JP4975247B2

JP4975247B2 - 電子カメラ、電子カメラの制御方法、及び、プログラム

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Publication number: JP4975247B2
Application number: JP2004345643A
Authority: JP
Inventors: 一記喜多
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2004-11-30
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2024-11-30
Also published as: JP2006157526A

Description

本発明は、デジタルカメラ等の電子カメラ、電子カメラの制御方法、及び、プログラムに関する。

一般に、デジタルカメラ等の電子カメラの多くは、ピント（フォーカス）や絞りなどの調整が自動化されている。たとえば、特許文献１に記載の「オートフォーカスカメラ」では、レンズ情報と測距情報とに基づいて被写界深度を算出すると共に、その被写界深度と測距情報とに適合した最適なＡＦ（オートフォーカス）モードを選択するようにしている。また、特許文献２に記載の「被写界深度表示装置」では、構図内の注目被写体の距離と絞り値及び焦点距離から被写界深度を計算し、他の被写体がその被写界深度に入っているか否かをファインダ内のランプ表示でユーザに知らせるようにしている。また、特許文献３に記載の「撮影距離明示装置」では、ズームレンズの焦点距離や測距距離及び絞り値から被写界深度を計算し、ファインダ内のバーの長さで表示している。

特許第３０２６５８９号特開平５−２３２３７１号公報特開平８−２２０４１９号公報

ところで、電子カメラで撮影された画像は、様々な媒体（パソコンのディスプレイや印刷用紙等）を用いて可視化され、最終的に鑑賞に供されるが、上記の従来技術にあっては、いずれも、鑑賞時の画像の大きさがまったく考慮されていないため、鑑賞画像の大きさによっては、ピントがずれて見えたりすることがあった。

これは、電子カメラにおける撮影時の確認像は、覗き窓（ファインダ）を通して見える小さな像、あるいは、数インチ程度のモニタ画面に映し出される小さな像であるのに対して、最終的に鑑賞に供される像は、それよりも遙かに大きなもの、たとえば、印刷用紙の場合には名刺判やＬ判等々の多様なサイズになるため、とりわけ大きな用紙サイズの場合に錯乱円が拡大されてしまい、ピントが合っていないように見えてしまうおそれがあるからである。ここで、被写体にピントを合わせたときにピント位置にある“点”はＣＣＤ／ＣＭＯＳ画面上でも“点”に写るが、ピント位置以外の場所にある“点”は、ＣＣＤ／ＣＭＯＳ画面上ではボケて“円”に写る。この“円”のことを“錯乱円”といい、ピントが合って見える錯乱円の許容値のことを“許容錯乱円径”（又は許容ボケ）という。

そこで、本発明は、被写体の画像撮影時に、その画像を鑑賞する際のサイズ（印刷用紙サイズ等）を任意に指定できるようにして、当該指定サイズに適合した許容ボケ（許容錯乱円直径）を設定し、その許容ボケに合わせて撮影条件を変更することにより、鑑賞画像の画質改善を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、所定の撮影条件で被写体を撮影してその被写体像の画像信号を生成する撮像手段と、この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段と、この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定手段と、このサイズ指定手段によって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定手段と、前記読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定手段と、この絞り値演算手段によって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記被写体像を明視距離から鑑賞させるか、前記サイズの対角寸法に相当する距離から鑑賞させるかを選択する選択手段を更に備え、前記演算手段は、前記サイズ指定手段によって指定されたサイズと前記選択手段によって選択された鑑賞方法とに適合した許容錯乱円径を演算することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段を備えた電子カメラの制御方法であって、撮像部に所定の撮影条件で被写体を撮影させ、その被写体像の画像信号を生成する撮像ステップと、この撮像ステップにより生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定ステップと、このサイズ指定ステップによって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出しステップと、この読み出しステップによって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定ステップと、前記読み出しステップによって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定ステップと、この絞り値演算ステップによって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定ステップとを含むことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、請求項４に記載の発明は、電子カメラが備えるコンピュータを、撮像部に所定の撮影条件で被写体を撮影してその被写体像の画像信号を生成する撮像手段と、この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段と、この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定手段と、このサイズ指定手段によって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定手段と、前記読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定手段と、この絞り値演算手段によって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定手段として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、撮像される被写体像の鑑賞時のサイズに適合した許容錯乱円径を演算し、この演算された許容錯乱円径に対応させて撮影条件を変更するので、上記の不都合（ピントのずれ）を解消でき、画像の画質改善を図ることができる。

以下、本発明の実施例を、デジタルカメラへの適用を例にして、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。

図１は、デジタルカメラ１の正面図及び背面図である。この図において、特にそれに限定されないが、例示のデジタルカメラ１（電子カメラ）は、箱形のボディ２の前面に沈胴式のレンズ鏡筒３、ストロボ発光窓４、ファインダ前面窓５及び収音穴６などを配置すると共に、その上面に電源スイッチ７及びシャッターボタン８などを配置し、さらに、その背面にファインダ後面窓９、撮影モード／再生モード切り換えスイッチ１０、ズーム操作ボタン１１、メニューボタン１２、ジョグダイヤル１３、拡声穴１４及び液晶ディスプレイ１５などを配置し、加えて、その側面に蓋１６を有するメモリスロット１７を配置して、そのメモリスロット１７に着脱式の記憶媒体（たとえば、メモリカード１８）を挿入できるように構成されている。

図２は、デジタルカメラ１の内部ブロック図である。この図において、デジタルカメラ１は、機能毎に、音声入力系１９、撮像系２０（撮像手段）、制御系２１（サイズ指定手段、演算手段、撮影条件変更手段）、音声出力系２２、画像データ等メモリ系２３、表示系２４及び操作系２５などに分類することができる。

これらの系毎に説明すると、音声入力系１９は、ボディ前面の収音穴６の近くに配置されたマイク２６と、このマイク２６で拾った音を増幅するアンプ２７と、アンプ２７で増幅されたアナログの音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２８と、デジタル変換された音声信号を一時的に記憶する音声メモリ２９とを備える。

撮像系２０は、ボディ前面のレンズ鏡筒３に収められたズーム機能及びオートフォーカス機能付の撮影レンズ群３０と、この撮影レンズ群３０を通過した被写体像を二次元の画像信号（ここでは、縦横比が１対１の正方画像信号とする）に変換するＣＣＤやＣＭＯＳなどからなる電子撮像部３１と、この電子撮像部３１からの画像信号に対してガンマ補正等の所要の画像処理を施す映像処理部３２と、画像処理後の画像信号を一時的に記臆する画像メモリ３３とを備えるとともに、レンズ鏡筒３の不図示のフォーカス機構を駆動するフォーカス駆動部３４と、同ズーム機構を駆動するズーム駆動部３５と、ボディ前面のストロボ発光窓４に設けられたストロボ発光部３６と、このストロボ発光部３６を駆動するストロボ駆動部３７と、これらの各部（電子撮像部３１、映像処理部３２、フォーカス駆動部３４、ズーム駆動部３５、ストロボ駆動部３７）を制御するための撮影制御部３８とを備える。

制御系２１は、上記の各系を制御してデジタルカメラ１の動作を集中的にコントロールする制御回路３９と、この制御回路３９の動作に必要な各種プログラムを不揮発的に記憶するプログラムメモリ４０と、この制御回路３９の動作に必要な各種データを不揮発的に記憶するデータメモリ４１と、多種多様な印刷用紙の情報（図６、図７参照）をあらかじめ記憶する印刷用紙情報メモリ４２とを備える。

音声出力系２２は、制御回路３９から適宜に出力される音声データをアナログの音声信号に変換するＤ／Ａ変換部４３と、この音声信号を増幅するアンプ４４と、増幅された音声信号を拡声するためにボディ背面の拡声穴１４の近くに設けられたスピーカ４５とを備える。

画像データ等メモリ系２３は、画像データ（静止画データ及び動画データ）や音声データの汎用的な符号化方式（たとえば、静止画データにあってはＪＰＥＧ又はその互換形式、動画や音声データにあってはＭＰＥＧ又はその互換形式など）でデータの圧縮（符号化）と伸張（復号）を行う圧縮符号化・伸張復号部４６と、符号化された画像データや音声データを書き換え可能に記憶する画像＆音声メモリ媒体（図示の例では、ボディ側面のメモリスロット１７に挿入されるメモリカード１８）とを備える。

表示系２４は、制御回路３９から適宜に出力される表示データを所定の表示フォーマット（液晶ディスプレイ１５の解像度に適合した表示フォーマット）に変換する表示制御部４７と、表示制御部４７の出力信号を表示するためにボディ背面に設けられた画像モニタ（液晶ディスプレイ１５）とを備える。

操作系２５は、ボディ上面のシャッターボタン８や背面の撮影モード／再生モード切り換えスイッチ１０、ズーム操作ボタン１１、メニューボタン１２及びジョグダイヤル１３などを含む操作入力部４８と、この操作入力部４８からの操作信号を制御回路３９に入力するための入力回路４９とを備える。なお、ボディ背面に設けられている液晶ディスプレイ１５は、タッチパネル付のものであり、このタッチパネルの信号（タッチ座標等の信号）も、操作入力部４８や入力回路４９を経て制御回路３９に入力されるものとする。

図３（ａ）は、撮影モード選択時の液晶ディスプレイ１５の表示例を示す図である。この図において、表示画面５０は、ボディ背面の撮影モード／再生モード切り換えスイッチ１０を「撮影モード」の位置にしたときの液晶ディスプレイ１５の画面である。この表示画面５０は、撮像系２０からの動きを伴うスルー画像５１（構図調整等のためのモニタ画像）を表示すると共に、そのスルー画像５１の周辺に様々な撮影情報記号等を重畳表示している。たとえば、図示の例では、右上隅に、現在選択中の印刷用紙情報５２（図示の例では“Ｌ判”）が表示されている。なお、ここでは、印刷用紙としているが、これに限定されない。画像を視覚化して鑑賞する際の媒体であればよい。

図３（ｂ）は、印刷用紙選択画面５３の表示例を示す図である。この印刷用紙選択画面５３は、撮影モード選択中に所定のボタン操作が行われたときに液晶ディスプレイ１５に表示されるようになっており、図示の例では、“１１０判”、“ハーフ判”、“３５ｍｍ判”、・・・・、“名刺判”、・・・・などの多種多様な印刷用紙選択肢のうち、四角枠で囲まれた“Ｌ判”が選択されている。“Ｌ判”以外の印刷用紙に変更する場合には、変更先の印刷用紙を選択してからＯＫボタン５４を押せばよく、あるいは、変更をキャンセルする場合にはキャンセルボタン５５を押せばよい。

図４は、制御系２１の動作フローチャートを示す図である。このフローチャートを開始すると、まず、撮影モード／再生モード切り換えスイッチ１０をチェックして現在のモードが「撮影モード」であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。「撮影モード」でない場合には、再生モード等のその他のモード処理を実行し（ステップＳ１１）、「撮影モード」である場合には、印刷用紙変更を行うか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定は、たとえば、図３（ａ）における印刷用紙選択画面５３の右上隅に表示されている印刷用紙情報５２にユーザの指がタッチしたか否かによって行ってもよい。

印刷用紙変更を行う場合、すなわち、ステップＳ１２の判定結果が“ＹＥＳ”の場合には、図３（ｂ）に示した印刷用紙選択画面５３を液晶ディスプレイ１５に表示してユーザに対し、希望する印刷用紙の選択を促す（ステップＳ１３及びステップＳ１４）。そして、印刷用紙の変更が行われると、次に、その変更後の印刷用紙のサイズに応じて画像サイズ又は画質モード（撮影画像の解像度：たとえば、最高解像度のファイン、中間解像度のノーマル、低解像度のエコノミー等）を設定するとともに（ステップＳ１５）、印刷用紙のサイズに応じて、許容ボケ（許容錯乱円径）δを設定する（ステップＳ１６）。

次に、測光処理やホワイトバランス処理を実行（ステップＳ１７）した後、上記のステップＳ１６で設定された許容錯乱円径δに応じて、ＡＦ処理の合焦精度などを設定する（ステップＳ１８）。次に、ズーム操作の有無を判定（ステップＳ１９）して、ズーム操作が行われていればズーム処理を実行してから（ステップＳ２０）、上記のステップＳ１８で設定された合焦精度などに応じてＡＦ（自動合焦）処理を実行する（ステップＳ２１）。

ＡＦ処理では、例えば、フォーカス枠などＡＦ領域内の撮像映像の信号から、フィルタ等などを通して、高周波成分を抽出し、その輝度信号の振幅の大きさなどからコントラストの高低等を判断して、振幅やコントラストが最も高いところを探して、そこにフォーカスレンズの位置を合わせるように制御する。

一般的には、フォーカスレンズを駆動しながら、上記のコントラストの検出を行い、コントラストの低いところから徐々に、コントラストが徐々に上昇し、下がった所で、その下がる前の地点を頂上ピークとして判断して、フォーカスレンズの駆動を停止させる、いわゆる山登り制御などを行って、ＡＦ（合焦）動作を行う。

本例では、設定された許容錯乱円径δの大きさに応じて、上記のＡＦ動作によるピント位置をより正確なピント位置になるように制御する。より詳細には、設定された許容錯乱円径δの大きさに応じて、許容錯乱円径δに相当する焦点深度以内の焦点深度、すなわち、このときの被写界深度Ｚ（焦点が合って見える被写体側の距離の範囲））に相当する焦点深度（焦点が合って見える像の前後位置）をＺ ’とすると、焦点深度Ｚ’≒±δ F＝２δ F（δは許容錯乱円径、Ｆは絞り値）となるので、焦点深度Ｚ’がＺ’≦２δFとなるように、許容錯乱円径δがより小さい場合には、上記のＡＦ動作における合焦の判定や山登り制御の終了条件が、撮像映像のＡＦ領域内の信号の内、より高い周波数成分を用いて行う、もしくは、より高いコントラスト値の判定条件にて行うように切り替える。あるいは、山登り制御するフォーカスレンズ位置の駆動精度や駆動ステップの細かさ（ピッチ）などを、より高精度、もしくは、より細かなステップで駆動するように切り替えるよう制御する。

そして、被写体像のスルー画像を液晶ディスプレイ１５に表示し（ステップＳ２１）、シャッターボタン８の押し下げ操作（レリーズＯＮ操作）や他のキー操作の有無を判定し（ステップＳ２３）、他のキー操作を判定した場合には、そのキーに対応した処理を実行、たとえば、メニューボタン１２の操作であれば所要のメニュー表示処理を実行（ステップＳ２４）した後、再びステップＳ１０に復帰する一方、レリーズＯＮ操作を判定した場合には、測光処理やホワイトバランス処理を実行（ステップＳ２５）してから、撮影画像又は選択構図枠内領域の抽出画像を圧縮符号化・伸張復号部４６で圧縮符号化して、画像サイズや用紙サイズ、撮影条件データとともに、画像メモリ（メモリカード１８）に記憶（ステップＳ２６）した後、再びステップＳ１０に復帰する。

図５は、許容ボケ（許容錯乱円径）δの設定演算例を示す図である。この図において、（ａ）は、印刷画像を明視距離（２５ｃｍ）から見る場合の演算例であり、（ｂ）は印刷用紙の対角線距離から見る場合の演算例である。すなわち、前者（ａ）においては、選択された印刷用紙対角（Ｓ）と撮像デバイス対角（Ｙ）とに基づいて許容ボケ（許容錯乱円径）δを設定し、または、式「δ＝２５０×０．０００７７×Ｙ／Ｓ」を演算して求める。また、後者（ｂ）においては、撮像デバイス対角（Ｙ）に基づいて許容ボケ（許容錯乱円径）δを設定し、または、式「δ＝Ｓ×０．０００７７×Ｙ／Ｓ＝０．０００７７×Ｙ」を演算して求める。ここで、印刷用紙対角（Ｓ）とは、選択された印刷用紙の対角線の長さ（たとえば、１１０判の場合は２１．４０ｍｍ、ハーフ判の場合は３０．００ｍｍ、・・・・）のことをいい、また、撮像デバイス対角（Ｙ）とは、電子撮像部３１の撮像面の対角線の長さ（たとえば、２／３型ＣＣＤの場合は１１ｍｍ、１／２型ＣＣＤの場合は８ｍｍ、１／３型ＣＣＤの場合は６ｍｍ、・・・・）のことをいう。

図６及び図７は、許容ボケ（許容錯乱円径）δの設定演算に必要なデータテーブル５６、５７の一例を示す図であり、これらのデータテーブル５６、５７は、印刷用紙情報メモリ４２にあらかじめ記憶されている。図６のデータテーブル５６は、印刷画像を明視距離（２５ｃｍ）から見る場合の演算に用いられ、また、図７のデータテーブル５７は、印刷用紙の対角線距離から見る場合の演算に用いられる。これらのテーブル５６、５７には、用紙サイズの種類（“１１０判”、“ハーフ判”・・・・）毎のレコードが設けられており、各レコードには、用紙の幅方向寸法（Ｗ）フィールド５６ａ、５７ａ、用紙の縦方向寸法（Ｈ）フィールド５６ｂ、５７ｂ、及び用紙の対角線の長さフィールド５６ｃ、５７ｃ、撮像素子サイズ換算フィールド５６ｄ、５７ｄなどが設けられているとともに、図６のデータテーブル５６においては、明視距離（２５ｃｍ）から見た場合の許容錯乱円径フィールド５６ｅが設けられており、図７のデータテーブル５７においては、対角距離から見た場合の許容錯乱円径フィールド５７ｅが設けられている。

一般的に、人間の肉眼で細かなものを見分けられる能力は、角度にして１分（１′）程度と言われているが、写真などのように連続的に調子が変化するものを見た場合には、それよりも少しゆるめの角度２〜３分（２′〜３′）程度とされている。つまり、人の目には、２′〜３′よりも小さいものを見分けることができないとされており、２′〜３′程度以下のものはボケていることが分からず、シャープに見えるとされている。したがって、肉眼の明視距離（２５ｃｍ）から写真を見た場合、２５０ｍｍ×ｔａｎ（２′）〜２５０ｍｍ×ｔａｎ（３′）程度のボケ（０．１５〜０．２２ｍｍ）は、人間の目に許容できることになる。

一方、写真はその大きさに応じて、たとえば、対角寸法に相当する距離から眺めるのが自然だという考え方もある。たとえば、対角が２７ｃｍ（明視距離に近い）の八つ切りの印画紙では約０．２ｍｍまでのボケまでは許容できるが、３５ｍｍ判から八つ切りへの引き延ばしを例にすると、この場合の引き延ばし倍率は６倍になるので、３５ｍｍ判のボケは０．２÷６＝０．３３ｍｍとなり、この値が一般的な３５ｍｍ判（３６×２４ｍｍ）フィルムの許容ボケの大きさ、あるいは許容錯乱円径として採用されている。この方法では、印刷用紙や引き延ばし倍率にかかわらず、フィルムや撮像素子のサイズに相応して、所定の角度（２′〜３′）以内の許容錯乱円径であればよく、換算には便利であるが、皆が八つ切りサイズの用紙にだけ印刷する訳でもない。この換算法では、印刷用紙や引き延ばし倍率が大きくなるほど、荒いピントやボケでも許されることになるが、用紙サイズや引き延ばし倍率が大きい場合で、それらを近い距離で見る場合にはピントの粗さやボケが目立つことになるから、一概に視角の角度だけで許容ボケを決めると不都合を来すことがある。

以上の点に鑑み、本実施形態では、撮影モード中に印刷用紙のサイズをユーザの所望に応じて任意に選択できるようにすると共に、選択された印刷用紙サイズに応じて、画像の解像度や許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）を自動設定し、且つ、その画像の解像度や許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）に合わせて、ＡＦ処理や合焦精度などを設定するようにしたので、上記の不都合（用紙サイズや引き延ばし倍率が大きい場合で、それらを近い距離で見る場合にはピントの粗さやボケが目立つ）を解消し、印刷画像の許容ボケの程度を適正化して画質を向上することができる。

なお、上記の実施形態では、選択された印刷用紙サイズに応じて、画像の解像度や許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）を自動設定し、且つ、その画像の解像度や許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）に合わせて、ＡＦ処理や合焦精度などを設定するようにしているが、これに限定されない。たとえば、選択された印刷用紙サイズに応じて、画像の解像度や許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）を自動設定し、且つ、その許容ボケの大きさ（許容錯乱円径）に合わせて、被写界深度優先の自動露出（ＡＥ）撮影やパンフォーカス撮影などを行うようにしてもよい。

図８及び図９は、被写界深度優先のＡＥ撮影やパンフォーカス撮影などを行う場合の動作フローチャートを示す図である。このフローチャートを開始すると、まず、「撮影モード」であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。撮影モードでない場合は、再生モード等のその他のモード処理を実行し（ステップＳ３１）、撮影モードである場合には、所要の選択画面（図３（ｂ）の印刷用紙選択画面５３参照）を液晶ディスプレイ１５に表示してユーザの選択を促し（ステップＳ３２）、選択された印刷用紙の縦横比に相当する構図枠の縦横比を設定する（ステップＳ３３）。次に、選択された印刷用紙の寸法に応じて画像サイズ又は画質モードを設定し（ステップＳ３４）、設定画像サイズと縦横比から、ファインダに表示する構図枠の縦横画素比を算出する（ステップＳ３５）。

次いで、印刷された画像を明視距離から見るか否かを判定し（ステップＳ３６）、明視距離から見る場合には、印刷用紙対角（Ｓ）と撮像サイズ対角（Ｙ）から許容錯乱円径δを設定し、又は、式「δ＝２５０×０．０００７７×Ｙ／Ｓ」を計算する（ステップＳ３７）。また、明視距離から見る場合でなければ、用紙対角距離から見るか否かを判定し（ステップＳ３８）、用紙対角距離から見る場合には、撮像サイズ対角（Ｙ）から許容錯乱円径δを設定し、又は、式「δ＝Ｓ×０．０００７７×Ｙ／Ｓ＝０．０００７７×Ｙ」を計算する（ステップＳ３９）。また、用紙対角距離から見る場合でもなければ、許容錯乱円径δに任意の値を入力する（ステップＳ４０）。

そして、いずれの場合も、測光処理とホワイトバランス（ＷＢ）処理とを実行（ステップＳ４１）すると共に、ズーム処理やＡＦ処理を実行（ステップＳ４２）した後、合焦した被写体距離Ｌと焦点距離ｆを検出し（ステップＳ４３）、パンフォーカスによる自動露出を行うか否かを判定する（ステップＳ４４）。

そして、パンフォーカスによる自動露出を行う場合には、過焦点距離Ｌ∞に被写体距離Ｌを設定（ステップＳ４５）した後、上記のステップＳ４３で設定した焦点距離ｆと、ステップＳ３７、ステップＳ３９又はステップＳ４０で設定した許容錯乱円径δと、ステップＳ４５で設定した過焦点距離Ｌ∞とに基づいて、式「Ｆ＝ｆ² ／（δ・Ｌ∞）」を実行して絞り値Ｆを算出する（ステップＳ４６）。

また、パンフォーカスによる自動露出を行う場合でなければ、過焦点距離による自動露出を行うか否かを判定し（ステップＳ４７）、過焦点距離による自動露出を行う場合には、過焦点距離Ｌ∞に任意の値ＩＮＰＵＴを設定（ステップＳ４８）した後、上記のステップＳ４３で設定した焦点距離ｆと、ステップＳ３７、ステップＳ３９又はステップＳ４０で設定した許容錯乱円径δと、ステップＳ４８で設定した過焦点距離Ｌ∞とに基づいて、式「Ｆ＝ｆ² ／（δ・Ｌ∞）」を実行して絞り値Ｆを算出する（ステップＳ４６）。

また、過焦点距離による自動露出を行う場合でなければ、被写界深度設定による自動露出を行うか否かを判定し（ステップＳ４９）、被写界深度設定による自動露出を行う場合には、所望の前方被写界深度Ｔｆ又は後方被写界深度Ｔｒを入力して（ステップＳ５０）、その入力値を用いて式「Ｌ∞＝（Ｌ²／Ｔｆ−Ｌ）又はＬ∞＝（Ｌ²／Ｔｒ−Ｌ）」を演算して過焦点距離Ｌ∞を設定（ステップＳ５１）した後、上記のステップＳ４３で設定した焦点距離ｆと、ステップＳ３７、ステップＳ３９又はステップＳ４０で設定した許容錯乱円径δと、ステップＳ５１で設定した過焦点距離Ｌ∞とに基づいて、式「Ｆ＝ｆ² ／（δ・Ｌ∞）」を実行して絞り値Ｆを算出する（ステップＳ４６）。

また、被写界深度設定による自動露出を行う場合でなければ、被写界深度限界設定による自動露出を行うか否かを判定し（ステップＳ５２）、被写界深度限界設定による自動露出を行う場合には、所望の深度限界近点Ｌｍｉｎ又は深度遠点Ｌｍａｘを入力して（ステップＳ５３）、その入力値を用いて式「Ｌ∞＝Ｌ・Ｌｍｉｎ／（Ｌ−Ｌｍｉｎ）又はＬ∞＝Ｌ・Ｌｍａｘ（Ｌ−Ｌｍａｘ）」を演算して過焦点距離Ｌ∞を設定（ステップＳ５４）した後、上記のステップＳ４３で設定した焦点距離ｆと、ステップＳ３７、ステップＳ３９又はステップＳ４０で設定した許容錯乱円径δと、ステップＳ５４で設定した過焦点距離Ｌ∞とに基づいて、式「Ｆ＝ｆ² ／（δ・Ｌ∞）」を実行して絞り値Ｆを算出する（ステップＳ４６）。

なお、被写界深度限界設定による自動露出を行う場合でもなければ（ステップＳ５２の判定結果が“ＮＯ”の場合）、絞り値Ｆに任意の値を入力し（ステップＳ５５）、上記のステップＳ４６をパスする。

次に、露光量（ＥＶ）と絞り値Ｆとに基づいて、最適なシャッタ速度（１／Ｔ）を演算して設定し（ステップＳ５６）、そのシャッタ速度（１／Ｔ）と絞り値Ｆが利用範囲内に収まっているか否かを判定する（ステップＳ５７）。そして、利用範囲に収まっていなければ、例外処理を実行し（ステップＳ５８）、利用範囲に収まっていれば、被写体のスルー画像を設定縦横比の構図枠や被写界深度設定値等とともにファインダに表示する（ステップＳ５９）。

次いで、シャッターボタン８の押し下げ操作（レリーズＯＮ操作）や他のキー操作の有無を判定し（ステップＳ６０）、他のキー操作を判定した場合には、そのキーに対応した処理を実行、たとえば、メニューボタン１２の操作であれば所要のメニュー表示処理を実行（ステップＳ６１）した後、再びステップＳ３０に復帰する一方、レリーズＯＮ操作を判定した場合には、測光処理やホワイトバランス処理及びＡＦ処理を実行（ステップＳ６２）してから、設定撮影条件で電子撮像部３１を駆動してフルサイズの正方画像（電子撮像部３１で撮像可能な最大画素数の正方画像）を撮影する（ステップＳ６３）。そして、フルサイズ画像を同時に記録する場合（ステップＳ６４の“ＹＥＳ”）には、撮影したフルサイズ画像を符号化して画像メモリ（メモリカード１８）に記録し（ステップＳ６５）、最後に、撮影画像の中から設定された構図枠の領域を抽出して、その抽出画像を圧縮符号化・伸張復号部４６で圧縮符号化して、画像サイズや用紙サイズ、縦横比、撮影条件データとともに、画像メモリ（メモリカード１８）に記憶（ステップＳ６６）した後、再びステップＳ３０に復帰する。

以上のとおりであるから、この実施形態によれば、選択された印刷用紙サイズに応じた許容錯乱円径δを設定し、その許容錯乱円径δに合わせて、被写界深度優先の自動露出（ＡＦ）撮影や、パンフォーカス撮影を行うことができる。

ここで、被写界深度とは、ピントが合って見える範囲（距離）のことをいう。すなわち、焦点付近に結んだ像のボケが許容錯乱円径δ以下となるとき、そのボケはあたかも焦点が合っているように見える。このときの像側の焦点前後の範囲が“被写界深度Ｚ”になる。また、この被写界深度Ｚの近点は前方被写界深度Ｔｆ、遠点は後方被写界深度Ｔｒとなり、これらの前方被写界深度Ｔｆと後方被写界深度Ｔｒは、レンズの焦点距離ｆ、絞り値Ｆ、撮影距離Ｌ及び許容錯乱円径δから、式「Ｔｆ＝δＦＬ² ／（ｆ² ＋δＦＬ）、Ｔｒ＝δＦＬ² ／（ｆ²−δＦＬ）」によって与えられ、そして、被写界深度Ｚは、式「Ｚ＝Ｔｆ＋Ｔｒ＝Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ」で与えられる。但し、Ｌｍｉｎは被写界深度限界近点、Ｌｍａｘは被写界深度限界遠点である。

また、被写界深度限界遠点ｍａｘが無限遠となる撮影距離を「過焦点距離Ｌ∞（ＨｙｐｅｒＦｏｃａｌＤｉｓｔａｎｃｅ）」といい、この過焦点距離Ｌ∞では、Ｌ∞の１／２の距離から無減遠（∞）までピントが合って見える。このため、過焦点距離Ｌ∞と撮影距離Ｌとからも、次式（１）〜（４）のように、同様に被写界深度Ｚを求めることができる。

Ｌ∞＝ｆ² ／δＦ・・・・（１）
Ｌｍｉｎ＝（Ｌ∞×Ｌ）÷（Ｌ∞＋Ｌ）＝ｆ² Ｌ／（ｆ² ＋δＦＬ）・・・・（２）
Ｌｍａｘ＝（Ｌ∞×Ｌ）÷（Ｌ∞−Ｌ）＝ｆ² Ｌ／（ｆ² −δＦＬ）・・・・（３）
Ｚ＝Ｌｍａｘ−Ｌｍｉｎ＝２δＦＬ² ｆ² ／（ｆ⁴ −δ² Ｆ² Ｌ² ）・・・・（４）

このように、印刷用紙のサイズに応じて、ＡＦ制御の合焦精度レベルを制御したり、又は、ユーザ操作によりピントが合う距離範囲や被写界深度の深さなどを任意に設定することができるとともに、その被写界深度の深さを、選択された用紙サイズに応じて設定される許容錯乱円径δ（許容ボケ）の大きさに応じて設定されるので、印刷してみてからボケていた、あるいは、ピントが合いすぎていたなどという失敗を回避することができる。しかも、印刷用紙の大きさに応じて、ＡＦ処理やレンズ駆動などの許容精度を可変制御できるので、必要且つ充分な合焦精度や被写界深度に入るように、高精度でさらに効率的に制御することができ、平均的な処理時間を高速化できるというメリットもある。

デジタルカメラ１の正面図及び背面図である。デジタルカメラ１の内部ブロック図である。撮影モード選択時の液晶ディスプレイ１５の表示例を示す図及び印刷用紙選択画面５３の表示例を示す図である。制御系２１の動作フローチャートを示す図である。許容ボケ（許容錯乱円径）δの設定演算例を示す図である。許容ボケ（許容錯乱円径）δの設定演算に必要なデータテーブル５６の一例を示す図である。許容ボケ（許容錯乱円径）δの設定演算に必要なデータテーブル５７の一例を示す図である。被写界深度優先のＡＥ撮影やパンフォーカス撮影などを行う場合の動作フローチャートを示す図（１／３）である。被写界深度優先のＡＥ撮影やパンフォーカス撮影などを行う場合の動作フローチャートを示す図（２／３）である。被写界深度優先のＡＥ撮影やパンフォーカス撮影などを行う場合の動作フローチャートを示す図（３／３）である。

符号の説明

１デジタルカメラ（電子カメラ）
２０撮像系（撮像手段）
２１制御系（サイズ指定手段、演算手段、撮影条件変更手段）

Claims

所定の撮影条件で被写体を撮影してその被写体像の画像信号を生成する撮像手段と、
この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段と、
この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定手段と、
このサイズ指定手段によって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
この読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定手段と、
前記読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定手段と、
この絞り値演算手段によって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定手段と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
前記被写体像を明視距離から鑑賞させるか、前記サイズの対角寸法に相当する距離から鑑賞させるかを選択する選択手段を更に備え、
前記演算手段は、前記サイズ指定手段によって指定されたサイズと前記選択手段によって選択された鑑賞方法とに適合した許容錯乱円径を演算することを特徴とする請求項１に記載の電子カメラ。
被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段を備えた電子カメラの制御方法であって、
撮像部に所定の撮影条件で被写体を撮影させ、その被写体像の画像信号を生成する撮像ステップと、
この撮像ステップにより生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定ステップと、
このサイズ指定ステップによって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出しステップと、
この読み出しステップによって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定ステップと、
前記読み出しステップによって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定ステップと、
この絞り値演算ステップによって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定ステップと
を含むことを特徴とする電子カメラの制御方法。
電子カメラが備えるコンピュータを、
撮像部に所定の撮影条件で被写体を撮影してその被写体像の画像信号を生成する撮像手段と、
この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズと、そのサイズに対応する許容錯乱円径を記憶する記憶手段と、
この撮像手段により生成された画像信号に基づく被写体像の鑑賞時のサイズを、前記記憶手段に記憶されている複数のサイズの中から選択して指定するサイズ指定手段と、
このサイズ指定手段によって指定されたサイズに適合した許容錯乱円径を前記記憶手段から読み出す読み出し手段と、
この読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に対応してＡＦ精度を設定するＡＦ精度設定手段と、
前記読み出し手段によって読み出された許容錯乱円径に応じて、絞り値を算出して設定する絞り値設定手段と、
この絞り値演算手段によって演算された絞り値に応じて、シャッタ速度を算出して設定するシャッタ速度設定手段
として機能させることを特徴とするプログラム。