(57)【要約】【課題】フリッカーの影響を低減した流し撮りを行えるようにする撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、時系列に連続なフレームを取得可能な撮像手段（測光センサ１０８、撮像素子１０２）を備える。測光処理部１０９は測光センサ１０８の駆動を複数の駆動モードで制御する。測光処理部１０９は第１の駆動モードに設定したときに得られたフレームの画像から被写体の輝度を得る測光演算と、第２の駆動モードに設定したときに得られたフレームの画像から撮影シーンのフリッカーを検知する演算を行う。また測光処理部１０９は、第１の駆動モードにて連続なフレームの画像間で被写体の動きベクトルを検出する演算を行う。カメラ制御部１０１は、測光処理部１０９の演算結果に基づき、流し撮り時にフリッカーが検知された場合、露光制御において流し撮り時にフリッカーが検知されていない場合よりも高速側に制限をかけてシャッタ速度を決定する。【選択図】図１
2020061633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して連続なフレームの画像データを取得する撮像手段を備える撮像装置であって、
前記撮像手段の駆動を第１の駆動モードに設定して前記被写体の輝度を取得する測光演算と、前記撮像手段の駆動を第２の駆動モードに設定して撮影シーンのフリッカーを検知する演算を行う処理手段と、
移動する被写体を撮影する流し撮り時に露光制御を行う制御手段と、を備え、
流し撮り時に前記処理手段によってフリッカーが検知された場合、前記制御手段はシャッタ速度を決定する際、流し撮り時にフリッカーが検知されていない場合よりも設定可能なシャッタ速度の上限値を制限する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記処理手段は撮影準備指示が行われた場合、前記撮像手段の駆動を前記第２の駆動モードに切り替えてフリッカーを検知する演算を行った後で、前記撮像手段の駆動を前記第１の駆動モードに切り替え、撮影指示が行われるまで前記第１の駆動モードで画像データの取得を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記処理手段は前記撮影準備指示が行われた後に撮影準備指示が再度行われた場合、前記第１の駆動モードから前記第２の駆動モードに切り替えてフリッカーを検知する演算を行った後で、前記撮像手段の駆動を前記第１の駆動モードに切り替え、撮影指示が行われるまで前記第１の駆動モードで画像データの取得を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮影シーンが変化したことを前記制御手段が判定した場合、前記処理手段は前記第１の駆動モードから前記第２の駆動モードに切り替えてフリッカーを検知する演算を行った後で、前記撮像手段の駆動を前記第１の駆動モードに切り替え、撮影指示が行われるまで前記第１の駆動モードで画像データの取得を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記処理手段による測光演算で取得される測光値の変化から前記撮影シーンの変化を判定する
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像装置のパンニングまたはチルティングの角速度を検出する検出手段をさらに備え、
前記処理手段は、前記撮像手段の駆動を前記第１の駆動モードに設定して連続なフレーム間で被写体の動きベクトルを検出する演算を行い、
前記制御手段は、前記処理手段により検出された動きベクトルと前記検出手段により検出された角速度を用いて流し撮りが行われているか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記処理手段は、前記第１の駆動モードにて、前記撮像手段の第１の蓄積に用いるパラメータを設定して記憶手段に記憶し、前記第１の蓄積の後で前記測光演算と前記動きベクトルの検出を行い、前記撮像手段の第２の蓄積では前記記憶手段からパラメータを読み出し、当該パラメータを用いた前記第２の蓄積の後で前記動きベクトルの検出を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
流し撮り時の背景の流し量を設定する設定手段をさらに備え、
前記制御手段は、決定したシャッタ速度で撮影を行ったとしても前記設定手段によって設定された前記流し量が得られない場合にその旨を通知する処理を行う
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。
【請求項９】
前記制御手段は、流し撮り時にフリッカーの影響を低減するモードが設定されている場合、前記設定手段による前記流し量の設定範囲を制限する
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
像ブレを補正する補正手段を備え、
前記制御手段は、流し撮りを支援するモードが設定されている場合、検出された前記動きベクトルおよび前記角速度から撮像装置に対する被写体の角速度を算出して前記補正手段を制御することによって、流し撮り時の被写体に係る像ブレを補正する
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１１】
被写体を撮像して連続なフレームの画像データを取得する撮像手段を備える撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記撮像手段の駆動を第１の駆動モードに設定して前記被写体の輝度を取得する測光演算を行う第１の演算工程と、
前記撮像手段の駆動を第２の駆動モードに設定して撮影シーンのフリッカーを検知する演算を行う第２の演算工程と、
移動する被写体を撮影する流し撮り時に露光制御を行う制御工程と、を有し、
流し撮り時に前記フリッカーが検知された場合、前記制御工程ではシャッタ速度を決定する際、流し撮り時にフリッカーが検知されていない場合よりも設定可能なシャッタ速度の上限値を制限する処理が行われる
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流し撮り時の自動露出制御、撮像制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動被写体を追尾しながら撮影する流し撮りは、移動被写体に対して撮像装置の動きを合わせつつ、遅いシャッタ速度で撮影する方法である。主被写体を静止させながら背景を流すことで躍動感のある写真を撮影することが可能である。しかし、流し撮りでは被写体の移動速度とカメラを移動させる角速度（以下、パンニング角速度ともいう）とを合わせる事が難しいため、不慣れなユーザが流し撮りを行った場合、被写体が静止せずにブレ残りが生じる可能性が高い。
【０００３】
特許文献１には、ユーザの流し撮りを支援する流し撮りアシスト制御手段を有する撮像装置が開示されている。流し撮りアシスト制御手段は、主被写体角速度とパンニング角速度の差分に基づく主被写体の像ブレ（被写体ブレ）を、シフトレンズの駆動制御により補正する。
【０００４】
ところで、商用電源に接続した蛍光灯等のフリッカー光源下では、シャッタ秒時によって撮影画像がフリッカーの影響を受ける可能性がある。特許文献２に開示された撮像装置は、シャッタ秒時をユーザがマニュアルで指定する場合でも、操作の煩雑さを招くことなくフリッカーを低減することができる。フリッカーが検出され、かつ、操作手段により設定されたシャッタ秒時が所定値である場合、検出されたフリッカーの周波数と設定されたシャッタ秒時とに基づいて、フリッカーが低減されるシャッタ秒時で撮影が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１７１５４１号公報
【特許文献２】特許５４１９５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された従来技術では、撮像装置が算出したシャッタ速度によっては、撮影画像がフリッカーの影響を受ける可能性がある。また、特許文献２に開示された従来技術では、シャッタ秒時をユーザがマニュアルで指定する必要がある。ユーザが流し撮りに適したシャッタ秒時を被写体の状態に合わせて適宜に決定することは困難である。本発明は、フリッカーの影響を低減した流し撮りを行えるようにする撮像装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の撮像装置は、被写体を撮像して連続なフレームの画像データを取得する撮像手段を備える撮像装置であって、前記撮像手段の駆動を第１の駆動モードに設定して前記被写体の輝度を取得する測光演算と、前記撮像手段の駆動を第２の駆動モードに設定して撮影シーンのフリッカーを検知する演算を行う処理手段と、移動する被写体を撮影する流し撮り時に露光制御を行う制御手段と、を備え、流し撮り時に前記処理手段によってフリッカーが検知された場合、前記制御手段はシャッタ速度を決定する際、流し撮り時にフリッカーが検知されていない場合よりも設定可能なシャッタ速度の上限値を制限する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の撮像装置によれば、フリッカーの影響を低減した流し撮りが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態の撮像装置を示すブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態における撮影処理を説明するフローチャートである。
【図３】図２に示すフリッカー測光を説明するタイミングチャートである。
【図４】図２に示す被写体抽出測光を説明するフローチャートである。
【図５】図４に示す被写体抽出測光を説明するタイミングチャートである。
【図６】図２に示す被写体角速度の算出処理の説明図である。
【図７】図２に示す撮影パラメータ決定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態では流し撮りを支援する流し撮りアシストの機能を有するデジタルカメラ（以下、単にカメラという）を例示する。流し撮りアシストの設定が行われた場合の制御モードを、「流し撮りアシストモード」という。なお、撮像装置のパンニング時の制御を説明するが、チルティング時の制御にも適用可能である。
【００１１】
図１は、本実施形態の撮像装置を示すブロック構成図である。撮像装置はカメラ本体部１００とレンズユニット２００を有する。レンズユニット２００は、カメラ本体部１００に着脱可能な交換レンズである。レンズユニット２００は撮像光学系を構成するレンズ部２０１を備える。レンズ部２０１は、例えば、複数枚のレンズで構成されるが、図示の簡略化のため、図１では一枚のレンズを示している。以下では被写体側を前側と定義して、各部の位置関係を説明する。
【００１２】
レンズユニット２００が備えるレンズ制御部２０２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を有しており、レンズユニット２００内の各部を制御する。例えば、レンズ制御部２０２は絞り駆動部２０４を介して絞り２０３を駆動制御する。またレンズ制御部２０２はレンズ駆動部２０５を介してレンズ部２０１内の可動レンズ（フォーカスレンズ）を光軸に沿って移動させてその位置を変化させることによって焦点調節制御を行う。
【００１３】
角速度センサ２０６は、例えばジャイロセンサであり、レンズユニット２００の振れの角速度を検出し、角速度情報を電気信号に変換してレンズ制御部２０２へ出力する。レンズ制御部２０２は、角速度センサ２０６からの角速度情報に基づき、レンズ駆動部２０５を介してレンズ部２０１内の像ブレ補正レンズ（シフトレンズ）を駆動することで被写体の像ブレ補正制御を行う。
【００１４】
レンズ制御部２０２は、通信端子２０７および１１４を介してカメラ本体部１００内のカメラ制御部１０１と通信可能である。レンズユニット２００が備える通信端子２０７は、レンズユニット２００がカメラ本体部１００に装着された際、カメラ本体部１００が備える通信端子１１４と電気的に接続される。
【００１５】
カメラ制御部１０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、およびＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）からなるマイクロコンピュータを備える。ＣＰＵはＲＯＭに記憶されたプログラムを実行して撮像装置全体を制御する。
【００１６】
撮像素子１０２は、レンズユニット２００から入射した光に応じた電気信号を出力する。撮像素子１０２は、例えば、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）型イメージセンサまたはＣＣＤ（電荷結合素子）型イメージセンサが用いられる。撮像素子１０２にて光電変換された画像信号はカメラ制御部１０１へ出力される。
【００１７】
主ミラー１０３は、レンズユニット２００の光軸（以下、撮影光路ともいう）上に配置されている。主ミラー１０３は、撮像装置の動作状態に応じて回動可能である。ユーザが被写体をファインダで観測する際に主ミラー１０３は実線で示すように、撮影光路（図中破線で示す）に対して斜傾した状態となる。これによって、レンズユニット２００から入射した光学像がファインダ光学系へ導かれる。一方、撮影やライブビュー表示の際に主ミラー１０３は２点鎖線で示すように撮影光路から退避する。これによって、レンズユニット２００から入射した光学像は撮像素子１０２へ導かれる。
【００１８】
シャッタ１０４は主ミラー１０３の後方に配置されており、レンズユニット２００から入射した光について撮像素子１０２への露光時間を制御する。シャッタ１０４はカメラ制御部１０１により駆動制御され、撮影およびライブビュー表示の際に開状態となる。
【００１９】
ピント板１０５は主ミラー１０３の上方に配置されている。ピント板１０５は、レンズユニット２００の一次結像面に配置され、その入射面にはフレネルレンズ（集光レンズ）を有し、射出面に被写体の光学像（ファインダ像）を結像する。
【００２０】
ペンタプリズム１０６はファインダ光路を変更する光学部材であり、ピント板１０５の射出面に結像した被写体像を正立正像に変換する。接眼レンズ１０７は、ユーザがファインダを覗いた際、ユーザの眼に合わせて視度を調節することができる。ピント板１０５、ペンタプリズム１０６、および接眼レンズ１０７によって構成される光学系はファインダ光学系と呼ばれる。
【００２１】
ペンタプリズム１０６の近傍には測光センサ１０８が配置されている。測光センサ１０８は、撮像領域を分割した複数の領域に対応する複数のフォトダイオードを備える。測光センサ１０８はピント板１０５の射出面に結像した被写体像の輝度を検出して測光処理部１０９に出力する。
【００２２】
測光処理部１０９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭからなるマイクロコンピュータを備えており、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行して、測光センサ１０８の駆動と測光センサ１０８の出力を用いた測光演算やベクトル検出演算等を行う。例えば測光処理部１０９は、測光センサ１０８に対して所定の時間間隔（つまり、測光タイミング）で蓄積駆動および読み出し駆動を行って、測光値（つまり、光量）の時系列変化を測定する。測光処理部１０９は、測定で取得された測光結果である測光値の時系列変化を解析して、フリッカー光源の有無とフリッカー周波数、およびフリッカーのピークタイミング（位相）を検出する。ベクトル検出演算は時系列に連続なフレームの画像データから画像内の被写体の動きベクトルを検出する演算であり、その詳細については後述する。
【００２３】
ＡＦ（オートフォーカス）センサ１１０は、サブミラー（不図示）の反射光を受光し、位相差方式のＡＦによって一対の像のずれ量に応じたデフォーカス量を算出してカメラ制御部１０１に出力する。サブミラーは斜傾状態の主ミラー１０３の後方に位置し、レンズユニット２００から入射して主ミラー（ハーフミラー）１０３を通過した光の一部をＡＦセンサ１１０へ導く。カメラ制御部１０１は、ＡＦセンサ１１０により得られたデフォーカス量に基づいて、レンズ部２０１内のフォーカスレンズのレンズ駆動量および駆動方向を決定する。カメラ制御部１０１は通信端子１１４および２０７を介してレンズ制御部２０２にレンズ駆動量および駆動方向の制御指令を送信する。この制御指令を受信したレンズ制御部２０２はレンズ駆動部２０５を制御し、指令されたレンズ駆動量および駆動方向にしたがってレンズ部２０１内のフォーカスレンズを光軸に沿って移動させて焦点調節制御を行う。
【００２４】
操作部１１１は、ユーザからの操作指示を受け付けてカメラ制御部１０１に操作指示信号を出力する。操作部１１１には、操作ダイヤル、撮影指示ボタン、各種操作ボタンやタッチパネル等の入力用デバイス、音声や視線等を用いた入力機器が含まれる。例えば、操作部１１１はレリーズボタンの操作に応じてオン・オフする第１および第２スイッチを備える。ユーザがレリーズボタンの半押し操作を行うと、レリーズスイッチの第１スイッチ（ＳＷ１と記す）がオンする。これによりＡＦ処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（ストロボプリ発光）処理等の動作開始を撮像装置に指示することができる。ユーザがさらにレリーズボタンの全押し操作を行うと、レリーズスイッチの第２スイッチ（ＳＷ２と記す）がオンし、撮影動作の開始を撮像装置に指示することができる。また操作部１１１は流し撮りアシストモードの設定用スイッチを備える。
【００２５】
表示部１１２は、ＬＣＤ（液晶表示装置）等の画像表示デバイスを備え、画像および撮影に関する情報を表示する。表示部１１２の画面には、撮像素子１０２が出力する信号に対して画像処理が施された画像データに応じた画像が表示される。
【００２６】
記憶部１１３は、画像データを含む各種データを記憶する各種の記憶デバイスを備える。カメラ制御部１０１は撮像素子１０２の露光制御を行い、撮像素子１０２の出力信号に対して画像処理を施して画像データを生成し、生成後の画像データを記憶部１１３に保存する処理を行う。記憶部１１３は、例えば半導体メモリカードのようにカメラ本体部１００から取り外し可能である。
【００２７】
図２のフローチャートを参照して、本実施形態における流し撮りアシストモード時の撮影シーケンスを説明する。なお、被写体は等速直線運動を行っており、ユーザは被写体の動きに追従して撮像装置を移動させて流し撮りを行うものとする。
【００２８】
Ｓ２０１でカメラ制御部１０１は、ユーザ操作による撮影準備指示が行われたかどうかを判断する。撮影準備指示については、例えば、ユーザがレリーズボタンの半押し操作を行い、第１スイッチＳＷ１がオンしたか否かで判定することができる。カメラ制御部１０１は第１スイッチＳＷ１のオンによって撮影準備指示が行われていると判断する。なお、ＡＦ開始指示や、測光開始指示を撮影準備指示として扱ってもよい。撮影準備指示が行われたと判断された場合、Ｓ２０２の処理に進み、撮影準備指示が行われていないと判断された場合にはＳ２０１の判定処理が繰り返し実行される。
【００２９】
Ｓ２０２ではフリッカー測光が行われる。フリッカー測光は、フリッカー光源を検知するための測光であり、カメラ制御部１０１は測光処理部１０９に対してフリッカー測光を指示する。測光処理部１０９は測光センサ１０８を駆動してフリッカー情報を取得する。フリッカー測光の詳細については図３を用いて後述する。Ｓ２０２の次にＳ２０３の処理に進む。
【００３０】
Ｓ２０３でカメラ制御部１０１は、測光処理部１０９に被写体抽出測光を指示し、測光処理部１０９は被写体抽出測光を行う。被写体抽出測光については図４および図５を用いて後述する。次のＳ２０４でカメラ制御部１０１は、角速度センサ２０６により検出された角速度情報を、レンズ制御部２０２から通信端子２０７および１１４を介して取得する。レンズユニット２００がカメラ本体部１００に装着された状態では、両者は一体となって動くので、角速度センサ２０６により検出される角速度はカメラ本体部１００の角速度と等価であるとして取り扱うことができる。
【００３１】
Ｓ２０５でカメラ制御部１０１は、被写体の角速度を算出してカメラ制御部１０１内部のＲＡＭに保存する。Ｓ２０６でカメラ制御部１０１は、撮影パラメータを決定する。ここでいう撮影パラメータは、シャッタ速度、絞り値、ＩＳＯ感度等のように、撮影時に画像の明るさを決定するパラメータである。撮影パラメータの決定処理については図７を用いて後述する。
【００３２】
Ｓ２０７でカメラ制御部１０１は、撮影準備指示が解除されているかどうかを判断する。撮影準備指示が解除されていると判断された場合、例えば第１スイッチＳＷ１がオフである場合にＳ２０１に戻り、撮影準備指示が再度行われるまで待機する。一方、撮影準備指示が解除されていないと判断された場合にはＳ２０８の処理に進む。第１スイッチＳＷ１がオフである場合に撮影準備指示が解除されたと判断する方法以外に、ＡＦまたは測光のやりなおしの指示が行われている場合に撮影準備指示が一旦解除されたと判断して、再度撮影準備指示が行われたかどうかを判断する方法がある。
【００３３】
Ｓ２０８でカメラ制御部１０１は、撮影シーンが変化したかどうかを判断する。例えば、測光値（図４のＳ４０５）の時間変化を観測し、測光値が所定の値以上変化していれば撮影シーンが変化したと判断することができる。あるいは動きベクトル検出結果（図４のＳ４０９）や被写体情報（図４のＳ４１０）に基づいて撮影シーンの変化について判断を行ってもよい。また、測光センサ１０８の出力結果を用いて被写体のシーンを推定し、撮影シーンの変化の判断を行ってもよい。Ｓ２０８で撮影シーンが変化したと判断された場合、Ｓ２０１に戻り、撮影シーンが変化していないと判断された場合にはＳ２０９の処理に進む。
【００３４】
Ｓ２０９でカメラ制御部１０１は、撮影指示が行われたかどうかを判断する。具体的には、レリーズボタンの全押し操作によって第２スイッチＳＷ２がオンになった場合、撮影指示が行われたことが判断されてＳ２１０の処理に進む。第２スイッチＳＷ２がオフである場合には撮影指示が行われていないと判断され、Ｓ２０３の処理に戻る。
【００３５】
Ｓ２１０でカメラ制御部１０１は、露光時の被写体角速度の予測処理を実行する。被写体が等速直線運動をしている場合でも、撮像装置から見た被写体の角速度として計算を行うと加速運動をすることが分かっている。そのため、第２スイッチＳＷ２がオンになった時点での被写体角速度と露光時の被写体角速度は異なる。Ｓ２１０では、第２スイッチＳＷ２がオンになった時点での被写体角速度と、当該時点から露光動作までのタイムラグと、Ｓ２０５で保存された被写体角速度の履歴データにより、露光時の被写体角速度を予測する処理が行われる。
【００３６】
Ｓ２１１でカメラ制御部１０１はシャッタ１０４を制御し、シャッタ走行を開始させて撮像素子１０２の露光制御を行う。次のＳ２１２でカメラ制御部１０１は、レンズ部２０１内の像ブレ補正レンズ（シフトレンズ）の駆動を制御して流し撮りアシストを行う。カメラ制御部１０１の制御指令は、通信端子１１４および２０７を介してレンズ制御部２０２により受信される。レンズ制御部２０２はレンズ駆動部２０５を介してシフトレンズの駆動制御を行う。シフトレンズの駆動パターンは、Ｓ２１０で取得された被写体角速度の情報を用いて決定される。なお、流し撮りアシストの方法として、シフトレンズを駆動させる方法ではなく、撮像素子１０２を駆動させる方法、あるいはシフトレンズと撮像素子１０２の両方を駆動させる方法でもよい。
【００３７】
Ｓ２１３でカメラ制御部１０１は、ＡＥ演算に基づいて設定した露光時間が経過したか否かを判定する。今回の撮影で設定された露光時間が経過しない間、Ｓ２１２でシフトレンズの駆動制御が継続する。Ｓ２１３にて、設定された露光時間が経過したと判定された場合には、一連の処理を終了する。
【００３８】
次に、図３を参照して、図２のＳ２０２に示すフリッカー測光について説明する。図３は、カメラ制御と測光センサ制御と演算処理の説明図である。測光処理部１０９は、まず、測光センサ１０８の駆動を第１の駆動モードに設定し、被写体の輝度を得るための蓄積（以下、ＡＥ蓄積という）を行う。ＡＥ蓄積の終了後に測光センサ１０８から蓄積データを読み出す処理が行われ、被写体の輝度を演算する処理が行われる。続いて、測光処理部１０９は測光センサ１０８の駆動を第２の駆動モードに設定し、間欠的に複数回駆動して蓄積（以下、フリッカー検知蓄積という）を行う。フリッカー検知蓄積の終了後に測光センサ１０８から蓄積データを読み出す処理が行われ、読み出されたデータから被写体のフリッカー情報を演算する処理が行われる。フリッカー情報は、例えば、フリッカー光源の有無、フリッカーの周期または周波数、位相（ピークタイミング）である。なお、第１の駆動モードの設定によるＡＥ蓄積と、第２の駆動モードの設定によるフリッカー検知蓄積とでは画像サイズや撮影パラメータが異なるため、両者の間で画像間の動きベクトル検出を行うことはできない。
【００３９】
図４と図５を参照して、図２のＳ２０３に示す被写体抽出測光について説明する。図４は被写体抽出測光の処理を詳細に示すフローチャートである。本実施形態では、ＡＥ蓄積と、ベクトル検出のための蓄積（以下、ベクトル検出蓄積という）とを交互に行う。ベクトル検出蓄積の詳細については後述する。
【００４０】
Ｓ４０１で測光処理部１０９は、ＡＥ蓄積を行うかどうかを判断する。ＡＥ蓄積を行うことが判断された場合、Ｓ４０２の処理に進み、ＡＥ蓄積を行わないことが判断された場合にはＳ４０６の処理に進む。
【００４１】
Ｓ４０２で測光処理部１０９は、蓄積パラメータの設定を行う。蓄積パラメータには、画像サイズ、ゲイン、蓄積時間等が含まれ、使用するセンサによって様々である。Ｓ４０３で測光処理部１０９は、Ｓ４０２で設定したパラメータをＲＡＭに保存する。Ｓ４０４で測光処理部１０９は、Ｓ４０２で設定した蓄積パラメータに基づいて測光センサ１０８を駆動してＡＥ蓄積を行う。ＡＥ蓄積が完了した後、Ｓ４０５で測光処理部１０９は測光値演算を行い、被写体の代表輝度を算出する。Ｓ４０５の次にＳ４０９の処理に進む。
【００４２】
Ｓ４０６からＳ４０８には、Ｓ４０１でＡＥ蓄積を行わないことが判断された場合に行われるベクトル検出蓄積のシーケンスを示す。Ｓ４０６で測光処理部１０９は、Ｓ４０３でＲＡＭに保存された蓄積パラメータの読み出しを行う。Ｓ４０７で測光処理部１０９は、蓄積パラメータの設定を行う。蓄積パラメータとしてＳ４０３で保存したパラメータを用いることで、ＡＥ蓄積と同等の条件でベクトル検出蓄積を行うことができる。
【００４３】
Ｓ４０８で測光処理部１０９は、Ｓ４０７で設定した蓄積パラメータに基づいて測光センサ１０８を駆動してベクトル検出蓄積を行う。Ｓ４０９で測光処理部１０９は、Ｓ４０４およびＳ４０８の後で取得した画像のデータを用いて、連続するフレームの画像間で動きベクトル検出を行う。
【００４４】
Ｓ４１０で測光処理部１０９は、Ｓ４０９で取得された動きベクトルから画像内の被写体領域と背景領域を抽出し、処理を終了する。動きベクトルから被写体領域や背景領域を抽出する方法については、テンプレートマッチング等による様々な方法があるため、ここでは説明を省略する。なお、Ｓ４１０で被写体領域の抽出ができなかった場合には、図２のＳ２０５で被写体角速度の算出を行えないので、流し撮りアシストの機能を実現できない。この場合にはＳ２１２においてシフトレンズを流し撮りアシスト用に駆動せずに、通常の像ブレ補正を行う撮影に切り替えることが可能である。
【００４５】
図５は、図４で説明した被写体抽出測光のタイミングチャートを示す。被写体抽出測光では、図３のフリッカー検知測光で行われていたフリッカー検知蓄積を行わず、動きベクトル検出のための蓄積であるベクトル検出蓄積が行われる。
【００４６】
測光センサ１０８の制御に着目すると、ＡＥ蓄積と読み出しが行われた後、ベクトル検出蓄積と読み出しが行われ、この動作が繰り返される。複数のフレーム間での動きベクトル検出処理は、ＡＥ蓄積および読み出しの後とベクトル検出蓄積および読み出しの後においてともに実行されるが、測光値演算はＡＥ蓄積および読み出しが行われたときのみ実行される。このように、図３に示すフリッカー検知蓄積をベクトル検出蓄積で置き換えることによって、高フレームレートでの動きベクトル検出と測光とを両立させることができる。
【００４７】
図６を参照して、図２のＳ２０５に示す被写体角速度の算出処理について説明する。本実施形態においては、パンニング角速度と併せて計算を行うため、被写体角速度を、主点を中心として算出する処理が行われる。角速度の算出方法については弧度法で説明する。
【００４８】
図６は、被写体がｔ秒間に点Ａから点Ｂへ移動し、それに応じて撮像素子の像面上に結像した被写体像が点Ｃから点Ｄへと移動した状況を模式的に示す図である。ここで、点Ｃと点Ｄとの距離をｄ［ｐｉｘｅｌ］とし、焦点距離をｆ［ｍｍ］とし、撮像素子の画素ピッチをｐ［μｍ／ｐｉｘｅｌ］と表記する。像面上の被写体の角速度をω［ｒａｄ／ｓｅｃ］と表記すると、ωは下記式で表わすことができる。
【数１】
2020061633.tif 000003
【００４９】
撮影者が撮像装置のパンニングを行っている場合を想定し、撮像装置に対する被写体自身の角速度（被写体角速度）をωｓと表記し、パンニング角速度をωｐと表記する。像面上の被写体の角速度ωは、下記式のように、ωｓからωｐを減算したものとなる。
【数２】
2020061633.tif 000004
【００５０】
よって下記式のように、像面上の被写体の角速度ωに対して、角速度センサ２０６で検出された撮像装置のパンニング角速度ωｐを加算することにより、被写体角速度ωｓが算出される。
【数３】
2020061633.tif 000005
【００５１】
次に図７を参照して、図２のＳ２０６に示す撮影パラメータの決定処理について説明する。Ｓ７０１でカメラ制御部１０１は、流し撮りを行うモードが設定されているかどうかを判定する。流し撮りを行うモードが設定されている場合、Ｓ７０２の処理に進み、当該モードが設定されていない場合にはＳ７０３に進む。流し撮りを行うモードについては、例えば、ユーザが操作部１１１を操作することで設定される。
【００５２】
Ｓ７０２でカメラ制御部１０１は、ユーザにより流し撮りが行われているかどうかを判定する。流し撮りが行われていると判定された場合、Ｓ７０４に進み、流し撮りが行われていないと判定された場合にはＳ７０３に進む。Ｓ７０２の判定処理は、例えば、図２のＳ２０４で取得された角速度情報とＳ２０５で算出された被写体の角速度情報を用いて行われる。撮像装置が一定のパンニング角速度で移動しており、像面上の被写体の角速度がゼロ付近である場合に、ユーザにより流し撮りが行われていると判定される。
【００５３】
Ｓ７０３でカメラ制御部１０１は、通常撮影用の撮影パラメータを演算する。通常撮影とは、流し撮りに特化していない撮影である。Ｓ７０３の処理後、リターン処理に移行する。
【００５４】
Ｓ７０４でカメラ制御部１０１は、シャッタ速度の上限値（Ｔｖ＿ｍａｘと記す）を決定する。上限値Ｔｖ＿ｍａｘは設定可能な最短露光時間を示していて、後述のＳ７０６の演算で使用される。一例として、操作部１１１を用いて、撮影時にフリッカーの影響を低減するモードが設定されており、かつ、図２のＳ２０２でフリッカーが検知された場合を想定する。この場合、カメラ制御部１０１は撮影時にフリッカーの影響を受けないようにＴｖ＿ｍａｘを設定する。例えば、フリッカーの周期を所定の数だけ含む露光時間に対応するシャッタ速度をＴｖ＿ｔｈと表記する。撮影時のシャッタ速度をＴｖ＿ｔｈよりも長秒で制御すると、フリッカーの影響を低減した撮影が可能となる。また、フリッカーの影響を低減するモードが設定されていない場合、または、フリッカー光源が検知されていない場合にカメラ制御部１０１は、撮像装置で制御可能なシャッタ速度をＴｖ＿ｍａｘに設定する。Ｓ７０４の次にＳ７０５へ処理を進める。
【００５５】
Ｓ７０５でカメラ制御部１０１は、背景の流し量の設定値に基づいてシャッタ速度（Ｔｖ＿ｐと記す）を演算する。流し撮り時の背景の流し量は、予め操作部１１１を用いて入力されているものとする。所望の流し量が得られるようにシャッタ速度Ｔｖ＿ｐが演算される。この演算は、例えば、背景の流し量の設定値と図４のＳ４１０で算出された背景領域の動きベクトル情報を用いて行われる。シャッタ速度に関しては、背景の流し量の設定値が大きいほど、また、背景領域の動きベクトルの大きさが小さいほど長秒側に演算される傾向がある。Ｓ７０５では背景の流し量の設定値を用いた演算を説明したが、流し撮り時にフリッカーの影響を低減するモードが設定されている場合には、ユーザ操作による背景の流し量の設定範囲（設定値の選択可能範囲）が制限される。例えばカメラ制御部１０１は、背景の流し量として大、中、小の選択肢がある構成において小を選択不可とするように、所定量よりも小さい設定値を選択不可とする。これにより、シャッタ速度Ｔｖ＿ｐに関して短秒側に演算されることを抑止することができる。Ｓ７０５の次にＳ７０６へ処理を進める。
【００５６】
Ｓ７０６でカメラ制御部１０１は、図４のＳ４０５で演算された測光値と、Ｓ７０４で決定されたＴｖ＿ｍａｘと、Ｓ７０５で演算されたＴｖ＿ｐを用いて、流し撮り用の撮影パラメータを演算する。ここで、シャッタ速度Ｔｖ＿ｐが上限値Ｔｖ＿ｍａｘよりも高速側である場合、Ｔｖ＿ｍａｘを優先して撮影パラメータの演算が行われる。つまりシャッタ速度が上限値によって制限される。その理由は、フリッカーの影響を低減した撮影を優先して行うためである。Ｓ７０６の次にＳ７０７へ処理を進める。
【００５７】
Ｓ７０７でカメラ制御部１０１は、流し撮りにおける撮影時のシャッタ速度が、Ｓ７０５で演算されたＴｖ＿ｐに対応する所定の閾値範囲内であるかどうかを判定する。シャッタ速度が閾値範囲内である場合に処理を終了してリターン処理へ移行し、閾値範囲外である場合にはＳ７０８の処理に進む。Ｓ７０８でカメラ制御部１０１は、ユーザ操作により設定されている背景の流し量が得られないことをユーザに通知する処理を行う。例えば、表示部１１２に所定のメッセージを表示し、または音声等で報知する処理が行われた後、リターン処理へ移行する。シャッタ速度が閾値範囲外であるときにＳ２０９で撮影指示があった場合、シャッタ速度を上限値Ｔｖ＿ｍａｘにして撮影が行われる。このように、所望の背景の流し量を得るよりもフリッカーの影響を低減することを優先することで、フリッカー光源下での流し撮りにおいて、フリッカーの影響を低減した撮影を行うことができる。なお、所望の背景の流し量を得るよりもフリッカーの影響を低減することを優先する第１の撮影モードとフリッカーの影響を低減することよりも所望の背景の流し量を得ることを優先する第２の撮影モードを有する構成でもよい。ユーザは所望のモードを選択することができる。第２の撮影モードでは、シャッタ速度が閾値範囲外であるときにＳ２０９で撮影指示があった場合、シャッタ速度をＳ７０５で演算されたＴｖ＿ｐにして撮影が行われる。このような構成の場合、Ｓ７０８において、第１の撮影モードのときには所望の背景の流し量が得られないことをユーザに通知し、第２の撮影モードのときにはフリッカーの影響を低減できないことをユーザに通知してもよい。以上のように、どちらを優先するかをユーザが選択可能な構成にすることによって、ユーザの意図をより反映させて、フリッカー光源下での流し撮りにおいて、フリッカーの影響を低減した撮影を行うことができる。
【００５８】
本実施形態によれば、フリッカーの影響を低減した流し撮りを行えるようにする撮像装置を提供できる。本実施形態では、測光センサ１０８を用いた例を説明したが、撮像画像データを取得する撮像素子１０２を用いて所謂ライブビュー画像により前記制御を行ってもよい。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および変更が可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１０１：カメラ制御部
１０２：撮像素子
１０８：測光センサ
１０９：測光処理部
１１１：操作部
２０２：レンズ制御部
２０６：角速度センサ
【図１】
2020061633.tif 000006
【図２】
2020061633.tif 000007
【図３】
2020061633.tif 000008
【図４】
2020061633.tif 000009
【図５】
2020061633.tif 000010
【図６】
2020061633.tif 000011
【図７】
2020061633.tif 000012