JP7016712B2 - 撮像装置、撮像装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、静止画像等を撮影する際のフラッシュ撮影制御の技術に関する。

従来、フラッシュ撮影を行う場合において、本撮影時に先立ってフラッシュの予備発光（プリ発光）を行い、その予備発光時に被写体から反射されてきた光の測光値に基づき本撮影時のフラッシュ発光量を決定する制御方法が知られている。
特許文献１にはフラッシュ予備発光時の被写体からの反射光を測光する際に測光用センサーの垂直方向の電荷加算数を複数種類設定することで測光輝度範囲を拡大する技術が開示されている。
特許文献２にはフラッシュ予備発光時の被写体からの反射光を測光した画像情報から人物の顔検出を行い、その顔検出結果を用いて本撮影時のフラッシュ発光量を決定することで人物撮影時の撮影露出精度を向上させる技術が開示されている。

特開２００５－１１７１９２号公報 特開２００５－１８４５０８号公報

フラッシュの予備発光は、通常はある決められた発光量により行われるため、近距離に存在する被写体部分からは大きな測光値が得られ、遠距離に存在する被写体部分からは小さな測光値が得られる。一方、測光用センサーの測光輝度範囲には限りがあるが、特許文献１に記載された技術によれば、それをより近距離から遠距離までの広い距離範囲の被写体からの反射光量を測光できるように拡大できる。しかし、特許文献１に記載された技術で測光輝度範囲を拡大した場合、測光用センサー内における垂直解像度及び受光感度の不均一性が発生して画像品質が低下することがある。このため、特許文献２に記載されたような、フラッシュ予備発光時の被写体からの反射光を測光した画像情報から、例えば人物の顔画像のような撮影対象の被写体領域を検出するようなことが困難になることがある。

そこで、本発明は、フラッシュ予備発光時の被写体等からの反射光の測光輝度範囲を拡大するとともに、その反射光に基づく画像情報から被写体領域を検出可能にすることを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、複数配列された画素を有し、フラッシュの予備発光時に、前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なる感度が設定され、前記設定された感度ごとの信号を出力するセンサと、前記設定された感度ごとに出力された前記信号に対して前記設定された感度の差に対応した補正を行い、前記補正を行った信号を基に画像を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した画像から被写体領域を検知し、検知した前記被写体領域に応じて前記フラッシュの本発光時の発光量を決定する決定手段と、を有し、前記生成手段は、前記感度の差に対応した前記補正として、低感度領域の画像に感度が合うように高感度領域の画像の感度を下げる処理と、高感度領域の画像を低感度領域の画像情報にて補間処理する処理と、高感度領域の画像に感度が合うように低感度領域の画像の感度を上げる処理と、低感度領域の画像を高感度領域の画像情報にて補間処理する処理との、いずれかの処理で前記感度の差を均一にする補正を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る撮像装置は、複数配列された画素を有し、フラッシュの予備発光時に、前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なる感度が設定され、前記設定された感度ごとの信号を出力するセンサと、前記設定された感度ごとに出力された前記信号に対して前記設定された感度の差に対応した補正を行い、前記補正を行った信号を基に画像を生成する生成手段と、前記生成手段が生成した画像から被写体領域を検知し、検知した前記被写体領域に応じて前記フラッシュの本発光時の発光量を決定する決定手段と、を有し、前記センサは、前記複数配列の画素から読み出された画素信号をＡＤ変換する際のゲインが、前記フラッシュの予備発光時に前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なるゲインに設定されて、前記設定されたゲインに基づくＡＤ変換を行ってデジタル信号を出力し、前記生成手段は、前記デジタル信号の度数分布情報に基づきビットシフト量を決定し、前記設定された感度に基づきビット長を拡大した前記デジタル信号に対して前記ビットシフト量によるビットシフトを行い、さらにビット長の短縮を行った後のデジタル信号を基に前記被写体領域の画像を生成することを特徴とする。

本発明によれば、フラッシュ予備発光時の被写体等からの反射光の測光輝度範囲を拡大するとともに、その反射光に基づく画像情報から被写体領域を検出可能となる。

カメラと交換レンズ、フラッシュ装置の概略断面図である。 焦点検出用センサーの構成例を示す図である。 測光用センサーの構成例を示す図である。 カメラと交換レンズ、フラッシュ装置の電気回路の構成例を示す図である。 カメラの制御部の動作フローチャートである。 測光信号処理及び露出演算のフローチャートである。 フラッシュの予備発光及び本発光量演算のフローチャートである。 第１実施形態における測光用センサーのゲイン設定例を示す図である。 顔検知画像生成のフローチャートである。 予備発光時の測光信号の度数分布例を示す図である。 第１実施形態における予備発光量演算のフローチャートである。 本発光量演算のフローチャートである。 第２実施形態における測光用センサーの画素構成例を示す図である。 第３実施形における測光用センサーのゲイン設定例を示す図である。 第３実施形態における感度差補正の例を示す図である。 第３実施形態における予備発光量演算のフローチャートである。 第３実施形態における顔検知用画像生成のフローチャートである。 撮影構図の一例を示す図である。 第３実施形態における顔検知用画像生成方法の説明に用いる図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明実施形態に係るカメラと交換レンズ及びフラッシュ装置において、主に光学部材やセンサー等の配置を表した概略的な断面図である。図１には、レンズ交換可能ないわゆる一眼レフタイプのカメラの概略構成を示しており、カメラ本体（以下、カメラ１とする。）と、カメラ１に着脱可能な交換レンズ２と、カメラ１に着脱可能なフラッシュ装置３とを示している。

カメラ１は、メカニカルシャッター１０、光学ロウパスフィルター１１、例えばＣＭＯＳやＣＣＤといった蓄積型光電変換素子が複数配列された撮像素子１２、半透過性の主ミラー１３、第１反射ミラー１４を備えている。主ミラー１３と第１反射ミラー１４はともに撮影時には上部に跳ね上がる。また、カメラ１は、第２反射ミラー１６、赤外カットフィルター１７、絞り１８、２次結像レンズ１９、焦点検出用センサー２０をも備えている。絞り１８は、２つの開口部を有している。さらに、カメラ１は、光拡散性を有するピント板２１、ペンタプリズム２２、接眼レンズ２３、第３反射ミラー２４、集光レンズ２５、被写体等の輝度に関する情報を取得するための測光用センサー２６も備えている。ピント板２１、ペンタプリズム２２、接眼レンズ２３は、ファインダー光学系を構成している。測光用センサー２６には、主ミラー１３によって反射されてピント板２１によって拡散された光線のうち光軸外の一部が入射する。

焦点検出用センサー２０は、ＡＦセンサーである。焦点検出用センサー２０は、例えばＣＭＯＳやＣＣＤといった蓄積型光電変換素子が複数配列されて構成されている。また焦点検出用センサー２０は、図２に示すように、絞り１８の２つの開口部に対応した受光センサー部２０Ａと２０Ｂとの２対のエリアに分けた構成となされている。また焦点検出用センサー２０は、受光センサー部２０Ａと２０Ｂに加えて、不図示の信号蓄積部や信号処理用の周辺回路などが同一チップ上に集積回路として作り込まれている。なお、図１には、第１反射ミラー１４による、撮像素子１２の撮像面と共役な近軸的結像面１５も図示している。第１反射ミラー１４から焦点検出用センサー２０までの構成は、例えば特開平９－１８４９６５号公報に詳細に記載されているように、撮影画面内の任意の位置での像ずれ方式による焦点検出を可能とするものである。

測光用センサー２６は、ＡＥセンサーである。測光用センサー２６は、フラッシュの予備発光（プリ発光）時やフラッシュを発光していない定常光時などにおいて被写体等からの光を受光し、それら受光信号から後述する被写体等の測光信号を取得する。図３（ａ）は、測光用センサー２６の概略的な内部構成例を示すブロック図である。測光用センサー２６は、機能設定回路２６Ａ、クロック生成回路２６Ｂ、画素アレイ２６Ｃ、蓄積制御及び画素走査回路２６Ｄ、読出し回路２６Ｅ、ＡＤ変換回路２６Ｆ、ＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇ、出力回路２６Ｈを有して構成されている。

機能設定回路２６Ａは、後述する制御部４１から送信されるデータに従って、センサー内部の動作クロックや蓄積制御、ＡＤ変換制御等の機能設定を行う。クロック生成回路２６Ｂは、センサー内部の動作クロックを生成する。

画素アレイ２６Ｃは、光電変換用の受光素子（以下、画素とする。）、例えばＣＭＯＳやＣＣＤといった蓄積型光電変換素子が、例えば数万～数十万画素のように多数配列されて構成されている。また画素アレイ２６Ｃは、図３（ｂ）に示すように、青色透過フィルター（Ｂ）と緑色透過フィルター（Ｇ１，Ｇ２）と赤色透過フィルター（Ｒ）とが１ベイヤーとなされた、いわゆるベイヤー配列のカラーフィルターを備えている。したがって画素アレイ２６Ｃでは、入射画像の輝度と合わせて色の情報をも取得することができる。
蓄積制御及び画素走査回路２６Ｄは、画素アレイ２６Ｃの各画素（受光素子）における電荷の蓄積制御や各画素からの受光信号（以下、画素信号とする。）の読出し時の走査の制御を行う。

読出し回路２６Ｅは、画素アレイ２６Ｃの各画素に蓄積された電荷をアナログの画素信号（受光信号）として順次読み出すための読出し制御回路である。読出し回路２６Ｅによって画素アレイ２６Ｃから読み出されたアナログの画素信号は、ＡＤ変換回路２６Ｆに送られる。

ＡＤ変換回路２６Ｆは、入力されたアナログ画素信号をデジタル変換する。
ＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇは、ＡＤ変換回路２６Ｆの変換ゲインを調節する。
詳細は後述するが、ＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇは、画素アレイ２６Ｃから読み出された画素信号をＡＤ変換回路２６ＦでＡＤ変換する際のアナログゲインを、複数画素の行又は画素ごとに、少なくとも二つの異なるゲインに設定可能となされている。したがって、ＡＤ変換回路２６Ｆでは、ＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇによって複数画素の行又は画素ごとに設定されたゲインに従った画素信号のＡＤ変換が行われる。すなわち、本実施形態の測光用センサー２６では、画素アレイ２６Ｃの複数画素の行又は画素ごとに異なる感度が設定されて、その設定された感度に従った画素信号のＡＤ変換が行われる。そして、ＡＤ変換回路２６Ｆによりデジタル変換された画素信号は、出力回路２６Ｈに送られる。

出力回路２６Ｈは、ＡＤ変換回路２６Ｆから供給された画素信号に対し、必要に応じてパラレル－シリアル変換や差動信号への変換などを行う。そして、出力回路２６Ｈによる変換後の信号は、本実施形態の測光用センサー２６における測光信号として、後述する信号処理回路４２へ出力される。

図１の説明に戻る。マウント部２７は、カメラ１に交換レンズ２を着脱可能に取り付けるための構成である。接点部２８は、交換レンズ２と情報通信を行うための接点端子である。接続部２９は、フラッシュ装置３を着脱可能に取り付けるための構成であり、不図示の接点端子を有する。

交換レンズ２は、撮影レンズを構成する各光学レンズ３０ａ～３０ｅ、絞り３１、接点部３２、マウント部３３を有する。マウント部３３は、交換レンズ２をカメラ１に取り付けるための構成である。接点部３２は、カメラ１と情報通信を行うための接点端子である。

フラッシュ装置３は、キセノン管等の発光部３４、反射笠３５、集光用のフレネルレンズ３６、発光モニター部３７、取り付け部３８を有する。発光モニター部３７は、発光部３４のキセノン管等による発光量をモニターするためのモニターセンサーである。取り付け部３８は、カメラ１にフラッシュ装置３を取り付けるための構成である。取り付け部３８には不図示の接点端子が設けられており、カメラ１の接続部２９に設けられている接点端子と電気的に接続可能となされている。

図４は、本実施形態のカメラ１と交換レンズ２及びフラッシュ装置３におけるそれぞれの電気回路構成を示したブロック図である。
カメラ１は、電気回路構成として、制御部４１、信号処理回路４２、メモリ４３、表示器４４、記憶部４５、第１モータードライバ４６、第１モーター４７、レリーズスイッチ４８、シャッター駆動部４９を有する。撮像素子１２、焦点検出用センサー２０（ＡＦセンサー）、測光用センサー２６（ＡＥセンサー）、接点部２８、接続部２９は、図１で説明したものと同一のものである。

制御部４１は、カメラ機構等の全体制御を行う。制御部４１は、例えば内部にＡＬＵ（算術論理演算回路）、ＲＯＭ、ＲＡＭやＡＤコンバータ、タイマー、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータを有する。制御部４１における具体的な制御フローについては後述する。焦点検出用センサー２０の出力信号は、ＡＤコンバータ入力端子を介して制御部４１に入力する。

信号処理回路４２は、制御部４１からの指示に従って撮像素子１２を制御し、撮像素子１２から出力された撮像信号をＡＤ変換した後に信号処理を行って画像データを生成する。また、信号処理回路４２は、生成した画像データを後述する記憶部４５に記憶する際には、圧縮等の必要な画像処理を行う。また、信号処理回路４２には、入力画像から人物の顔領域を検出する機能も有している。

また、信号処理回路４２は、測光用センサー２６の信号も入力され、それに対する信号処理も行う。詳細は後述するが、信号処理回路４２では、前述のように測光用センサー２６の画素アレイ２６Ｃの複数画素の行又は画素ごとに設定された感度に従った画素信号がＡＤ変換された測光信号に対し、当該設定された感度の差に対応した感度差補正を行う。また詳細は後述するが、信号処理回路４２は、感度差に応じた補正がなされた信号をフラッシュ予備発光時の輝度情報とし、その予備発光時の輝度情報から、例えば人の顔などの撮影対象となる被写体領域の画像を生成する。そして、信号処理回路４２は、当該顔などの被写体領域の輝度情報から生成された画像情報を制御部４１に送り、制御部４１は被写体領域の輝度情報から生成された画像情報に基づいてフラッシュ装置２における本発光時の発光量を決定する。これにより、制御部４１はその発光量を基にフラッシュ装置２の発光を制御する。なお、フラッシュ装置２の本発光とは、カメラ１において本撮影が行われる際のフラッシュ発光のことである。

メモリ４３は、ＤＲＡＭ等からなり、信号処理回路４２が種々の信号処理を行う際のワーク用メモリとして使われたり、後述する表示器４４に画像を表示する際のＶＲＡＭとして使われたりする。
表示器４４は、液晶パネルや有機ＥＬパネル等で構成され、制御部４１からの指示により点灯制御され、各種撮影情報や撮像画像等を表示する。
記憶部４５は、フラッシュメモリ又は光ディスク等の記憶媒体を有し、撮像されて信号処理回路４２により処理された画像データを記憶する。

第１モータードライバ４６は、制御部４１による制御の下、主ミラー１３及び第１反射ミラー１４のアップ・ダウン動作やメカニカルシャッター１０のチャージを行うための第１モーター４７を駆動する。

レリーズスイッチ４８は、ユーザが撮影開始の指示を行う際に操作されるスイッチである。
接点部２８は、図１にも示したように、交換レンズ２との接点であり、制御部４１のシリアル通信ポートと接続され、交換レンズ２との間で信号の入出力が行われる。
接続部２９は、図１に示したフラッシュ装置３との接点であり、制御部４１のシリアル通信ポートと接続され、フラッシュ装置３との間で信号の入出力が行われる。
シャッター駆動部４９は、制御部４１による制御の下、図１に示したメカニカルシャッター１０を駆動する。

交換レンズ２は、電気回路構成として、レンズ制御部５１、第２モータードライバ５２、第２モーター５３、第３モータードライバ５４、第３モーター５５、距離エンコーダー５６、ズームエンコーダー５７を有する。接点部３２は、図１で説明したものと同一のものである。

レンズ制御部５１は、例えば内部にＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやタイマー、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータを有し、交換レンズ２内の機構等の全体制御を行う。
第２モータードライバ５２は、レンズ制御部５１による制御の下、焦点調節を行うための焦点調節レンズを移動させる第２モーター５３を駆動する。
第３モータードライバ５４は、レンズ制御部５１による制御の下、図１に示された絞り３１を動かすための第３モーター５５を駆動する。

距離エンコーダー５６は、焦点調節レンズの移動量（繰り出し量）から被写体までの距離に関する情報（以下、被写体距離情報ＤＴとする。）を取得し、その取得した被写体距離情報ＤＴをレンズ制御部５１に送る。
ズームエンコーダー５７は、交換レンズ２がズームレンズを有する場合に、ズームレンズのズーム位置から撮影時の焦点距離情報を取得し、その取得した情報をレンズ制御部５１に送る。
接点部３２は、図１にも示したように、カメラ１との間で信号の送受を行う接点であり、レンズ制御部５１のシリアル通信ポートに接続されている。

交換レンズ２がカメラ１に装着されると、カメラ１の接点部２８と交換レンズ２の接点部３２とが電気的に接続され、レンズ制御部５１は、カメラ１の制御部４１とのデータ通信が可能となる。レンズ制御部５１は、カメラ１の制御部４１が焦点検出や露出演算を行うために必要な情報を、データ通信によって制御部４１へ送出する。カメラ１の制御部４１が焦点検出や露出演算を行うために必要な情報には、例えば、レンズ固有の光学的な特性を表す情報や、距離エンコーダー５６にて取得された被写体距離情報ＤＴ、ズームエンコーダー５７にて取得された焦点距離情報が含まれる。また、カメラ１の制御部４１は、焦点検出や露出演算を行った結果を基に生成した焦点調節情報や絞り情報を、データ通信によってレンズ制御部５１へ送出する。そして、レンズ制御部５１は、焦点調節情報に基づいて第２モータードライバ５２を制御し、また、絞り情報に基づいて第３モータードライバ５４を制御する。

フラッシュ装置３は、電気回路構成として、フラッシュ制御部６１、昇圧部６２、発光部３４、発光モニター部３７、取り付け部３８を有する。発光部３４、発光モニター部３７、取り付け部３８は、図１で説明したものと同一のものである。
フラッシュ制御部６１は、例えば内部にＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＤコンバータ、タイマー、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータを有する。
昇圧部６２は、発光部３４のキセノン管の発光に必要な例えば３００Ｖ（ボルト）程度の高圧電圧を作り、その高圧電圧を充電する機能を有する。

フラッシュ装置３がカメラ１に装着されると、カメラ１の接続部２９の接点端子とフラッシュ装置３の取り付け部３８の接点端子とが電気的に接続され、フラッシュ制御部６１は、カメラ１の制御部４１とのデータ通信が可能となる。フラッシュ制御部６１は、カメラ１の制御部４１から送られてくる通信内容に従って昇圧部６２を制御し、発光部３４のキセノン管の発光開始や発光停止を行う。また、フラッシュ制御部６１は、発光モニター部３７がモニターして検出した発光量を表す情報を、カメラ１の制御部４１に送出する。また、フラッシュ制御部６１は、発光部３４の発光に際して、発光光量或いは発光時充電電圧といった発光条件に依存して変化する発光光の発光色情報をカメラ１の制御部４１に対して送信可能である。

次に、図５のフローチャートを参照して、カメラ１の制御部４１における本実施形態に関わる具体的な制御シーケンスについて説明する。なお、図５のフローチャートの説明では、各処理のステップＳ１０１～Ｓ１１５をそれぞれＳ１０１～Ｓ１１５と略記する。また図５のフローチャートの処理は、ハードウェア構成により実行されてもよいし、ＣＰＵ等がプログラムを実行することにより実現されてもよい。これらのことは後述する他のフローチャートにおいても同様とする。この図５のフローチャートの処理は、不図示の電源スイッチがオンされて制御部４１が動作可能となされ、さらにカメラ１が例えば静止画の撮影モードになっていることでスタートする。

図５のフローチャートの処理がスタートすると、制御部４１は、先ずＳ１０１において、測光用センサー２６に対し、所定の蓄積制御及び信号読出し制御を行うように指示する。これにより、測光用センサー２６では、所定の蓄積制御に従って所定時間の電荷蓄積が行われ、また信号読出し制御に従って複数画素の画素信号が読み出される。そして、測光用センサー２６は、信号読出し制御に従って読み出した複数画素の画素信号をＡＤ変換して、順次、信号処理回路４２に送出する。信号処理回路４２は、測光用センサー２６から入力された信号をブロック積分などすることにより、被写体における予備測光値を取得する。この予備測光値は、フラッシュ発光がなされていない定常光時における現在の被写体の概略の明るさ情報として、次回の蓄積制御における蓄積時間の設定等に用いられる。

次にＳ１０２において、制御部４１は、フラッシュ制御部６１に対し、昇圧部６２を動作させてフラッシュ発光に十分となるよう高圧電圧を充電するように指示する。
また、Ｓ１０３において、制御部４１は、レンズ制御部５１と通信を行い、前述した焦点検出や露出演算を行うために必要な情報（測距や測光に必要な各種の情報）を取得する。

さらにＳ１０４において、制御部４１は、焦点検出用センサー２０に対して制御信号を出力して信号蓄積を行わせ、蓄積が終了すると、焦点検出用センサー２０に蓄積された信号を読み出し、ＡＤ変換してデジタルデータを取得する。またこのときの制御部４１は、読み込んだ各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正をも行う。

次にＳ１０５において、制御部４１は、Ｓ１０３でレンズ制御部５１から取得した情報と、Ｓ１０４で焦点検出用センサー２０から取得したデジタルデータとを基に、撮影画面内各部の焦点状態を演算する。そして、制御部４１は、撮影画面内で焦点を合わせるべき領域を決定する。ここで、カメラ１に備えられている不図示の操作部材などへの操作を通じて、焦点を合わせるべき領域が予め指定されている場合には、制御部４１は、その指定された領域を、撮影画面内で焦点を合わせるべき領域として決定する。そして、制御部４１は、撮影画面内で決定された領域における焦点状態に従った合焦となるためのレンズ移動量を算出し、当該算出したレンズ移動量を示す情報をレンズ制御部５１に送る。

制御部４１からレンズ移動量の情報を受け取ったレンズ制御部５１は、焦点調節用レンズを駆動するように第２モータードライバ５２に信号を出力して、第２モーター５３を駆動する。これにより、撮影レンズは、被写体に対して合焦した状態となる。またこの場合、焦点調節用レンズが駆動されることによって距離エンコーダー５６の出力情報（ＤＴ）が変化することになるので、レンズ制御部５１は、カメラ１の制御部４１へ送出する情報の更新も行う。

また、焦点調節が完了した状態で撮影画面内各部の焦点状態の情報が必要となる場合、制御部４１は、再度、焦点検出用センサー２０に対して制御信号を出力し、信号蓄積を行わせる。また、制御部４１は、焦点検出用センサー２０の信号蓄積が終了すると、その蓄積された信号を焦点検出用センサー２０から読出しながらＡＤ変換を行う。さらに、制御部４１は、ＡＤ変換した各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行う。そして、制御部４１は、レンズ制御部５１から取得した情報と、焦点検出用センサー２０から取得したデジタルデータとを基に、再度、撮影画面内各部における焦点状態を演算する。

次にＳ１０６において、制御部４１は、測光用センサー２６に対し、所定の蓄積制御及び信号読出し制御を行うように指示する。このときの制御部４１は、Ｓ１０１で定常光時に取得した予備測光値、もしくはＳ１０２からＳ１０８までの処理による前回の蓄積時に取得した測光値に基づいて、蓄積制御における蓄積時間を決定する。これにより、測光用センサー２６では、制御部４１による蓄積制御に従って所定時間の電荷蓄積が行われ、さらに信号読出し制御に従って複数画素の信号の読出しが行われる。また測光用センサー２６では、信号読出し制御に従って読み出した複数画素の信号をＡＤ変換して、順次、信号処理回路４２に送出する処理が行われる。

次にＳ１０７において、制御部４１は、信号処理回路４２に対し、測光用センサー２６から入力された測光信号に基づき被写体輝度を得るための演算処理を行うように設定する。これにより、信号処理回路４２では、測光用センサー２６からの測光信号に基づく被写体輝度の演算処理が行われる。
以下、Ｓ１０７において信号処理回路４２で行われる測光信号処理及び被写体輝度演算処理の具体的な内容を、図６のフローチャートを参照しながら説明する。

図６のＳ２０１において、信号処理回路４２は、測光用センサー２６から読み出された測光信号を用いて、撮影対象の被写体領域の検知用の画像を生成する。本実施形態では、撮影対象の被写体領域の画像の一例として人物の顔の画像を挙げ、当該顔を検知するための顔検知用の画像を生成する。画像情報から顔を検知する方法は各種存在するが、本実施形態では、一例として輝度画像に基づきパターンマッチングにより顔を検知する方法を用いるとする。

信号処理回路４２は、先ず図３（ｂ）で示した、測光用センサー２６のベクター配列に対応した画素アレイの各画素に対し、周知の方法にてＲ，Ｇ，Ｂの色毎に補間処理を行って、画素毎に色情報Ｒ（ｉ），Ｇ（ｉ），Ｂ（ｉ）を持たせる。続けて信号処理回路４２は、式（１）のように、画素毎の色情報Ｒ（ｉ），Ｇ（ｉ），Ｂ（ｉ）に対し、所定の係数（Ｍ１１～Ｍ３３）によるマトリクス演算を施し、全ての画素毎に輝度情報Ｙｒ（ｉ）及び色情報Ｃｘ（ｉ），Ｃｙ（ｉ）を算出する。式（１）のｉは測光用センサー２６の全画素の中の個々の画素（ピクセル）を表す。この式（１）により画素毎に算出された輝度情報Ｙｒ（ｉ）をそれぞれの画素位置に対応して配列した画像が、測光用センサー２６での測光に基づく輝度画像である。Ｓ２０１では、この輝度画像が、顔検知に用いられる画像として生成される。

次にＳ２０２において、信号処理回路４２は、Ｓ２０１で算出した輝度情報Ｙｒ（ｉ）による輝度画像から顔検知を行う。本実施形態の信号処理回路４２は、当該顔検知を行うために所定のテンプレートを多数有している。信号処理回路４２は、これらのテンプレートと輝度画像の各領域とを比較することで、当該輝度画像に顔画像が存在するか否か（顔画像の有無）の情報や、顔画像が検出された場合には当該検出された顔画像の位置及び大きさなどの情報を取得する。

次にＳ２０３において、信号処理回路４２は、撮影露出を決める測光値を取得するために、測光用センサー２６が有する数万～数十万の各画素を数百程度のブロック毎に分け、ブロック毎にＲ，Ｇ，Ｂの色毎の積分値Ｒ（ｊ），Ｇ（ｊ），Ｂ（ｊ）を演算する。以下、数百程度の画素数毎に分けられた各ブロックを測光ブロックと呼ぶ。なお、Ｒ（ｊ），Ｇ（ｊ），Ｂ（ｊ）のｊは、測光用センサー２６における個々の測光ブロックを表している。

次にＳ２０４において、信号処理回路４２は、Ｓ２０３で求めた測光ブロック毎の積分値Ｒ（ｊ），Ｇ（ｊ），Ｂ（ｊ）に対し、式（２）のように所定の輝度算出用係数ｎ１，ｎ２，ｎ３を掛けて足し合わすことで、測光ブロック毎の輝度値Ｙ（ｊ）を演算する。式（２）において、ｊは個々の測光ブロックを表し、所定の輝度算出用係数ｎ１，ｎ２，ｎ３はｎ１＋ｎ２＋ｎ３＝１の関係を有する。なお本実施形態において、輝度値に対しては蓄積時間や読み出しゲイン等の設定に基づく換算を行うものとする。

Ｙ（ｊ）＝ｎ１×Ｒ（ｊ）＋ｎ２×Ｇ（ｊ）＋ｎ３×Ｂ（ｊ） 式（２）

次にＳ２０５において、信号処理回路４２は、Ｓ２０２で実行した顔検知の結果をチェックする。そして、信号処理回路４２は、顔画像が検知されたと判定した場合（顔検知有りと判定した場合）にはＳ２０６に処理を進め、顔画像が検知されていないと判定した場合にはＳ２０７に処理を進める。

Ｓ２０６に進んだ場合、信号処理回路４２は、測光用センサー２６の全測光ブロックのうち、検知された顔の位置及び大きさに対応した測光ブロックの輝度値Ｙ（ｊ）に対して重み付けを高く（大きく）した加重平均処理を行って撮影露出算出用の測光値とする。すなわちＳ２０６では、顔領域重視の重み付け測光値演算が行われる。そして信号処理回路４２は、算出した測光値に基づいて、本撮影で最適な撮像素子１２の蓄積時間（つまりシャッター速度）と絞り値とを、所定のプログラム線図及び所定の撮像感度を基に決定し、それらシャッター速度と絞り値の情報を制御部４１に送る。またこの時、信号処理回路４２は、その決定したシャッター速度と絞り値を例えば表示器４４の画面上に表示させることも行う。なお、シャッター速度又は絞り値の一方が予めプリセットされている場合、信号処理回路４２は、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子を決定する。本実施形態では、決定されたシャッター速度と絞り値とのアペックス値に基づく露出値をＥＶＴと呼ぶこととする。アペックス値に基づく露出値ＥＶＴは、式（３）のように表される。式（３）のＴｖはシャッター速度のアペックス値、Ａｖは絞り値のアペックス値である。

ＥＶＴ＝Ｔｖ＋Ａｖ 式（３）

またＳ２０７に進んだ場合、信号処理回路４２は、測光用センサー２６の全測光ブロックのうち、図５のＳ１０５で焦点を合わせる領域と決定した位置の測光ブロックの輝度値Ｙ（ｊ）に重み付けを高くした加重平均処理を行って撮影露出算出用の測光値とする。すなわちＳ２０７では、合焦領域重視の重み付け測光値演算が行われる。そして信号処理回路４２は、当該算出した測光値に基づいて、本撮影において最適な撮像素子１２の蓄積時間（シャッター速度）と絞り値とを、所定のプログラム線図及び所定の撮像感度より決定し、それらシャッター速度と絞り値の情報を制御部４１に送る。またこの時もＳ２０６の際と同様に、信号処理回路４２は、当該決定したシャッター速度と絞り値を表示器４４の画面上に表示させることも行う。なお、Ｓ２０７においてもＳ２０６の場合と同様に、シャッター速度又は絞り値の一方が予めプリセットされている場合には、そのプリセット値と組み合わせて最適な露出となる他方の因子が決定される。

Ｓ２０６又はＳ２０７の処理が終了すると、制御部４１は、図５のフローチャートに戻り、Ｓ１０８に処理を進める。
図５のＳ１０８に進むと、制御部４１は、レリーズスイッチ４８がオンされるのを待つ。制御部４１は、レリーズスイッチ４８がオンされていない場合にはＳ１０２に処理を戻し、一方、レリーズスイッチ４８がオンされたと判断した場合にはＳ１０９に処理を進める。

Ｓ１０９に進むと、制御部４１は、フラッシュの予備発光量及び本発光量を求める演算を行う。
以下、Ｓ１０９において制御部４１で行われるフラッシュの予備発光量及び本発光量演算処理の内容及び制御を、図７のフローチャートを参照しながら説明する。

図７のＳ３０１において、制御部４１は、フラッシュ装置３を予備発光（プリ発光）させる以前に、定常光のみで図６のＳ２０５において顔が検知されていたかどうかを確認する。制御部４１は、顔が検知されていたと判定した場合にはＳ３０６に処理を進め、一方、顔が検知されていないと判定した場合にはＳ３０２に処理を進める。

Ｓ３０２に進んだ場合、制御部４１は、図５のＳ１０３或いはＳ１０５で取得されている、交換レンズ２のズームエンコーダー５７の焦点距離情報及び距離エンコーダー５６の被写体距離情報ＤＴを基に、撮影倍率βを計算する。撮影倍率βは、撮影レンズの焦点距離を被写体撮影距離で除算することにより計算できる。そして、制御部４１は、計算した撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲かどうかをチェックする。制御部４１は、撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲から外れていると判定した場合にはＳ３０６に処理を進め、一方、１／２０以上１／１００以内の範囲内であると判定した場合にはＳ３０３に処理を進める。ここで、撮像素子１２のセンサーサイズがいわゆる３５ｍｍ（ｍｍはミリメートル）版相当のサイズである場合において、例えば人物の顔がセンサー面内で大きく写る距離にて撮影を行ったとすると、その時の撮影倍率は１／２０程度になると考えられる。一方、例えばセンサー面内に人物の全身が写るような距離にて撮影を行ったとすると、その時の撮影倍率は１／１００程度になると考えられる。したがって、撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲である場合には、人物が主被写体となされた撮影である可能性が高いと考えられるので、制御部４１は、Ｓ３０３に処理を進める。

Ｓ３０３に進むと、制御部４１は、図５のＳ１０５で取得された、交換レンズ２の距離エンコーダー５６の情報（ＤＴ）から、主被写体までの撮影距離が３ｍ（ｍはメートル）未満の近距離撮影かどうかを判定する。そして、制御部４１は、撮影距離が３ｍ未満でないと判定した場合にはＳ３０５に処理を進め、一方、３ｍ未満であると判定した場合にはＳ３０４に処理を進める。

Ｓ３０４に進むと、制御部４１は、フラッシュの予備発光時の測光を行うために、測光用センサー２６に設定するゲインを「ゲイン設定１」とするように制御する。
一方、Ｓ３０５に進んだ場合、制御部４１は、フラッシュの予備発光時の測光を行うために測光用センサー２６に設定するゲインを「ゲイン設定２」とするように制御する。
また、Ｓ３０６に進んだ場合、制御部４１は、フラッシュの予備発光時の測光を行うために測光用センサー２６に設定するゲインを「ゲイン設定３」とするように制御する。

以下、これらＳ３０４，Ｓ３０５，Ｓ３０６におけるゲイン設定の具体例について、図８（ａ）と図８（ｂ）を参照しながら説明する。
ここで、フラッシュ予備発光時の測光を行う場合には測光輝度範囲を拡大することが望ましい。このため、制御部４１は、図３のＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇに対し、画素アレイ２６Ｃからの画素信号をＡＤ変換回路２６ＦでＡＤ変換する際のアナログゲインを、複数画素の行又は画素ごとに少なくとも二つの異なるゲインに設定するように制御する。本実施形態の場合、制御部４１は、図８（ａ）に例示するように、測光用センサー２６に対し、画素アレイ２６Ｃの画素信号がＡＤ変換される際のアナログゲインを２行毎で交互に高ゲイン／低ゲインとなるように、ＡＤ変換ゲイン制御回路２６Ｇに指示する。

本実施形態の場合、例えば、設定し得る最も低いゲインを１倍（×１）として、ゲイン設定１では、図８（ｂ）に例示するように高ゲインが４倍（×４）、低ゲインが１倍（×１）に設定される。また、ゲイン設定２では、図８（ｂ）に例示するように高ゲインが１６倍（×１６）、低ゲインが４倍（×４）に設定され、ゲイン設定３では、図８（ｂ）に例示するように高ゲインが１６倍（×１６）、低ゲインが１倍（×１）に設定される。

本実施形態の場合、図７のフローチャートに示すように、Ｓ３０１で顔が検知されず、Ｓ３０２で撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲であり、Ｓ３０３で撮影距離が３ｍ未満であると判定された場合に、Ｓ３０４でゲイン設定１への設定がなされる。すなわちこの場合、制御部４１は、測光用センサー２６に対し、ゲイン設定１として、図８（ｂ）に例示するように高ゲインを４倍（×４）、低ゲインを１倍（×１）とするように設定する。

また本実施形態において、Ｓ３０１で顔が検知されず、Ｓ３０２で撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲であり、Ｓ３０３で撮影距離が３ｍ未満でないと判定された場合、Ｓ３０５においてゲイン設定２への設定がなされる。すなわちこの場合、制御部４１は、測光用センサー２６に対し、ゲイン設定２として、図８（ｂ）に例示するように高ゲインを１６倍（×１６）、低ゲインを４倍（×４）とするように設定する。

また本実施形態において、Ｓ３０１で顔が検知された場合、又は、Ｓ３０２で撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲でないと判定された場合には、Ｓ３０６においてゲイン設定３への設定がなされる。すなわちこの場合、制御部４１は、測光用センサー２６に対し、ゲイン設定３として、図８（ｂ）に例示するように高ゲインを１６倍（×１６）、低ゲインを１倍（×１）とするように設定する。

以下、前述したように、顔検知の有無、撮影倍率、撮影距離の各条件によって、ゲイン設定をゲイン設定１～ゲイン設定３の３種類で切替える点の考え方について説明する。
フラッシュを所定の光量だけ予備発光させて被写体からの反射光を測光する場合、取得される測光値は、被写体の反射率や色の影響を無視したとして、被写体までの距離の二乗に反比例した値になる。ここで、仮に、測光用センサー２６からの各画素信号のＡＤ変換後のデジタルデータのビット数を１０ビットとすると、当該デジタルデータは０から１０２３までの値を取り得る。ただし、量子化誤差等を考慮して精度が確保できる有効なデジタルデータ範囲は、そのうちの１０から１０００程度の範囲である。また仮に、ゲインを１倍（×１）に設定した時に８０ｌｘ（ｌｘはルクス）から８０００ｌｘのセンサー照度が有効データ範囲に収まるとすれば、ゲインが４倍（×４）時には２０ｌｘから２０００ｌｘのセンサー照度が有効データ範囲に収まることになる。同様に、ゲインが１６倍（×１６）時には５ｌｘから５００ｌｘのセンサー照度が有効データ範囲に収まることになる。また、仮に被写体までの距離が１ｍの場合の予備発光の反射光によるセンサー照度が１０００ｌｘだった場合、ゲインが１倍（×１）時には約０．４ｍから約３．５ｍの被写体距離範囲の反射光が測光できる。同様にゲインが４倍（×４）時には約０．８ｍから約７ｍの被写体距離範囲の反射光が測光でき、ゲインが１６倍（×１６）時には約１．６ｍから約１４ｍの被写体距離範囲の反射光が測光できる。

また図８（ｂ）に例示したように、ゲイン設定１では、ゲインが１倍（×１）とゲインが４倍（×４）とを交互に混在させているので、合わせて約０．４ｍから約７ｍの被写体距離範囲の反射光が測光できる。ゲイン設定２ではゲインが４倍（×４）とゲインが１６倍（×１６）とを交互に混在させているので、合わせて約０．８ｍから約１４ｍの被写体距離範囲の反射光が測光できる。ゲイン設定３ではゲインが１倍（×１）とゲインが１６倍（×１６）とを交互に混在させているので、合わせて約０．４ｍから約１４ｍの被写体距離範囲の反射光が測光できる。ここで、ゲイン設定３は最も広い被写体距離範囲を測光できるが、高ゲインと低ゲインの２種類のゲインの差つまり設定感度差を大きくしているので、後述するＳ３１１の処理で生成する顔検知画像が顔検知に適した画像にならない可能性がある。よって、本実施形態において、ゲイン設定３を選択するのは、Ｓ２０５で既に顔検知がされていた場合と、Ｓ３０２で人物が主被写体である可能性が低い撮影倍率βである場合（１／２０以上１／１００以内の範囲でない場合）としている。一方、ゲイン設定１は約０．４ｍから約７ｍの比較的近距離被写体時の測光に適するとともに、２種類のゲインの差つまり設定感度差を小さくしているので、後述するＳ３１１の処理で生成する顔検知画像が顔検知に適した画像になる可能性が高くなる。よって、本実施形態では、ゲイン設定１を選択するのは、Ｓ２０５で顔検知ができていないが、Ｓ３０２で人物が主被写体である可能性が考えられて撮影距離が３ｍ未満の近距離撮影の場合としている。また、ゲイン設定２は約０．８ｍから約１４ｍの比較的遠距離の撮影時の測光に適するとともに、２種類のゲインの差つまり設定感度差を小さくしているので、後述するＳ３１１で生成する顔検知画像が顔検知に適した画像になる可能性が高くなる。よって、本実施形態では、ゲイン設定２を選択するのは、Ｓ２０５で顔検知ができていないがＳ３０２で人物が主被写体である可能性が考えられて、撮影距離が３ｍ以上の遠距離撮影の場合としている。

前述したＳ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６の何れかの処理が終了すると、制御部４１は、Ｓ３０７へ処理を進める。
Ｓ３０７に進むと、制御部４１は、フラッシュの予備発光直前、つまりフラッシュ発光が行われていない定常光時の測光を行う。この時の制御部４１は、前述したＳ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６の何れかの処理で決めたゲイン設定を測光用センサー２６に対して行い、予備発光測光時と同じ蓄積時間で信号蓄積を行わせる。

次にＳ３０８において、制御部４１は、Ｓ３０７で測光用センサー２６の画素アレイ２６Ｃに蓄積された信号を読み出させてＡＤ変換されたデータを、信号処理回路４２に入力させる。また、制御部４１は、信号処理回路４２を制御して、低ゲインにて読み出した画素信号のデジタルデータに対して高ゲインと低ゲインとの比率分だけ値を大きくするような演算を施させて、それらのゲイン差による感度差の補正を行わせる。

次にＳ３０９において、制御部４１は、フラッシュの予備発光時の測光を行う。すなわち制御部４１は、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６の何れかの処理で決めたゲイン設定を測光用センサー２６に行い、予備発光直前の測光時（定常光時）と同じ蓄積時間で信号蓄積を行わせる。さらに、制御部４１は、この信号蓄積と同期して予備発光するように、フラッシュ制御部６１に対してフラッシュの予備発光を指示する。これによりフラッシュ制御部６１は、発光モニター部３７の出力信号に基づき、予め定められた予備発光量だけ発光するように発光部３４のキセノン管を発光させる。

次にＳ３１０において、制御部４１は、Ｓ３０９で測光用センサー２６の画素アレイ２６Ｃに蓄積された信号を読み出させてＡＤ変換がなされたデータを、信号処理回路４２に入力させる。また、制御部４１は、Ｓ３０８と同様に、信号処理回路４２を制御し、低ゲインにて読み出した画素信号のデジタルデータに対して、高ゲインと低ゲインの比率分だけ値を大きくするような演算を施させて感度差（ゲイン差）の補正を行わせる。

次にＳ３１１において、制御部４１は、信号処理回路４２を制御し、フラッシュの予備発光時に測光用センサー２６に蓄積されて読み出された信号を基に、顔検知用画像を生成させる。
以下、Ｓ３１１において信号処理回路４２で行われる顔検知用画像の具体的な生成処理を、図９のフローチャートを参照しながら説明する。

図９のＳ３５１において、信号処理回路４２は、図７のＳ３１０で入力された、予備発光時の信号を基に、高ゲインと低ゲインとのゲイン設定別に画素単位毎の出力値についての度数分布を作成する。また、信号処理回路４２は、作成した度数分布を、画素単位毎の出力値が低すぎる場合（ｕｎｄｅｒ）、中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）、高すぎる場合（ｏｖｅｒ）の３条件に分けるように分類する。

次にＳ３５２において、信号処理回路４２は、Ｓ３５１で作成した度数分布について、高ゲイン設定した画素の分布と低ゲイン設定した画素の分布とを比較して、中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）に含まれる画素の度数が多い方はどちらかを判別する。そして、信号処理回路４２は、中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）に含まれる画素の度数が高ゲイン設定の方が大きいと判定した場合にはＳ３５６へ処理を進める。一方、信号処理回路４２は、中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）に含まれる画素の度数が低ゲイン設定の方が大きいと判定した場合にはＳ３５３へ処理を進める。

Ｓ３５３に進んだ場合、信号処理回路４２は、高ゲイン設定した画素の分布において中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）に含まれる画素の度数が所定以上あり且つ高すぎる場合（ｏｖｅｒ）に含まれる画素の度数が所定以下という条件に当てはまるか判定する。この条件に当てはまる度数分布は、例えば図１０（ａ）のような分布の場合である。なお、図１０（ａ）～図１０（ｄ）において、度数分布Ｌは低ゲイン設定した画素の度数分布であり、度数分布Ｈは高ゲイン設定した画素の度数分布である。信号処理回路４２は、Ｓ３５３の条件に合致しないと判定した場合にはＳ３５５に処理を進め、一方、条件に合致すると判定した場合にはＳ３５４に処理を進める。

ここで、Ｓ３５３の条件に合致するのは、低ゲイン設定した画素の方が飽和も黒つぶれもしていない中庸な画素が多いが、高ゲイン設定した画素の大部分が飽和している訳ではないという場合である。よってＳ３５４に進むと、信号処理回路４２は、低ゲイン設定した画素の情報に感度が合うように高ゲイン設定した画素の情報をデジタル処理にて感度ダウンすることに相当する演算処理を行い、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像へ補正する。

一方、Ｓ３５３の条件に合致しないのは、図１０（ｂ）に例示するように、低ゲイン設定した画素の方が飽和も黒つぶれもしていない中庸な画素が多いが、高ゲイン設定した画素についてはゲインが高かったために飽和してしまった画素が多いという場合である。よってＳ３５５に進むと、信号処理回路４２は、高ゲイン設定した画素部については周辺の低ゲイン設定した画素に基づく補間処理を行い、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像へ補正する。

また、Ｓ３５６に進んだ場合、信号処理回路４２は、低ゲイン設定した画素の分布において中庸な場合（ｍｉｄｄｌｅ）に含まれる画素の度数が所定以上あり且つ低すぎる場合（ｕｎｄｅｒ）に含まれる画素の度数が所定以下という条件に当てはまるか判定する。この条件に当てはまる度数分布は、例えば図１０（ｃ）のような分布の場合である。そして、信号処理回路４２は、この条件に合致しないと判定した場合にはＳ３５８に処理を進め、一方、この条件に合致すると判定した場合にはＳ３５７に処理を進める。

ここで、Ｓ３５６の条件に合致するのは、高ゲイン設定した画素の方が飽和も黒つぶれもしていない中庸な画素が多いが、低ゲイン設定した画素の大部分が黒つぶれしている訳ではないという場合である。よってＳ３５７に進むと、信号処理回路４２は、高ゲイン設定した画素の情報に感度が合うように低ゲイン設定した画素の情報をデジタル処理にて感度アップすることに相当する演算処理を行い、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像に補正する。

一方、Ｓ３５６の条件に合致しないのは、図１０（ｄ）に例示するように、高ゲイン設定した画素の方が飽和も黒つぶれもしていない中庸な画素が多いが、低ゲイン設定した画素についてはゲインが低かったために黒つぶれしてしまった画素が多い場合である。よってＳ３５８に進むと、信号処理回路４２は、低ゲイン設定した画素部については周辺の高ゲイン設定した画素に基づく補間処理を行い、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像に補正する。

これらＳ３５４、Ｓ３５５、Ｓ３５７、Ｓ３５８の何れかの処理が終了すると、信号処理回路４２は、Ｓ３５９に処理を進める。
Ｓ３５９に進むと、信号処理回路４２は、Ｓ３５４、Ｓ３５５、Ｓ３５７、Ｓ３５８の何れかにて補正処理された画像から、顔検知用の画像を生成する。ここでは、前述したＳ２０１と同様に、先ず図３（ｂ）で示した測光用センサー２６のベイヤー配列となっている画素アレイの各画素に対し、周知の方法にてＲ，Ｇ，Ｂの色毎に補間処理を行い画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの情報を持たせる。また前述同様に、式（１）により、画素毎の色情報Ｒ（ｉ），Ｇ（ｉ），Ｂ（ｉ）に所定の係数（Ｍ１１～Ｍ３３）を用いたマトリクス演算を行い、画素毎に輝度情報Ｙｒ（ｉ）及び色差情報Ｃｘ（ｉ），Ｃｙ（ｉ）を生成して顔検出用画像情報とする。

そして、制御部４１は、信号処理回路４２によるＳ３５９の処理が終了すると、図７のＳ３１２へ処理を進める。
図７のＳ３１２に進むと、制御部４１は、信号処理回路４２に対し、前述のようにして生成された顔検知用画像から、前述したＳ２０２と同様の顔検知処理を行わせる。その後、制御部４１は、図１１のフローチャートのＳ３２１に処理を進める。図１１のフローチャートの処理は、制御部４１により行われても良いし、制御部４１による制御の下で信号処理回路４２により行われても良い。ここでは、制御部４１により図１１のフローチャートの処理が行われるとする。

Ｓ３２１に進むと、制御部４１は、前述のＳ３０８で測光用センサー２６から読み出されて取得した予備発光直前（定常光時）の画素信号に対し、所定の測光ブロック毎に高ゲイン、低ゲイン別で、且つＲ，Ｇ，Ｂの各色別に積分（加算）処理を行う。この積分（加算）処理の結果得られたデータは、Ｒの高ゲインＲＰＨ（ｊ）、Ｇの高ゲインＧＰＨ（ｊ）、Ｂの高ゲインＢＰＨ（ｊ）、Ｒの低ゲインＲＰＬ（ｊ）、Ｇの低ゲインＧＰＬ（ｊ）、Ｂの低ゲインＢＰＬ（ｊ）となされる。なお、ｊは前述した測光用センサー２６の各測光ブロックを示す。

次にＳ３２２において、制御部４１は、測光用センサー２６の測光ブロック毎に、ＲＰＨ（ｊ）とＲＰＬ（ｊ）のどちらが有効か、ＧＰＨ（ｊ）とＧＰＬ（ｊ）のどちらが有効か、ＢＰＨ（ｊ）とＢＰＬ（ｊ）のどちらが有効かを、それぞれ判定する。具体的には、それぞれの測光ブロックにおいて、高ゲインと低ゲインのそれぞれに対応する色別の積分値（加算値）のうち、ＡＤ変換された後の値が飽和や黒潰れとみなされる値となる画素を含む数が少ないほうを、有効なデータと判定する。さらに、制御部４１は、それぞれの測光ブロックにおいて有効と判定された方をＲ，Ｇ，Ｂの色毎に積分（加算）し、それらＲ，Ｇ，Ｂの色毎の積分値（加算値）をＲＰ（ｊ），ＧＰ（ｊ），ＢＰ（ｊ）とする。

次にＳ３２３において、制御部４１は、式（４）に示すように、測光ブロック毎に求めたＲ，Ｇ，Ｂの色別の積分値ＲＰ（ｊ），ＧＰ（ｊ），ＢＰ（ｊ）から被写体の輝度値ＹＰｒ（ｊ）を算出する。式（４）において、前述同様に、ｊは測光用センサー２６の個々の測光ブロックを、輝度算出用係数ｎ１，ｎ２，ｎ３はｎ１＋ｎ２＋ｎ３＝１の関係を有する。

ＹＰｒ（ｊ）＝ｎ１×ＲＰ（ｊ）＋ｎ２×ＧＰ（ｊ）＋ｎ３×ＢＰ（ｊ） 式（４）

また制御部４１は、リニア系の予備発光直前の輝度情報ＹＰｒ（ｊ）を用い、２を底とする対数圧縮系への変換関数処理とレンズ情報等の光学的特性に基づく画面エリア毎の輝度情報の補正処理Ｑとを行い対数圧縮系の輝度情報ＹＰ（ｊ）を求める。例えば制御部４１は、式（５）により、対数圧縮系の輝度情報ＹＰ（ｊ）を求める。

ＹＰ（ｊ）＝ｌｏｇ₂｛ＹＰｒ（ｊ）｝×Ｑ（ｊ） 式（５）

次にＳ３２４において、制御部４１は、Ｓ３１０で測光用センサー２６から入力された予備発光時の画素信号を用い、所定の測光ブロック毎に高ゲイン、低ゲイン別で、且つＲ，Ｇ，Ｂの各色別に加算処理を行う。この加算処理の結果得られたデータは、Ｒの高ゲインＲＨＨ（ｊ）、Ｇの高ゲインＧＨＨ（ｊ）、Ｂの高ゲインＢＨＨ（ｊ）、Ｒの低ゲインＲＨＬ（ｊ）、Ｇの低ゲインＧＨＬ（ｊ）、Ｂの低ゲインＢＨＬ（ｊ）である。

次にＳ３２５において、制御部４１は、測光用センサー２６の測光ブロック毎に、ＲＨＨ（ｊ）とＲＨＬ（ｊ）のどちらが有効か、ＧＨＨ（ｊ）とＧＨＬ（ｊ）のどちらが有効か、ＢＨＨ（ｊ）とＢＨＬ（ｊ）のどちらが有効かを、それぞれ判定する。判定の方法はＳ３２２と同様である。さらに、制御部４１は、それぞれの測光ブロックにおいて有効と判定された方をＲ，Ｇ，Ｂの色毎に積分（加算）し、それらＲ，Ｇ，Ｂの色毎の積分値（加算値）をＲＨ（ｊ），ＧＨ（ｊ），ＢＨ（ｊ）とする。

次にＳ３２６において、制御部４１は、式（６）に示すように、測光ブロック毎に求めたＲ，Ｇ，Ｂの色別の積分値ＲＨ（ｊ），ＧＨ（ｊ），ＢＨ（ｊ）から輝度値ＹＨｒ（ｊ）を算出する。式（６）のｊとｎ１，ｎ２，ｎ３は前述同様である。

ＹＨｒ（ｊ）＝ｎ１×ＲＨ（ｊ）＋ｎ２×ＧＨ（ｊ）＋ｎ３×ＢＨ（ｊ） 式（６）

また制御部４１は、前述同様に、リニア系の予備発光直前の輝度情報ＹＨｒ（ｊ）を用い、対数圧縮系への変換関数処理とレンズ情報等の光学的特性に基づく画面エリア毎の輝度情報の補正処理Ｑとを行い対数圧縮系の輝度情報ＹＨ（ｊ）を求める。この場合の制御部４１は、式（７）により、対数圧縮系の輝度情報ＹＨ（ｊ）を求める。

ＹＨ（ｊ）＝ｌｏｇ₂｛ＹＨｒ（ｊ）｝×Ｑ（ｊ） 式（７）

次にＳ３２７において、制御部４１は、測光ブロック毎に予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とから、予備発光時のフラッシュ光の反射光分のみの輝度値ＹＤ（ｊ）を算出する。ここで、予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とはそれぞれ圧縮系での値である。このため、制御部４１は、それぞれのべき乗をとって伸長させてから差分をとり、その差分値を対数圧縮することより、式（８）の演算を行う。

ＹＤ（ｊ）＝ｌｏｇ₂（２^YH(j)－２^YP(j)） 式（８）

次にＳ３２８において、制御部４１は、測光ブロック毎に予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とから、式（９）により、輝度値の差ＹＲ（ｊ）を演算する。

ＹＲ（ｊ）＝ＹＨ（ｊ）－ＹＰ（ｊ） 式（９）

ここで、予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とはそれぞれ対数圧縮系での値であることから、これら差分を求めることは、輝度値の比を求めることと等価である。なお、輝度値の比を求める理由は、例えば特開２００５－２７５２６５号公報などに記載されているように、各測光ブロックにおいて輝度値の比の値が一致するエリアは被写体までの距離が一致するエリアと見なせることによる。

次にＳ３２９において、制御部４１は、被写体距離情報ＤＴを取得し、その被写体距離情報ＤＴを基に所定値ＬＶＬ０及び所定値ＬＶＬ１を演算する。なおＳ３２９の処理は制御部４１が行っても良い。所定値ＬＶＬ０は、前述のＳ１０３又はＳ１０５でレンズ制御部５１から得られる被写体距離情報ＤＴと、予備発光時の発光光量を表す情報（発光光量情報ＥＬとする。）とから、その距離における標準的な反射率の被写体の反射輝度を考慮して計算される。所定値ＬＶＬ０は、被写体距離情報ＤＴでの標準的な反射率の被写体の反射輝度よりも少し高くなるような値として決められている。これは、被写体距離情報ＤＴが実際は多少の誤差を持つことを考慮して、その誤差分程度だけＬＶＬ０を高くしておき、実際の標準的な反射率の被写体における予備発光時の反射光がＬＶＬ０よりも高くならないようにするためである。これは、例えば式（１０）により求められる。

ＬＶＬ０＝－ｌｏｇ₂（ＤＴ）×２＋ＥＬ 式（１０）

一方、所定値ＬＶＬ１は所定値ＬＶＬ０に対して所定値ＲＬを減じて決定される。所定値ＲＶＬは、実際の標準的な反射率の被写体の予備発光時の反射光がＬＶＬ１を下回らないように、被写体距離情報ＤＴの誤差などを考慮して例えば式（１１）の関係を有する値として決定されている。

ＬＶＬ１＝ＬＶＬ０－ＲＶＬ 式（１１）

そして、前述のように被写体距離情報ＤＴによって通常は被写体の予備発光時の反射光が所定値ＬＶＬ０とＬＶＬ１との間に入ることを前提として、以下の図１２のフローチャートに示すようなフラッシュ本発光量決定のための演算が行われる。図１２のフラッシュ本発光量決定の演算処理は、制御部４１により行われても良いし、制御部４１による制御の下で信号処理回路４２により行われても良い。ここでは、制御部４１により図１２のフローチャートの処理が行われるとする。すなわち、図１１のＳ３２９の処理が完了すると、制御部４１は、図１２に示すフローチャートのＳ３３１に処理を進める。

図１２のＳ３３１に進むと、制御部４１は、後述する基準値ＢａｓｅＲを選択するための選択肢エリアを限定する係数Ｋ（ｊ）を、所定のデフォルト値に設定する。係数Ｋ（ｊ）には全ての測光ブロックに対してそれぞれ値０又は値１が設定される。ここで設定するデフォルト値として、通常、主被写体が存在する可能性が低い撮影画面周辺部に対応した測光ブロックには値０が設定され、それ以外の測光ブロックには値１が設定される。

次にＳ３３２において、制御部４１は、前述した図６のＳ２０２で定常光時に行われた顔検知処理にて顔検知ができていたかどうかをチェックする。制御部４１は、定常光時に顔検知ができていたと判定した場合にはＳ３３４に処理を進め、顔検知ができていないと判定した場合にはＳ３３３に処理を進める。

Ｓ３３３に進んだ場合、制御部４１は、前述の図７のＳ３１２で予備発光時に行われた顔検知処理にて顔検知ができていたかどうかをチェックする。制御部４１は、予備発光時に顔検知ができていたと判定した場合にはＳ３３４に処理を進め、顔検知ができていないと判定した場合にはＳ３３５に処理を進める。

Ｓ３３４に進んだ場合、制御部４１は、前述のＳ２０２で定常光時に行われた顔検知処理又はＳ３１２で予備発光時に行われた顔検知処理にて検知された顔位置情報或いは顔大きさ情報に基づき、Ｓ３３１でデフォルト設定した係数Ｋ（ｊ）を修正する。この修正処理は、顔が含まれる測光ブロックもしくは顔位置に近い測光ブロックに対しては１を設定し、そうでない測光ブロックに対しては０とするような処理である。

一方、Ｓ３３５に進んだ場合、制御部４１は、前述の図１１のＳ３２７で演算された測光ブロック毎の輝度値ＹＤ（ｊ）を、前述の図１１のＳ３２９にて演算された所定値ＬＶＬ０及びＬＶＬ１と比較する。そして、制御部４１は、ＹＤ（ｊ）＞ＬＶＬ０又はＹＤ（ｊ）＜ＬＶＬ１となるエリアがあれば、そのエリアの係数Ｋ（ｊ）を０とする。これにより、ガラス等の鏡面物体からの正反射により輝度値ＹＤ（ｊ）が異常に高くなっているエリアやフラッシュ光が届かないくらいに距離が離れていて輝度値ＹＤ（ｊ）が非常に低くなっているエリアでは係数Ｋ（ｊ）値が０となる。なお、制御部４１は、前述のＳ３３１にてデフォルトとしてＫ（ｊ）＝０となっていたエリアは、そのまま０とする。

次にＳ３３６において、制御部４１は、Ｋ（ｊ）＝１である測光ブロックの中で輝度値の比ＹＲ（ｊ）が最大の値を示すエリアを選択し、これを基準エリアとする。その基準エリアにおける輝度値の比ＹＲ（ｊ）の値を基準値ｂａｓｅＲと呼び、基準値ｂａｓｅＲとＹＲ（ｊ）の値が同一の値を示しているエリアを主被写体エリアとする。

次にＳ３３７において、制御部４１は、全ての測光ブロックにおいて輝度値の比ＹＲ（ｊ）と基準値ｂａｓｅＲとの差ＲＲ（ｊ）を式（１２）により算出する。

ＲＲ（ｊ）＝ｂａｓｅＲ－ＹＲ（ｊ） 式（１２）

ここで、輝度値の比ＹＲ（ｊ）と基準値ｂａｓｅＲとはともに対数圧縮系での値なのでＲＲ（ｊ）は基準エリアのＹＲ（ｊ）とその他のエリアのＹＲ（ｊ）との比を算出していることになる。このＲＲ（ｊ）の値が小さくなる測光エリアというのは、主被写体エリアであると想定され、基準値ｂａｓｅＲとなったとエリアの被写体と略等価な距離に被写体が存在するエリアである。一方で、ＲＲ（ｊ）の値が正の方向に大きくなる測光エリアというのは主被写体エリアであると想定し基準値ｂａｓｅＲとなったとエリアの被写体よりも遠くに離れていた被写体が存在していると見なせるエリアである。逆に、ＲＲ（ｊ）の値が負の方向に大きくなる測光エリアというのは、主被写体エリアであると想定され、基準値ｂａｓｅＲとなったとエリアの被写体よりも近くにあると見なせるエリアである。すなわちこうしたエリアは、被写体が主被写体以外に手前に存在する障害物が存在するエリアや、ガラス等の鏡面による異常に高い反射光量が得られたエリアであると考えられる。

次にＳ３３８において、制御部４１は、全ての測光ブロックにおいて算出されたＲＲ（ｊ）に応じて重み付け係数Ｗ（ｊ）を決定する。重み付け係数Ｗ（ｊ）は、例えば特開２００５－２７５２６５号公報等の記載と同様にＲＲ（ｊ）の値の絶対値が小さい程大きくし、ＲＲ（ｊ）の値の絶対値が大きい程小さくする。

次にＳ３３９において、制御部４１は、全ての測光ブロックにおける被写体の反射光の重み付け演算を行う。そして、制御部４１は、この重み付け演算により主被写体エリアと見なしたエリアと同一距離の被写体であると想定されるエリア程重み付けが大きくなった画面全体の反射光の平均値ＡＶＥを式（１３）により算出する。

ＡＶＥ＝Σ（ＹＤ（ｊ）×Ｗ（ｊ））／ΣＷ（ｊ） 式（１３）

次にＳ３４０において、制御部４１は、前述のＳ１０７で決定したＥＶＴとＳ３３９で演算したＡＶＥとから、式（１４）により、本発光時の発光量ＬＡを演算する。この発光量ＬＡは、予備発光時のフラッシュ発光量に対する本発光の相対値となる。

ＬＡ＝ＥＶＴ－ＡＶＥ 式（１４）

そして、発光量ＬＡの値は、制御部４１からフラッシュ制御部６１に送られて、後述するＳ１１１にてこれに従った発光量での本発光が行われることにより、所望のフラッシュ発光量による撮像が行われることになる。Ｓ３４０の処理後、制御部４１は、図５のＳ１１０に処理を進める。

Ｓ１１０に進むと、制御部４１は、第１モータードライバ４６に制御信号を出力し、第１モーター４７を駆動して主ミラー１３及び第１反射ミラー１４を跳ね上げさせる。
続いて制御部４１は、前述のＳ１０７にて演算した絞り値情報をレンズ制御部５１に対して出力する。この情報に従って、レンズ制御部５１は絞り３１を駆動するように第３モータードライバ５４に信号出力して、第３モーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは、設定された絞り値に対応した絞り込み状態となる。

次にＳ１１１において、制御部４１は、シャッター駆動部４９に対して信号出力を行い、シャッター１０を開放状態とする。これにより撮像素子１２には撮影レンズからの光線が入射して撮像が可能となる。その後、制御部４１は、前述のＳ１０７にて演算したシャッター時間に従った蓄積時間と所定の撮像感度に従った読み出しゲインとに撮像素子１２が設定されて信号蓄積が行われるように信号処理回路４２に対して指示を出す。また、制御部４１は、この撮像タイミングに同期してフラッシュ制御部６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御部６１はその発光指示に従って、Ｓ１０９にて演算した発光量ＬＡに対応する発光量となるように発光モニター部３７の出力信号に基づき発光部３４のキセノン管を発光させる。これによってフラッシュ本発光を伴った本撮像が行われることになる。

そして、制御部４１は、本撮像が終了すると、シャッター駆動部４９に対して信号出力を行い、シャッター１０を遮光状態とする。これにより撮像素子１２に対する撮影レンズからの光線が遮断される。

次にＳ１１２において、制御部４１は、レンズ制御部５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御部５１は絞り３１を駆動するように第３モータードライバ５４に信号出力して、第３モーター５５を駆動する。これにより撮影レンズは絞り開放状態となる。さらに、レンズ制御部５１は、第１モータードライバ４６に制御信号を出力して、第１モーター４７を駆動して主ミラー１３及び第１反射ミラー１４をダウンさせる。

次にＳ１１３において、制御部４１は、撮像画像情報を撮像素子１２からＡＤ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４２に対して指示を出す。

次にＳ１１４において、制御部４１は、信号処理回路４２に対して指示を出して撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行わせる。この時の信号処理回路４２は、撮像画像情報について１画面内を複数分割し、各分割した領域毎の色差信号より被写体の白色領域を抽出する。さらに、信号処理回路４２は、抽出した領域の信号に基づいて画面全体の赤（Ｒ）チャンネル及び青（Ｂ）チャンネルのゲイン補正を行い、ホワイトバランス調整を行う。

次にＳ１１５において、制御部４１は、信号処理回路４２に対し、ホワイトバランス調整が行われた撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶部４５に記憶するように指示を出す。
以上により、これで一連の撮影シーケンスが終了する。

なお、本実施形態では、前述のＳ３０１で定常光による顔検知ができたかどうかを判定したが、顔検知は条件によっては時間を要する場合がある。このため、Ｓ２０５からＳ３０１へ進む間に顔検知が完了しないような条件の場合は、Ｓ１０７で行った定常光の測光結果が顔検知を行うのが難しそうな輝度条件或いは逆光度合で判定しても良い。その場合は顔検知が困難な低輝度時又は強い逆光時にはＳ３０２へ進み、そうでない場合はＳ３０６へ進むようにする。

以上説明したように、第１実施形態においては、フラッシュ撮影の予備発光時に被写体からの反射光を測光する際に、測光輝度範囲を拡大することと、被写体の反射光を測光した画像情報から人物の顔を検知することがともに可能となる。そして、本実施形態においては、被写体等の反射光の測光信号から生成する画像は、被写体（顔等）の検出に必要な画像品質が確保されたものとなる。したがって、本実施形態においては、人物撮影時のフラッシュの本発光量が適正となる確率を高めることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、フラッシュの予備発光時の測光を行う場合に測光輝度範囲を拡大する手法として、画素信号をＡＤ変換する際のアナログゲインを２行毎交互に高ゲイン／低ゲインに設定する例を説明した。第２実施形態では、測光用センサー２６について受光面積の差による高感度画素及び低感度画素を有するセンサー構成とすることによっても第１実施形態と同様な機能を実現する。図１３（ａ）と図１３（ｂ）を参照して、第２実施形態の測光用センサー２６について説明する。なお、カメラ１、交換レンズ２、フラッシュ装置３の構成及び各フローチャートは、概ね前述した構成及びフローチャートと同様であるため、それらの図示と説明は省略する。

図１３（ａ）は、第２実施形態の測光用センサー２６における画素アレイ２６Ｃのうち、１ベイヤー単位の画素構成を表している。青色透過フィルター（Ｂ）を透過する光を受光する画素は面積が大きい画素Ｂｈと面積が小さい画素Ｂｓとに分割されている。また緑色透過フィルター（Ｇ１）を透過する光を受光する画素は面積が大きい画素Ｇ１ｈと面積が小さい画素Ｇ１ｓとに分割され、緑色透過フィルター（Ｇ２）を透過する光を受光する画素は面積が大きい画素Ｇ２ｈと面積が小さい画素Ｇ２ｓとに分割されている。同様に、赤色透過フィルター（Ｒ）を透過する光を受光する画素は面積が大きい画素Ｒｈと面積が小さい画素Ｒｓとに分割されている。

そして、第２実施形態の場合、青色透過フィルター（Ｂ）を透過する光を受光する画素では、高感度画素として設定される場合は大画素Ｂｈと小画素Ｂｓとにより蓄積された信号電荷を加算して読み出すようにする。一方、低感度画素として設定される場合は小画素Ｂｓにのみ蓄積された信号電荷を読み出すようにする。このようにすることで、第２実施形態においては、大画素Ｂｈと小画素Ｂｓの合計面積と小画素Ｂｓの単独面積の比率分の感度差を有して測光輝度範囲を拡大することができる。緑色透過フィルター（Ｇ１及びＧ２）を透過する光を受光する画素及び赤色透過フィルター（Ｒ）を透過する光を受光する画素についても同様である。

第２実施形態によれば、このような画素構成を有する測光用センサー２６で領域毎に感度設定を変更することで、図１３（ｂ）に示すように高感度領域と低感度領域を交互に設けることができる。そして、第２実施形態においても、このように感度設定した測光用センサー２６から読み出したフラッシュ予備発光時の画像から顔検知画像が生成される。第２実施形態の場合、図９のＳ３５４では低感度設定した画素の情報に感度が合うように高感度設定した画素の情報をデジタル処理にて面積比率による感度差分だけ感度ダウンするのに相当する演算処理が行われる。そして、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像に補正される。また、第２実施形態の場合、図９のＳ３５７では高感度設定した画素の情報に感度が合うように低感度設定した画素の情報をデジタル処理にて面積比率による感度差分だけ感度アップするのに相当する演算処理が行われる。そして、交互に別感度を設定した画像から感度が均一な画像に補正される。

＜第３実施形態＞
前述したフラッシュ予備発光時の測光を行う場合において測光輝度範囲を拡大する手法には、特許第５６１０９６１号公報に記載の技術または特許第５８９３５５０号公報に記載の技術を適用することもできる。特許第５６１０９６１号公報の技術では、ＡＤ変換部が全ての画素データについて第１ゲイン及び第１ゲインよりも高い第２ゲインでのＡＤ変換を行い、両者の変換データを比較して最適な方のデータが選択される。特許第５８９３５５０号公報の技術では、ＡＤ変換部において増幅回路が出力する信号を所定の参照信号と比較して増幅回路のゲインを第１ゲイン及び第１ゲインよりも高い第２ゲインから選択し、画素毎に最適な増幅ゲインが選択された信号をＡＤ変換する。

第３実施形態では、測光用センサー２６に特許第５６１０９６１号公報に記載の技術または特許第５８９３５５０号公報に記載の技術を適用し、それ以外の図１、図２、図４に示した構成は第１実施形態と同じであるのでそれらの説明は省略する。したがって、第３実施形態の場合、測光用センサー２６は、特許第５６１０９６１号公報に記載のＡＤ変換部または特許第５８９３５５０号公報に記載のＡＤ変換部および増幅回路を有する。

また第３実施形態の場合、動作フローチャートとしては、第１実施形態の図１１のフローチャートに代えて後述する図１６に示すフローチャートの処理を実行し、図９のフローチャートに代えて後述する図１７に示すフローチャートの処理を実行する。以下、第３実施形態について、第１実施形態とは異なる部分について具体的に説明する。

図１４は、第３実施形態において、図７のフローチャートのＳ３０４からＳ３０６の処理にて測光用センサー２６に対して設定される第１ゲイン及び第２ゲインを表した図である。すなわち、第３実施形態の場合、図１４に示すように、設定し得る最も低いゲインを１倍（×１）とし、ゲイン設定１では、第２ゲインが４倍（×４）、第１ゲインが１倍（×１）に設定される。また、ゲイン設定２では、第２ゲインが８倍（×８）、第１ゲインが２倍（×２）に設定され、ゲイン設定３では、第２ゲインが８倍（×８）、第１ゲインが１倍（×１）に設定される。なお、設定ゲインと測光可能な被写体距離との対応関係は第１実施形態にて説明した内容と特に変わらない。

第３実施形態においても、図７のＳ３０４の処理に進むのは、前述同様に、撮影倍率βが人物撮影の可能性が高く、撮影距離が３ｍ未満の近距離である条件に合致した場合である。そして、Ｓ３０４に進むと、制御部４１は、フラッシュ予備発光時の測光を行うために測光用センサー２６に設定するゲインを、図１４のゲイン設定１にする。すなわち制御部４１は、測光用センサー２６のＡＤ変換部における増幅回路に設定する２種類のゲインを、ゲイン設定１のように第１ゲインを１倍（×１）、第２ゲインを４倍（×４）とし、比較的低感度の組合せにすることで近距離被写体に適した設定とする。

また第３実施形態において、図７のＳ３０５の処理に進むのは、前述同様に、撮影倍率βが人物撮影の可能性が高く、撮影距離が３ｍ未満の近距離ではない条件に合致した場合である。そして、Ｓ３０５に進むと、制御部４１は、フラッシュ予備発光時の測光を行うために測光用センサー２６に設定するゲインを、ゲイン設定２にする。すなわち制御部４１は、測光用センサー２６のＡＤ変換部における増幅回路に設定する２種類のゲインを、ゲイン設定２のように第１ゲインを２倍（×２）、第２ゲインを８倍（×８）とし、比較的高感度の組合せにすることで遠距離被写体に適した設定する。

また第３実施形態において、図７のＳ３０６の処理に進むのは、前述同様に、Ｓ３０１にて顔検知がなされたと判定された場合、又はＳ３０２にて撮影倍率βが１／２０以上１／１００以内の範囲ではなかった条件に合致した場合である。そして、Ｓ３０６に進むと、制御部４１は、フラッシュ予備発光時の測光を行うための測光用センサー２６に設定するゲインを、ゲイン設定３にする。すなわち制御部４１は、測光用センサー２６のＡＤ変換部における増幅回路に設定する２種類のゲインを、ゲイン設定３のように第１ゲインを１倍（×１）、第２ゲインを８倍（×８）とし、低感度と高感度を組み合わせた広範囲な被写体距離に対応可能な設定とする。

図１５（ａ）～図１５（ｄ）は、図７のＳ３０８及びＳ３１０の処理で実行する、異なるゲインでＡＤ変換されたデジタル測光信号（測光データ）の感度差補正の具体例を表した図である。図１４で説明したように、第３実施形態の場合、測光用センサー２６にて蓄積された各画素のデータは、ＡＤ変換時のアナログゲインとして１倍（×１）、２倍（×２）、４倍（×４）、８倍（×８）の４種類のうちの何れかが設定されることになる。ここでは、ＡＤ変換ビット数を例えば１０ビットとし、本実施形態において最大のゲインである８倍（×８）時のＡＤ変換データを基準として考えて説明する。

アナログゲインが８倍（×８）となされてＡＤ変換されたデータは、図１５（ａ）に示すように、その１０ビット変換データ（Ｄ９～Ｄ０）の上位にダミーデータとして３ビットのデータ（Ｄ１２～Ｄ１０）を付加して１３ビット化される。ダミーデータ（Ｄ１２～Ｄ１０）の各ビット値は全て０である。

アナログゲインが４倍（×４）となされてＡＤ変換されたデータは、図１５（ｂ）に示すように、その１０ビット変換データ（Ｄ９～Ｄ０）に１ビット左シフト操作が行われ、データ（Ｄ１０～Ｄ１）として値が２倍化される。さらに、その上位にダミーデータとして２ビットのデータ（Ｄ１２～Ｄ１１）を付加するとともに、最下位ビットにはダミーデータ（Ｄ０）を付加して１３ビット化される。ダミーデータ（Ｄ１２，Ｄ１１，Ｄ０）の各ビット値は全て０である。

アナログゲインが２倍（×２）となされてＡＤ変換されたデータは、図１５（ｃ）に示すように、その１０ビット変換データ（Ｄ９～Ｄ０）に２ビット左シフト操作が行われ、データ（Ｄ１１～Ｄ２）として値が４倍化される。さらに、その上位にダミーデータとして１ビットのデータ（Ｄ１２）を付加するとともに、下位ビットとしてダミーデータ（Ｄ１，Ｄ０）を付加して１３ビット化される。ダミーデータ（Ｄ１２，Ｄ１，Ｄ０）の各ビット値は全て０である。

アナログゲインが１倍（×１）となされてＡＤ変換されたデータは、図１５（ｄ）に示すように、その１０ビット変換データ（Ｄ９～Ｄ０）に３ビット左シフト操作が行われ、データ（Ｄ１２～Ｄ３）として値が８倍化される。さらに、その下位ビットとしてダミーデータ（Ｄ２～Ｄ０）を付加して１３ビット化される。ダミーデータ（Ｄ２～Ｄ０）の各ビット値は全て０である。

第３実施形態では、以上のような処理を行うことで、２種類設定されたアナログゲインから画素毎に最適なゲインが選択されることによる画素間に複数感度が混在する測光信号から、感度差を平準化した測光信号を生成することができる。

図１６は、第３実施形態において、第１実施形態の図１１のフローチャートに代えて実行される処理のフローチャートであり、図７のＳ３１２の処理後、図１６のフローチャートのＳ３７１に処理が進む。

Ｓ３７１に進むと、制御部４１は、図７のＳ３０８で入力されてゲイン差補正された予備発光直前における測光用センサー２６からの画素信号を、前述の第１実施形態と同様に、所定の測光ブロック毎にＲ，Ｇ，Ｂの各色別に加算処理する。加算処理を行った結果得られたデータは、前述の同様にＲ，Ｇ，Ｂの色毎にＲＰ（ｊ），ＧＰ（ｊ），ＢＰ（ｊ）とする。

さらにＳ３７１において、制御部４１は、前述の式（４）により、測光ブロック毎にＲＰ（ｊ），ＧＰ（ｊ），ＢＰ（ｊ）から輝度値ＹＰｒ（ｊ）を算出する。
また、第３実施形態の場合も前述同様、制御部４１は、前述の式（５）により、リニア系での予備発光直前の輝度情報ＹＰｒ（ｉ）について対数圧縮系への変換関数処理と補正処理Ｑとを行い、対数圧縮系の輝度情報ＹＰ（ｊ）を求める。

次にＳ３７３において、制御部４１は、図７のＳ３１０で入力されてゲイン差補正された予備発光時における測光用センサー２６からの画素信号を、前述の第１実施形態と同様に、所定の測光ブロック毎にＲ，Ｇ，Ｂの各色別に加算処理する。加算処理を行った結果得られたデータは、前述同様にＲ，Ｇ，Ｂの色毎にＲＨ（ｊ），ＧＨ（ｊ），ＢＨ（ｊ）とする。

さらにＳ３７４において、制御部４１は、前述の式（６）により、測光ブロック毎にＲＨ（ｊ），ＧＨ（ｊ），ＢＨ（ｊ）から輝度値ＹＨｒ（ｊ）を算出する。
またこの場合も前述同様に、制御部４１は、前述の式（７）により、リニア系での予備発光時の輝度情報ＹＨｒ（ｊ）について対数圧縮系への変換関数処理と補正処理Ｑとを行い、対数圧縮系での予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とする。

次にＳ３７５において、制御部４１は、第１実施形態の場合と同様に、測光ブロック毎に予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とから、予備発光時のフラッシュ反射光分のみの輝度値ＹＤ（ｊ）を算出する。
また予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とはそれぞれ圧縮系での値である。このため、制御部４１は、前述同様の式（８）により、それぞれのべき乗をとって伸長させてから差分をとり、その差分値を対数圧縮する演算を行う。

次にＳ３７６において、制御部４１は、前述の式（９）により、測光ブロック毎に予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とから、輝度値の比ＹＲ（ｊ）を演算する。
また、前述の第１実施形態でも説明したように、予備発光直前の輝度情報ＹＰ（ｊ）と予備発光時の輝度情報ＹＨ（ｊ）とはそれぞれ対数圧縮系での値であり、これらの差分をとることは輝度値の比をとることと等価である。

次にＳ３７７において、制御部４１は、前述した第１実施形態で説明したのと同様に、被写体距離情報ＤＴから所定値ＬＶＬ０及びＬＶＬ１を演算する。また、ＬＶＬ０は、前述の式（１０）により、被写体距離情報ＤＴと予備発光時の発光光量情報ＥＬとから計算される。ＬＶＬ１についても前述同様の式（１１）により決定される。

そして、第３実施形態の場合も第１実施形態と同様に、被写体距離情報ＤＴによって、通常は被写体の予備発光時の反射光は所定値ＬＶＬ０とＬＶＬ１の間に入ることを前提として、制御部４１では、前述同様にフラッシュ本発光量決定のための演算が行われる。

また第３実施形態の場合、図７のＳ３１１で実行する顔検知画像生成は、第１実施形態の図９のフローチャートに代えて、図１７のフローチャートの処理により行われる。

Ｓ４０１において、信号処理回路４２は、図７のＳ３１０で入力されてゲイン差補正された予備発光時の測光用センサー２６の画素信号から、画素単位毎の出力値についての度数分布情報を作成する。度数分布情報は、測光用センサー２６の全画素の情報から生成しても良いが、情報量が多すぎて時間がかかる場合も想定される。このような場合は、前述した図５のＳ１０４からＳ１０５にて取得されている画面各部の焦点検出情報に基づき、主被写体が存在する可能性が高い領域或いは撮影ピントが顔検出可能な程度に合っているとみなせる領域に限定して行っても良い。

このように領域を限定する場合の具体例を、図１８の撮影構図例を用いて説明する。
図１８は、撮影構図の一例であり、撮影画面の中央左寄りに人物ＨＭが配置されている。また図１８には、焦点検出用センサー２０によって撮影画面内の各部に配置された焦点検出位置Ｆ０１～Ｆ２７も示している。

ここで、図５のＳ１０５の焦点調節完了状態において、人物ＨＭに合焦した状態になっているとする。この場合、各焦点検出位置Ｆ０１～Ｆ２７で取得される各焦点検出情報は、人物ＨＭの領域に対応した各位置Ｆ０１，Ｆ０２，Ｆ０５～Ｆ０７，Ｆ１２～Ｆ１４，Ｆ１９～Ｆ２１，Ｆ２５，Ｆ２６において合焦状態或いは合焦からのずれが小さい情報となる。これに対し、焦点検出位置Ｆ０３等の他の各焦点検出位置、つまり合焦している人物ＨＭを除いた背景等に対応した焦点検出位置で取得される焦点検出情報は、合焦からのずれが大きい情報となる。一方で、例えば人物の顔が撮影された画像であっても、人物に対してピントが外れていてぼけている画像である場合には、その画像から顔を検出ができないことが多い。したがって制御部４１は、測光用センサー２６の各出力値のうち、合焦状態或いは合焦からのずれが小さい各焦点検出位置Ｆ０１，Ｆ０２，Ｆ０５～Ｆ０７，Ｆ１２～Ｆ１４，Ｆ１９～Ｆ２１，Ｆ２５，Ｆ２６に対応した出力値を基に度数分布情報を作成する。

図１７に説明を戻す。Ｓ４０１の後、信号処理回路４２は、Ｓ４０２に処理を進める。
Ｓ４０２に進むと、信号処理回路４２は、Ｓ４０１で作成した度数分布情報を基に、図１５（ａ）～図１５（ｄ）で説明した手法でゲイン差補正された予備発光時の測光用センサー２６からの画素信号の各画素の出力値のビットシフト量を決定する。ここで、図１５（ａ）～図１５（ｄ）で説明したように、ゲイン差補正された予備発光時の測光用センサー２６の画素信号の各画素のデータ長は１３ビット長となっているので、各画素の画素値は最小値０から最大値８１９１の範囲内で存在し得る。したがって、信号処理回路４２は、図１９（ａ）に示すようにしてビットシフト量を決める。

すなわち図１９（ａ）に示すように、信号処理回路４２は、画素値が２５５以下のデータの度数が所定値以上である場合にはビットシフト量を５と決定する。また、画素値が２５５以下のデータの度数が所定値未満で、且つ画素値が５１１以下のデータの度数が所定値以上の場合、信号処理回路４２は、ビットシフト量を４と決定する。以下同様に、画素値が５１１以下のデータの度数が所定値未満で、且つ画素値が１０２３以下のデータの度数が所定値以上の場合にはビットシフト量を３と決定する。画素値が１０２３以下のデータの度数が所定値未満で、且つ画素値が２０４７以下のデータの度数が所定値以上の場合には、ビットシフト量を２と決定する。画素値が２０４７以下のデータの度数が所定値未満で、且つ画素値が４０９５以下のデータの度数が所定値以上の場合には、ビットシフト量を２と決定する。画素値が４０９５以下のデータの度数が所定値未満で、且つ画素値が８１９１以下のデータの度数が所定値以上の場合には、ビットシフト量を１と決定する。画素値が４０９５以下のデータの度数が所定値未満の場合には、ビットシフト量を０と決定する。

次にＳ４０３に進むと、信号処理回路４２は、ゲイン差補正された予備発光時の測光用センサー２６の画素信号の画素出力値を、決定されたビットシフト量に従って左シフトし、さらに下位５ビットを切り捨ててビット長を短縮する処理によるデータ変換を行う。図１９（ｂ）は、ビットシフト量が２と決定された場合の例を表しており、１３ビット長のゲイン差補正後のデータを左側に２ビットシフトし、下位２ビットはデータ"０"を挿入してビットシフトが行われた例である。さらに、制御部４１は、図１９（ｃ）に示すように、ビットシフト後の下位５ビットを切り捨てし、上位８ビットを残した８ビットデータに短縮する。

なお、画像情報から人物の顔を検出する機能を有するハードウェア等は既に様々存在するが、検出元の画像に要求される画像フォーマットは汎用的なフォーマットである場合が多い。汎用的な画像フォーマットの多くは輝度情報や色差情報を８ビット長で表すことが多い。そのため、ここではゲイン差補正によって１３ビット長となっていた予備発光時の画素データを８ビット長に変換することを行う。その際、Ｓ４０３の処理を実行することで１３ビット長のうちの有効性が高いビット部分を効果的に切り出すことができる。

次にＳ４０４において、信号処理回路４２は、Ｓ４０３にて８ビット長に変換された各画素のデータから、顔検出用の画像を生成する。顔検出用の画像生成は、前述の第１実施形態で説明したのと同様に、図３（ｂ）で示した測光用センサー２６のベイヤー配列の画素アレイから周知の方法にてＲ，Ｇ，Ｂの色毎に補間処理を行い画素毎にＲ，Ｇ，Ｂの情報を持たせる。続けて、前述の式（１）のように、画素毎の色情報Ｒ（ｉ），Ｇ（ｉ），Ｂ（ｉ）に所定の係数（Ｍ１１～Ｍ３３）によるマトリクス演算を施し、画素毎に輝度情報ＹＲ（ｉ）及び色差情報Ｃｘ（ｉ），Ｃｙ（ｉ）を生成して顔検出用画像情報とする。そして、信号処理回路４２は、このＳ４０４の処理が終了すると図７のＳ３１２へ処理を進めて顔検出処理を行う。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
第１実施形態～第３実施形態の中で用いた各数値等は一例であり、それらに限定されるものではない。各実施形態では、撮像素子１２とは別に備えられた測光用センサー２６によってフラッシュの予備発光時の測光を行う例を挙げたが、撮像素子１２にてフラッシュ予備発光時の測光を行う場合であっても前述同様の技術を適用可能である。また、各実施形態において、例えばゲインによる感度差と面積による感度差を併用しても良い。

また前述の実施形態では、反射光の測光信号から生成した画像から顔等を検知し、その顔の領域に対して適切なフラッシュ本発光量を求める例を挙げたが、検知した顔画像の用途は本発光量を求めるものに必ずしも限定しなくても良い。一例として、検知した顔画像は、個人を特定する際の顔認識などに用いられて良い。その他にも、撮影対象の被写体は、顔に限定されず、自動車等の車両、各種の商品や工業製品、動物等の他の様々な被写体であっても良く、本実施形態はいずれについても適用可能である。

前述した実施形態では、レンズ交換が可能ないわゆる一眼レフタイプのデジタルカメラを例に挙げたが、フラッシュ発光が可能なものであれば、他の撮像装置にも適用可能である。例えば、デジタルカメラだけでなくフィルムカメラ、カメラ機能を備えたスマートフォンやタブレット端末などの各種携帯端末、各種の監視カメラ、工業用カメラ、車載カメラ、医療用カメラなどにも本実施形態は適用可能である。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
上述の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明は、その技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１：カメラ、２：交換レンズ、３：フラッシュ装置、１２：撮像素子、２０：焦点検出用センサー、２６：測光用センサー、３４：発光部、３５：発光部ユニット、３７：発光モニター部、４１：制御部、４２：信号処理回路、５１：レンズ制御部、６１：フラッシュ制御部

Claims (10)

1. 複数配列された画素を有し、フラッシュの予備発光時に、前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なる感度が設定され、前記設定された感度ごとの信号を出力するセンサと、
   前記設定された感度ごとに出力された前記信号に対して前記設定された感度の差に対応した補正を行い、前記補正を行った信号を基に画像を生成する生成手段と、
   前記生成手段が生成した画像から被写体領域を検知し、検知した前記被写体領域に応じて前記フラッシュの本発光時の発光量を決定する決定手段と、を有し、
   前記生成手段は、前記感度の差に対応した前記補正として、低感度領域の画像に感度が合うように高感度領域の画像の感度を下げる処理と、高感度領域の画像を低感度領域の画像情報にて補間処理する処理と、高感度領域の画像に感度が合うように低感度領域の画像の感度を上げる処理と、低感度領域の画像を高感度領域の画像情報にて補間処理する処理との、いずれかの処理で前記感度の差を均一にする補正を行うことを特徴とする撮像装置。
2. 前記生成手段は、前記高感度領域の情報の度数分布と前記低感度領域の情報の度数分布とに基づき、前記感度の差を均一にする補正のための前記いずれかの処理を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記センサは、前記複数配列の行からなる領域ごとに前記信号に対するゲインを異ならせる設定と、前記画素ごとに光を受光する面積を異ならせる設定との、少なくともいずれかにより前記異なる感度への設定が行われ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。
4. 複数配列された画素を有し、フラッシュの予備発光時に、前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なる感度が設定され、前記設定された感度ごとの信号を出力するセンサと、
   前記設定された感度ごとに出力された前記信号に対して前記設定された感度の差に対応した補正を行い、前記補正を行った信号を基に画像を生成する生成手段と、
   前記生成手段が生成した画像から被写体領域を検知し、検知した前記被写体領域に応じて前記フラッシュの本発光時の発光量を決定する決定手段と、を有し、
   前記センサは、前記複数配列の画素から読み出された画素信号をＡＤ変換する際のゲインが、前記フラッシュの予備発光時に前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なるゲインに設定されて、前記設定されたゲインに基づくＡＤ変換を行ってデジタル信号を出力し、
   前記生成手段は、前記デジタル信号の度数分布情報に基づきビットシフト量を決定し、前記設定された感度に基づきビット長を拡大した前記デジタル信号に対して前記ビットシフト量によるビットシフトを行い、さらにビット長の短縮を行った後のデジタル信号を基に前記被写体領域の画像を生成することを特徴とする撮像装置。
5. 前記生成手段は、前記度数分布情報を生成する領域を、焦点検出情報に基づいて設定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記センサから出力された、前記フラッシュの予備発光直前の定常光に基づく信号から前記被写体領域が検知されたか否かにより、前記センサに前記設定する感度を変更する設定手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 撮影倍率または被写体距離を取得し、前記撮影倍率または被写体距離に基づいて、前記センサに前記設定する感度を変更する設定手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記被写体領域は顔領域であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 複数配列された画素を有し、フラッシュの予備発光時に、前記複数配列の行または画素ごとに少なくとも二つの異なる感度が設定されたセンサから、前記設定された感度ごとの信号を取得する工程と、
   前記設定された感度ごとに取得した前記信号に対して、前記設定された感度の差に対応した補正として、低感度領域の画像に感度が合うように高感度領域の画像の感度を下げる処理と、高感度領域の画像を低感度領域の画像情報にて補間処理する処理と、高感度領域の画像に感度が合うように低感度領域の画像の感度を上げる処理と、低感度領域の画像を高感度領域の画像情報にて補間処理する処理との、いずれかの処理で前記感度の差を均一にする補正を行い、前記補正を行った信号を基に画像を生成する工程と、
   生成した前記画像から被写体領域を検知し、検知した前記被写体領域に応じて前記フラッシュの本発光時の発光量を決定する工程と、
   を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
10. 撮像装置が備えるコンピュータを、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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