JP6727880B2 - 撮影装置および撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、絞りを有する撮影装置を用いて動画撮影を行う際に、撮影画像の輝度の変化に追従して適正露出で撮影できる撮影装置および撮影方法に関する。

動画は所定のフレームレートで撮影した画像を連続的に再生する。このため、鑑賞者から見ると、撮影画像の急激な輝度の変化は好まれず、滑らかな輝度変化が好まれる。そこで、動画撮影時には、目標とする露出と実際の露出の差に基づいて絞りの駆動速度を変化させ、露出差が大きいときには絞りの駆動速度を速くし、露出差が小さいときは駆動速度を遅くすることにより、撮影画像の輝度変化に対して円滑なＡＥ制御を行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２１５３１０号公報

一眼レフカメラ用等の交換レンズは静止画撮影を主目的としており、絞り羽根の枚数が多く、絞り停止位置や駆動スピードを細かく制御する動的特性は、高いレベルが要求されていない。しかし、一眼レフカメラ用等の交換レンズを動画撮影に使用する場合が増えてきている。この場合には、本来理想とする露出変化量・スピードを絞り動作により再現することができず、このため動画の見栄えが悪くなる。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、撮影画像の輝度が変化する場合であっても、動画の見栄えが悪くならないようにした撮影装置および撮影方法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の発明に係る撮影装置は、撮影光学系を有し、撮影光学系を通過する光束を受光して撮像し、撮像信号を出力する撮像部を有する撮影装置において、上記撮影光学系に含まれ、開口を有し上記光束を制限する絞りと、上記絞りの開口を変更して上記撮像部の露出を制御する第１の露出制御部と、上記絞りの開口を変更しないで上記撮像部の露出を制御する第２の露出制御部と、上記撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出部と、上記偏差に基づいて第１の露出制御部または第２の露出制御部を選択して露出を制御させる制御部と、撮像する画像の品位の限界となる上記第２の露出制御部の限界露出制御値を設定する限界露出制御値設定手段と、を有し、上記制御部は、上記第２の露出制御部を選択している場合に、上記第２の露出制御部の露出制御値が上記限界露出制御値に達すると、上記第１の露出制御部を選択して露出を制御させる。

第２の発明に係る撮影装置は、上記第１の発明において、上記制御部は、上記第１の露出制御部を選択している場合に、上記第１の露出制御部の露出制御値が上記絞りの開口限界に対応する露出制御値に達すると、上記第２の露出制御部を選択して露出を制御させる。
第３の発明に係る撮影装置は、上記第１の発明において、撮像する動画の品位の度合の限界を設定する品位限界設定手段を有し、上記限界露出制御値設定手段は、上記設定された動画の品位の限界に基づいて上記限界露出制御値を設定する。

第４の発明に係る撮影装置は、上記第１ないし第３の発明のいずれかにおいて、上記第２の露出制御部は、上記撮像部の撮影感度を変更して露出を制御する。
第５の発明に係る撮影装置は、上記第４の発明において、露出モード設定手段を有し、上記露出モード設定手段により露出モードとしてシャッタ速度優先モードが設定される場合に、上記第２の露出制御部は、上記撮像部の撮影感度を変更して露出を制御する。

第６の発明に係る撮影装置は、上記第１ないし第３の発明のいずれかにおいて、上記第２の露出制御部は、上記撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御する。
第７の発明に係る撮影装置は、上記第６の発明において、露出モード設定手段を有し、上記露出モード設定手段により露出モードとしてプログラムモードが設定される場合に、上記第２の露出制御部は、上記撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御する。

第８の発明に係る撮影方法は、撮影光学系と、該撮影光学系を通過する光束を受光して撮像し、撮像信号を出力する撮像部と、上記撮影光学系に含まれ、開口を有し上記光束を制限する絞りを有する撮影装置の撮像方法において、上記撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出ステップと、上記絞りの開口を変更して上記撮像部の露出を制御する第１の露出制御ステップと、上記絞りの開口を変更しないで上記撮像部の露出を制御する第２の露出制御ステップと、上記偏差に基づいて第１の露出制御ステップまたは第２の露出制御ステップを選択して露出を制御させる制御ステップと、撮像する画像の品位の限界となる上記第２の露出制御ステップの限界露出制御値を設定する限界露出制御値設定ステップと、上記第２の露出制御ステップを選択している場合に、上記第２の露出制御ステップの露出制御値が上記限界露出制御値に達すると、上記第１の露出制御ステップを選択する選択ステップと、を有する。

本発明によれば、撮影画像の輝度が変化する場合であっても、動画の見栄えが悪くならないようにした撮影装置および撮影方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、露出制御を決める際に使用する品位の限界を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、シャッタ速度優先モードが設定されている場合の露出制御の仕方を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、プログラムモードが設定されている場合の露出制御の仕方を説明する図である。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、シャッタ速度優先モード設定時の露出制御動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、プログラムモード設定時の露出制御動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラにおいて、プログラムモード設定時の露出制御動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラの作用を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラに適用した例について説明する。このカメラは、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ操作時には、静止画の画像データが記録媒体に記録され、動画釦の操作時には、動画の画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された静止画および動画の画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。

また、動画撮影時には、撮影画像の輝度と、実露光量と適正露光量の差分とに基づいて、シャッタを制御するか、絞りを制御するか、ＩＳＯ感度を制御するかを判定して、この判定結果に基づいて露出の制御を行う。また、制御対象の選択にあたっては、フリッカ品位、像流れ品位、ノイズ品位等について、これらの品位の理想値、理想制御範囲、品位の限界を考慮して決定する。実露光量と適正露光量の差が小さい範囲において、鑑賞者は、絞りの変化により生ずる画像の輝度の変化が気になり、画像劣化と感じることから、実露光量と適正露光量の差が小さい範囲においては、シャッタ速度やＩＳＯ感度で露出の制御を行うようにする。なお、本明細書においては、露光と露出は同じ意味で使用する。

図１は、本実施形態に係るカメラの主として電気的構成を示すブロック図である。本実施形態に係るカメラは、カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０を有する。カメラ本体１０とレンズ鏡筒２０は、一体に構成してもよく、また別体に構成してもよい。別体に構成する場合には、カメラ本体１０にレンズ鏡筒２０を装着自在とし、装着時にカメラ本体１０内の制御部１１と、レンズ鏡筒２０内の絞り動作制御部２１を電気的に接続し、通信可能に構成する。

カメラ本体１０内には、制御部１１、撮像制御部１５、撮像素子１６、およびメカシャッタ１７を有する。また、レンズ鏡筒２０内には、絞り動作制御部２１、絞り動作部２２、ズーム位置検出部２３、および撮影光学系２５を有する。

撮影光学系２５は、前群レンズ２６ａと後群レンズ２６ｂ（両者を総称する場合には、レンズ２６）と、絞り２７を有する。レンズ２６内のフォーカスレンズを光軸Ｏ方向に移動させることにより、焦点調節を行い、またズームレンズを光軸Ｏ方向に移動させることにより焦点距離を変化させることができる。

前群レンズ２６ａと後群レンズ２６ｂの間には、絞り２７が配置されている。絞り２７は、絞り動作部２２によって開口径が変化し、撮影光学系２５を通過する被写体光量が制御される。絞り２７は、撮影光学系に含まれ、開口を有し光束を制限する絞りとして機能する。

カメラ本体１０内であって、撮影光学系２５の光軸Ｏ上には、メカシャッタ１７が配置されている。メカシャッタ１７は、撮影光学系２５を通過する被写体光束を通過および遮光し、また静止画撮影時には、撮像素子１６への被写体像の露光時間（シャッタ速度）を制御する。なお、動画撮影時には、メカシャッタ１７は開放状態とされ、撮像素子１６への被写体像の露光時間は撮像素子１６の電子シャッタによって制御される。

撮像素子１６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等の固体撮像素子を有する。撮像素子１６は、レンズ２６によって結像された被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。前述の撮影光学系２５と撮像素子１６は、撮影光学系を通過する光束を受光して撮像し、撮像信号を出力する撮像部として機能する。

撮像制御部１５は、撮像制御回路を有し、撮像素子１６の露光時間制御（シャッタ制御）および撮像信号の読み出し制御等を行う。すなわち、撮像制御部１５は、シャッタ速・感度動作制御部１４からのシャッタ速情報を用いて、動画撮影時の各フレームの露光時間（シャッタ速度）の制御を行う。また、撮像制御部１５は、露光時間経過後に読み出した撮像信号に対して、シャッタ速・感度動作制御部１４からの感度情報に応じて、増幅処理を行う。

撮像制御部１５で読出し処理された撮像信号は、制御部１１に出力される。撮像制御部１５は、絞りの開口を変更しないで撮像部の露出を制御する第２の露出制御部として機能する。この第２の露出制御部は、撮像部の撮影感度を変更して露出を制御する。また、第２の露出制御部は、撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御する。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、その周辺回路およびメモリを有し、メモリに記憶されたプログラムに従ってカメラ内の各部を制御する。制御部１１内には、露出設定値演算部１２およびシャッタ速・感度動作制御部１４は、プログラムによって実行される機能ブロックである。また、制御部１１内には、レンズ鏡筒２０内の絞り動作制御部２１と信号のやり取りをして通信するための絞り値送受信部１３を有する。

露出設定値演算部１２は、撮像制御部１５から入力した撮像信号に基づいて撮影画像の輝度を算出する。露出設定値演算部１２は、撮影画像の輝度に基づいて、シャッタ速と感度を算出し、算出結果を動作制御部１４に出力し、また絞り値を算出し、算出結果を絞り値送受信部１３に出力する。これらの露出制御値の算出にあたっては、撮像信号に基づく適正露出量と、現在設定されている露出制御値（絞り、シャッタ速、ＩＳＯ感度）に基づく実露出量の偏差を算出し、この偏差に基づいて、絞りの開口を変更して露出を制御するか、絞りの開口を変更せずに露出を制御するかを選択して行う。

すなわち、露出設定値演算部１２は、撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出部と、偏差に基づいて第１の露出制御部または第２の露出制御部を選択して露出を制御させる制御部として機能する。

また、露出設定値演算部１２は、撮像する画像の品位の限界となる第２の露出制御部の露出制御値（例えば、撮像制御部１５によるＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖ）を設定する限界露出制御値設定手段としても機能する。ここで、画像の品位の限界としては、例えば、フリッカ品位、像流れ品位、ノイズ品位等がある（図２参照）。上述の制御部は、第２の露出制御部を選択している場合に、第２の露出制御部の露出制御値が限界露出制御値に達すると、第１の露出制御部を選択して露出を制御させる（例えば、図５のＳ７Ｎｏ、Ｓ２３Ｙｅｓ、図６のＳ６３Ｙｅｓ、図７のＳ７７Ｎｏ、Ｓ９１Ｙｅｓ等参照）。この品位限界は、予め設定値として記憶しておいてもよく、またユーザが手動で設定してもよく、また、焦点距離や温度等のパラメータによって自動的に補正するようにしてもよい。

また、上述の制御部は、第１の露出制御部（例えば、絞り動作制御部２１による絞り制御）を選択している場合に、第１の露出制御部の露出制御値が絞りの開口限界に対応する露出制御値に達すると、第２の露出制御部を選択して露出を制御させる（例えば、図５のＳ９Ｎｏ、Ｓ２５Ｎｏ、Ｓ３１Ｎｏ等参照）。

また、露出設定演算部１２は、撮像する動画の品位の度合の限界を設定する品位限界設定手段としても機能する。この限界露出制御値設定手段は、設定された動画の品位の限界に基づいて上記限界露出制御値を設定する。

また、露出設定演算部１２は、露出モード設定手段としても機能する。露出モード設定手段により露出モードとしてシャッタ速度優先モードが設定される場合に、第２の露出制御部は、撮像部の撮影感度を変更して露出を制御する（例えば、図３、図５のＳ１３、Ｓ１９、Ｓ２９、Ｓ３５等参照）。また、露出設定演算部１２は、露出モード設定手段により露出モードとしてプログラムモードが設定される場合に、第２の露出制御部は、撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御する（例えば、図４、図６のＳ５５、Ｓ６９、図７のＳ８７、Ｓ９９等参照）。なお、露出設定演算部１２が、ユーザが操作部を操作した際の操作状態に基づいて露出モードを設定する。

シャッタ速・感度動作制御部１４は、露出設定値演算部１２が算出したシャッタ速と感度を入力すると、このシャッタ速と感度となるように、撮像制御部１５に制御信号を出力する。

絞り値送受信部１３は、通信回路を有し、露出設定値演算部１２が算出した絞り値を入力すると、レンズ鏡筒２０内の絞り動作制御部２１に絞り値を出力する。また、絞り値送受信部１３は、ズーム位置検出部２３が撮影光学系２５の焦点距離を検出すると、絞り動作制御部２１を介して、焦点距離情報を入力する。露出設定値演算部１２は、絞り値の算出にあたって、絞り値送受信部１３が入力した焦点距離情報を用いる。絞り値は焦点距離によって変動するからである。

絞り動作制御部２１は、レンズ鏡筒２０が交換レンズの場合には、ＣＰＵ、その周辺回路およびプログラムを記憶したメモリを有する。レンズ鏡筒がカメラ本体と一体の場合には、制御部１１内に設けられている。絞り動作制御部２１は、制御部１１からの絞り値に基づいて、絞り動作部２２を介して絞り２７の開口量の制御を行う。また、ズーム位置検出部２３が検出した撮影光学系２５の焦点距離情報を、制御部１１に出力する。絞り動作制御部２１は、絞りの開口を変更して撮像部の露出を制御する第１の露出制御部として機能する。

ズーム位置検出部２３は、ズームエンコーダ等のセンサを有し、レンズ２６の内のズームレンズの位置を検出し、焦点距離情報を絞り動作制御部２１に出力する。

絞り動作部２２は、ステッピングモータ等の駆動部と、絞り駆動機構を有する。絞り動作部２２は、絞り動作制御部２１からの絞り値情報に基づいて、絞り２７の開口量を制御する。

本実施形態におけるカメラの露出制御は、ΔＥｖ（適正露光量と実露光量の差）と所定の条件で定めた絞り以外の各露出の品位の限界を用いて、優先して制御する露出制御対象（具体的には、絞り、シャッタ速、ＩＳＯ感度のいずれか）を決定する。この制御方法を説明する前に、図２をもちいて、各露出の品位の限界について説明する。

各露出の品位とは、シャッタ速（Ｔｖ）、ＩＳＯ感度（Ｓｖ）の露出操作をすることにより、動画の見栄えに影響する内容を指す。例えば、シャッタ速（Ｔｖ）を制御する場合には、品位として「フリッカ」や「像流れ量（被写体ぶれ量）」が影響し、またＩＳＯ感度（Ｓｖ）を制御する場合には、「ノイズ量」が影響する。各項目で、見栄えが絞りを動かす場合よりも悪化してしまう露出設定値の境界を品位の限界と定義する。図２に各項目で挙げた各露出の品位のイメージを示す。もっとも品位がよくなるポイントについては、理想値・理想範囲（図２中で網掛けの部分）と定義し、Ｔｖ・Ｓｖ間で露出制御を切り換える際の優先度の判断基準とする。

フリッカは、一定周期で点滅する光源と、撮像フレームレートの組み合わせで撮影映像に発生する縞である。フリッカは基本的に光源の点滅の周波数とシャッタ速が同期しているか、シャッタ速が遅くなれば目立たなくなる。逆にシャッタ速が速くなれば目立ちやすくなり、映像の見栄えが悪化する。

図２（ａ）の上段は、横軸をシャッタ速とし、右が高速側であり、左が低速側である。なお、図２（ａ）は、一例として、交流電源周波数Ｈｚを６０Ｈｚ、撮像フレームレートｆｐｓを６０ｆｐｓの条件で示している。フリッカ品位の理想値は、例えば、交流電源周波数Ｈｚに同期して点滅する光源の点滅周波数に相当するＴｖ値、すなわち、１／（Ｈｚ＊２）から−１Ｅｖに相当する１／ＨｚのＴｖ値と仮定している。理想範囲は理想値より低速側とフリッカの見えない＋１ＥＶの１／（Ｈｚ＊２）のＴｖ値（理想範囲限界）の範囲と仮定している（図中、網掛けの範囲）。理想範囲限界から高速側に品位の限界までの範囲は、フリッカによる縞の影響が画像に現れるが、一般的に動画品位としては許容できる範囲と仮定している（図中、横縞の範囲）。品位の限界は、フリッカによる縞の種類や、撮像フレームレートによって異なる。フリッカ品位の限界に相当するＴｖ値は、予めメモリに記憶されており、制御部１１がメモリから読出してフリッカ品位の限界として使用する。また、フリッカ品位の限界は感覚的なものであってユーザ毎に異なるものであるから、ユーザが操作部を操作することにより、フリッカ品位の限界に相当するＴｖ値を調節してもよい。また、制御部１１は、上記ユーザによる調節可能範囲を、理想値または理想範囲限界からメモリに記憶されたフリッカ品位の限界の間に制限してもよい。

像流れ量は、動画の１フレームごとの被写体ぶれ量を指す。シャッタ速が速ければ速い程像流れ量は小さくなる。動画においては静止画と違い、フレームとフレームの間での動きの連続性も見栄えに関り、像流れがフレーム間の画像の動きを補間する役割を担う。像流れ量が小さくなりすぎると、フレーム間の動きがぎこちなくなり見栄えが悪くなる。像流れ量が大きくなりすぎると、ぶれて見えるようになる。なお、撮像フレームレートより低速となるシャッタ速には設定しないことを前提としている。

図２（ａ）の下段は、横軸をシャッタ速とし、右が高速側であり、左が低速側である。像流れの品位の理想値は、１８０度シャッタの法則より仮定し、１／（ｆｐｓ＊２）に相当するＴｖ値としている（なお、ｆｐｓはフレームレート）。理想範囲は、像流れ量が理想的となる範囲であって、１８０度シャッタ以下の範囲と１８０度シャッタ以上で＋１ＥＶの間の範囲（図中の網掛けの範囲）を仮定している。すなわち、理想範囲の限界は、１／（ｆｐｓ＊２＊２）となるＴｖ値を仮定している。品位の限界は、フレーム間の動きがぎこちなく見える時のシャッタ速Ｔｖである。理想範囲の限界から、高速側に品位の限界までの範囲は、フレーム間の動きのぎこちなさの影響が画像に現れるが、一般的に動画品位としては許容できる範囲と仮定している（図中、横縞の範囲）。像流れ品位の限界に相当するＴｖ値は、予めメモリに記憶されており、制御部１１がメモリから読出して像流れ品位の限界として使用する。また、像流れ品位の限界は感覚的なものであってユーザ毎に異なるものであるから、ユーザが操作部を操作することにより、像流れ品位の限界に相当するＴｖ値を調節してもよい。また、制御部１１は、上記ユーザによる調節可能範囲を、理想値または理想範囲限界からメモリに記憶された像流れ品位の限界の間に制限してもよい。

ノイズは、撮像素子１６からの撮像信号の増幅等の際に発生する。ノイズは撮像の感度を上昇させると、増え、画像の見栄えが悪くなる。図２（ｂ）は、横軸を感度とし、右が低感度側、左が高感度側である。ノイズ品位の理想値は、最低感度値であり、品位の限界は、鑑賞者が見た目でノイズが気になるときの感度値である。ノイズ品位の限界に相当するＳｖ値は、予めメモリに記憶されており、制御部１１がメモリから読出してノイズ品位の限界として使用する。また、ノイズ品位の限界は感覚的なものであってユーザ毎に異なるものであるから、ユーザが操作部を操作することにより、ノイズ品位の限界に相当するＳｖ値を調節してもよい。また、制御部１１は、上記ユーザによる調節可能範囲を、メモリに記憶されたノイズ品位の限界を上限として制限してもよい。

次に、本実施形態における露出制御について説明する。前述したように、本実施形態においては、適正露光量と実露光量の差ΔＥｖと所定の条件で定めた絞り以外の各露出の品位の限界を用いて、優先して制御する露出制御対象（具体的には、絞り、シャッタ速、ＩＳＯ感度のいずれか）を決定する。

すなわち、本実施形態の露出制御は、次の（１）〜（３）を実行する。
（１）ΔＥｖに基づいて、「Ａｖ（絞り）での追従」、「Ｓｖ（感度）またはＴｖ（シャッタ速）での追従」のいずれを優先するか判定する。
（２）上述の（１）の判定の結果、「ＳｖまたはＴｖでの追従」となった場合であっても、品位の限界に達している場合は、Ａｖによる露出追従に切り替える。例えば、被写体輝度がゆっくり変化し続けた場合は、極力ＳｖまたはＴｖで露出追従するが、露出追従中にＳｖまたはＴｖの品位限界に到達した場合には、Ａｖで露出追従に切り替える。
（３）上述の（２）の処理の結果Ａｖに切り替え後、Ａｖの露出限界を超えた場合は、ＳｖまたはＴｖの上昇に伴う品位の弊害を許容して、再度ＳｖまたはＴｖによる露出追従を行う。

次に、図３および図４を用いて、ＳモードおよびＰモードが設定されている場合の露出制御動作の際のＡｖ、Ｔｖ、Ｓｖの制御の優先順について説明する。なお、Ｓモードは、シャッタ速度優先モードであり、ユーザが手動設定したシャッタ速度（Ｔｖ）に対して、撮影画像の輝度に基づいて適正露光となる絞り値（Ａｖ）およびＩＳＯ感度（Ｓｖ）を算出し、露出制御を行うモードである。また、Ｐモードは、プログラムモードであり、撮影画像の輝度に基づいて適正露光となる絞り値（Ａｖ）、シャッタ速度値（Ｔｖ）、およびＩＳＯ感度（Ｓｖ）を算出し、露出制御を行うモードである。

図３および図４において、横軸は実露光量であり、また縦軸は実露光量と適正露光量の偏差（ΔＥｖ）を示す。本実施形態においては、実露光量と偏差ΔＥｖに応じて、優先する制御（Ａｖを制御するか、Ｓｖを制御するか、Ｔｖを制御するか）が変わる。なお、図３および図４において、種々の数値や優先度について記載しているが、これは一例であり、その値に固定するものではない。

図３は、Ｓモードが設定されている場合の露出制御の優先順を説明する図である。図３の上段は、実露光量と差分ΔＥｖに応じた露出制御の優先順を示す。例えば、偏差が１以上の場合には、絞りを動かしても動画品位の劣化が目立たない範囲であることから、ＩＳＯ感度Ｓｖが品位の限界内かつ絞り値Ａｖが露出限界内であれば、絞り値Ａｖによる露出追従を優先して行う（図３中、斜め斜線の範囲）。

また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲内（図３の例では、＋１〜０）では、適正露光量に近く、絞りを動かすと動画品位の劣化が目立つのでＩＳＯ感度Ｓｖが露出限界になるまではＩＳＯ感度Ｓｖによる露出追従を優先して行う（図３中、格子模様の範囲）。また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲内（図３の例では、０〜−１）では、絞りを動かすと動画品位の劣化が目立つので、ＩＳＯ感度Ｓｖがノイズ品位の限界になるまではＩＳＯ感度Ｓｖによる露出追従を優先し、その後、ＩＳＯ感度Ｓｖがノイズ品位の限界に達すると絞り値Ａｖによる露出追従を行う。そして、さらに絞り値Ａｖが露出限界に達したら、ＩＳＯ感度Ｓｖによる露出追従を行い、ＩＳＯ感度Ｓｖの最大値（ＳｖＭＡＸ）まで露出追従を行う。

また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲外（図３の例では、−１以下）では、露出のずれが大きいので絞りを動かしても、動画品位の劣化が目立たない範囲であることから、絞り値Ａｖが露出限界内であれば絞り値Ａｖによる露出追従を優先して行う。

図３の下段には、偏差（ΔＥｖ）毎について、露出制御の優先順の変化を示す。Ａｓと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が１以上の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ５〜Ｅ４の範囲では、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界、ＩＳＯ＝１６００）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＡｓの段において、この例では、実露出がＥ４〜Ｅ２の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、絞り値Ａｖを開放Ａｖから最大絞込み値の範囲内で、露出制御を行う。すなわち、開放Ａｖ（ｍｉｎ）からＡｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＡｓの段において、この例では、実露出Ｅ２〜Ｅ１の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界、ＩＳＯ１６００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ＝２００）の範囲内で、露出制御を行う。

図３の下段のＢｓと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が０〜＋１の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ５〜Ｅ２の範囲では、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ＝２００）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＢｓの段において、この例では、実露出がＥ２〜Ｅ１の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、絞り値Ａｖを開放Ａｖから最大絞込み値の範囲内で、露出制御を行う。すなわち、開放Ａｖ（ｍｉｎ）からＡｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）の範囲内で、露出制御を行う。

図３の下段のＣｓと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が０〜−１の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１〜Ｅ３の範囲では、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ２００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界、ＩＳＯ＝１６００）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＣｓの段において、この例では、実露出がＥ３〜Ｅ４の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、絞り値Ａｖを最大絞込み値から開放Ａｖの範囲内で、露出制御を行う。すなわち、Ａｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）から開放Ａｖ（ｍｉｎ）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＣｓの段において、この例では、実露出がＥ４〜Ｅ５の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界、ＩＳＯ＝１６００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）の範囲内で、露出制御を行う。

図３の下段のＤｓと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が−１以下の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１〜Ｅ４の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、絞り値Ａｖを最大絞込み値から開放Ａｖの範囲内で、露出制御を行う。すなわち、Ａｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）から開放Ａｖ（ｍｉｎ）の範囲内で、露出制御を行う。

図３のＤｓの段において、この例では、実露出がＥ４〜Ｅ５の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ＝２００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）の範囲内で、露出制御を行う。

図４は、Ｐモードが設定されている場合の露出制御の優先順を説明する図である。図４の上段は、実露光量と差分ΔＥｖに応じた露出制御の優先順を示す。例えば、偏差が１以上の場合には、Ｓモードの場合と同様に、絞りを動かしても動画品位の劣化が目立たない範囲であることから、ＩＳＯ感度Ｓｖが品位の限界内かつ絞り値Ａｖが露出限界内であれば、絞り値Ａｖによる露出追従を優先して行う（図４中、斜め斜線の範囲）。

また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲内（図４の例では、＋１〜０）では、適正露光量に近く、絞りを動かすと劣化が目立つのでＩＳＯ感度Ｓｖが露出限界になるまではＩＳＯ感度Ｓｖまたはシャッタ速度Ｔｖによる露出追従を優先して行う（図４中、格子模様または横縞模様の範囲）。また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲内（図４の例では、０〜−１）では、絞りを動かすと劣化が目立つので、ＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖが品位の限界になるまではＩＳＯ感度Ｓｖまたはシャッタ速度Ｔｖによる露出追従を優先し、その後、絞り値Ａｖが露出限界に達したら、ＩＳＯ感度Ｓｖの最大値（ＳｖＭＡＸ）またはシャッタ速度Ｔｖの最大値まで露出追従を行う。

また、偏差（ΔＥｖ）が所定の範囲外（図４の例では、−１以下）では、絞りを動かしても、動画品位の劣化が目立たない範囲であることから、図３の場合と同様、絞り値Ａｖが露出限界内であれば絞り値Ａｖによる露出追従を優先して行う。

図４の下段には、偏差（ΔＥｖ）毎について、露出制御の優先順の変化を示す。Ａｐと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が１以上の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１７〜Ｅ１６の範囲では、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。また、実露出がＥ１６〜Ｅ１５の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。

図４のＡｐの段において、この例では、実露出Ｅ１５〜Ｅ１４範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。また、実露出Ｅ１４〜Ｅ１１範囲で、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝６（ｍｉｎ，１／６０）からシャッタ速度Ｔｖ＝１５（ｍａｘ，１／３２０００）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＢｐと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が０〜＋１の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１７〜Ｅ１５の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。また、実露出Ｅ１５〜Ｅ１３の範囲では、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝６（ｍｉｎ，１／６０）からシャッタ速度Ｔｖ＝１３（像流れ品位の限界，１／８０００）の範囲内で、露出制御を行う。なお、像流れ品位の限界としては、フリッカを検出している場合には、フリッカ品位の限界に対応するＴｖとしてもよい。

図４の下段のＢｐにおいて、この例では、実露出Ｅ１３〜Ｅ１２の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。また、実露出Ｅ１２〜Ｅ１１の範囲で、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝１３（像流れ品位の限界，１／８０００）からシャッタ速度Ｔｖ＝１５（ｍａｘ，１／３２０００）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＣｐと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が０〜−１の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１１〜Ｅ１４の範囲で、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝１５（ｍａｘ，１／３２０００）からシャッタ速度Ｔｖ＝６（ｍｉｎ，１／６０）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＣｐにおいて、実露出Ｅ１４〜Ｅ１５の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ＝２００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界，ＩＳＯ１６００）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＣｐにおいて、実露出Ｅ１５〜Ｅ１６の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、Ａｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）から開放Ａｖ（ｍｉｎ）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＣｐにおいて、実露出Ｅ１６〜Ｅ１７の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝９（ノイズ品位の限界，ＩＳＯ＝１６００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＤｐと記載した段に、偏差（ΔＥｖ）が−１以下の場合の例を示す。この例では、実露出Ｅ１１〜Ｅ１２の範囲で、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝１５（ｍａｘ，１／３２０００）からシャッタ速度Ｔｖ＝１３（像流れの品位の限界，１／８０００）の範囲内で、露出制御を行う。なお、像流れ品位の限界としては、フリッカを検出している場合には、フリッカ品位の限界に対応するＴｖとしてもよい。

図４の下段のＤｐにおいて、実露出Ｅ１２〜Ｅ１３の範囲で、絞り値Ａｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、Ａｖ＝９（ｍａｘ，Ｆ２２）から開放Ａｖ（ｍｉｎ）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＤｐにおいて、実露出Ｅ１３〜Ｅ１４の範囲で、シャッタ速度Ｔｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、シャッタ速度Ｔｖ＝１３（像流れ品位の限界，１／８０００）からシャッタ速度Ｔｖ＝６（ｍｉｎ，１／６０）の範囲内で、露出制御を行う。

図４の下段のＤｐにおいて、実露出Ｅ１５〜Ｅ１７の範囲で、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることにより、適正露光となるように制御する。すなわち、ＩＳＯ感度Ｓｖ＝６（ｍｉｎ，ＩＳＯ＝２００）からＩＳＯ感度Ｓｖ＝１１（ｍａｘ，ＩＳＯ６４００）の範囲内で、露出制御を行う。

次に、図５に示すフローチャートを用いて、Ｓモードが設定されている場合の露出追従制御の優先順の決め方について説明する。このフローチャートは、図３に示すＳモードの露出制御の優先順となるような制御を実行する。なお、このフローチャート（後述する図６および図７も同じ）は、制御部１１内のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムに従って、カメラ内の各部を制御することにより実行する。

図５に示すフローに入ると、まず、偏差ΔＥｖを算出する（Ｓ１）。ここでは、露出設定値演算部１２が、設定されている絞り値、ＩＳＯ感度、シャッタ速度に基づいて算出した実露光量と、撮像制御部１５から入力した目標とする輝度に基づいて算出した適正露光量を用いて、両者の差分（すなわち、実露光量−適正露光量）を算出する。

ΔＥＶを算出すると、次に、ΔＥｖが０より大きいか否かを判定する（Ｓ３）。ここでは、ステップＳ１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが０より大きい範囲は、図３の上段のグラフにおいて、±０より上側の領域に相当する。

ステップＳ３における判定の結果、ΔＥｖが０より大きい場合には、次に、ΔＥｖが１より大きいか否かを判定する（Ｓ５）。ここでは、ステップＳ１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが０より大きい範囲は、図３の上段のグラフにおいて、１より上側の領域に相当する。

ステップＳ５における判定の結果、ΔＥｖが１より大きい場合には、Ｓｖが「品位の限界内」にあるか否かを判定する（Ｓ７）。この場合は、図３のＡｓで示した段の動きに相当する。適正露光量から外れていることから、絞り値によって露出制御を行っても、画像のちらつきが目立たない領域である。この領域では、Ｓｖの品位限界を考慮してＡｖかＳｖかを選択する。図３で示す例では、品位の限界は、Ｓｖ＝９としている。ステップＳ７においては、自動設定されたＩＳＯ感度Ｓｖに基づいて、ＩＳＯ感度Ｓｖ＜９であるか否か、すなわちＩＳＯ１６００よりも低感度であるか否かを判定する。

ステップＳ７における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界内」にある場合には、次に、絞り値Ａｖが最大値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ９）。ここでは、自動設定された絞り値Ａｖに基づいて判定する。

ステップＳ９における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘの場合には、絞り値Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ１１）。この場合には、ΔＥｖが１より大きく（Ｓ５参照）、また絞り値Ａｖが開放絞り値（ｍｉｎ）から最大絞り値（ｍａｘ）の範囲にあるので、絞り値によって露出を制御する。ここで、Ａｖで露出追従を実施とは、撮影画像の輝度が変化した場合に、適正露光量となるように、絞りＡｖを変化させることをいう。

また、ステップＳ９における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘでない場合、またはステップＳ７における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界内」にない場合には、ＩＳＯ感度Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ１３）。ステップＳ９でＡｖ＜ｍａｘでない場合には、絞りが最小絞り開口となり絞り値Ａｖが制御範囲にないことから、ＩＳＯ感度Ｓｖによって露出を制御する。また、ステップＳ７にてＳｖが「品位の限界内」にない場合には、高ＩＳＯのためにノイズが大きい状態なので、ノイズを小さくすることを優先してＩＳＯ感度Ｓｖを下げてΔＥｖを解消するように露出を制御する。ここで、Ｓｖで露出追従を実施とは、撮影画像の輝度が変化した場合に、適正露出量となるように、ＩＳＯ感度Ｓｖを変化させることをいう。

ステップＳ５に戻り、このステップにおける判定の結果、ΔＥｖが１よりも大きくない場合には、次に、Ｓｖ≦ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ１５）。この場合は、図３のＢｓで示した段の動きに相当する。ステップＳ５においてＮｏと判定される場合は、ΔＥｖが０と＋１の間にある場合であり、適正露光量に近い露出制御がなされている場合である。この場合には、前述したように、絞り２７（ＡＶ）による露光制御は、画像にちらつきが生じ、見栄えが悪くなることから、ＩＳＯ感度Ｓｖによる露出制御を優先する。ステップＳ１５においては、自動設定されたＩＳＯ感度Ｓｖが最大値（ｍｉｎ）、即ち、図３の例では、Ｓｖ＝６、ＩＳＯ２００より小さいか否かを判定する。

ステップＳ１５における判定の結果、Ｓｖが最小値（ｍｉｎ）以下の場合には、絞り値Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ１７）。ＩＳＯ感度Ｓｖをこれ以上、低下させることができないことから、絞り値Ａｖによって露出制御を行う。

一方、ステップＳ１５における判定の結果、Ｓｖが最小値（ｍｉｎ）以下でない場合には、ＩＳＯ感度Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ１９）。画像のちらつき防止を考慮して、絞り値Ａｖによる露出追従を行わずＩＳＯ感度Ｓｖで露出追従を行う。

ステップＳ３に戻り、このステップにおける判定の結果、ΔＥｖ＞０でない場合には、次に、ΔＥｖが−１より小さいか否かを判定する（Ｓ２１）。ここでは、ステップＳ１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが−１より小さい範囲は、図３の上段のグラフにおいて、−１より下側の領域に相当する。

ステップＳ２１における判定の結果、ΔＥｖ＜−１でなかった場合には、Ｓｖが「品位の限界外」であるか否かを判定する（Ｓ２３）。この場合は、図３のＣｓで示した段の動きに相当する。ステップＳ２１においてＮｏと判定される場合は、ΔＥｖが０と−１の間にある場合であり、適正露光量に近い露出制御がなされている場合である。この場合には、前述したように、絞り２７（Ａｖ）による露光制御は、画像にちらつきが生じ、見栄えが悪くなることから、ＩＳＯ感度Ｓｖによる露出制御を優先する。ステップＳ２３においては、自動設定されたＩＳＯ感度Ｓｖが品位の限界外にあるか、即ち、図３の例では、Ｓｖ＝９、ＩＳＯ１６００より大きいか否かを判定する。

ステップＳ２３における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界外」の場合には、次に、絞り値Ａｖが最小値（ｍｉｎ）よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２５）。ここでは、自動設定されている絞り値Ａｖが開放絞り値（ｍｉｎ）よりも大きいか否かを判定する。

ステップＳ２５における判定の結果、絞り値Ａｖが開放絞り値（ｍｉｎ）よりも大きい場合には、Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ２７）。Ｓｖが品位の限界にあることから、絞り値Ａｖを変化させることにより適正露出を得る。但し、絞り値Ａｖが開放絞り値に達すると、Ｓｖによる露出追従を行う（Ｓ２５、Ｓ２９参照）。

一方、ステップＳ２３における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界外」でない場合には、またはステップＳ２５における判定の結果、絞り値Ａｖが最小値（ｍｉｎ）以下の場合には、Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ２９）。この場合には、適正露光量に近いことから、絞りＡｖによる露出追従を行わずにＳｖによる露出制御により、適正露出を得るようにしている。

ステップＳ２１に戻り、このステップにおける判定の結果、ΔＥｖ＜−１の場合には、次に、Ａｖ＞ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ３１）。この場合は、図３のＤｓで示した段の動きに相当する。適正露光量から外れていることから、絞り値によって露出制御を行っても、画像のちらつきが目立たない領域である。この領域では、絞り値Ａｖが開放絞り値に達するまでは、絞り２７による露出制御を行う。

ステップＳ３１における判定の結果、Ａｖ＞ｍｉｎの場合には、Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ３３）。一方、判定の結果、Ａｖ＞ｍｉｎでない場合には、絞りは開放であり絞りＡｖで露出追従を行うことはできないのでＳｖで露出追従を実施する（Ｓ３５）。

このように、Ｓモードが設定されている場合には、実露光量と適正露光量の差分に基づいて、図３のＡｓ〜Ｄｓの４つの領域に分類し、それぞれの領域において、露出制御を行う。この場合、ΔＥｖが±１内の範囲においては、Ｓｖによる露出制御を優先させ、ΔＥｖ±１の外の範囲においては、Ａｖによる露出制御を優先させている。

次に、図６に示すフローチャートを用いて、Ｐモードが設定されている場合の露出追従制御の優先順の決め方について説明する。このフローチャートは、図４に示すＰモードの露出制御の優先順となるような制御を実行する。

図６に示すフローに入ると、まず、ステップＳ１と同様に、偏差ΔＥｖを算出する（Ｓ４１）。ここでは、露出設定値演算部１２が、設定されている絞り値、ＩＳＯ感度、シャッタ速度に基づいて算出した実露光量と、撮像制御部１５から入力した撮像輝度に基づいて算出した適正露出量を用いて、両者の差分（すなわち、実露光量−適正露光量）を算出する。

ΔＥＶを算出すると、次に、ステップＳ３と同様に、ΔＥｖが０より大きいか否かを判定する（Ｓ４３）。ここでは、ステップＳ１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが０より大きい範囲は、図４の上段のグラフにおいて、±０より上側の領域に相当する。

ステップＳ４３における判定の結果、ΔＥｖが０より大きい場合には、次に、ΔＥｖが１より大きいか否かを判定する（Ｓ４５）。ここでは、ステップＳ４１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが０より大きい範囲は、図４の上段のグラフにおいて、１より上側の領域に相当する。ΔＥｖが１より大きい場合は、図４のＡｐで示した段の動きに相当する。適正露光量から外れていることから、絞り値によって露出制御を行っても、画像のちらつきが目立たない領域である。但し、Ｓモードの場合に比較し、シャッタ速度Ｔｖも露出制御として使用できることから、画像の品位が低下しないように、絞り２７以外も使用する範囲が広い。この領域では、Ｓｖの品位限界と絞り値Ａｖの最大絞り値（ｍａｘ）を考慮してＡｖか、Ｓｖか、Ｔｖかのいずれかを選択する。

ステップＳ４５における判定の結果、ΔＥｖが１より大きい場合には、次に、ステップＳ７と同様に、Ｓｖが「品位の限界内」にあるか否かを判定する（Ｓ４７）。図４で示す例では、Ｓｖの品位の限界は、Ｓｖ＝９としている。ステップＳ４７においては、ユーザが手動で設定したＩＳＯ感度Ｓｖまたは自動設定されたＩＳＯ感度Ｓｖに基づいて、ＩＳＯ感度Ｓｖ＜９であるか否か、すなわちＩＳＯ１６００よりも低感度であるか否かを判定する。

ステップＳ４７における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界内」であれば、次に、Ａｖ＜ｍａｘか否かを判定する（Ｓ４９）。図４で示す例では、Ａｖのｍａｘは、Ａｖ＝９（Ｆ２２）としている。

ステップＳ４９における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘの場合には、Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ５１）。自動設定された絞り値が最大絞り値よりも小さい、すなわちより開放側の値であることから、絞り２７を絞ることによって露出制御を行う。

一方、ステップＳ４９における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘでない場合には、次に、Ｓｖ≦ｍｉｎであるか否かを判定する（Ｓ５３）。この判定の結果、Ｓｖ≦ｍｉｎの場合には、Ｔｖで露出追従を実施する（Ｓ５５）。絞りが最大絞り値（ｍａｘ）よりも更に絞り込み、ＩＳＯ感度も最小ＩＳＯ感度より更に低下させないと適正露光とならないことから、ここでは、シャッタ速度Ｔｖを制御することにより適正露光を得る。ここで、Ｔｖで露出追従を実施とは、撮影画像の輝度が変化した場合に、適正露出量となるように、撮像素子１６の電子シャッタ速度Ｔｖを変化させることをいう。

ステップＳ５３における判定の結果、Ｓｖ≦ｍｉｎでない場合、またはステップ４７における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界内」にない場合には、Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ５７）。ＩＳＯ感度Ｓｖが品位の限界外にあるが、Ｓｖのｍａｘに達していないことから、Ｓｖを制御することにより適正露光を得る。

ステップＳ４５に戻り、このステップにおける判定の結果、ΔＥｖ＞１でない場合には、次に、Ｓｖ≦ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ６１）。この場合は、図４のＢｐで示した段の動きに相当する。ステップＳ４５においてＮｏと判定される場合は、ΔＥｖが０と＋１の間にある場合であり、適正露光量に近い露出制御がなされている場合である。この場合には、前述したように、絞り２７（絞り値Ａｖ）による露光制御は、画像にちらつきが生じ、見栄えが悪くなることから、ＩＳＯ感度Ｓｖまたはシャッタ速度Ｔｖによる露出制御を優先する。ステップＳ６１においては、自動設定されたＩＳＯ感度Ｓｖが最大値（ｍｉｎ）、即ち、図４の例では、Ｓｖ＝６、ＩＳＯ２００より小さいか否かを判定する。

ステップＳ６１における判定の結果、Ｓｖ≦ｍｉｎの場合には、次に、Ｔｖが「品位の限界外」か否かの判定を行う（Ｓ６３）。図４に示す例では、像流れ品位の限界として、Ｔｖ＝１３、シャッタ速度１／８０００としている。このステップでは、露出設定値演算部１２が適正露光量を得るために自動設定したシャッタ速度に基づいて判定する。

ステップＳ６３における判定の結果、Ｔｖが「品位の限界外」である場合には、次に、Ａｖ＜ｍａｘか否かを判定する（Ｓ６５）。ここでは、Ｔｖが品位の限界外であることから、Ａｖが制御可能範囲にあるか判定する。図４に示す例では、絞り値ＡｖのｍａｘはＡｖ＝９（Ｆ２２、最大絞り値）としている。

ステップ６５における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘの場合には、Ａｖで露出追従を実施する（Ｓ６７）。絞り２７が制御可能範囲にあることから、絞り２７の絞り値Ａｖによって露出制御を行う。

一方、ステップＳ６５における判定の結果、Ａｖ＜ｍａｘでない場合、またはステップＳ６３における判定の結果、Ｔｖが「品位の限界外」でない場合には、Ｔｖで露出追従を実施する（Ｓ６９）。ここでは、ステップＳ６３にて、ＴＶが「品位の限界外」であり、かつ、ステップＳ６５にてＡｖ＜ｍａｘではない場合は、絞り２７による制御範囲を超えているので、ＴＶが品位限界外であってもＴｖで露出制御を行う。また、Ｔｖの品位が限界内であることから、シャッタ速度Ｔｖで露出制御を行う。

ステップＳ６１に戻り、この判定の結果、Ｓｖ≦ｍｉｎでない場合には、Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ７１）。ステップＳ４３およびＳ４５の判定の結果、適正露光量に近い範囲内にあり、またステップＳ６１の判定の結果、ＩＳＯ感度Ｓｖが最低ＩＳＯ感度よりも高感度で制御することが可能である。そこで、絞り２７を動かさず、ＩＳＯ感度Ｓｖで適正露出となるように露出制御を行う。

ステップＳ４３に戻り、このステップの判定の結果、ΔＥｖ＞０でない場合には、次に、ΔＥＶ＜−１か否かを判定する（Ｓ７５）。ここでは、ステップＳ４１で算出したΔＥｖに基づいて判定する。ΔＥｖが−１より小さい範囲は、図４の上段のグラフにおいて、−１より下側の領域に相当する。

ステップＳ７５における判定の結果、ΔＥｖ＜−１の場合には、Ｔｖが「品位の限界外」か否かを判定する（Ｓ７７）。この場合は、図４のＤｐで示した段の動きに相当する。適正露光量から大きく外れていることから、絞り値Ａｖによって露出制御を行っても、画像のちらつきが目立たない領域である。この領域では、絞り値Ａｖが開放絞り値に達するまでは、絞り２７による露出制御を行う。但し、Ｓモードの場合に比較し、シャッタ速度Ｔｖも露出制御として使用できることから、画像の品位が低下しないように、絞り２７以外も使用する範囲が広い。この領域では、Ｓｖの品位限界と絞り値Ａｖの最大絞り値（ｍａｘ）を考慮してＡｖか、Ｓｖか、Ｔｖかのいずれかを選択する。

ステップＳ７７においては、図４に示す例では、Ｔｖの品位として、像流れ品位の限界として、Ｔｖ＝１３（シャッタ速度１／８０００）を用いて、露出設定値演算部１２が自動設定したシャッタ速度に基づいて判定する。

ステップＳ７７における判定の結果、Ｔｖが「品位の限界外」でない場合には、すなわちＴｖが「品位の限界内」の場合には、次に、Ａｖ＞ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ７９）。ここでは、自動設定される絞り値Ａｖが絞り２７の制御可能範囲内であるか否かを判定する。図４に示す例では、Ａｖのｍｉｎは、開放絞り値（Ｆ開放）としている。

ステップＳ７９における判定の結果、Ａｖ＞ｍｉｎの場合には、Ａｖで露出追従実施を行う（Ｓ８１）。絞り値での露出制御が可能であることから、絞り２７によって露出制御を行う。

一方、ステップＳ７９における判定の結果、Ａｖ＞ｍｉｎでない場合には、Ｔｖ≦ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ８３）。図４に示す例では、Ｔｖ＝ｍｉｎは、Ｔｖ＝６（シャッタ速度１／６０）としている。本実施形態では、撮像のフレームレートを６０ｆｐｓとしている。シャッタ速度Ｔｖを、６０ｆｐｓに同期するシャッタ速度である１／６０（Ｔｖ＝６）よりも遅くする（ＴＶ＜６）と、６０ｆｐｓに対応できない状態であるコマ落ちが発生してしまう。本実施例では、コマ落ちを防止するため、シャッタ速度が１／６０より遅くならないようにしている（ＴＶ＜６にならないようにしている）。

ステップＳ８３における判定の結果、Ｔｖ≦ｍｉｎの場合には、Ｓｖで露出追従を実施する（Ｓ８５）。ここでは、ＩＳＯ感度Ｓｖによって露出制御を行う。

一方、ステップＳ８３における判定の結果、Ｔｖ≦ｍｉｎでない場合、またはステップＳ７７における判定の結果、Ｔｖが「品位の限界外」の場合には、Ｔｖで露出追従を実施する（Ｓ８７）。ここでは、シャッタ速度Ｔｖによって露出制御を行う。

ステップＳ７５に戻り、このステップにおける判定の結果、ΔＥｖ＜−１でない場合には、Ｔｖ≦ｍｉｎであるか否かを判定する（Ｓ８９）。この場合は、図４のＣｐで示した段の動きに相当する。ステップＳ４３およびＳ７５における判定の結果から、ΔＥｖが０と−１の間にある場合であり、適正露光量に近い露出制御がなされている場合である。この場合には、前述したように、絞り２７による露光制御は、画像にちらつきが生じ、見栄えが悪くなることから、ＩＳＯ感度Ｓｖまたはシャッタ速度Ｔｖによる露出制御を優先させる。ステップＳ８９においては、自動設定されたシャッタ速度Ｔｖが最長シャッタ速度（ｍｉｎ）よりも低速であるか、即ち、図４の例では、Ｔｖ６（シャッタ速度１／６０）より小さいか否かを判定する。

ステップＳ８９における判定の結果、Ｔｖ≦ｍｉｎの場合には、Ｓｖが「品位の限界外」か否かを判定する（Ｓ９１）。ここでは、ノイズ品位の限界外にあるか、即ち、図４の例では、Ｓｖ＝９、ＩＳＯ１６００より大きいか否かを判定する。

ステップＳ９１における判定の結果、Ｓｖが「品位の限界外」である場合には、Ａｖ＞ｍｉｎか否かを判定する（Ｓ９３）。Ａｖのｍｉｎは、図４で示す例では、開放Ｆ値である。開放Ｆ値よりもＡｖ値が大きければ、絞り２７による露出制御を行うことができる。

一方、ステップＳ９３における判定の結果、Ａｖがｍｉｎよりも小さい場合には、またはステップＳ９１における判定の結果が、Ｓｖが「品位の限界外」にない場合には、Ｓｖで露出追従を行う（Ｓ９７）。この場合には、ＩＳＯ感度Ｓｖによって露出制御を行う。

ステップＳ８９に戻り、このステップにおける判定の結果、Ｔｖ≦ｍｉｎでない場合には、Ｔｖで露出追従を実施する（Ｓ９９）。この場合には、シャッタ速度Ｔｖが制御可能範囲内であり適正露光量を得ることができることから、シャッタ速度Ｔｖで露出制御を行う。

このように、Ｐモードが設定されている場合には、実露光量と適正露光量の差分に基づいて、図４のＡｐ〜Ｄｐの４つの領域に分類し、それぞれの領域において、露出制御を行う。この場合、ΔＥｖが±１内の範囲においては、ＳｖまたはＴｖによる露出制御を優先させ、ΔＥｖ±１の外の範囲においては、Ａｖによる露出制御を優先させている。

次に、図８を用いて、本実施形態における作用効果について説明する。図８（ａ）は、露出追従スピードに対する設定可能露出追従スピードを示すグラフである。露出追従スピードは、１フレームあたりの露出の変更量を示すものである。図から分かるように、ＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖの設定可能露出追従スピードは、露出追従スピードと一致している。このため、露出設定演算部１２で算出されたＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖは、正確に露出制御に反映される。

しかし、絞り値Ａｖは、絞りの機構上、露出の調節量を０．１Ｅｖにはできないので、飛び飛びの値しか取れないことから、ＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖの設定可能露出追従スピードは、露出追従スピードとは一致しない。このため、露出設定演算部１２で算出された絞り値Ａｖは、絞り２７を制御する際に正確に反映されない。

図８（ｂ）は、絞りの追従遅れ量を示す。横軸は、原点からの露出の偏差の絶対値｜ΔＥｖ｜であり、縦軸は、ΔＥｖ（実露光量と適正露光量の差）を解消する露出制御を行った結果を追従遅れ量として示している。前述したように、絞り値Ａｖは飛び飛びの値でしか制御できないことから、露出設定演算部１２で算出された絞り値Ａｖで絞り２７を制御できない期間が生ずる。このため、図８（ｂ）に示すように、追従遅れが発生してしまう。すなわち、適正露光量（図中、理想追従で示す）に対して、一定の偏差がつきまとう。

そこで、本実施形態では、実露光量が適正露光量に近い範囲では、極力、絞り２７による制御を行わず、ＩＳＯ感度Ｓｖのみ、またはＩＳＯ感度Ｓｖとシャッタ速度Ｔｖによって適正露光が得られるように制御するようにしている。図８（ｃ）は、本実施形態における制御の一例を示しており、ΔＥｖ（実露光量と適正露光量の偏差）が１以内の場合には、絞り２７による露出制御を控えることにより、理想追従を達成している。ΔＥｖが１以上では、追従遅れが発生しているが、ΔＥｖが大きい領域では、画像のちらつきが気づきにくいことから、ユーザは画像の劣化が気にならない。

以上説明したように、本発明の一実施形態においては、撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出ステップ（例えば、図５のＳ１、図６のＳ４１参照）と、絞りの開口を変更して撮像部の露出を制御する第１の露出制御ステップ（例えば、図５のＳ１１、Ｓ１７、Ｓ２７、Ｓ３３等参照）と、絞りの開口を変更しないで撮像部の露出を制御する第２の露出制御ステップ（例えば、図５のＳ１３、Ｓ１９、Ｓ２９、Ｓ３５等参照）と、偏差に基づいて第１の露出制御ステップまたは第２の露出制御ステップを選択して露出を制御させる制御ステップ（例えば、図５のＳ３、Ｓ５、Ｓ２１等参照）を実行している。このため、撮影画像の輝度が変化する場合であっても、動画の見栄えが悪くならない。すなわち、本実施形態においては、偏差が小さい場合と大きい場合に応じて、絞りの開口による露出制御を行うか、絞りの開口によらない露出制御を行うかを選択しているので、画像のちらつきによる動画の劣化を防ぐことができる（図８参照）。

なお、本発明の一実施形態においては、ΔＥｖによる領域分けを４分類としたが、３分類でもよく、また４分類よりも多くしてもよい。この場合でも、ΔＥｖが小さい範囲においては、絞り値による露出制御の優先順位を低くすればよい。また、分類する際の閾値や、品位の限界値は、例示であり、設計思想に応じて適宜変更してもよい。また、ΔＥｖを求めるにあたって、実露光量と適正露光量の差分を算出していたが、これに限らず、目標輝度と撮影画像の輝度の差分を算出して、この値に基づいて、制御するようにしてもよい。

また、本発明の各実施形態においては、露出設定値演算部１２、シャッタ速・感度動作制御部１４等を、制御部１１内のＣＰＵ等によって実行するとして説明した。しかし、これに限らず、制御部１１内の各部の全部または一部をハードウエアで構成するようにしても勿論かまわない。また、制御部１１以外のカメラ本体１０およびレンズ鏡筒２０内の各部は、ハードウエア回路や部品単体の他、ＣＰＵとプログラムによってソフトウエア的に構成してもよく、またＤＳＰ（Digital Signal Processor）等のプログラムコードで実行される回路で実現するようにしてもよい。これらは適宜組み合わせてもよいことは勿論である。

また、本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、スマートフォン、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、動画を撮影する際に、絞りで露出制御を行う機器であれば、本発明を適用することができる。

また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。

また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

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。

１０・・・カメラ本体、１１・・・制御部、１２・・・露出設定値演算部、１３・・・絞り値送受信部、１４・・・シャッタ速・感度動作制御部、１５・・・撮像制御部、１６・・・撮像素子、１７・・・メカシャッタ、２０・・・レンズ鏡筒、２１・・・絞り動作制御部、２２・・・絞り動作部、２３・・・ズーム位置検出部、２５・・・撮影光学系、２６・・・レンズ、２７・・・絞り

Claims (8)

1. 撮影光学系を有し、撮影光学系を通過する光束を受光して撮像し、撮像信号を出力する撮像部を有する撮影装置において、
   上記撮影光学系に含まれ、開口を有し上記光束を制限する絞りと、
   上記絞りの開口を変更して上記撮像部の露出を制御する第１の露出制御部と、
   上記絞りの開口を変更しないで上記撮像部の露出を制御する第２の露出制御部と、
   上記撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出部と、
   上記偏差に基づいて第１の露出制御部または第２の露出制御部を選択して露出を制御させる制御部と、
   撮像する画像の品位の限界となる上記第２の露出制御部の限界露出制御値を設定する限界露出制御値設定手段と、
   を有し、
   上記制御部は、上記第２の露出制御部を選択している場合に、上記第２の露出制御部の露出制御値が上記限界露出制御値に達すると、上記第１の露出制御部を選択して露出を制御させることを特徴とする撮影装置。
2. 上記制御部は、上記第１の露出制御部を選択している場合に、上記第１の露出制御部の露出制御値が上記絞りの開口限界に対応する露出制御値に達すると、上記第２の露出制御部を選択して露出を制御させることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
3. 撮像する動画の品位の度合の限界を設定する品位限界設定手段を有し、
   上記限界露出制御値設定手段は、上記設定された動画の品位の限界に基づいて上記限界露出制御値を設定することを特徴とする請求項１の撮影装置。
4. 上記第２の露出制御部は、上記撮像部の撮影感度を変更して露出を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮影装置。
5. 露出モード設定手段を有し、
   上記露出モード設定手段により露出モードとしてシャッタ速度優先モードが設定される場合に、
   上記第２の露出制御部は、上記撮像部の撮影感度を変更して露出を制御することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
6. 上記第２の露出制御部は、上記撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の撮影装置。
7. 露出モード設定手段を有し、
   上記露出モード設定手段により露出モードとしてプログラムモードが設定される場合に、
   上記第２の露出制御部は、上記撮像部の電子シャッタ速度を変更して露出を制御することを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
8. 撮影光学系と、該撮影光学系を通過する光束を受光して撮像し、撮像信号を出力する撮像部と、上記撮影光学系に含まれ、開口を有し上記光束を制限する絞りを有する撮影装置の撮像方法において、
   上記撮像部が出力する撮像信号に基づいて適正露出量と現在設定されている実露出量の偏差を算出する露出量偏差算出ステップと、
   上記絞りの開口を変更して上記撮像部の露出を制御する第１の露出制御ステップと、
   上記絞りの開口を変更しないで上記撮像部の露出を制御する第２の露出制御ステップと、
   上記偏差に基づいて第１の露出制御ステップまたは第２の露出制御ステップを選択して露出を制御させる制御ステップと、
   撮像する画像の品位の限界となる上記第２の露出制御ステップの限界露出制御値を設定する限界露出制御値設定ステップと、
   上記第２の露出制御ステップを選択している場合に、上記第２の露出制御ステップの露出制御値が上記限界露出制御値に達すると、上記第１の露出制御ステップを選択する選択ステップと、
   を有することを特徴とする撮影方法。

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