JP5264318B2 - Imaging apparatus and control method thereof - Google Patents

Imaging apparatus and control method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP5264318B2
JP5264318B2 JP2008163706A JP2008163706A JP5264318B2 JP 5264318 B2 JP5264318 B2 JP 5264318B2 JP 2008163706 A JP2008163706 A JP 2008163706A JP 2008163706 A JP2008163706 A JP 2008163706A JP 5264318 B2 JP5264318 B2 JP 5264318B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
divided
exposure time
exposure
luminance information
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008163706A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010004489A (en
JP2010004489A5 (en
Inventor
勇 妹尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2008163706A priority Critical patent/JP5264318B2/en
Publication of JP2010004489A publication Critical patent/JP2010004489A/en
Publication of JP2010004489A5 publication Critical patent/JP2010004489A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5264318B2 publication Critical patent/JP5264318B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Studio Devices (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Stroboscope Apparatuses (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

本発明は、撮像装置及びその制御方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and a control method thereof.

従来の撮像装置において、露出制御は自動化され、カメラ操作が未熟な人でも通常の被写体であれば失敗することなく撮影を行うことが可能となっている。また、これらのカメラにおいて夜景や夕景などの低照度下で静止画撮影を行う場合に、フラッシュを用いた撮影やスローシャッターを用いた撮影が行われている。また、フラッシュ光が距離的に届かず、背景が暗くなってしまうような状況においては、シャッターを低速シャッターとすることで背景を明るくし、人物はフラッシュ光により明るくするスローシンクロ撮影の手法がとられている。   In a conventional imaging apparatus, exposure control is automated, and even a person who is not familiar with camera operation can take a picture without failure if it is a normal subject. In addition, when using these cameras to shoot still images under low illuminance such as night views and sunset views, shooting using a flash or shooting using a slow shutter is performed. Also, in situations where the flash light does not reach the distance and the background becomes dark, a slow sync photography method is used in which the background is brightened by using a low-speed shutter and the person is brightened by the flash light. It has been.

特にこのスローシンクロ撮影において、人物が画面の真中にいない場合にカメラが人物を背景だと認識し、人物が白飛びしてしまうのを改善する方法として、エリア分割して測光する方法を用いた撮像装置がある(例えば、特許文献1参照)。この撮像装置において、各エリアから得られる測光データに基づいて、露光時間の制御及びフラッシュの発光制御を行うことが開示されている。   In particular, in this slow sync shooting, the method of measuring light by dividing the area was used as a method to improve the situation that the camera recognizes the person as the background when the person is not in the middle of the screen and the person is overexposed. There exists an imaging device (for example, refer patent document 1). In this imaging apparatus, it is disclosed that exposure time control and flash emission control are performed based on photometric data obtained from each area.

また、撮像素子としてCMOSセンサ等のXYアドレス方式の撮像素子を採用した撮像装置がある(例えば、特許文献2参照)。   In addition, there is an image pickup apparatus that employs an XY address type image pickup element such as a CMOS sensor as the image pickup element (see, for example, Patent Document 2).

特開2002−229094号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-229094 特開2003−32556号公報JP 2003-32556 A

しかしながら、上述した従来のスローシンクロ撮影方法では、全画面を同じ露光時間で露光するため、背景を十分な明るさで撮影できないことがあった。   However, in the conventional slow sync photography method described above, since the entire screen is exposed with the same exposure time, the background may not be photographed with sufficient brightness.

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、低照度下の撮影時に、画面全体に亘ってより適正な明るさで撮影できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable photographing with more appropriate brightness over the entire screen when photographing under low illuminance.

上記目的を達成するために、本発明の発光装置を本発光させる前にプリ発光させる撮像装置は、2次元に配置した複数の光電変換素子を有する撮像素子と、前記発光装置をプリ発光させて前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第1の輝度情報と前記発光装置をプリ発光させずに前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第2の輝度情報とに基づいて、複数の分割領域に分割された前記撮像素子のそれぞれの分割領域の露光時間を演算する露光時間演算手段と、前記露光時間演算手段により演算された前記それぞれの分割領域の露光時間に基づいて、露光開始タイミングを前記複数の分割領域毎に異ならせる露光制御手段と、前記第1及び第2の輝度情報に基づいて、前記複数の分割領域の内、前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在する領域である第1の分割領域と前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在しない領域である第2の分割領域とを判断する判断手段と、前記第1の分割領域が露光されている期間に前記発光装置を発光させる発光制御手段と、を有し、前記露光時間演算手段は、前記第1の分割領域の露光時間よりも前記第2の分割領域の露光時間が長くなるように演算し、前記露光制御手段は、前記第2の分割領域の露光を開始してから前記第1の分割領域の露光を開始させるIn order to achieve the above-described object, an imaging device that performs pre-light emission before causing the light- emitting device of the present invention to perform main light emission includes an image sensor having a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements, and pre-lights the light- emitting device. First luminance information, which is luminance information of image data obtained by imaging with the imaging device, and luminance information of image data obtained by imaging with the imaging device without causing the light- emitting device to emit pre-light. 2 based on the luminance information, and the exposure time calculation means for calculating the exposure time of each of the divided areas of the image sensor is divided into divided regions of several, said respective calculated by pre Symbol exposure time calculating means of it based on the exposure time of the divided regions, and exposure control means for varying the exposure start timing for each of the plurality of divided regions, based on the first and second luminance information, the plurality of divided regions A first divided region that is a region where a subject is present at an effective distance of the light emitted from the light emitting device, and a second divided region that is a region where the subject is present at a distance at which the light emitted from the light emitting device is effective determination means for determining bets, the first divided region have a, and light emission control means for emitting the light emitting device during a period that is exposed, the exposure time calculation means, the first divided area Calculation is performed so that the exposure time of the second divided region becomes longer than the exposure time, and the exposure control means starts the exposure of the first divided region after starting the exposure of the second divided region. Let

また、発光装置を本発光させる前にプリ発光させる、2次元に配置した複数の光電変換素子を有する撮像素子を有する撮像装置の本発明の制御方法は、露光時間演算手段が、前記発光装置をプリ発光させて前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第1の輝度情報と前記発光装置をプリ発光させずに前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第2の輝度情報とに基づいて、複数の分割領域に分割された前記撮像素子のそれぞれの分割領域の露光時間を演算する露光時間演算工程と、露光制御手段が、前記露光時間演算工程で演算された前記それぞれの分割領域の露光時間に基づいて、露光開始タイミングを前記複数の分割領域毎に異ならせる露光制御工程と、判断手段が、前記第1及び第2の輝度情報に基づいて、前記複数の分割領域の内、前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在する領域である第1の分割領域と前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在しない領域である第2の分割領域とを判断する判断工程と、発光制御手段が、前記第1の分割領域が露光されている間に前記発光装置を発光させる発光制御工程と、を有し、前記露光時間演算工程は、前記第1の分割領域の露光時間よりも前記第2の分割領域の露光時間が長くなるように演算し、前記露光制御工程は、前記第2の分割領域の露光を開始してから前記第1の分割領域の露光を開始させるFurther, according to the control method of the present invention for an imaging apparatus having an imaging element having a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements that perform pre-emission before the main emission of the light emitting apparatus , the exposure time calculation means includes the light emitting apparatus . First luminance information, which is luminance information of image data obtained by pre-light emission and imaged by the image sensor, and luminance of image data obtained by the image sensor without pre-lighting the light- emitting device a is based on the second luminance information information, and the exposure time calculation step of calculating the exposure time for each of the divided areas of the image sensor is divided into a plurality of divided regions, exposure control means, before Symbol exposure time based on the exposure time of the calculated the respective divided regions in the calculating step, an exposure control step of varying the exposure start timing for each of the plurality of divided regions, a determination unit, wherein the first and second Based on the degree information, among the plurality of divided areas, the first divided area, which is the area where the subject is at a distance where the light emitted from the light emitting device is effective, and the distance where the light emitted from the light emitting apparatus is effective. A determination step of determining a second divided region which is a region where a subject does not exist, a light emission control step of causing the light emission control unit to emit light while the first divided region is exposed; have a, the exposure time calculation step, the first than the exposure time of the divided region is calculated as the exposure time of the second divided area is increased, the exposure control step, the second split After the exposure of the area is started, the exposure of the first divided area is started .

本発明によれば、低輝度化の撮影時に、画面全体に亘ってより適正な明るさで撮影することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to shoot with more appropriate brightness over the entire screen when shooting with low brightness.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施の形態における撮像装置の主要構成を示すブロック図である。同図において、1はレンズ群(図1では、簡略的に1枚で示している。)、2は絞り、3は絞りを駆動させる絞り駆動モータ、4は絞り2の位置を検出する絞り状態検出センサを示している。本実施の形態においては、絞り2がメカシャッター機能(遮光手段)を兼用しており、静止画撮影時には絞り2を瞬時に閉じることでメカシャッターを実現している。5はNDフィルタ、6はNDフィルタ6を駆動させるNDフィルタ駆動モータ、7はNDフィルタ6の位置を検出するNDフィルタ状態検出検出センサ、8はCMOSセンサ等の撮像素子を示している。なお、撮像素子8はCMOSセンサに限られるものではなく、2次元に配置した複数の光電変換素子をXYアドレス方式で駆動するXYアドレス型のセンサであれば、他の撮像素子であっても構わない。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of the imaging apparatus according to the present embodiment. In the figure, 1 is a lens group (in FIG. 1, a single lens is simply shown), 2 is a diaphragm, 3 is a diaphragm drive motor for driving the diaphragm, and 4 is a diaphragm state for detecting the position of the diaphragm 2. A detection sensor is shown. In the present embodiment, the diaphragm 2 also serves as a mechanical shutter function (light-shielding means), and a mechanical shutter is realized by closing the diaphragm 2 instantaneously during still image shooting. Reference numeral 5 denotes an ND filter, 6 denotes an ND filter driving motor for driving the ND filter 6, 7 denotes an ND filter state detection detection sensor for detecting the position of the ND filter 6, and 8 denotes an image sensor such as a CMOS sensor. The image sensor 8 is not limited to a CMOS sensor, and may be another image sensor as long as it is an XY address type sensor that drives a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements by the XY address method. Absent.

9はCDS/AGC回路、10はA/D変換器を示している。ここで、CDS/AGC回路9、A/D変換器10は撮像素子8に組み込んだり、デジタル信号処理回路11に含まれるように構成しても構わない。11はA/D変換器10から出力された映像信号をデジタル処理するデジタル信号処理回路、12はデジタル信号処理回路11からの輝度・色等の情報を受けて各種演算を行い、制御信号を出力するマイクロコンピュータである。13は絞り機構駆動回路、14は撮像素子8の電荷読出しを制御したり、電荷をリセットするリセットパルスをコントロールする電子シャッター機能を含む撮像素子駆動回路である。この撮像素子駆動回路14の電子シャッター機能及び絞り2のメカシャッター機能により、撮像素子8の露光時間が制御されることになる。即ち、撮像素子駆動回路14と絞り2が露光時間制御手段を構成する。15はNDフィルタの光路への挿入/退避をするNDフィルタ駆動回路、16はゲインを制御するAGC制御回路を示している。   9 denotes a CDS / AGC circuit, and 10 denotes an A / D converter. Here, the CDS / AGC circuit 9 and the A / D converter 10 may be incorporated into the image sensor 8 or included in the digital signal processing circuit 11. Reference numeral 11 denotes a digital signal processing circuit that digitally processes the video signal output from the A / D converter 10, and reference numeral 12 receives information such as luminance and color from the digital signal processing circuit 11, performs various calculations, and outputs a control signal. It is a microcomputer. Reference numeral 13 denotes an aperture mechanism drive circuit, and reference numeral 14 denotes an image sensor drive circuit including an electronic shutter function for controlling charge reading of the image sensor 8 and controlling a reset pulse for resetting the charge. The exposure time of the image sensor 8 is controlled by the electronic shutter function of the image sensor drive circuit 14 and the mechanical shutter function of the diaphragm 2. That is, the image sensor driving circuit 14 and the diaphragm 2 constitute an exposure time control means. Reference numeral 15 denotes an ND filter driving circuit for inserting / removing the ND filter into / from the optical path, and 16 denotes an AGC control circuit for controlling the gain.

17は映像信号の輝度情報を検出する輝度情報検波回路、18は検波の情報に基づき演算する輝度情報演算回路、19は輝度情報演算回路18の演算結果に基づいてエリア分割を行うエリア分割回路である。20はマイクロコンピュータ12または、輝度情報検波回路17の検波結果、輝度情報演算回路18の演算結果、エリア分割回路19のエリア分割結果に基づいて各エリアの露光時間を演算する露光時間演算部である。21は同様にマイクロコンピュータ12または輝度情報検波回路17、輝度情報演算回路18、エリア分割回路19により得られるに情報に基づいてフラッシュ23の発光する場合に発光量や発光タイミングを演算するフラッシュ用演算部(発光時間演算手段)である。22は発光制御回路であり、フラッシュ用演算部21の演算結果により実際のフラッシュ発光を制御する装置であり、フラッシュ23のフラッシュ発光管へ信号を送り、フラッシュの発光が行われる。なお、フラッシュ23は、撮像装置に一体的に備えられたものであっても、着脱可能な構成であっても構わない。また、24は撮像装置の映像を記録する記録媒体を示している。   Reference numeral 17 denotes a luminance information detection circuit that detects luminance information of the video signal, 18 denotes a luminance information calculation circuit that calculates based on detection information, and 19 denotes an area division circuit that performs area division based on the calculation result of the luminance information calculation circuit 18. is there. An exposure time calculation unit 20 calculates the exposure time of each area based on the detection result of the microcomputer 12 or the luminance information detection circuit 17, the calculation result of the luminance information calculation circuit 18, and the area division result of the area division circuit 19. . Similarly, reference numeral 21 denotes a flash calculation that calculates a light emission amount and a light emission timing when the flash 23 emits light based on information obtained by the microcomputer 12, the luminance information detection circuit 17, the luminance information calculation circuit 18, and the area division circuit 19. Unit (light emission time calculation means). Reference numeral 22 denotes a light emission control circuit, which is a device for controlling actual flash light emission based on the calculation result of the flash calculation unit 21, and sends a signal to the flash light emission tube of the flash 23 to emit light from the flash. Note that the flash 23 may be provided integrally with the imaging apparatus or may be detachable. Reference numeral 24 denotes a recording medium for recording video of the imaging apparatus.

上記構成を有する撮像装置における通常の撮影では、先ず、撮像素子8に蓄えられた電荷をCDS/AGC回路9でサンプリング及び増幅させA/D変換器10でデジタル画像データに変換し、デジタル信号処理回路11へ送る。そして輝度情報検波回路17にて画像データから被写体の輝度成分を抽出し測光を行い、マイクロコンピュータ12にて被写体の適正輝度を求める。マイクロコンピュータ12は、この輝度情報を基に適正な露出値の画像信号が得られるように、絞り機構駆動回路13、NDフィルタ駆動回路15、AGC制御回路16、及び撮像素子駆動回路14(電子シャッター機能および読出し機能)を制御をする。   In normal imaging in the imaging apparatus having the above-described configuration, first, charges accumulated in the imaging device 8 are sampled and amplified by the CDS / AGC circuit 9 and converted into digital image data by the A / D converter 10, and digital signal processing is performed. Send to circuit 11. The luminance information detection circuit 17 extracts the luminance component of the subject from the image data and performs photometry, and the microcomputer 12 obtains the appropriate luminance of the subject. The microcomputer 12 has an aperture mechanism drive circuit 13, an ND filter drive circuit 15, an AGC control circuit 16, and an image sensor drive circuit 14 (electronic shutter) so that an image signal having an appropriate exposure value can be obtained based on the luminance information. Function and read function).

次に、本実施の形態における露出制御及びフラッシュ制御方法について、図2〜図4を参照して説明する。図2及び図3は、エリア分割を説明するための図であり、図4は、撮像素子8と絞り2の駆動タイミングを示すタイミングチャートである。   Next, an exposure control and flash control method in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3 are diagrams for explaining area division, and FIG. 4 is a timing chart showing drive timings of the image sensor 8 and the diaphragm 2.

先ず、輝度情報検波回路17において、静止画撮影時のフラッシュプリ発光前後の輝度情報をそれぞれ検出する。このフラッシュプリ発光前後の輝度情報を基に、輝度情報演算回路18にて輝度情報の反射率および輝度差に基づき、フラッシュ光が届くエリアと届かない背景エリアとの情報を検出する。そして、この情報に基づきエリア分割回路19にて静止画本撮影時の制御エリアとしてエリア分割を行う。   First, the luminance information detection circuit 17 detects luminance information before and after flash pre-emission during still image shooting. Based on the luminance information before and after the flash pre-light emission, the luminance information calculation circuit 18 detects information on the area where the flash light reaches and the background area where the flash light does not reach based on the reflectance and the luminance difference of the luminance information. Based on this information, the area dividing circuit 19 performs area division as a control area at the time of still image shooting.

例えば、低照度の場合にフラッシュプリ発光して得られる被写体の画像が図2に示すような場合、フラッシュプリ発光前後の輝度情報の反射率および輝度差を基に、図3のような2つのエリア(分割領域)にエリア分割する。   For example, when the subject image obtained by flash pre-emission in the case of low illuminance is as shown in FIG. 2, based on the reflectance and luminance difference of luminance information before and after flash pre-emission, two images as shown in FIG. Divide the area into areas (divided areas).

そして、本撮影ではこのエリア分割の結果及び輝度情報演算回路18の結果を用いて、露光時間演算部20により各エリア(分割領域毎)の露光時間を、そしてフラッシュ用演算部21によりフラッシュ23の本発光量を演算する。ここで、フラッシュが到達しないと判断されたエリア(図3に示す例では、エリア1)に関しては露光時間を長くする必要がある。そのため、露光時間演算部20による演算結果に基づき、露光時間を長くすべきエリアと判断されたエリア(エリア1)では、露光時間が短いと判断されたエリアよりも時間的に先に撮像素子駆動回路14の電子シャッター制御により一括リセットを行う(t1)。このように、露光時間に応じてエリア毎に露光開始タイミングが異なるように制御する。ただし、読出し動作時に読み出しパルスにより電荷が読み出されることで電荷が無くなりリセット動作と同様の効果が得られるため、露光時間が一番長いエリアに関してはリセット動作を必ず行う必要は無い。その後、エリア間の露光時間差をおいて、フラッシュ光が到達すると判断された、露光時間の短いエリア(図3の例ではエリア2)の一括リセット動作を行う(t2)。その後、本撮影の読出しが行われまでの間の時間において、フラッシュ23の本発光をフラッシュ用演算部21により演算された本発光量に従って行う(t3)。その後、露光時間の終了時間になると(露光時間の経過後)、絞り2を閉じることで全画面の露光を同時に終了し、読出し動作を行う(t4)。この動作により、画面全体の露光の同時性が維持される。   In the actual photographing, the result of the area division and the result of the luminance information calculation circuit 18 are used to determine the exposure time of each area (each divided area) by the exposure time calculation unit 20 and the flash 23 by the flash calculation unit 21. The main light emission amount is calculated. Here, it is necessary to lengthen the exposure time for the area where the flash is determined not to reach (in the example shown in FIG. 3, area 1). Therefore, based on the calculation result by the exposure time calculation unit 20, in the area (area 1) determined to be an area where the exposure time should be increased, the image sensor is driven earlier in time than the area determined to have a short exposure time. Batch reset is performed by electronic shutter control of the circuit 14 (t1). As described above, the exposure start timing is controlled to be different for each area according to the exposure time. However, since the charge is read out by the read pulse during the read operation, the charge is lost and the same effect as the reset operation can be obtained. Therefore, it is not always necessary to perform the reset operation for the area having the longest exposure time. Thereafter, a batch reset operation is performed for an area with a short exposure time (area 2 in the example of FIG. 3), which is determined that flash light arrives, with an exposure time difference between the areas (t2). Thereafter, during the time until the main photographing is read, the main light emission of the flash 23 is performed according to the main light emission amount calculated by the flash calculating unit 21 (t3). Thereafter, when the end time of the exposure time is reached (after the exposure time has elapsed), the aperture 2 is closed to simultaneously end the exposure of the entire screen and perform the reading operation (t4). By this operation, the simultaneous exposure of the entire screen is maintained.

次に本実施の形態における撮像装置の露出制御の手順について、図5に示すフローチャートを用いて説明を行う。   Next, the procedure of exposure control of the imaging apparatus in the present embodiment will be described using the flowchart shown in FIG.

処理が開始されると、まず、ステップS101にて、上述したエリア別の露光制御を行うかどうかの条件判断を行う。ここでは、例えばボタン操作やメニュー設定にて本制御が切り替えられる場合などでは、本制御開始されるかをユーザー設定の条件により判断する。ステップS101にてユーザー設定が上述した制御を行うと設定していない場合はステップS101へ戻る。また、本制御を行う設定になっている場合には、ステップS102へ進む。   When the process is started, first, in step S101, a condition determination is made as to whether or not the above-described exposure control for each area is performed. Here, for example, when the present control is switched by a button operation or menu setting, whether the present control is started is determined based on a user setting condition. If the user setting is not set in step S101 to perform the above-described control, the process returns to step S101. If it is set to perform this control, the process proceeds to step S102.

ステップS102では静止画撮影の一連の動作においてフラッシュプリ発光前の輝度情報を取得し、次に、フラッシュ用演算部21により、フラッシュ23のプリ発光のための発光量を演算する(ステップS103)。ステップS103にて計算されたプリ発光量に基づき、フラッシュ23のプリ発光制御を行い(ステップS104)、プリ発光して得られた画像の輝度情報を取得する(ステップS105)。そして、ステップS102で得た輝度情報と、ステップS105で得た輝度情報(フラッシュプリ発光前後の輝度情報)に基づき、反射率や輝度差等の輝度情報を演算する(ステップS106)。   In step S102, luminance information before flash pre-emission is acquired in a series of still image shooting operations, and then the flash calculation unit 21 calculates the light emission amount for pre-emission of the flash 23 (step S103). Based on the pre-emission amount calculated in step S103, pre-emission control of the flash 23 is performed (step S104), and luminance information of the image obtained by pre-emission is acquired (step S105). Based on the luminance information obtained in step S102 and the luminance information obtained in step S105 (luminance information before and after flash pre-emission), luminance information such as reflectance and luminance difference is calculated (step S106).

次にステップS107では、ステップS106の演算結果を用いてエリア分割の必要があるかどうかを判断する。エリア分割が必要かどうかの判断は、例えば、フラッシュプリ発光前後に得られる画像の輝度差を求め、求めた輝度差が、予め設定された閾値よりも少ないかどうかを調べることにより判断することができる。輝度差が予め設定された閾値よりも低い場合には、エリア毎に露光時間を変えなくても、各エリアの明るさが十分な画像を得ることができるため、エリア分割の必要が無いと判断する(ステップS107でNO)。一方、輝度が予め設定された閾値以上の場合には、全画面で同じ露光時間で撮影を行った場合に、明るい領域では白飛び、暗い領域では黒潰れが発生する可能性がある。そのため、上述したエリア毎の露光時間の制御を行うべく、エリア分割が必要であると判断する(ステップS107でYES)。   Next, in step S107, it is determined whether area division is necessary using the calculation result of step S106. The determination of whether or not area division is necessary can be made by, for example, obtaining a luminance difference between images obtained before and after flash pre-emission and examining whether or not the obtained luminance difference is smaller than a preset threshold value. it can. When the brightness difference is lower than a preset threshold, it is possible to obtain an image with sufficient brightness in each area without changing the exposure time for each area, so it is determined that there is no need for area division (NO in step S107). On the other hand, when the luminance is equal to or higher than a preset threshold, there is a possibility that overexposure occurs in a bright area and blackout occurs in a dark area when shooting is performed on the entire screen with the same exposure time. Therefore, it is determined that area division is necessary to control the exposure time for each area described above (YES in step S107).

エリア分割の必要が無いと判断された場合にはステップS112へ進み、従来から行われている方法により撮影を行う。ステップS112で撮影を行った後、ステップS113へ進んで撮影は終了となり、ステップS101へ戻る。   If it is determined that there is no need to divide the area, the process proceeds to step S112, and photographing is performed by a conventional method. After shooting in step S112, the process proceeds to step S113 to end the shooting, and the process returns to step S101.

一方、エリア分割の必要があると判断された場合には(ステップS107でYES)、上述したエリア分割を含む露光制御を行うべく、ステップS108へ進む。ステップS108ではステップS106の演算結果に従って、図2及び図3を参照して上述したようにしてエリア分割を行う。ステップS109ではエリア分割を受けて、露光時間演算部20により各エリアの露光時間を算出する。更に、ステップS110では、各エリア毎にフラッシュ用演算部21によりステップS105で得られた輝度情報に基づいてフラッシュ23の本発光量および発光タイミングを制御する。そして、ステップS111では、図4を参照して上述したように、ステップS109及びS110において算出された各エリアに対する露光時間と、フラッシュ23の本発光量及び発光タイミングとを制御して本撮影を行う。次のステップS113にて撮影の一連の動作を終了し、ステップS101へ戻る。   On the other hand, if it is determined that area division is necessary (YES in step S107), the process proceeds to step S108 to perform exposure control including area division as described above. In step S108, according to the calculation result of step S106, area division is performed as described above with reference to FIGS. In step S109, after the area division, the exposure time calculation unit 20 calculates the exposure time of each area. Further, in step S110, the main light emission amount and the light emission timing of the flash 23 are controlled on the basis of the luminance information obtained in step S105 by the flash calculation unit 21 for each area. In step S111, as described above with reference to FIG. 4, the main photographing is performed by controlling the exposure time for each area calculated in steps S109 and S110, the main light emission amount and the light emission timing of the flash 23. . In the next step S113, a series of shooting operations is terminated, and the process returns to step S101.

ここで、特にステップS109の露光時間演算と、ステップS110のフラッシュ発光量演算、及び、ステップS113の撮影の制御が本発明の特徴となるため、以下により具体的に説明する。   Here, the exposure time calculation in step S109, the flash light emission amount calculation in step S110, and the photographing control in step S113 are features of the present invention, and will be described in more detail below.

まず、露光時間とフラッシュ発光量の演算の説明を行う。露光時間とフラッシュ発光量はそれぞれ別々に演算が行われる。フラッシュ発光量の演算方法としては、各エリア毎に下記の式(1)に基づいて算出される。
Target=(((Ltarget−L2)+(L2−L1))/(L2−L1))xTp …(1)
First, the calculation of the exposure time and the flash emission amount will be described. The exposure time and the flash emission amount are calculated separately. As a calculation method of the flash light emission amount, it is calculated for each area based on the following formula (1).
T Target = (((L target −L 2 ) + (L 2 −L 1 )) / (L 2 −L 1 )) xT p (1)

なお、上記式(1)において、TTargetは目標とするフラッシュの発光時間、Ltargetは目標輝度値、L1はプリ発光前の輝度値、L2はプリ発光後の輝度値、Tpプリ発光時間を表している。 In the above equation (1), T Target is the target flash emission time, L target is the target luminance value, L 1 is the luminance value before pre-emission, L 2 is the luminance value after pre-emission, and T p pre- Indicates the light emission time.

まず、予め定められた適正露出とされる輝度目標値Ltargetからプリ発光後の輝度値L2を引き算することで、輝度目標値Ltargetに対してプリ発光後の輝度値L2がどの程度が過不足しているかを算出する。次にプリ発光後の輝度値L2からプリ発光前の輝度値Lを引き算することにより、プリ発光を行ったことでどの程度被写体に影響を及ぼしたかを演算する。これらの2つの結果を加算することで、輝度目標値Ltargetとするために、プリ発光前の輝度値L1に対してどの程度輝度を増加させるかを算出することができる。この結果に対して、プリ発光によりどの程度輝度が増加したかで除することにより、本発光ではどの程度発光すれば良いかを算出することができる。この一連の演算が式(1)により算出可能となる。 First, by subtracting the luminance value L 2 after the pre-light emission from the luminance target value L target that is set to a predetermined appropriate exposure, the degree of the luminance value L 2 after the pre-light emission with respect to the luminance target value L target is determined. It is calculated whether or not there is excess or deficiency. Then by subtracting the luminance value L 1 prior to preliminary light emission from the luminance value L 2 after pre-emission, to calculate how affected the extent subject by performing the pre-flash. By adding these two results, it is possible to calculate how much the luminance is increased with respect to the luminance value L 1 before the pre-light emission in order to obtain the luminance target value L target . By dividing this result by how much the luminance is increased by the pre-emission, it is possible to calculate how much light should be emitted in the main emission. This series of operations can be calculated by equation (1).

また、露光時間は、各エリア毎に下記の式(2)に基づいて算出する。
e=(((Ltarget−((L2−L1)x(Tf/Tp)+L)+L)/L)xTs …(2)
The exposure time is calculated for each area based on the following equation (2).
T e = (((L target − ((L 2 −L 1 ) × (T f / T p ) + L 1 ) + L 1 ) / L 1 ) xT s (2)

なお、上記式(2)において、Teは露光時間、Tsはプリ発光時の電子シャッター時間(露光時間)を示している。 In the above formula (2), Te represents the exposure time, and T s represents the electronic shutter time (exposure time) during pre-emission.

まず、プリ発光後の輝度値L2からプリ発光前L1の輝度値を引き算し、その値にプリ発光時間Tpに対する本発光時間Tfの割合を掛けることにより、本発光にてどの程度の輝度が増加すると予想できるかを算出する。その値にプリ発光前の輝度値L1を足すことで、本発光時に想定される輝度値が算出される。これを輝度目標値Ltargetから引き算することで、本発光時にどの程度露光量が足りないかを算出する。これをプリ発光前の輝度値L1で割り算し、プリ発光時の電子シャッター時間Tsを掛け算することで、本撮影時の露出時間Teを算出することが可能となる。 First, by subtracting the luminance value of L 1 before pre-emission from the luminance value L 2 after pre-emission, and multiplying that value by the ratio of the main emission time T f to the pre-emission time T p , how much is the main emission. It is calculated whether it can be expected that the brightness of the will increase. By adding the luminance value L 1 prior to preliminary light emission on the value, the luminance value that is assumed at the time of main light emission is calculated. By subtracting this from the luminance target value L target , it is calculated how much the exposure amount is insufficient during the main light emission. This was divided by the pre-emission before the luminance value L 1, by multiplying the electronic shutter time T s at the time of preliminary light emission, it is possible to calculate the exposure time T e during the shooting.

上記の通り本実施の形態によれば、低輝度化の撮影時に、画面全体に亘ってより適正な明るさで撮影することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to shoot with more appropriate brightness over the entire screen when shooting with low brightness.

本発明の実施の形態における撮像装置の概略構成を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 従来の撮影方法により得られる画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image obtained by the conventional imaging | photography method. 本発明の実施の形態におけるエリア分割に係る一例の図である。It is a figure of an example which concerns on the area division | segmentation in embodiment of this invention. 本発明の露光制御及びフラッシュ発光のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of exposure control of this invention, and flash light emission. 本発明の実施の形態における撮像装置の露出制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of exposure control of the imaging device in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンズ群
2 絞り
3 絞り駆動モータ
4 絞り状態検出センサ
5 NDフィルタ
6 NDフィルタ駆動モータ
7 NDフィルタ状態検出センサ
8 撮像素子
9 CDS/AGC
10 A/D変換器
11 デジタル信号処理回路
12 マイクロコンピュータ
13 絞り機構駆動回路
14 撮像素子駆動回路
15 NDフィルタ駆動回路
16 AGC制御回路
17 輝度情報検波回路
18 輝度情報演算回路
19 エリア分割回路
20 露光時間演算部
21 フラッシュ用演算部
22 発光制御回路
23 フラッシュ
24 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lens group 2 Aperture 3 Aperture drive motor 4 Aperture state detection sensor 5 ND filter 6 ND filter drive motor 7 ND filter state detection sensor 8 Image sensor 9 CDS / AGC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 A / D converter 11 Digital signal processing circuit 12 Microcomputer 13 Aperture mechanism drive circuit 14 Image sensor drive circuit 15 ND filter drive circuit 16 AGC control circuit 17 Luminance information detection circuit 18 Luminance information calculation circuit 19 Area division circuit 20 Exposure time Arithmetic Unit 21 Flash Computing Unit 22 Light Emission Control Circuit 23 Flash 24 Recording Medium

Claims (6)

発光装置を本発光させる前にプリ発光させる撮像装置であって、
2次元に配置した複数の光電変換素子を有する撮像素子と、
前記発光装置をプリ発光させて前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第1の輝度情報と前記発光装置をプリ発光させずに前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第2の輝度情報とに基づいて、複数の分割領域に分割された前記撮像素子のそれぞれの分割領域の露光時間を演算する露光時間演算手段と、
記露光時間演算手段により演算された前記それぞれの分割領域の露光時間に基づいて、露光開始タイミングを前記複数の分割領域毎に異ならせる露光制御手段と、
前記第1及び第2の輝度情報に基づいて、前記複数の分割領域の内、前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在する領域である第1の分割領域と前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在しない領域である第2の分割領域とを判断する判断手段と、
前記第1の分割領域が露光されている期間に前記発光装置を発光させる発光制御手段と、を有し、
前記露光時間演算手段は、前記第1の分割領域の露光時間よりも前記第2の分割領域の露光時間が長くなるように演算し、
前記露光制御手段は、前記第2の分割領域の露光を開始してから前記第1の分割領域の露光を開始させることを特徴とする撮像装置。
An imaging device that performs pre-light emission before the light emitting device performs main light emission,
An image sensor having a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally;
Obtained by imaging by the imaging device the light-emitting device wherein the light emitting device and the first luminance information is luminance information of the image data obtained by imaging by the imaging device by pre emit without preflash based on the second luminance information is luminance information of the image data, the exposure time calculation means for calculating the exposure time for each of the divided areas of the image sensor is divided into divided regions of several,
Based on prior Symbol exposure time calculating means the exposure time of each of the divided regions which are calculated by the exposure control means for varying the exposure start timing for each of the plurality of divided areas,
Based on the first and second luminance information, of the plurality of divided regions, a first divided region that is a region where a subject is present at an effective distance of light emitted from the light emitting device and the light emitting device. A determination means for determining a second divided region that is a region where a subject whose irradiation light is at an effective distance does not exist;
Have a, and light emission control means for the first division region to emit the light emitting device during a period that is exposed,
The exposure time calculating means calculates the exposure time of the second divided region to be longer than the exposure time of the first divided region;
The image pickup apparatus , wherein the exposure control means starts exposure of the first divided area after starting exposure of the second divided area .
前記露光時間演算手段は、前記第1の輝度情報と前記第2の輝度情報との差が予め設定された閾値未満の場合、前記第1の分割領域の露光時間と前記第2の分割領域の露光時間とが同じになるように演算することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The exposure time calculation means, when the difference between the first luminance information and the second luminance information is less than a preset threshold value, the exposure time of the first divided area and the second divided area 2. The imaging apparatus according to claim 1 , wherein the calculation is performed so that the exposure time is the same . 前記判断手段は、前記第1の輝度情報と第2の輝度情報とで輝度差が生じる分割領域を前記第1の領域と判断することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。The imaging apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that a divided area in which a luminance difference is generated between the first luminance information and the second luminance information is the first area. 前記撮像素子を遮光するための遮光手段を更に有し、
前記遮光手段により前記撮像素子を遮光することで前記第1及び第2の分割領域の露光を終了させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
A light-shielding means for shielding the image sensor;
4. The image pickup apparatus according to claim 1 , wherein exposure of the first and second divided regions is terminated by shielding the image sensor by the light shielding unit. 5.
前記撮像素子は、XYアドレス型の撮像素子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup device is an XY address type image pickup device. 発光装置を本発光させる前にプリ発光させる、2次元に配置した複数の光電変換素子を有する撮像素子を有する撮像装置の制御方法であって、
露光時間演算手段が、前記発光装置をプリ発光させて前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第1の輝度情報と前記発光装置をプリ発光させずに前記撮像素子により撮像して得られた画像データの輝度情報である第2の輝度情報とに基づいて、複数の分割領域に分割された前記撮像素子のそれぞれの分割領域の露光時間を演算する露光時間演算工程と、
露光制御手段が、前記露光時間演算工程で演算された前記それぞれの分割領域の露光時間に基づいて、露光開始タイミングを前記複数の分割領域毎に異ならせる露光制御工程と、
判断手段が、前記第1及び第2の輝度情報に基づいて、前記複数の分割領域の内、前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在する領域である第1の分割領域と前記発光装置の照射光が有効な距離にある被写体の存在しない領域である第2の分割領域とを判断する判断工程と、
発光制御手段が、前記第1の分割領域が露光されている間に前記発光装置を発光させる発光制御工程と、を有し、
前記露光時間演算工程は、前記第1の分割領域の露光時間よりも前記第2の分割領域の露光時間が長くなるように演算し、
前記露光制御工程は、前記第2の分割領域の露光を開始してから前記第1の分割領域の露光を開始させることを特徴とする撮像装置の制御方法。
A method for controlling an imaging apparatus having an imaging element having a plurality of two-dimensionally arranged photoelectric conversion elements that pre-emit light before the main light emission of the light emitting apparatus ,
Exposure time calculation means, by the imaging device the light-emitting device wherein the light emitting device and the first luminance information is luminance information of the image data obtained by imaging by the imaging device by pre emit without preflash An exposure time calculating step for calculating an exposure time of each divided area of the image sensor divided into a plurality of divided areas based on second luminance information that is luminance information of image data obtained by imaging ; ,
Exposure control means, before SL based on the exposure time of the respective divided areas calculated by the exposure time calculation process, an exposure control step of varying the exposure start timing for each of the plurality of divided areas,
A determination unit configured to determine, based on the first and second luminance information, a first divided region that is a region where a subject is present at an effective distance of the light emitted from the light emitting device among the plurality of divided regions; A determination step of determining a second divided region that is a region where no subject is present at an effective distance of irradiation light of the light emitting device;
Emission control means, have a, a light emission control step of emitting the light emitting device while the first divided region is exposed,
The exposure time calculation step calculates the exposure time of the second divided region to be longer than the exposure time of the first divided region,
The method for controlling an imaging apparatus, wherein the exposure control step starts exposure of the first divided region after starting exposure of the second divided region .
JP2008163706A 2008-06-23 2008-06-23 Imaging apparatus and control method thereof Expired - Fee Related JP5264318B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008163706A JP5264318B2 (en) 2008-06-23 2008-06-23 Imaging apparatus and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008163706A JP5264318B2 (en) 2008-06-23 2008-06-23 Imaging apparatus and control method thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2010004489A JP2010004489A (en) 2010-01-07
JP2010004489A5 JP2010004489A5 (en) 2011-07-28
JP5264318B2 true JP5264318B2 (en) 2013-08-14

Family

ID=41585775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008163706A Expired - Fee Related JP5264318B2 (en) 2008-06-23 2008-06-23 Imaging apparatus and control method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5264318B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012182657A (en) * 2011-03-01 2012-09-20 Sony Corp Imaging apparatus, imaging apparatus control method, and program
JP6422013B2 (en) * 2014-05-19 2018-11-14 リコーイメージング株式会社 Imaging apparatus and exposure amount control method

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05204022A (en) * 1992-01-29 1993-08-13 Nikon Corp Flash illumination device
JP2000278595A (en) * 1999-03-26 2000-10-06 Minolta Co Ltd Digital camera and image pickup method
JP2002229094A (en) * 2001-02-06 2002-08-14 Canon Inc Exposure controller, exposure control method and memory medium
JP4163463B2 (en) * 2001-08-02 2008-10-08 オリンパス株式会社 Electronic camera
JP4286077B2 (en) * 2003-07-14 2009-06-24 オリンパス株式会社 Camera with flash light control function
JP4355616B2 (en) * 2004-06-08 2009-11-04 キヤノン株式会社 Imaging apparatus and control method thereof
JP2006157862A (en) * 2004-11-08 2006-06-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Mos-type imaging device and imaging apparatus
JP2006166294A (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Seiko Epson Corp Imaging apparatus and imaging device
JP5029195B2 (en) * 2007-07-31 2012-09-19 株式会社ニコン Exposure control device and imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010004489A (en) 2010-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2709355B1 (en) Imaging apparatus and control method
JP4823743B2 (en) Imaging apparatus and imaging method
JP4615458B2 (en) Exposure control method and imaging apparatus
US8629934B2 (en) Imaging apparatus and method for controlling the same
JP2007060166A (en) Image sensor
JP4971190B2 (en) LED flash control
JP6303304B2 (en) camera
JP2007248521A (en) Image recording apparatus, image recording method, program and recording medium
JP4822004B2 (en) Imaging apparatus and program thereof
JP5258527B2 (en) Camera system and imaging apparatus
JP5264318B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2006197236A (en) Image pickup device and method for controlling the same
US20050259176A1 (en) Image capture apparatus, control method thereof, program, and storage medium
JP2007228532A (en) Imaging apparatus and program therefor
JP5163498B2 (en) Camera system
JP2006243371A (en) Electronic flash apparatus, its control method and digital still camera
JP2008271227A (en) Image sensing device
JP4813439B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2007336355A (en) Photographing device
JP2006173860A (en) Electronic camera
JP4464170B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP2011114442A (en) Electronic camera
JP2009118263A (en) Image pickup apparatus and its control method
JP2002287201A (en) Electronic camera
JP2006017854A (en) Imaging apparatus and flash light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110613

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130405

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130430

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5264318

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees