JPH03254582A - カメラの露出制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカメラの露出制御機構に関し、特に、ＣＣＤの
ような固体撮像素子を用いて得られた撮像信号をフロッ
ピーディスク等に記録できるスチルビデオカメラの露出
制御機構に関する。

（発明の背景） ビデオカメラの自動露出制御（以下、ＡＥという）とし
ては、撮像素子により検出される撮像画面全体の輝度信
号レベルを積分して平均化した値か適正なレベルになる
ように絞り量や露光時間を制御する方法が一般的である
。

その他、画面中央部に重み付けする方法や、画面を複数
のエリアに分割し、各エリア毎に輝度信号レベルを積分
する方法等、種々のものが開発されている。

上述の方法はどれも一長一短があり、本願発明者は、既
存の方法がもつ短所を克服すべく、先に、輝度値によっ
て画素を分類し、分類された画素の数によって輝度ヒス
トグラムを作成し、この輝度ヒストグラムから最適露光
条件を求める方法を提案している（特願昭６４−７０４
０９）。

（発明が解決しようとする課題） 本願発明者か先に提案した方法は、撮像画面中で大きな
面積を占める部分の輝度レベルが適正な撮像信号レヘル
となるように露出制御を行うことにより、主要被写体を
適確に把握した制御を実行できるという優れた効果が得
られ、実用にも十分耐えるものである。

しかし、より適確な露出制御を実現すべく本願発明者が
さらなる検討を行ったところ、改善すべきいくつかの課
題が明らかとなった。すなわち、先に提案した露出制御
方法では、評価を行う輝度範囲（評価輝度域）に属して
いれば、画素かその評価輝度域の高輝度側にあるのか低
輝度側にあるのかは考慮されず、全く同等に扱われてい
た。

また、主要被写体として選ばれた輝度域以外は、ヒスト
グラムの形で情報があるにもかかわらす、全く利用され
ていない。

これらの結果として、具体的には下記のような不具合が
生しる場合かある。以下、図面を参照して説明する。

輝度域内を一律に扱うことによる不具合の例例えば、予
備露光により第２図のような輝度ヒストグラムが得られ
た場合を考える。

このヒストグラムの一本一本の帯の幅（すなわち、要素
輝度域）はヒストグラムの精度を維持するため０．５Ｌ
ｖ刻みとなっている。また、輝度分布の判断の基準とな
る評価輝度域は２Ｌｖとし、２Ｌｖの範囲にある４つの
要素輝度域の画素数を加算し、その和を評価値とし、評
価値が最大となる輝度域に最大の評価を与え、その輝度
域に合わせて露光条件を決定することになる。評価輝度
域を２Ｌｖとするのは、通常の被写体は輝度がある程度
床がっているため、２Ｌｖ程度の幅で評価しないと、通
常の被写体をとらえることが困難となるからである。

第２図の場合、２Ｌｖの幅（すなわち、評価輝度域を２
Ｌｖとする）で評価すると、９〜１１Ｌｖの輝度域が評
価最大となり、この場合、この輝度域の最大輝度である
１ｌＬｖの撮像信号が１００％となるような露出条件（
すなわち、図中の露出条件Ａ）で撮影を行うことになる
。

しかし、このような露出制御を行うと、８〜１ＯＬｖに
ある最も主要な部分の露出が不十分となって暗くなり、
好ましい画像が得られない。この場合は、８〜１ＯＬＶ
に合わせた露出制御（すなわち、露出条件Ｂの制御）を
行い、１ＯＬｖ−１１Ｌｖの部分が白くとんでしまって
も、主要被写体である９〜１０Ｌｖの部分に十分な明る
さを与えた方が好ましい画像となる。このように、最適
な露出条件が選択されない場合がある。

他の輝度域情報を利用しないことによる不具合例えば、
予備撮影によって第６図のような輝度ヒストグラムが得
られたとする。２Ｌｖの幅で評価すると、この場合、評
価値が最大となるのは８〜１０Ｌｖであり、露出条件Ｃ
で撮影を行うことになる。

しかし、この撮影では、確かに主要被写体の信号レベル
は適正となるものの、１ＯＬｖ以上の輝度域にかなりの
画素があるにもかかわらず、１０Ｌｖより高いレベルの
輝度部分は全て白くとんでしまい、白とび部分が大きく
なる。このため、ＴＶ画面上では平均レベルが異常に高
く、印象の悪い画像となる。このように、主要被写体の
信号レベルは最適でも画像全体としては適正な露出にな
らない場合がある。

本発明は上述した不具合を解消し、さらに適確な露出制
御を行うことを目的になされたものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のカメラの露出制御機構は、撮像素子と、該撮像
素子の露光量を調整するための露光量調整手段と、該露
光量調整手段を駆動する駆動手段と、該駆動手段を制御
する露出制御手段と、前記撮像素子から得られる輝度信
号に基づき、撮像画面の輝度情報を取得する輝度情報取
得手段とを具備し、該輝度情報取得手段は、輝度レベル
を細分して得られる要素輝度域のそれぞれに、前記撮像
画面の画素がいくつ含まれるかをカウントして各要素輝
度域毎の画素数の分布を把握し、連接する所定数の要素
輝度域を統合して得られる評価輝度域に属する各要素輝
度域の画素数を加算して評価輝度域内の評価値を求める
際、１つの評価輝度域内で、評価輝度域でその要素輝度
域が占める位置によって重み付けを変え、各要素輝度域
の画素数に該重みを乗算した値を加算して評価値を算出
し、前記露出制御手段は、算出された評価値が大きい評
価輝度域が適正な信号レベルになるような露出条件が実
現されるように、前記駆動手段を制御するようになって
いることを特徴とするものである。

また、輝度情報取得手段は、輝度レベルか高い要素輝度
域には輝度レベルが低い要素輝度域より大きな重み付け
を与え、各要素輝度域の画素数に該重みを乗算した値を
加算して評価値を算出することを特徴とするものである
。

また、露出制御手段は、最大の評価を得た評価輝度域よ
り高輝度側にある画素数が所定値より多い場合、露光量
を低下させる補正制御を実行するようになっていること
を特徴とするものである。

また、露出制御手段は、適正な露出となる評価輝度域よ
り高輝度側の隣接した輝度域にある画素数が所定値より
多い場合、該高輝度側の主要な輝度域に適合した露光を
実行し、その撮影により得られる撮像信号の低輝度部を
持上げ、高輝度部を圧縮するようなニー特性を付与する
ように撮像素子の出力信号を処理するようになっている
ことを特徴とするものである。

また、上記構成に加えてさらに、撮像素子の動作を制御
する撮像素子制御手段または撮像素子の出力信号を処理
する手段を具備し、露出制御手段は、適正な露出となる
評価輝度域より高輝度側の隣接した輝度域にある画素数
が所定値より多い場合、該高輝度側の主要な輝度域に適
合した露光を実行し、前記撮像素子制御手段は、その撮
影により得られる撮像信号の低輝度部を持上げ、高輝度
部を圧縮するようなニー特性を付与するように前記撮像
素子を駆動するか、または撮像素子の出力信号を処理す
るようになっていることを特徴とするものである。

このようなニー制御は既に行われていることでるが、一
般に、ニーをかける、かけない、及びニーの特性は固定
である。これに対し本発明は二をかける、かけない、及
びニーの特性を画像の輝度分布に関する情報を元にコン
トロールするようにしたことを特徴とする。

なお、本発明の説明の中では特にことわりのない限り、
輝度信号はニー特性が付与されていないものとする。

（作用） 輝度ヒストグラムから評価値を算出する場合の基準とな
る評価輝度域には一定の幅があるため、その評価輝度域
内でも、さらに画素の分布か存在している。すなわち、
一つの評価輝度域の評価が最大になる場合でも、その輝
度域の全輝度に渡り平均的に画素が存在しているときも
あれば、低輝度側に画素が集中しているときもあり、ま
た、逆に高輝度側に画素が集中しているときもある。

そこで、重み付けの概念を導入し、評価輝度域内のどの
輝度レベルに画素が存在するかによって重み付けを変化
させることにより、評価値の信頼性（適確性）を向上さ
せる。

この重み付けは、原則として高輝度側は重く、低輝度側
は軽くする。例えば、評価輝度域が、０゜５　Ｌｖ刻み
で２Ｌｖの幅を持つならば、その評価輝度域の高輝度側
より順に、１．　１．１／２　、　ｌ／４という重みを
与える。これは、一つの評価最大となる輝度域が選定さ
れると、その輝度域の白とびを防止する目的で露出はそ
の輝度域の最大輝度に合わせられることから、その最大
輝度に近い高輝度域が最も適正な信号レベルとなるため
、高輝度側の評価を高め、低輝度側にいくにしたがって
評価を低くするものである。

たたし、輝度信号にニー特性が付与され、それが固定の
場は、そのニー特性に応じて高輝度部の重み付けを小さ
くすることで対応する。

また、写真や静止画の場合、被写体の輝度レベルだけで
なく、その背景や周辺の輝度レベルも考慮して露出を制
御した方が、全体として良好な画像が得られる場合があ
る。このことを考慮して、最大評価の輝度域が求められ
ると、次に、その輝度域に露出を合わせて撮影した場合
に白くとんでしまう部分の面積を算出し、その面積が所
定値より大きいときは、露出をアンダーにずらす補正を
行い（すなわち、最大評価の輝度域よりさらに高輝度レ
ベルに露出を合わせ、露光量を絞る補正を行い）、画面
全体の平均輝度を減少させて好ましい画像を得る。

また、評価最大の輝度域か求められた後に、白とびする
部分の面積が大きいことか判明し、さらに、評価最大の
輝度域のすく近くの高輝度域に、ある程度の画素か集中
して存在しているような場合は、まず、露出をその高輝
度域に合わせて露出アンダーの条件で画像全体の階調を
とりつつ撮影する。但し、このままでは、主要被写体（
実際の露出条件より輝度レベルが低い）の階調が悪くな
り、めりはりのない画像となる。そこで、撮像素子をニ
ー駆動して、または撮像素子の出力信号にニー処理をし
てニー特性を付与し、低輝度部のゲインを持ち上げ、高
輝度部を圧縮して記録することにより、全体の階調をと
りつつ主要被写体を適正レベルで表示できるようにする
。

（実施例） 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

実施例１ 第１図は本発明のカメラの露出制御機構の一実施例の構
成を示す図である（この図面の構成は他の実施例にも共
通に使用される）。

全体構成 露光量の調整機構として、レンズ系１の近傍にアイリス
機構２、シャッター３が設けられている。

この例では、シャッターとしてはＣＣＤに入射する光を
さえぎるタイプのものを示したが、ＣＣＤが光電変換し
、電荷を蓄積する時間を制御するタイプのシャッター、
いわゆる電子シャッターでもかまわない。アイリスも図
ではメカ的なものを示したが、電子的なもの（液晶）で
もかまわない。

ＣＣＤ　（撮像素子）９は、ＣＣＤ駆動回路８により駆
動され、このＣＣＤ駆動回路８には、スイッチ７を介し
て通常駆動波形発生回路５あるいはニー駆動波形発生回
路６からの駆動波形が選択的に供給される。これらの駆
動波形は、基準信号発生回路（ＳＳＧ）４の出力信号を
利用して作成される。

また、アイリス機構２とシャッター３はアイリス・シャ
ッタ駆動回路２５により駆動され、スイ・ソチ７．ＣＣ
Ｄ９．ニー駆動発生回路６の動作制御は、ＣＣＤ駆動制
御回路２６によって行われる。

アイリス・シャッタ駆動回路２５やＣＣＤ駆動回路２６
の動作ならびにカメラ全体の動作はＣＰＵ２４によって
統括的に制御される。

ＣＰＵ２４は、機能ブロック（ハードウェアがソフトウ
ェアに従って動作することにより構築される、所定の機
能を実現する手段）として、カメラ動作制御手段６６と
、評価値算出手段６７とを有している。これらの機能ブ
ロックは、レリーズスイッチ２９が操作されると、ＲＡ
Ｍ２７．ＲＯＭ２８等を利用して所定の制御を実行する
。すなわち、レリーズスイッチ２９が半押しされると、
自動露出制御（さらに測距等）を行い、その後、レリー
ズスイッチ２９が全押しされると、撮影ならびに記録動
作の制御を行う。

また、参照番号ｌＯは、ＣＣＤ９の出力信号を増幅する
増幅器である。輝度信号処理回路１１は人力される増幅
信号から輝度信号（Ｙ）を生成し、色分離回路１２は色
信号を分離する。マトリックス回路１３．１４から出力
される色差信号はエンコーダ回路１５によりエンコード
されて記録回路Ｉ７に入力される。また、輝度信号処理
回路１１から出力される輝度信号（Ｙ）には同期信号付
加回路１６により同期信号か付加され、記録回路１７に
人力される。記録回路１７は、ＦＭ変調回路１８と、ア
ンプ１９とを有しており、アンプ１９の出力は記録ヘッ
ド２０を介してフロッピーディスク２１に記録されるよ
うになっている。

自動露出制御（ＡＥ）が行われる場合には、輝度信号処
理回路１１から出力される輝度信号（Ｙ）は、複数の比
較器２２ａ〜２２ｎとカウンタ２３ａ〜２３ｎとて構成
される要素輝度域毎の画素数をカウントする手段に人力
される。各比較器２２ａ〜２２ｎの反転端子には、例え
ば、電源Ｖｃｃを抵抗で分圧して得られる電圧（それぞ
れ、例えば、０．５Ｌｖの輝度差に対応する電圧差とな
っている）が入力されている。各カウンタ回路２３ａ〜
２３ｎには、クロック信号ＣＲが共通に入力されており
、各カウンタ回路は、比較器２２ａ〜２２ｎの出力がハ
イレベルの間、すなわち、各輝度域の下限レベルを越え
る間のクロック信号ＣＲをカウントする。スチルビデオ
カメラの場合、１画面の走査時間は１／６０秒であるた
め、クロック信号ＣＲの周波数は、例えば、画素数を６
万程度得たい場合、３．８Ｍｌ１ｚ程度となる。

各カウンタ２３ａ〜２３ｎのカウント値は、前述したＣ
ＰＵ２４内の評価値算出手段６７に入力され、この評価
値算出手段６７は、それぞれのカウント値に基づいて画
面の輝度ヒストグラムを作成するとともに、所定の重み
付は係数（ＲＯＭ２８に記憶されている）を乗算し、得
られた値を、例えば２Ｌｖの範囲で加算して評価輝度載
持の評価値を算出し、カメラ動作制御手段６６に算出結
果を通知する。

カメラ動作制御手段６６は、評価値が最大となる輝度域
を決定し、この輝度域の撮像信号が最適レベルとなるよ
うに露出を制御する。

本実施例による評価の具体例 撮影前の予備露光の結果、第３図のような輝度ヒストグ
ラムが得られたとする。２Ｌｖの幅で評価輝度域を設定
し、その輝度域に属する０、５Ｌｖ刻みの要素輝度域４
つ分の画素数を加算する場合、高輝度側から１．１．１
／２，１への重み付けを与えた後、加算するようにする
。

このようにすると、評価最大となる輝度域は８〜１０Ｌ
ｖとなり、露出条件Ｂて露出を行うことになる。これに
より、９〜１ＯＬｖの主要被写体に適合した露出がなさ
れ、第２図の従来例のような被写体が暗くなるという問
題が発生しない。

制御動作フロー 第４図は本実施例における制御手順を説明するためのフ
ローチャートである。なお、図中、カメラの撮影者が行
う動作を二重線で囲んで示し、カメラ自体の動作と区別
しである。

まず、撮影者がレリーズスイッチ２９を半押しすると（
ステップ３１〉、第５図の曲線アのような条件で第１回
目の露光を行い（ステップ３２）、そのときの撮像信号
を読み出し、各輝度域毎の画素数をカウントする（ステ
ップ３３〉。

次に、第５図の曲線イのような条件で第２回目の露光を
行い（ステップ３４）、信号の読出し、各輝度域毎の画
素数をカウントする（ステップ３４）。

次に、第５図の曲線つのような条件で露光を行い（ステ
ップ３６）、信号の読出し、各輝度域毎の画素数をカウ
ントする（ステップ３７）。

次に、カウント値に基づき輝度ヒストグラムを作威しく
ステップ３８）、さらに、重み付けと２Ｌｖ範囲での加
算を実行して評価輝度域内の評価値を算出する（ステッ
プ３９）。この結果、求められた評価値が最大の輝度域
の撮像信号か適性レベルになるように露出条件を決定す
る（ステップ４０）。

次に、撮影者がレリーズスイッチ２９を全押しすると（
ステップ４（）、正規の露光がなされ（ステップ４２〉
、撮像信号がフロッピーディスク２１に記録される（ス
テップ４３）。

なお、本実施例では、評価輝度域内の位置による重み付
けを行っているが、これに加えて、輝度の絶対値による
重み付けを補助的補正として実行すると、さらに有効で
ある。例えば、１６Ｌｖの以上の高輝度域が主要被写体
になることは少ないため、この部分の重み付けを最初か
ら極めて小さくしておくことにより、画面の背景に明る
い空が入った場合でも、被写体の適正露出が実行される
。

実施例２ 第６図のような輝度ヒストグラムが得られた場合、２Ｌ
ｖの範囲で重み付は評価を行うと、８〜１ＯＬｖの輝度
域か評価最大となり、露出条件Ｃで露光を行うことにな
る。

しかし、実際には１ＯＬｖ以上にもかなりの画素があり
、１ＯＬｖに合わせて露光すると、１ＯＬｖ以上の部分
は全て白くとんでしまい（第７図の実線のように、１０
Ｌｖ以上の信号レベルは飽和してしまう）、画面の平均
輝度が高くなり好ましくない。

そこで、このような場合、カメラ動作制御手段２５は、
露出をＩＬｖアンダーにずらす補正を実行し、露出条件
Ｄ（第７図の点線のような条件）で露光を行うようにす
る。これにより、画面全体の平均輝度か下がり、望まし
い画像となる。

このような制御を実行する際の動作フローが第８図に示
される。

このフローの特徴は、第４図のステップ４０以降に、さ
らに、白とび面積計算フロー（ステップ４４〜４７）を
付加したことにある。ステップ３１〜ステツプ４０まで
は第４図と同してあり、説明を省略する。

重み付は評価を行うことにより、露光条件が決定された
後（ステップ４０）、カメラ動作制御手段（６６）は、
その条件で露出を実行した場合の自とび面積Ｓを計算し
くステップ４４）、その白とび面積Ｓが第１の基準値Ｓ
１より小さい場合は自動露出制御を完了させ、第１の基
準値Ｓｌ＜Ｓ＜第２の基準値Ｓ２の場合は、露出を０．
５ＥＶアンダーにずらす補正を実行しくステップ４６）
、自とび面積Ｓが第２の基準値Ｓ２より大きい場合はｔ
、ｏ　ＥＶアンダーにずらす補正を実行する（ステップ
４７）。

この後、レリーズスイッチ１９が全押しされると（ステ
ップ４８）、露光を行い（ステップ４９）　、撮像信号
を記録する（ステップ５０）。本実施例の方法は、評価
輝度域内でその要素輝度域が占める位置によって重み付
けを変えるという、本発明の基本的な思想の重み付は方
法の一例として実現できるが、この基本思想については
、最後にまとめて説明する。

実施例３ 第９図のような輝度ヒストグラムが得られた場合を考え
る。この場合は、８〜１ＯＬｖの輝度域の評価か最大と
なり、露出条件Ｅ（第１Ｏ図の一点鎖線のような条件）
で撮影を行うことになる。

しかし、実際には１ｌ−１２Ｌｖにもかなりの画素が存
在しており、これは第６図の例に比べれば評価最大の輝
度域に近いので、実施例２のようにただ単に、平均輝度
を下げるだけでなく、自とびをなくして画像として認識
できるレベルにしたい。

そこで、このような場合は、１２Ｌｖの輝度レベルに合
わせて第１Ｏ図の実線のような露光を行い、１２Ｌｖま
で階調がとれるようにする。但し、このままでは、８〜
１ＯＬｖの主要被写体の撮像信号のレベルが低下してし
まう。これを補償するために、ＣＣＤ９をニー駆動し、
第１Ｏ図の点線のような特性を実現させ、低輝度部分を
持ち上げ、高輝度部分を圧縮する。

このような制御を行う場合の動作フローが第１１図に示
される。

このフローの特徴は、第８図のステップ４９（露光）の
後に、ＣＣＤをニー駆動する段階（ステップ５１）を設
けたことである。すなわち、評価最大の輝度域から離れ
た高輝度部分にかなりの画素があることを検出した場合
、カメラ動作制御手段６６は、ＣＣＤ駆動制御回路２６
に指示してスイッチ７をｂ端子側に切換え、ニー駆動波
形発生回路６の出力波形をＣＣＤ駆動回路８に供給させ
、第１０図の点線のような特性を持つようにＣＣＤ９を
二駆動させる。一般に、ニー駆動の場合はＣＣＤの光電
変換・蓄積時間を電気的に制御するので、同時に電子シ
ャッターが実現され、メカ的なシャッターは省略できる
。

ニー駆動に関しては、本願発明者が先に種々提案してお
り（例えば、特願昭ｂ３−２８９５０９　、特願昭６３
−２８９５０６）、詳しい説明は省略するが、ＦＩＴ−
ＣＣＤにおいて、受光部の容量を垂直転送部の容量より
も小さくしておき、１フイ一ルド期間内に受光部から垂
直転送部へ複数回の電荷の読出しを行イ、読出しゲート
への読出しパルスの供給タイミングを制御することによ
り低輝度部と高輝度部とで有効露光時間に差異を設け、
これにより、種々のニー特性を実現するものである。

実施例４ ＣＣＤ９のニー特性は、高輝度部の画素の分布によって
変化させることにより、さらに望ましい画像を得ること
ができる。第９図（実施例３）の場合は、１１〜ｌ　２
Ｌｖの画素が多いために第１Ｏ図の点線のようなニー特
性としたが、第１２図のようにｌＯ〜１ｌＬｖにかなり
の画素が存在し、１ｌ−１２Ｌｖの画素数が少ない場合
は、第１３図の実線のような露光を行い、点線のような
ニー特性を付与してｌＯ〜１ｌＬｖの部分を救済しつつ
、８〜１０Ｌｖの主要輝度域の階調を高めるようにする
。

実施例５ ニー特性のニーポイントだけでなくニーの深さも、種々
のものが考えられる。例えば、高輝度部の画素数によっ
てニーの深さを変化させることができる。

すなわち、第１４図の特性力のような露光を行い、高輝
度部の画素が多い場合は特性キのような二をかけ、画素
数が少ない場合は特性りのようなニーをかけ、高輝度部
の画素数がある程度以下の場合は特性ケのように、ニー
特性を付与しないで撮影する。

また、ニーポイント以上の高輝度部の画素数により、ニ
ー特性を変化させることもできる。すなわち、前述した
露出をアンダーにずらす補正をニー特性を変化させるこ
とで行う。例えば、重み付は評価の結果、第１４図の特
性りが適正と判断されても、ニーポイント以上の高輝度
部の画素数がある程度多い場合には、特性キのようなニ
ーをかけて主要被写体の信号レベルを小さくし、画面の
平均輝度が上がり過ぎるのを防止することができる。

このような、状況に応じてニー特性を変化させる方法と
しては、前述したように評価値を算出した後にどのよう
なニー特性を付与するかの判断を別個に行う方法もある
が、これを評価値の計算だけで実行することもできる。

すなわち、予め、種々のニー特性を付与した場合に対応
する数種類の重み付けをＲＯＭ２ｇに記憶させておき、
評価値を算出する際、全種類の重み付は評価を行い、最
終的に、最も評価の高かった種類のニー特性を実現する
。

このような制御を行う場合の制御手順を第１５図に示す
。

このフローでは、評価値計算段階（ステップ３９）にお
いて、各輝度域に対する３種類（タイプ）の評価値を計
算する。第１のタイプは前述した２Ｌｖの範囲の重み付
けをした評価値であり、第２のタイプは３Ｌｖの範囲で
重み付は計算をした評価値であり（このときの重み付け
は、ニー特性を考慮して、高輝度側から順に、ｌ／４．
１／４，３／４，３／４，１／２．１／４とする）、第
３のタイプは４Ｌｖの範囲で重み付は計算をした評価値
であり、そのときの重み付けは、付与するニー特性を考
慮して高輝度側から順に、１／８．１／８．１／８．１
／８．３／４．３／４．１／２，１／４とする。

露光条件が決定された（ステップ４０）後に、最大の評
価値が、上述したどのタイプの算出方法を用いて得られ
たものかを判断しくステップ６０）、第１のタイプの場
合はニー特性を付与せず、その輝度域に合わせた露出制
御を行い、第２のタイプの場合は第１３図のようなニー
をかけ（ステップ６２）、第３のタイプの場合は第１Ｏ
図のようなニーをかけるようにする。すなわち、ステッ
プ６４の露光において、このような露出制御が行われる
。この方法によれば、評価値を計算してその比較をする
だけでニーをかける、かけないの判断まで行うことがで
きる。但し、上述した重み付けは一例であって、これら
に限定されるものではない。

以上の説明では、ニー特性を得るために、ＣＣＤをニー
駆動する方法を使った場合について説明しているが、Ｃ
ＣＤは通常方法で駆動し、ＣＣＤの出力信号に対して適
当な信号処理を行うことによってニー特性を得る方法で
もかまわない。この場合、ニー駆動波形発生回路は不要
となるが、メカシャッター又は電子シャッターが必要と
なる。

それらのシャッターてＣＣＤに第１０図、第１３図の実
線のような露光を与えることになる。

（実施例６） 以上説明した、最大評価値の評価輝度域より高輝度側の
画素数が多い場合に露光をアンダー側にずらしたり、ニ
ー特性を付与する方法は、高輝度とはいってもその評価
輝度域に隣接した高輝度側という程度の輝度域を考慮の
対象としており、極端な高輝度側の情報も加味した、よ
り広範囲の輝度域の全体の情報までを考慮して露出制御
を行うためにはさらに工夫か必要である。

本実施例は実施例５で述べた、評価値計算のみにより、
統一的な判断を行う方法の適用範囲を拡大したものであ
り、基本的には、評価輝度域の範囲をさらに広げ、その
中での各要素輝度域の重み付けの仕方を変えるものであ
る。本実施例は上述した他の実施例の考え方を全て包含
している。

本実施例では、次のような４種類の評価方法を採用する
。

第１の方法 評価輝度域の幅を２Ｌｖとし、重み付けを高輝度側を重
くする。例えば、０．５Ｌｖ刻みの重み付けを高輝度側
から順に、１．　１．０．５、．０．５とする。

第２の方法 評価輝度域の幅を３Ｌｖとし、重み付けを高輝度側から
軽１重、中とする。例えば、０．５Ｌｖ刻みの重み付け
を高輝度側から順に、１／４．１／４．３／４．３／４
゜１／２．１／２とする。

第３の方法 評価輝度域の幅を２Ｌｖ＋αとする。α部分は２Ｌｖの
幅以上の高輝度側全輝度域であり、例えば、重み付けを
高輝度側から順に、ｌ／４（α部分）、３／４．３／４
．１／２．１／２とする。

第４の方法 評価輝度域の幅を４Ｌｖとし、重み付けを高輝度側から
順に、０．５Ｌｖ刻みで、１／８．１／８，１７８，１
／８．３／４．３／４．１／２．１／４とする。

それぞれの評価方法には、それぞれに対応した露出制御
方法や信号処理方法があり、全ての評価方法で評価した
、全評価輝度域・評価方法の中から評価最大となるもの
を選び、その輝度域・評価方法に対応した露出制御を実
行する。

選ばれた評価値が第１の方法で評価されたちのである場
合には、その評価輝度域の上限が信号の飽和により、や
や下になる程度の露出制御を行う（通常の方法）。

選ばれた評価値が第２の方法で選ばれたものならば、同
様にその輝度域の上限が信号の飽和のやや下になるよう
にするが、ＣＣＤの駆動または信号処理でニーをかけ、
下側２Ｌｖの範囲の信号を持ち上げ、上側ＩＬｖの範囲
の信号を圧縮する（第１３図）。

選ばれた評価値が第３の評価方法で選ばれたものである
場合には、ＩＬｖアンダー側にずらして撮影する。すな
わち、この方法による評価値が第２゜第４の方法のもの
より大きいということは、主要被写体より高輝度側にか
なりの画素数があり、しかも、主要被写体の輝度よりか
なり高めのところに分布していることを意味する。した
がって、ニーをかける等の方法で自とびを防いて画像と
して認識できる信号にするには無理がある。そこで、Ｉ
Ｅｖ程度アンダー気味に撮影し、画面の平均輝度を下げ
るたけにとどめる。

選ばれた評価値か第３の評価方法で選ばれたものである
場合には、第２の方法のものが選ばれた場合と同様であ
るが、高輝度側２Ｌνの範囲を圧縮する。

第２の方法の評価値が選ばれた場合と第４の方法の評価
値が選ばれた場合とてはニーポイントか異なる。このニ
ーポイントに種々のバリエーションを持たせたい場合に
は、第２及び第４の方法において、重み付けを変えたり
、高輝度側画素数の総和という＋αを追加した評価方法
を用いる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、以下の効果が得ら
れる。

（１）重み付けの概念を導入し、評価輝度域内のどの輝
度レベルに画素が存在するかによって重み付けを変化さ
せることにより、評価値の信頼性（適確性）を向上させ
ることができる。

（２）また、最大評価の輝度域が求められると、その輝
度域に露出を合わせて撮影した場合に白くとんでしまう
部分の面積を算出し、その面積が所定値より大きいとき
は、露出をアンダーにずらす補正を行わせることにより
、画面全体の平均輝度を減少させることができ、被写体
の輝度レベルたけてなく、その背景や周辺の輝度レベル
も考慮して全体として良好な画像を得ることができる。

（３）また、評価最大の輝度域以外の情報（高輝度側の
画素数の情報）を考慮して適宜、撮像素子にニー特性を
付与し、低輝度部のゲインを持ち上げ、高輝度部を圧縮
して記録することにより、全体の階調をとりつつ主要被
写体を適正レベルで表示することができる。

（４）以上の相乗効果により、カメラの高機能化を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカメラの制御機構の一実施例の構成を
示す図、 第２図は重み付けをしない従来方法で評価した場合の問
題点を説明するための図、 第３図は本発明の機構を用いて重み付は評価した場合の
露出条件決定方法を説明するための図、第４図は本発明
の第１の実施例の動作手順を示すフローチャート、 第５図は第４図において各輝度載持の画素情報を取得す
べく露光条件を変えて複数回撮影する場合の、各撮影の
露光条件を説明するための図、第６図および第７図は本
発明の第２の実施例における露出条件の設定方法を説明
するための図、第８図は第２の実施例における動作手順
を説明するためのフローチャート、 第９図および第１０図は本発明の第３の実施例における
露出条件の設定方法（ニー特性を含む）を説明するため
の図、 第１１図は第３の実施例における動作手順を説明するた
めのフローチャート、 第１２図および第１３図は本発明の第４の実施例におけ
る露出条件の設定方法（ニー特性を含む）を説明するた
めの図、 第１４図は本発明の第５の実施例におけるニー特性の種
類を示す図、 第１５図は付与すべきニー特性の種類も評価値の計算の
みで行う場合（実施例５）の動作手順を説明するための
図である。 １・・・レンズ系　　　　　２・・アイリス機構３・・
・シャッター ４・・・ＳＳＧ　（基準信号発生回路）５・・・通常駆
動波形発生回路 ６・・・ニー駆動波形発生回路 ７・・・スイッチ ８・・・ＣＣＤ駆動回路　　９・・・ＣＣＤ１０・・・
アンプ　　　　　　１１・・・輝度信号処理回路１２・
・・色分離回路 １３・・・Ｒ−Ｙマトリックス回路 １４・・・Ｂ−Ｙマトリックス回路 １５・・・エンコーダ回路 １Ｂ・・・同期信号付加回路　１７・・・記録回路Ｉ８
・・・ＦＭ変調回路　　　Ｌ９・・・アンプ２０・・・
記録ヘッド ２１・・・フロッピーディスク ２２ａ〜２２ｎ・・・比較器 ２３ａ〜２３ｎ・・・カウンタ　２４・・・ＣＰＵ２５
・・・アイリス・シャッタ駆動回路２６−・・ＣＣＤ駆
動制御回路 ２７・・・ＲＡＭ ２８・・・ＲＯＭ ２９・・・レリーズスイッチ ６６・・・カメラ動作制御手段 ６７・・・評価値算出手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像素子（９）と、 該撮像素子の露光量を調整するための露光量調整手段（
   ２、３）と、 該露光量調整手段（２、３）を駆動する駆動手段（２５
   ）と、 該駆動手段（２５）を制御する露出制御手段（６６）と
   、 前記撮像素子（９）から得られる輝度信号（Ｙ）に基づ
   き、撮像画面の輝度情報を取得する輝度情報取得手段（
   ２２、２３、２４、２７、２８、６７）とを具備し、 該輝度情報取得手段（２２、２３、２４、２７、２８、
   ６７）は、輝度レベルを細分して得られる要素輝度域の
   それぞれに、前記撮像画面の画素がいくつ含まれるかを
   カウントして各要素輝度域毎の画素数の分布を把握し、
   連接する所定数の要素輝度域を統合して得られる評価輝
   度域に属する各要素輝度域の画素数を加算して評価輝度
   域毎の評価値を求める際、１つの評価輝度域内で、その
   要素輝度域が占める位置によって重み付けを変え、各要
   素輝度域の画素数に該重みを乗算した値を加算して評価
   値を算出し、 前記露出制御手段（６８）は、算出された評価値が大き
   い評価輝度域が適正な信号レベルになるような露出条件
   が実現されるように、前記駆動手段（２５）を制御する
   ようになっているカメラの露出制御機構。
2. （２）輝度情報取得手段（２２、２３、２４、２７、２
   ８、６７）は、輝度レベルを細分して得られる要素輝度
   域のそれぞれに、前記撮像画面の画素がいくつ含まれる
   かをカウントして各要素輝度域毎の画素数の分布を把握
   し、連接する所定数の要素輝度域を統合して得られる評
   価輝度域に属する各要素輝度域の画素数を加算して評価
   輝度域毎の評価値を求める際、１つの評価輝度域内で、
   輝度レベルが高い要素輝度域には輝度レベルが低い要素
   輝度域より大きな重み付けを与え、各要素輝度域の画素
   数に該重みを乗算した値を加算して評価値を算出するよ
   うになっている請求項１記載のカメラの露出制御機構。
3. （３）露出制御手段（６６）は、最大の評価を得た評価
   輝度域より高輝度側にある画素数が所定値より多い場合
   、露光量を低下させる補正制御を実行するようになって
   いる請求項１記載のカメラの露出制御機構。
4. （４）露出制御手段（６６）は、適正な露出となる評価
   輝度域より高輝度側の隣接した輝度域にある画素数が所
   定値より多い場合、該高輝度側の主要な輝度域に適合し
   た露光を実行し、その撮影により得られる撮像信号の低
   輝度部を持上げ、高輝度部を圧縮するようなニー特性を
   付与するように撮像素子の出力信号を処理するようにな
   っている請求項１記載のカメラの露出制御機構。
5. （５）さらに、撮像素子（９）の動作を制御する撮像素
   子制御手段（６６、２６）を具備し、露出制御手段（６
   ６）は、適正な露出となる評価輝度域より高輝度側の隣
   接した輝度域にある画素数が所定値より多い場合、該高
   輝度側の主要な輝度域に適合した露光を実行し、前記撮
   像素子制御手段（８６、２６）は、その撮影により得ら
   れる撮像信号の低輝度部を持上げ、高輝度部を圧縮する
   ようなニー特性を付与するように前記撮像素子（９）を
   駆動する、または、撮像素子の出力信号を処理するよう
   になっている請求項１記載のカメラの露出制御機構。