JP6801359B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、この従来のカメラは、インターバル毎に焦点距離の異なった複数回の撮影を行うので、記録部の容量の消費量が増大することになる。
図1は、第1の実施の形態に係る撮像装置1の構成を示すブロック図である。撮像装置1は、交換レンズ部200とカメラボディ部300とを有する。交換レンズ部200は、カメラボディ部300に着脱可能に装着される。交換レンズ部200は、撮影光学系201と、絞り202と、レンズ駆動部203と、レンズ通信部204などを有する。撮影光学系201は、図を簡略化するために一枚のレンズで図示されているが、ズーミングレンズやフォーカシングレンズなどを含む複数枚のレンズから構成される。レンズ駆動部203は、カメラボディ部300からの指示に従い、撮影光学系201のズーミングレンズを駆動してズーミング動作を行うと共に、撮影光学系201のフォーカシングレンズを駆動して焦点調節動作を行う。レンズ通信部204は、カメラボディ部300の後述の通信部319との間で、種々の信号の授受を行う。
また、AF制御部311は、コントラスト式焦点検出部が算出したフォーカス位置を内蔵メモリ315に記憶する。
また、AF制御部311は、位相差式焦点検出部が算出したフォーカス位置を内蔵メモリ315に記憶する。
なお、本実施の形態にあっては、AF制御部311は、コントラスト式焦点検出部と位相差式焦点検出部とを有するが、コントラスト式焦点検出部と位相差式焦点検出部との一方を有するものでもよい。また、AF制御部311は、コントラスト式焦点検出部又は位相差式焦点検出部が算出したフォーカス位置を内蔵メモリ315に記憶するが、主制御部321が上述のフォーカス位置を内蔵メモリ315に記憶してもよい。
画像選択部325は、差分(|F1−F3|)と差分(|F2−F3|)とを比較し、前者が後者よりも小さい場合に第1のフォーカス位置F1において撮像した第1の静止画像を選択し、前者が後者以上である場合に第2のフォーカス位置F2において撮像した第2の静止画像を選択する。
同様に、第3のインターバル撮影動作B30は、フォーカシングレンズが第3のフォーカス位置F3である「30」に位置する状態で実行され、第4のインターバル撮影動作B40は、フォーカシングレンズが第4のフォーカス位置F4である「30」に位置する状態で実行される。
図1〜図3において、撮影者は、操作部327を操作してインターバル撮影モードを設定し、撮影間隔時間と撮影終了時間などを設定する。なお、以下の説明では、撮影者は、操作部327を操作してAF制御部311のコントラスト式焦点検出部及び位相差式焦点検出部のうち位相差式焦点検出部を選択したとする。
ステップS3では、AF制御部311の位相差式焦点検出部が焦点検出動作を行い、インターバル撮影対象の被写体に対するフォーカシングレンズの合焦位置、即ち第1のフォーカス位置(F1)を算出する。即ち、ここでは、図2のブロックB1に示された最初の焦点検出動作が行われ、第1のフォーカス位置F1(=30)が算出される。第1のフォーカス位置F1(=30)の算出が終了すると、ステップS4に進む。
図2に示した例では、差分Δ1(|30−150|=120)が閾値T1(50)以上であるので、第2のインターバル撮影動作B20での撮影回数が2回に決定されてステップS10に進む。ステップS10では、フォーカシングレンズが上述の第1のフォーカス位置F1(=30)に位置している状態で1回目の撮影動作が行われ、第1のフォーカス位置F1(=30)における1枚目の静止画像G2aを取得する。ステップS11では、1枚目の静止画像G2aの撮像時のフォーカシングレンズの位置である第1のフォーカス位置F1(=30)を内蔵メモリ315に記憶してステップS12に進む。
ステップS12における第2のフォーカス位置F2(=150)への焦点調節が終了するとステップS13に進み、2回目の撮影動作が行われて第2のフォーカス位置F2(=150)に対応した2枚目の静止画像G2bが取得される。次いで、ステップS14において、2枚目の静止画像G2bの撮像時のフォーカス位置である第2のフォーカス位置F2(=150)が内蔵メモリ315に記憶された後にステップS1に戻る。
ステップS16では、画像選択部325は、前回の焦点検出動作B2により算出され内蔵メモリ315に記憶された第2のフォーカス位置F2(=150)と今回の焦点検出動作B3により算出された第3のフォーカス位置F3(=30)との差分Δ3を算出する。即ち、画像選択部325は差分Δ3=|F2−F3|(=120)を算出する。
他方、画像選択部325は、差分Δ2が差分Δ3以上である場合に、インターバル撮影対象の被写体が撮影光学系201の光軸方向に何らかの理由で大きく移動した可能性が高く第2のフォーカス値の算出が正しいと判断し、ステップS19に進む。ステップS19で、画像選択部325は、前回のインターバル撮影動作B20において第2のフォーカス位置F2で撮像した静止画像G2bを選択する。
ステップS20での第3のフォーカス位置F3(=30)への焦点調節が終了するとステップS21に進み、第3のインターバル撮影動作B30が行われて第3のフォーカス位置F3(=30)における静止画像G3が取得される。次いで、ステップS22において、第3のフォーカス位置F3(=30)が内蔵メモリ315に記憶された後にステップS1に戻る。
従って、ステップS15では、画像選択部325は差分Δ2=|F1−F3|(=120)を算出する。ステップS16では、画像選択部325は、差分Δ3=|F2−F3|(=0)を算出する。ステップS17では、画像選択部325は、差分Δ2が差分Δ3以上であるのでステップS19に進み、前回のインターバル撮影動作B20において第2のフォーカス位置F2で撮像した静止画像G2bを選択する。
画像処理部307は、静止画像G1、G2b、G3、G4に基づき、タイムラプス動画像G10を生成する。
従って、画像選択部325によって選択された静止画像に基づき生成されたタイムラプス動画像も撮影対象の被写体にピントの合った動画像となる。
上述のようにステップS8、S15、S16において差分を算出される二つのフォーカス位置として「フォーカス位置に関連する値」を使用する場合には、ステップS7、S11、S14、S22において内蔵メモリ315に記憶するフォーカス位置にも「フォーカス位置に関連する値」を用いることになる。
(1)撮像装置1は、所定の時間間隔で撮像動作を行う撮像部(撮影光学系201および撮像素子303)と、撮像部による撮像動作の前に被写体に合焦するフォーカス位置を検出してフォーカス位置に焦点調節する焦点調節部(AF制御部311およびレンズ駆動部203)と、前回の撮像動作時の第1のフォーカス位置と今回の撮像動作時の第2のフォーカス位置とに基づき、今回の撮像動作としてフォーカス位置の異なった複数回の撮像動作を行うか否かを決定する決定部(撮影枚数決定部323)と、を備える。本実施の形態では、フォーカス位置の変化量に基づいて撮影枚数を決定する。このため、インターバル撮影において記憶部の容量の消費量が増大することを回避することができる。また、複数回の撮影動作により得られる静止画像に基づいて動画像データを生成することにより、撮影対象の被写体にピントが合っていない画像が動画像に含まれることを防ぐことができる。この結果、動画像の再生時にフォーカス位置の大きな変化が生じてユーザに違和感を与えることを防ぐことができる。
(3)複数回の撮像動作は、第1のフォーカス位置に基づく撮像動作と、第2のフォーカス位置に基づく撮像動作とを含む。このようにしたので、例えば異物に対して焦点検出を行ってしまった場合と撮影対象の被写体が大きく移動した場合とを想定して、複数回の撮像動作を行うことができる。
(5)選択部は、第3のフォーカス位置と第1のフォーカス位置との第1の差と、第3のフォーカス位置と第2のフォーカス位置との第2の差とに基づき、一つの画像を選択する。このようにしたので、第2のフォーカス位置が誤検出であるか否かを判断して、動画像データの生成に用いる静止画像を選択することができる。
本実施の形態にあっては、ステップ9で差分Δ1が所定の閾値T1(例えば、T1=50)以上である場合に、ステップS10での第1のフォーカス位置F1での撮影動作とステップS13での第2のフォーカス位置F2での撮影動作とをそれぞれ行った。変形例1では、上述の第1及び第2のフォーカス位置での第1及び第2の撮影動作に加えて、第1のフォーカス位置と第2のフォーカス位置との間のフォーカス位置での第3の撮影動作を追加するものである。例えば、第1のフォーカス位置F1と第2のフォーカス位置F2との中間のフォーカス位置((F1+F2)/2)での第3の撮影動作を追加し、この中間のフォーカス位置で撮影した静止画像を取得する。この場合には、画像選択部325は、ステップS15、16の差分Δ2とΔ3とが略等しい場合に、上述の中間のフォーカス位置で撮影した静止画像を選択する。
上述の実施の形態では、インターバル撮影動作B10、B30、B40では、1回の撮影を行うものであった。変形例2では、インターバル撮影動作B10、B30、B40における撮影動作は、同一フォーカス位置で、例えば露出条件を変えて連続的に複数回、行い、露出条件の異なる複数枚の静止画像を取得する。同様に、インターバル撮影動作B20において、フォーカス位置F1及びF2での撮影動作も、それぞれ露出条件を変えて連続的に複数回、露出条件の異なる複数枚の静止画像を取得する。画像処理部307は、インターバル撮影動作毎の露出条件の異なる複数枚の静止画像から最も適切な静止画像を選択してタイムラプス動画像を生成する。
上述の変形例2では、露出条件を変えて複数枚の静止画像を取得した。変形例3では、ズーム比を変えて複数枚の静止画像を取得する。例えば、各インターバル撮影動作B10、B20、B30、B40で、撮影光学系201のズーム比、即ち焦点距離を変化させて、連続的に複数枚の静止画像を取得する。
画像処理部307は、インターバル撮影動作毎の焦点距離の異なる複数枚の静止画像から最も適切な静止画像を選択してタイムラプス動画像を生成する。この場合には、焦点距離の大きく異なる静止画像を選択すると、タイムラプス動画像の再生時には、違和感を生じさせる恐れがある。そこで、焦点距離の異なる静止画像を選択する際には、徐々に焦点距離が変化するように、静止画像を選択することが望ましい。
次に、第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態の撮像装置は、図1に示した撮像装置1の構成と略同一の構成を有するものである。第2の実施の形態と第1の実施の形態との相違点は、主に以下の3点である。
第1の相違点は、以下の通りである。前回算出された第1のフォーカス位置F1と今回算出された第2のフォーカス位置F2との差分が所定の閾値以上である場合に、第1の実施の形態では、第2のフォーカス位置F2での撮影動作と第1のフォーカス位置F1での撮影動作とが行われる。他方、第2の実施の形態では、第2のフォーカス位置F2での撮影動作と、第1及び第2のフォーカス位置F1、F2の中間のフォーカス位置での撮影動作が行われる。
焦点検出部は、第1の焦点検出動作B1では第1のフォーカス位置F1(=30)を算出し、第2の焦点検出動作B2では第2のフォーカス位置F2(=150)を算出する。同様に、焦点検出部は、第3の焦点検出動作B3では第3のフォーカス位置F3(=150)を算出し、第4の焦点検出動作B4では第4のフォーカス位置F4(=150)を算出する。
第2の焦点検出動作B2で第2のフォーカス位置F2(=150)が算出されると、撮影枚数決定部323は、第1のフォーカス位置F1(=30)と第2のフォーカス位置F2(=150)との差分Δ1(=120)を算出する。撮影枚数決定部323は、その差分Δ1が所定の閾値T1(例えば、T1=50)以上であるか否かを判定し、差分Δ1が閾値T1以上である時には2回の撮影動作を決定し、閾値T1よりも小さい時には1回の撮影動作を決定する。
従って、タイムラプス動画像の再生の際にインターバル撮影対象の被写体に常時ピントの合った画像を希望する場合には、第2のタイムラプス動画像G30を再生表示することができる。逆に、フォーカス位置の変化の少ない滑らかな動画像を希望する場合には、第1のタイムラプス動画像G30を再生表示することができる。
図5において、焦点検出部は、第1の焦点検出動作B1では第1のフォーカス位置F1(=30)を算出し、第2の焦点検出動作B2では第2のフォーカス位置F2(=150)を算出する。同様に、焦点検出部は、第3の焦点検出動作B3では第3のフォーカス位置F3(=30)を算出し、第4の焦点検出動作B4では第4のフォーカス位置F4(=30)を算出する。
(1)撮像装置1は、撮像部が撮像した画像に基づき動画像を生成する動画像生成部(画像処理部307)を更に備える。複数回の撮像動作は、第2のフォーカス位置に基づく撮像動作と、第1のフォーカス位置と第2のフォーカス位置との間の第4のフォーカス位置に基づく撮像動作とを含む。動画像生成部は、複数回の撮像動作のうちの第2のフォーカス位置に基づく撮像動作による画像に基づき第1の動画像を生成すると共に、複数回の撮像動作のうちの第4のフォーカス位置に基づく撮像動作による画像に基づき第2の動画像を生成する。本実施の形態では、中間位置F12の静止画像G2aを使用して第1のタイムラプス動画像G20を生成する。このため、静止画像G1と静止画像G2aとの間でのフォーカス位置の急激な変化が緩和されるので、動画像の再生表示時の違和感を抑制することができる。
Claims (8)
- 光学系を介して撮像を行う撮像部と、
被写体の像が前記撮像部に合焦する前記光学系の状態を検出する検出部と、
前記検出部によって検出した第1の状態で第1の撮像を行い、前記第1の撮像の後に前記検出部によって検出した第2の状態と前記第1の状態との間の変化量が所定の値よりも大きい場合、前記光学系の状態の異なる複数の第2の撮像を行う制御部と、
を備える撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第2の撮像として前記第1の状態での撮像と前記第2の状態での撮像とを行う撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記制御部は、前記第2の撮像として、前記第2の状態での撮像と、前記第1の状態と前記第2の状態とのいずれとも異なる第3の状態での撮像とを行う撮像装置。 - 請求項1または請求項2に記載の撮像装置において、
前記第2の撮像の後に前記検出部によって検出された前記光学系の第4の状態により、前記第2の撮像による複数の画像から一つの画像を選択する選択部、を更に備える撮像装置。 - 請求項4に記載の撮像装置において、
前記選択部は、前記第4の状態と前記第1の状態との第1の差と、前記第4の状態と前記第2の状態との第2の差とにより、前記一つの画像を選択する撮像装置。 - 請求項5に記載の撮像装置において、
前記選択部は、前記第1の差が前記第2の差よりも小さい場合に、前記複数の第2の撮像のうちの前記第1の状態での撮像による画像を選択し、前記第1の差が前記第2の差よりも大きい場合に、前記複数の第2の撮像のうちの前記第2の状態での撮像による画像を選択する撮像装置。 - 請求項4から請求項6のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記第1の状態で撮像した第1画像と、前記選択部で選択した前記光学系の状態で前記撮像部で撮像した画像とにより動画を生成する動画生成部をさらに備える撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記撮像部が撮像した画像により動画を生成する動画生成部を更に備え、
前記複数の第2の撮像は、前記第2の状態による撮像と、前記第1の状態と前記第2の状態との間の前記第3の状態による撮像とを含み、
前記動画生成部は、前記第1の状態で撮像した画像と前記第2の状態で撮像した画像とを用いた第1の動画と、前記第1の状態で撮像した画像と前記第3の状態で撮像した画像とを用いた第2の動画とを生成する撮像装置。
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