JP5120109B2

JP5120109B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP5120109B2
Application number: JP2008169981A
Authority: JP
Inventors: 直晶寄田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: JP2010011260A

Description

本発明は、撮像装置に関するものである。

従来、撮像装置によりフラッシュ光の発光を行いつつ被写体を撮影する場合、発光を行うための充電が完了するまで待機し、被写体の撮影を行っていた。また、近年、フラッシュ光の発光を行わずに撮像素子を高感度に設定して撮影を行う撮像装置（例えば、特許文献１参照）や、発光用の充電量を検出し、検出された充電量に応じて撮像素子の感度を設定し、撮影を行う撮像装置（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開２００５−２０４１２０号公報特開２００７−９６９９５号公報

しかしながら、フラッシュ光を必要とする撮影の場合、発光用の充電が完了するまで被写体を撮影することができず、撮影タイミングを逃す場合があった。また、特許文献１及び２記載の撮像装置の場合、発光用の充電が完了するのを待たずに被写体を撮影することができるため撮影タイミングを逃すことはないが、フラッシュ光の発光を行いつつ低感度で撮影することができる場合であっても高感度で撮影を行う場合があり、フラッシュ光の発光を行いつつ低感度で撮影された場合の画質と比較して画質が低下する場合があった。

本発明の目的は、撮影タイミングを逃さず、かつ高画質を有する被写体画像を得ることができる撮像装置を提供することである。

本発明の撮像装置は、被写体光を撮像する撮像素子から出力される撮像信号に基づき画像データを生成する撮像部と、前記撮像素子による撮像の際にフラッシュ光の発光を行なう必要があるか否かを判別する発光判別部と、前記発光を行なうための充電が完了したか否かを判別する電力判別部と、前記発光判別部により前記発光を行なう必要があると判別され、前記電力判別部により前記充電が完了していないと判別された場合、前記発光を伴わずに撮影する特殊撮影モードにより撮影を行なう撮影制御部と、前記特殊撮影モードによる撮影が可能か否かを判別する撮影判別部とを備え、前記撮影制御部は、前記撮影判別部により前記特殊撮影モードによる撮影が不可能と判別された場合には、前記電力判別部により前記充電が完了したと判別されると前記発光を行ないつつ撮影する通常撮影モードにより撮影を行なうことを特徴とする。

本発明の撮影装置によれば、撮影タイミングを逃さず、かつ高画質を有する被写体画像を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る電子カメラについて説明する。図１は、実施の形態に係る電子カメラ２のシステム構成を示すブロック図である。図１に示すように、電子カメラ２は、マイクロプロセッサ等により構成され、電子カメラ２の各部を統括的に制御する制御部４を備えている。

撮像素子６は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等により構成され、図示しない撮影レンズを透過した被写体光を撮像して撮像信号を図示しないＡ／Ｄ変換回路に対して出力する。撮像素子６から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄ変換回路においてアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像処理部８に対して出力される。

画像処理部８は、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号の画像データに対して階調補正等の画像処理を行う。画像処理部８により画像処理された画像データは、後述する撮影モードの種別、撮影日時、露出等の撮影に関する情報と共に、Ｅｘｉｆ（Ｅｘｃｈａｎｇａｂｌｅｉｍａｇｅｆｉｌｅｆｏｒｍａｔ）等の所定の形式で、一時的に記憶部１０に記憶される。

記録媒体１２は、電子カメラ２に設けられたカードスロット（図示せず）に着脱可能に装着される可搬性を有する記録媒体であり、例えば、ＣＦカード、ＳＤカード、スマートメディア等が用いられる。記録媒体１２には、制御部４により記憶部１０から読み込まれた画像データ及び画像データに付加されている撮影に関する情報が記録される。

表示部１４は、撮像素子６からのリアルタイム画像であるスルー画像または記録媒体１２に記録された画像、及び記録媒体１２に記録されている撮影に関する情報やメニュー（選択項目）等を表示する。操作部１６は、電源をオン／オフする電源スイッチ、撮影等を指示するためのレリーズボタン、表示部１４にメニュー等を表示させるためのメニューボタン、後述する撮影モードを選択するためのモードボタン、メニュー項目の選択等を行うための十字キー、決定ボタン（ＯＫボタン）等を含んで構成されている。

測光センサ１８は、撮像素子６からの画像を複数の領域に分割して測光する多分割測光センサであり、各領域の光量または光強度を測定する。測光センサ１８による各領域における測光結果は、制御部４に対して出力される。発光回路２０は、制御部４の制御の下、被写体を照明するためのフラッシュ光の発光を行うための回路である。また、発光回路２０には充電回路２２が接続されている。充電回路２２は、図示しないコンデンサ等を用いて発光回路２０による発光に必要な充電を行うための回路である。

次に、図２に示すフローチャートを用いて、実施の形態に係る電子カメラ２の撮影時の動作について説明する。なお、電子カメラ２は、通常撮影モードと特殊撮影モードを有している。通常撮影モードとは、フラッシュ光の発光を要しない場合において発光を伴わずに撮影が行われるモード、及び発光を必要とし、かつ発光用の充電が完了している場合において発光を伴って撮影が行われるモードである。また、特殊撮影モードとは、発光を必要とし、かつ発光用の充電が完了していない場合において、感度及び階調の少なくとも一方を調整し、発光を伴わずに撮影が行われるモードのことである。

まず、制御部４は、電子カメラ２の電源がオンの状態でユーザーによりレリーズボタンの押し下げが行われたことを認識すると（ステップＳ１１）、測光センサ１８による各領域における測光結果を取得し（ステップＳ１２）、ステップＳ１２において取得した測光結果に基づいて、被写体に対してフラッシュ光の発光を行う必要があるか否かの判別を行う（ステップＳ１３）。

即ち、制御部４は、発光の要否を判別するために、ステップＳ１２において取得した測光結果から画像全体の輝度値Ｂ_Ａを算出し、輝度値Ｂ_Ａが予め設定されている閾値Ｌ_１（記憶部１０に記憶されている）を超えているか否かを判別する。そして、閾値Ｌ_１を超えている場合には発光を行う必要がないと判別し（ステップＳ１３：Ｎｏ）、閾値Ｌ_１以下の場合には発光を行う必要があると判別する（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）。

ステップＳ１３において発光を行う必要がないと判別された場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、通常撮影モードに移行し、発光を伴わずに撮影を行う（ステップＳ１４）。一方、ステップＳ１３において発光を行う必要があると判別された場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、制御部４は、発光のための充電が完了しているか否かの判別を行う（ステップＳ１５）。

即ち、制御部４は、充電回路２２内の図示しない充電制御部から充電が完了したことを示す信号を受信しているか否かを判別する。充電制御部から信号を受信している場合、制御部４は、充電が完了したと判別し（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、通常撮影モードに移行し、発光を行いつつ撮影を行う（ステップＳ１６）。一方、例えば電子カメラ２の電源がオンされた直後や発光を伴った撮影の直後等、充電が完了しておらず、充電制御部から信号を受信していない場合、制御部４は、充電が完了していないと判別し（ステップＳ１５：Ｎｏ）、特殊撮影モードに移行し、特殊撮影モードによる撮影を行う（ステップＳ１７）。

図３は、ステップＳ１７に示す特殊撮影モードによる撮影の動作について説明するためのフローチャートである。制御部４は、図２のステップＳ１２において取得した測光結果に基づいて、被写体が逆光状態であるか否かを検出する（ステップＳ２０）。具体的には、例えば公知の顔認識処理等を用いて、画像中の主要な被写体である主被写体を識別する。次に、測光センサ１８による各領域における測光結果から、主被写体が位置する領域の測光結果を取得し、主被写体が位置する領域の輝度値Ｂ_１を算出する。同様に、主被写体が位置する領域以外の他領域の測光結果を取得し、他領域の輝度値Ｂ_２を算出する。そして、輝度値Ｂ_１及び輝度値Ｂ_２の差（Ｂ_２−Ｂ_１）が予め設定されている閾値Ｌ_２（記憶部１０に記憶されている）を超えているか否かの判別を行う。そして、閾値Ｌ_２を超えている場合には逆光状態であることを検出し、閾値Ｌ_２以下の場合には逆光状態でないことを検出する。

ステップＳ２０において逆光状態であることが検出された場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、制御部４は、発光を伴わずに撮影を行う（ステップＳ２１）。次に、制御部４は、ステップＳ２１において撮像素子６により撮像された画像データに対して画像処理部８により画像の階調補正を行う（ステップＳ２２）。階調補正とは、画像内の暗部領域の明度を向上させる補正のことである。制御部４は、図２のステップＳ１２において取得した測光結果から画像の各画素の輝度値を求め、求めた輝度値から画像の明部領域と暗部領域とを区別する。制御部４は、暗部領域の輝度値に応じて明度を向上させる処理を行う。即ち、輝度値が低いほど明度をより高くする処理を行う。

一方、ステップＳ２０において逆光状態でないことが検出された場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、制御部４は、電子カメラ２において設定し得る感度、シャッタスピード及び絞りにより被写体の画像を適正露出で得られるか否かを判別する（ステップＳ２３）。例えば、シャッタスピードを限界まで遅くし、絞りを限界まで大きくした場合における適正感度が、撮像素子６において設定し得る感度に含まれているか否かを判別する。撮像素子６において設定し得る感度に含まれている場合には画像を適正露出で得られると判別し、含まれていない場合には画像を適正露出で得られないと判別する。

被写体の画像を適正露出で得られる場合には（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、制御部４は、撮像素子６の感度をステップＳ２３において求めた適正値までアップさせる調整を行う（ステップＳ２４）。同時に、シャッタスピード及び絞りをステップＳ２３において求めた値に変更する。そして、制御部４は、ステップＳ２４において調整された露出条件で発光を伴わずに撮影を行う（ステップＳ２５）。

一方、被写体の画像を適正露出で得られない場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、制御部４は、撮像素子６の感度を上限までアップさせて撮影された画像に階調補正を施すことにより適正画像が得られるか否かを判別する（ステップＳ２６）。即ち、シャッタスピードを限界まで遅くし、絞りを限界まで大きくし、感度を上限までアップさせて撮影された画像が階調補正されることにより適正画像になり得るか否かを判別する。

階調補正することにより適正画像が得られる場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、制御部４は、撮像素子６の感度を上限までアップさせる調整を行う（ステップＳ２７）。同時に、シャッタスピード及び絞りをステップＳ２３において求めた値に変更する。そして、制御部４は、ステップＳ２７において調整された露出条件で発光を伴わずに撮影を行う（ステップＳ２８）。次に、制御部４は、ステップＳ２８において撮像素子６により撮像された画像データに対して画像処理部８により画像の階調補正を行う（ステップＳ２９）。具体的には、ステップＳ２２における処理と同様の処理を行う。

一方、階調補正することにより適正画像が得られない場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、制御部４は、特殊撮影モードによる撮影が不可である旨、発光用の充電が完了するまで待機を促す旨をユーザーに対して報知する（ステップＳ３０）。具体的には、表示部１４にその旨を知らせる文字、短縮文字または記号等を表示させる。または、電子カメラ２に設けられている図示しないスピーカーを用いて音で報知するか、電子カメラ２にＬＥＤ等の表示素子を設け、表示素子を点灯または点滅等させて報知する。そして、制御部４は、通常撮影モードに移行し、発光用の充電が完了したか否かの判別を行う（ステップＳ３１）。制御部４は、図示しない充電制御部から充電が完了したことを示す信号を受信するまで、ステップＳ３０における報知を継続する。そして、制御部４は、発光用の充電が完了した後（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、発光しつつ撮影を行う（ステップＳ３２）。

撮影が終了した後、制御部４は、表示部１４に、撮影された画像と共に、特殊撮影モードまたは通常撮影モードで撮影されたかを表示する（図２のステップＳ１８）。特殊撮影モードにおいては、階調補正による撮影（ステップＳ２１）、感度アップによる撮影（ステップＳ２４）、または感度アップと階調補正とによる撮影（ステップＳ２８）であるかも表示する。例えば、「感度アップ撮影モード」「階調補正撮影モード」「感度アップ及び階調補正撮影モード」「通常撮影モード」のような文字または記号を用いて表示部１４に表示させる。次に、制御部４は、画像データに上述の撮影モードの種類（特殊撮影モードで撮影されたならば、どのようなモードであったかを示す情報）を例えばタグデータとして付加し、付加された撮影モードの種類と共に画像データを記録媒体１２に記録する（ステップＳ１９）。

この実施の形態に係る電子カメラによれば、感度アップによる撮影、階調補正による撮影または感度アップと階調補正とによる撮影のうち最適な特殊撮影モードにより撮影を行うことができるため、フラッシュ光の発光を必要とし、発光を行うための充電が完了していない場合においても、撮影タイミングを逃すことなく、かつ高画質を有する被写体画像を得ることができる。

なお、上述の実施の形態に係る電子カメラおいては、特殊撮影モードとして感度アップによる撮影及び階調補正による撮影が含まれているが、特殊撮影モードとして感度アップによる撮影のみが含まれている場合、感度アップによる撮影が可能な場合のみ特殊撮影モードによる撮影を行い、それ以外は通常撮影モードにより撮影を行う。同様に、特殊撮影モードとして階調補正による撮影のみが含まれている場合、階調補正による撮影が可能な場合のみ特殊撮影モードによる撮影を行い、それ以外は通常撮影モードにより撮影を行う。

また、上述の実施の形態においては、図３のステップＳ２６〜Ｓ２９の処理を行っているが、これらの処理を有効にするか否かをユーザーに予め設定させる構成にすることもできる。有効にした場合には、上述の実施の形態と同様にステップＳ２６〜Ｓ２９の処理を行い、無効にした場合には、これらの処理を省略する。

本発明の実施の形態に係る電子カメラのシステム構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係る電子カメラにおける撮影時の動作について説明するためのフローチャートである。特殊撮影モードによる撮影の動作について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

２…電子カメラ、４…制御部、６…撮像素子、８…画像処理部、１０…記憶部、１２…記録媒体、１４…表示部、１６…操作部、１８…測光センサ、２０…発光回路、２２…充電回路。

Claims

被写体光を撮像する撮像素子から出力される撮像信号に基づき画像データを生成する撮像部と、
前記撮像素子による撮像の際にフラッシュ光の発光を行なう必要があるか否かを判別する発光判別部と、
前記発光を行なうための充電が完了したか否かを判別する電力判別部と、
前記発光判別部により前記発光を行なう必要があると判別され、前記電力判別部により前記充電が完了していないと判別された場合、前記発光を伴わずに撮影する特殊撮影モードにより撮影を行なう撮影制御部と、
前記特殊撮影モードによる撮影が可能か否かを判別する撮影判別部とを備え、
前記撮影制御部は、前記撮影判別部により前記特殊撮影モードによる撮影が不可能と判別された場合には、前記電力判別部により前記充電が完了したと判別されると前記発光を行ないつつ撮影する通常撮影モードにより撮影を行なうことを特徴とする撮像装置。
前記被写体が逆光状態であるか否か検出する逆光検出部を更に備え、
前記撮影判別部は、前記逆光検出部による検出結果に基づいて前記特殊撮影モードによる撮影が可能か否かを判別することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記画像データに基づく画像の階調を補正する階調補正部を更に備え、
前記階調補正部は、前記撮影判別部により前記特殊撮影モードによる撮影が可能であると判別された場合、前記逆光検出部による検出結果に基づいて前記画像の階調を補正することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
前記特殊撮影モードによる撮影によって前記被写体の画像を適正露出で得られるか否かを判別する適正露出判別部を更に備え、
前記撮影判別部は、前記適正露出判別部による判別結果に基づいて前記特殊撮影モードによる撮影が可能か否かを判別することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の撮像装置。
前記撮像素子の感度を調整する感度調整部を更に備え、
前記感度調整部は、前記撮影判別部により前記特殊撮影モードによる撮影が可能であると判別された場合、前記適正露出での前記被写体の画像が得られるように、前記撮像素子の感度を調整することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の撮像装置。
前記特殊撮影モードにより撮影された画像であることを表示する表示部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の撮像装置。
前記特殊撮影モードにより撮影された画像であることを示す情報を、前記撮影された画像に基づく画像データと共に記録する記録部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の撮像装置。
前記通常撮影モードにより撮影が行なわれる場合には、前記電力判別部により前記充電が完了したと判別されるまで待機を促す旨を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の撮像装置。