negative, perform negative clipping. Also, luminance difference CNTThe value of theIf the value exceeds the maximum value, the maximum value is clipped. The output ends of the first and second region luminance comparison units 111 are connected to the input ends of the average
[0032]
The operation of the weighted 1 full screen
[0033]
Similarly, the weighting coefficient of the
[0034]
The weighting factor of the weighted 2 full screen average value shown in FIG. 3B is set so that the weight becomes smaller as it goes to the upper part of the screen. When there is a bright subject with a large luminance signal at the top of the screen,
[0035]
The output terminals of the
[0036]
The operation of the
[0037]
The operation of the average
[0038]
The operation of the full screen average value calculation unit 113 will be described with reference to FIG. The full screen average value calculation unit 113 performs weighted averaging of the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value using the average weight α to calculate the full screen average value. Assuming that the average value of the entire screen is AVEY, the weighted 1 average value of the entire screen is AVEY1, and the weighted 2 average value of the entire screen is AVEY2, the following equation is obtained: AVEY = (AVEY1 × (100−α) + AVEY2 × α) / 100 The screen average value can be calculated.
[0039]
The output terminal of the full screen average value calculation unit 113 is connected to the input terminal of the average value
[0040]
The output terminal of the
[0041]
Here, when the opening / closing operation of the
[0042]
The operation of the peak
[0043]
The operation of the weighted average
[0044]
The output end of the weighted average
[0045]
The operation of the backlight determination will be described with reference to FIGS. The backlight determination is performed by the first / second region luminance comparison unit 111. The first and second area luminance comparison unit 111 subtracts the average luminance of the second area including the center of the screen from the average luminance of the first area including the upper part of the screen to obtain the luminance difference CNT between the first area and the second area. Calculate. If a main subject such as a person is photographed at the center of the screen during backlighting, the main subject will be dark and the upper part of the screen will often be a bright subject such as the sky or clouds. Therefore, the luminance difference CNT between the first region and the second region is Positive value. As the intensity of backlight increases, the value of the luminance difference CNT between the first area and the second area increases. That is, the backlight determination is performed depending on whether the luminance difference CNT between the first region and the second region is positive or negative, and the backlight intensity is determined based on the value of the luminance difference CNT. In addition, if the main subject is photographed with the main subject at the center of the screen during excessive light, the luminance difference CNT between the first region and the second region becomes a negative value because the main subject is bright.
[0046]
Next, the operation for correcting the backlight when the backlight is determined will be described with reference to FIGS. At the time of backlight determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first and second area luminance comparison unit 111 is a positive value, so there are more bright subjects in the first area than in the second area. It will be. At this time, if the
[0047]
Also, if the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 is a large value, the average
[0048]
Further, the peak
[0049]
Next, the operation of the aperture control when the forward light / over-forward light is determined will be described with reference to FIGS. At the time of forward light / over-order light determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 becomes a negative value, so that the second area including the center of the screen is displayed. In comparison, there are many dark subjects in the first area including the upper part of the screen. At this time, if the
[0050]
If the luminance difference CNT between the first region and the second region calculated by the first / second region luminance comparison unit 111 is a negative value, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT between the first area and the second area is 0, the average
[0051]
Further, the peak
[0052]
If the maximum value of the peak weight is set equal to the setting of the conventional imaging device, the peak value error and the average value error are equal to those of the conventional imaging device, so that the weighted average error is also equal to that of the conventional imaging device. Therefore, at the time of forward light / over-forward light, control equivalent to the diaphragm control of the conventional imaging apparatus can be performed.
[0053]
Therefore, the aperture can be opened more than the conventional imaging device during backlighting, and the aperture control is the same as that of the conventional imaging device during follow-up / over-forward illumination, so an imaging device capable of performing appropriate exposure control is provided. Obtainable.
[0054]
With this configuration, the first and second area luminance comparison unit 111 performs backlight determination by comparing the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. . At the time of backlight determination, the weighted average peak weight is calculated so that the average value error weighting factor is greater than the peak value error weighting factor, and the
[0055]
In the above description of the operation, the entire screen area is divided into 8 horizontal areas and 6 vertical areas. The backlight determination is performed in the first area including the upper part of the screen and the second area including the center of the screen. As long as the number of divisions is possible, the same effect can be obtained even if the number of divisions on the entire screen is changed or even division is not performed.
[0056]
In the above description of the operation, the first region and the second region have been described with the region setting shown in FIG. 2. However, if the first region including the upper part of the screen and the second region including the center of the screen are used, The same effect can be obtained even if the area is set.
[0057]
In the above description of the operation, the operation is described using the luminance signal. However, the same effect can be obtained by using a signal close to the luminance signal such as a maximum signal of the RGB signal or a G signal.
[0058]
In the above description of the operation, the weighting factor of
[0059]
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0060]
FIG. 7 is a block diagram of the imaging apparatus according to this embodiment. 7 is different from FIG. 1 showing the block diagram of the imaging apparatus according to
[0061]
The output terminal of the ASP / A /
[0062]
FIG. 2 is a schematic diagram showing area division of the entire screen area of the area luminance detection unit in the imaging apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, 201 indicates a first area, and 202 indicates a second area.
[0063]
FIG. 3 is a configuration diagram showing weighting factors of the weighted 1 full-screen average calculating unit and the
[0064]
FIG. 4 is a detection area diagram showing the peak detection areas of the
[0065]
FIG. 5 is a relationship diagram showing the relationship between the luminance difference and weight of the first region and the second region when the full screen average value calculation unit calculates the full screen average value in the imaging apparatus of the present embodiment.
[0066]
FIG. 6 is a relationship diagram illustrating the relationship between the luminance difference and the weights of the first region and the second region when the weighted average error calculation unit calculates the weighted average error in the imaging apparatus according to the present embodiment.
[0067]
The operation of the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below. In FIG. 7, an optical image of a subject formed by the
[0068]
The output terminal of the ASP / A /
[0069]
The operation of the area
[0070]
The operation of the first and second region luminance comparison unit 111 will be described with reference to FIG. In the first and second area luminance comparison unit 111, each area in the second area including the center of the screen is obtained from the average luminance obtained by averaging the representative luminance values in the first area including the upper part of the screen shown in FIG. The average luminance obtained by averaging the representative luminance values is subtracted to calculate the luminance difference CNT between the first region and the second region. When the luminance difference CNT becomes negative, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT exceeds the maximum value, the maximum value clip is performed. The output ends of the first and second region luminance comparison units 111 are connected to the input ends of the average
[0071]
The operation of the weighted 1 full screen
[0072]
Similarly, the weighting coefficient of the
[0073]
The weighting factor of the weighted 2 full screen average value shown in FIG. 3B is set so that the weight becomes smaller as it goes to the upper part of the screen. When there is a bright subject with a large luminance signal at the top of the screen,
[0074]
The output terminals of the
[0075]
The operation of the
[0076]
The operation of the average
[0077]
The operation of the full screen average value calculation unit 113 will be described with reference to FIG. The full screen average value calculation unit 113 performs weighted averaging of the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value using the average weight α to calculate the full screen average value. Assuming that the average value of the entire screen is AVEY, the weighted 1 average value of the entire screen is AVEY1, and the weighted 2 average value of the entire screen is AVEY2, the following equation is obtained: AVEY = (AVEY1 × (100−α) + AVEY2 × α) / 100 The average value of the entire screen can be calculated.
[0078]
The output terminal of the full screen average value calculation unit 113 is connected to the input terminal of the average value
[0079]
The output terminal of the peak
[0080]
Here, when the opening / closing operation of the
[0081]
The operation of the peak
[0082]
The operation of the weighted average
[0083]
The output end of the weighted average
[0084]
The operation of the backlight determination will be described with reference to FIGS. The backlight determination is performed by the first / second region luminance comparison unit 111. The first and second area luminance comparison unit 111 subtracts the average luminance of the second area including the center of the screen from the average luminance of the first area including the upper part of the screen to obtain the luminance difference CNT between the first area and the second area. Calculate. If a main subject such as a person is photographed in the center of the screen during backlighting, the main subject will be dark and the top of the screen will often be a bright subject such as a sky or a cloud. Therefore, the luminance difference CNT between the first region and the second region is Positive value. As the intensity of backlight increases, the value of the luminance difference CNT between the first area and the second area increases. That is, the backlight determination is performed depending on whether the luminance difference CNT between the first region and the second region is positive or negative, and the backlight intensity is determined based on the value of the luminance difference CNT. In addition, if the main subject is photographed with the main subject at the center of the screen during excessive light, the luminance difference CNT between the first region and the second region becomes a negative value because the main subject is bright.
[0085]
Next, the operation for correcting the backlight when the backlight is determined will be described with reference to FIGS. At the time of backlight determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first and second area luminance comparison unit 111 is a positive value, so there are more bright subjects in the first area than in the second area. It will be. At this time, if the
[0086]
Also, if the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 is a large value, the average
[0087]
Further, since there are more bright subjects in the first area than in the second area during backlighting, the
[0088]
Further, the peak
[0089]
Next, the operation of the aperture control when the forward light / over-forward light is determined will be described with reference to FIGS. At the time of forward light / over-order light determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 becomes a negative value, so that the second area including the center of the screen is displayed. In comparison, there are many dark subjects in the first area including the upper part of the screen. At this time, when the
[0090]
If the luminance difference CNT between the first region and the second region calculated by the first / second region luminance comparison unit 111 is a negative value, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT between the first area and the second area is 0, the average
[0091]
In addition, since there are more bright subjects in the second area than in the first area at the time of forward light / over-order light, the
[0092]
Further, the peak
[0093]
If the maximum value of the peak weight is set to be equal to the setting of the conventional imaging device, the average value error and the peak value error are equal to those of the conventional imaging device, so that the weighted average error is also equal to that of the conventional imaging device. Therefore, at the time of forward light / over-forward light, control equivalent to the diaphragm control of the conventional imaging apparatus can be performed.
[0094]
Therefore, the aperture can be opened more than the conventional imaging device during backlighting, and the aperture control is the same as that of the conventional imaging device during follow-up / over-forward illumination, so an imaging device capable of performing appropriate exposure control is provided. Obtainable.
[0095]
With this configuration, the first and second area luminance comparison unit 111 performs backlight determination by comparing the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. . At the time of backlight determination, the weighted average peak weight is calculated so that the average value error weighting factor is greater than the peak value error weighting factor, and the
[0096]
In the above description of the operation, the entire screen area is divided into 8 horizontal areas and 6 vertical areas. The backlight determination is performed in the first area including the upper part of the screen and the second area including the center of the screen. As long as the number of divisions is possible, the same effect can be obtained even if the number of divisions on the entire screen is changed or even division is not performed.
[0097]
In the above description of the operation, the first region and the second region have been described with the region setting shown in FIG. 2. However, if the first region including the upper part of the screen and the second region including the center of the screen are used, The same effect can be obtained even if the area is set.
[0098]
In the above description of the operation, the operation is described using the luminance signal. However, the same effect can be obtained by using a signal close to the luminance signal such as a maximum signal of the RGB signal or a G signal.
[0099]
In the above description of the operation, the weighting factor of
[0100]
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4, 6 and 8. FIG.
[0101]
FIG. 8 is a block diagram of the imaging apparatus according to the present embodiment. 8 is different from FIG. 7 showing the block diagram of the imaging apparatus according to the second embodiment in that the
[0102]
The output terminal of the ASP / A /
[0103]
FIG. 2 is a schematic diagram showing area division of the entire screen area of the area luminance detection unit in the imaging apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, 201 indicates a first area, and 202 indicates a second area.
[0104]
FIG. 3 is a configuration diagram showing weighting factors of the weighted 1 full-screen average calculating unit and the
[0105]
FIG. 4 is a detection area diagram showing the peak detection areas of the
[0106]
FIG. 6 is a relationship diagram illustrating the relationship between the luminance difference and the weights of the first region and the second region when the weighted average error calculation unit calculates the weighted average error in the imaging apparatus according to the present embodiment.
[0107]
The operation of the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below. In FIG. 8, an optical image of a subject formed by the
[0108]
The output terminal of the ASP / A /
[0109]
The operation of the area
[0110]
The operation of the first and second region luminance comparison unit 111 will be described with reference to FIG. In the first and second area luminance comparison unit 111, each area in the second area including the center of the screen is obtained from the average luminance obtained by averaging the representative luminance values in the first area including the upper part of the screen shown in FIG. The average luminance obtained by averaging the representative luminance values is subtracted to calculate the luminance difference CNT between the first region and the second region. When the luminance difference CNT becomes negative, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT exceeds the maximum value, the maximum value clip is performed. The output terminal of the first / second region luminance comparison unit 111 is connected to the input terminal of the peak
[0111]
The operation of the weighted 2 full-screen
[0112]
The weighting factor of the weighted 2 full screen average value shown in FIG. 3B is set so that the weight becomes smaller as it goes to the upper part of the screen. When the weighted 2 full-screen average value is calculated using the weighting factor of the weighted 2 full-screen average value shown in FIG. 3B, the weight at the top of the screen becomes small when the subject has a bright luminance signal at the top of the screen and a large luminance signal. Therefore, the weight of the entire screen is uniform, which is smaller than the
[0113]
The operation of the
[0114]
The output terminal of the
[0115]
The output terminal of the peak
[0116]
Here, when the opening / closing operation of the
[0117]
The operation of the peak
[0118]
The operation of the weighted average
[0119]
The output end of the weighted average
[0120]
The backlight determination operation will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and FIG. The backlight determination is performed by the first / second region luminance comparison unit 111. The first and second area luminance comparison unit 111 subtracts the average luminance of the second area including the center of the screen from the average luminance of the first area including the upper part of the screen to obtain the luminance difference CNT between the first area and the second area. Calculate. If a main subject such as a person is photographed at the center of the screen during backlighting, the main subject will be dark and the upper part of the screen will often be a bright subject such as the sky or clouds. Therefore, the luminance difference CNT between the first region and the second region is Positive value. As the intensity of backlight increases, the value of the luminance difference CNT between the first area and the second area increases. That is, the backlight determination is performed depending on whether the luminance difference CNT between the first region and the second region is positive or negative, and the backlight intensity is determined based on the value of the luminance difference CNT. In addition, if the main subject is photographed with the main subject at the center of the screen during excessive light, the luminance difference CNT between the first region and the second region becomes a negative value because the main subject is bright.
[0121]
Next, the operation for correcting the backlight when the backlight is determined will be described with reference to FIGS. 2 to 4 and FIGS. 6 and 8. FIG. At the time of backlight determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first and second area luminance comparison unit 111 is a positive value, so there are more bright subjects in the first area than in the second area. It will be. At this time, when the weighted 2 full screen average value is calculated by using the weighted 2 full screen average value weighting factor shown in FIG. Since the weighting coefficient becomes smaller toward the top of the screen, the weighted 2 full screen average value becomes smaller than the full screen average value of the conventional imaging apparatus. Next, the average value
[0122]
Further, since there are more bright subjects in the first area than in the second area during backlighting, the
[0123]
Further, the peak
[0124]
Next, the operation of the aperture control when the over-order light determination is made will be described with reference to FIGS. 2 to 4, 6, and 8. At the time of forward light / over-order light determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 becomes a negative value, so that the second area including the center of the screen is displayed. In comparison, there are many dark subjects in the first area including the upper part of the screen. At this time, when the weighted 2 full screen average value is calculated by the weighted 2 full screen
[0125]
In addition, since there are more bright subjects in the second area than in the first area during over-order light, the
[0126]
Further, the peak
[0127]
If the maximum value of the peak weight is set equal to the setting of the conventional imaging device, the average value error is smaller than that of the conventional imaging device, and the peak value error is equal, so that the weighted average error is smaller than that of the conventional imaging device. Therefore, it is possible to perform aperture control that closes the aperture more than in the conventional imaging device during excessive forward light.
[0128]
Therefore, the aperture can be opened more than the conventional imaging device during backlighting, and the aperture control is more closed than the conventional imaging device during over-order light. Therefore, it is possible to obtain an imaging device that can suppress excessive opening of the image and perform appropriate exposure control.
[0129]
With this configuration, the first and second area luminance comparison unit 111 performs backlight determination by comparing the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. . At the time of backlight determination, the aperture can be opened by calculating the weighted average peak weight so that the average value error weight coefficient is larger than the peak value error weight coefficient. Further, by calculating the peak value by weighted average of the
[0130]
In the above description of the operation, the entire screen area is divided into 8 horizontal areas and 6 vertical areas. The backlight determination is performed in the first area including the upper part of the screen and the second area including the center of the screen. As long as the number of divisions is possible, the same effect can be obtained even if the number of divisions on the entire screen is changed or even division is not performed.
[0131]
In the above description of the operation, the first region and the second region have been described with the region setting shown in FIG. 2. However, if the first region including the upper part of the screen and the second region including the center of the screen are used, The same effect can be obtained even if the area is set.
[0132]
In the above description of the operation, the operation is described using the luminance signal. However, the same effect can be obtained by using a signal close to the luminance signal such as a maximum signal of the RGB signal or a G signal.
[0133]
In the above description of the operation, the weighting factor of
[0134]
(Embodiment 4)
[0135]
FIG. 9 is a block diagram of the imaging apparatus according to this embodiment. 9 differs from FIG. 1 showing the block diagram of the imaging apparatus according to
[0136]
The output terminal of the ASP / A /
[0137]
FIG. 2 is a schematic diagram showing area division of the entire screen area of the area luminance detection unit in the imaging apparatus of the present embodiment. In FIG. 2, 201 indicates a first area, and 202 indicates a second area.
[0138]
FIG. 3 is a configuration diagram showing weighting factors of the weighted 1 full-screen average calculating unit and the
[0139]
FIG. 5 is a relationship diagram showing the relationship between the luminance difference and weight of the first region and the second region when the full screen average value calculation unit calculates the full screen average value in the imaging apparatus of the present embodiment.
[0140]
The operation of the imaging apparatus of the present embodiment configured as described above will be described below. In FIG. 9, an optical image of a subject formed by the
[0141]
The output terminal of the ASP / A /
[0142]
The operation of the area
[0143]
The operation of the first and second region luminance comparison unit 111 will be described with reference to FIG. In the first and second area luminance comparison unit 111, each area in the second area including the center of the screen is obtained from the average luminance obtained by averaging the representative luminance values in the first area including the upper part of the screen shown in FIG. Then, the average luminance obtained by averaging the representative luminance values is subtracted to calculate the luminance difference CNT between the first region and the second region. When the luminance difference CNT becomes negative, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT exceeds the maximum value, the maximum value clip is performed. The output terminal of the first and second area luminance comparison unit 111 is connected to the input terminal of the average
[0144]
The operation of the weighted 1 full screen
[0145]
Similarly, the weighting coefficient of the
[0146]
The weighting factor of the weighted 2 full screen average value shown in FIG. 3B is set so that the weight becomes smaller as it goes to the upper part of the screen. When there is a bright subject with a large luminance signal at the top of the screen, the
[0147]
The output terminals of the
[0148]
The operation of the average
[0149]
The operation of the full screen average value calculation unit 113 will be described with reference to FIG. The full screen average value calculation unit 113 performs weighted averaging of the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value using the average weight α to calculate the full screen average value. Assuming that the average value of the entire screen is AVEY, the weighted 1 average value of the entire screen is AVEY1, and the weighted 2 average value of the entire screen is AVEY2, the following equation is obtained: AVEY = (AVEY1 × (100−α) + AVEY2 × α) / 100 The screen average value can be calculated.
[0150]
The output terminal of the full screen average value calculation unit 113 is connected to the input terminal of the average value
[0151]
The output end of the average value
[0152]
The operation of the backlight determination will be described with reference to FIGS. The backlight determination is performed by the first / second region luminance comparison unit 111. The first and second area luminance comparison unit 111 subtracts the average luminance of the second area including the center of the screen from the average luminance of the first area including the upper part of the screen to obtain the luminance difference CNT between the first area and the second area. Calculate. If a main subject such as a person is photographed at the center of the screen during backlighting, the main subject will be dark and the upper part of the screen will often be a bright subject such as the sky or clouds. Therefore, the luminance difference CNT between the first region and the second region is Positive value. As the intensity of backlight increases, the value of the luminance difference CNT between the first area and the second area increases. That is, the backlight determination is performed depending on whether the luminance difference CNT between the first region and the second region is positive or negative, and the backlight intensity is determined based on the value of the luminance difference CNT. In addition, if the main subject is photographed with the main subject at the center of the screen during excessive light, the luminance difference CNT between the first region and the second region becomes a negative value because the main subject is bright.
[0153]
Next, the operation for correcting the backlight when the backlight is determined will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. At the time of backlight determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first and second area luminance comparison unit 111 is a positive value, so there are more bright subjects in the first area than in the second area. It will be. At this time, if the
[0154]
Also, if the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 is a large value, the average
[0155]
If the average value error is large, the
[0156]
Next, the operation of the aperture control when the forward light / over-forward light is determined will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. At the time of forward light / over-order light determination, the luminance difference CNT between the first area and the second area calculated by the first / second area luminance comparison unit 111 becomes a negative value, so that the second area including the center of the screen is displayed. In comparison, there are many dark subjects in the first area including the upper part of the screen. At this time, if the
[0157]
If the luminance difference CNT between the first region and the second region calculated by the first / second region luminance comparison unit 111 is a negative value, negative clipping is performed. When the luminance difference CNT between the first area and the second area is 0, the average
[0158]
Therefore, the aperture can be opened more than the conventional imaging device during backlighting, and the aperture control is the same as that of the conventional imaging device during follow-up / over-forward illumination, so an imaging device capable of performing appropriate exposure control is provided. Obtainable.
[0159]
With this configuration, the first and second area luminance comparison unit 111 performs backlight determination by comparing the average luminance of the first area including the upper part of the screen with the average luminance of the second area including the center of the screen. . At the time of backlight determination, the aperture can be further opened by calculating the weighted average weight so that the weighting factor of the weighted 1 full screen average value is smaller than the weighting factor of the weighted 2 full screen average value. In addition, when determining the following light, it is possible to perform aperture control equivalent to that of a conventional imaging device, so the backlight and the following light are determined for the following light subject and the strong backlight subject, and appropriate exposure control is performed. The effect that the imaging device which can be performed can be provided is acquired.
[0160]
In the above description of the operation, the entire screen area is divided into 8 horizontal areas and 6 vertical areas. The backlight determination is performed in the first area including the upper part of the screen and the second area including the center of the screen. As long as the number of divisions is possible, the same effect can be obtained even if the number of divisions on the entire screen is changed or even division is not performed.
[0161]
In the above description of the operation, the first region and the second region have been described with the region setting shown in FIG. 2. However, if the first region including the upper part of the screen and the second region including the center of the screen are used, The same effect can be obtained even if the area is set.
[0162]
In the above description of the operation, the operation is described using the luminance signal. However, the same effect can be obtained by using a signal close to the luminance signal such as a maximum signal of the RGB signal or a G signal.
[0163]
In the above description of the operation, the weighting factor of
[0164]
【The invention's effect】
As described above, according to the imaging apparatus of the first invention of the present invention, the area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects the representative luminance value of each area;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full screen average calculating unit for calculating a weighted 1 full screen average using each weight corresponding to each first region;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight is set to the weight of the screen center weightA weighting 2 full-screen average calculating unit that calculates a weighted 2 full-screen average value using each weight corresponding to each second region, a peak value 1 detecting unit that detects a peak luminance value in the full-screen region,SaidWeighting 1 full screen average value andSaidA full screen average value calculation unit for calculating a full screen average value by weighted average of the weighted 2 full screen average values;SaidError between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and the predetermined target value(Average value error)An average value error calculation unit for calculatingSaidPeak obtained by the peak value 1 detectorLuminanceBetween the value and the specified target value(Peak value error)A peak value error calculation unit for calculatingSaidObtained from the mean value error calculatorSaidMean value error andSaidObtained from the peak value error calculatorSaidA weighted average error calculation unit that calculates a weighted average error by weighted average of peak value errors;SaidA diaphragm control unit for determining a diaphragm opening so that the weighted average error follows 0, and an average luminance of the first area including the upper part of the screenFromAverage brightness of the second area including the center of the screenSubtract 1 The brightness difference CNT value of the area 2 and the second area is calculated, and when the brightness difference CNT value is positive, it is determined to be backlight, and the backlight intensity is determined based on the magnitude of the brightness difference CNT value.A first and second area luminance comparison unit,SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight of the weight 1 full screen average is 100%, and when the value of the luminance difference CNT is positive, according to the backlight intensity, that is, the luminance difference In accordance with the value of CNT, the weight of the weighting 2 full screen average value gradually increases.Weighting 1 full screen average value andSaidWeighted 2 screen average valueAddition ofAn average weight calculation unit for calculating a weight of a multiple average;SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight ratio between the average value error and the peak value error is 3: 1. When the value of the luminance difference CNT is positive, That is, the weight of the average value error gradually increases according to the value of the luminance difference CNT.Mean value error andSaidPeak value errorAddition ofA peak weight calculator for calculating the weight of the weighted average,SaidFirst and second area luminance comparison sectionInIncluding top of screenSaidAverage brightness of the first areaFromAverage brightness of the second area including the center of the
[0165]
Further, according to the imaging device of the second invention of the present invention, an area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full screen average calculating unit for calculating a weighted 1 full screen average using each weight corresponding to each first region;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight is set to the weight of the screen center weightSecondeachUsing each weight corresponding to the area, a weighting 2 full screen average calculating unit for calculating a weighting 2 full screen average value, a peak value 1 detecting unit for detecting a peak 1 luminance value in the full screen area, and a screen center A peak value 2 detector for detecting a peak 2 luminance value of the second region including;SaidPeak 1 luminance value andSaidA peak value calculation unit for calculating a peak value by weighted averaging of peak 2 luminance values;SaidA full-screen average value calculating unit that calculates a full-screen average value by weighted average of the weighted 1 full-screen average value and the weighted 2 full-screen average value;SaidError between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and the predetermined target value(Average value error)An average value error calculation unit for calculatingSaidError between the peak value obtained by the peak value calculator and the specified target value(Peak value error)A peak value error calculation unit for calculatingSaidObtained from the mean value error calculatorSaidMean value error andSaidObtained from the peak value error calculatorSaidA weighted average error calculation unit that calculates a weighted average error by weighted average of peak value errors;SaidA diaphragm control unit for determining a diaphragm opening so that the weighted average error follows 0, and an average luminance of the first area including the upper part of the screenFromAverage brightness of the second area including the center of the screenThe value of the luminance difference CNT between the first region and the second region is calculated by subtraction, and when the value of the luminance difference CNT is positive, it is determined that the light is backlit, and the magnitude of the value of the luminance difference CNT is Determine the intensity of the backlightA first and second area luminance comparison unit,SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight of the weight 1 full screen average is 100%, and when the value of the luminance difference CNT is positive, according to the backlight intensity, that is, the luminance difference In accordance with the value of CNT, the weight of the weighting 2 full screen average value gradually increases.Weighting 1 full screen average value andSaidWeighted 2 screen average valueAddition ofAn average weight calculation unit for calculating a weight of a multiple average;SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight ratio between the average value error and the peak value error is 3: 1. When the value of the luminance difference CNT is positive, That is, the weight of the average value error gradually increases according to the value of the luminance difference CNT.Mean value error andSaidPeak value errorAddition ofA peak weight calculator for calculating the weight of the weighted average,SaidFirst and second area luminance comparison sectionInIncluding top of screenSaidAverage brightness of the first areaFromAverage brightness of the second area including the center of the
[0166]
Further, according to the imaging device of the third invention of the present invention, an area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight is set to the weight of the screen
An error between the weighted 2 full screen average value obtained by the weighted 2 full screen average calculation unit and a predetermined target value(Average value error)An average value error calculation unit for calculatingSaidError between the peak value obtained by the peak value calculator and the specified target value(Peak value error)A peak value error calculation unit for calculatingSaidObtained from the mean value error calculatorSaidObtained from the average value error and the peak value error calculation unitSaidA weighted average error calculation unit for calculating a weighted average error by weighted average of peak value errors;SaidA diaphragm control unit for determining a diaphragm opening degree so as to follow the weighted average error to 0, and an average luminance of the first area including the upper part of the screenFromAverage brightness of the second area including the center of the screenThe value of the luminance difference CNT between the first region and the second region is calculated by subtraction, and when the value of the luminance difference CNT is positive, it is determined that the light is backlit, and the magnitude of the value of the luminance difference CNT is Determine the intensity of the backlightA first and second area luminance comparison unit,SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the ratio of the weight of the average value error of the entire screen and the peak value error is 3: 1. When the value of the luminance difference CNT is positive, In accordance with the intensity, that is, the weight of the average value error gradually increases according to the value of the value of the luminance difference CNT.Mean value error andSaidPeak value errorAddition ofA peak weight calculator for calculating the weight of the weighted average,SaidFirst and second area luminance comparison sectionInIncluding top of screenSaidAverage brightness of the first areaFromAverage brightness of the second area including the center of the
[0167]
Further, according to the imaging device of the fourth invention of the present invention, an area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight was set to an approximately equal weightA weighted 1 full screen average calculating unit for calculating a weighted 1 full screen average using each weight corresponding to each first region;SaidRepresentative luminance value of each areaEach weight is set to the weight of the screen center weightA weighted 2 full screen average calculating unit that calculates a weighted 2 full screen average using each weight corresponding to each second region;SaidThe weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value are weighted averaged to calculate the full screen average value.Full screen average value calculatorWhen,SaidError between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and the predetermined target value(Average value error)An average value error calculation unit for calculatingSaidAn aperture control unit that determines the aperture of the aperture so that the average value error follows 0, and the average brightness of the first area including the upper part of the screenFromAverage brightness of the second area including the center of the screenThe luminance difference control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first area and the second area is calculated by subtraction, and if the value of the luminance difference CNT is positive, it is determined as backlight, and the luminance difference CNT The intensity of the backlight is judged by the magnitude of the valueA first and second area luminance comparison unit,SaidOf the first and second area luminance comparison unitCalculationFrom the results,When the value of the luminance difference CNT is negative, the weight of the weight 1 whole screen average is 100%, and when the value of the luminance difference CNT is positive, according to the backlight intensity, that is, the value of the luminance difference CNT. In order to gradually increase the weight of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an imaging apparatus according to
FIG. 2 is a schematic diagram showing area division of the entire screen area in the area luminance detection unit of the imaging apparatus;
FIG. 3 is a configuration diagram showing weighting factors of a weighted 1 full-screen average calculating unit and a
FIG. 4 is a detection area diagram showing peak detection areas of a
FIG. 5 is a relational diagram showing the relationship between the luminance difference and the weight of the first area and the second area when the full screen average value is calculated by the full screen average value calculation unit of the imaging apparatus;
FIG. 6 is a relational diagram showing the relationship between the luminance difference between the first area and the second area and the weight when the weighted average error calculation unit of the imaging apparatus calculates the weighted average error.
FIG. 7 is a block diagram showing an imaging apparatus according to
FIG. 8 is a block diagram showing an imaging apparatus according to
FIG. 9 is a block diagram showing an imaging apparatus according to
FIG. 10 is a block diagram illustrating a conventional imaging device.
[Explanation of symbols]
101 Optical system
102 Aperture
103 Image sensor
104 ASP / A / D converter
105 Signal processing circuit
107 area luminance detector
108 Weighted 1 full screen average calculator
109 Weighted 2 full-screen average calculator
110
111 First / Second Region Luminance Comparison Unit
112 Average weight calculator
113 Whole screen average value calculator
114 Peak value error calculator
115 Average value error calculator
116 Peak weight calculator
117 Weighted average error calculator
118 Aperture control unit
701
702 Peak value calculator
Claims (6)
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク輝度値を検出するピーク値1検出部と、
前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値1検出部で得られたピーク輝度値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第 1 の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均値の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。An area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;
A weighted 1 full-screen average calculating unit that calculates a weighted 1 full-screen average using each weight corresponding to each of the first areas in which the representative luminance value of each area and the weights are set to substantially equal weights ; ,
Weighted 2 full-screen average calculating unit for calculating weighted 2 full-screen average using each weight corresponding to each second area in which the representative luminance value and the weight of each area are set to the weight of the screen center weight When,
A peak value 1 detector for detecting a peak luminance value in the entire screen area;
A full screen average value calculation unit that calculates a full screen average value by weighted averaging the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value;
An average value error calculation unit for calculating an error (average value error) between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and a predetermined target value;
A peak value error calculating unit for calculating an error (peak value error) between the peak luminance value obtained by the peak value 1 detecting unit and a predetermined target value;
A weighted average error calculation unit for calculating a weighted average error the said peak value error obtained from the obtained average value error calculation unit mean value error between the peak value error calculator weighted average,
An aperture controller that determines the aperture of the aperture to follow the weighted average error to 0;
By subtracting the average brightness of the second area including the center of the screen from the average brightness of the first area including the upper part of the screen, a brightness difference Control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first area and the second area is obtained. A first and second area luminance comparison unit that calculates a value, determines that the luminance difference CNT is positive if the value of the luminance difference CNT is positive, and determines the intensity of the backlight based on the magnitude of the value of the luminance difference CNT ;
When the value of the luminance difference CNT is negative from the calculation result of the first and second region luminance comparison units, the value of the luminance difference CNT is set so that the weight of the weighted 1 full screen average value becomes 100%. Is positive, that is, according to the intensity of the backlight, that is, according to the value of the luminance difference CNT, the weighting 2 full screen average value and the weighting are gradually increased so that the weighting of the weighting 2 full screen average value gradually increases. an average weight calculation unit that calculates a 2 weight weighted average of the entire screen average value,
From the calculation result of the first and second region luminance comparison units, when the value of the luminance difference CNT is negative, the weight ratio of the average value error and the peak value error is 3: 1. When the value of the brightness difference CNT is positive, the average value error and the peak value are increased according to the intensity of backlight, that is, the weight of the average value error gradually increases according to the value of the brightness difference CNT. an image pickup apparatus having a peak weight calculation unit that calculates the weight of the weighted average of the error.
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、
画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、
前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。An area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;
A weighted 1 full-screen average calculating unit that calculates a weighted 1 full-screen average using each weight corresponding to each of the first areas in which the representative luminance value of each area and the weights are set to substantially equal weights ; ,
Weighted 2 full-screen average calculating unit for calculating weighted 2 full-screen average using each weight corresponding to each second area in which the representative luminance value and the weight of each area are set to the weight of the screen center weight When,
A peak value 1 detector for detecting a peak 1 luminance value in the entire screen area;
A peak value 2 detector for detecting a peak 2 luminance value in the second area including the center of the screen;
A peak value calculator for calculating a peak value by weighted averaging the peak 1 luminance value and the peak 2 luminance value;
A full screen average value calculation unit that calculates a full screen average value by weighted averaging the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value;
An average value error calculation unit for calculating an error (average value error) between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and a predetermined target value;
A peak value error calculation unit that calculates an error (peak value error) between the peak value obtained by the peak value calculation unit and a predetermined target value;
A weighted average error calculation unit for calculating a weighted average error the said peak value error obtained from the obtained average value error calculation unit mean value error between the peak value error calculator weighted average,
An aperture controller that determines the aperture of the aperture to follow the weighted average error to 0;
By subtracting the average brightness of the second area including the center of the screen from the average brightness of the first area including the upper part of the screen, a brightness difference Control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first area and the second area is obtained. A first and second area luminance comparison unit that calculates a value, determines that the luminance difference CNT is positive if the value of the luminance difference CNT is positive, and determines the intensity of the backlight based on the magnitude of the value of the luminance difference CNT ;
From the calculation result of the first and second area luminance comparison units, when the value of the luminance difference CNT is negative, the value of the luminance difference CNT is set so that the weight of the weighting 1 full screen average is 100%. In the positive case, the weighting 1 full-screen average value and the weighting 2 are set so that the weight of the weighting 2 full-screen average value gradually increases according to the intensity of backlight, that is, according to the value of the luminance difference CNT. an average weight calculation unit for calculating the weight of the weighted average of the entire screen average value,
From the calculation result of the first and second region luminance comparison units, when the value of the luminance difference CNT is negative, the weight ratio of the average value error and the peak value error is 3: 1. When the value of the brightness difference CNT is positive, the average value error and the peak value are increased according to the intensity of backlight, that is, the weight of the average value error gradually increases according to the value of the brightness difference CNT. an image pickup apparatus having a peak weight calculation unit that calculates the weight of the weighted average of the error.
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、
全画面領域内のピーク1輝度値を検出するピーク値1検出部と、
画面中央を含む第2の領域のピーク2輝度値を検出するピーク値2検出部と、
前記ピーク1輝度値と前記ピーク2輝度値を加重平均しピーク値を算出するピーク値演算部と、
前記重み付け2全画面平均算出部で得られた重み付け2全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、
前記ピーク値演算部で得られたピーク値と所定の目標値との誤差(ピーク値誤差)を計算するピーク値誤差算出部と、
前記平均値誤差算出部から得られた前記平均値誤差と前記ピーク値誤差算出部から得られた前記ピーク値誤差を加重平均し加重平均誤差を算出する加重平均誤差算出部と、
前記加重平均誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の重みの比が3:1になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記平均値誤差の重みが大きくなるように、前記平均値誤差と前記ピーク値誤差の加重平均の重みを算出するピーク重み算出部とを備えた撮像装置。An area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;
Weighted 2 full-screen average calculating unit for calculating weighted 2 full-screen average using each weight corresponding to each second area in which the representative luminance value and the weight of each area are set to the weight of the screen center weight When,
A peak value 1 detector for detecting a peak 1 luminance value in the entire screen area;
A peak value 2 detector for detecting a peak 2 luminance value in the second area including the center of the screen;
A peak value calculator for calculating a peak value by weighted averaging the peak 1 luminance value and the peak 2 luminance value;
An average value error calculating unit that calculates an error (average value error) between the weighted 2 full screen average value obtained by the weighted 2 full screen average calculating unit and a predetermined target value;
A peak value error calculation unit that calculates an error (peak value error) between the peak value obtained by the peak value calculation unit and a predetermined target value;
A weighted average error calculation unit for calculating a weighted average error the said peak value error obtained from the obtained average value error calculation unit mean value error between the peak value error calculator weighted average,
An aperture controller that determines the aperture of the aperture to follow the weighted average error to 0;
By subtracting the average brightness of the second area including the center of the screen from the average brightness of the first area including the upper part of the screen, a brightness difference Control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first area and the second area is obtained. A first and second area luminance comparison unit that calculates a value, determines that the luminance difference CNT is positive if the value of the luminance difference CNT is positive, and determines the intensity of the backlight based on the magnitude of the value of the luminance difference CNT ;
From the calculation result of the first and second area luminance comparison units, when the value of the luminance difference CNT is negative, the weight ratio of the average value error to the peak value error is 3: 1. When the value of the luminance difference CNT is positive, the average value error and the peak value error are set so that the weight of the average value error gradually increases according to the intensity of the backlight, that is, according to the value of the luminance difference CNT. an image pickup apparatus having a peak weight calculation unit for calculating a weight of the weighted average.
前記各領域の代表輝度値と各重みが略均等の重み付けに設定された第1の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け1全画面平均値を算出する重み付け1全画面平均算出部と、
前記各領域の代表輝度値と各重みが画面中央重点の重み付けに設定された第2の各領域に対応した各重みを用いて、重み付け2全画面平均値を算出する重み付け2全画面平均算出部と、
前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値とを加重平均し全画面平均値を算出する全画面平均値演算部と、
前記全画面平均値演算部で得られた全画面平均値と所定の目標値との誤差(平均値誤差)を計算する平均値誤差算出部と、
前記平均値誤差を0へ追従させるべく絞り開度を決定する絞り制御部と、
画面上部を含む第1の領域の平均輝度から画面中央を含む第2の領域の平均輝度を減算して前記第1の領域と前記第2の領域の輝度差分Control(以下、CNTと略す)の値を演算し、前記輝度差分CNTの値が正の場合は逆光と判断し、前記輝度差分CNTの値の大きさで逆光の強度を判断する第1・第2領域輝度比較部と、
前記第1・第2領域輝度比較部の演算結果から、前記輝度差分CNTの値が負の場合は、前記重み付け1全画面平均の重みが100%になるように、前記輝度差分CNTの値が正の場合は、逆光の強度に従い、すなわち、前記輝度差分CNTの値の大きさに従い徐々に前記重み付け2全画面平均値の重みが大きくなるように、前記重み付け1全画面平均値と前記重み付け2全画面平均値の加重平均の重みを算出する平均重み算出部とを備えた撮像装置。An area luminance detection unit that divides the entire screen area into a plurality of areas and detects a representative luminance value of each area;
A weighted 1 full-screen average calculating unit that calculates a weighted 1 full-screen average using each weight corresponding to each of the first areas in which the representative luminance value of each area and the weights are set to substantially equal weights ; ,
Weighted 2 full-screen average calculating unit for calculating weighted 2 full-screen average using each weight corresponding to each second area in which the representative luminance value and the weight of each area are set to the weight of the screen center weight When,
A full screen average value calculation unit that calculates a full screen average value by weighted averaging the weighted 1 full screen average value and the weighted 2 full screen average value;
An average value error calculation unit for calculating an error (average value error) between the full screen average value obtained by the full screen average value calculation unit and a predetermined target value;
An aperture controller that determines the aperture of the aperture so that the average value error follows 0;
By subtracting the average brightness of the second area including the center of the screen from the average brightness of the first area including the upper part of the screen, a brightness difference Control (hereinafter abbreviated as CNT) between the first area and the second area is obtained. A first and second area luminance comparison unit that calculates a value, determines that the luminance difference CNT is positive if the value of the luminance difference CNT is positive, and determines the intensity of the backlight based on the magnitude of the value of the luminance difference CNT ;
If the value of the luminance difference CNT is negative from the calculation result of the first and second area luminance comparison units, the value of the luminance difference CNT is set so that the weight of the weighted 1 full screen average is 100%. In the positive case, the weighting 1 full-screen average value and the weighting 2 are set such that the weighting of the weighting 2 full-screen average value gradually increases according to the intensity of backlight, that is, according to the value of the luminance difference CNT. an image pickup apparatus having an average weight calculation unit that calculates the weight of the weighted average of the entire screen average value.
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