JP7158880B2 - 撮像装置、その制御方法、および制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置、その制御方法、および制御プログラムに関し、特に、プリ発光によって得られた測光結果に応じてメイン発光を行って撮影を行う撮像装置に関する。

一般に、デジタルカメラなどの撮像装置において撮影を行う際、発光装置（ストロボという）をプリ発光させて、当該プリ発光で得られた測光値に基づいてメイン発光を行う際の発光強度および発光時間を制御することがある。

例えば、プリ発光を行って得られた画像から被写体の顔領域を検出し、予め設定された調光領域と当該顔領域とが異なる場合、顔領域を中心とする領域で調光制御を行う手法がある（特許文献１）。

さらに、プリ発光によって得られた測光値に基づいてメイン発光における発光量を制御する際、顔検出処理によって検出された複数の顔領域から１つの顔領域を選択することが行われている。そして、当該選択した顔領域に係る情報に基づいてメイン発光の際の発光量を求めるようにしている（特許文献２）。

特開２００５－１８４５０８号公報 特開２０１３－４２２３７号公報

ところが、特許文献１に記載の手法では、プリ発光の際に被写体の顔領域を検出する処理時間を行うため、メイン発光までに時間が掛かってしまう。

また、特許文献２に記載の手法では、輝度が十分でない状況（例えば、夜景を背景として人物を撮影する状況）においては、プリ発光によって顔領域を精度よく検出することが困難である。つまり、輝度が十分でない状況下においては顔領域の検出精度が低下する。

そこで、本発明の目的は、状況に応じた調光を行い、メイン発光までの時間を短縮することのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、被写体を撮影する際、前記被写体に対して発光装置による発光を行って撮影を行う撮像装置であって、第１の解像度の第１の画像と前記第１の解像度よりも解像度が低い第２の解像度の第２の画像を選択的に測光画像として得て、当該測光画像に応じて測光を行って測光結果を得る測光手段と、所定の条件が満たされているか否かを判定する判定手段と、前記被写体を撮影する場合に前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求める調光処理を行う際、前記判定手段による判定結果に応じて、前記測光手段を制御して前記第１の画像に応じて調光処理を行う第１の制御と前記第２の画像に応じて調光処理を行う第２の制御とを切り替える制御手段と、を有し、前記判定手段は、前記測光画像において前記被写体の所定の領域が検知された場合に前記所定の条件が満たされていると判定し、前記制御手段は、前記判定手段によって前記所定の条件が満たされたと判定されると前記第２の制御を行い、前記第２の制御において、前記発光装置をプリ発光する前の第２の画像を得て、当該プリ発光する前の第２の画像に応じて測光を行って第１の測光結果を得る処理を行い、前記発光装置のプリ発光中の第２の画像を得て、当該プリ発光中の第２の画像に応じて測光を行って第２の測光結果を得る処理を行って、前記第１の測光結果および前記第２の測光結果に基づいて前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求め、前記第１の測光結果を得る処理と前記プリ発光中の第２の画像を得る処理とを並行して行うことを特徴とする。

本発明によれば、発光装置を発光させて撮影を行う際に、状況に応じた調光を行い、メイン発光までの時間を短縮することができる。

本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。 図１に示す測距用センサで用いられる測距枠の配置の一例を示す図である。 図１に示すカメラで行われるストロボ撮影処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示す測光センサの駆動を説明するための図である。 図１に示すカメラで行われる測光処理および調光処理を説明するためのタイミングチャートである。 図３に示す測光処理および顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。 図６に示す顔検知を行わない調光処理および顔検知を行う調光処理を説明するためのフローチャートである。 図７に示す調光演算処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第５の実施形態によるカメラで行われる顔検知ストロボ連写撮影処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の第６の実施形態で行われる調光処理を説明するためのタイミングチャートである。

以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像装置の一例についてその構成を示す図である。

図示の撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、カメラ本体（撮像装置本体）１００および撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズと呼ぶ）２００を有している。そして、撮影レンズ２００はカメラ本体１００に着脱可能に装着されている。さらに、カメラ本体１００には発光装置（以下ストロボと呼ぶ）３００が装着されている。

カメラ本体１００にはＣＰＵ１０１が備えられており、ＣＰＵ１０１はカメラ全体の制御を司る。ＣＰＵ１０１にはメモリ１０２が接続されており、当該メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭおよびＲＯＭを備えている。

カメラ本体１００には、撮像装置１０３が備えられており、当該撮像素子１０３は赤外カットフィルタおよびローパスフィルタなどを含むＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサである。そして、撮像素子１０３には、後述するように撮影の際には撮影レンズ２００を介して被写体像（光学像）が結像し、撮像素子１０３は光学像に応じた画像信号を出力する。

撮像素子１０３の前段にはシャッター１０４が配置されており、シャッター１０４は非撮影時においては撮像素子１０３を遮光し、撮影の際には開制御されて撮像素子１０３を露光する。さらに、シャッター１０４の前段にはハーフミラー１０５が配置されている。当該ハーフミラー１０５は非撮影時においては、撮影レンズ２００の光軸（光路）上に位置づけられ、撮影レンズ２００を介して入射した光を反射して反射光をピント板１０６に結像する。

ペンタプリズム１０８は、ピント板１０６に結像した光学像を測光センサ（ＡＥ）１０７および光学ファインダー１０９に導く。ユーザは光学ファインダー１０９を介してピント板１０６に結像した光学像を観察することができる。測光センサ１０７は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を備えている。ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７による測光結果に基づいて測光処理、顔検出、被写体追跡処理、および光源検知（フリッカー検知）などの被写体認識処理を行う。

ハーフミラー１０５の後側にはＡＦミラー１１０が配置されている。当該ＡＦミラー１１０は、ハーフミラー１０５を透過した光を測距用センサ（ＡＦ）１１１に導く。測距用センサ１１１は、受光した光学像に応じて測距を行う。

図２は、図１に示す測距用センサで用いられる測距枠の配置の一例を示す図である。

測距用センサ１１１は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子を備えている。測距用センサ１１１は撮像領域１１１ｄを有しており、当該撮像領域１１１ｄには測光領域１１１ａが設定されている。測光領域１１１ａは複数の測光ブロック１１１ｂに分割されている。図示の例では、２４の測光ブロック１１１ｂに分割されている。そして、測光領域１１１ａには複数の測距枠１１１ｃが設定される。ＣＰＵ１０１は測距用センサ１１１で得られた測距結果に応じてＡＦ制御を行う。

撮影レンズ２００にはＣＰＵ（以下ＬＰＵと呼ぶ）２０１およびレンズ群２０２が備えられている。ＬＰＵ２０１はＣＰＵ１０１の制御下でレンズ群２０２を駆動制御して、例えば、ＡＦ動作を行う。そして、ＬＰＵ２０１は、レンズ群２０２の駆動に応じて被写体までの距離を示す距離を測定して被写体距離情報をＣＰＵ１０１に送る。

ストロボ３００には、ＣＰＵ（以下ＳＣＰＵと呼ぶ）３０１が備えられており、ＳＣＰＵ３０１は、ＣＰＵ１０１の制御下でストロボ３００の動作を制御する。光量制御装置３０２は電池電圧を昇圧して光源３０５を点灯させるための昇圧回路を有するとともに、発光の開始および停止を制御する電流制御回路などを有している。

ストロボ３００にはズーム光学系３０３が備えられ、当該ズーム光学系３０３は、例えば、フレネルレンズなどのパネルを有して、ストロボ３００における光の照射角を変更する。反射傘３０４は光源３０５から発光した光を集光して被写体に照射するためのものである。光源３０５には、例えば、キセノン管又は白色ＬＥＤが用いられる。

図３は、図１に示すカメラで行われるストロボ撮影処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、ここでは、カメラの電源がオンされて、カメラは撮像スタンバイの状態にあるものとする。

まず、ＣＰＵ１０１は、シャッタボタン（図示せず）が半押しの状態、つまり、第１のシャッタスイッチ（ＳＷ１）がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ＳＷ１がＯＦＦであると（ステップＳ３０１において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

ＳＷ１がＯＮであると（ステップＳ３０１において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は後述する測光処理を実行する（ステップＳ３０２）。ここでは、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して、測光結果に応じて、測光処理、顔検出処理、およびフリッカ検知処理を行う。

続いて、ＣＰＵ１０１は、測光センサ１０７による測光結果および測距用センサ１１１による測距結果に応じて像面位相差検出方式を用いたＡＦ（オートフォーカス）処理を行う（ステップＳ３０３）。ここでは、例えば、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７による測光結果に応じて被写体の顔領域を検知する。そして、ＣＰＵ１０１は、測距用センサ１１１において顔領域が位置する測距点におけるデフォーカス量を検出する。ＣＰＵ１０１は当該デフォーカス量に応じてＬＰＵ２０１によってレンズ群２０２に備えられたフォーカスレンズを駆動してＡＦ制御を行う。

次に、ＣＰＵ１０１は、シャッタボタンが全押しの状態、つまり、第２のシャッタスイッチ（ＳＷ２）がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ＳＷ２がＯＦＦであると（ステップＳ３０４において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ３０１の処理に戻る。

ＳＷ２がＯＮであると（ステップＳ３０４において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７およびストロボ３００を駆動して、後述する顔検知切り替え調光処理を行って、本発光（メイン発光）の際の発光量（メイン発光量）を求める（ステップＳ３０５）。その後、ＣＰＵ１０１はステップＳ３０２で得られた露出制御値およびステップＳ３０５で得られたメイン発光量に基づいて撮像処理（本撮影）を実行する（ステップＳ３０６）。そして、ＣＰＵ１０１はストロボ撮影処理を終了する。

図４は、図１に示す測光センサの駆動を説明するための図である。そして、図４（ａ）は全画素読み出し駆動で得られた画像を示す図であり、図４（ｂ）は加算読み出し駆動で得られた画像を示す図である。

図４（ａ）に示すように、測光センサ１０７には、撮像領域４０１が規定されており、撮像領域４０１に測光領域４０２が設定されている。全画素読み出し駆動においては、測光領域４０２に存在する画素の全てについて読み出しが行われる結果、測光センサ１０７からは測光領域４０２で得られた画像が出力されることになる。このため、解像度の高い画像（第１の画像）が得られるので、顔検出処理の精度が高くなるものの、画像を得るための読出し時間は長くなる。

一方、加算読み出し駆動では、測光領域４０２に存在する画素を加算処理して読み出すので、測光センサ１０７からは圧縮された解像度の低い画像（第２の画像）が出力される。一方、画像を得るための読出し時間は短くなる。つまり、測光センサ１０７は第１の画像および第２の画像を選択的に出力する。

図５は、図１に示すカメラで行われる測光処理および調光処理を説明するためのタイミングチャートである。そして、図５（ａ）は測光処理を示す図であり、図５（ｂ）は顔検知を行わない調光処理を示す図である。また、図５（ｃ）は顔検知を行う調光処理を示す図である。

まず、図５（ａ）を参照して、測光処理においては、まず、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して測光蓄積処理を行う。続いて、ＣＰＵ１０１は全画素読み出し駆動によって、測光センサ１０７から画像（測光全画素画像）をメモリ１０２に記憶する。そして、ＣＰＵ１０１は、測光全画素画像を用いて測光演算および顔検知処理を行う。

測光演算は、測光領域の明るさを求める処理である。例えば、測光領域４０２を複数のブロック領域に分けて、ＣＰＵ１０１はブロック領域毎の明るさを求める。そして、ＣＰＵ１０１はブロック領域毎の明るさに基づいて、測光領域４０２全体の明るさを求める。また、顔検知処理においては、ＣＰＵ１０１は測光全画素画像についてパターンマッチング解析処理を行って被写体の顔領域を検知する。なお、これら測光演算および顔検知処理については既知であるので、詳細な説明は省略する。

測光全画素画像の読み出しが終了すると、直ちに、ＣＰＵ１０１は点滅を繰り返す蛍光灯などの所謂フリッカの周期を判定するため、測光センサ１０７をフリッカ蓄積駆動する。そして、ＣＰＵ１０１はフリッカ加算画素画像読み出しを行って、測光センサ１０７からフリッカ加算画素画像を得て当該画像をメモリ１０２に記憶する。この際、測光センサ１０７によるフリッカ蓄積および測光センサ１０７からのフリッカ加算画素画像読み出しとＣＰＵ１０１における測光演算および顔検知処理とは並行して行われる。

ＣＰＵ１０１は、測光演算および顔検知処理の後、フリッカ加算画素画像を用いてフリッカ検知演算を行ってフリッカの有無およびその周期を判定する。フリッカ検知演算においては、例えば、蓄積時間を短くして複数の加算画素画像を連続撮影してフリッカ周期などを求める。なお、当該フリッカ検知演算については既知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。

続いて、図５（ｂ）を参照して、顔検知を行わない調光処理においては、まず、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動してプリ発光前蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は加算画素読み出しに行って、測光センサ１０７からプリ発光前加算画素画像を得て当該画像をメモリ１０２に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はプリ発光前加算画素画像を用いて測光演算を行ってプリ発光前の被写体輝度を得る。

プリ発光前加算画素読み出しの後、直ちに、ＣＰＵ１０１はストロボ３００をプリ発光するとともに測光センサ１０７を駆動してプリ発光中蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光中加算画素読み出しを行って、測光センサ１０７からプリ発光中加算画素画像を得て当該画像をメモリ１０２に記憶する。なお、ストロボ３００のプリ発光、測光センサ１０７におけるプリ発光中蓄積処理、およびプリ発光中加算画素読み出し処理と、ＣＰＵ１０１におけるプリ発光前加算画素画像に応じた測光演算とは並行して行われる。

測光演算の後、ＣＰＵ１０１はプリ発光中加算画素画像を用いて測光演算を行い、プリ発光中の被写体輝度を得る。そして、ＣＰＵ１０１は、メイン発光量を求めるための調光演算を行う。

このように、顔検知を行わない調光処理においては、顔検知を行わないので、調光処理に要する時間を短くすることができる。

図５（ｃ）を参照して、顔検知を行う調光処理においては、まず、ＣＰＵ１０１はストロボ３００をプリ発光するとともに、測光センサ１０７を駆動してプリ発光中蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は全画素読み出しによって測光センサ１０７から得られたプリ発光中全画素画像をメモリ１０２に記憶する。ＣＰＵ１０１は、当該プリ発光中全画素画像を用いて測光演算を行って、プリ発光中の被写体輝度を得る。

次に、ＣＰＵ１０１は顔検知処理を行い、プリ発光中全画素画像から被写体の顔を検知する。プリ発光中全画素画像を用いれば、暗い環境下においても被写体の顔領域を精度よく検知することができる。

プリ発光中全画素読み出し処理が終了すると、直ちにＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して、プリ発光後蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は全画素読み出しによって得られたプリ発光後全画素画像をメモリ１０２に記憶する。

ここでは、測光センサ１０７におけるプリ発光後蓄積処理およびプリ発光後全画素読み出し処理と、ＣＰＵ１０１におけるプリ発光中全画素画像に応じた測光演算および顔検知処理は並行して行われ同時に終了する。なお、顔検知処理の精度を高くする場合には、顔検知処理をプリ発光後全画素読み出し処理の後に行うようにしてもよい。

ＣＰＵ１０１は測光演算および顔検知処理の後、ＣＰＵ１０１はプリ発光後全画素画像を用いて測光演算を行って、プリ発光後の被写体輝度を得る。そして、ＣＰＵ１０１はメイン発光量を求めるための調光演算を行う。なお、この調光処理においては、後述するように、顔領域が考慮される。

このように、顔検知を行う調光処理では、プリ発光中蓄積処理、全画素読み出し処理を先に行って、プリ発光後蓄積および全画素読み出しに並行して、顔検知処理を行う。これによって、顔検知の精度を高くするとともに、調光処理に要する時間を短くすることができる。

図６は、図３に示す測光処理および顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。そして、図６（ａ）は測光処理を示す図であり、図６（ｂ）は顔検知切り替え調光処理を示す図である。

まず、図６（ａ）を参照して、測光処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して、測光用蓄積全画素読み出し処理を行う（ステップＳ６０１）。そして、測光用全画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ６０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

測光用全画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ６０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７によってフリッカ用蓄積加算画素読み出し処理を行う（ステップＳ６０３）。そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ６０１の処理で得られた測光用蓄積全画素画像を用いて測光演算処理を行う（ステップＳ６０４）。

続いて、ＣＰＵ１０１はステップＳ６０４の処理で得られた測光結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ６０５）。そして、ＣＰＵ１０１は測光用蓄積全画素画像を用いて顔検知処理（測光画像顔検知処理）を行う（ステップＳ６０６）。

次に、ＣＰＵ１０１はステップＳ６０６の処理で得られた顔検知処理結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ６０７）。そして、ＣＰＵ１０１はステップＳ６０３におけるフリッカ用蓄積加算画素読み出し処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ６０８）。フリッカ用蓄積加算画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ６０８において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

フリッカ用蓄積加算画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ６０８において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ６０３の処理で得られたフリッカ用蓄積加算画素画像を用いてフリッカ検知演算処理を行う（ステップＳ６０９）。その後、ＣＰＵ１０１はステップＳ６０９の処理で得られたフリッカ検知結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ６１０）。そして、ＣＰＵ１０１は測光処理を終了する。

図６（ｂ）を参照して、顔検知切り替え調光処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は、前述のステップＳ６０６の処理で得られた顔検知結果を得る（ステップＳ７０１）。そして、ＣＰＵ１０１は当該顔検知結果を参照して顔領域が検出されているか否かを判定して判定結果を得る（ステップＳ７０２）。

判定結果が顔領域の検出を示していると（ステップＳ７０２において、ＹＥＳ）、つまり、予め定められた条件が満たされていると、ＣＰＵ１０１は顔検知を行わない調光処理を実行する（ステップＳ７０３）。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。一方、顔領域が検出されていないと（ステップＳ７０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は顔検知を行う調光処理を実行する（ステップＳ７０４）。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

このようにして、測光処理における顔検知結果に応じて、調光の際に顔検知処理を行うか否かを切り替えるようにしたので、顔検知の精度の向上をさせつつ、調光処理に要する時間を短くすることができる。

図７は、図６に示す顔検知を行わない調光処理および顔検知を行う調光処理を説明するためのフローチャートである。そして、図７（ａ）は顔検知を行わない調光処理を示す図であり、図７（ｂ）は顔検知を行う調光処理を示す図である。

まず、図７（ａ）を参照して、顔検知を行わない調光処理を開始すると、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動してプリ発光前蓄積加算画素読み出し処理を行う（ステップＳ８０１）。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光前蓄積加算画素読み出し処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ８０２）。プリ発光前蓄積加算画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ８０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

プリ発光前蓄積加算画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ８０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はストロボ３００および測光センサ１０７を駆動して、プリ発光中蓄積加算画素読み出し処理を行う（ステップＳ８０３）。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光前蓄積加算画素画像を用いて測光演算を行ってその測光結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ８０４）。

続いて、ＣＰＵ１０１はプリ発光中蓄積加算画素読み出し処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ８０５）。そして、プリ発光中蓄積加算画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ８０５において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

一方、プリ発光中蓄積加算画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ８０５において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ８０３の処理で得られたプリ発光中蓄積加算画素画像によって測光演算を行う（ステップＳ８０６）。そして、ＣＰＵ１０１はその測光結果をメモリ１０２に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はメイン発光量（本発光量）を求めるための調光演算処理を行って（ステップＳ８０７）、顔検知を行わない調光処理を終了する。なお、この調光演算処理においては、後述するように顔領域が考慮される。

図７（ｂ）を参照して、顔検知を行う調光処理を開始すると、ＣＰＵ１０１はストロボ３００および測光センサ１０７を駆動してプリ発光中蓄積全画素読み出し処理を行う（ステップＳ９０１）。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光中蓄積全画素読み出し処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ９０２）。プリ発光中蓄積全画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ９０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

プリ発光中蓄積全画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ９０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して、プリ発光後蓄積全画素読み出し処理を行う（ステップＳ９０３）。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光中蓄積全画素画像を用いて測光演算を行ってその測光結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ９０４）。

次に、ＣＰＵ１０１はプリ発光中蓄積全画素画像を用いて、顔検知処理（プリ発光中画像顔検知処理）を行う（ステップ９０５）。そして、ＣＰＵ１０１はステップＳ９０５の処理で得られた顔検知処理結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ９０６）。

続いて、ＣＰＵ１０１はプリ発光後蓄積全画素読み出し処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ９０７）。そして、プリ発光後蓄積全画素読み出し処理が完了していないと（ステップＳ９０７において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は待機する。

一方、プリ発光後蓄積全画素読み出し処理が完了すると（ステップＳ９０７において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１はステップＳ９０３の処理で得られたプリ発光後蓄積全算画素画像によって測光演算を行う（ステップＳ９０８）。そして、ＣＰＵ１０１はその測光結果をメモリ１０２に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はメイン発光量を求めるための調光演算処理を行って（ステップＳ９０９）、顔検知を行う調光処理を終了する。なお、この調光演算処理においては、後述するように顔領域が考慮される。

図８は、図７に示す調光演算処理を説明するためのフローチャートである。

調光演算処理を開始すると、ＣＰＵ１０１はプリ発光反射光画像生成処理を行う（ステップＳ１００１）。図７（ａ）に示す顔検知を行わない調光処理では、ＣＰＵ１０１はプリ発光中測光結果からプリ発光前測光結果を減算してプリ発光反射光画像を得る。一方、図７（ｂ）に示す顔検知を行う調光処理では、ＣＰＵ１０１はプリ発光中測光結果からプリ発光後測光結果を減算してプリ発光反射光画像を得る。これによって、いずれの処理においても、定常光の影響を除いてストロボ光による画像を得ることができる。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光反射光画像をメモリ１０２に保持する。

続いて、ＣＰＵ１０１はプリ発光反射光画像を用いてプリ発光反射光平均演算を行って、プリ発光反射光平均値Ｙｓを求める（ステップＳ１００２）。ここでは、例えば、調光モードが中央重点調光モードであれば、ＣＰＵ１０１は画像の中央付近に位置する測光エリアに対する重み付け係数を画像の周辺付近の重み付け係数よりも大きくする。

カメラが特徴領域検出機能を備える場合に特徴領域検出機能を用いた撮像モードが選択されたとする。この場合、ＣＰＵ１０１は特徴領域に対応する測光エリアの重み付け係数を他の測光エリアの重み付け係数よりも大きくする。さらに、ＣＰＵ１０１は測光処理および調光処理で得られた顔検知結果を用いて重み付けを行う。

次に、ＣＰＵ１０１は本発光量演算を行う（ステップＳ１００３）。ここでは、ＣＰＵ１０１は、予め設定された対数変換テーブルを参照してプリ発光反射光平均値Ｙｓを対数変換して、対数変換後のプリ発光反射光輝度値Ｙｓｌｏｇを求める。そして、ＣＰＵ１０１はプリ発光反射光輝度値Ｙｓｌｏｇと適輝度値Ｙｔ（対数）との差分ＤＦ＝Ｙｓｌｏｇ－Ｙｔを求める。この適輝度値Ｙｔ（対数）は本撮影の際に適正露出となる露出値を対数に変換した値である。ＣＰＵ１０１は差分ＤＦ（プリ発光時の適光量との差分段数）とプリ発光の発光量とに基づいて本発光における発光量を決定する。その後、ＣＰＵ１０１は調光演算処理を終了する。

このように、本発明の第１の実施形態では、ストロボ撮影を行う際に、顔検知の精度を向上させつつ、かつ撮影までに要する時間を短縮することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第２の実施形態においては、図６で説明した顔検知切り替え調光処理が第１の実施形態と異なり、カメラの構成および他の処理は第１の実施形態と同様である。

図９は、本発明の第２の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０１は図６で説明したようにして測光処理を行ってその測光結果を得る（ステップＳ１１０１）。そして、ＣＰＵ１０１は当該測光結果が示す輝度値（Ｂｖ値）が所定値（例えば、０）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０２）。つまり、ＣＰＵ１０１は測光画像における輝度が所定の輝度以上であるか否かを判定する。

Ｂｖ値が所定値以上であると（ステップＳ１１０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ａ）で説明した顔検知を行わない調光処理を行う（ステップＳ１１０３）。ここでは、Ｂｖ値が所定値以上であれば、プリ発光の際に顔検知を行わずに測光処理において顔検知が精度よく行うことができるので、顔検知を行わない調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

一方、Ｂｖ値が所定値未満であると（ステップＳ１１０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ｂ）で説明した顔検知を行う調光処理を行う（ステップＳ１１０４）。ここでは、Ｂｖ値が所定値未満の場合には、測光処理において顔検知を精度よく行うことができないので、顔検知を行う調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

このように、本発明の第２の実施形態では、測光処理における測光結果を用いて調光処理の切り替えを行う。これによって、ストロボ撮影を行う際に、顔検知の精度を向上させつつ、かつ撮影までに要する時間を短縮することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第３の実施形態においては、図６で説明した顔検知切り替え調光処理が第１の実施形態と異なり、カメラの構成および他の処理は第１の実施形態と同様である。

図１０は、本発明の第３の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０１は図６で説明したようにしてフリッカ検知演算処理を行ってフリッカ検知結果を得る（ステップＳ１２０１）。そして、ＣＰＵ１０１は当該フリッカ検知結果に応じてフリッカが存在するか否かを判定する（ステップＳ１２０２）。

フリッカが存在すると（ステップＳ１２０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ａ）で説明した顔検知を行わない調光処理を行う（ステップＳ１２０３）。ここでは、フリッカが存在すれば、プリ発光による顔検知の精度が低下するので顔検知を行わない調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

一方、フリッカが存在しないと（ステップＳ１２０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ｂ）で説明した顔検知を行う調光処理を行う（ステップＳ１２０４）。ここでは、フリッカが存在しなれればプリ発光による顔検知の精度は低下しないので、顔検知を行う調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

このように、本発明の第３の実施形態では、フリッカ検知結果に応じて調光処理の切り替えを行う。これによって、ストロボ撮影を行う際に、顔検知の精度を向上させつつ、かつ撮影までに要する時間を短縮することができる。

［第４の実施形態］
続いて、本発明の第４の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第４の実施形態においては、図６で説明した顔検知切り替え調光処理が第１の実施形態と異なり、カメラの構成および他の処理は第１の実施形態と同様である。

図１１は、本発明の第４の実施形態によるカメラで行われる顔検知切り替え調光処理を説明するためのフローチャートである。

まず、ＣＰＵ１０１は図３に示すＡＦ処理で説明したようにして被写体距離情報を得る（ステップＳ１３０１）。そして、ＣＰＵ１０１は被写体距離情報が示す被写体距離が第１の閾値以上であるか又は第２の閾値以下であるかを判定する（ステップＳ１３０２）。なお、第１の閾値＞第２の閾値であり、第１の閾値は、例えば、５ｍ、第２の閾値は、例えば、５０ｃｍである。

被写体距離が第１の閾値以上又は第２の閾値以下であると（ステップＳ１３０２において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ａ）で説明した顔検知を行わない調光処理を行う（ステップＳ１４０３）。ここでは、被写体距離が第１の閾値以上である場合には、ストロボ３００と被写体の距離が遠すぎ、ストロボ３００からの光が被写体に十分届かないので、顔検知を行わない調光処理を行う。また、被写体距離が第２の閾値以下である場合には、ストロボ３００との被写体との距離が近すぎ被写体輝度が飽和してしまうので、顔検知を行わない調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

一方、被写体距離が第１の閾値未満でかつ第２の閾値を超えると（ステップＳ１３０２において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、図７（ｂ）で説明した顔検知を行う調光処理を行う（ステップＳ１３０４）。ここでは、被写体までの距離が第１の閾値未満でかつ第２の閾値を超えれば、プリ発光による顔検知の精度は低下しないので、顔検知を行う調光処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は顔検知切り替え調光処理を終了する。

このように、本発明の第４の実施形態では、被写体距離に応じて調光処理の切り替えを行う。これによって、ストロボ撮影を行う際に、顔検知の精度を向上させつつ、かつ撮影までに要する時間を短縮することができる。

［第５の実施形態］
続いて、本発明の第５の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第５の実施形態においては、カメラの構成は第１の実施形態と同様である。

第５の実施形態によるカメラでは、ストロボ３００を発光して連写撮影が行われ、この際、顔検知が行われる。以下、第５の実施形態による撮影処理を顔検知ストロボ連写撮影処理と呼ぶ。

図１２は、本発明の第５の実施形態によるカメラで行われる顔検知ストロボ連写撮影処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図１２において、図３に示すステップと同一のステップについては同一の参照符号を付して説明を省略する。

ステップＳ３０６の処理の後、ＣＰＵ１０１は撮像素子１０３で得られた画像において顔領域を検知する本撮影画像顔検知処理を行う（ステップＳ１４０７）。そして、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１４０７の処理で得られた顔検知処理結果をメモリ１０２に記憶する（ステップＳ１４０８）。

続いて、ＣＰＵ１０１はＳＷ２がＯＮであるか否かを判定する（ステップＳ１４０９）。ＳＷ２がＯＦＦであると（ステップＳ１４０９において、ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は顔検知ストロボ連写撮影処理を終了する。

一方、ＳＷ２がＯＮであると（ステップＳ１４０９において、ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は顔検知を行わない調光処理を実行する（ステップＳ１４１０）。そして、ＣＰＵ１０１はステップＳ３０６の処理に戻る。

このように、本発明の第５の実施形態では、ＳＷ２がＯＮ状態を継続している際には、つまり、連写撮影の際には、本撮影によって得られた画像を用いて顔検知を行った結果を用いて調光の際に顔検知処理を行わない。言い替えると、ＣＰＵ１０１は１枚目の画像が撮影された後、当該１枚目の画像に続いて２枚目の画像を撮影する際には、１枚目の画像において顔領域が検出されるなどの予め定められた条件が満たされたか否かを判定する。これによって、ストロボ連写撮影を行う際に、顔検知の精度を向上させつつ、かつ撮影までに要する時間を短縮することができる。

［第６の実施形態］
次に、本発明の第６の実施形態によるカメラの一例について説明する。なお、第６の実施形態においては、カメラの構成は第１の実施形態と同様である。また、第６の実施形態では、図５で説明した顔検知を行わない調光処理および顔検知を行う調光処理が第１の実施形態と異なり、他の処理は第１の実施形態と同様である。

図１３は、本発明の第６の実施形態で行われる調光処理を説明するためのタイミングチャートである。そして、図１３（ａ）は顔検知を行わない調光処理を示す図であり、図１３（ｂ）は顔検知を行う調光処理を示す図である。

まず、図１３（ｂ）を参照して、顔検知を行わない調光処理においては、ＣＰＵ１０１はストロボ３００をプリ発光するとともに測光センサ１０７を駆動してプリ発光中蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は全画素読み出しに行って、測光センサ１０７からプリ発光中全画素画像を得て当該画像をメモリ１０２に記憶する。その後、ＣＰＵ１０１はプリ発光中全画素画像を用いて測光演算を行ってプリ発光中の被写体輝度を得る。

プリ発光中全画素読み出しの後、直ちに、ＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動してプリ発光後蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は加算画素読み出しを行って、測光センサ１０７からプリ発光後加算画素画像を得て当該画像をメモリ１０２に記憶する。なお、プリ発光後蓄積処理およびプリ発光後加算画素読出し処理とプリ発光中全画素画像を用いた測光演算とは並行して行われる。

プリ発光中全画素画像を用いた測光演算の後、ＣＰＵ１０１はプリ発光後加算画素画像を用いて測光演算を行って、プリ発光後の被写体輝度を得る。

続いて、ＣＰＵ１０１は、メイン発光量を求めるための調光演算を行う。この調光演算においては、被写体の顔領域を考慮して調光演算が行われる。プリ発光中全画素画像とプリ発光後加算画素画像とはその画像サイズが異なるので、プリ発光中全画素画像を用いて得た測光演算結果をプリ発光後加算画像に合わせたサイズに間引く。そして、ＣＰＵ１０１は前述したようにしてプリ発光反射光画像を得る。

このように、図１３（ａ）に示す顔検知を行わない調光処理では、プリ発光中全画素画像を用いて顔検知を行わず、プリ発光後について加算画素読み出しを行うので、調光処理に要する時間を短くすることができる。

図１３（ｂ）を参照して、顔検知を行う調光処理では、まず、ＣＰＵ１０１はストロボ３００をプリ発光するとともに、測光センサ１０７を駆動してプリ発光中蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は全画素読み出しによって測光センサ１０７から得られたプリ発光中全画素画像をメモリ１０２に記憶する。ＣＰＵ１０１は、当該プリ発光中全画素画像を用いて測光演算を行って、プリ発光中の被写体輝度を得る。

次に、ＣＰＵ１０１は顔検知処理を行い、プリ発光中全画素画像から被写体の顔を検知する。プリ発光中全画素画像を用いれば、暗い環境下においても被写体の顔領域を精度よく検知することができる。

プリ発光中全画素読み出し処理が終了すると、直ちにＣＰＵ１０１は測光センサ１０７を駆動して、プリ発光後蓄積処理を行う。そして、ＣＰＵ１０１は加算画素読み出しによって得られたプリ発光後加算画素画像をメモリ１０２に記憶する。

ここでは、測光センサ１０７におけるプリ発光後蓄積処理およびプリ発光後加算画素読み出し処理と、ＣＰＵ１０１におけるプリ発光中全画素画像に応じた測光演算および顔検知処理は並行して行われ同時に終了する。なお、顔検知処理の精度を高くする場合には、顔検知処理をプリ発光後加算画素読み出し処理の後に行うようにしてもよい。

ＣＰＵ１０１はプリ発光中全画素画像を用いて測光演算および顔検知処理を行った後、プリ発光後加算画素画像を用いて測光演算を行って、プリ発光後の被写体輝度を得る。そして、ＣＰＵ１０１はメイン発光量を求めるための調光演算を行う。

当該調光処理においては、被写体の顔領域が考慮されるが、プリ発光中全画素画像とプリ発光後加算画素画像とはその画像サイズが異なるので、プリ発光中全画素画像を用いて得た測光演算結果をプリ発光後加算画像に合わせたサイズに間引く。そして、ＣＰＵ１０１は前述したようにしてプリ発光反射光画像を得る。

このように、図１３（ｂ）に示す顔検知を行う調光処理では、プリ発光中全画素画像を用いて顔検知処理を行って、これと並行してプリ発光後加算画素読み出しを行う。これによって、調光処理に要する時間を短くすることができる。

以上のように、本発明の実施の形態では、ストロボ撮影の際に顔領域を精度よく検出して、かつメイン発光までの時間を短縮することができる。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。

［その他の実施形態］
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。

１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ 撮像素子
１０７ 測光センサ
２００ 撮影レンズ
２０１ ＬＰＵ（レンズマイコン）
３００ ストロボ
３０１ ＳＣＰＵ（ストロボマイコン）
３０２ 光量制御装置
３０３ ズーム光学系

Claims (9)

1. 被写体を撮影する際、前記被写体に対して発光装置による発光を行って撮影を行う撮像装置であって、
   第１の解像度の第１の画像と前記第１の解像度よりも解像度が低い第２の解像度の第２の画像を選択的に測光画像として得て、当該測光画像に応じて測光を行って測光結果を得る測光手段と、
   所定の条件が満たされているか否かを判定する判定手段と、
   前記被写体を撮影する場合に前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求める調光処理を行う際、前記判定手段による判定結果に応じて、前記測光手段を制御して前記第１の画像に応じて調光処理を行う第１の制御と前記第２の画像に応じて調光処理を行う第２の制御とを切り替える制御手段と、を有し、
   前記判定手段は、前記測光画像において前記被写体の所定の領域が検知された場合に前記所定の条件が満たされていると判定し、
   前記制御手段は、前記判定手段によって前記所定の条件が満たされたと判定されると前記第２の制御を行い、
   前記第２の制御において、前記発光装置をプリ発光する前の第２の画像を得て、当該プリ発光する前の第２の画像に応じて測光を行って第１の測光結果を得る処理を行い、前記発光装置のプリ発光中の第２の画像を得て、当該プリ発光中の第２の画像に応じて測光を行って第２の測光結果を得る処理を行って、前記第１の測光結果および前記第２の測光結果に基づいて前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求め、前記第１の測光結果を得る処理と前記プリ発光中の第２の画像を得る処理とを並行して行うことを特徴とする撮像装置。
2. 前記測光手段は、複数の画素を有する撮像素子を備え、
   前記第１の画像は前記撮像素子の全画素の読み出しを行って得られた画像であり、
   前記第２の画像は前記撮像素子の画素について加算処理を行って読み出された画像であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記判定手段によって前記所定の条件が満たされていないと判定されると、前記制御手段は前記第１の制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第１の制御において、前記発光装置のプリ発光中に前記測光手段を制御してプリ発光中の第１の画像を得て、当該プリ発光中の第１の画像に応じて測光を行って第３の測光結果を得る処理を行い、前記発光装置のプリ発光後に前記測光手段を制御してプリ発光後の第１の画像を得て、当該プリ発光後の第１の画像に応じて測光を行って第４の測光結果を得る処理を行うとともに、前記プリ発光中の第１の画像を用いて所定の領域を検知する処理を行って、前記第３の測光結果および前記第４の測光結果に基づいて前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求めることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記制御手段は、前記第３の測光結果を得る処理および前記所定の領域を検知する処理と前記プリ発光後の第１の画像を得る処理とを並行して行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、１枚目の画像が撮影された後、当該１枚目の画像に続いて２枚目の画像を撮影する際には、前記判定手段によって前記１枚目の画像において前記所定の条件が満たされたか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の撮像装置。
7. 前記制御手段は、前記２枚目の画像を撮影する際の調光処理において前記第２の制御を行うことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 被写体を撮影する際、前記被写体に対して発光装置による発光を行って撮影を行う撮像装置の制御方法であって、
   第１の解像度の第１の画像と前記第１の解像度よりも解像度が低い第２の解像度の第２の画像を選択的に測光画像として得て、当該測光画像に応じて測光を行って測光結果を得る測光ステップと、
   所定の条件が満たされているか否かを判定する判定ステップと、
   前記被写体を撮影する場合に前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求める調光処理を行う際、前記判定ステップによる判定結果に応じて、前記測光ステップで得られた前記第１の画像に応じて調光処理を行う第１の制御と前記第２の画像に応じて調光処理を行う第２の制御とを切り替える制御ステップと、を有し、
   前記判定ステップでは、前記測光画像において前記被写体の所定の領域が検知された場合に前記所定の条件が満たされていると判定し、
   前記制御ステップでは、前記判定ステップで前記所定の条件が満たされたと判定されると前記第２の制御を行い、
   前記第２の制御において、前記発光装置をプリ発光する前の第２の画像を得て、当該プリ発光する前の第２の画像に応じて測光を行って第１の測光結果を得る処理を行い、前記発光装置のプリ発光中の第２の画像を得て、当該プリ発光中の第２の画像に応じて測光を行って第２の測光結果を得る処理を行って、前記第１の測光結果および前記第２の測光結果に基づいて前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求め、前記第１の測光結果を得る処理と前記プリ発光中の第２の画像を得る処理とを並行して行う
   を有することを特徴とする制御方法。
9. 被写体を撮影する際、前記被写体に対して発光装置による発光を行って撮影を行う撮像装置で用いられる制御プログラムであって、
   前記撮像装置が備えるコンピュータに、
   第１の解像度の第１の画像と前記第１の解像度よりも解像度が低い第２の解像度の第２の画像を選択的に測光画像として得て、当該測光画像に応じて測光を行って測光結果を得る測光ステップと、
   所定の条件が満たされているか否かを判定する判定ステップと、
   前記被写体を撮影する場合に前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求める調光処理を行う際、前記判定ステップによる判定結果に応じて、前記測光ステップで得られた前記第１の画像に応じて調光処理を行う第１の制御と前記第２の画像に応じて調光処理を行う第２の制御とを切り替える制御ステップと、を実行させ、
   前記判定ステップでは、前記測光画像において前記被写体の所定の領域が検知された場合に前記所定の条件が満たされていると判定し、
   前記制御ステップでは、前記判定ステップで前記所定の条件が満たされたと判定されると前記第２の制御を行い、
   前記第２の制御において、前記発光装置をプリ発光する前の第２の画像を得て、当該プリ発光する前の第２の画像に応じて測光を行って第１の測光結果を得る処理を行い、前記発光装置のプリ発光中の第２の画像を得て、当該プリ発光中の第２の画像に応じて測光を行って第２の測光結果を得る処理を行って、前記第１の測光結果および前記第２の測光結果に基づいて前記発光装置をメイン発光させるメイン発光量を求め、前記第１の測光結果を得る処理と前記プリ発光中の第２の画像を得る処理とを並行して行う
   ことを特徴とする制御プログラム。

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