JP4285668B2 - Imaging apparatus, exposure control method thereof, and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所謂デジタルカメラ等に用いて好適な撮像装置、及びその露出制御方法、並びにプログラムが記録された記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、銀塩カメラやデジタルカメラ等のカメラ装置における露出制御では、全面平均測光、中央部重点測光、多分割測光、スポット測光等の各種の測光方式により測光を行い、撮影時の適正露出が決められている。例えば多分割測光方式では、撮影画面の分割に工夫を凝らすとともに、各分割範囲の測光値のパターンと予め用意した数千パターンもの撮影データとに基づき、順光や逆光、人物や風景等の撮影条件に応じた適正露出を判断している(極簡単な例では、下より上が明るい場合には逆光と判断する)。これにより撮影画面に応じた適正露出が得られるのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカメラ装置の露出制御においては、仮に前述した多分割測光方式を用いた露出制御を行っても、その基本が、撮影画面の各分割範囲における平均測光値であることから、予め用意する撮影データの数を増やしたとしても、被写体に応じて細かく露出を制御するにも自ずと限界があった。
【0004】
また、デジタルカメラのように、CCD等の固定撮像素子を用いて画像を記録ものにあっては、以下のような問題があった。すなわち、CCDのラチチュードが狭く、例えば図10に示したように、被写体が風景である場合の人間のラチチュードが13〜14EVであるのに対し、CCDでは4EV程度と明暗の感応レンジが狭い。このため、単純に測光結果から割り出した露出値に基づき露出制御を行うと、明るい部分が白とびしたり、暗い部分がつぶれたりした画像になりやすい。こうしたことから、撮影時には画面が反射率18%(自然界の風景を被写体としたときの反射率として用いられる一般的な値)のグレーになるような基準露出値に基づく露出制御を強いられており、これによっても被写体に応じた細かな露出制御には自ずと限界があった。
【0005】
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、被写体に応じたより細かな露出制御が可能である撮像装置、及びその露出制御方法、並びにプログラムが記録された記録媒体を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項1の発明にあっては、被写体像を画像情報に変換する撮像手段を備えた撮像装置において、正規の撮像に先立つ事前撮像に伴い前記撮像手段により撮像された基準となる基準画像を構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記各画素の明るさの分布を示す分布情報を取得する分布情報取得手段と、この分布情報取得手段により取得された分布情報に、最も明るい側又は最も暗い側のいずれか一方に分布の存在しない側の存在があるか否かを判断し、この存在があると判断された場合に、前記分布情報取得手段により取得された分布情報により示される明るさの分布を、前記撮像手段により認識可能な明るさの範囲内における、明るい側又は暗い側のいずれか一方であって分布の存在しない側に移動させるのに必要な補正値を演算する演算手段と、この演算手段により演算された補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正する露出制御手段とを備えたものとした。
【0007】
かかる構成において、露出制御手段は、正規の撮像に先立つ事前撮像に伴い分布情報取得手段によって撮像された基準画像により表される画像の明るさの分布を示す分布情報に基づき、正規の撮像時における露出を制御する。すなわち、各画素単位の明るさ情報がそのまま反映されている分布情報に基づく露出制御が行われる。また、撮像手段による明暗の認識能力を最大限に生かした撮像が可能となる露出制御が行われる。
【0008】
また、請求項2の発明にあっては、前記演算手段は、前記分布情報に基づき判断される撮像条件に基づき前記補正値を演算し、演算した補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正するものとした。かかる構成においては、撮像条件が、撮像する画像を構成する各画素単位の明るさ情報がそのまま反映されている分布情報に基づき判断されるため、撮像条件の判断をより正確に行うことができ、かつそれに応じた露出制御が可能となる。
【0010】
また、請求項3の発明にあっては、前記分布情報取得手段は、前記基準画像の所定の重点エリアを構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記重点エリアの明るさの分布を示す分布情報を取得するものとした。かかる構成においては、撮像画面の所定の重点エリアについて、より多くの明るさ情報に基づく露出制御が行える。
【0011】
また、請求項4の発明にあっては、被写体像を画像情報に変換する撮像手段を備えた撮像装置の露出制御方法において、正規の撮像に先立つ事前撮像によって基準となる基準画像を撮像し、撮像した基準画像を構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記各画素の明るさの分布を示す分布情報を取得する工程と、取得した分布情報に最も明るい側又は最も暗い側のいずれか一方に分布の存在しない側の存在があるか否かを判断する工程と、この判断する工程よって、この存在があると判断された場合に取得した分布情報により示される明るさの分布を、前記撮像手段により認識可能な明るさの範囲内における、明るい側又は暗い側のいずれか一方であって分布の存在しない側に移動させるのに必要な補正値を演算する工程と、演算した補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正する工程とを含む方法とした。
【0012】
かかる方法によれば、撮像画像を構成する各画素単位の明るさ情報、つまり撮像画面を複数に分割し各分割部分の明るさの平均値から得られるよりも、より多くの明るさ情報に基づく露出制御が行われる。また、撮像手段による明暗の認識能力を最大限に生かした撮像が可能となる露出制御が行われる。
【0013】
また、請求項5の記録媒体にあっては、被写体像を画像情報に変換する撮像手段を備えた撮像装置が有するコンピュータを、正規の撮像に先立つ事前撮像に伴い前記撮像手段により撮像された基準となる基準画像を構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記各画素の明るさの分布を示す分布情報を取得する分布情報取得手段と、この分布情報取得手段により取得された分布情報に、最も明るい側又は最も暗い側のいずれか一方に分布の存在しない側の存在があるか否かを判断し、この存在があった場合に前記分布情報取得手段により取得された分布情報により示される明るさの分布を、前記撮像手段により認識可能な明るさの範囲内における、明るい側又は暗い側のいずれか一方であって分布の存在しない側に移動させるのに必要な補正値を演算する演算手段と、この演算手段により演算された補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正する露出制御手段とに機能させるプログラムを記録したものとした。
【0014】
かかる記録媒体に記録されたプログラムを用いれば、撮像装置に、撮像画面を複数に分割し各分割部分の明るさの平均値から得られるよりも、より多くの明るさ情報に基づく露出制御を行わせることができる。また、撮像手段による明暗の認識能力を最大限に生かした撮像が可能となる露出制御を行わせることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図にしたがって説明する。図1は、本発明の撮像装置を備えたデジタルカメラ1の電気的構成の概略を示すブロック構成図である。
【0016】
すなわちデジタルカメラ1は、図示しない光学系により結像された被写体像を撮像し撮像信号として出力する個体撮像素子であるCCD2を有するものであって、撮像した画像をJPEG形式に変換する等の画像処理機能を備えたMPU3を中心に構成されている。なお、CCD2は、図示しないがレンズ群と絞りとの後方の光軸上に配置されており、その表面に被写体像を結像される。MPU3には、タイミング信号を発生するTG(Timming Generater )4が接続されており、TG4が発生したタイミング信号に基づきVドライバー5(垂直方向ドライバー)がCCD2を駆動し、それに伴いCCD2により被写体像の輝度に応じたアナログの撮像信号が出力されユニット回路6へ送られる。ユニット回路6は、CCD2から出力された撮像信号を保持するCDSと、CDSから撮像信号を供給されるアナログアンプであるゲイン調整アンプ(AGC)と、ゲイン調整アンプに増幅され調整された撮像信号を画像データに変換するA/D変換器(AD)とからなり、CCD2の出力信号は、ここで黒レベルを合わせてサンプリングされデジタル信号としてMPU3に送られる。送られたデジタル信号(撮像信号)はDRAM7に一時保存されるとともに、MPU3によって各種の画像処理が施された後、最終的には圧縮された映像信号としてフラッシュメモリ(FLASH)8に保存される。保存された映像信号は、必要に応じてMPU3に読み出され、伸長処理、輝度信号及び色信号の付加等の処理を経てデジタルビデオ信号やアナログビデオ信号に生成される。
【0017】
さらに、MPU3にはMROM9と、電源回路10、操作キー部11、TFT液晶モニター12、ストロボ13が接続されている。MROM9は、MPU3の動作プログラムが記録されたプログラムROM、すなわち本発明の記録媒体である。また、MROM9には撮影時の適正な露出値(EV)に対応する絞り値(F)とシャッタースピードとの組み合わせを示すプログラム線図を構成するプログラムAEデータ等が格納されている。MPU3は、内蔵するRAMをワーキングメモリとして前記動作プログラムに従い動作することにより本発明の分布情報取得手段及び露出制御手段として機能し、前記プログラム線図に従って前記CCD2の電荷蓄積時間や、前記絞り(図示せず)の開放度、前記ユニット回路6のゲイン調整アンプ(AGC)のゲイン設定等を行う。MPU3が設定した電荷蓄積時間はシャッターパルスとして、TG4を介してVドライバー5に供給され、これに従いVドライバー5がCCD2を駆動することにより電荷蓄積時間すなわちシャッタースピードが制御される。つまりCCD2は電子シャッターとして機能する。
【0018】
また、操作キー部11には、電源のオン・オフ時に操作される電源キー、録画モード(RECモード)と再生モード(PLAYモード)の切り替え行うモード切り替えキー、録画モードにおいて撮像した画像をフラッシュメモリ8に記憶させる際に操作される映像取り込みキー(シャッター)等の各種キーが設けられている。TFT液晶モニター12は、録画モードにおいては逐次撮像された画像をスルー画像として表示し、再生モードにおいては前記フラッシュメモリ8に記録された画像データから生成されたアナログビデオ信号に基づく映像を表示する。ストロボ13は、映像取り込みキーの操作時(撮影時)に必要に応じて駆動され補助光を発する。なお、前述したMROM9に記憶されているプログラムデータ等は、その記録内容の保持が可能であれば、別途固定的に設けたもの、若しくは脱着自在に装着可能なICカード等の他の記録媒体に記録される構成にしてもよく、更に、前記プログラムデータ等をパソコン等の他の機器から供給可能な構成としてもよい。
【0019】
次に、以上の構成からなるデジタルカメラ1の動作を図2のフローチャートに従って説明する。このフローチャートは電源投入後に録画モードが設定された状態におけるMPU3の露出制御に関するものである。
【0020】
すなわち、デジタルカメラ1は録画モードが設定されると、CCD2が撮像した画像すなわちスルー画像をTFT液晶モニター12に表示する。このときMPU3は、表示画像が常に反射率18%のグレーになるような露出制御を行う(ステップSA1)。次に、MPU3は、スルー画像として取り込まれている画像つまり基準となる基準画像を構成する各画素の明るさを、CCD2が有する明暗の感応レンジ幅(1〜255)を複数段階の明るさエリアA〜Pに分割した各明るさエリアに分けて評価し、各明るさエリアに該当する画素の数(ピクセル数)を集計し、図3に示すようなヒストグラムを構成する分布データを生成する(ステップSA2)。なお、ここで生成される分布データが前記基準画像の明るさの分布を示す本発明の分布情報である。図3に示した例において、AエリアからDエリアまでは分布が存在しない明るさ領域であって、Aエリア側からみたとき分布が存在しはじめる最も明るいエリアはEエリアである。
【0021】
引き続き、MPU3は前記分布データに基づき、その時点の画像が雰囲気のない画像(所謂ねむい画像等)であるか否かを判別する(ステップSA3)。かかる判別は、例えば分布が存在する最も明るいEエリアから最大の明るさエリアであるAエリアまでに、分布の存在しないエリア数が決められた数以上であるか否かによって行う。つまりプラス側の露出補正を必要とする画像か否の判別による。そして、雰囲気のない画像と判断されたら、さらに露光時間の補正倍率(露光倍率)を演算した後(ステップSA4)、ステップSA5へ進み、逆に前記露出補正が不要と判断されたら(ステップSA3でNO)、そのままステップSA5へ進む。ここで、ステップSA4で演算する補正倍率は、前述した分布が存在する明るさ領域を所定エリアまで持ち上げるのに必要な補正倍率であって、スルー画像時のガンマカーブが図4に示した実線のようにリニアである場合には、
露光倍率=持ち上げレベル/分布の存在するレベル
により求める。すなわち図3の例でEエリア(119/255レベル)をCエリア(223/255レベル)まで持ち上げるとすると、119/255レベルに対して露出を223/191倍プラスと算出する。また、スルー画像時に図4に点線で示すような曲線のガンマカーブを使用している場合には、曲線に沿って変化することを考慮して露光倍率を演算する。
【0022】
一方、前記ステップSA5ではシャッターが押されたか否を判別し、それが押されるまではステップSA1へ戻り前述した処理を繰り返す。やがてその間にシャッターが押されたら、直前に行われたステップSA4の処理で求めた露光倍率を用いて正規の撮影用の撮影露光時間を、
撮影露光時間=スルー画像露光時間×露光倍率
として求め、直前の露出制御時に設定されていた絞り値を変更することなく、直前に設定されていた露光時間を前記撮影露光時間に変更し(但し、直前に行われたステップSA3の判断結果がNOであった場合は変更しない)、露光を行う(ステップSA6)。そして、1回の撮影に関する露出制御処理を完了する。
【0023】
これにより、撮影されかつ記録される画像は、上記の例では図5に示すような、最も明るい明るさエリアがEエリアからCエリアに持ち上げられ、前述した明るさの分布が、より明るいエリアまで及ぶ分布幅の広いヒストグラムが得られる画像となる。すなわち、露光時間の変更(補正)によってCCD2のラチチュードを十分に活用することができ、明暗の表現幅が広い、より自然な画像が撮影できる。しかも、全体が明るく雰囲気のない画像となる被写体(ハイキー)、特に青空や白く明るいビル壁等の平板な風景を撮影した場合であっても、前述した「ねむい画像」にならず、白とびがなく雰囲気のある画像が撮影できる。なお、ステップSA6での正規の撮影が行われる直前にステップSA1において行われた、CCD2によるTFT液晶モニター12に表示するスルー画像の撮像が本発明の事前撮像である。
【0024】
また、以上の説明においては、ステップSA3で雰囲気のない画像と判断される例として、前述した事前撮像時の画像における明るさの分布が、明るい側(Aエリア側)に及んでいない場合をあげて説明したが、明るさの分布が、暗い側(Pエリア側)に及んでいない場合にあっては、その分布幅がより暗いエリアに及ぶように移動(シフト)することができる。従って、暗い部分がうき上がることがなく雰囲気のある画像が撮影できる。なお、明るさの分布をAエリア側に広げる場合には、広げる度合を、最も暗い側(Pエリア側)に分布があるときには大きく、逆に暗い側(Nエリア側)に分布がないときには小さくする方がよく、同様に、明るさの分布をPエリア側に広げる場合には、広げる度合を、最も明るい側(Aエリア側)に分布があるときには大きく、明るい側(Aエリア側)に分布がないときには小さくする方がよい。そうした場合には、明暗のバランスが向上し、より自然な画像が撮影できる。
【0025】
また、本実施の形態においては、正規の撮影に際して、直前の露出制御時に設定されていた露光時間(シャッタスピード)を変更する場合を説明したが、これに代えて、前記ユニット回路6のゲイン調整アンプ(AGC)のゲインを補正するようにしてもよい。但し、前述したステップSA4では、それに対応する補正倍率の演算が必要となる。さらに、絞り値の細かな設定が可能であったり、その他の方法によりCCD2に達する光学像の光量を細かく調整可能であったりする構成を備えていれば、露光時間を変更せずに、それらの設定のみを変更したり、或いは双方の設定を変更するようにしてもよい。そうした場合においても本実施の形態と同様の効果が得られる。つまり、撮影時の露光量を決める各種の露光量調整手段の1又は複数の設定内容を、前記分布データから得られる前述した露光倍率等の補正値に基づき補正すればよい。
【0026】
また、本実施の形態においては、前述したステップSA2で生成する分布データを、正規の撮像に先立つ事前撮像時における基準画像の画面全体の明るさ分布を示す分布データとし、これに基づき正規の撮影時の露出制御を行う場合について説明したが、例えば図6に示したように、基準画像aを複数に分割するとともに、そのうちの重点エリアbについて前記分布データを生成し、かかる分布データに基づき正規の撮影時の露出制御を行うようにしてもよい。その場合には、前記重点エリアbに白とびや黒つぶれがない画像を撮影することができる。なお、重点エリアbを撮影者が所望に応じて選択できるようにしておけばさらによい。
【0027】
また、以上の説明においては、主として正規の撮像に先立つ事前撮像時における基準画像の明るさ分布が、明るい側(Aエリア側)や暗い側(Nエリア側)に存在するか否かを判断し、その結果に応じて正規の撮影時には明るさ分布を広げる露出制御を行う場合について説明したが、これとは別に、図7に示す露出制御を行わせるようにしてもよい。
【0028】
すなわち、図7は、本発明の他の実施の形態を示すフローチャートであって、電源投入後に録画モードが設定された状態におけるMPU3の他の露出制御に関するものである。以下説明すると、デジタルカメラ1は録画モードが設定されると、CCD2が撮像した画像すなわちスルー画像をTFT液晶モニター12に表示する。このときMPU3は、表示画像が常に反射率18%のグレーになるような露出制御を行う(ステップSB1)。次に、MPU3は、スルー画像として取り込まれている画像つまり基準画像を複数に分割したときの各分割エリアについて、前述した実施の形態で説明したヒストグラムを構成する分布データを生成する(ステップSB2)。引き続き、MPU3は各分割エリアのうちの重点エリア(図6参照)における前記分布データが、その時点の基準画像の重点エリアの分布状態が図8に示すように、最も明るい明るさエリアの画素数が多い(例えば所定数以上である)ヒストグラムを示すものであるか否か、つまり重要な部分に白とびが生じるような分布を示しているか否かを判別する(ステップSB3)。そして、かかる判別の結果がYESであれば、適正露出値の補正値としてマイナス値を設定した後(ステップSB4)、ステップSB7へ進む。
【0029】
また、ステップSB3の判別結果がNOであれば、さらに、ステップSB2で取得した前記分布データが、その時点の基準画像の分布状態が図9に示すように明暗の両端側に偏ったヒストグラムを示すものであるか否か、つまり撮影条件が逆光であることを示しているか否かを判別する(ステップSB5)。そして、かかる判別の結果がYESであれば、適正露出値の補正値としてプラス値を設定した後に(ステップSB6)、逆にNOであれば何もせず、それぞれステップSB7へ進む。ステップSB7では、シャッターが押されたか否を判別し、それが押されるまではステップSB1へ戻り前述した処理を繰り返す。やがてその間にシャッターが押されたら、直前に行われたステップSB4、又はステップSB6の処理で設定しておいた補正値により適正露出値を補正し(但し、ステップSB5の判断結果がNOであった場合は補正を行わない。)、正規の撮影露光を行う(ステップSB8)。そして、1回の撮影に関する露出制御処理を完了する。
【0030】
つまり、事前撮影時の基準画像における明るさ分布を示す分布データによって示される明るさの分布状態に応じて適正露出値を補正することにより、重要な部分に白とびが生じていない画像や、逆光であっても被写体が暗くならない画像を撮影することができる。ここで、事前撮影時の基準画像における明るさ分布を示す分布データには前記基準画像の全体又は重点エリアを構成する各画素単位の明るさ情報がそのまま反映されている。このため、従来の露出制御で用いられている前記基準画像の全体又は特定部分の明るさの平均値のように各画素単位の明るさ情報が平均化された測光値を用いる場合に比べ、より細かな明るさ情報に基づく、より適正な露出制御が可能である。その結果、撮像画面の全体や所定の重点エリアに、撮像条件の違いによる影響がより少ない自然な画像を表す画像情報を得ることができる。また、前述した逆光等の撮影条件をより正確に判定することもできる。
【0031】
なお、本実施の形態においては、主としてデジタルカメラに本発明を用いた場合を説明したが、例えばビデオカメラやスキャナ等の他の撮像装置に本発明を用いてもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては、撮像画面の全体や所定の所定の重点エリアを構成する各画素単位の明るさ情報がそのまま反映されている分布情報に基づき露出制御が行われるようにした。よって、従来のように撮影画面の各分割範囲における平均測光値、つまり撮像画面を構成する各画素単位の明るさ情報が平均化されたものに基づく露出制御に比べ、より細かな明るさ情報に基づく、より適正な露出制御が可能である。また、撮像手段による明暗認識性能を最大限に利用した撮像が可能となる露出制御が行われるようにした。よって、明暗の表現幅が広い、より自然な画像を表す画像情報を得ることができる。
【0033】
さらに、本発明の撮像装置においては、撮像条件が、撮像する画像を構成する各画素単位の明るさ情報に基づき判断されるため、撮像条件の判断をより正確に行うことができ、かつそれに応じた露出制御ができるようにした。よって、精度の高い露出制御が可能となる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すデジタルカメラのブロック図である。
【図2】同実施の形態における露出制御処理を示すフローチャートである。
【図3】事前撮影時の画像における明るさ分布の一例を示すヒストグラムである。
【図4】スルー画像時のガンマカーブを示す図である。
【図5】正規の撮影時の画像における明るさ分布の一例を示すヒストグラムである。
【図6】画面の分割エリア及び重点エリアを示す図である。
【図7】本発明の他の実施の形態にかかる他の露出制御処理を示すフローチャートである。
【図8】基準画像の重点エリアにおける白とびが生じるような明るさの分布状態を示す図である。
【図9】基準画像における逆光を示す明るさの分布状態を示す図である。
【図10】人間の目とCCDのラチチュードを示す図である。
【符号の説明】
1 デジタルカメラ
2 CCD
3 MPU
9 MROM[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an imaging apparatus suitable for use in a so-called digital camera, an exposure control method thereof, and a recording medium on which a program is recorded.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in exposure control in camera devices such as silver halide cameras and digital cameras, photometry is performed using various metering methods such as full surface average metering, center-weighted metering, multi-segment metering, spot metering, etc. to determine the appropriate exposure during shooting It has been. For example, in the multi-division metering method, we devise a method for dividing the shooting screen, and shoot forward light, backlight, people, landscapes, etc. based on the photometric value pattern of each divided area and thousands of patterns of shooting data prepared in advance Appropriate exposure is determined according to the conditions (in the simplest case, it is determined that the backlight is bright when the area above is bright). As a result, an appropriate exposure according to the photographing screen can be obtained.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in conventional camera device exposure control, even if exposure control using the multi-division metering method described above is performed, the basis is the average photometric value in each divided range of the shooting screen, so it is prepared in advance. Even if the number of shooting data to be increased is increased, there is a limit to finely controlling the exposure according to the subject.
[0004]
In addition, there are the following problems in recording an image using a fixed image pickup device such as a CCD like a digital camera. That is, the latitude of the CCD is narrow. For example, as shown in FIG. 10, the human latitude when the subject is a landscape is 13 to 14 EV, whereas the CCD has a narrow sensitivity range of about 4 EV. For this reason, if exposure control is simply performed based on the exposure value calculated from the photometric result, an image in which a bright part is overexposed or a dark part is crushed is likely to be obtained. For this reason, exposure control based on a reference exposure value that makes the screen gray with a reflectance of 18% (a general value used as a reflectance when a natural landscape is taken as an object) is compelled during shooting. Even in this case, there is a limit to fine exposure control according to the subject.
[0005]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and provides an imaging apparatus capable of finer exposure control according to a subject, an exposure control method thereof, and a recording medium on which a program is recorded. With the goal.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, in the invention of
[0007]
In such a configuration, the exposure control means is based on the distribution information indicating the brightness distribution of the image represented by the reference image captured by the distribution information acquisition means in accordance with the pre-imaging prior to the regular imaging. Control exposure. That is, exposure control is performed based on distribution information in which brightness information of each pixel unit is reflected as it is. In addition, exposure control is performed that enables imaging that makes the most of the light / dark recognition ability of the imaging means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the calculation means calculates the correction value based on an imaging condition determined based on the distribution information, and corrects exposure during normal imaging based on the calculated correction value. To do. In such a configuration, since the imaging condition is determined based on the distribution information in which the brightness information of each pixel unit constituting the image to be captured is reflected as it is, the imaging condition can be determined more accurately. And exposure control according to it becomes possible.
[0010]
Further, in the invention of
[0011]
In the invention of claim 4, in the exposure control method of an imaging apparatus including an imaging unit that converts a subject image into image information, a reference image serving as a reference is captured by prior imaging prior to regular imaging, A process of evaluating the brightness of each pixel constituting the captured reference image by dividing it into a plurality of brightness areas and obtaining distribution information indicating the brightness distribution of each pixel, and the brightest in the acquired distribution information A step of determining whether there is a non-distributed side on either the dark side or the darkest side, and the distribution information acquired when it is determined by the determining step that the presence exists. the brightness distribution, calculating a correction value required to move within a range of recognizable brightness, a one of a bright side or the dark side to the side where there is no distribution by said image pickup means And that step was the method including the step of correcting the exposure at the time of imaging of the normal based on the calculated correction value.
[0012]
According to such a method, the brightness information of each pixel constituting the captured image, that is, based on more brightness information than obtained from the average value of the brightness of each divided portion by dividing the imaging screen into a plurality of parts. Exposure control is performed. In addition, exposure control is performed that enables imaging that makes the most of the light / dark recognition ability of the imaging means.
[0013]
Further, in the recording medium according to
[0014]
By using a program recorded on such a recording medium, the image capturing apparatus performs exposure control based on more brightness information than is obtained from the average value of the brightness of each divided part by dividing the image capturing screen into a plurality of parts. Can be made. In addition, exposure control can be performed that enables imaging that makes full use of the light / dark recognition ability of the imaging means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block configuration diagram showing an outline of an electrical configuration of a
[0016]
That is, the
[0017]
Further, the
[0018]
The operation
[0019]
Next, the operation of the
[0020]
That is, when the recording mode is set, the
[0021]
Subsequently, based on the distribution data, the
Exposure magnification = lifting level / obtained from the level where distribution exists. That is, if the E area (119/255 level) is raised to the C area (223/255 level) in the example of FIG. 3, the exposure is calculated to be 223/191 times plus with respect to the 119/255 level. When a gamma curve having a curve as shown by a dotted line in FIG. 4 is used for a through image, the exposure magnification is calculated in consideration of a change along the curve.
[0022]
On the other hand, in step SA5, it is determined whether or not the shutter has been pressed, and the process returns to step SA1 and repeats the above-described processing until it is pressed. If the shutter is eventually pushed during that time, the exposure time for regular shooting is set using the exposure magnification obtained in the process of step SA4 performed immediately before.
Shooting exposure time = Through image exposure time × Exposure magnification is obtained, and the exposure time set immediately before is changed to the shooting exposure time without changing the aperture value set at the time of the previous exposure control (however, If the determination result of step SA3 performed immediately before is NO, no change is made), and exposure is performed (step SA6). Then, the exposure control process for one shooting is completed.
[0023]
Thus, in the above example, the brightest brightness area is lifted from the E area to the C area as shown in FIG. 5 in the above example, and the brightness distribution described above reaches the brighter area. A histogram with a wide distribution width is obtained. In other words, the latitude of the
[0024]
Further, in the above description, as an example in which it is determined that the image has no atmosphere in step SA3, the case where the brightness distribution in the image at the time of the above-described pre-imaging does not reach the bright side (A area side) is given. As described above, when the brightness distribution does not reach the dark side (P area side), it can be moved (shifted) so that the distribution width reaches the darker area. Therefore, an image having an atmosphere can be taken without causing dark portions to rise. When the brightness distribution is widened to the A area side, the degree of spread is large when there is a distribution on the darkest side (P area side), and conversely small when there is no distribution on the dark side (N area side). Similarly, when the brightness distribution is widened to the P area side, the degree of spreading is large when there is a distribution on the brightest side (A area side) and distributed on the bright side (A area side) When there is no, it is better to make it smaller. In such a case, the balance between light and dark is improved and a more natural image can be taken.
[0025]
Further, in the present embodiment, the case where the exposure time (shutter speed) set at the time of the previous exposure control is changed at the time of regular photographing has been described, but instead of this, the gain adjustment of the
[0026]
In the present embodiment, the distribution data generated in step SA2 described above is distribution data indicating the brightness distribution of the entire screen of the reference image at the time of preliminary imaging prior to normal imaging, and normal imaging is performed based on this. The case of performing exposure control at the time has been described. For example, as shown in FIG. 6, the reference image a is divided into a plurality of parts, and the distribution data is generated for the emphasis area b of the reference image a. You may make it perform exposure control at the time of photography. In that case, it is possible to shoot an image in which the emphasis area b has no overexposure or underexposure. In addition, it is better if the photographer can select the priority area b as desired.
[0027]
Further, in the above description, it is determined whether or not the brightness distribution of the reference image at the time of preliminary imaging prior to regular imaging mainly exists on the bright side (A area side) or the dark side (N area side). Although the case where exposure control is performed to widen the brightness distribution during normal shooting according to the result has been described, the exposure control shown in FIG. 7 may be performed separately.
[0028]
That is, FIG. 7 is a flowchart showing another embodiment of the present invention and relates to another exposure control of the
[0029]
If the determination result in step SB3 is NO, the distribution data acquired in step SB2 further shows a histogram in which the distribution state of the reference image at that time is biased toward both ends of light and dark as shown in FIG. It is determined whether or not the image is an object, that is, whether or not the photographing condition indicates backlighting (step SB5). If the determination result is YES, a positive value is set as the correction value for the appropriate exposure value (step SB6). If NO, on the other hand, nothing is done and the process proceeds to step SB7. In step SB7, it is determined whether or not the shutter has been pressed, and the process returns to step SB1 and repeats the above-described processing until it is pressed. When the shutter is pressed eventually therebetween, step SB4 was performed immediately before, or correct for proper exposure value by the correction value that has been set in the processing at step SB6 (however, met the judgment result of step SB5 is NO If not, no correction is performed.) Regular photographing exposure is performed (step SB8). Then, the exposure control process for one shooting is completed.
[0030]
In other words, by correcting the appropriate exposure value according to the brightness distribution state indicated by the distribution data indicating the brightness distribution in the reference image at the time of pre-shooting, an image in which no overexposure occurs in an important part or backlighting Even so, it is possible to capture an image in which the subject does not become dark. Here, in the distribution data indicating the brightness distribution in the reference image at the time of pre-shooting, the brightness information of each pixel constituting the entire reference image or the priority area is reflected as it is. For this reason, compared to the case of using a photometric value in which the brightness information of each pixel unit is averaged, such as the average value of the brightness of the entire reference image or a specific portion used in the conventional exposure control. More appropriate exposure control based on detailed brightness information is possible. As a result, it is possible to focus the area of the whole or Jo Tokoro imaging screen, obtaining image information representing fewer natural image is affected by the difference of imaging conditions. It is also possible to more accurately determine the shooting conditions such as the backlight described above.
[0031]
In the present embodiment, the case where the present invention is mainly used for a digital camera has been described. However, the present invention may be used for other imaging devices such as a video camera and a scanner.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, exposure control is performed based on distribution information in which brightness information of each pixel unit constituting the entire imaging screen and a predetermined predetermined emphasis area is reflected as it is. Therefore, compared to the conventional exposure control based on the average photometric value in each divided range of the shooting screen, that is, the brightness information of each pixel constituting the imaging screen is averaged, the brightness information is finer. More appropriate exposure control based on this is possible. In addition, exposure control is performed so that imaging using the light / dark recognition performance by the imaging means to the maximum is possible. Therefore, it is possible to obtain image information representing a more natural image with a wide expression range of light and dark.
[0033]
Furthermore, in the imaging apparatus of the present invention, the imaging condition is determined based on the brightness information of each pixel constituting the image to be captured, so that the imaging condition can be determined more accurately and accordingly I was able to control the exposure. Therefore, highly accurate exposure control is possible.
[0035]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a digital camera showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an exposure control process in the same embodiment.
FIG. 3 is a histogram showing an example of a brightness distribution in an image at the time of preliminary shooting.
FIG. 4 is a diagram illustrating a gamma curve during a through image.
FIG. 5 is a histogram showing an example of a brightness distribution in an image at normal photographing.
FIG. 6 is a diagram showing divided areas and priority areas of a screen.
FIG. 7 is a flowchart showing another exposure control process according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a brightness distribution state in which overexposure occurs in a priority area of a reference image.
FIG. 9 is a diagram illustrating a brightness distribution state indicating backlight in a reference image.
FIG. 10 is a diagram showing the latitude of a human eye and a CCD.
[Explanation of symbols]
1
3 MPU
9 MROM
Claims (5)
正規の撮像に先立つ事前撮像に伴い前記撮像手段により撮像された基準となる基準画像を構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記各画素の明るさの分布を示す分布情報を取得する分布情報取得手段と、
この分布情報取得手段により取得された分布情報に、最も明るい側又は最も暗い側のいずれか一方に分布の存在しない側の存在があるか否かを判断し、この存在があると判断された場合に、前記分布情報取得手段により取得された分布情報により示される明るさの分布を、前記撮像手段により認識可能な明るさの範囲内における、明るい側又は暗い側のいずれか一方であって分布の存在しない側に移動させるのに必要な補正値を演算する演算手段と、
この演算手段により演算された補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正する露出制御手段と
を備えたことを特徴とする撮像装置。In an imaging apparatus provided with imaging means for converting a subject image into image information,
The brightness distribution of each pixel is evaluated by dividing the brightness of each pixel constituting a reference image, which is a reference image taken by the imaging means, prior to regular imaging into a plurality of brightness areas. Distribution information acquisition means for acquiring distribution information indicating
When the distribution information acquired by this distribution information acquisition means determines whether there is a distribution nonexistent side on either the brightest side or the darkest side, and it is determined that this exists Further, the brightness distribution indicated by the distribution information acquired by the distribution information acquisition means is either the bright side or the dark side within the brightness range recognizable by the imaging means and A calculation means for calculating a correction value necessary for moving to the non-existent side;
An image pickup apparatus comprising: an exposure control unit that corrects exposure during normal imaging based on the correction value calculated by the calculation unit.
正規の撮像に先立つ事前撮像によって基準となる基準画像を撮像し、撮像した基準画像を構成する各画素の明るさを複数段階の明るさエリアに分けて評価し、前記各画素の明るさの分布を示す分布情報を取得する工程と、
取得した分布情報に最も明るい側又は最も暗い側のいずれか一方に分布の存在しない側の存在があるか否かを判断する工程と、
この判断する工程よって、この存在があると判断された場合に取得した分布情報により示される明るさの分布を、前記撮像手段により認識可能な明るさの範囲内における明るい側又は暗い側のいずれか一方であって分布の存在しない側に移動させるのに必要な補正値を演算する工程と、
演算した補正値に基づき正規の撮像時における露出を補正する工程と
を含むことを特徴とする露出制御方法。In an exposure control method for an imaging apparatus including an imaging means for converting a subject image into image information,
A reference image serving as a reference is captured by prior imaging prior to normal imaging, and the brightness of each pixel constituting the captured reference image is evaluated by dividing it into a plurality of brightness areas, and the brightness distribution of each pixel a step of acquiring distribution information indicating a
Determining whether there is a non-distributed side on one of the brightest side or the darkest side in the acquired distribution information; and
In this determining step, the brightness distribution indicated by the distribution information acquired when it is determined that there exists is either the bright side or the dark side within the brightness range recognizable by the imaging means. A step of calculating a correction value necessary to move to one side where the distribution does not exist;
And a step of correcting exposure at the time of normal imaging based on the calculated correction value.
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