JP5855624B2 - 撮影装置、撮影方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、カメラ付携帯電話等の撮影装置に関し、詳しくは、撮影装置の動きを検出し、最適な露出となるようにした撮影装置、撮影方法、およびプログラムに関する。

従来より、カメラ情報や画像シーンを分析して画像処理を行う撮影装置は種々提案されている。例えば、特許文献１には、撮影時間や指定された季節情報を用いて、作業者の意図する色あいとなるように画像データを修正することのできる画像色修正装置が開示されている。

また、特許文献２には、被写体の撮影時に取得したまたは入力されたカメラ情報を取得し、必要に応じてさらに撮影シーンに関連する関連情報を取り込み、これらを用いて、撮影シーンの推定を行い、推定された撮影シーンに応じて画像処理を行うようにした画像処理方法が開示されている。さらに、特許文献３には、画像から対象物を検出するにあたって、画像のシーンを判別し、この判別結果に応じて検出の際に使用されるパラメータを制御するようにした撮影装置が開示されている。

特開２００３−２５９１３７号公報 特開２００１−２３８１７７号公報 特開２００８−５４２９７号公報

前述の特許文献１、２に開示の画像色修正装置等は、撮影後に画像データに対して画像処理を行うものであって、撮影時に画像処理を行うものではない。このため、ライブビュー表示を適切に行うことができず、また適正露光量で撮影を行うことができない。また、特許文献３に開示の撮影装置は、撮影時における処理であるが、対象物を検出することを主眼とするものであって、撮影者の意図する被写体を適正露光でライブビュー表示し、また適正露光で撮影を行うものではない。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、撮影者の意図する被写体を簡単な構成で検出し、これを適正露光で表示を行うことのできる撮影装置、撮影方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係わる撮影装置は、被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像部と、撮影装置の動きを検出する動き検出部と、測光範囲を決定する測光範囲決定部と、上記測光範囲決定部によって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示部と、上記撮影装置の所定部の押圧を検出する構え検出部と、を具備し、上記測光範囲決定部は、撮影操作前に上記構え検出部により上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出部によって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定する。

第２の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記動き検出部は、上記画像データに基づいて、上記撮影装置の動きを検出する。

第３の発明に係わる撮影装置は、上記第２の発明において、上記動き検出部による動きの検出は、複数の上記画像データが一致しておらず、かつ共通範囲が有るか否かに基づいて検出する。

第４の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記動き検出部は、上記撮影装置に加えられた角加速度、加速度、角速度のいずれかを検知する動きセンサを含む。

第５の発明に係わる撮影装置は、上記第１の発明において、上記表示部は、上記撮像部から出力される全体画像に対応する画像データに基づいて被写体像表示、および／または共通範囲に対応する画像データを表示する。

第６の発明に係わる撮影方法は、被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像ステップと、撮影装置の動きを検出する動き検出ステップと、上記動き検出ステップによる検出結果に基づいて、測光範囲を決定する測光範囲決定ステップと、上記測光範囲決定ステップによって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示ステップと、上記撮影装置の所定部の押圧を検出する押圧検出ステップと、を有し、上記測光範囲決定ステップは、撮影操作前に上記押圧検出ステップで上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出ステップによって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定する。
第７の発明に係わるプログラムは、被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像ステップと、撮影装置の動きを検出する動き検出ステップと、上記動き検出ステップによる検出結果に基づいて、測光範囲を決定する測光範囲決定ステップと、上記測光範囲決定ステップによって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示ステップと、上記撮影装置の所定部の押圧を検出する押圧検出ステップと、を有し、上記測光範囲決定ステップは、撮影操作前に上記押圧検出ステップで上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出ステップによって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定する、ことを撮影装置のコンピュータに実行させる。

本発明によれば、撮影者の意図する被写体を簡単な構成で検出し、これを適正露光で表示を行うことのできる撮影装置、撮影方法、およびプログラムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係わるカメラの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係わるカメラにおいて、被写体と画角の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わるカメラにおいて、撮影者が被写体を探すときの様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わるカメラにおいて、被写体に対して適正露光とするための部分測光のやり方を説明する図である。 本発明の第１実施形態におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるカメラにおいて、画像の動きから部分測光する範囲を説明する図である。 本発明の第１実施形態におけるカメラの部分測光の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係わるカメラにおいて部分測光を行う場合の信号処理を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係わるカメラにおいて、動きベクトルを用いて、被写体に対して適正露光とするための部分測光のやり方を説明する図である。 本発明の第２実施形態におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係わるカメラにおいて、被写体に対して適正露光とするための部分測光のやり方を説明する図である。 本発明の第３実施形態におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態におけるカメラの動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係わるカメラにおいて、ライブビュー表示の様子を示す図である。

以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係わるカメラ１０の電気回路を示すブロック図である。カメラ１０は、デジタルカメラであり、画像処理及び制御部１、撮像部２、手振れ補正部２ａ、記録部４、モーション検知部５、操作判定部６、表示部８、タッチパネル８ｂ、時計部９等から構成される。

撮像部２は、ズーム機能を有する撮影レンズや、シャッタ等の露出制御部、撮像素子、撮像素子の駆動及び読出回路等を含み、撮影レンズによって形成された被写体像を撮像素子によって画像データに変換し、これを出力する。手振れ補正部２ａは、後述する手振れ検出部１ｃからの手振れ補正信号に従って手振れを除去するように撮像部２中の撮像素子または撮影レンズを駆動する。

画像処理及び制御部１は、記憶されているプログラムに従ってカメラ１０の全体のシーケンスを制御する。また、撮像部２から出力される画像信号を取り込み、間引き処理、エッジ強調、色補正、画像圧縮等の種々の画像処理を行い、ライブビュー表示、記録部４への記録、再生表示等の画像処理を行う。また、画像データの一部を抜き出し、この部分が適正表示や適正露光が行われるような画像処理を行う。画像処理及び制御部１内には、電源制御部１ａ、測光範囲決定部１ｂ、手振れ検出部１ｃを含む。

電源制御部１ａは、カメラ１０全体の電源制御を行う。後述する操作判定部６によってパワースイッチがオンと判定された場合に、カメラ１０のパワーをオンとし、カメラ１０を起動する。また、これ以外にも、カメラ１０をとっさに構える時などの大きな振動を、後述するモーション検知部５内の比較器５ａによって検出した場合には、パワーをオンにし、カメラ１０を起動させる。これによって、撮影者がカメラ１０を構えるだけで、撮影が可能となる。

測光範囲決定部１ｂは、露光時の露出制御やライブビュー表示する際に適正露光となるように、測光を行う範囲を決定する。この測光範囲の決定にあたっては、撮像部２から出力される画像データに基づいてカメラの動きを検知し、この動きに基づいて、撮影者が意図する被写体の位置を推定し、測光範囲として決定する。手振れ検出部１ｃは、撮像部２から出力される画像データに基づいて、カメラ１０に加えられた手振れ等の動きを検知し、この手振れ等の動きを打ち消すための手振れ補正信号を生成する。手振れ補正信号は前述したように、手振れ補正部２ａに出力され、手振れ補正を行う。

モーション検知部５は、加速度センサ、角加速度センサ、角速度センサ、ジャイロ等のセンサを有し、カメラに加えられた動きに応じた動き信号と、重力方向を示す重力方向信号を、画像処理及び制御部１に出力する。また、モーション検知部５は、上述センサ等から出力される動き信号と所定値を比較する比較器５ａを有している。比較器５ａは、カメラ１０がパワーオフ時であっても動作しており、所定値以上の動きがあった場合には、比較器５ａから起動信号を出力する。電源制御部１ａは、比較器５ａから起動信号を受信すると、前述したようにカメラ１０をパワーオン状態にし、カメラ１０を起動する。

操作判定部６は、レリーズ釦、パワースイッチ、再生モード設定釦、メニュー釦等、種々の操作部材を含み、これらの操作部材の操作状態を判定し、画像処理及び制御部１に判定結果を送る。前述の画像処理及び制御部１は、操作部材の操作状態に応じて、所定のシーケンスで撮影や再生の制御を行う。記録部４は、レリーズ釦によって撮影の指示がなされた際に、撮像部２によって取得され、画像処理及び制御部１によって画像処理された画像データを記録する。また、後述する時計部９から出力される撮影日時情報や、図示しないＧＰＳ等から出力される撮影位置情報が、画像データに関連付けて記録される。これらの撮影位置情報や撮影日時情報は、画像整理や画像検索の際に利用できる。

表示部８は、カメラ１０の背面等に配置された液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示部を有し、撮影前のライブビュー表示や、記録済みの画像の通常再生表示や、カメラ情報の表示等を行う。タッチパネル８ｂは、表示部８の表示パネルの前面に配置され、撮影者の指等がタッチした位置を検知し、検知結果を画像処理及び制御部１に出力する。時計部９は、カレンダー機能や時計機能を有し、撮影時には撮影日時情報を出力する。

次に、図２ないし図４を用いて、本実施形態における表示制御や露出制御の考え方を説明する。図２は、被写体である小鳥２２を撮影する場合の様子を示している。なお、小鳥２２は例示であり、小鳥や桜の花等、小さな被写体を想定している。図２の状態において、撮影者は小鳥２２を撮影しようとしていることから、狭い注視視野２３ａのみを見ている。この場合、人間の目は注視範囲２３ａの色を忠実に認識することができるが、カメラ１０の表示部８におけるライブビュー表示では画面全体の明るさによって表示制御されることから、小鳥２２の色彩を忠実には再現することができない。特に、空をバックにしている場合には、面積の広い空に露出が影響を受け、小鳥２２は暗く、どこにいるのか分からないような表示となってしまう。

また、注視視野２３ａと、カメラ１０の広角視野２３ｂや望遠視野２３ｃ等とは一致していないことも撮影者を戸惑わせる要因となっている。すなわち、被写体である小鳥２２を表示部８で発見できない場合には、撮影者は撮影部２を広角側にズーミングするが、広角視野２３ｂでは小鳥２２の色彩が無彩色に近いことから見つけ難い。そこで、撮影者は、望遠視野２３ｃにズーミングすると、カメラ１０を少し振るだけで、小鳥２２から外れてしまう。このように、従来のカメラ１０では、表示部８を観察しながら、目的とする小鳥２２をカメラ１０の画角の中に納めることが困難であり、画角を変えたり、見る方向を変えたりしているうちに、小鳥２２が逃げてしまうことが多かった。

本実施形態においては、図３（ａ）に示すように、撮影者２０が被写体である小鳥２２を探す際に、カメラ１０を位置２４ａ、位置２４ｂ、位置２４ｃと移動させるときの動きを用いて、表示や露出の際の測光範囲を決定するようにしている。すなわち、カメラ１０の位置２４ａ、２４ｂ、２４ｃ（単に位置だけではなく、被写体に向けての方向も含む）に応じて、視野範囲２５ａ、２５ｂ、２５ｃに変化することを利用している。

カメラ１０の画角が広い場合には、小鳥２２は小さくてその存在位置が分かりにくいが、撮影者２０が小鳥２２を求めてカメラ１０を動かす範囲内には、小鳥２２が位置する可能性が高い。そこで、視野範囲２５ａ〜２５ｃの重なっている共通範囲２５ｄが、撮影者２０が重点的に被写体を探している部分とみなし、この部分に露出を合せるようにしている。カメラ１０を動かし始めたときには小鳥２２に露出が合っていないことから、肉眼で小鳥２２を見た場合と同じような色でない。このため、撮影者は小鳥２２の位置を正確にとらえることができない。しかし、カメラ１０が範囲２５ａ〜２５ｃの重なっている共通範囲２５ｄに露出を合せると、小鳥２２に露出が合い、小鳥２２の色がはっきり見えてくる。このため、撮影者２０は正しくフレーミングを行ったり、またズーミングを行うことができる。

図３（ｂ）に示すように、多数の範囲２５ａ〜２５ｃから共通範囲２５ｄを求めても良いが、図５に示すフローにおいては、図４（ａ）に示すように、２つの範囲２６ａ、２６ｂを用いて共通範囲２６ｃを決定するようにしている。小鳥２２を探して視野範囲２６ａ、２６ｂにカメラ１０を向けたとすると、その共通範囲２６ｃの方向に被写体がいると撮影者は考えていることから、この部分を重点的に露出制御する。共通範囲２６ｃが適正露光となるように、露出制御することにより、図４（ｂ）に示すように、小鳥２２の部分の露出や色再現性を重視した制御を行うことができる。以下、部分測光という場合には、露出のみならず色の補正も行っているものとする。露出制御としては、ライブビュー表示を行う場合には、ＩＳＯ感度や撮像素子の電子シャッタ等により行い、また記録部４に記録する場合の露出制御では、ＩＳＯ感度、絞り値、シャッタ速度等により制御を行う。

また、近年、画像の中である部分と別の部分の表示や露出を別々に行いながら、自然に見えるような画像合成方法が知られている。このような技術を使用することにより、図４（ｂ）に示すように、小鳥２２に色再現性が適正になるようにしたままで、図４（ｃ）に示すように、木２１を含めて全体として露出オーバにならないようにした画像を得ることも可能である。なお、この処理は、後述する図５に示すフローチャートのステップＳ１１２において実行される。

このように、本実施形態においては、フレーミング時に撮影者が試行錯誤でカメラ１０を動かして被写体を探すことを利用して、被写体を適正露光で表示させ、また露光するようにしている。

次に、本実施形態に係わるカメラ１０の動作を図５に示すフローチャートを用いて説明する。カメラ１０がパワーオンとなり起動すると、図５に示すフローがスタートする。パワーオンは、パワースイッチがオンとなった場合以外にも、前述したようにモーション検知部５の比較器５ａから起動信号が出力された場合にもスタートする。

図５に示すフローがスタートすると、まず、撮影モードか否かの判定を行う（Ｓ１０１）。このカメラ１０には、撮影モードと再生モードが備えられており、操作判定部６によって撮影者のモード選択状態を判定する。ステップＳ１０１における判定の結果、撮影モードでなかった場合には、次に、再生モードか否かの判定を行う（Ｓ１２１）。この判定の結果、再生モードでもなかった場合には、ステップＳ１０１に戻る。一方、再生モードであった場合には、次に、撮影画像の再生を行う（Ｓ１２２）。このステップでは、記録部４に記録されている撮影画像の中からユーザの選択に応じて表示部８に再生表示する。撮影画像の再生が終わると、ステップＳ１０１に戻る。

ステップＳ１０１における判定の結果、撮影モードであった場合には、ステップＳ１０２以下において、図２ないし図４を用いて説明したように共通範囲２５ｄを重点的に適正表示・露光となるような制御を行う。そこで、まず、撮像を行う（Ｓ１０２）。撮像は、撮像部２によって被写体像の画像データを取得する。続いて、画面平均測光を行う（Ｓ１０３）。このステップでは、画像処理及び制御部１によって画像データの平均値をとる。

ステップＳ１０３において画面平均測光を行うと、次に、露出制御を行う（Ｓ１０４）。ここでは、画像データに基づいて表示部８にライブビュー表示を行うにあたって、画面平均測光によって得た被写体輝度に基づいて、ＩＳＯ感度等の制御を行う。続いて、露出制御された画像データに基づいて、表示部８にライブビュー表示を行う（Ｓ１０５）。ライブビュー表示を行うことにより、撮影者はフレーミングを行うことができる。

ステップＳ１０５において表示を行うと、次に、撮影操作を行ったか否かの判定を行う（Ｓ１０６）。このステップでは、撮影者がレリーズ釦を操作し、露光の指示を行ったか否かを操作判定部６によって判定する。

ステップＳ１０６における判定の結果、撮影操作を行わなかった場合には、次に、ステップＳ１０２と同様に、撮像を行う（Ｓ１０８）。ステップＳ１０３における画面平均測光の結果に基づいて、表示制御されている場合には、図４（ａ）に示したように、部分的な被写体（例えば小鳥２２）に対して適正表示とはならない。このとき、撮影者は被写体を探そうとしてカメラ１０を動かすので、ステップＳ１３１以下において、このような動きを行っているか否かの判定を行い、探していた場合には、図４（ｂ）を用いて説明したよう共通範囲２６ｃを重視した表示制御を行う。

ステップＳ１０８における撮像を行うと、次に、カメラ１０を構えた状態か否かの判定を行う（Ｓ１３１）。このステップでは、図３（ａ）に示すように撮影者２０がカメラ１０を構えているか否かを判定する。この判定としては、例えば、タッチパネル８ｂによって所定位置（右手でしっかりカメラ１０を把持できる位置）がタッチされているか否か、カメラ１０の重力方向がカメラの縦位置または横位置の方向であるかをモーション検知部５によって検知する等によって行う。

ステップＳ１３１における判定の結果、構えた状態でなかった場合には、ステップＳ１０３に戻り、画面平均測光を行い、ライブビュー表示を続行する。一方、判定の結果、構えた状態であった場合には、次に、画像変化が大であるか否かを判定する（Ｓ１３２）。このステップでは、撮像部２からの画像データに基づいて、画像の変化が大か、言い換えると、撮影者が被写体を求めてカメラ１０を動かしているか否かを判定する。この画像変化の判定は、図６（ａ）に示すタイミングＴ＝ｔ１の際の視野範囲２７ａの画像と、図６（ｂ）に示すタイミングＴ＝ｔ２の際の視野範囲２７ｂの画像を比較することにより行う。

ステップＳ１３２における判定の結果、画像変化が大であった場合には、次に、重なり部分があるか否かの判定を行う（Ｓ１３４）。このステップでは、図６（ｃ）（ｄ）に示すように、共通範囲２７ｃがあるか否かの判定を行う。この判定の結果、重なり部分がなかった場合には、単に撮影対象を変えたとみなして、ステップＳ１０３に戻り、平均測光を行う。一方、判定の結果、重なり部分があった場合には、重なった部分について部分測光を行う（Ｓ１３５）。ここでは、図６（ｃ）（ｄ）に示す共通部分２７に対応する部分の画像データを用いて、部分測光の輝度値を求める。部分測光値を求めると、ステップＳ１０４に戻る。この重なった部分の部分測光の詳細については、図７および図８を用いて後述する。

ステップＳ１３２およびＳ１３４における判定をいずれもＹｅｓで通過し、ステップＳ１３５における部分測光を行う場合は、図６（ａ）（ｂ）に示す視野範囲２７ａおよび２７ｂの２つの画像が一致しておらず、かつ、図６（ｃ）（ｄ）に示す共通範囲２７ｃが有る場合である。本実施形態においては、共通部分の面積が画面の１／２より小さく、かつ１／１６より大きいときに、画像変化大で重なり部分有りと判定する。なお、この数値は例示であり、適宜、設定すればよいが、後述するステップＳ１３３におけるＡＥロック後の構図の修正、また被写体探しのための動きか否か等を考慮して数値を決めればよい。

ステップＳ１３２における判定の結果、画像変化が大でなかった場合には、次に、部分測光が済んでいるか否かの判定を行う（Ｓ１３３）。これは、ステップＳ１３５における部分測光を行ったか否かの判定である。この判定の結果、部分測光が済んでいなかった場合には、ステップＳ１０５に戻り、一方、部分測光が済んでいた場合には、ステップＳ１０４に戻る。すなわち、ステップＳ１３５において部分測光を行った後に、ステップＳ１３２において画像の変化が小さいと判定された場合は、被写体（小鳥２２）が見つかったとみなし、ＡＥロック状態にしている。

このように、ステップＳ１０６において、撮影操作（レリーズ操作）がなされていないと判定された場合には、ステップＳ１０８、Ｓ１３１〜Ｓ１３５を実行することにより、小鳥２２のような小さな被写体に対して適正表示となるようにライブビュー表示用の表示制御を行う。小鳥２２のような小さな被写体でない場合には、構えた状態であっても被写体を探して動かさないことから、平均測光となるが、被写体が大きいことから、適正露光となる。

ステップＳ１０６における判定の結果、撮影操作（レリーズ操作）された場合には、撮影を行う（Ｓ１０７）。このステップでは、記録部４に画像データの記録用に、レリーズ操作に応答して撮像部２からの画像データを取得する。続いて、露出の差が大か否かの判定を行う（Ｓ１１１）。ここでは、画面内の最大輝度と最低輝度との差が所定値より大きいか否かの判定を行う。この判定の結果、露出差が大きかった場合には、適応化処理を行う（Ｓ１１２）。適応化処理は、図４（ｂ）（ｃ）を用いて説明したように、被写体（小鳥２２）に対して適正露光となるようにしつつ、露出オーバとなっている木２１等の全体も適正露光となるような画像処理を行うことを言う。なお、ここでの所定値は、適応化処理を行うことが望ましい程度の輝度差とする。

ステップＳ１１２における適応化処理を行うと、またはステップＳ１１１における判定の結果、露出差が大でなかった場合には、次に、ステップＳ１０７で取得した画像データ、またはステップＳ１１２において適応化処理を行った画像データを、記録部４に記録する（Ｓ１１３）。なお、画像データの記録の際に、画像データに関連付けて撮影日時情報等を記録する。画像データの記録が終わると、ステップＳ１０１に戻る。

次に、ステップＳ１３５における部分測光の詳細な動作について、図７および図８を用いて説明する。被写体がアンダーの場合にはＲＧＢの三色の信号出力には差異が小さく、色の識別が困難な場合がある。そこで、本実施形態においては、図４の共通範囲２６ｃ、図６の共通範囲２７ｃのように、カメラ１０を動かしている場合に、その動きの中で共通する部分について、部分測光を行っている。

部分測光のサブルーチンに入ると、まず、部分露出の適正化を行う（Ｓ２０１）。ここでは、図８（ａ）に示すように、画面内の位置のＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各色信号出力（画像データ）の内、部分測光の対象範囲の各色信号が、図８（ｂ）に示すように、適正レベルとなるように制御する。表示の場合には、ＩＳＯ感度等を変更し、また画像処理および制御部１において画像データの増幅率を変更する等により適正レベルにする。なお、撮影操作が行われた場合には、シャッタや絞り等の制御も行って適正露光となるようにする。

ステップＳ２０１における部分測光のみでも十分であるが、逆光下では、表示部８にあたる周囲光やフレアの影響で、色が分かりにくい場合がある。そこで、本実施形態においては、ステップＳ２０１における部分露出の適正化を行った後に、ステップＳ２０２以下において、彩度の強調を行うようにしている。

そこで、部分露出の適正化を行うと、次に、彩度の判定を行い（Ｓ２０２）、信号Ｍａｘの１／４以上の差があるか否かの判定を行う（Ｓ２０３）。これらのステップでは、ＧとＢの信号差、およびＢとＲの信号差を求め（図８（ｂ）参照）、これらの差のいずれかがＲＧＢの信号の最大値の１／４以上より大きいか否かの判定を行う。無彩色に近い被写体の場合に、無理に彩度強調処理を行うと、不自然な色合いとなることから、有る程度、彩度に差がある場合に彩度強調処理を行うためである。なお、１／４は例示であり、彩度強調を行った際に不自然でない程度の彩度の差か否かを判定できる数値とする。

ステップＳ２０３における判定の結果、差が１／４以上の場合には、色に応じ彩度強調を行う（Ｓ２０４）。彩度強調としては、図８（ｃ）に示すように、ＲとＢについてＧとの信号差が大きくなるよう画像処理を行う。この処理としては、例えば、Ｒについては１．３倍、Ｂについて１．７倍にする。ステップＳ２０４において彩度強調を行うと、またはステップＳ２０３における判定の結果、信号Ｍａｘの１／４以上なかった場合には、元のフローに戻る。

このように、本実施形態における部分測光のフローにおいては、カメラ１０の動きで共通範囲２６ｃ、２７ｃの画像データを用いて、部分測光値を求めて表示部８におけるライブビュー表示を適正露光で表示するようにしている。このため、小鳥２２のように小さな被写体であっても、適正露光で表示することができる。また、レリーズ操作を行った場合には、部分測光値に基づいて、露出制御されるので、適正露光で画像データを取得し、これを記録部４に記録することができる。

また、本実施形態における部分測光のフローにおいては、有る程度、彩度に差がある場合には、彩度強調を行っている。このため、逆光下等、色合いがはっきりしない場合でも、被写体固有の色を見えやすくしており、フレーミングやズーミングを行いやすい。

以上、説明したように、本発明の第１実施形態においては、画像データに基づいてカメラ１０の動きを検出し、この検出されたカメラ１０の動きに基づいて部分測光を行うようにしている。このため、撮影者の意図する被写体を検出し、これを適正表示または適正露光を行うことができる。

次に本発明の第２実施形態について、図９および図１０を用いて説明する。第１実施形態においては、カメラ１０の動いている場合、共通範囲があるか否かを判定していた。第２実施形態においては、動きベクトルを検出し、この動きベクトルが反転した場合に、共通範囲がある場合に、その範囲について部分測光を行うようにしている。

図９を用いて、第２実施形態における共通範囲の検出について説明する。図９（ａ）はタイミングＴ＝ｔ１における被写体（木２１、小鳥２２）と視野範囲２８ａの関係を示している。また、図９（ｂ）はタイミングＴ＝ｔ２における被写体と視野範囲２８ｂとの関係を示している。ここで、撮影者は小鳥２２を探してカメラ１０を動かすことにより視野範囲は移動している。このときの視野範囲２８ａと視野範囲２８ｂの画像データを用いて、動きベクトル２９ａを求める。

続いて、タイミングＴ＝ｔ３となると、図９（ｃ）に示すように、視野範囲２８ｃは動き、このときの視野範囲２８ｂと視野範囲２８ｃの画像データを用いて、動きベクトル２９ｂを求める。ここで求めた動きベクトル２９ｂと、タイミングＴ＝ｔ２において求めた動きベクトル２９ａを比較し、その方向が反転したかを判定する。判定の結果、反転していた場合は、その反転時点付近に共通範囲があると考え、共通範囲を求め部分測光を行う。

第２実施形態においては、前述のようなやり方で共通範囲を求めるが、その構成は第１実施形態と同様であり、図５に示したフローチャートを図１０に示すフローチャートに置き換えるだけであるので、相違点を中心に説明する。

図１０に示すフローは、ステップＳ１０１〜Ｓ１２２は図５に示したフローと同様であるので、同一のステップには同一のステップ番号を付与し、詳しい説明は省略する。ステップＳ１０６において、撮影操作がなされたか否かを判定し、判定の結果、撮影操作がなされていなかった場合には、ステップＳ１０８において撮像を行う。この撮像の結果、取得した画像データを仮記憶する（Ｓ１４０）。このステップＳ１４０を通過するたびに、画像データを順次、仮記憶し、後述するステップＳ１５１、Ｓ１５２、Ｓ１４７においてクリアされる。

画像データを仮記憶すると、続いて、動きベクトル判定を行う（Ｓ１４１）。ここでは、ステップＳ１４０において仮記憶した最新の画像データと、１つ前に仮記憶した画像データ用いて、動きベクトルを求める。動きベクトル判定を行うと、続いて、ステップＳ１４１で求めた動きベクトルが第１所定値よりも大きいか否かの判定を行う（Ｓ１４２）。この判定の結果、大きくなかった場合には、ステップＳ１４１で求めた動きベクトルが第２所定値よりも小さいか否かの判定を行う（Ｓ１４３）。

ステップＳ１４２およびＳ１４３における判定の結果、第１所定値よりも大きい場合、または第２所定値よりも小さい場合には、ステップＳ１４０において仮記憶した画像データをクリアし（Ｓ１５１）、ステップＳ１０５に戻る。一方、ステップＳ１４３における判定の結果、第２所定値よりも小さい場合には、動きベクトルが反転したか否かの判定を行う（Ｓ１４４）。

動きベクトルの反転の判定にあたって、動きベクトルが連続フレームで検出できない程大きいときは（Ｓ１４２→Ｙｅｓ）フレーミングの途中とみなし、また連続フレームで画面の１／１０以下で小さいとき（Ｓ１４３→Ｙ）は撮影者が構図決定しようとしている状態として、ステップＳ１４３において仮記憶した画像データをクリアしている。したがって、ステップＳ１４４において、動きベクトルが反転したか否かの判定を行うのは、動きベクトルが大きすぎず、また小さすぎない場合である。このときは、撮影者が被写体を探して迷っている状態として、動きベクトルが反転したか否かを判定している。なお、ステップＳ１４２、Ｓ１４３における第１及び第２所定値は、上述のフレーミングの途中か、構図決定中か等を考慮して適宜決めれば良い。

ステップＳ１４４における判定の結果、動きベクトルが反転していなかった場合には、ステップＳ１０３に戻る。一方、判定の結果、動きベクトルが判定していた場合には、重なり部分があるか否かの判定を行う（Ｓ１４５）。ここでは、ステップＳ１４０において仮記憶した画像データと、ステップＳ１４１において動きベクトル判定した際の画像データを比較し、共通する画像部分があるか否かを判定する。

ステップＳ１４５における判定の結果、重なり部分がなかった場合には、ステップＳ１４０において仮記憶した画像データをクリアし（Ｓ１５２）、ステップＳ１０３に戻る。一方、判定の結果、重なり部分があった場合には、重なった部分について部分測光を行う（Ｓ１４６）。この部分測光は、第１実施形態において図７および図８で説明した部分測光と同様であるので、詳しい説明は省略する。部分測光を行うと、ステップＳ１４０において仮記憶した画像データをクリアし（Ｓ１４７）、ステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１０８における撮像結果の仮記憶の保持には限界があるので、要所において（ステップＳ１５１、Ｓ１５２、Ｓ１４７）クリアしている。なお、ズーミングやレリーズスイッチの半押し等、撮影以外の操作がなされた場合に、露出をロックするようにしても良い。

以上、説明したように、第２実施形態においても、画像データに基づいてカメラ１０の動きを検出し、この検出されたカメラ１０の動きに基づいて部分測光を行うようにしている。このため、撮影者の意図する被写体を検出し、これを適正表示または適正露光を行うことができる。また、第２実施形態においては、動きベクトルが反転した場合にのみ、重なり部分があるか否かを判定するようにしているので、処理時間を短縮することができる。

次に、本発明の第３実施形態について、図１１および図１２を用いて説明する。第１実施形態においては、単純に２コマの比較で共通範囲を検出し、また第２実施形態においては、画像の動きベクトルを検出し、この動きベクトルが反転した場合に、共通範囲を検出していた。第３実施形態においては、連続して得られた３以上のコマ（第３実施形態においては、１０コマ）の画像から、最も共通した部分を選択して部分測光を行うようにしている。すなわち、図１１に示すように、多数の視野範囲が最も重なっている共通範囲３０を求め、この共通範囲３０について、部分測光を行うようにしている。

第３実施形態においては、前述のようなやり方で最も重なっている部分から共通範囲３０を求めるが、その構成は第１、第２実施形態と同様であり、図１０に示したフローチャートを図１２に示すフローチャートに置き換えるだけであるので、相違点を中心に説明する。

図１２に示すフローは、ステップＳ１０１〜Ｓ１２２、Ｓ１４０〜Ｓ１５1は図１０に示したフローと同様であるので、同一のステップには同一のステップ番号を付与し、詳しい説明は省略する。なお、ステップＳ１４０において撮像結果を仮記憶するが、本実施形態においては、少なくとも１０コマの画像データを仮記憶可能である。

図１２のフローに入り、ステップＳ１４３における判定の結果、動きベクトルが第２所定値より小さくなかった場合には、次に、仮記憶された画像が１０コマあるか否かの判定を行う（Ｓ１６１）。この判定の結果、１０コマに達していなかった場合には、ステップＳ１０３に戻る。この後、ステップＳ１０８において撮像し、この撮像された画像データをステップＳ１０９において仮記憶を行う。

ステップＳ１６１における判定の結果、仮記憶の画像が１０コマとなると、次に、最も重なった部分を抽出する（Ｓ１６２）。ここでは、図１１に示したような、最も重なった共通範囲３０を、画像データの比較から求める。最も重なった部分を抽出すると、次に、部分測光を行う（Ｓ１６３）。この部分測光は、第１実施形態において図７および図８で説明した部分測光と同様であるので、詳しい説明は省略する。部分測光を行うと、ステップＳ１６４において仮記憶した画像データをクリアし（Ｓ１６４）、ステップＳ１０４に戻る。

以上、説明したように、第３実施形態においても、画像データに基づいてカメラ１０の動きを検出し、この検出されたカメラ１０の動きに基づいて部分測光を行うようにしている。このため、撮影者の意図する被写体を検出し、これを適正露光で表示または露光を行うことができる。また、第３実施形態においては、３以上の仮記憶された画像で最も重なった部分について部分測光を行うようにしているので、処理時間は多少かかるが、ターゲットする被写体を的確にとらえることができる。

次に、本発明の第４実施形態について、図１３および図１４を用いて説明する。第１ないし第３実施形態では、カメラ１０の動きを検知して測光方式の変更、すなわち、モーション検知によるサーチモードを自動的に行っていたが、第４実施形態では、モーション検知よるサーチモードをマニュアル設定できるようにしている。また、カメラ１０の動きを検知するにあたって、画像データではなくモーション検知部５による検知結果を用いるようにしている。

第４実施形態の構成は、図１に示した第１実施形態の構成と同様であり、図５に示したフローチャートを図１３に置き換える点で相違するので、相違点を中心に説明する。図１３に示すフローに入ると、ステップＳ１０１と同様に、撮影モードか否かの判定を行う（Ｓ３０１）。この判定の結果、撮影モードでなかった場合には、次に、ステップＳ１２１と同様に再生モードか否かの判定を行う（Ｓ３３１）。

ステップＳ３３１における判定の結果、再生モードであった場合には、次にＳ１２２と同様に、撮影画像の再生を行う（Ｓ３３２）。撮影画像の再生を行うと、ステップＳ３０１に戻る。一方、ステップＳ３３１における判定の結果、再生モードでなかった場合には、次に、モード設定を行うか否かの判定を行う（Ｓ３３３）。モード設定はメニュー画面等により行うので、このステップでは、メニューモードに設定されたか否かを、操作判定部６によって判定する。この判定の結果、モード設定であった場合には、操作に従って手動で設定を行う（Ｓ３３４）。モーション検知によるサーチモードの設定は、このモード設定によって行う。ステップＳ３３４におけるモード設定を行うと、またはステップＳ３３３における判定の結果、モード設定出なかった場合には、ステップＳ３０１に戻る。

ステップＳ３０１における判定の結果、撮影モードであった場合には、ステップＳ１０２と同様、撮像を行う（Ｓ３０２）。続いて、サーチモードか否かの判定を行う（Ｓ３１１）。前述したようにステップＳ３３４において、サーチモードが設定可能であるので、このステップでは、サーチモードに設定されているか否かを判定する。なお、サーチモードの設定方法としては、ステップＳ３３４において手動で設定する以外にも、カメラ１０をすばやく上に向けた場合等にサーチモードに設定するようにしても良い。すばやく上に向けたか否かは、モーション検知部５によって検出するようにすれば良い。

ステップＳ３１１における判定の結果、サーチモードが設定されていた場合には、モーション判定を行う（Ｓ３１２）。モーション判定は、モーション検知部５によって、カメラ１０の動きを検出し、所定以上の動きがある場合に、動きの中の共通範囲を判定する。なお、第１ないし第３実施形態のように、撮像部２によって取得した画像データに基づいてモーション判定を行うようにしても構わない。

モーション判定を行うと、次に、エリア判定を行う（Ｓ３１３）。ここでは、ステップＳ３１２に行ったモーション判定の結果に基づいて、所定以上の動きがあり、しかも共通範囲があるか否かを判定する。この判定の結果、共通範囲がなかった場合には、ステップＳ３０１に戻る。一方、エリア判定の結果、共通範囲があった場合には、エリア枠の表示を行う（Ｓ３１４）。

ステップＳ３１４におけるエリア枠の表示にあたっては、図１４（ａ）に示すように、視野範囲３１ａ内に共通範囲３１ｂ（図１４（ｂ）参照）がある場合、図１４（ｃ）に示すように、表示部８に視野範囲３１ａに対応する全体画像３２ａと、共通範囲３１ｂに対応するサーチ画像３２ｂの両方を表示する。全体画像３２ａには、共通範囲３１ｂ（サーチ画像３２ｂ）に対応する領域を破線枠３２ｃで表示すると共通範囲３１ｂの位置が分かりやすい。

ステップＳ３１４におけるエリア枠表示を行うと、次に、エリア内測光を行う（Ｓ３１５）。ここでは、共通範囲３１ｂの画像データに基づいて、この範囲が適正露光になるように測光を行う。このエリア測光に基づいて、表示部８でのライブビュー表示が適正表示となるように制御を行い、また、後述する撮影操作がなされた場合には、適正露光となるように露出制御を行う。なお、このエリア内測光は、図７に示した部分測光のフローをそのまま利用しても良い。

ステップＳ３１５におけるエリア内測光を行うと、次に、ステップＳ１０６と同様に、撮影操作がなされたか否かの判定を行う（Ｓ３１６）。この判定の結果、撮影操作がなされていなかった場合には、ステップＳ３０１に戻る。一方、撮影操作がなされた場合には、撮影を行う（Ｓ３１７）。ここでは全体画像３２ａに対応する画像データを撮像部２から取得し、記録部４に記録する。続いて、エリア内撮影を行う（Ｓ３１８）。ここでは、全体画像３２ａに対応する画像データから、共通範囲３２ｂに対応する画像データを画像処理および制御部１においてトリミングし、このトリミングした画像データを記録部４に記録する。ステップＳ３１８において、エリア内撮影を行うと、ステップＳ３０１に戻る。

なお、本実施形態においては、全体画像３２ａとサーチ画像３２ｂにそれぞれ対応する画像データを記録部４に記録しているが、これに限らず、いずれか一方を選択して記録するようにしても良い。選択の仕方としては、表示部８に表示されている全体画像３２ａとサーチ画像３２ｂのいずれをタッチしたかをタッチパネル８ｂによって検知し、この検知結果に基づいて、記録する画像を選択すればよい。また、表示の際に、エリア判定によって共通範囲３２ｂが有った場合には並列して両画像を表示しているが、選択的にいずれか一方を表示するようにしても良い。さらに、本発明の第１〜第３実施形態においても、共通範囲の画像（サーチ画像）をトリミングし、図１４（ｃ）に示すように表示しても良いことは勿論である。

ステップＳ３１１における判定の結果、サーチモードでなかった場合には、通常の撮影モードであり、まず、顔検出を行う（Ｓ３２１）。このステップでは、画像処理及び制御部１が画像データを処理し、画像中に人物の顔が含まれているか否かを判定する。続いて、顔部測光を行う（Ｓ３２２）。このステップでは、ステップ３２１において検出された顔の位置に基づいて、その顔の周辺の画像データに基づいて輝度を求める。この顔部測光の測光結果に基づいて、表示部８でのライブビュー表示が適正表示となるように制御を行い、また、後述する撮影操作がなされた場合には、適正露光となるように露出制御を行う。

続いて、ステップＳ３１６と同様に、撮影操作がなされたか否かの判定を行う（Ｓ３２３）。この判定の結果、撮影操作がなされた場合には、撮影を行う（Ｓ３２４）。ここでは、撮像部２によって取得した画像データを、画像処理及び制御部１によって画像処理した後、記録部４に記録する。撮影を行うと、またはステップＳ３２４における判定の結果、撮影操作でなかった場合には、ステップＳ３０１に戻る。

このように、本発明の第４実施形態においては、モーション検知部５によってカメラ１０の動きを検出し、この検出されたカメラ１０の動きに基づいて部分測光を行うようにしている。このため、撮影者の意図する被写体を検出し、これを適正露光で表示または露光を行うことができる。

また、第４実施形態においては、モーション検知によるサーチモードを手動で設定できるようにしたので、サーチモードを実行したいときのみ撮影者の意図に従った撮影を行うことができる。さらに、本実施形態においては、全体画像３２ａとサーチ画像３２ｂの両方を表示部８に表示するようにしている。サーチ画像３２ｂは撮影者がターゲットとして狙っている被写体であり、これがトリミング表示され、またそのまま撮影できることから、大変便利である。

以上、説明したように、本発明の各実施形態においては、カメラ１０の動きを検知し、共通している部分の画像データを用いて表示制御や露出制御を行うようにしている。このため、撮影者の意図する被写体を簡単な構成で検出し、これを適正露光で表示または露光を行うことができる。

なお、本発明の各実施形態においては、表示制御や露出制御を行うにあたって、共通している部分の部分測光値を用いて行ったが、これに限らず、共通部分を利用して中央重点測光や評価測光によって制御しても良く、また表示制御値や露出制御値を、部分測光値を用いて補正するようにしても勿論かまわない。

また、本発明の各実施形態においては、ライブビュー表示の際に、露出や色補正を行っていたが、液晶パネルや有機ＥＬパネルの表示系での見栄を良くすることが目的であることから、これらの調整に限らず、例えば、バックライトの明るさや発光の強度を、露出や色補正に応じて明るくしていくような工夫を行っても良い。

さらに、本発明の各実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。

本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１・・・画像処理及び制御部、１ａ・・・電源制御部、１ｂ・・・測光範囲決定部、１ｃ・・・手振れ検出部、２・・・撮像部、２ａ・・・手振れ補正部、４・・・記録部、５・・・モーション検知部、５ａ・・・比較器、６・・・操作判定部、８・・・表示部、８ｂ・・・タッチパネル、９・・・時計部、１０・・・カメラ、２０・・・撮影者、２１・・・木、２２・・・小鳥、２３ａ・・・注視視野、２３ｂ・・・広角視野、２３ｃ・・・望遠視野、２４ａ〜２４ｃ・・・位置、２５ａ〜２５ｃ・・・視野範囲、２５ｄ・・・共通範囲、２６ａ〜２６ｂ・・・視野範囲、２６ｃ・・・共通範囲、２７ａ〜２７ｂ・・・視野範囲、２７ｃ・・・共通範囲、２８ａ〜２８ｃ・・・視野範囲、２８ｄ・・・共通範囲、２９ａ・・・動きベクトル、２９ｂ・・・動きベクトル、３０・・・共通範囲、３１ａ・・・視野範囲、３１ｂ・・・共通範囲、３２ａ・・・全体画像、３２ｂ・・・サーチ画像、３２ｃ・・・破線枠

Claims (7)

1. 被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像部と、
   撮影装置の動きを検出する動き検出部と、
   測光範囲を決定する測光範囲決定部と、
   上記測光範囲決定部によって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示部と、
   上記撮影装置の所定部の押圧を検出する構え検出部と、
   を具備し、
   上記測光範囲決定部は、撮影操作前に上記構え検出部により上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出部によって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定することを特徴とする撮影装置。
2. 上記動き検出部は、上記画像データに基づいて、上記撮影装置の動きを検出することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 上記動き検出部による動きの検出は、複数の上記画像データが一致しておらず、かつ共通範囲が有るか否かに基づいて検出することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
4. 上記動き検出部は、上記撮影装置に加えられた角加速度、加速度、角速度のいずれかを検知する動きセンサを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
5. 上記表示部は、上記撮像部から出力される全体画像に対応する画像データに基づいて被写体像表示、および／または共通範囲に対応する画像データを表示することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
6. 被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像ステップと、
   撮影装置の動きを検出する動き検出ステップと、
   上記動き検出ステップによる検出結果に基づいて、測光範囲を決定する測光範囲決定ステップと、
   上記測光範囲決定ステップによって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示ステップと、
   上記撮影装置の所定部の押圧を検出する押圧検出ステップと、
   を有し、
   上記測光範囲決定ステップは、撮影操作前に上記押圧検出ステップで上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出ステップによって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定することを特徴とする撮影方法。
7. 被写体像を撮像し、画像データを出力する撮像ステップと、
   撮影装置の動きを検出する動き検出ステップと、
   上記動き検出ステップによる検出結果に基づいて、測光範囲を決定する測光範囲決定ステップと、
   上記測光範囲決定ステップによって決定された測光範囲の画像データに基づいて上記被写体像を表示する表示ステップと、
   上記撮影装置の所定部の押圧を検出する押圧検出ステップと、
   を有し、
   上記測光範囲決定ステップは、撮影操作前に上記押圧検出ステップで上記撮影装置の所定部の押圧を検出した場合であって、かつ上記動き検出ステップによって上記撮影装置の動きが検出された場合には、複数の上記画像データの共通範囲を測光範囲と決定する、
   ことを撮影装置のコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。