JP6815504B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像装置の制御プログラム - Google Patents

撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像装置の制御プログラム Download PDF

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Description

本開示の技術は、撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像装置の制御プログラムに関する。
撮像素子により撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像装置において、ＮＤ（Neutral Density）フィルタを用いて撮像を行う技術が知られている。また、撮像光学系に対して物理的なＮＤフィルタを設けたことと同等の効果を得るための技術として、いわゆる、デジタルＮＤフィルタ処理（以下、単に「ＮＤフィルタ処理」という）と呼ばれる技術が知られている。また、このようなデジタルＮＤフィルタ（以下、単に「ＮＤフィルタ」という）として、特許文献１及び特許文献２には、ＮＤフィルタの濃度について勾配をもって変化させる、いわゆるグラデーションを有することにより、局所的な露出の制御を行う技術が開示されている。
特開２０１１−１３０１６７号公報 特開２００８−７２３３７号公報
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２では、撮像画像が変化した場合、露出を制御する領域の設定が行い難い場合があった。
本開示は、上記事情を考慮して成されたものであり、露出を制御する領域を簡便に設定することができる撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像装置の制御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に、本開示の第１の態様の撮像装置は、撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号を出力する撮像部と、画像信号に応じた撮像画像を表示する表示部と、撮像画像の解析結果に基づいて、撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、撮像画像が変化した場合は、決定した境界線の位置を撮像画像の変化に基づいて調整し、また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した境界線により隔てられた複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、撮像画像における境界線を含む境界領域の露出を、撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う制御部と、を備える。
第２の態様の撮像装置は、第１の態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化により明るさが変化した領域に対して、変化後の領域の明るさに応じて露出を制御する、とされている。
第３の態様の撮像装置は、第１の態様の撮像装置または第２の態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化の速度または加速度に応じた速度で境界線の位置を移動させることにより境界線の位置を調整する、とされている。
第４の態様の撮像装置は、第１の態様から第３の態様のいずれか１態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化の速度が速くなるほど、露出を変化させる度合いを小さくする、とされている。
第５の態様の撮像装置は、第１の態様から第４の態様のいずれか１態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化の速度に応じて、境界領域の幅を決定する、とれている。
第６の態様の撮像装置は、第１の態様から第５の態様のいずれか１態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化の向きに応じて、露出を変化させる方向を異ならせる、とされている。
第７の態様の撮像装置は、第１の態様から第６の態様のいずれか１態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化の向きに応じて、境界領域の幅を決定する、とされている。
第８の態様の撮像装置は、第１の態様から第７の態様のいずれか１態様の撮像装置において、制御部は、撮像画像の変化に応じて変化後の境界線の位置を予測し、予測した位置に境界線の位置を調整する、とされている。
第９の態様の撮像装置の制御方法は、撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号に応じた撮像画像を表示部に表示させ、撮像画像の解析結果に基づいて、撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、撮像画像が変化した場合は、決定した境界線の位置を撮像画像の変化に基づいて調整し、また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した境界線により隔てられた複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、撮像画像における境界線を含む境界領域の露出を、撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う、処理を含む。
第１０の態様の撮像装置の制御プログラムは、コンピュータに、撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号に応じた撮像画像を表示部に表示させ、撮像画像の解析結果に基づいて、撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、撮像画像が変化した場合は、決定した境界線の位置を撮像画像の変化に基づいて調整し、また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した境界線により隔てられた複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、撮像画像における境界線を含む境界領域の露出を、撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う、処理を実行させるためのものである。
本開示によれば、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。
第１〜第３実施形態の撮像装置の外観の一例を示す斜視図である。 第１〜第３実施形態の撮像装置の背面側の外観の一例を示す背面図である。 第１〜第３実施形態の撮像装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 第１及び第２実施形態の露出制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 ライブビュー画像の一例を示す図である。 ライブビュー画像のヒストグラムの一例を示す図である。 撮像装置のＣＰＵにより決定された位置に境界線が表示された状態のライブビュー画像の一例を示す図である。 境界線の微調整の一例を説明するための図である。 第１実施形態のＮＤフィルタ処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態のＮＤフィルタ調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第１実施形態の露出制御処理の流れの他の例を示すフローチャートである。 境界線の微調整の一例を説明するための図である。 第２実施形態のＮＤフィルタ調整処理の流れの一例を示すフローチャートである。 境界領域の一例について説明するための図である。 境界線と交差する方向に移動した場合における境界領域の一例について説明するための図である。 境界線と交差する方向に移動した場合における境界領域の他の例について説明するための図である。 境界線と平行な方向に移動した場合における境界領域の一例について説明するための図である。 交差する２つの境界線有する場合のＮＤフィルタの一例について説明するための図である。 交差する２つの境界線有する場合のＮＤフィルタにおける境界領域の一例について説明するための図である。 第３実施形態の露出制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 境界線の位置の予測の一例について説明するための図である。 境界線の位置の予測の一例について説明するための図である。 第１〜第３実施形態の露出制御処理プログラムが記憶された記憶媒体から露出制御処理プログラムが撮像装置本体にインストールされる態様の一例を示す概念図である。
以下、図面を参照して本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。
［第１実施形態］
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態の撮像装置１０の構成の一例について説明する。一例として図１に示すように、本実施形態の撮像装置１０は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、撮像装置本体１２及び撮像レンズ１４を含む。
撮像レンズ１４は、撮像装置本体１２に対して交換可能に装着される。撮像レンズ１４の鏡筒には、マニュアルフォーカスモード時に使用されるフォーカスリング１６が設けられている。撮像レンズ１４は、レンズユニット１８を含む。本実施形態のレンズユニット１８が、本開示の撮像光学系の一例である。
レンズユニット１８は、フォーカスレンズ２０を含む複数のレンズが組み合わされた組み合わせレンズである。フォーカスレンズ２０は、フォーカスリング１６の手動による回転操作に伴って光軸Ｌ１方向に移動し、被写体距離に応じた合焦位置で後述の撮像素子２２の受光面２２Ａ（図３参照）に、被写体を示す反射光である被写体光が結像される。
撮像装置本体１２の上面には、ダイヤル２４及びレリーズボタン２６が設けられている。ダイヤル２４は、撮像モードと再生モードとの切り替え等の各種設定の際に操作される。従って、撮像装置１０では、ダイヤル２４がユーザによって操作されることにより、動作モードとして撮像モードと再生モードとが選択的に設定される。
撮像装置１０は、撮像系の動作モードとして、静止画撮像モードと動画撮像モードとを有する。静止画撮像モードは、撮像装置１０により被写体が撮像されて得られた静止画像を記録する動作モードであり、動画撮像モードは、撮像装置１０により被写体が撮像されて得られた動画像を記録する動作モードである。
レリーズボタン２６は、撮像準備指示状態と撮像指示状態との２段階の押圧操作が検出可能に構成されている。撮像準備指示状態とは、例えば待機位置から中間位置（半押し位置）まで押下される状態を指し、撮像指示状態とは、中間位置を超えた最終押下位置（全押し位置）まで押下される状態を指す。なお、以下では、「待機位置から半押し位置まで押下される状態」を「半押し状態」といい、「待機位置から全押し位置まで押下される状態」を「全押し状態」という。
オートフォーカスモードでは、レリーズボタン２６を半押し状態にすることにより撮像条件の調整が行われ、その後、引き続き全押し状態にすると本露光が行われる。つまり、レリーズボタン２６を半押し状態にすることによりＡＥ（Auto Exposure）機能が働いて露出状態が設定された後、ＡＦ（Auto Focus）機能が働いて合焦制御され、レリーズボタン２６を全押し状態にすると撮像が行われる。
一例として図２に示すように、撮像装置本体１２の背面には、ディスプレイ２８、十字キー３０、ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２、ＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４、ファインダ３６、及びタッチパネル３８が設けられている。
ディスプレイ２８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）であり、撮像装置１０により被写体が撮像されることで得られた画像及び文字等を表示する。本実施形態のディスプレイ２８が、本開示の表示部の一例である。なお、本実施形態のディスプレイ２８は、タッチパネル３８と共に、タッチパネルディスプレイ２９として構成されている。ディスプレイ２８は、撮像モードにおけるライブビュー画像の表示に用いられる。ライブビュー画像は、スルー画像とも称され、撮像装置１０の撮像素子２２により被写体が連続フレームで撮像されて得られた連続フレーム画像である。ディスプレイ２８は、静止画撮像の指示が与えられた場合に単一フレームで撮像されて得られた静止画像の表示にも用いられる。更に、ディスプレイ２８は、再生モードにおける再生画像の表示及びメニュー画面等の表示にも用いられる。
ディスプレイ２８の表示領域の表面には、透過型のタッチパネル３８が重ねられている。タッチパネル３８は、例えば、指またはスタイラスペン等の指示体による接触を検知する。タッチパネル３８は、タッチパネル３８に対する指示体による接触の有無等の検知結果を示す検知結果情報を予め定められた周期（例えば１００ミリ秒）で既定の出力先（例えば、後述のＣＰＵ（Central Processing Unit）７４、図３参照）に出力する。検知結果情報は、タッチパネル３８が指示体による接触を検知した場合、タッチパネル３８上の指示体による接触位置を特定可能な二次元座標（以下、「座標」という）を含み、タッチパネル３８が指示体による接触を検知していない場合、座標を含まない。
十字キー３０は、１つまたは複数のメニューの選択、及びズームやコマ送り等の各種の指示に応じた指示内容信号を出力するマルチファンクションのキーとして機能する。ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２は、ディスプレイ２８の画面上に１つまたは複数のメニューを表示させる指示を行うためのメニュー（ＭＥＮＵ）ボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指示する許可（ＯＫ）ボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。ＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４は、選択項目等、所望の対象の消去や指定内容の取消し、あるいは１つ前の操作状態に戻す場合等に使用される。
図３は、第１実施形態の撮像装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
図３に示すように本実施形態の撮像装置本体１２はマウント１３を備えており（図１も参照）、撮像レンズ１４は、マウント１５を備えている。撮像レンズ１４は、マウント１３にマウント１５が結合されることにより撮像装置本体１２に交換可能に装着される。
撮像レンズ１４は、上述したレンズユニット１８、絞り１９、及び制御装置４０を含む。制御装置４０は、マウント１３にマウント１５が接続されることで、撮像装置本体１２の外部Ｉ／Ｆ（Interface）７２を介してＣＰＵ７４と電気的に接続され、ＣＰＵ７４の指示に従って、撮像レンズ１４の全体を制御する。
絞り１９は、レンズユニット１８よりも撮像装置本体１２側に設けられている。絞り１９には、図示を省略した絞り駆動部及び絞り駆動用モータが接続されている。絞り駆動部が、後述する受付デバイス６２によって受け付けられた指示に応じて、制御装置４０の制御下で、絞り駆動用モータを作動させることで、絞り１９の開口の大きさを調節することにより、レンズユニット１８を透過した被写体光の光量を調節し、被写体光を撮像装置本体１２内に導く。
図３に示すように本実施形態の撮像装置本体１２は、撮像素子２２、第１ミラー４２、第２ミラー４４、制御部４６、ミラー駆動部４８、撮像素子ドライバ５０、画像信号処理回路５２、画像メモリ５４、画像処理部５６、表示制御部５８、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ８０、及びＮＤフィルタ駆動部８２を含む。また、撮像装置本体１２は、タッチパネルディスプレイ２９、受付Ｉ／Ｆ６０、受付デバイス６２、メディアＩ／Ｆ６４、センサＩ／Ｆ６８、ジャイロセンサ７０、及び外部Ｉ／Ｆ７２を含む。
制御部４６は、本開示の技術のコンピュータの一例であり、ＣＰＵ７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８を備えている。ＣＰＵ７４は、撮像装置１０の全体を制御する。一次記憶部７６は、各種プログラムの実行におけるワークエリア等として用いられる揮発性のメモリである。一次記憶部７６の一例としては、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が挙げられる。本実施形態の二次記憶部７８は、詳細を後述する露出制御処理プログラム７９を含む各種プログラム、及び各種パラメータ等を予め記憶した不揮発性のメモリである。二次記憶部７８の一例としては、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）またはフラッシュメモリ等が挙げられる。
ＣＰＵ７４、一次記憶部７６、及び二次記憶部７８は、バスライン８１に接続されている。また、ミラー駆動部４８、撮像素子ドライバ５０、画像信号処理回路５２、及びＮＤフィルタ駆動部８２も、バスライン８１に接続されている。また、画像メモリ５４、画像処理部５６、表示制御部５８、受付Ｉ／Ｆ６０、メディアＩ／Ｆ６４、センサＩ／Ｆ６８、及び外部Ｉ／Ｆ７２も、バスライン８１に接続されている。
第１ミラー４２は、撮像素子２２の受光面２２Ａとレンズユニット１８との間に介在しており、受光面被覆位置αと受光面開放位置βとに移動可能な可動ミラーである。
第１ミラー４２は、ミラー駆動部４８に接続されており、ミラー駆動部４８は、ＣＰＵ４２の制御下で、第１ミラー４２を駆動させ、第１ミラー４２を受光面被覆位置αと受光面開放位置βとに選択的に配置する。すなわち、第１ミラー４２は、受光面２２Ａに対して被写体光を受光させない場合にミラー駆動部４８によって受光面被覆位置αに配置され、受光面２２Ａに対して被写体光を受光させる場合にミラー駆動部４８によって受光面開放位置βに配置される。
受光面被覆位置αでは、第１ミラー４２が受光面２２Ａを覆い、かつ、レンズユニット１８から送り込まれた被写体光を反射して第２ミラー４４に導く。第２ミラー４４は、第１ミラー４２から導かれた被写体光を反射することで光学系（図示省略）を介して、ファインダ３６に導く。ファインダ３６は、第２ミラー４４によって導かれた被写体光を透過させる。
一方、受光面開放位置βでは、第１ミラー４２によって受光面２２Ａが覆われた状態が解除され、被写体光が第１ミラー４２で反射されることなく、受光面２２Ａによって受光される。
本実施形態のＮＤフィルタ８０は、段階的な透過率を複数有するＮＤフィルタである。なお、ＮＤフィルタ８０が有する透過率は本実施形態に限定されず、例えば、ＮＤフィルタ８０は、連続的な透過率を複数有していてもよい。本実施形態のＮＤフィルタ８０は、受光面被覆位置αにおける第１ミラー４２と撮像素子２２との間の、光軸Ｌ１上に配置されている。ＮＤフィルタ８０は、ＮＤフィルタ駆動部８２に接続されている。ＣＰＵ７４は、ＮＤフィルタ駆動部８２によりＮＤフィルタ８０に印加する電圧を変化させることにより、予め定められた分解能に応じて、ＮＤフィルタ８０の透過率を制御する。ＣＰＵ７４は、このようにＮＤフィルタ８０の透過率を制御することで、レンズユニット１８から絞り１９を介して撮像素子２２へ結像する被写体像の露出を制御する。なお、透過率の制御方法は、領域毎に透過率が可変な物理フィルタを使用する制御方法に限定されず、撮像素子２２の各領域に対応する画素毎に露光量または受光量を個別に制御する制御方法であってもよい。
なお、本実施形態の撮像装置１０では、ディスプレイ２８に表示されたメニューから十字キー３０等を用いて、ユーザにより指示された場合に、ＣＰＵ７４が、詳細を後述する露出制御処理を実行する形態としているが、ユーザが露出制御処理の実行の指示方法は特に限定されない。例えば、ユーザが露出制御処理を指示するための専用のボタン等を撮像装置本体１２に設け、専用のボタンにより露出制御処理の実行を指示する形態としてもよい。
撮像素子ドライバ５０は、撮像素子２２に接続されており、ＣＰＵ７４の制御下で、撮像素子２２に駆動パルスを供給する。撮像素子２２の各画素は、撮像素子ドライバ５０によって供給された駆動パルスに従って駆動する。なお、本実施形態では、撮像素子２２として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサを用いているが、本開示の技術はこれに限定されるものではなく、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサ等の他のイメージセンサを用いてもよい。
画像信号処理回路５２は、ＣＰＵ７４の制御下で、撮像素子２２から１フレーム分の画像信号を画素毎に読み出す。画像信号処理回路５２は、読み出した画像信号に対して、相関二重サンプリング処理、自動利得調整、及びＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換等の各種処理を行う。画像信号処理回路５２は、画像信号に対して各種処理を行うことでデジタル化した画像信号を、ＣＰＵ７４から供給されるクロック信号で規定される特定のフレームレート（例えば、数十フレーム／秒）で１フレーム毎に画像メモリ５４に出力する。
本実施形態の撮像素子２２、及び撮像素子ドライバ５０が本開示の撮像部の一例である。
画像メモリ５４は、画像信号処理回路５２から入力された画像信号を一時的に保持する。
画像処理部５６は、画像メモリ５４から特定のフレームレートで１フレーム毎に画像信号を取得し、取得した画像信号に対して、ガンマ補正、輝度変換、色差変換、及び圧縮処理等の各種処理を行う。また、画像処理部５６は、各種処理を行って得た画像信号を特定のフレームレートで１フレーム毎に表示制御部５８に出力する。更に、画像処理部５６は、各種処理を行って得た画像信号を、ＣＰＵ７４の要求に応じて、ＣＰＵ７４に出力する。
表示制御部５８は、タッチパネルディスプレイ２９のディスプレイ２８に接続されており、ＣＰＵ７４の制御下で、ディスプレイ２８を制御する。また、表示制御部５８は、画像処理部５６から入力された画像信号を１フレーム毎に特定のフレームレートでディスプレイ２８に出力する。
ディスプレイ２８は、表示制御部５８から特定のフレームレートで入力された画像信号により示される画像をライブビュー画像として表示する。また、ディスプレイ２８は、単一フレームで撮像されて得られた単一フレーム画像である静止画像も表示する。なお、ディスプレイ２８には、ライブビュー画像の他に、再生画像及びメニュー画面等が表示される。
受付デバイス６２は、ダイヤル２４、レリーズボタン２６、十字キー３０、ＭＥＮＵ／ＯＫキー３２、及びＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン３４等を有しており、ユーザによる各種指示を受け付ける。
タッチパネルディスプレイ２９のタッチパネル３８及び受付デバイス６２は、受付Ｉ／Ｆ６０に接続されており、受け付けた指示の内容を示す指示内容信号を受付Ｉ／Ｆ６０に出力する。受付Ｉ／Ｆ６０は、入力された指示内容信号をＣＰＵ７４に出力する。ＣＰＵ７４は、受付Ｉ／Ｆ６０から入力された指示内容信号に応じた処理を実行する。
メディアＩ／Ｆ６４には、メモリカード６６が着脱可能に接続されている。メディアＩ／Ｆ６４は、ＣＰＵ７４の制御下で、メモリカード６６に対する画像ファイルの記録及び読み出しを行う。
メディアＩ／Ｆ６４によってメモリカード６６から読み出された画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、画像処理部５６によって伸長処理が施されてディスプレイ２８に再生画像として表示される。
撮像装置１０では、受付デバイス６２で受け付けられた指示に応じて、動作モードが切り替えられる。例えば、撮像装置１０では、撮像モード下において、受付デバイス６２で受け付けられた指示に応じて、静止画撮像モードと動画撮像モードとが選択的に設定される。静止画撮像モード下では、静止画像ファイルがメモリカード６６に記録可能になり、動画撮像モード下では、動画像ファイルがメモリカード６６に記録可能になる。
ＣＰＵ７４は、静止画撮像モード下でレリーズボタン２６によって静止画像の撮像の指示が受け付けられた場合、撮像素子ドライバ５０を制御することで、撮像素子２２に１フレーム分の本露光を行わせる。画像処理部５６は、ＣＰＵ７４の制御下で、１フレーム分の露光が行われることによって得られた画像信号を取得し、取得した画像信号に対して圧縮処理を施して特定の静止画像用フォーマットの静止画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の静止画像用フォーマットとは、例えば、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式のフォーマットを指す。静止画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、画像処理部５６によって、メディアＩ／Ｆ６４を介してメモリカード６６に記録される。
画像処理部５６は、動画撮像モード下でレリーズボタン２６によって動画像の撮像の指示が受け付けられた場合、ライブビュー画像用の画像信号に対して圧縮処理を施して特定の動画像用フォーマットの動画像ファイルを生成する。なお、ここで、特定の動画像用フォーマットとは、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）形式のフォーマットを指す。動画像ファイルは、ＣＰＵ７４の制御下で、画像処理部５６によって、メディアＩ／Ｆ６４を介してメモリカード６６に記録される。
ジャイロセンサ７０は、センサＩ／Ｆ６８に接続されており、ヨー方向、ロー方向、及びピッチ方向の各角速度を検出し、検出した角速度を示す角速度情報をセンサＩ／Ｆ６８に出力する。センサＩ／Ｆ６８は、ジャイロセンサ７０から入力された角速度情報をＣＰＵ７４に出力する。ＣＰＵ７４は、センサＩ／Ｆ６８から入力された角速度情報に応じた処理を実行する。
次に、本実施形態の撮像装置１０の作用として、本実施形態の露出制御処理を実行する場合の撮像装置１０の作用について説明する。
本実施形態の撮像装置１０では、撮像モードにおいて、上述したように、タッチパネルディスプレイ２９にライブビュー画像が表示される。そして、本実施形態の撮像装置１０では、タッチパネルディスプレイ２９に表示されたライブビュー画像の露出を制御する露出制御処理が実行される。
具体的には、撮影モードにおいて、露出制御処理の実行をユーザから指示されると、本実施形態の撮像装置１０のＣＰＵ７４は、二次記憶部７８から露出制御処理プログラム７９を読み出して一次記憶部７６に展開して実行することにより、図４に一例を示した、露出制御処理を実行する。ＣＰＵ７４は、露出制御処理プログラム７９を実行することにより、本開示の制御部として機能する。
なお、以下では、説明の便宜上、タッチパネルディスプレイ２９に表示された、図５に一例として示したライブビュー画像１００に対して露出制御処理を実行する場合について説明する。図５に示したライブビュー画像１００は、被写体の一例として、「海」及び「空」を撮像して得られたライブビュー画像１００であり、海を主として含む海の画像１０２と、空を主として含む空の画像１０４とが含まれている。
本実施形態の撮像装置１０では、ライブビュー画像１００を境界線により分割することで設定された複数の領域毎に、露出の制御を行う。換言すると、本実施形態のＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００を境界線により分割して得られた領域毎に、露出を制御する。
そのため、まず、図４のステップＳ１００でＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００を画像解析し、露出を制御する領域を設定するための境界線の位置を決定し、タッチパネルディスプレイ２９に表示されているライブビュー画像１００上の決定した位置に、境界線を表示させる。
なお、ＣＰＵ７４が、境界線の位置を決定する方法は特に限定されない。例えば、ＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００を画像解析することにより得られたヒストグラム（輝度分布）に基づいて、境界線の位置を決定してもよい。一例として、図６に、ライブビュー画像１００のヒストグラム２００を示す。図６に示したヒストグラム２００は、横軸を輝度値（明るさ）とし、縦軸を画素数（頻度）としたライブビュー画像１００の輝度分布を示している。なお、以下では、「輝度値」を単に「輝度」という場合がある。
ＣＰＵ７４は、ヒストグラム２００から、輝度値の山２０２と、山２０４との間の谷となる範囲２０６を検出し、検出した範囲２０６の中から予め定められた基準に基づいて特定の１つの輝度値２０８を決定する。この場合の予め定められた基準としては、例えば、範囲２０６の中間値であることや、最低画素数となる輝度値であること等が挙げられる。そして、ＣＰＵ７４は、決定した輝度値２０８に対応する画素の位置に基づいて、例えば、ライブビュー画像１００において、輝度値が輝度値２０８である、画素を最も多く含む直線を境界線１２０とすることにより、ライブビュー画像１００における境界線１２０の位置を決定すればよい。
なお、図６に示したヒストグラム２００が、輝度値の山となる部分が２つ（山２０２及び山２０４）である場合を示したが、輝度値の山となる部分が３つ以上、すなわち、谷となる範囲２０６が２つ以上である場合であっても、ヒストグラムから境界線１２０の位置を決定することができる。この場合、例えば、複数の谷となる範囲２０６の各々から決定された輝度値のうちから、最小値等、予め定められた基準を満たす輝度値を決定し、決定した輝度値に基づいて境界線１２０の位置を決定すればよい。
また、境界線１２０の位置のその他の決定方法としては、ライブビュー画像１００の端部から順に輝度または濃度に基づいてコントラストを抽出し、コントラストが急に変化する位置を、境界線１２０の位置として決定してもよい。
図７には、ライブビュー画像１００上に境界線１２０が表示された状態の一例を示す。このように、ＣＰＵ７４が境界線１２０を表示させることにより、ユーザは、境界線１２０の位置、すなわち、露出を制御する領域を確認することができる。
次のステップＳ１０２でＣＰＵ７４は、境界線１２０の位置を確定するか否かを判定する。上記ステップＳ１００でＣＰＵ７４が決定した境界線１２０の位置が適切でない場合や、ユーザの所望により、露出を制御する領域を調整したい場合がある。このような場合、本実施形態の撮像装置１０では、ユーザの指示に応じて、境界線１２０の位置を微調整することが可能とされている。
例えば、図８の（Ａ）は、上記図６と同様に、ＣＰＵ７４が決定した位置に境界線１２０が表示されたライブビュー画像１００を示しているが、境界線１２０により分割される領域１１４には、空の画像１０４のみが含まれ、境界線１２０により分割される領域１１２には、海の画像１０２及び空の画像１０４が含まれている。
このような場合、ユーザが境界線１２０の位置を微調整することにより、例えば、領域１１２には、海の画像１０２のみが含まれ、領域１１４には空の画像１０４のみが含まれる状態とすることができる。
そこで、本実施形態では、タッチパネルディスプレイ２９が、境界線１２０の位置を微調整するための指示を受け付けた場合、境界線１２０の位置が確定していないため、ステップＳ１０２の判定が否定判定となり、ステップＳ１０４へ移行する。
なお、ユーザによる境界線の位置の微調整方法は特に限定されないが、本実施形態では、一例として、タッチパネルディスプレイ２９に表示された境界線１２０をユーザが指示体で指し示し、指示体をライブビュー画像１００上の所望の位置に移動させることにより、境界線１２０の位置を指示することで微調整を行う。
そのため、次のステップＳ１０４でＣＰＵ７４は、タッチパネル３８から入力される検知結果情報に含まれる、ユーザが指示する位置の座標に応じた位置に、境界線１２０の位置を移動させた後、ステップＳ１０２に戻る。
一例として、図８の（Ｂ）には、ユーザにより、境界線１２０の位置が微調整された状態を示している。図８の（Ｂ）に示した場合では、境界線１２０により隔てられた領域１１２には、海の画像１０２のみが含まれ、領域１１４には空の画像１０４のみが含まれた状態となっている。
一方、一例として本実施形態の撮像装置１０では、受付デバイス６２が、ユーザからの境界線１２０の位置を確定する旨の指示を受け付けた場合に、境界線１２０の位置が確定したと判定するため、ステップＳ１０２の判定が肯定判定となり、ステップＳ１０６へ移行する。
ステップＳ１０６でＣＰＵ７４は、境界線１２０により設定された領域１１２及び領域１１４に対して露出を制御するために、図９に一例を示したＮＤフィルタ処理を実行する。
図９のステップＳ２００でＣＰＵ７４は、境界線１２０に基づいて、ライブビュー画像１００を、領域１１２及び領域１１４に分割する。
次のステップＳ２０２でＣＰＵ７４は、領域１１２及び領域１１４の各々におけるＮＤフィルタ８０の度合いを導出する。換言すると、ステップＳ２０２でＣＰＵ７４は、ＮＤフィルタ８０のフィルタ係数を導出する。ＮＤフィルタ８０の度合いとは、露出を制御する度合いの一例である。本実施形態では、ＮＤフィルタ８０の度合いが高いほど、ＮＤフィルタ処理の効果が強まり、ＮＤフィルタ８０の透過率が低くなるため、露出を制御する度合いが高くなる。この場合、いわゆる白飛びを防ぐ効果が高くなる。また、本実施形態では、ＮＤフィルタ８０の度合いが低いほど、ＮＤフィルタ処理の効果が弱まり、ＮＤフィルタ８０の透過率が高くなるため、露出を制御する度合いが低くなる。この場合、いわゆる黒つぶれを防ぐ効果が高くなる。
ＣＰＵ７４がＮＤフィルタ８０の度合いを導出する方法は特に限定されない。例えば、ＣＰＵ７４は、領域１１２及び領域１１４各々の輝度に基づいて、ＮＤフィルタ８０の度合いを導出してもよい。この場合の一例としては、輝度とＮＤフィルタ８０の度合いとの対応関係を表す情報を二次記憶部７８に予め記憶しておき、領域１１２及び領域１１４各々の輝度の平均値を算出し、二次記憶部７８に記憶されている対応関係を表す情報から、算出した平均値に対応するＮＤフィルタ８０の度合いを導出してもよい。また例えば、ＣＰＵ７４は、領域１１２及び領域１１４毎にユーザからＮＤフィルタ８０の度合いを受付デバイス６２により受け付けることによって、領域１１２及び領域１１４毎にＮＤフィルタ８０の度合いを導出してもよい。
一例として本実施形態では、空の画像１０４の方が、海の画像１０２よりも明るい（輝度が高い）ため、領域１１４に対しては、予め定められた基準よりもＮＤフィルタ８０の透過率を低くするためにＮＤフィルタ８０の度合いを高くして白飛びを防ぎ、領域１１２に対しては、予め定められた基準よりもＮＤフィルタ８０の透過率を高くするためにＮＤフィルタ８０の度合いを低くして黒つぶれを防ぐ。
次のステップＳ２０４でＣＰＵ７４は、上記ステップＳ２０２で導出したＮＤフィルタ８０の度合いに応じてＮＤフィルタ８０を駆動させることにより、露出を制御する指示をＮＤフィルタ駆動部８２に出力した後、本ＮＤフィルタ処理を終了して、露出制御処理のステップＳ１０８（図４参照）へ移行する。
このようにして、図９に一例を示したＮＤフィルタ処理が実行されることにより、タッチパネルディスプレイ２９に表示されるライブビュー画像１００が、図８の（Ｃ）に示した一例のように、ＣＰＵ７４により領域１１２及び領域１１４の各々に対してＮＤフィルタ８０の度合いが制御されて得られた画像となる。
ステップＳ１０８でＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００が変化したか否かを判定する。本実施形態では、一例としてＣＰＵ７４は、センサＩ／Ｆ６８から入力された角速度情報に応じた角速度が予め定められた閾値を超えた場合に、ライブビュー画像１００が変化したと判定する。
本実施形態のライブビュー画像１００の変化が、本開示の撮像画像の変化の一例である。なお、撮像画像の変化とは、いわゆる撮影シーンの変化や、撮像画像に含まれる被写体（撮像対象）の画像の変化、フレーミング（画角）の変化、拡大や縮小等による変化、及び撮影範囲の変化を含む。また、被写体の変化としては、太陽の昇りや沈み、光の反射の仕方等、被写体となる自然現象の変化も含む。そのため、撮像装置１０自身が動く場合に限らず、撮像装置１０自身が動かない場合でも、撮像画像の変化は生じる。
ライブビュー画像１００が変化した場合、ステップＳ１０８の判定が肯定判定となり、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１１０でＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００の変化に応じて境界線１２０の位置を移動させる。
ライブビュー画像１００の変化に応じて境界線１２０を移動させる方法は特に限定されないが、本実施形態では、ライブビュー画像１００の変化の速度または加速度に応じた速度で境界線１２０を移動させる。このような方法として、例えば、ＣＰＵ７４は、移動前のライブビュー画像１００における境界線１２０の一部を含む領域の画像をテンプレート画像として用いて、移動後のライブビュー画像１００に対してテンプレートマッチングを行うことにより、境界線１２０の位置を決定し、決定した位置に境界線１２０を表示させることにより、境界線１２０を移動させてもよい。また例えば、ＣＰＵ７４は、移動前後のライブビュー画像１００における境界線１２０のオプティカルフローを導出することにより、境界線１２０の位置を決定し、決定した位置に境界線１２０を表示させることにより、境界線１２０を移動させてもよい。さらに例えば、ＣＰＵ７４は、ジャイロセンサ７０が検出した各方向における角速度（センサＩ／Ｆ６８から入力された角速度情報）に基づいて検出した撮像装置１０の動きに応じて、境界線１２０の位置を決定し、決定した位置に境界線１２０を表示させることにより、境界線１２０を移動させてもよい。
このようにして、境界線１２０の位置を移動させることにより、領域１１２及び領域１１４は、移動後の境界線１２０に応じて分割された領域となる。
次のステップＳ１１２でＣＰＵ７４は、変化後のライブビュー画像１００に応じた露出とするために、領域１１２及び領域１１４の露出を調整するために、図１０に一例を示したＮＤフィルタ調整処理を実行する。
図１０のステップＳ２５０でＣＰＵ７４は、領域１１２及び領域１１４のうち、明るいほうの領域について、輝度（明るさ）の変動を計算する。本実施形態では、上述したように、領域１１４の方が、領域１１２よりも明るいため、まず、領域１１４の輝度の変動値を計算する。以下、計算された変動値を「変動ΔＥＶ１」という。
次のステップＳ２５２でＣＰＵ７４は、領域１１２及び領域１１４のうち、暗いほうの領域について、輝度（明るさ）の変動を計算する。本実施形態では、上述したように、領域１１２の方が、領域１１４よりも暗いため、領域１１２の輝度の変動値を計算する。以下、計算された変動値を「変動ΔＥＶ２」という。
次のステップＳ２５４で、ＣＰＵ７４は、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。本実施形態の撮像装置１０では、ライブビュー画像１００が変化し、明るさが大きく変動した場合に、明るさが大きく変動した領域に対して露出の調整（ＮＤフィルタ８０の度合いの調整）を行う。なお、明るさが大きく変動したか否かを判断するために用いる閾値ｔｈは、例えば、実験等により得られた値を予め二次記憶７８に記憶させておいてもよいし、ユーザが受付デバイス６２等により指示した値を予め二次記憶７８に記憶させておいてもよい。
変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満である場合、ステップＳ２５４の判定が肯定判定となり、ステップＳ２５６へ移行する。
ステップＳ２５６でＣＰＵ７４は、露出の調整、すなわちＮＤフィルタ８０の度合いの調整を行わないことを決定した後、本ＮＤフィルタ調整処理を終了する。
一方、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満ではない場合、すなわち、変動ΔＥＶ１の絶対値及び変動ΔＥＶ２の絶対値の少なくとも一方が閾値ｔｈ以上の場合、ステップＳ２５４の判定が否定判定となり、ステップＳ２５８へ移行する。
ステップＳ２５８でＣＰＵ７４は、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満であるか否かを判定する。変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満である場合、すなわち領域１１４の明るさが大きく変動し、領域１１２の明るさの変動が大きくない（または変動していない）場合、ステップＳ２５８の判定が肯定判定となり、ステップＳ２６０へ移行する。
ステップＳ２６０でＣＰＵ７４は、明るい方の領域である領域１１４の露出を調整した後、本ＮＤフィルタ調整処理を終了する。一例として本実施形態では、上述したＮＤフィルタ処理（図９参照）のステップＳ２０２と同様に、ＣＰＵ７４は、変化後のライブビュー画像１００における領域１１４に対するＮＤフィルタ８０の係数を導出する。そして、ＣＰＵ７４は、導出したＮＤフィルタ８０の度合いに応じてＮＤフィルタ８０を駆動させることにより、露出を制御する指示をＮＤフィルタ駆動部８２に出力することにより、領域１１４の露出に対する調整を行う。なお、この場合、領域１１２の露出（ＮＤフィルタ８０の係数）は、上述したＮＤフィルタ処理（図９参照）のステップＳ２０２で決定した状態のままとされる。
一方、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満ではない場合、ステップＳ２５８の判定が否定判定となり、ステップＳ２６２へ移行する。
ステップＳ２６２でＣＰＵ７４は、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上であるか否かを判定する。変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上である場合、ステップＳ２６２の判定が肯定判定となり、ステップＳ２６４へ移行する。このようにステップＳ２６２の判定が肯定判定となる場合とは、換言すると、暗い方の領域のみ明るさが大きく変動している場合である。
そこで、ステップＳ２６４でＣＰＵ７４は、暗い方の領域である領域１１２の露出を調整した後、本ＮＤフィルタ調整処理を終了する。一例として本実施形態では、上述したＮＤフィルタ処理（図９参照）のステップＳ２０２と同様に、ＣＰＵ７４は、変化後のライブビュー画像１００における領域１１２に対するＮＤフィルタ８０の係数を導出する。そして、ＣＰＵ７４は、導出したＮＤフィルタ８０の度合いに応じてＮＤフィルタ８０を駆動させることにより、露出を制御する指示をＮＤフィルタ駆動部８２に出力することにより、領域１１２に対する露出の調整を行う。なお、この場合、領域１１４の露出（ＮＤフィルタ８０の係数）は、上述したＮＤフィルタ処理（図９参照）のステップＳ２０２で決定した状態のままとされる。
一方、変動ΔＥＶ１の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ未満、かつ変動ΔＥＶ２の絶対値が、予め定められた閾値ｔｈ以上ではない場合、ステップＳ２６２の判定が否定判定となり、ステップＳ２６６へ移行する。このようにステップＳ２６２の判定が否定判定となる場合とは、換言すると、明るい方の領域及び暗い方の領域ともに、明るさが大きく変動している場合である。
そこで、ステップＳ２６６でＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００の全領域である領域１１２及び領域１１４の各々に対して、露出を調整した後、本ＮＤフィルタ調整処理を終了する。一例として本実施形態では、上述したステップＳ２６０の処理を行うことにより領域１１４に対する露出の調整を行い、また、ステップＳ２６４の処理を行うことにより領域１１２に対する露出の調整を行う。
このようにしてＮＤフィルタ調整処理が終了すると、露出制御処理のステップＳ１１４（図４参照）へ移行する。
一方、上記ステップＳ１０８において、ライブビュー画像１００が変化しない場合も、判定が否定判定となり、ステップＳ１１４へ移行する。
ステップＳ１１４でＣＰＵ７４は、本露出制御処理を終了するか否かを判定する。露出制御処理を終了しない場合、ステップＳ１１４の判定が否定判定となり、ステップＳ１０８に戻り、上記ステップＳ１０８〜Ｓ１１２の処理を繰り返す。一方、終了する場合、ステップＳ１１４の判定が肯定判定となり、本露出制御処理を終了する。
露出制御処理が終了した後、ユーザによりレリーズボタン２６によって撮像の指示が行われると、ＣＰＵ７４によって露出が制御された状態で撮像素子２２により撮像されて得られた画像がメモリカード６６に記録される。
以上説明したように、本実施形態の撮像装置１０は、レンズユニット１８を通して被写体を撮像素子２２により撮像して得られた画像信号を出力する撮像ドライバ５０と、画像信号に応じたライブビュー画像１００を表示するタッチパネルディスプレイ２９と、ライブビュー画像１００の解析結果に基づいて、ライブビュー画像１００を複数の領域に分割する境界線１２０の位置を決定し、ライブビュー画像１００が変化した場合は、決定した境界線１２０の位置をライブビュー画像１００の変化に基づいて調整し、また、変化後のライブビュー画像１００の明るさに基づいて、調整した境界線１２０により隔てられた複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御するＣＰＵ７４と、を備える。
従って、本実施形態の撮像装置１０によれば、上記のようにライブビュー画像１００が変化した場合に、ＣＰＵ７４が、境界線１２０の一を調整し、変化後のライブビュー画像１００の明るさに基づいて境界線１２０により隔てられた領域の露出を制御するため、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。
また、ライブビュー画像１００の変化に追従して、境界線１２０の位置が移動するため、ライブビュー画像１００が変化したことによりユーザが境界線１２０の位置を微調整しなくてもよくなることから、ユーザの煩わしさを抑制することができる。
なお、本実施形態の撮像装置１０では、上記露出制御処理（図４参照）において、境界線１２０の位置を微調整した後に、微調整後の境界線１２０に基づいてＮＤフィルタ処理を行う場合について説明したが、本実施形態に限らない。例えば、境界線１２０の位置の微調整を行う前に、ライブビュー画像１００に対してＮＤフィルタフィルタ処理を行ってもよい。
この場合の、露出制御処理の一例のフローチャートを図１１に示す。図１１に示した露出制御処理では、図４に示した露出制御処理におけるステップＳ１００に代わり、ステップＳ１０１＿１〜ステップＳ１０１＿３の処理を実行する。また、ステップＳ１０６のＮＤフィルタ処理を実行しない点で、図４に示した露出制御処理と異なっている。
図１１に示したステップＳ１０１＿１で、ＣＰＵ７４は、図４に示した露出制御処理のステップＳ１００と同様に、ライブビュー画像１００を画像解析し、露出を制御する領域を設定するための境界線の位置を決定する。
次のステップＳ１０１＿２で、図４に示した露出制御処理のステップＳ１０６と同様に、ＮＤフィルタ処理を実行する。このようにＮＤフィルタ処理を実行することにより、露出が制御されたライブビュー画像１００がタッチパネルディスプレイ２９に表示された状態となる。
次のステップＳ１０１＿３でＣＰＵ７４は、上記ステップＳ１０１＿１で決定した位置に境界線１２０を表示させる。一例として、図１２の（Ａ）は、この場合の境界線１２０が表示されたライブビュー画像１００を示している。
そのため、この場合、ユーザは、図１２の（Ｂ）に示すように、ＮＤフィルタ処理により露出が制御されたライブビュー画像１００に対して境界線１２０の位置を微調整することができる。従って、ユーザは、ＮＤフィルタ８０の効果を確認しながら境界線１２０の微調整を行うことができる。
なお、上述したように、ＮＤフィルタ処理を行う前のライブビュー画像１００に対してユーザが、境界線１２０の位置を微調整する場合、コントラストが明確な画像に対して微調整を行うことができる。
［第２実施形態］
本実施形態では、ライブビュー画像１００が変化した場合に、境界線を含む境界領域において、ＮＤフィルタ８０の透過率（濃度）を徐々に変化させるグラデーションの状態を制御する形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
一例として図１〜図３に示すように、本実施形態の撮像装置１０Ａは、上記第１実施形態の撮像装置１０に比べ、撮像装置本体１２に代えて撮像装置本体１２Ａを有する点が異なる。
一例として図３に示すように、撮像装置本体１２Ａは、撮像装置本体１２に比べ、制御部４６に代えて制御部４６Ａを有する点が異なる。制御部４６Ａは、制御部４６に比べ、二次記憶部７８に代えて二次記憶部７８Ａを有する点が異なる。
一例として図３に示すように、二次記憶部７８Ａは、二次記憶部７８に比べ、露出制御処理プログラム７９に代えて露出制御処理プログラム７９Ａを記憶している点が異なる。ＣＰＵ７４は、二次記憶部７８Ａから露出制御処理プログラム７９Ａを読み出して一次記憶部７６に展開し、展開した露出制御処理プログラム７９Ａに従って図４に示す露出制御処理を実行する。ＣＰＵ７４は、露出制御処理プログラム７９Ａを実行することで本開示の制御部として動作する。
次に、本実施形態の撮像装置１０Ａの作用として、図４に示す露出制御処理について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の作用については説明を省略する。
本実施形態の露出制御処理は、図４に示すように、上記第１実施形態の露出制御処理に比べ、ステップＳ１１２に代えてステップＳ１１２Ａを実行する点が異なる。具体的には、本実施形態の露出制御処理のステップＳ１１２Ａでは、上記第１実施形態の露出制御処理のステップＳ１１２のＮＤフィルタ調整処理（図１０参照）に代えて、図１３に一例を示したＮＤフィルタ調整処理を実行する点で異なっている。
図１３に示した本実施形態のＮＤフィルタ調整処理は、ステップＳ２６８〜Ｓ２７２の処理を実行する点で、上記第１実施形態のＮＤフィルタ調整処理と異なっている。
上述したように、ＮＤフィルタ調整処理のステップＳ２５６、Ｓ２６０、Ｓ２６４、及びＳ２６６の処理により、ＮＤフィルタ８０の度合いが導出される。
その後、図１３に示すように、本実施形態のステップＳ２６８でＣＰＵ７４は、ジャイロセンサ７０が検出した各方向における角速度に基づいて、ライブビュー画像１００の変化量及び変化方向を導出する。
次のステップＳ２７０でＣＰＵ７４は、上記ステップＳ２６８で導出した変化量及び変化方向に基づいて、境界線１２０を含む境界領域を決定する。本実施形態において「境界領域」とは、境界線１２０を含み、境界線１２０により隔てられた領域１１２及び領域１１４における一方の領域から他方の領域にＮＤフィルタ８０の度合い（透過率）が変化する領域のことをいう。境界線１２０付近でＮＤフィルタ８０の透過率が徐々に変化する場合、境界領域は、ＮＤフィルタ８０の濃淡（明るさ）の変動に勾配、いわゆる、グラデーションが生じている領域となる。
図１４には、ライブビュー画像１００に対して、ＣＰＵ７４がＮＤフィルタ８０を駆動させた状態、すなわち、透過率が制御されたＮＤフィルタ８０の状態の一例を模擬的に示す。以下、図１４のように模擬的に示したＮＤフィルタ８０の図を用いて本実施形態の撮像装置１０ＡにおけるＮＤフィルタ調整処理について説明する。
上述したように、ＮＤフィルタ８０は、領域１１２に対応する部分のほうが、領域１１４に対応する分よりも透過率が低い。そのため、図１４に示すようにＮＤフィルタ８０は、領域１１２に対応するＮＤフィルタ８０の部分１３４（以下、「ＮＤフィルタ部分１３４」という）の方が、領域１１４に対応するＮＤフィルタ８０の部分１３２（以下、「ＮＤフィルタ部分１３２」という）よりも濃淡が濃い。なお、図１４に示したＮＤフィルタ８０は、境界線１２０の位置で、ＮＤフィルタ部分１３４とＮＤフィルタ部分１３２の濃淡（透過率）が切り替わっている状態、すなわち、グラデーションが生じていない状態を示している。本実施形態の撮像装置１０Ａでは、この場合の境界領域１３３は、境界線１２０の領域（境界線１２０となる画素が配置された領域）としている。
一例として本実施形態の撮像装置１０Ａでは、ライブビュー画像１００に動きが生じていない場合、ＣＰＵ７４は、図１４に示したＮＤフィルタ８０のように、濃淡にグラデーションが設けられていないＮＤフィルタ８０を露出の制御に適用している。
一方、例えば、ユーザが撮像装置１０Ａを比較的速く動かした場合等、ライブビュー画像１００の変化（動き）が速くなるほど、境界線１２０の移動が追従し難くなり、位置ずれが生じる懸念がある。そのため本実施形態の撮像装置１０Ａでは、ライブビュー画像１００が変化した場合、露出の制御に濃淡のグラデーションが生じたＮＤフィルタ８０を適用し、また、ライブビュー画像１００の変化量が大きくなるほど、グラデーションが生じている境界領域１３３の幅（境界線１２０と交差する方向の幅）を広くすることにより、境界線１２０付近の濃淡をぼやかす制御を行う。
図１５に示した一例のように、撮像装置１０Ａを境界線１２０と交差する方向の一例として矢印Ａ方向に移動させることによりライブビュー画像１００が変化した場合、ＣＰＵ７４は、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０を、境界線１２０を含む境界領域１３３に濃淡のグラデーションが生じたものとする。さらに、矢印Ａ方向に移動させる移動量が大きく、すなわちライブビュー画像１００の変化量が大きくなると、ＣＰＵ７４は、図１６に示した一例のように、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０における境界領域１３３の幅を広くし、濃淡の勾配を緩やかにする。
このように、本実施形態のＣＰＵ７４は、境界線１２０と交差する方向にライブビュー画像１００が変化（撮像装置１０Ａが移動）する場合、変化量が大きくなるほど、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０の境界領域１３３の幅を広くし、濃淡の勾配を緩やかにし、変化量が小さくなるほど、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０の境界領域１３３の幅を狭くし、濃淡の勾配を急にする。
一方、図１７に示した一例のように、撮像装置１０Ａを境界線１２０と平行な方向の一例として矢印Ｂ方向に移動させることによりライブビュー画像１００が変化した場合も、ＣＰＵ７４は、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０を、境界線１２０を含む境界領域１３３に濃淡のグラデーションが生じたものとする。なお、ここで「平行」とは誤差を含み、平行とみなせる予め定められた許容範囲内であればよい。
このように、境界線１２０と平行な方向にライブビュー画像１００が変化した場合、境界線１２０は移動しない、もしくは境界線１２０と交差する方向にライブビュー画像１００が変化する場合に比べて移動量が小さくなる。そのため、境界線１２０の位置ずれが生じにくくなる。
そのため、ＣＰＵ７４は、図１７に示した一例のように、変化量を同等とした場合、同等の境界線１２０と交差する方向にライブビュー画像１００が変化する場合に比べて、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０の境界領域１３３の幅を狭くし、濃度の勾配を急にする。また、ＣＰＵ７４は、境界線１２０と平行な方向にライブビュー画像１００が変化（撮像装置１０Ａが移動）する場合、変化量の大きさにかかわらず、露出の制御に適用するＮＤフィルタ８０の境界領域１３３の幅を同等とする。
このように、ＣＰＵ７４は、ステップＳ２７０において、上記ステップＳ２６８で導出した変化量及び変化方向に基づいて、境界線１２０を含む境界領域１３３の幅及び位置を決定する。
次のステップＳ２７２でＣＰＵ７４は、上記ステップＳ２７０の決定に基づいて、境界領域１３３に対するＮＤフィルタ８０の度合い（透過率）を調整する指示を、ＮＤフィルタ駆動部８２に出力した後、本ＮＤフィルタ調整処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態の撮像装置１０Ａでは、第１実施形態の撮像装置１０と同様に、ライブビュー画像１００が変化した場合に、ＣＰＵ７４が、境界線１２０の一を調整し、変化後のライブビュー画像１００の明るさに基づいて境界線１２０により隔てられた領域の露出を制御するため、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。従って、第１実施形態の撮像装置１０と同様に、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。
また、本実施形態の撮像装置１０Ａでは、ＣＰＵ７４がライブビュー画像１００の変化量及び変化方向に基づいて、境界領域１３３の幅、すなわちＮＤフィルタ８０の濃淡（透過率）の勾配を制御するため、境界線１２０付近で明るさがずれることによる擬似境界の発生を抑制することができる。これにより、本実施形態の撮像装置１０Ａによれば、高画質な撮像画像を得ることができる。
なお、本実施形態では、ライブビュー画像１００に対する境界線が境界線１２０の１本のみの場合について説明したが、境界線が複数ある場合についても同様とすることができる。なお、例えば、図１８に示した一例のように、交差する２本の境界線１２６及び境界線１２８を有する場合、境界１２６及び境界線１２８の各々に対して、ＣＰＵ７４が上述したように境界領域１３３の幅等を決定し、ＮＤフィルタ８０の透過率を調整すればよい。例えば、図１８に示したＮＤフィルタ８０を適用している場合において、撮像装置１０Ａが矢印Ａ方向に移動した場合、図１９に示した一例のように、境界線１２６を含む境界領域１３５の方が、境界線１２８を含む境界領域１３７よりも幅が広く、濃淡の勾配が緩やかになる。
［第３実施形態］
本実施形態では、ライブビュー画像１００が変化した場合の境界線１２０の移動のさせかたについて第１実施形態と異なる形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態で説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
一例として図１〜図３に示すように、本実施形態の撮像装置１０Ｂは、上記第１実施形態の撮像装置１０に比べ、撮像装置本体１２に代えて撮像装置本体１２Ｂを有する点が異なる。
一例として図３に示すように、撮像装置本体１２Ｂは、撮像装置本体１２に比べ、制御部４６に代えて制御部４６Ｂを有する点が異なる。制御部４６Ｂは、制御部４６に比べ、二次記憶部７８に代えて二次記憶部７８Ｂを有する点が異なる。
一例として図３に示すように、二次記憶部７８Ｂは、二次記憶部７８に比べ、露出制御処理プログラム７９に代えて露出制御処理プログラム７９Ｂを記憶している点が異なる。ＣＰＵ７４は、二次記憶部７８Ａから露出制御処理プログラム７９Ｂを読み出して一次記憶部７６に展開し、展開した露出制御処理プログラム７９Ｂに従って図２０に示す露出制御処理を実行する。ＣＰＵ７４は、露出制御処理プログラム７９Ｂを実行することで本開示の制御部として動作する。
次に、本実施形態の撮像装置１０Ｂの作用として、図２０に示す露出制御処理について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の作用については説明を省略する。
本実施形態の露出制御処理は、図２０に示すように、上記第１実施形態の露出制御処理（図４参照）に比べ、ステップＳ１０８とステップＳ１１０との間に、ステップＳ１０９の処理を実行する点が異なる。
図２０に示したステップＳ１０９でＣＰＵ７４は、ライブビュー画像１００の変化の加速度に応じて、境界線１２０の位置を予測する。例えば、図２１に示した一例のように、撮像装置１０Ｃが矢印Ａ方向に移動する場合、ライブビュー画像１００（被写体の画像）は、矢印Ｃ方向に移動する。この場合、境界線１２０は、図２２に示した一例のように、矢印Ｃ方向に移動させる。
そのため一例として本実施形態のＣＰＵ７４は、撮像装置１０Ｃが移動する方向と、移動の加速度とに応じて、境界線１２０の位置を予測する。
このように境界線１２０の位置を予測することにより、次のステップＳ１１０でＣＰＵ７４は、予測した位置に境界線１２０を移動させる。
以上説明したように、本実施形態の撮像装置１０Ａでは、第１実施形態の撮像装置１０と同様に、ライブビュー画像１００が変化した場合に、ＣＰＵ７４が、境界線１２０の一を調整し、変化後のライブビュー画像１００の明るさに基づいて境界線１２０により隔てられた領域の露出を制御するため、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。従って、第１実施形態の撮像装置１０と同様に、露出を制御する領域を簡便に設定することができる。
また、本実施形態の撮像装置１０Ａでは、撮像装置１０Ｃが移動する方向と、移動の加速度とに応じて、境界線１２０の位置を予測し、予測した位置に境界線１２０を移動させる。これにより、予測した位置における境界線１２０により、ライブビュー画像１００を分割して領域１１２及び領域１１４とすることができるため、ライブビュー画像１００の変化に応じて、露出の制御を行う領域を適切な領域とすることができる。
従って、ライブビュー画像１００が変化した場合でも、境界線１２０付近で明るさがずれることによる擬似境界の発生を抑制することができる。これにより、本実施形態の撮像装置１０Ａによれば、高画質な撮像画像を得ることができる。
以下では、説明の便宜上、撮像装置１０、１０Ａ、１０Ｂを区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像装置」と称する。また、以下では、説明の便宜上、撮像装置本体１２、１２Ａ、１２Ｂを区別して説明する必要がない場合、符号を付さずに「撮像装置本体」と称する。また、以下では、説明の便宜上、二次記憶部７８、７８Ａ、７８Ｂを区別して説明する必要がない場合は、符号を付さずに「二次記憶部」と称する。また、以下では、説明の便宜上、露出制御処理プログラム７９、７９Ａ、７９Ｂを総称する場合、符号を付さずに「露出制御処理プログラム」と称する。
なお、上記各実施形態では、ＮＤフィルタ８０及びＮＤフィルタ駆動部８２を用いてＣＰＵ７４がＮＤフィルタ８０の度合い（透過率）の制御を行うことにより、露出の制御を行う形態について説明したが、ＮＤフィルタ処理により露出の制御を行う形態はこれに限定されない。例えば、ＣＰＵ７４が画像信号処理回路５２を制御することにより、撮像素子２２により出力される画像信号のゲインを制御することでＮＤフィルタ処理を行うことにより、露出の制御を行う態様としてもよい。また、例えば、ＣＰＵ７４がシャッタースピードを制御することでＮＤフィルタ処理を行うことにより、露出の制御を行う態様としてもよい。
また、上記各実施形態では、境界線１２０が移動した場合、領域１１２及び領域１１４の露出を調整する形態について説明したが、これに限らず、露出の調整を行わない形態としてもよいし、露出の調整を行うか否かをユーザが設定（指示）可能な形態としてもよい。
また、上記各実施形態に限定されず、露出ブラケット撮影を行う場合は、ライブビュー画像１００の変化に応じた境界線１２０の移動を行わないことが好ましい。また、ライブビュー画像１００の変化に応じて境界線１２０の移動を行うか否かについて、ユーザによる設定（指示）を可能としてもよい。またさらに、例えば、撮像装置１０の向き（縦または横）のみを変化させた場合等、撮影シーンが変化していないとみなせる予め定められた基準を満たす場合は、境界線１２０の移動を行わない形態としてもよい。
また、上記各実施形態では、ＣＰＵ７４が、ライブビュー画像１００の移動に関して導出する場合に、ジャイロセンサ７０が検出した角速度を用いる場合について説明したが、特に限定されず、例えば、ジャイロセンサ７０に代わり、またはジャイロセンサ７０に加えて加速度センサを用いてもよい。
また、上記各実施形態では、露出制御処理プログラムを二次記憶部７８から読み出す場合を例示したが、必ずしも最初から二次記憶部７８に記憶させておく必要はない。例えば、図１３に示すように、ＳＳＤ（Solid State Drave）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、またはＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）等の任意の可搬型の記憶媒体３００に露出制御処理プログラムを記憶させておいてもよい。この場合、記憶媒体３００の露出制御処理プログラムが撮像装置本体にインストールされ、インストールされた露出制御処理プログラムがＣＰＵ７４によって実行される。
また、通信網（図示省略）を介して撮像装置本体に接続される他のコンピュータまたはサーバ装置等の記憶部に露出制御処理プログラムを記憶させておき、露出制御処理プログラムが撮像装置本体の要求に応じてダウンロードされるようにしてもよい。この場合、ダウンロードされた露出制御処理プログラムはＣＰＵ７４によって実行される。
また、上記各実施形態で説明したＮＤフィルタ処理はあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
また、上記各実施形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成によりＮＤフィルタ処理が実現される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア構成のみによって、ＮＤフィルタ処理が実行されるようにしてもよい。また、ＮＤフィルタ処理がソフトウェア構成とハードウェア構成とを組み合わせた構成によって実行されるようにしてもよい。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
１０、１０Ａ、１０Ｂ 撮像装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ 撮像装置本体
１３、１５ マウント
１４ 撮像レンズ
１６ フォーカスリング
１８ レンズユニット
１９ 絞り
２０ フォーカスレンズ
２２ 撮像素子
２２Ａ 受光面
２４ ダイヤル
２６ レリーズボタン
２８ ディスプレイ
２９ タッチパネルディスプレイ
３０ 十字キー
３２ ＭＥＮＵ／ＯＫキー
３４ ＢＡＣＫ／ＤＩＳＰボタン
３６ ファインダ
３８ タッチパネル
４０ 制御装置
４２ 第１ミラー
４４ 第２ミラー
４６、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ 制御部
４８ ミラー駆動部
５０ 撮像素子ドライバ
５２ 画像信号処理回路
５４ 画像メモリ
５６ 画像処理部
５８ 表示制御部
６０ 受付Ｉ／Ｆ
６２ 受付デバイス
６４ メディアＩ／Ｆ
６６ メモリカード
６８ センサＩ／Ｆ
７０ ジャイロセンサ
７２ 外部Ｉ／Ｆ
７４ ＣＰＵ
７６、 一次記憶部
７８、７８Ａ、７８Ｂ、７８Ｃ 二次記憶部
７９ 露出制御処理プログラム
８０ ＮＤフィルタ
８１ バスライン
８２ ＮＤフィルタ駆動部
１００ ライブビュー画像
１０２ 海の画像
１０４ 空の画像
１１２、１１４ 領域
１２０、１２６、１２８ 境界線
２００ ヒストグラム
２０２、２０４ 山
２０６ 範囲
２０８ 輝度値
１３２、１３４ ＮＤフィルタ部分
１３３、１３５、１３７ 境界領域
３００ 記憶媒体
Ａ、Ｂ、Ｃ 矢印
α 受光面被覆位置
β 受光面開放位置
Ｌ１ 光軸

Claims (10)

  1. 撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号を出力する撮像部と、
    前記画像信号に応じた撮像画像を表示する表示部と、
    前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、前記撮像画像が変化した場合は、決定した前記境界線の位置を前記撮像画像の変化に基づいて調整し、また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した前記境界線により隔てられた前記複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、前記撮像画像における前記境界線を含む境界領域の露出を、前記撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う制御部と、
    を備えた撮像装置。
  2. 前記制御部は、前記撮像画像の変化により明るさが変化した領域に対して、変化後の前記領域の明るさに応じて露出を制御する、
    請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記制御部は、前記撮像画像の変化の速度または加速度に応じた速度で前記境界線の位置を移動させることにより前記境界線の位置を調整する、
    請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
  4. 前記制御部は、前記撮像画像の変化の速度が速くなるほど、露出を変化させる度合いを小さくする、
    請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の撮像装置。
  5. 前記制御部は、前記撮像画像の変化の速度に応じて、前記境界領域の幅を決定する、
    請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
  6. 前記制御部は、前記撮像画像の変化の向きに応じて、露出を変化させる方向を異ならせる、
    請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
  7. 前記制御部は、前記撮像画像の変化の向きに応じて、前記境界領域の幅を決定する、
    請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
  8. 前記制御部は、前記撮像画像の変化に応じて変化後の前記境界線の位置を予測し、予測した位置に前記境界線の位置を調整する、
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
  9. 撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号に応じた撮像画像を表示部に表示させ、
    前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、
    前記撮像画像が変化した場合は、決定した前記境界線の位置を前記撮像画像の変化に基づいて調整し、
    また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した前記境界線により隔てられた前記複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、
    前記撮像画像における前記境界線を含む境界領域の露出を、前記撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う、
    処理を含む撮像装置の制御方法。
  10. コンピュータに、
    撮像光学系を通して被写体を撮像する撮像素子により撮像して得られた画像信号に応じた撮像画像を表示部に表示させ、
    前記撮像画像の解析結果に基づいて、前記撮像画像を複数の領域に分割する境界線の位置を決定し、
    前記撮像画像が変化した場合は、決定した前記境界線の位置を前記撮像画像の変化に基づいて調整し、
    また、変化後の撮像画像の明るさに基づいて、調整した前記境界線により隔てられた前記複数の領域の少なくとも１つの領域における露出を制御し、
    前記撮像画像における前記境界線を含む境界領域の露出を、前記撮像画像の変化の速度に応じた異なる度合いで段階的に変化させる制御を行う、
    処理を実行させるための撮像装置の制御プログラム。
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