JP7385667B2 - 撮影装置、及び撮影方法 - Google Patents
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Description
特許文献1及び2に記載された撮影装置は、画角内における抽出範囲の位置等を所定の速度にて変化させる機能を備える。この機能を利用すれば、例えば、撮影中に撮影装置を人手で動かさなくとも、映像中の被写体を追尾したり、記録映像のアングルを一定方向にスライド移動させたりすることができる。
しかし、特許文献1及び2に記載された撮影装置では、抽出範囲の移動開始前、又は抽出範囲の移動中に種々の設定事項を入力する等の操作が必要となる。
本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、画角内において抽出範囲を移動させながら抽出範囲内の映像を記録することをより容易にする撮影装置及び撮影方法を提供することを目的とする。
上述した本発明の撮影装置によれば、検出部によって検出された筐体の動きに応じて抽出範囲を移動させることができるため、画角内において抽出範囲を移動させながら抽出映像を記録することが、より容易になる。
さらに、検出器が動きとして筐体の水平方向の第1側への移動を検出した場合に、プロセッサは、判定処理にて、第1側とは反対の第2側に位置する抽出範囲の端が、第2側に位置する画角の端に至ったか否かを判定し、プロセッサは、判定処理にて抽出範囲の端が画角の端に至ったと判定した場合、第1側へ抽出範囲を移動させると、より好ましい。
さらに、移動処理の実行中、被写体が画角から外れた場合、プロセッサは、移動処理を終了すると、より好ましい。
また、上記の撮影装置において、ズーム処理は、撮影装置のレンズを光軸に沿って移動させることにより、抽出映像内の被写体の映像に対して光学ズームを行う処理であり、プロセッサは、移動処理において、光学ズームに応じた移動速度にて抽出範囲を移動させてもよい。
第1実施形態に係る撮影装置(以下、撮影装置10と呼ぶ。)の基本構成について、図1~4を参照しながら説明する。
ここで、イメージセンサ150によって映像を撮影する際の画角は、レンズユニット110及びイメージセンサ150の仕様等に応じて決まり、その画角で撮影される映像は、本発明の「基準映像」に相当する。
絞り部130は、ユーザの設定に応じて、あるいは自動的に開口部の大きさを調整し、開口部を通過する光の量を調整する。
シャッタ140は、イメージセンサ150への透過光を遮断する。
なお、デジタル画像データを構成する画素データの数(すなわち、画素数)は、特に限定されないが、第1実施形態では1000万以上の画素数であり、好ましくは、画素数の下限が6000万以上であるとよい。また、第1実施形態における画素数の好ましい上限は、10億以下であり、より好ましくは5億以下。画素数が下限を上回っていれば、基準映像から抽出される抽出映像(抽出映像については後述する)の視認性が担保できる。また、画素数が上限を下回っていれば、基準映像の画素情報量が低減させることができ、処理部30の処理が高速化する。
バッファ250は、処理部30のワークメモリとして機能し、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)又は強誘電体メモリ等で構成されている。
次に、前述した抽出映像について図5~8を参照しながら詳しく説明する。
なお、図5、6及び8の各図が示す様子は、いずれも、上段の図の状態、中段の図の状態、及び下段の図の状態の順に移り変わる。また、図5以降の図では、基準映像撮影時の画角に対して記号A1を付し、抽出範囲に対して記号A2を付し、基準映像に対して記号P1を付し、抽出映像に対して記号P2を付している。
あるいは、撮影装置10が基準映像を解析して追尾対象の有無を自動的に判定し、その判定結果に基づいて移動モードを自動的に指定してもよい。このケースでは、例えば、追尾対象の被写体が存在した場合には追尾モードを選択し、追尾対象の被写体が存在しない場合にはパニングモードを選択する。
あるいは、ユーザが撮影装置10を移動させた場合に検出器60が移動速度(具体的には、角速度)等を検出し、その検出結果に基づいて移動モードを自動的に指定してもよい。このケースでは、例えば、ランダムな移動速度である場合には追尾モードを選択し、一定の移動速度である場合にはパニングモードを選択する。
次に、処理部30の処理について説明する。処理部30の処理は、制御処理部210によって実行される処理と、映像処理部220によって実行される処理と、に大別される。前者の処理には、例えば、撮影処理、オートフォーカス処理、光学ズーム処理、及び光学手振れ補正等が挙げられる。後者の処理には、電子ズーム処理、電子手振れ補正処理、設定処理、抽出処理、判定処理、移動処理、記録処理、及び警告処理等が挙げられる。以下、上記の各処理の概要について説明する。
撮影処理は、処理部30が撮影部20を制御して撮影部20の画角での映像、すなわち基準映像を撮影する処理である。撮影処理は、例えば撮影装置10が起動すると、それに伴って自動的に開始される。
オートフォーカス処理は、レンズユニット110のフォーカスレンズ114が光軸に沿って移動するように処理部30がレンズ駆動部120を制御する処理である。オートフォーカス処理は、例えば抽出範囲が移動している間に適時実行される。これにより、移動中の抽出範囲内の被写体に対して合焦することができる。
光学ズーム処理は、ズーム処理の一例であり、抽出映像内の被写体の映像に対して光学ズームを行う処理である。具体的には、ユーザがズーム操作部としてのズームレバー320を操作した際に光学ズーム処理が実行され、処理部30がレンズ駆動部120を制御してズームレンズ112を光軸に沿って移動させる。ズーム操作部の他の例としては、レンズユニット110におけるズーム操作用の回転リング等が挙げられる。光学ズーム処理は、電子ズーム処理と併用される。例えば、撮影中に電子ズーム処理を頻繁に実行することで抽出映像の画質が劣化(粗く)なった場合に、画質を改善するために光学ズーム処理が適宜実行される。
光学手振れ補正処理は、手振れ補正処理の一例であり、撮影中に撮影装置10に加わる振動等の影響を抑えて抽出映像を安定させるための処理である。具体的には、処理部30がレンズ駆動部120を制御してレンズユニット110を移動させて光軸をシフトさせる。光学手振れ補正は、公知の技術によって実現され、例えば、特許第5521518号公報に記載された光学手振れ補正の技術を利用することができる。
電子ズーム処理は、ズーム処理の一例であり、抽出映像内の被写体の映像に対して電子ズーム(デジタルズーム)を行う処理である。具体的には、処理部30が画角内に対する抽出範囲のサイズ(換言すると、抽出映像の画素数)を変更する。電子ズーム処理は、例えば抽出範囲が移動している間に適時実行される。例えば、抽出範囲内の被写体が撮影装置10の奥行き方向に移動して追尾対象の被写体の映像の大きさが変化した場合に、前述した被写体映像比率を調整するために電子ズーム処理が実行される。
電子ズーム処理では、撮影装置10と抽出映像内の被写体との距離に応じて抽出範囲のサイズを変える。撮影装置10と抽出映像内の被写体との距離は、一般的なデジタルカメラに搭載される距離計測技術を用いて計測することが可能である。例えば、位相差画素を用いた位相差方式による距離計測方法、若しくは、TOF(Time of Flight)方式により光の飛行時間に基づいて被写体までの距離を計測する方法等が利用可能である。
また、電子ズーム処理によれば、抽出範囲が移動している間、抽出映像の解析によって、追尾対象の被写体の大きさ(表示サイズ)を一定に維持することができる。
電子手振れ補正処理は、手振れ補正処理の一例であり、撮影中に撮影装置10に加わる振動等の影響を抑えて抽出映像を安定させるために処理部30が抽出範囲の位置をずらす処理である。電子手振れ補正は、公知の技術、例えば、特許第5521518号公報又は国際公開第2016/181717号等に記載された電子手振れ補正(Electric Image Stabilization;EIS)の技術によって実現される。電子手振れ補正処理の実行にあたり、撮影中、バッファ250には、基準映像を構成するフレーム画像のうち、直前のフレーム画像が格納される。処理部30は、新たなフレーム画像が撮影された段階で、そのフレーム画像と、バッファ250に格納された直前のフレーム画像とを比較して、抽出範囲内の画像のずれ量を求める。そして、求めたずれ量が閾値を超える場合に電子手振れ補正処理が実行される。
設定処理は、処理部30が基準映像内の画角内に抽出範囲を設定する処理である。通常の場合、撮影装置10が起動したときに設定処理が実行され、このときの設定処理では、抽出範囲の位置、サイズ及び縦横比(アスペクト比)等が初期値に設定される。ただし、これに限定されるものではなく、ユーザが操作部50を通じて抽出範囲の位置、サイズ及び縦横比等を設定し、また設定後に適宜変更してもよい。
抽出処理は、処理部30が抽出範囲内に映る抽出映像を基準映像から抽出する(すなわち、切り出す)処理である。例えば、追尾モードが選択された場合には、追尾対象の被写体の映像を含む一定範囲の映像が抽出映像として抽出される。また、パニングモードが選択された場合には、被写体が逐次変化する(スライドする)ように抽出映像が抽出される。抽出映像は、図6及び8に示すように表示器40に表示され、ユーザは、表示器40を通じて抽出映像を確認することができる。
判定処理は、検出器60が筐体14の動きを検出した場合に、その動きによって抽出範囲の端が画角の端に至ったか否かを処理部30が判定する処理である。第1実施形態では、パニングモードが選択された状態で、検出器60が筐体14の動きとして筐体14の水平方向の移動を検出した場合に、判定処理が実行される。
検出器60が筐体14の水平方向の第1側への移動を検出した場合、処理部30は、前述した電子手振れ補正処理(EIS)により、筐体14の移動量に応じた分だけ抽出範囲を水平方向の第2側にずらす。これにより、図10に示すように、抽出範囲が画角に対して相対的に第2側へ移動する。そして、処理部30は、判定処理を実行し、第2側に位置する抽出範囲の端が上記の相対移動によって第2側に位置する画角の端に至ったか否かを判定する。判定結果における判定結果は、移動処理の実行の有無に反映される。
移動処理は、撮影中に実行され、処理部30が画角における抽出範囲を経時的に移動させる処理である。第1実施形態では、筐体14の動きが検出器60によって検出されると、検出された動きに応じて移動処理が実行される。検出器60によって検出される筐体14の動きと、移動処理の実行との関係については、後の項で詳しく説明することとする。
(J1)移動処理の実行中にユーザが操作部50を通じて移動処理の終了を指示したとき。
(J2)移動処理の実行中、ユーザが抽出範囲の移動方向とは逆方向に筐体14を動かし、検出器60がその動きを検出したとき。
(J3)追尾モードが選択された場合において、移動処理の実行中に追尾対象の被写体が画角から外れたとき。
(J4)追尾モードが選択された場合において、移動処理の実行中に追尾対象の被写体が一定時間以上止まっている(静止している)とき。
(J5)パニングモードが選択された場合において、移動処理の実行中に抽出範囲の端が画角の端に到達したとき。
なお、移動処理の終了条件は、上記5つの条件に限定されず、上記5つの条件以外の条件がさらに含まれてもよく、また、上記5つの条件のうちの1~4つが含まれなくてもよい。
記録処理は、処理部30が抽出映像を内蔵メモリ230及びメモリカード240等を含む記録媒体に記録する処理である。記録処理は、例えばレリーズボタン310が一度押された時点で開始され、レリーズボタン310が再び押された時点で終了する。第1実施形態では、移動処理が実行されると、処理部30が、記録処理において、移動処理により抽出範囲が移動している間の抽出映像を記録媒体に記録する。また、移動処理の実行中に光学ズーム処理、電子ズーム処理、光学手振れ補正処理及び電子手振れ処理の少なくとも一つが実行された場合、記録処理では、その処理がなされた後の抽出映像が記録される。なお、第1実施形態では、移動処理が終了すると、これに連動する形で記録処理が終了する。
警告処理は、移動処理の実行中に所定の状況に至った場合に処理部30がユーザに向けて警告を発する処理である。例えば、追尾モードで移動処理が実行されているとき、移動中の抽出範囲が画角内の画角端近傍エリアに差し掛かると、その旨をユーザに知らせるために警告処理が行われる。画角端近傍エリアとは、図11に示すように、画角のうち、画角の端から所定距離だけ離れた位置から端までの範囲が該当し、図11中のハッチングが施された範囲である。
なお、警告処理における警告方法は、特に限定されないが、例えば、警告メッセージを表示すること、又は抽出映像の外縁枠を所定の色(具体的には、赤など)に変更すること等が挙げられる。
第1実施形態では、本発明の撮影方法を用いて映像の撮影が行われる。そして、撮影中に検出器60が筐体14の動きを検出した場合に、処理部30が、検出された筐体14の動きに応じて移動処理を実行する。詳しく説明すると、第1実施形態では、ユーザが画角変更等の目的で撮影装置10を動かすと、検出器60がその時の筐体14の動きを検出し、それを契機として処理部30が移動処理を実行する。
追尾モードが選択された場合の処理の流れについて、図12~14を参照しながら説明する。
その後、撮影装置10の画角で基準映像の撮影が開始され、処理部30が抽出処理を実行して抽出映像を基準映像から抽出する(S002)。このステップS002が抽出工程に該当する。また、抽出工程の実行により、表示器40には抽出映像が表示される(S003)。
さらに、追尾モードが選択された場合には、ユーザが、ある被写体を追尾するために撮影装置10を動かす(移動させる)。例えば、図14に示す被写体Jが移動した場合、ユーザは、同図に示す通り、その被写体Jが抽出範囲内に入り続けるように撮影装置10を動かす。検出器60は、この時の筐体14の動きを検出する(S005)。図14中の上図は、撮影装置10を動かす直前の画角を示し、図14中の下図は、撮影装置10を動かした直後の画角を示している。
パニングモードが選択された場合の処理の流れについて、図15及び16を参照しながら説明する。
以上までに本発明の撮影装置について具体的な実施形態を挙げて説明してきたが、上述の第1実施形態は、あくまでも一例に過ぎず、その他の実施形態も考えられる。一例を挙げると、図17に示すように、撮影装置の撮像装置本体12Xと外部モニタ70とが有線方式又は無線方式で接続されてもよい。
外部モニタ70は、液晶モニタ等のディスプレイ装置、モニタ付きのレコーダ、若しくは、パソコン、スマートフォン及びタブレット端末等のようなモニタ付きの情報処理端末で構成されている。
図17に示す構成では、処理部30が抽出映像の映像信号を外部モニタ70に伝送し、外部モニタ70側で抽出映像が表示される。この場合には、撮影装置の表示器40(ディスプレイ)に抽出映像を表示する代わりに、外部モニタ70で抽出映像を表示してもよい。あるいは、撮影装置の表示器40及び外部モニタ70の両方に抽出映像を表示してもよい。
記録処理では、移動処理により抽出範囲が移動している間の抽出映像を記録媒体に記録する。
12,12X 撮影装置本体
14 筐体
20 撮影部
30 処理部
40 表示器
50 操作部
60 検出器
70 外部モニタ
110 レンズユニット
112 ズームレンズ
114 フォーカスレンズ
120 レンズ駆動部
130 絞り部
140 シャッタ
150 イメージセンサ
160 A/Dコンバータ
210 制御処理部
220 映像処理部
230 内蔵メモリ
240 メモリカード
250 バッファ
260 カードスロット
310 レリーズボタン
320 ズームレバー
330,340 操作ダイヤル
350 十字ボタン
C 鉛直軸
Claims (13)
- 動画像である基準映像を撮影するイメージセンサと、
前記イメージセンサを収容する筐体と、
前記筐体の動きを検出するための検出器と、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記基準映像を撮影する際の画角内に、前記画角よりも小さい抽出範囲を設定する設定処理と、
前記抽出範囲内の抽出映像を前記基準映像から抽出する抽出処理と、
前記検出器により検出された前記動きに応じて、前記画角における前記抽出範囲を経時的に移動させる移動処理と、
前記移動処理により前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像を記録媒体に記録する記録処理と、を実行し、
前記検出器において、前記動きとして前記筐体の水平方向の第1側への移動を検出した場合に、前記第1側とは反対の第2側に位置する前記抽出範囲の端が、前記第2側に位置する前記画角の端に至ったか否かを判定し、
前記判定にて前記抽出範囲の端が前記画角の端に至ったと判定した場合、前記第1側へ前記抽出範囲を移動させる、ことを特徴とする撮影装置。 - 前記抽出映像を表示する表示器をさらに備え、
前記プロセッサは、前記移動処理において、前記抽出範囲を移動させ、且つ、前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像を前記表示器に表示させる、請求項1に記載の撮影装置。 - 前記プロセッサは、前記検出器が前記動きを検出した場合に、前記抽出範囲の端が前記画角の端に至ったか否かを判定する判定処理を実行し、
前記プロセッサは、前記判定処理にて前記抽出範囲の端が前記画角の端に至ったと判定した場合に前記移動処理を実行する、請求項1又は2に記載の撮影装置。 - 前記プロセッサは、前記移動処理において、前記移動の開始から前記抽出範囲の端が前記画角の端に至るまでの時間に応じた移動速度で前記抽出範囲を移動させる、請求項3に記載の撮影装置。
- 前記検出器が前記動きを検出した場合に、前記プロセッサは、前記動きの検出前後で前記抽出映像内に映る被写体を追尾対象として選定し、前記移動処理において、前記被写体が前記抽出範囲内に入るように前記抽出範囲を移動させる、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の撮影装置。
- 前記移動処理の実行中、前記被写体が前記画角から外れた場合、前記プロセッサは、前記移動処理を終了する、請求項5に記載の撮影装置。
- 前記プロセッサは、前記移動処理において、前記抽出範囲のサイズに対する前記被写体の映像の大きさの割合に基づいて前記サイズを変えながら、前記抽出範囲を移動させる、請求項5又は6に記載の撮影装置。
- 前記プロセッサは、前記移動処理の実行中に前記検出器が前記筐体の動きを検出した場合に、前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像に対して手振れ補正を行う手振れ補正処理をさらに実行する、請求項1~7のいずれか一項に記載の撮影装置。
- 前記移動処理の実行中、前記抽出範囲の移動方向とは逆方向への前記筐体の動きを前記検出器が検出した場合、前記プロセッサは、前記移動処理を終了する、請求項1~8のいずれか一項に記載の撮影装置。
- 前記プロセッサは、前記抽出映像内の被写体の映像に対してズームを行うズーム処理をさらに実行し、前記移動処理の実行中に前記ズーム処理を実行した場合、前記移動処理において、前記抽出範囲の移動速度を前記ズームに応じて調整する、請求項1~9のいずれか一項に記載の撮影装置。
- 動画像である基準映像を撮影するイメージセンサと、
プロセッサと、を備える撮影装置であって、
前記プロセッサは、
前記基準映像を撮影する際の画角内に、前記画角よりも小さい抽出範囲を設定する設定処理と、
前記抽出範囲内の抽出映像を前記基準映像から抽出する抽出処理と、
前記抽出映像内の被写体の映像に対して、前記撮影装置と前記抽出映像内の被写体との距離に応じて前記抽出範囲のサイズを変えることにより電子ズームを行うズーム処理と、
前記画角における前記抽出範囲を、前記ズーム処理で行われた前記電子ズームに応じた移動速度にて経時的に移動させる移動処理と、
前記移動処理により前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像を記録媒体に記録する記録処理と、を実行することを特徴とする撮影装置。 - 前記抽出映像を表示する表示器をさらに備え、
前記プロセッサは、前記移動処理において、前記抽出範囲を移動させ、且つ、前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像を前記表示器に表示させる、請求項11に記載の撮影装置。 - 動画像である基準映像を撮影するイメージセンサを有する撮影装置を用いた撮影方法であって、
前記基準映像を撮影する際の画角内に、前記画角よりも小さい抽出範囲を設定する設定工程と、
前記抽出範囲内の抽出映像を前記基準映像から抽出する抽出工程と、
検出器により検出された撮影装置の動きに応じて、前記画角における前記抽出範囲を経時的に移動させる移動工程と、
前記移動工程により前記抽出範囲が移動している間の前記抽出映像を記録媒体に記録する記録工程を含み、
前記検出器において、前記動きとして前記撮影装置の水平方向の第1側への移動を検出した場合に、前記第1側とは反対の第2側に位置する前記抽出範囲の端が、前記第2側に位置する前記画角の端に至ったか否かを判定し、前記判定にて前記抽出範囲の端が前記画角の端に至ったと判定した場合、前記第1側へ前記抽出範囲を移動させる、ことを特徴とする撮影方法。
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