JP4136317B2 - 撮像装置及びその制御方法及びその制御プログラム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体の照明制御又は閃光撮影制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置においては従来より適正な露出を得るべく、被写体に対し補助光を事前に発光させ、その被写体による反射光の光量に応じて、例えば補助光の発光量や、発光時間等を制御する調光手法が数多く提案されている。
【０００３】
撮像装置の従来技術に於ける代表的な調光手法について図２を用いて説明する。
【０００４】
図２において、１５０及び１５２は撮像光学系であり、被写体像を撮像面上に結像するものである。
【０００５】
１５１は撮像光学系１５０及び１５２の間におかれた絞りであり、一般にアフォーカル（平行光）領域に設けられている。
【０００６】
１６１は結像した光量を電気あるいは電荷量に変換する光電変換素子であり、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）等の撮像素子である。
【０００７】
１６２は撮像素子１６１から得られた電気量に基づき、撮像された信号を例えば標準的な映像信号に変換するカメラ信号処理回路である。
【０００８】
１３はカメラ信号処理回路１６２で信号処理された映像信号を撮影信号として記録する記録装置である。
【０００９】
１はカメラ信号処理回路１６２により信号処理された映像信号の輝度成分を、例えば積分処理などの検波処理を施し露出制御に用いる検波信号を発生させる検波手段である。
【００１０】
２は露出制御の基準となる所定の基準値であり、電圧あるいは電荷発生手段である。
【００１１】
３は前記検波信号と前記基準値２とを比較しその大小に応じた信号を出力する比較手段である。
【００１２】
４は比較手段３による比較結果に基づき発光量を制御する発光制御手段である。
【００１３】
５は補助光であるストロボ、６は被写体である。
【００１４】
次に、上記の従来例における動作を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００１５】
同フローチャートを順を追って説明していくと、
ステップＳ１：このフローの始まりであり、例えば撮像開始スイッチに連動してスタートするものとする。
【００１６】
ステップＳ２：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【００１７】
ステップＳ３：ストロボ５を所定の光量にて、初期発光を行う。
【００１８】
ステップＳ４：ストロボ５の発光と同時に撮像画を取り込み画像信号に変換する。
【００１９】
ステップＳ５：検波手段１により、撮像信号から露出制御に用いる検波信号を発生させる。
【００２０】
ステップＳ６：発光制御手段により検波信号から露出レベルを判定する。露出が適正であればステップＳ６へ、露出が不足していればステップＳ７へ、露出が過多であればステップＳ８へそれぞれ進む。
【００２１】
ステップＳ７：先の発光と同光量で発光準備し、ステップＳ１０に進む。
【００２２】
ステップＳ８：先の発光不足分に応じ発光量を増して発光準備し、ステップＳ１０に進む。
【００２３】
ステップＳ９：先の発光過多分に応じ発光量を減らして発光準備し、ステップＳ１０に進む。
【００２４】
ステップＳ１０：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【００２５】
ステップＳ１１：ストロボ５を本発光すると同時に撮像画をカメラ信号処理回路１６２にて画像信号に変換し、記録装置１３に記録する。
【００２６】
ステップＳ１２：このフローを終了する。
【００２７】
以上の動作により補助光を発光させた撮影における適正な露光が可能となる。
【００２８】
このように、ストロボの初期発光はあらかじめ決められた所定光量にて発光され、本発光は初期発光の検波信号と基準値２とのレベル差の大小関係に基づき、発光制御手段４にて決定されるものである。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例で示す撮像装置の構成では、補助光の初期発光時の検波出力を基準に露出制御を行う。この露出の調整は前記検波手段の方式や特性により異なるが、一般的に用いられる検波手法である画面全体の明るさを平均化処理する積分器を用いた平均測光を想定した場合には、主被写体の撮像範囲に占める割合が大きければ適正な露光状態が得られるが、反対に主被写体の撮像範囲に占める割合が少なく、また背景と被写体との距離が離れている場合、あるいは背景色が黒色系の場合においては、上記の積分検波出力が背景の影響を大きく受けてしまい、被写体に対し適正な露光状態を得られないことがある。
【００３０】
例えば図４で示すような被写体条件を想定してみる。同図で６は撮影者が撮影しようとしている主被写体、２１は遠景にある木、２２は撮影者の撮影方向である。また、被写体の照明条件は補助光を必要とする明るさであるものとする。
【００３１】
次に、図５に図４で示した被写体条件に於ける撮像装置の撮像画を示す。
【００３２】
同図において、５ａ及び５ｂは被写体６が一人の場合の撮像画を示す。また、５ｃ及び５ｄは、５ａ、５ｂに対して、同程度の反射率の被写体６が撮像装置から同距離に二人となった場合を示している。
【００３３】
同図において、５ｂ及び５ｄはストロボの発光時に於ける被写体の照明の度合いを模式的に明るさで示したものであり、撮影者（ストロボを含む撮像装置）に近い被写体ほど明るく、背景の木６や、それよりも遠景となる被写体の反射光は非常に暗くなる。
【００３４】
この５ｂ及び５ｄを比較して露出レベルを想定してみると、前記従来例で説明した検波手段を積分検波を前提に考えた場合、検波出力は“５ｂ＜５ｄ”という関係となる。これは検波領域２５に占める近距離の主被写体の割合が大きいためである。
【００３５】
したがって、初期発光を基準とした主発光量の制御を考えると、被写体距離が同等であるにも関わらず５ｂは補助光の初期発光時の検波出力が５ｄより小さくなるため、主発光時には前記結果より求められた発光量は“５ｂ＞５ｄ”という関係となる。
【００３６】
このように、検波方式が上記のような積分検波の場合は検波領域２５内の輝度信号の総和が所定のレベルとなるような制御となるために、同図の例の様に画角全体に占める被写体の割合が少なく、背景の占める割合が大きい場合、積分検波を前提とした検波手段の出力は小さくなるため、発光制御手段４は露出不足と判断して補助光の発光量を制御することになり、主被写体の明るさを適当とする制御にはならなず、露出過多となってしまう。
【００３７】
このような現象は、一般に被写体位置と背景の明るさや被写体の占める割合等により左右されてしまう。
【００３８】
なお、同図に示す２５は撮像エリア全体（検波領域）を示す枠である。
【００３９】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、背景の条件に左右されることなく主被写体を適正に照明又は閃光撮影できるようにしようとするものである。
【００４０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段と、前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割手段と、前記分割手段により分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出手段と、被写体を照明する発光手段と、前記発光手段が補助発光している時に、前記検出手段により検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算手段と、前記ヒストグラム演算手段により算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光手段による発光量を求める発光量演算手段と、
を具備することを特徴としている。
【００４６】
また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段を備える撮像装置を制御するための撮像装置の制御方法であって、
前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割工程と、前記分割工程において分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出工程と、被写体を照明する発光工程と、前記発光工程において補助発光している時に、前記検出工程において検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算工程と、前記ヒストグラム演算工程において算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光工程による発光量を求める発光量演算工程と、を具備することを特徴としている。
【００８４】
また、本発明に係わる撮像装置の制御プログラムは、被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段を備える撮像装置を制御するための制御プログラムであって、コンピュータに、前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割工程と、前記分割工程において分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出工程と、被写体を照明する発光工程と、前記発光工程において補助発光している時に、前記検出工程において検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算工程と、前記ヒストグラム演算工程において算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光工程による発光量を求める発光量演算工程と、を実行させることを特徴としている。
【００８６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００８７】
（第１の実施形態）
図１は本発明における撮像装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００８８】
同図において、上述の図２に示す従来例と同構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８９】
先の従来例と異なる構成は、ブロック分割手段３１、ヒストグラム生成手段４１、輝度分布判定手段４２が追加されている点である。
【００９０】
撮像光学系１５０及び１５２、絞り１５１を通過し、撮像素子１６１の撮像面に結像した被写体像は光電変換された後に、カメラ信号処理回路１６２より信号処理され、映像信号のうちの輝度信号がブロック分割手段３１により単位画面に分割される。このブロックの分割は、図６の６ａに示すような複数の区切られたエリアで構成される単位画面に分割するものである。
【００９１】
分割された輝度信号は単位画面それぞれについて検波手段１により例えば積分処理などの検波処理をおこない、ヒストグラム生成手段４１により前記の単位ブロック毎に求められた輝度レベルに応じヒストグラムを取る。このヒストグラムの分布を輝度分布判定手段により、特に低輝度レベルを占めるヒストグラム・レベルの大小を判定する。
【００９２】
これは、低輝度レベルの分布が多い撮影条件は撮像画角全体に占める背景の割合が広く、かつ遠景である場合が考えられる。言い換えれば画面全体に占める主被写体の割合が小さく、露出を決定するうえで重視しなければならないブロックの割合が小さくなっていることになる。
【００９３】
このように低輝度部分の占める割合が大きい場合は輝度分布判定手段により、この低輝度レベルの情報を無効とし、残りの各ブロックの輝度レベルの総和を露出を決定する為の検波信号として求め、そして次段の比較器３６により前記輝度レベルの総和と基準値３５を比較し先の発光量の状況を判定する。
【００９４】
発光制御手段４は前記従来例同様に入力された検波データに基づき発光量を決定し、ストロボ５に対して決定された発光量で発光を制御するものであり、例えば入力された検波データの総和に基づき露出の適正、過不足を判定し発光量を決定する手段である。
【００９５】
先の輝度分布のヒストグラム処理について図６を用いて説明していく。
【００９６】
図６の６ａの２５で示す枠は撮像画全体を示し、６は主被写体である。ここで、２８で示す円の中を拡大し、輝度ヒストグラムを与えた様子を同図６ｂに示す。図６ｂに示す四角いブロックは分割された画面を検波し複数の輝度の段階に当てはめ各輝度レベルに対応した輝度レベルにナンバーリングしたものである。ここでは０から１０までの１１段階の輝度レベルを判定してナンバーリングを行っている。これを画面全体の輝度レベルのナンバーごとに、その値を取り得るブロックの個数をカウントしたものを輝度分布のヒストグラムとする。この様子を図７に示す。図７（ａ）は、先の図６で示した被写体条件における輝度分布のヒストグラムを示したものであり、ナンバーリングされた「０」が一番多く次に「１０」が多いという極端な分布となっている。これは補助光が発光したときに到達できない遠景が画面に占める割合が多いため最低輝度の「０」が多く分布する。そして反対に補助光が到達しやすい近距離の被写体も同一画面に存在するために最高輝度の「１０」という値が存在することとなる。
【００９７】
ここで「０」という値は適正露光より暗い側に大きくずれており、反対に「１０」という値は明るい側に大きくずれていることになるのであるが、仮に従来の画面全体における輝度平均を求めた場合には、これらの平均値から露出を決定することになり、適正、あるいは多少の露出不足とし判断される。しかし、本来主被写体の露出を適正にあわせる露出制御を行うことを考えると、従来の技術では主被写体の露出が過多になってしまうことになる。
【００９８】
これは例えば図７（ｂ）に示すような理想的な被写体照明条件である輝度のヒストグラム分布があった場合の平均値と、先の説明に用いた図７（ａ）に示す輝度のヒストグラム分布の平均値がほぼ等しいことからもわかる。
【００９９】
ゆえに、本実施形態ではヒストグラムの分布に基づいて、画面に占める低輝度部分の分布が多い場合に、その低輝度の分布を加えずに、露出レベルを算出し、次の本発光にそなえるのである。したがって、先の低輝度レベルを組み入れずに露出の状態を算出する、すなわち、補助光のとどかない遠景被写体を除いた露出レベルを用い露出量を演算することにより、主被写体に重みをおいた露出制御が可能になる。
【０１００】
以上の動作を図８のフローチャートを用いて説明する。
【０１０１】
同フローチャートを順を追って説明していくと、
ステップＳ７１：このフローの始まりであり、例えば撮像開始スイッチに連動してスタートするものとする。
【０１０２】
ステップＳ７２：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１０３】
ステップＳ７３：ストロボ５を補助発光すると同時に撮像画を電気的な画像信号に変換する。
【０１０４】
ステップＳ７４：撮像した画像信号をブロック分割する。
【０１０５】
ステップＳ７５：単位画面にブロック分割した撮像信号より検波信号を発生させる。
【０１０６】
ステップＳ７６：ブロック毎の検波データからヒストグラムを生成する。
【０１０７】
ステップＳ７７：ヒストグラムのパターンを判定する。
【０１０８】
具体的には、低輝度レベルの占める割合により撮像画に占める遠景被写体の割合が所定の基準値を超える（パターンＡ）かそれ以下（パターンＢ）かを判定する。
【０１０９】
ステップＳ７８：低輝度レベルのヒストグラム分布が所定量を超えた場合、低輝度レベルのブロック（例えば「０」で示したブロック）を含めずにストロボ５の発光量を決定する。
【０１１０】
ステップＳ７９：低輝度レベルのヒストグラム分布が所定量以下の場合、すべてのブロックを含めストロボ５の発光量を決定する。
【０１１１】
ステップＳ８０：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１１２】
ステップＳ８１：ストロボ５を主発光すると同時に撮像画を画像信号に変換する。
【０１１３】
ステップＳ８２：このフローを終了する。
【０１１４】
以上の動作により補助光を発光させた撮影において、被写体位置と背景の明るさや主被写体が占める割合等に左右されず適正な露光が可能となる。
【０１１５】
なお、ブロックの分割に関しては、撮像素子の最小画素単位以上であればよく、一般に細かく分割するほど精度の良い制御が可能となる。また、ヒストグラムも説明の便宜上０〜１０までの１１段階としてあるが、この段階に関してもさらに多くの分割数とすることも可能である。
【０１１６】
（第２の実施形態）
図９は本発明における撮像装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【０１１７】
同図において、上述の従来例及び第１の実施形態と同構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１１８】
第１の実施形態では撮像レンズと露出制御に用いる光学系が共通のいわゆるＴＴＬ露出制御方式といわれる実施形態であったが、第２の実施形態では、撮像光学系と、露出制御のための光学系が異なる場合の方式について説明する。
【０１１９】
図９において、１５０及び１５２は撮像専用の撮像光学系であり、被写体像を撮像面上に結像するものである。
【０１２０】
１５１は撮像光学系１５０及び１５２の間におかれた絞りであり、一般にアフォーカル（平行光）領域に設けられている。
【０１２１】
２６２は結像した光量を電気（あるいは電荷）量に変換する光電変換素子、あるいは光により物性を変化させる、例えば感光剤を含む銀塩フィルムなどである。
【０１２２】
２６４はシャッター幕であり、撮像時に所定の時間だけ開閉する機構を備える。また、同図では図示していないが、例えばシャッターボタンの操作に連動したシャッター幕２６４の開閉機構を備えるものとする。
【０１２３】
２６３は絞りエンコーダであり、現在の絞り値を検出し出力するものである。
【０１２４】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、映像信号のうちの輝度信号をブロック分割手段３１により単位画面に分割し、検波手段１により積分処理などの検波処理をおこない、ヒストグラム生成手段４１により単位ブロック毎に求められた輝度レベルに応じヒストグラムを取る。このヒストグラムの分布の低輝度レベルを占めるヒストグラム・レベルの大小を輝度分布判定手段４２にて判定し、有効とされた輝度ブロックのデータのみを用いた検波信号として求め、比較器３６により輝度レベルの総和と基準値３５を比較し、発光量の過不足の状況を判定する。
【０１２５】
さらに、第２の実施形態は発光制御手段４により、発光量の過不足に加え、撮像光学系に配置された絞り１５１の絞り量に基づき、発光量を決定し、求められた発光量でストロボ５の発光を行うことを特徴とする。
【０１２６】
これらの動作を図１０Ａ，１０Ｂを用いて説明する。
【０１２７】
同フローチャートを順を追って説明していくと、
ステップＳ１０１：このフローの始まりであり、例えば撮像開始スイッチに連動してスタートするものとする。
【０１２８】
ステップＳ１０２：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１２９】
ステップＳ１０３：ストロボを補助発光すると同時に撮像画を電気的な画像信号に変換する。
【０１３０】
ステップＳ１０４：撮像画信号を取り込み、さらに画像をブロック分割する。
【０１３１】
ステップＳ１０５：ブロック分割した撮像信号から検波信号を発生させる。
【０１３２】
ステップＳ１０６：ブロック毎の検波データからヒストグラムを生成する。
【０１３３】
ステップＳ１０７：ヒストグラムのパターンを判定する。
【０１３４】
具体的には、低輝度レベルの占める割合により撮像画に占める遠景被写体の割合が所定の基準値を超える（パターンＡ）かそれ以下（パターンＢ）かを判定する。
【０１３５】
ステップＳ１０８：低輝度レベルのヒストグラム分布が所定量を超えた場合、低輝度レベルのブロック（例えば「０」で示したブロック）を含めずにストロボ５の発光量を仮決定する。
【０１３６】
ステップＳ１０９：低輝度レベルのヒストグラム分布が所定量以下の場合、すべてのブロックを含めストロボ５の発光量を仮決定する。
ステップＳ１１０：先に仮決定した発光量と、絞り情報より露出レベルを判定し、ストロボ５の発光量を最終決定する。
【０１３７】
ここでいう絞り情報とは、絞りのない光学系２５０を通過した被写体光量に対し絞り１５１を含む撮像光学系１５０，１５２の通過光量を加味し露出の適正、過不足を決定するものである。
【０１３８】
一般的には絞りが一段階絞られていたならば、発光量は倍になる。
【０１３９】
ステップＳ１１４：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１４０】
ステップＳ１１５：シャッター２６４を開き光電変換素子、あるい銀塩フィルム等に光線を導く。
【０１４１】
ステップＳ１１６：ストロボ５を発光すると同時に撮像画を画像信号に変換する。
【０１４２】
ステップＳ１１７：シャッター２６４を閉じる。
【０１４３】
ステップＳ１１８：このフローを終了する。
【０１４４】
以上の動作により補助光を発光させた撮影に於ける適正な露光での撮影が可能となる。
【０１４５】
撮像画の分割については、図６に説明したものと同じ条件でよく、補助光の発光による輝度変化の影響が大きいブロックのみが実際の露出制御に用いられるものである。
【０１４６】
なお、本説明において、撮像信号の輝度レベルをヒストグラムに用いているが、例えば撮像信号を色分解した赤、青、緑、３色のそれぞれの信号レベルについてヒストグラムを取り、それらの信号レベルを輝度分布判定手段４２と同様な原理でそれぞれ処理した後に、３色の検波平均を取り発光制御をすることも可能である。
【０１４７】
（第３の実施形態）
図１１は本発明における撮像装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。
【０１４８】
同図において、前述の図２に示す従来例と同構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１４９】
先の従来例と異なる構成は、ブロック分割手段３３１、記憶手段３３２、通過／遮断手段３３３が追加されている点である。
【０１５０】
まず初めに、補助光５を発光させる以前の処理として、撮像光学系１５０及び１５２、絞り１５１を通過し、撮像素子１６１の撮像面に結像した被写体像は光電変換された後に、カメラ信号処理回路１６２より信号処理され、映像信号のうちの輝度信号がブロック分割手段３３１により単位画面に分割される。分割された輝度信号は単位画面それぞれについて検波手段１により例えば積分処理などの検波処理をおこなう。検波手段より出力された検波信号はそれぞれのブロック毎に記憶手段３３２に記憶される。このブロックの分割は、図１２に示すような例えば８×６のエリアで構成される単位画面に分割する。
【０１５１】
次に、補助光５を発光したと同時に取り込んだ画像の後の処理として、補助光５が初期発光した時の撮像画の輝度信号成分を前記同様にブロック分割手段３３１に入力し単位画面に分割する。分割された単位画面それぞれについて検波手段１により例えば従来例で説明した積分処理などの検波処理をおこなう。
【０１５２】
補助光初期発光時の各ブロック毎の検波値と、補助光未発光時の各ブロック毎の検波値とを対応する単位画面のブロック毎に減算回路３３４にて減算処理をおこなう。この演算結果を所定の基準値３３５と比較器３３６により比較する。
【０１５３】
単位画面のブロックの減算出力が所定の基準値３３５より大きな値を取った場合、そのブロックの検波データが有効であると判断し、通過／遮断手段３３３を経て発光制御手段４に入力される。反対に基準値３３５より小さな値を取った場合、そのブロックの検波データが無効であると判断し、通過／遮断手段３３３にて遮断され、発光制御手段４には入力されない。
【０１５４】
発光制御手段４は前記従来例同様に入力された検波データに基づき発光量を決定し、決定された発光量でストロボ５の発光を制御するものであり、例えば入力された検波データの総和に基づき露出の適正、過不足を判定し発光量を決定する手段である。
【０１５５】
以上の動作を図１３Ａ，１３Ｂのフローチャートを用いて説明する。
【０１５６】
同フローチャートを順を追って説明していく。
【０１５７】
ステップＳ３７１：このフローの始まりであり、例えば撮像開始スイッチに連動してスタートするものとする。
【０１５８】
ステップＳ３７２：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１５９】
ステップＳ３７３：撮像画を取り込み画像信号に変換する（ストロボは発光させない）。
【０１６０】
ステップＳ３７４：撮像した画像信号をブロック分割する。
【０１６１】
ステップＳ３７５：単位画面にブロック分割した撮像信号から検波信号を発生させる。
【０１６２】
ステップＳ３７６：ブロック毎の検波データを記憶手段に記憶する。
【０１６３】
ステップＳ３７７：ストロボを初期発光する。
【０１６４】
ステップＳ３７８：撮像画を取り込み画像信号に変換する。
【０１６５】
ステップＳ３７９：撮像した画像を単位画面にブロック分割する。
【０１６６】
ステップＳ３８０：ブロック分割した撮像信号から検波信号を発生させる。
【０１６７】
ステップＳ３８１：検波信号から記憶手段３３２に格納されている検波データを各ブロック毎に減算し、その結果と基準値３３５を比較する。
【０１６８】
比較結果が 演算結果＞基準値 ならばステップＳ３８２に進み、比較結果が演算結果≦基準値 ならばステップＳ３８３に進む。
【０１６９】
ステップＳ３８２：検波されたブロックのデータが有効であると判断し、通過／遮断回路３３３を通過させる。
【０１７０】
ステップＳ３８３：検波されたブロックのデータが無効であると判断し、通過／遮断回路３３３を遮断させる。
【０１７１】
ステップＳ３８４：検波信号から露出レベルを判定する。
【０１７２】
露出が適正であればステップＳ３８５に進み、露出が不足していればステップＳ３８６に進み、露出が過多であればステップＳ３８７に進む。
【０１７３】
ステップＳ３８５：初期発光と同光量で発光準備し、ステップＳ３８８に進む。
【０１７４】
ステップＳ３８６：初期発光不足分に応じ発光量を増して発光準備し、ステップＳ３８８に進む。
【０１７５】
ステップＳ３８７：初期発光過多分に応じ発光量を減らして発光準備し、ステップＳ３８８に進む。
【０１７６】
ステップＳ３８８：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０１７７】
ステップＳ３８９：ストロボ５を本発光すると同時に撮像画を画像信号に変換する。
【０１７８】
ステップＳ３９０：このフローを終了する。
【０１７９】
以上の動作により、補助光を発光させた撮影において、被写体位置と背景の明るさや主被写体の占める割合等により左右されず適正な露光が可能となる。
【０１８０】
次に、これまでの撮像画の分割について図１２を用いて説明する。
【０１８１】
図１２（ａ）は図５に説明した条件と同様の条件において、撮像画中のどのエリアが選択されているかを図示したものである。図中８×９のマス目が単位画面に分割したブロックを示している。
【０１８２】
４２９の太線で示される選択枠内のブロックのみが露出制御の情報として用いられる。また、同様に図６（ｂ）においても４２９’で示される選択枠内のブロックのみが露出制御の情報として用いられる。
【０１８３】
この範囲は、被写体までの距離が背景に比べ近距離にあるため、補助光であるストロボの発光が十分届く範囲に位置する。前記フローでも説明したように、単位画面に分割した検波信号と、記憶手段３３２に蓄積された単位画面毎の検波値を各ブロック毎に減算し、その結果とさらに基準値３３５を比較した結果、すなわち、補助光の発光による輝度変化の影響度を示す値が大きいブロックのみ（即ち主被写体が存在するブロックのみ）が実際の露出制御に用いられることとなり、近距離の主被写体が撮像画に占める割合によらず適正な露出を得ることができる。
【０１８４】
（第４の実施形態）
図１４は本発明における撮像装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。
【０１８５】
同図において、上述の従来例及び第３の実施形態と同構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１８６】
第３の実施形態では撮像レンズと露出制御に用いる光学系が共通のいわゆるＴＴＬ露出制御方式といわれる実施形態であったが、第４の実施例は撮像光学系と、露出制御のための光学系が異なる場合の方式について説明する。
【０１８７】
図１４において、１５０及び１５２は撮像専用の撮像光学系であり、被写体像を撮像面上に結像するものである。
【０１８８】
１５１は撮像光学系１５０及び１５２の間におかれた絞りであり、一般にアフォーカル（平行光）領域に設けられている。
【０１８９】
４６２は結像した光量を電気（あるいは電荷）量に変換する光電変換素子、あるいは光により物性を変化させる、例えば感光剤を含む銀塩フィルムなどである。
【０１９０】
４６４はシャッター幕であり、撮像時に所定の時間だけ開閉する機構を備える。また、同図では図示していないが、例えばシャッターボタンの操作に連動したシャッター幕４６４の開閉機構を備えるものとする。
【０１９１】
４６３は絞りエンコーダであり、現在の絞り値を検出し出力するものである。
【０１９２】
本実施形態においても第３の実施形態同様に、補助光５を発光させる以前の処理として、撮像素子４６１にて光電変換された電気信号を、信号処理回路４６２により信号処理し、その映像信号の輝度成分をブロック分割手段３３１により単位画面に分割する。分割された単位画面それぞれについて検波手段１により例えば積分処理などの検波処理をおこなう。検波手段より出力された検波信号はそれぞれのブロック毎に記憶手段３３２に記憶される。
【０１９３】
なお、本実施形態においては撮像素子４６１の光電変換素子数は最低ブロック単位であればよく、例えば図１２に示した分割であれば最低８×９ブロックの光電変換素子数があればよい。
【０１９４】
次に、補助光５を発光したタイミングで取り込んだ画像の後の処理として、補助光５が発光した時の撮像画の輝度成分を前記同様にブロック分割手段３３１に入力して単位画面に分割する。分割された単位画面それぞれについて検波手段１により例えば積分処理などの検波処理をおこなう。
【０１９５】
補助光発光時の各ブロック毎の検波値と、補助光未発光時の各ブロック毎の検波値とを対応するブロック毎に減算回路３３４にて減算処理をおこなう。この演算結果を所定の基準値３３５と比較器３３６により比較する。
【０１９６】
減算出力が所定の基準値３３５より大きな値を取った場合、そのブロックの検波データが有効であると判断し、通過／遮断手段３３３を経て発光制御手段４に入力する。反対に基準値３３５より小さな値を取った場合、そのブロックの検波データが無効であると判断し、通過／遮断手段３３３にて遮断し、発光制御手段４には入力しない。
【０１９７】
発光制御手段４は入力された検波データと、撮像光学系に配置された絞り１５１の絞り量に基づき、発光量を決定し、決定された発光量でストロボ５の発光をおこなう。
【０１９８】
これらの動作を図１５Ａ，１５Ｂのフローチャートを用いて説明する。
【０１９９】
同フローチャートを順を追って説明していくと、
ステップＳ４７１：このフローの始まりであり、例えば撮像開始スイッチに連動してスタートするものとする。
【０２００】
ステップＳ４７２：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０２０１】
ステップＳ４７３：撮像画を取り込み画像信号に変換する（ストロボは発光させない）。
【０２０２】
ステップＳ４７４：撮像した画像信号をブロック分割する。
【０２０３】
ステップＳ４７５：ブロック分割した撮像信号から検波信号を発生させる。
【０２０４】
ステップＳ４７６：ブロック毎の検波データを記憶手段に記憶する。
【０２０５】
ステップＳ４７７：ストロボを初期発光する。
【０２０６】
ステップＳ４７８：撮像画を取り込み画像信号に変換する。
【０２０７】
ステップＳ４７９：撮像した画像を単位画面にブロック分割する。
【０２０８】
ステップＳ４８０：ブロック分割した撮像信号から検波信号を発生させる。
【０２０９】
ステップＳ４８１：検波信号から記憶手段３３２に格納されている検波データを減算し、その結果と基準値３３５を比較する。
【０２１０】
比較結果が 演算結果＞基準値ならば、ステップＳ４８２に進み、比較結果が演算結果≦基準値ならば、ステップＳ４８３に進む。
【０２１１】
ステップＳ４８２：検波されたブロックのデータが有効であると判断し、通過／遮断回路３３３を通過させる。
【０２１２】
ステップＳ４８３：検波されたブロックのデータが無効であると判断し、通過／遮断回路３３を遮断させる。
【０２１３】
ステップＳ４８４：検波信号と、絞り情報から露出レベルを判定する。
【０２１４】
露出が適正であればステップＳ４８５に進み、露出が不足していればステップＳ４８６に進み、露出が過多であればステップＳ４８７に進む。
【０２１５】
ここでいう絞り情報とは、絞りのない光学系４５０を通過した被写体光量に対し、絞り１５１を含む撮像光学系１５０，１５２の通過光量を加味し露出の適正、過不足を決定するものである。
【０２１６】
ステップＳ４８５：先の発光と同光量で発光準備し、ステップＳ４８８に進む。
【０２１７】
ステップＳ４８６：先の発光不足分に応じ発光量を増して発光準備し、ステップＳ４８８に進む。
【０２１８】
ステップＳ４８７：先の発光過多分に応じ発光量を減らして発光準備し、ステップＳ４８８に進む。
【０２１９】
ステップＳ４８８：ストロボ５の充電が完了したことを確認する。ストロボの充電が終了していない場合は充電が完了するまで待つ。
【０２２０】
ステップＳ４８９：シャッター４６４を開き光電変換素子、あるいは銀塩フィルム等に光線を導く。
【０２２１】
ステップＳ４９０：ストロボ５を本発光すると同時に撮像画を画像信号に変換する。
【０２２２】
ステップＳ４９１：シャッター４６４を閉じる。
【０２２３】
ステップＳ４９２：このフローを終了する。
【０２２４】
以上の動作により補助光を発光させた撮影における適正な露光が可能となる。撮像画の分割については、図１２に説明したものと同じ条件でよく、補助光の発光による輝度変化の影響が大きいブロックのみが実際の露出制御に用いられるものである。
【０２２５】
【他の実施形態】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【０２２６】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０２２７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０２２８】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した（図８、又は図１０、又は図１３、又は図１５示す）フローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【０２２９】
以上説明したように、上記の第１及び第２の実施形態によれば、補助光初期発光時の撮像画を複数のブロックに分割、検波し、各ブロックごとの検波レベルに応じたヒストグラムを算出し、輝度レベルのヒストグラム・パターンから補助光の発光制御に有効な検波ブロックを抽出し、本発光の発光量を調整する。
【０２３０】
これにより被写体の画面に占める割合や、被写体までの距離などの条件によらず、適正な露光を行うことが可能となる。
【０２３１】
また、第３及び第４の実施形態によれば、撮像画を複数のブロックに分割し、各ブロック毎の補助光発光時と非発光時の被写体輝度の変化レベルに基づき、前記分割されたブロックの輝度情報を露出制御に用いるか否かを判断し、露出制御を行うことにより、被写体の画面に占める割合や、被写体までの距離などの条件によらず、適正な露光を行うことが可能となる。
【０２３２】
なお、以上の実施の形態においては、輝度レベルのヒストグラムに応じて選択された輝度レベルに応じてストロボの発光量（発光時間を含む）を制御するようにしているが、これは、ストロボの発光量だけなく、絞り、シャッタ秒時等の他の閃光露出ファクターを制御するようにしてもよい。
【０２３３】
また、以上の実施の形態においては、輝度レベルのヒストグラムに応じて所定の低輝度レベルを除外するようにしているが、これは、必要に応じて所定の高輝度レベルを除外するようにしても良い。
【０２３４】
また、本発明は、輝度レベルのヒストグラムに応じて所定の輝度レベルを完全に除外するのではなく、輝度レベルごとの重み付けを変えるたものに基づいて閃光撮影動作を制御するようにしても良い。
【０２３５】
また、本発明は、所定の輝度レベルは、最初から除外したヒストグラムに基づいて閃光撮影動作を制御するようにしても良い。
【０２３６】
また、以上の実施の形態のソフト構成とハード構成は、適宜置き換えることができるものである。
【０２３７】
また、本発明は、以上の各実施形態、または、それら技術要素を必要に応じて組み合わせるようにしてもよい。
【０２３８】
また、本発明は、クレーム、または、実施の形態の構成の全体若しくは一部が、1つの装置を形成するものであっても、他の装置と結合するようなものであっても、装置を構成する要素となるようなものであってもよい。
【０２３９】
また、本発明は、動画、又は、静止画を撮像する電子カメラ、銀塩フィルムを使用するカメラ、一眼レフカメラ、レンズシャッタカメラ、監視カメラ等、種々の形態のカメラ、更には、カメラ以外の撮像装置や、画像読取装置、光学装置、その他の装置、更には、それらカメラ、撮像装置、画像読取装置、光学装置、その他の装置に適用される装置、そして、これら装置を構成する要素、これら装置の制御方法、その制御方法を提供するコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを格納する記憶媒体等の媒体に対しても適用できるものである。
【０２４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、背景の条件に左右されることなく主被写体を適正に照明又は閃光撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置のブロック図である。
【図２】従来の撮像装置示すブロック図である。
【図３】従来の撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】被写体の撮影条件を説明するための図である。
【図５】被写体の撮影状態を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態におけるブロック分割、検波の状態を示すブロック図である。
【図７】第１の実施形態におけるヒストグラムの算出状況を示した図である。
【図８】第１の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図９】第２の実施形態に係わる撮像装置のブロック図である。
【図１０Ａ】第２の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１０Ｂ】第２の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】第３の実施形態に係わる撮像装置のブロック図である。
【図１２】画面の分割状態を示す図である。
【図１３Ａ】第３の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１３Ｂ】第３の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１４】第４の実施形態に係わる撮像装置のブロック図である。
【図１５Ａ】第４の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１５Ｂ】第４の実施形態における撮像装置の動作を説明するフローチャートである。

Claims (3)

1. 被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段と、
   前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割手段と、
   前記分割手段により分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出手段と、
   被写体を照明する発光手段と、
   前記発光手段が補助発光している時に、前記検出手段により検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算手段と、
   前記ヒストグラム演算手段により算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光手段による発光量を求める発光量演算手段と、
   を具備することを特徴とする撮像装置。
2. 被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段を備える撮像装置を制御するための撮像装置の制御方法であって、
   前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割工程と、
   前記分割工程において分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出工程と、
   被写体を照明する発光工程と、
   前記発光工程において補助発光している時に、前記検出工程において検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算工程と、
   前記ヒストグラム演算工程において算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光工程による発光量を求める発光量演算工程と、
   を具備することを特徴とする撮像装置の制御方法。
3. 被写体像が結像される撮像面上に配置された光電変換手段を備える撮像装置を制御するための制御プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記光電変換手段により光電変換された電気信号を複数のエリアに分割する分割工程と、
   前記分割工程において分割された各エリアの電圧あるいは電荷を検出する検出工程と、
   被写体を照明する発光工程と、
   前記発光工程において補助発光している時に、前記検出工程において検出された各エリアの検出値に基づいて撮像画像の輝度に関するヒストグラムを算出するヒストグラム演算工程と、
   前記ヒストグラム演算工程において算出された、輝度に関するヒストグラムにおいて、低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域の分布が所定量を超えた場合に、該低輝度レベルと見なされる範囲に属する輝度値を示す領域を除いた領域の撮像信号に基づいて、前記発光工程による発光量を求める発光量演算工程と、
   を実行させるための撮像装置の制御プログラム。

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