JP4387183B2

JP4387183B2 - デジタルカメラ

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Publication number: JP4387183B2
Application number: JP2003431794A
Authority: JP
Inventors: 真理高橋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005191985A

Description

本発明は、撮影時またはモニタ時の輝度分布表示が可能なデジタルカメラに関する。

電子スチルカメラなどのデジタルカメラは、基本的に、銀塩フィルムを使用するカメラと同様に、絞りとシャッターを調整することによって撮影時には常に適正露出が得られるように制御される。このために自動露出制御（プログラムＡＥ）の機能を有するものが一般的であるが、あらゆる撮影環境で常に適正露出を得ることが困難であり、また撮影者の好みに応じて自由度を持たせる必要から、露出制御スイッチは自動と手動の切り換えが可能になっている。通常、電源のオンとともに液晶モニタにスルーの画像（モニタ画像）を表示させる。このとき、実際にシャッター機構を作動させるレリーズスイッチを押す前に自動露出制御の結果をモニタ画面で確認できれば自動や手動の切り替え判断が容易であり、好みの画像を失敗なく撮影可能である。

このような要請に応じることを目的として、固体撮像素子からの映像信号に基づいて画素ごとに輝度レベルをカウントし、その輝度分布を示すヒストグラムをモニタ画像とともに液晶モニタに表示させ、これによって撮像しようとモニタ画像の露出が適正か否かが確認できるようにしたデジタルカメラが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載されたデジタルカメラでは、固体撮像素子からの映像信号がアナログ信号処理され、ＡＤ変換され、さらにデジタル信号処理された後の輝度信号からヒストグラムデータを生成する。このヒストグラムデータの、たとえば１フレーム分のデータから輝度分布を示すグラフを表示回路によって生成し、表示装置によってモニタ画像に重ねて表示させる。

このような輝度の表示データは、固体撮像素子から出力される映像信号がゲイン調整やノイズ低減などのための各種のアナログ信号処理、ＡＤ変換処理、さらには階調変換処理（ガンマ変換）やリサイズなどのデジタル信号処理を経て表示モニタや記録媒体に送られる途中の信号を用いて生成される。固体撮像素子のダイナミックレンジ、即ち、露光許容範囲（ラチチュード）は銀塩フィルムに比べて狭いことから、自動露出調整を行なっても、プログラムＡＥのパターンから外れた被写体では適正露出とならない。この場合、露出の過不足により被写体のハイライト部ないしシャドウ部のディテールが再現されない、いわゆる、白ツブレないし黒ツブレが生じてしまうことがある。

露出調整の結果をモニタ上で確認するために、特許文献１に記載したヒストグラム表示方法では固体撮像素子からの映像信号の輝度レベルを棒グラフ等で表示する。撮影者は、液晶表示パネル上の棒グラフによる輝度分布形状を観察することにより、撮像画像の画面の明るさについての状況を視覚により容易に把握することができ、必要に応じて適正露出となるようにマニュアルによる輝度補正を行うことができる。

マニュアル輝度補正ではシャッタースピードや絞りを調整するが、それらのパラメータを変化させると露光量がどのように変わるかが把握しにくいことから、それらのパラメータを統合し露光量を表すＥＶ値を表示するデジタルカメラが存在する。この場合に撮影者はＥＶ値を指標としてシャッタースピードや絞りの調整を行う。
ところが、特許文献１に記載したヒストグラム表示では映像信号の輝度レベルの表示であることから、ヒストグラム表示がＥＶ値と直接対応していない。また、とくに非線型変換処理であるガンマ変換の影響でＥＶ値の調整量に対してヒストグラムによる輝度分布形状が線形にシフトしない。そのため、ＥＶ値をどの程度変化させれば所望の輝度分布になるかを感覚的に把握しにくく、露光補正に手間取るという不都合が生じていた。
特開平７−３８８０１号公報

解決しようとする課題は、撮像素子から出力された輝度データをそのままヒストグラム表示すると、その分布から露光補正のための指標（ＥＶ値）をどの程度、どの向きに変化させればよいかの見当をつけることが困難であるということである。

本発明に係るデジタルカメラは、撮像素子と、撮影時またはモニタ時に撮像素子に入力され光電変換され得る光の輝度分布に対応した絶対輝度分布のヒストグラムデータを作成するヒストグラム生成手段と、ヒストグラム生成手段で生成した絶対輝度分布のヒストグラムデータを表示する表示手段と、撮像時またはモニタ時の露出量を表すＥＶ値を検出するＥＶ値検出手段と、露出補正機能を含む処理を実行する処理手段と、を備え、前記表示手段は、前記絶対値輝度分布の表示上に前記ＥＶ値に関する指標を表示し、前記処理手段の露出補正量に応じて前記絶対輝度分布の表示および前記指標を変化させる
ことを特徴とする。

本発明は、好適に、前記撮像素子の出力信号に基づいて相対輝度分布のヒストグラムデータを生成する第２のヒストグラム生成手段と、絶対輝度分布の表示と相対輝度分布の表示とを選択する選択手段とをさらに備え、前記表示手段は、前記選択手段による選択に応じて絶対輝度分布の表示と相対輝度分布の表示とを切り換えて表示することを特徴とする。

本発明は、好適に、前記ヒストグラム生成手段は、前記撮像時またはモニタ時に設定されたＥＶ値に、前記撮像素子の出力信号の相対輝度から適正輝度レベルを引いた差を加算し、前記絶対輝度分布のヒストグラムデータを生成することを特徴とする。
また、本発明は、好適に、撮影時またはモニタ時の当該デジタルカメラの露光量を表すＥＶ値を検出するＥＶ値検出手段をさらに備え、前記表示手段は、前記絶対輝度分布の表示上に前記ＥＶ値に対する指標を表示することを特徴とする。
さらに、本発明は、好適に、撮影時またはモニタ時に撮像画面内の特定領域の絶対輝度を前記絶対輝度分布のヒストグラムデータから検出する絶対輝度検出手段をさらに備え、前記表示手段は、前記絶対輝度分布の表示上に前記特定領域のＥＶ値の分布範囲に対応する指標を表示することを特徴とする。

本発明は、好適に、操作により各種モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により選択したモードを検知するモード検知手段とをさらに備え、前記表示手段は、前記モード検知手段により露出補正モードが選択されたことを検知した場合に、ヒストグラムを前記表示手段に撮影画像またはモニタ画像とともに表示し、前記モード選択手段により露出補正モードと異なるモードが選択されたことを前記モード検知手段が検知した場合に、前記表示手段の表示画面中のヒストグラムを非表示にすることを特徴とする。

本発明に係る他のデジタルカメラは、撮像素子と、撮影時またはモニタ時に撮像素子に入力され光電変換され得る光の輝度分布に対応した絶対輝度分布のヒストグラムデータを作成するヒストグラム生成手段と、ヒストグラム生成手段で生成した絶対輝度分布のヒストグラムデータを表示する表示手段と、操作により少なくとも露出補正モードを含む各種モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により選択したモードを検知するモード検知手段とを備え、前記露出補正モードが選択されたことを前記モード検知手段が検知した場合に、前記絶対輝度分布のヒストグラムを前記表示手段に撮影画像またはモニタ画像とともに表示し、前記モード検知手段により前記露出補正モードが非選択となったことを前記モード検出手段が検知した場合に、前記表示手段の表示画面中の絶対輝度分布のヒストグラムを非表示にすることを特徴とする。

本発明に係るデジタルカメラは、撮像素子に入力され光電変換され得る光の輝度分布に対応した絶対輝度分布のヒストグラムデータを作成し、これを基に絶対輝度を表示することから、撮像素子から出力される信号を元に輝度分布のヒストグラムデータを作成する場合に比べ、被写体の明るさの情報をより直接的に把握できるという利点がある。また、露光補正の指標としてＥＶ値が用いられる場合、ＥＶ値の変化に対して輝度分布が線形に変化し、そのために、つぎにＥＶ値をどの程度上げ下げする必要があるかを、数回の操作で感覚的に容易に把握できるという利点がある。
また、本発明に係る他のデジタルカメラは、露出補正モードから他のモードに切り替わったときに表示画面中のヒストグラムを非常時にすることから、以後、被写体全体が見やすくなるという利点がある。

図１は、本発明の実施の形態にかかるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。図２は、デジタルカメラの背面および上面のスイッチおよび表示手段としての電子ビューファインダーの配置を示す図である。図１に示すデジタルカメラ１は、レンズ２、絞り機構３、撮像素子としてのＣＣＤ４、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回路および可変利得アンプを含むアナログ信号処理回路５、アナログ−デジタル変換回路（ＡＤＣ）６、ＳＤＲＡＭ(Synchronous DRAM)などの画像メモリ７、画像処理部８、ヒストグラム生成手段としての第１ヒストグラム生成部９−１、第２のヒストグラム生成手段としての第２ヒストグラム生成部９−２、表示手段としての表示部１０、フラッシュメモリなどの記録媒体１１、露出制御機構１２および階調変換処理（ガンマ変換）部１３を有する。

露出制御機構１２は、絞り機構の開閉を制御するモータドライバ２０、ＣＣＤ４の電子シャッターの開時間、すなわちシャッタースピードを規定するパルスを生成するタイミング発生回路（ＴＧ）２１、露出制御部２２、露出演算部２３および露出補正設定部２４を有する。なお、露出演算部２３は、自動露出補正モード（プログラムＡＥ）時の演算を行うほかに、後述する絶対輝度分布のヒストグラムを生成時の演算を実行する手段としても機能する。
露出制御部２２、露出演算部２３および露出補正設定部２４は、たとえばマイクロコンピュータ（μＣ）２５から構成でき、その場合、内蔵のメモリに保持された露出制御プログラムにしたがって各部が動作する。なお、露出制御部２２、露出演算部２３および露出補正設定部２４のそれぞれはハードウエアからも構成できるが、以下、各部２２〜２４の機能がマイクロコンピュータ２５を動作させるプログラムの記述により実現されている場合を説明する。

マイクロコンピュータ２５に外部スイッチ３０が接続されている。外部スイッチ３０は、図２に示すように、たとえばカメラボディ３１の上面に配置されているレリーズスイッチ（ＳＷ）３２、表示切替ＳＷ３３および露出補正ＳＷ３４、並びに、背面に配置されている各種設定スイッチ３５を含む。なお、背面には表示部１０としての電子ビューファインダーが配置されている。

図示を省略した電源スイッチが操作されると、ＣＣＤ４が撮像し、その画素データが画像処理部８で間引きされてデータ量が低減されたモニタ画像が電子ビューファインダーに自動的に表示される。その表示期間内に表示切替ＳＷ３３が操作されて幾つか用意されている中から選択された所望の自動露出補正モードあるいはマニュアル露出補正モードになると、露出制御部１２内に記憶されているＡＥプログラムが読み出されて所定の露出値（ＥＶ値）となるようにモータドライバ２０による絞り、ＴＧ２１によるシャッタースピードなどが設定される。さらに、レリーズＳＷ３２が操作されると、マイクロコンピュータ２５から指示されたシャッタースピードに従い、撮像素子４は信号電荷の蓄積時間が制御され、これにより電子シャッターが実現され、設定された露出モードでの撮像が行われる。蓄積電荷はＣＣＤ４から映像信号としてアナログ信号処理回路５に出力され、ここで信号の反転、ＣＤＳによるランダムノイズの除去およびクランプレベルの設定、高周波ノイズの除去、信号の増幅などの所定のアナログ信号処理が実行される。処理後の映像信号はＡＤＣ６に送られ、たとえば８ビット階調で表現されるデジタル信号にＲＧＢの各色の画素ごとに変換され、たとえば１画面ごとにＳＤＲＡＭ７に格納される。ガンマ変換部１３は、所定の補正カーブにより規定される階調変換特性を有している。ＳＤＲＡＭ７から読み出された映像デジタルデータはガンマ変換部１３によって輝度レベルが補正された後、画像処理部８に送られる。画像処理部８は階調補正以外の他の処理、たとえば間引きあるいは補間処理によるリサイズなどの各種処理をデジタルの映像信号に施し、表示部１０に表示させるとともに内蔵または携帯型のフラッシュメモリなどの記憶媒体１１に記憶させる。これらの処理は露出制御手段を兼用するマイクロコンピュータ２５の制御により実行される。

本実施の形態では、画像処理後の映像信号を入力可能な２つのヒストグラム生成部９_−１と９_−２が設けられている。第１ヒストグラム生成部９_−１は、露出演算部２３とともに絶対輝度に応じた絶対輝度分布のヒストグラムデータを生成する手段であり、第２ヒストグラム生成部９_−２は相対輝度に応じた相対輝度分布のヒストグラムデータを生成する手段である。ここで「絶対輝度分布」とは、被写体から撮像素子（ここではＣＣＤ）４に入力され光電変換され得る光の輝度分布をいう。また、「相対輝度分布」とはＣＣＤ４による光電変換やその他の信号処理を経ることによって得られた輝度分布をいう。被写体の明るさの情報としては、絶対輝度分布の方が相対輝度分布に比べ、より直接的である。

ここで本例ではＳＤＲＡＭ７からヒストグラム処理のための読み出し経路が２系統設けられている。第２の経路は、通常の相対輝度分布表示のために、ＳＤＲＡＭ７からガンマ変換部１３および画像処理部８を経て第２ヒストグラム生成部９_−２にデータを送る経路である。第１の経路は、絶対輝度分布表示のために、ＳＤＲＡＭ７からガンマ変換部１３を経由しないで画像処理部８にデータを送り、処理後に第１ヒストグラム生成部９_−１にデータを送る経路である。なお、ガンマ変換部１３を画像処理部８の一部とする場合、ガンマ変換を行うか否かをマイクロコンピュータ２５などにより制御し、第１ヒストグラム生成部９_−１に送るデータに対してガンマ変換しないようにするようにしてもよい。

本実施の形態では、撮影時やモニタ時に設定されたＥＶ値を用いて絶対輝度分布を生成する。より詳細で好ましい方法を例示すると、撮像画面が任意の大きさの領域、たとえば水平方向にＮ個、垂直方向にＭ個に分割したときの各領域から構成されているとする。また、このときの任意のｉ番目の領域の平均の相対輝度データをＹ［ｉ］とする。相対輝度データＹ［ｉ］が得られたときの絞り値（Ａｖ）、シャッター制御値（Ｔｖ）および撮像素子の変換効率に応じた感度（Ｓｖ）からＥＶ値（Ｂｖ）が一意に決められる。さらに、露光補正ではその露光モードの種類に応じて、あるいは、光学レンズの種類などに応じて適正露光レベルが決められている。たとえば、相対輝度データが０〜２５５の８ビット階調で表現される場合に、通常は中央の１２８の輝度レベルを適正補正レベルとし、必要に応じて、適正レベルを階調Ｄレンジの中央からずらした設定にする。
これらの前提において、まず、このｉ番目の領域の平均の相対輝度データＹ［ｉ］から上記適正補正レベルの値を引いた差をとって、その差に対しＥＶ値との相関をとるＥＶ変換を行う。このＥＶ変換後の値をΔＹ［ｉ］とすると、これは撮像されてから上記相対輝度データＹ［ｉ］を抽出するまでの輝度のばらつきを反映したＥＶ値である。そこで、任意のｉ番目の領域の絶対輝度Ｂｖ［ｉ］は次式により求めることができる。

［式１］
Ｂｖ［ｉ］＝Ｂｖ＋ΔＹ［ｉ］…（１）

ここで、Ｂｖ＝Ｔｖ＋Ａｖ−Ｓｖであり、よく知られているようにシャッター制御値（Ｔｖ）はシャッタースピード（Ｔ）とＴ＝２^Ｔｖの関係を有し、絞り値（Ａｖ）はＦ値とＦ^２＝２^Ａｖの関係を有する。

つぎに、式（１）による計算をＮ×Ｍ個のすべての領域について順次行うことで、絶対輝度分布のヒストグラムデータが生成される。この演算は、図１に示す露出演算部２３が実行する。このとき、露出演算部２３は、たとえば１画面ごとに相対輝度データを、ＳＤＲＡＭ７からガンマ変換をスキップした第１の経路を経て読み出し演算に用いる。また、ＥＶ値は、その相対輝度データが得られた露光時のものを用いる。露出演算部２３は、演算の結果である絶対輝度Ｂｖ［ｉ］を第１ヒストグラム生成部９_−１に出力する。第１ヒストグラム生成部９_−１は受け取った絶対輝度Ｂｖ［ｉ］のデータからヒストグラムデータを生成し、所定の表示形式、たとえば棒グラフまたは折れ線グラフの形式で絶対輝度分布の表示画像を生成する。生成された絶対輝度分布の表示画面のデータは表示部１０に送られる。

一方、第２のヒストグラム生成部９_−２は、ＳＤＲＡＭ７からガンマ変換部１３および画像処理部８を経る第２の経路から相対輝度データを受け取り、これをもとに従来の相対輝度分布の表示画面を生成し表示部１０に出力する。
表示部１０はマイクロコンピュータ２５の制御を受けて、モニタ画像または撮影画像に、入力した絶対輝度分布または相対輝度分布の表示画像を重ねて表示する。なお、この場合、表示部１０に簡易的な画像合成機能を備えさせる必要があるが、第１および第２のヒストグラム生成部９_−１と９_−２から絶対輝度分布および相対輝度分布の表示画像を画像合成部８に出力し、ここでモニタ画像または撮影画像に何れかの輝度分布の表示画像を合成する構成でもよい。

表示部１０（または画像合成部８）はマイクロコンピュータ２５の制御を受けて第１および第２のヒストグラム生成部９_−１と９_−２を切り替える機能を有する。
以下、この切り替え制御の詳細を図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは表示切り替えの機能を表示部１０が有する場合を説明するが、その機能を実行するのは画像処理部８であってもよい。

モニタ画像または撮影画像が表示中は、図１に示すマイクロコンピュータ２５により外部スイッチ３０のうち表示切替ＳＷ３３（図２参照）の操作の有無がステップＳＴ１で監視されている。表示切替ＳＷの操作がないとき（ステップＳＴ１の判断が「Ｎ」）は当該処理が一旦終了し再び開始するので、マイクロコンピュータ２５は、このステップＳＴ１の判断を繰り返し実行することになる。表示切替ＳＷの操作がステップＳＴ１で検出される（ステップＳＴ１の判断が「Ｙ」）と、その操作、たとえば１回押されるか２回押されるかに応じてマイクロコンピュータ２５が表示モードを切り換える指令を表示部１０に出力する（ステップＳＴ２）。表示部１０は、マイクロコンピュータ２５の指令に応じて輝度分布のヒストグラム表示を切り替えて表示するか、輝度分布のヒストグラム表示をオフさせる。図３に示すステップＳＴ３−１は相対輝度分布を表示する通常のヒストグラム表示の場合、ステップＳＴ３−２は絶対輝度分布のヒストグラム表示の場合、そしてステップＳＴ３−０はヒストグラム表示ＯＦＦの場合である。一旦表示されたヒストグラム表示画面は、つぎにステップＳＴ１で表示切替ＳＷ３３が操作され、かつステップＳＴ２で現在表示中のものと異なる表示モードが指示されるまで維持される。

図４（Ａ）にヒストグラム表示ＯＦＦの場合、図４（Ｂ）に通常の相対輝度分布のヒストグラム表示の場合、図４（Ｃ）に絶対輝度分布のヒストグラム表示の場合について、それぞれ表示画像例を示す。
これらの図で画像情報としてシャッタースピード（１／６０）とＦ値（Ｆ２．８）を表示しているが、これはマニュアル露出補正モードで図２に示す各種設定ＳＷ（十字キースイッチ）３５を操作することにより設定され、あるいは、自動露出補正モードで予め定められたＥＶ値の表示情報例である。また、図４（Ｃ）に示す絶対輝度分布のヒストグラム表示では、横軸にＥＶ値のスケールが表示され、かつ現在のＥＶ値が矢印で指示表示されている。このＥＶ値のスケール表示や現在のＥＶ値の指示表示は、ＥＶ値検出手段（本例ではマイクロコンピュータ２５の一機能）がＥＶ値を検出し、絶対輝度分布のヒストグラム表示画面の横軸と対応させることで実現される。この現在のＥＶ値の指示は、とくにマニュアル露出補正モードでＥＶ値を大きくするか小さくするかの判断に有用である。

従来のヒストグラム表示は、図４（Ｂ）に示すように撮像した画像の輝度の最大値から最小値までの相対輝度分布情報を表示するものであり、絶対輝度の分布についてはわからなかった。カメラの中にはヒストグラムと同時に撮影時のシャッター制御値、絞り値を表示するものがあり、これから計算により絶対輝度（露光時に設定されるＥＶ値、以下、単にＥＶ値というときは、このＥＶ値をいう）を知ることができるが、直感的に把握しにくい。
本実施の形態では、図４（Ｃ）に示すように、輝度分布のヒストグラムの横軸を絶対輝度（演算によるＥＶ値、以下、演算ＥＶ値という）とすることにより絶対輝度レベルを視覚的に表示することができる。したがって撮影者は、たとえば、通常は相対輝度分布のヒストグラム表示を選択しておき、ＥＶ値を変更したくなったら確認のために絶対輝度分布のヒストグラム表示に切り替えて、その変更操作を行うような使い方が可能となる。

このような絶対輝度表示では、従来のような相対輝度表示に比べて、より直接的に被写体の明るさに関する情報を表示できる利点がある。また、絶対輝度の演算では相対輝度レベルをパラメータとして用いているが、絶対輝度は基本的にＥＶ値（厳密には演算ＥＶ値）そのものであるため、絶対輝度がＥＶ値に対して線形に変化する。そのためＥＶ値を変化させたときの絶対輝度分布のシフトの仕方が予想しやすく、撮影者は、ＥＶ値をどの方向にどれだけ変化させるようにすれば、輝度表示の分布が所望のものになるかを数回の操作で容易に、かつ感覚的に把握しやすいという利点がある。なお、絶対輝度の演算に相対輝度レベルを用いているが、その相対輝度の読み出し時にガンマ変換処理をスキップさせることから、相対輝度レベルを用いていること自体が、上述した分布形状シフトのＥＶ値変化に対する線形性を損なうことがない。
このような理由から、本実施の形態ではＥＶ値の変更操作により露出オーバーや露出アンダーを有効に防止して意図した輝度での撮像が容易になる。

つぎに、露光条件の設定について説明する。
露出条件決定に際して一般的には、デジタルカメラの測光部により測光が行なわれ、その測光結果に基づいて絞りやシャッタースピードの調節が行なわれる。図１では図示していないが、測光部とはモニタ画像内の、たとえば中央部の特定範囲（ターゲット枠内）に被写体を納めた画角で、その特定範囲の輝度平均を求める手段である。
自動露出補正（プログラムＡＥ）モードでは、この測光結果と、たとえば絞り優先ＡＥモード、絞り込み優先プログラムＡＥモード（いわゆる風景モード）、絞り開放優先プログラムＡＥモード（いわゆるポートレートモード）、高速シャッター速度優先プログラムＡＥモード（いわゆるスポーツモード）などから選択された所望のＡＥモードとによってＥＶ値が選択される。より詳細には、図２に示す露出補正ＳＷ３４や各種設定ＳＷ３５が操作されて所望のＡＥモードが選択されたときは、これを図１に示す露出補正設定部２４が検知し、保持しているＡＥプログラム線図から所望のＥＶ値を読み出して、ＥＶ値に応じた制御を露出制御部２２がモータドライバ２０、ＴＧ２１およびアナログ信号処理回路５内の可変利得アンプに対して実行する。このときモータドライバ２０により絞りが、ＴＧ２１によりシャッタースピードなどの制御値が、可変利得アンプにより信号レベルがそれぞれ制御される。

本実施の形態では、絶対輝度分布を演算する露出演算部２３が、画像内を小さいＮ×Ｍ個の領域に区分して、それぞれの輝度平均を求めることから、たとえば画面中央付近の幾つかの領域の輝度平均が求められるため、測光部を別途設ける必要がないという利点がある。つまり、露出演算部２３はスポット反射式測光計（測光部）の機能を兼ねることができる。

つぎに、露出補正時のヒストグラム表示画面の表示と非表示の自動切り替え機能について説明する。図５は、この切り替え動作を示すフローチャートである。また、図６（Ａ）、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）に、それぞれ、ヒストグラム表示がないモニタ画像、規定のＥＶ値によるヒストグラム表示ありのモニタ画像、シャッタースピード変更後のＥＶ値によるヒストグラム表示ありのモニタ画像を示す。

図２に示すモード選択手段としての露出補正ＳＷが操作され、必要に応じて各種設定ＳＷが操作されることにより、所定のプログラムＡＥモードまたはマニュアル露出補正モードが選択されたとする。図５に示すステップＳＴ１０で、この露出補正ＳＷの操作が、図１に示すモード検知手段としての露出補正設定部２４により検知される。露出補正設定部２４は、露出モードの種類を検出する機能を有し、その検出した露出モードに応じて必要なＥＶ値を内蔵メモリ内のＡＥプログラム線図から読み出し、あるいは露出演算部２３により計算させる。

ステップＳＴ１０の検知結果が「Ｙ」のときに、露出補正設定部２４は露出補正設定中か否かをステップＳＴ１１で監視する。ステップＳＴ１１では、たとえば、露出補正ＳＷが再度操作されてＯＦＦとなった、あるいは直ぐにシャッターが切られたなどのときに露出補正設定が中止されたと判断される。あるいは、一定時間の間に露出補正値（絞り値、シャッタースピードなど）が変更されなかった場合も、露出補正設定が中止されたと判断される。

ステップＳＴ１１の判断結果が「Ｙ」、すなわち露出補正設定中であると判断されたときは、露出補正設定ステップＳＴ１２で露出補正設定状態に移行させた後、ステップＳＴ１３で表示モードが通常であるかが判断される。ここで通常の表示モードとは、モニタ画像が表示部１０に表示されている場合であり、設定メニューなどの表示部１０に表示されているときは他の設定操作が行われているので、このステップＳＴ１３の判断は「Ｎ」となって一旦処理が終了し、ステップＳＴ１０の露出補正ＳＷの再操作待ち状態となる。

ステップＳＴ１３の判断が「Ｙ」のときは通常の表示モードであるので、ステップＳＴ１４においてマイクロコンピュータ２５が表示部１０にヒストグラム表示許可を与えることによって、モニタ画像にヒストグラム表示画面が重ねて表示される。
撮影者は、図６（Ｂ）のように表示されたヒストグラムを見ながら図２に示す各種操作ＳＷ３５を操作することによってＥＶ値を変更することができる。なお、図６はマニュアルでシャッタースピードを変更する場合であることから、相対輝度分布のヒストグラム表示例を示しているが、図４（Ｃ）に示す絶対値輝度分布のヒストグラム表示でも同じような操作が可能である。図６では、撮影者の便宜を図るため、シャッタースピードやＦ値を変更したときのＥＶ値も表示している。図６（Ｂ）では変更前であるためＥＶ値が「０．０」と表示され、図６（Ｃ）の変更後ではＥＶ値が「＋１．０」に変化している。

一方、図５に示すステップＳＴ１１の判断が「Ｎ」のときは露出補正設定が中止されたと判断されるので、露出補正設定部２４は、ステップＳＴ１５で露出補正設定状態を解除した後、つぎのステップＳＴ１６で上記と同様に通常の表示モードであるかを判断する。この判断が「Ｙ」のときはヒストグラム表示をＯＦＦし、「Ｎ」のときは一旦処理を終了し、ステップＳＴ１０における露出補正ＳＷの操作待ち状態に以降する。

撮影者にとって、露出補正時に常にヒストグラム表示がされるのはフレーミング上邪魔になることがあり、邪魔な時にいちいちヒストグラムを非表示とするための操作を行うのはわずらわしい。
本実施の形態では、ヒストグラム表示画面の表示と非表示の制御を自動で実行することから、露出補正を終えてシャッターを押す段階になってヒストグラム表示が残っている場合でも、非表示の操作を行う必要がなく使い勝手がよいという利点がある。

本発明は、デジタルカメラ、および、デジタルの電子スチルカメラの機能を有するビデオカメラや携帯無線端末などの用途に広く適用できる。

本発明の実施の形態にかかるデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。デジタルカメラのスイッチおよび電子ビューファインダーの配置を示す図である。ヒストグラム表示の切り替え制御を示すフローチャートである。ヒストグラム表示ＯＦＦの場合、相対輝度分布のヒストグラム表示の場合、絶対輝度分布のヒストグラム表示の場合の表示画像例を示す図である。露出補正時のヒストグラム表示画面の表示と非表示の自動切り替え制御を示すフローチャートである。ヒストグラム表示がないモニタ画像、規定のＡＥ値によるヒストグラム表示ありのモニタ画像、シャッタースピード変更後のＡＥ値によるヒストグラム表示ありのモニタ画像を示す表示画像例を示す図である。

符号の説明

１…デジタルカメラ、２…レンズ、３…絞り機構、４…撮像素子、５…アナログ信号処理回路、６…デジタル−アナログ変換回路、７…画像メモリ、８…画像処理部、９_−１…第１ヒストグラム生成部、９_−２…第２ヒストグラム生成部、１０…表示部、１１…記憶媒体、１２…露出制御機構、１３…ガンマ変換部、２０…モータドライバ、２１…タイミング発生回路、２２…露出制御部、２３…露出演算部、２４…露出補正設定部、２５…マイクロコンピュータ、３０…外部スイッチ、３１…カメラボディ、３２…レリーズＳＷ、３３…表示切替ＳＷ、３４…露出補正ＳＷ、３５…各種設定ＳＷ

Claims

撮像素子と、
撮影時またはモニタ時に撮像素子に入力され光電変換され得る光の輝度分布に対応した絶対輝度分布のヒストグラムデータを作成するヒストグラム生成手段と、
ヒストグラム生成手段で生成した絶対輝度分布のヒストグラムデータを表示する表示手段と、
撮像時またはモニタ時の露出量を表すＥＶ値を検出するＥＶ値検出手段と、
露出補正機能を含む処理を実行する処理手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記絶対値輝度分布の表示上に前記ＥＶ値に関する指標を表示し、前記処理手段の露出補正量に応じて前記絶対輝度分布の表示および前記指標を変化させる
ことを特徴とするジタルカメラ。
前記露出補正量に応じて変化させる指標は、現在のＥＶ値である
請求項１に記載のデジタルカメラ。
前記ヒストグラム生成手段は、前記撮像時またはモニタ時に設定されたＥＶ値に、前記撮像素子の出力信号の相対輝度から適正輝度レベルを引いた差を加算し、前記絶対輝度分布のヒストグラムデータを生成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
撮影時またはモニタ時に撮像画面内の特定領域の絶対輝度を前記絶対輝度分布のヒストグラムデータから検出する絶対輝度検出手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記絶対輝度分布の表示上に前記特定領域のＥＶ値の分布範囲に対応するスケールを前記ＥＶ値に関する指標の一つとして表示する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のデジタルカメラ。
ガンマ変換処理を行う処理手段をさらに有し、
前記ヒストグラム生成手段は、前記ガンマ変換処理をスキップして得られた輝度データを用いる
請求項１乃至４の何れかに記載のデジタルカメラ。
前記撮像素子の出力信号に基づいて相対輝度分布のヒストグラムを生成する第２のヒストグラム生成手段と、
絶対輝度分布の表示と相対輝度分布の表示とを選択する選択手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記選択手段による選択に応じて絶対輝度分布の表示と相対輝度分布の表示とを切り換える
ことを特徴とする請求項１乃至５に記載のデジタルカメラ。
操作により各種モードを選択するモード選択手段と、前記モード選択手段により選択したモードを検知するモード検知手段とをさらに備え、
前記表示手段は、前記モード検知手段により露出補正モードが選択されたことを検知した場合に、ヒストグラムを前記表示手段に撮影画像またはモニタ画像とともに表示し、前記モード選択手段により露出補正モードと異なるモードが選択されたことを前記モード検知手段が検知した場合に、前記表示手段の表示画面中のヒストグラムを非表示にする
ことを特徴とする請求項１乃至６に記載のデジタルカメラ。
撮像素子と、
撮影時またはモニタ時に撮像素子に入力され光電変換され得る光の輝度分布に対応した絶対輝度分布のヒストグラムデータを作成するヒストグラム生成手段と、
ヒストグラム生成手段で生成した絶対輝度分布のヒストグラムデータを表示する表示手段と、
操作により少なくとも露出補正モードを含む各種モードを選択するモード選択手段と、
前記モード選択手段により選択したモードを検知するモード検知手段とを備え、
前記露出補正モードが選択されたことを前記モード検知手段が検知した場合に、前記絶対輝度分布のヒストグラムを前記表示手段に撮影画像またはモニタ画像とともに表示し、前記モード検知手段により前記露出補正モードが非選択となったことを前記モード検出手段が検知した場合に、前記表示手段の表示画面中の絶対輝度分布のヒストグラムを非表示にする
ことを特徴とするデジタルカメラ。