(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、
前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、を備え、
前記露出制御手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの面積を算出する算出手段を有し、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、前記算出手段により算出されたスポット光エリアの面積に基づいて一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアのみの明るさを測光し、該一番大きいエリアの明るさに基づいて露出制御を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、前記複数のスポット光エリアの明るさを測光し、該複数のスポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、
前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの面積を算出する算出手段を有し、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、前記算出手段により算出されたスポット光エリアの面積に基づいて一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアの見栄えをよくするように特化した信号処理を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、スポット光シーンに特化した信号処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、
前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記撮像手段により取得した画像信号に対し、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアと他のエリアとで異なる信号処理であって、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアを強調し、前記スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、
前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、スポット光エリア毎の色情報を求める色情報算出手段と、
前記色情報算出手段により算出された各色情報同士をそれぞれ比較し、一定値以上の差分があるか否かを判別する判別手段と、を備え、
前記ゲイン算出手段は、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出され、かつ前記判別手段によりスポット光エリア毎の色情報に一定値以上の差分がないと判別されると、全てのスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、前記判別手段によりスポット光エリア毎の色情報の差分に一つでも一定値以上の差分があると判別されると、予めスポット光シーンに対応する固定のホワイトバランスゲインが記憶されている記憶手段から該固定のホワイトバランスゲインを読み出し、
前記信号処理手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記撮像手段により取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出手段により算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、
前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、
前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、を備え、
前記信号処理手段は、前記撮像手段により取得された画像信号の階調変換を行う階調変換手段を含み、該階調変換手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記撮像手段により取得された画像信号の明るい部分が硬調化するように階調変換することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
前記露出制御手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出する算出手段と、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいか否かを判別する判別手段とを有し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいと判別されると、前記一番大きいエリアの明るさのみに基づいて露出制御し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値以下と判別されると、前記検出されたスポット光エリアに依存しない被写体の明るさの測光を行い、該測光した明るさに基づいて露出制御することを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記スポット光シーン判定手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出する算出手段と、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいか否かを判別する判別手段とを有し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいと判別されたときのみ、スポット光シーンと判定することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出手段を備え、
前記信号処理手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記撮像手段により取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出手段により算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記階調変換手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの画像信号の明るい部分及び暗い部分が共に硬調化するように階調変換し、他のエリアの画像信号の暗い部分が軟調化するように階調変換することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１０】
撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、
前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、
前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、を含み、
前記露出制御ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、前記検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、該一番大きいエリアのみの明るさを測光し、該一番大きいエリアの明るさに基づいて露出制御を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、前記複数のスポット光エリアの明るさを測光し、該複数のスポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うことを特徴とする撮像方法。
【請求項１１】
撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、
前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、
前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、を含み、
前記信号処理ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、前記検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアの見栄えをよくするように特化した信号処理を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、スポット光シーンに特化した信号処理を行うことを特徴とする撮像方法。
【請求項１２】
撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、
前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、
前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、を含み、
前記信号処理ステップは、前記取得ステップにより取得した画像信号に対し、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアと他のエリアとで異なる信号処理であって、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアを強調し、前記スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理を行うことを特徴とする撮像方法。
【請求項１３】
撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、
前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、
前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出ステップと、
前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、スポット光エリア毎の色情報を求め、前記求めた各色情報同士に一定値以上の差分があるか否かを判別する判別ステップと、を含み、
前記ゲイン算出ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出され、かつ前記スポット光エリア毎の色情報に一定値以上の差分がないと判別されると、全てのスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、前記スポット光エリア毎の色情報の差分に一つでも一定値以上の差分があると判別されると、予めスポット光シーンに対応する固定のホワイトバランスゲインが記憶されている記憶手段から該固定のホワイトバランスゲインを読み出し、
前記信号処理ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記取得ステップにより取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出ステップにより算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴とする撮像方法。
【請求項１４】
撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、
前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、
前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、を含み、
前記信号処理ステップは、前記取得ステップにより取得された画像信号の階調変換を行う階調変換ステップを含み、該階調変換ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記取得ステップにより取得された画像信号の明るい部分が硬調化するように階調変換することを特徴とする撮像方法。
【請求項１５】
前記露出制御ステップは、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出し、該算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きい場合には、前記一番大きいエリアの明るさのみに基づいて露出制御し、前記算出したエリアの面積が所定の閾値以下の場合には、前記検出されたスポット光エリアに依存しない被写体の明るさの測光を行い、該測光した明るさに基づいて露出制御することを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１６】
前記スポット光シーンの判定ステップは、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出し、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいときのみ、スポット光シーンと判定することを特徴とする請求項１０から１５のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１７】
前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出ステップを含み、
前記信号処理ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記取得ステップにより取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出ステップにより算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴とする請求項１０から１６のいずれか１項に記載の撮像方法。
【請求項１８】
前記階調変換ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの画像信号の明るい部分及び暗い部分が共に硬調化するように階調変換し、他のエリアの画像信号の暗い部分が軟調化するように階調変換することを特徴とする請求項１４に記載の撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び撮像方法に係り、特にスポット光シーンの撮像に適した撮像装置及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
店舗のショウウィンドウ、展示会場、結婚式場等では、主要被写体（展示品、人物等）を目立たせるとともに、見栄えをよくするために主要被写体にスポット光を当てている場合が多い。
【０００３】
スポット光は指向性が強く、輝度も高いため、スポット光が当たっているシーン（以下、「スポット光シーン」という）をデジタルカメラで撮像すると、スポット光が当たっている主要被写体が白飛びし、また、画像の白飛び部分では、色回りすること（飽和する領域の周辺部で色相がずれること）があった。
【０００４】
特許文献１には、明暗差が大きいシーンでも白飛び、黒潰れのない画像を得る技術が記載されている。即ち、特許文献１に記載の撮像装置は、明暗差が大きいシーンを撮像する場合、撮像素子のダイナミックレンジ（Ｄレンジ）の不足により、露光量の調節だけでは、明るい部分が飽和して白飛びが発生したり、暗い部分で黒潰れが発生したりするため、両方の部分を適正に再現できないという問題を解決するために、このようなシーンでは適正露出よりも露光量を小さくし、信号処理部において低輝度部に階調を多く割り当てるように階調補正を行うようにしている。
【０００５】
また、特許文献２に記載のデジタルカメラは、スポット光シーンのように撮影対象の輝度差が大きくても、撮影対象のうち低輝度の部分の割合が大きいときには、Ｄレンジ拡大処理を行わずに通常の処理を行い、暗い背景は黒潰れ又はそれに近い状態にし、無用なＤレンジ拡大処理を行わないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１０９５７９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９０８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の発明によれば、明暗差が大きいシーンでもＤレンジ拡大処理を行うことにより、白飛びや黒潰れのない画像を得ることができるが、例えば、スポット光を当てて主要被写体を目立たせているスポット光シーンでは、雰囲気を失った画像となってしまうという問題がある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の発明によれば、スポット光シーンのように撮影対象の輝度差が大きくても、撮影対象のうち低輝度の部分の割合が大きいときには、Ｄレンジ拡大処理を行わずに通常の処理を行い、暗い背景は黒潰れ又はそれに近い状態になることを許容することにより、背景との対比において、スポット光が当たっている主要被写体を目立たせることができるが、通常の処理を行っているだけであるため、スポット光が当たっている主要被写体に対して見栄えをよくする処理を行っていない。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、スポット光シーンの撮像時にスポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくすることができる撮像装置及び撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために請求項１に係る撮像装置は、被写体を撮像し、画像信号を取得する撮像手段と、前記撮像手段により取得された画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出するスポット光エリア検出手段と、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御手段と、前記撮像手段により取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定するスポット光シーン判定手段と、前記スポット光シーン判定手段による判定結果に応じて前記露出制御手段により露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理手段であって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うようにしたため、スポット光の当たっている主要被写体が白飛びすることがなく、また、スポット光シーンでは、スポット光シーンに特化した信号処理を行うことにより、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくするようにしている。
【００１２】
請求項２に示すように請求項１に記載の撮像装置において、前記露出制御手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出する算出手段と、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいか否かを判別する判別手段とを有し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいと判別されると、前記一番大きいエリアの明るさのみに基づいて露出制御し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値以下と判別されると、前記検出されたスポット光エリアに依存しない被写体の明るさの測光を行い、該測光した明るさに基づいて露出制御することを特徴としている。
【００１３】
例えば、一番大きいスポット光エリアの面積が所定の閾値よりも小さくなる場合には、主要被写体の見栄えをよくするシーンではないと判断し、画面全体の明るさを重視した露出制御を行うようにしている。
【００１４】
請求項３に示すように請求項１又は２に記載の撮像装置において、前記露出制御手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの面積を算出する算出手段を有し、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、前記算出手段により算出されたスポット光エリアの面積に基づいて一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアのみの明るさを測光し、該一番大きいエリアの明るさに基づいて露出制御を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、前記複数のスポット光エリアの明るさを測光し、該複数のスポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うことを特徴としている。
【００１５】
複数のスポット光エリアが検出された場合に、一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値以上の場合、一番大きいエリアに対応するスポット光のみが主要被写体に当たっていると考えられる。そこで、上記の場合には、一番大きいエリアのみの明るさに基づいて露出制御を行うことにより主要被写体の見栄えをよくする露出制御を行うようにしている。一方、一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値未満の場合には、全てのスポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行い、全てのスポット光エリアにわたって適切な露出制御を行うようにしている。
【００１６】
請求項４に示すように請求項１から３のいずれかに記載の撮像装置において、前記スポット光シーン判定手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出する算出手段と、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいか否かを判別する判別手段とを有し、前記判別手段により前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいと判別されたときのみ、スポット光シーンと判定することを特徴としている。
【００１７】
スポット光エリアのうちの一番大きいエリア（スポット光エリアが１つの場合も含む）の面積が所定の閾値よりも大きいと判別されたときのみ、スポット光シーンと判定し、これにより、主要被写体の見栄えをよくするためにスポット光が主要被写体に当たっているスポット光シーンとそれ以外のシーン（スポット光エリアが極めて小さいシーン）とを区別できるようにしている。
【００１８】
請求項５に示すように請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記信号処理手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの面積を算出する算出手段を有し、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、前記算出手段により算出されたスポット光エリアの面積に基づいて一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアの見栄えをよくするように特化した信号処理を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、スポット光シーンに特化した信号処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
複数のスポット光エリアのうちの一番大きいエリア（次に大きいエリアとの面積差が一定値以上あるエリア）に主要被写体が存在すると考えられるため、その一番大きいエリアに特化した信号処理を行うようにしている。
【００２０】
請求項６に示すように請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記信号処理手段は、前記撮像手段により取得した画像信号に対し、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアと他のエリアとで異なる信号処理を行うことを特徴としている。
【００２１】
スポット光シーンの画像内でスポット光エリアと他のエリアとで異なる信号処理を行うことにより、スポット光エリアの見栄えを更に良くできるようにしている。例えば、スポット光エリアの暗い部分（黒い被写体等）には階調をもたせ、他のエリアの暗い部分には階調をもたせないような処理を行うことができる。
【００２２】
請求項７に示すように請求項６に記載の撮像装置において、前記信号処理手段は、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアを強調し、前記スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理を行うことを特徴としている。
【００２３】
前記検出されたスポット光エリアを強調する信号処理は、前記スポット光エリアの明るさやホワイトバランス補正等を最適化し、前記スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理（例えば、明るさや彩度を抑制したり、ぼかしたりする処理等）を行うことにより、相対的にスポット光エリアが強調される場合も含む。
【００２４】
請求項８に示すように請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出手段を備え、前記信号処理手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記撮像手段により取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出手段により算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴としている。これにより、スポット光エリアのスポット光の光源色（色温度）に適したホワイトバランス補正を行うことができる。
【００２５】
請求項９に示すように請求項８に記載の撮像装置において、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出されると、スポット光エリア毎の色情報を求める色情報算出手段と、前記色情報算出手段により算出された各色情報同士をそれぞれ比較し、一定値以上の差分があるか否かを判別する判別手段と、を備え、前記ゲイン算出手段は、前記スポット光エリア検出手段により複数のスポット光エリアが検出され、かつ前記判別手段によりスポット光エリア毎の色情報に一定値以上の差分がないと判別されると、全てのスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、前記判別手段によりスポット光エリア毎の色情報の差分に一つでも一定値以上の差分があると判別されると、予めスポット光シーンに対応する固定のホワイトバランスゲインが記憶されている記憶手段から該固定のホワイトバランスゲインを読み出すことを特徴としている。
【００２６】
複数のスポット光エリアのうち、１つでも異なる色のスポット光が照射されているエリアが存在すると、適正なホワイトバランスゲインを算出することが難しくなるため、この場合には、一般的なスポット光シーンに対応した固定のホワイトバランスゲインを適用するようにしている。
【００２７】
請求項１０に示すように請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置において、前記信号処理手段は、前記撮像手段により取得された画像信号の階調変換を行う階調変換手段を含み、該階調変換手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記撮像手段により取得された画像信号の明るい部分が硬調化するように階調変換することを特徴している。
【００２８】
これによりスポット光エリアの明るい部分に多くの階調を割り当て、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくするようにしている。
【００２９】
請求項１１に示すように請求項１０に記載の撮像装置において、前記階調変換手段は、前記スポット光シーン判定手段によりスポット光シーンと判定されると、前記スポット光エリア検出手段により検出されたスポット光エリアの画像信号の明るい部分及び暗い部分が共に硬調化するように階調変換し、他のエリアの画像信号の暗い部分が軟調化するように階調変換することを特徴としている。
【００３０】
これによりスポット光エリアの明るい部分及び暗い部分に多くの階調を割り当てるとともに、他のエリアの暗い部分には階調を割り当てないようにし、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくするようにしている。
【００３１】
請求項１２に係る撮像方法は、撮像手段により撮像された被写体を示す画像信号を取得する取得ステップと、前記取得した画像信号に基づいてスポット光が当たっているスポット光エリアを検出する検出ステップと、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの明るさを測光し、該スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御する露出制御ステップと、前記取得された画像信号に基づいて主要被写体にスポット光が当たっているスポット光シーンか否かを判定する判定ステップと、前記判定ステップによる判定結果に応じて前記露出制御ステップにより露出制御され前記撮像手段により取得された画像信号に対し、スポット光シーンとそれ以外のシーンとで異なる信号処理を行う信号処理ステップであって、スポット光シーンと判定されると、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくスポット光シーンに特化した信号処理を行う信号処理ステップと、を含むことを特徴としている。
【００３２】
請求項１３に示すように請求項１２に記載の撮像方法において、前記露出制御ステップは、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出し、該算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きい場合には、前記一番大きいエリアの明るさのみに基づいて露出制御し、前記算出したエリアの面積が所定の閾値以下の場合には、前記検出されたスポット光エリアに依存しない被写体の明るさの測光を行い、該測光した明るさに基づいて露出制御することを特徴としている。
【００３３】
請求項１４に示すように請求項１２又は１３に記載の撮像方法において、前記露出制御ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、前記検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、該一番大きいエリアのみの明るさを測光し、該一番大きいエリアの明るさに基づいて露出制御を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、前記複数のスポット光エリアの明るさを測光し、該複数のスポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うことを特徴としている。
【００３４】
請求項１５に示すように請求項１２から１４のいずれか１項に記載の撮像方法において、前記スポット光シーンの判定ステップは、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアの面積を算出し、前記算出したエリアの面積が所定の閾値よりも大きいときのみ、スポット光シーンと判定することを特徴としている。
【００３５】
請求項１６に示すように請求項１２から１５のいずれか１項に記載の撮像方法において、前記信号処理ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、前記検出されたスポット光エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差を求め、その面積差が一定値以上の場合には、一番大きいエリアの見栄えをよくするように特化した信号処理を行い、前記求めた面積差が一定値未満の場合には、スポット光シーンに特化した信号処理を行うことを特徴としている。
【００３６】
請求項１７に示すように請求項１２から１６のいずれか１項に記載の撮像方法において、前記信号処理ステップは、前記取得ステップにより取得した画像信号に対し、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアと他のエリアとで異なる信号処理を行うことを特徴としている。
【００３７】
請求項１８に示すように請求項１７に記載の撮像方法において、前記信号処理ステップは、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアを強調し、前記スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理を行うことを特徴としている。
【００３８】
請求項１９に示すように請求項１２から１８のいずれか１項に記載の撮像方法において、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出するゲイン算出ステップを含み、前記信号処理ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記取得ステップにより取得した画像信号に対し、前記ゲイン算出ステップにより算出されたホワイトバランスゲインに基づいてホワイトバランス補正を行うことを特徴としている。
【００３９】
請求項２０に示すように請求項１９に記載の撮像方法において、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出されると、スポット光エリア毎の色情報を求め、前記求めた各色情報同士に一定値以上の差分があるか否かを判別する判別ステップとを含み、前記ゲイン算出ステップは、前記検出ステップにより複数のスポット光エリアが検出され、かつ前記スポット光エリア毎の色情報に一定値以上の差分がないと判別されると、全てのスポット光エリアの画像信号に基づいてホワイトバランスゲインを算出し、前記スポット光エリア毎の色情報の差分に一つでも一定値以上の差分があると判別されると、予めスポット光シーンに対応する固定のホワイトバランスゲインが記憶されている記憶手段から該固定のホワイトバランスゲインを読み出すことを特徴としている。
【００４０】
請求項２１に示すように請求項１２から２０のいずれか１項に記載の撮影方法において、前記信号処理ステップは、前記取得ステップにより取得された画像信号の階調変換を行う階調変換ステップを含み、該階調変換ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記取得ステップにより取得された画像信号の明るい部分が硬調化するように階調変換することを特徴としている。
【００４１】
請求項２２に示すように請求項２１に記載の撮像方法において、前記階調変換ステップは、前記判定ステップによりスポット光シーンと判定されると、前記検出ステップにより検出されたスポット光エリアの画像信号の明るい部分及び暗い部分が共に硬調化するように階調変換し、他のエリアの画像信号の暗い部分が軟調化するように階調変換することを特徴としている。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うようにしたため、スポット光の当たっている主要被写体が白飛びすることがなく適切な階調を持たせることができ、また、スポット光シーンに特化した信号処理を行うようにしたため、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る撮像装置の実施の形態を示すブロック図
【図２】スポット光シーンの一例を示す図
【図３】夜景シーンとスポット光シーンとを比較するために示した図
【図４】図１に示した撮像装置による撮像方法の第１の実施の形態を示すフローチャート
【図５】図１に示した撮像装置による撮像方法の第２の実施の形態を示すフローチャート
【図６】図１に示した撮像装置による撮像方法の第３の実施の形態を示すフローチャート
【図７】図１に示した撮像装置による撮像方法の第４の実施の形態を示すフローチャート
【図８】本図１に示した撮像装置による撮像方法の第５の実施の形態を示すフローチャート
【図９】階調変換特性が異なる３種類の階調変換ＬＵＴの入出力特性を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置及び撮像方法の実施の形態について説明する。
【００４５】
＜撮像装置＞
図１は本発明に係る撮像装置の実施の形態を示すブロック図である。
【００４６】
図１に示すように、本実施の形態の撮像装置１は、静止画や動画の撮像が可能なデジタルカメラであり、主として撮像部１０、中央処理装置（ＣＰＵ）２０、操作部３０、表示制御部３２、液晶モニタ３４、記録制御部３６、圧縮／伸張処理部４０、デジタル信号処理部４２、ＡＦ検出部４４、ＡＥ検出部４６、ＶＲＡＭ４８（Video Random Access Memory）、ＲＡＭ５０（Random Access Memory）、フラッシュメモリ５２、ＲＯＭ５４（Read Only Memory）、スポット光エリア検出部５６及びスポット光シーン判定部５８から構成されている。
【００４７】
撮像部１０は、フォーカスレンズ等を含む撮影レンズ１１Ａ、絞り１１Ｂ、及びメカシャッタ１１Ｃを含む光学ユニット１１と、ＣＣＤイメージセンサ、Ｃ−ＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子（以下、「ＣＣＤ」という）１２と、アナログ信号処理部１３と、Ａ／Ｄ変換器１４と、画像入力コントローラ１５と、レンズ駆動部１６と、絞り駆動部１７と、シャッタ駆動部１８と、ＣＣＤ駆動部１９とから構成されている。
【００４８】
光学ユニット１１の撮影レンズ１１Ａ、絞り１１Ｂ、及びメカシャッタ１１Ｃは、それぞれＣＰＵ２０からの指令によりレンズ駆動部１６、絞り駆動部１７及びシャッタ駆動部１８を介して駆動される。
【００４９】
ＣＰＵ２０は、撮像、表示、記録などカメラ全体の動作を統括制御する制御手段として機能し、操作部３０からの入力に基づき所定の制御プログラムに従って各部を制御する。
【００５０】
光学ユニット１１の撮影レンズ１１Ａ（フォーカスレンズ）は、ＣＰＵ２０からの指令によりレンズ駆動部１６を介して光軸方向に適宜駆動され、自動焦点制御（ＡＦ）が行われる。
【００５１】
光学ユニット１１の絞り１１Ｂは、例えばアイリス絞りで構成されており、絞り駆動部１７により駆動されて動作する。ＣＰＵ２０は、絞り駆動部１７を介して絞り１１Ｂの開口量（絞り値）を制御し、ＣＣＤ１２への入射光量を制御する。
【００５２】
メカシャッタ１１Ｃは、ＣＣＤ１２への露光終了後、該ＣＣＤ１２から画像信号の読み出し時にＣＣＤ１２に光が入射しないように遮光するもので、これによりスミアの発生を防止する。
【００５３】
ＣＣＤ１２は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが所定のパターンで配列（ベイヤー配列、ハニカム配列等）されたカラーＣＣＤで構成されている。ＣＣＤ１２は、その受光面に多数のフォトダイオードが二次元的に配列されている。光学ユニット１１によってＣＣＤ１２の受光面上に結像された被写体の光学像は、このフォトダイオードによって入射光量に応じた信号電荷に変換される。各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ２０の指令に従ってＣＣＤ駆動部１９から与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）としてＣＣＤ１２から順次読み出される。
【００５４】
尚、ＣＰＵ２０からの指令によりＣＣＤ１２からの電荷の排出及び読出しを制御し、フォトダイオードへの電荷蓄積時間（シャッタ速度）を制御する、いわゆる電子シャッタの機能が備えられている。
【００５５】
アナログ信号処理部１３は、ＣＣＤ１２から出力された画像信号に含まれるリセットノイズ（低周波）を除去するための相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、画像信号を増幅し、一定レベルの大きさにコントロールするためのＡＧＳ回路を含み、ＣＣＤ１２から出力される画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに増幅する。Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログ信号処理部１３から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。画像入力コントローラ１５は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された画像信号を取り込んで、ＲＡＭ５０に一時的に格納する。
【００５６】
デジタル信号処理部４２は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、輝度・色差信号生成回路、輪郭補正回路、色補正回路等を含み、ＣＰＵ２０からの指令に従い、Ａ／Ｄ変換器１４から入力されたデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に所要の信号処理を施して、輝度データ（Ｙデータ）と色差データ（Ｃｒ，Ｃｂデータ）とからなる画像データ（ＹＵＶデータ）を生成する。デジタル信号処理部４２で生成された画像データは、圧縮／伸張処理部４０に出力される。尚、デジタル信号処理部４２の詳細については後述する。
【００５７】
操作部３０は、シャッタボタン、電源スイッチ、モードダイヤル、ズームボタン、十字ボタン、ＭＥＮＵ／ＯＫボタン、ＤＩＳＰボタン、ＢＡＣＫボタンなどを含む。
【００５８】
バス６０を介して接続された表示制御部３２は、ＶＲＡＭ４８に一時記憶された表示用の画像データを読み出して液晶モニタ３４に出力し、液晶モニタ３４の表示制御を行い、撮像部１０により所定のフレームレートで撮像される画像データに基づいてライブビュー画像（スルー画）を表示させたり、本撮像された静止画を再生表示させたりする。
【００５９】
ＡＦ検出部４４は、自動焦点制御（ＡＦ）用の焦点評価値を算出する部分であり、撮像部１０の画像入力コントローラ１５を介して入力するＲ、Ｇ、Ｂ信号のうちの、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面に設定された所定のフォーカスエリア内の信号を切り出すフォーカスエリア抽出部、及びフォーカスエリア内の絶対値データを積算する積算部を含み、この積算部で積算されたフォーカスエリア内の絶対値データを焦点評価値としてＣＰＵ２０に出力する。
【００６０】
ＣＰＵ２０は、ＡＦ制御時にＡＦ検出部４４から出力される焦点評価値が極大となるフォーカスレンズの位置をサーチし、その位置にフォーカスレンズを移動させることにより、主要被写体への焦点合わせを行う。即ち、ＣＰＵ２０は、ＡＦ制御時、まずフォーカスレンズを至近から無限遠までレンズ駆動部１６を介して移動させ、その移動過程で逐次ＡＦ検出部４４から焦点評価値を取得し、その焦点評価値が極大となる位置を検出する。そして、検出された焦点評価値が極大の位置を合焦位置と判定し、その位置にフォーカスレンズを移動させる。これにより、フォーカスエリアに位置する被写体（主要被写体）にピントが合わせられる。
【００６１】
ＡＥ検出部４６は、撮像部１０の画像入力コントローラ１５を介して入力するＲ、Ｇ、Ｂ信号を取り込み、ＡＥ（自動露出制御）に必要な積算値を算出する。即ち、ＡＥ検出部１４６は、一画面を複数のエリア（例えば、１６×１６＝２５６エリア）に分割し、分割された分割エリア毎にＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値を算出する。
【００６２】
ＣＰＵ２０は、ＡＥ制御時にＡＥ検出部４６で算出された分割エリアごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号の積算値（又はＧ信号のみの積算値）を取得し、被写体の明るさ（撮影ＥＶ値）を求めて、適正な露出量を得るための露出設定を行う。即ち、絞り値、シャッタ速度、及び感度を設定する。尚、上記露出設定の詳細については後述する。
【００６３】
ＶＲＡＭ４８は、画像表示専用の一時記憶領域として利用され、ＲＡＭ５０は、ＣＰＵ２０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データの一時記憶領域として利用される。
【００６４】
フラッシュメモリ５２には、ユーザ設定情報等の撮像装置１の動作に関する各種設定情報等が格納され、ＲＯＭ５４には、このＣＰＵ２０が実行する制御プログラム及び制御に必要な各種データ等が格納されている。
【００６５】
圧縮／伸張処理部４０は、ＣＰＵ２０からの指令に従い、デジタル信号処理部４２で処理された画像データ（ＹＣデータ）に所定形式の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、ＣＰＵ２０からの指令に従い、記録メディア３８から記録制御部３６を介して入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施し、非圧縮の画像データを生成する。尚、本実施の形態の撮像装置１では、静止画に対しては、ＪＰＥＧ規格に準拠した圧縮処理が施され、動画に対してはＭＰＥＧ２規格に準拠した圧縮処理が施される。
【００６６】
記録制御部３６は、ＣＰＵ２０からの指令に従い、記録メディア（メモリカード）３８に対してデータの読み／書きを制御する。
【００６７】
スポット光エリア検出部５６は、ＡＥ検出部４６により算出された分割エリア毎の分割測光値に基づいて、スポット光が主要被写体に当たっているスポット光エリアを検出する。
【００６８】
スポット光エリア検出部５６は、画面中央部や人物の場合には顔検出された顔などの注目するエリアの周りのエリアが一定以上明るければ、スポット光が当たっていると判断する。例えば、図２に示す画像の場合、エリアＡ，Ｂは周辺が明るいからスポット光が当たっていると判断し、エリアＣは周辺も暗いからスポット光が当たっていないと判断し、エリアＤはエリア自身は暗いが、周りが明るいからスポット光が当たっていると判断する。また、スポット光による照明は、指向性が強く、該スポット光が当たっているエリアと当たっていないエリアとの境界が分かりやすいため、その境界の情報も利用することができる。
【００６９】
スポット光シーン判定部５８は、スポット光が使用されているシーンか否かを判定する。スポット光が使用されているかどうかは、例えば、スポット光源としてよく使われる、発光ダイオード（ＬＥＤ）の分光特性や指向性などの情報から推測することができる。
【００７０】
また、スポット光は、主要被写体を強調するために使用するものであるため、画面内で一定の面積以上を占めるスポット光エリアが１つ以上存在していることが必要である。即ち、スポット光エリア検出部５６により検出されたスポット光エリアの面積を求め、少なくとも１つのスポット光エリアの面積が、一定の面積以上であることをスポット光シーンの判定の条件とする。
【００７１】
例えば、図３（Ａ）に示す夜景シーンでは、明るい所が点として数多く写るが、１つの明るい点は小さいため、スポット光シーンとは判定せず、図３（Ｂ）に示すように画面内で一定の面積以上を占めるシーンをスポット光エリアとして判定する。尚、スポット光シーンの判定は、この実施の形態に限定されない。
【００７２】
ＣＰＵ２０は、ＡＥ検出部４６から入力する分割エリア毎の分割測光値に基づいて、例えば、各分割測光値を重み付け平均した中央重点測光、各分割測光値を平均した平均測光等の通常の測光値を求めて撮影ＥＶ値を決定するとともに、スポット光シーン判定部５８により撮影シーンがスポット光シーンと判定されると、スポット光シーン用の測光を行い、少なくともスポット光エリアが白飛びしないように撮影ＥＶ値を決定し、露出制御を行う。尚、顔検出機能を有する撮像装置において、顔検出が行われる場合には、顔エリアに対応する分割測光値を使用して撮影ＥＶ値を決定し、顔エリアが適正な明るさになるように露出制御する。
【００７３】
また、デジタル信号処理部４２は、撮像部１０から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ信号に対してホワイトバランス補正、ガンマ補正等の各種の信号処理を行うが、スポット光シーン判定部５８により撮影シーンがスポット光シーンと判定されると、通常のシーンにおける信号処理とは異なるスポット光シーン用の信号処理（主要被写体の見栄えをよくするための信号処理）を行う。尚、スポット光シーン用の測光方法、及びスポット光シーン用の信号処理の詳細については後述する。
【００７４】
＜撮像方法＞
〔第１の実施の形態〕
図４は図１に示した撮像装置１による撮像方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。
【００７５】
撮影モードが設定されると、撮影スタンバイ状態になり、ＣＰＵ２０は、撮像部１０により被写体を所定のフレームレートで連続的に撮像させ、連続したスルー画用の画像信号を取得するとともに、スルー画を液晶モニタ３４に表示させているが、二段ストロークのシャッタが半押しされると、撮影準備状態となり、ＡＥ及びＡＦ制御を行う。ＣＰＵ２０は、シャッタの半押し時にスポット光エリア検出部５６及びスポット光シーン判定部５８における検出結果に基づいて判定されるスポット光があるスポット光シーンか否かに応じて、露出制御（ＡＥ制御）を切り替える（ステップＳ１０）。即ち、スポット光があるスポット光シーンの場合には、ステップＳ１２に遷移させ、スポット光がないスポット光シーン以外のシーン（通常シーン）の場合には、ステップＳ１６に遷移させる。
【００７６】
ＣＰＵ２０は、スポット光シーンの場合には、スポット光エリア検出部５６により検出されたスポット光エリアの情報（分割エリアの位置情報等）を取得し（ステップＳ１２）、このスポット光エリアの情報に基づいてＡＥ検出部４６により算出された分割エリア毎の分割測光値のうち、スポット光が当たっている分割エリアの分割測光値のみを使用して、撮影ＥＶ値を算出する（ステップＳ１４）。この撮影ＥＶ値の算出方法としては、スポット光が当たっているスポット光エリア内の輝度分布（分割測光値の分布）からスポット光エリアが適正な露出になるよう撮影ＥＶ値を算出したり、スポット光エリア内の分割測光値のうちの最大の分割測光値に基づいてその分割エリアに対応する画像データが飽和しないように撮影ＥＶ値を算出する。
【００７７】
一方、ＣＰＵ２０は、スポット光シーン以外のシーンの場合には、ＡＥ検出部４６により算出された分割エリア毎の分割測光値に基づいて中央重点測光等の通常の撮影ＥＶ値を算出する（ステップＳ１６）。
【００７８】
その後、二段ストロークのシャッタが全押しされると、ＣＰＵ２０は、本撮像を行う。即ち、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１４又はＳ１６で算出された撮影ＥＶ値に基づいて絞り１１Ｂ、及びＣＣＤ１２における電荷蓄積時間（シャッタ速度）を制御することにより露出制御を行い、本撮像を行う（ステップＳ１８）。
【００７９】
続いて、ＣＰＵ２０は、ステップＳ１８での本撮像が、スポット光が当たっているエリアがあるスポット光シーンに対応する露出制御が行われたものか、通常の露出制御が行われたかを判別し、その判別結果に応じてデジタル信号処理部４２でのデジタル信号処理を切り替えさせる（ステップＳ２０）。即ち、スポット光が当たっているエリアがあるスポット光シーンの場合には、ステップＳ２２に遷移させ、通常シーンの場合には、ステップＳ２４に遷移させる。
【００８０】
デジタル信号処理部４２は、ＣＰＵ２０からの指令によりスポット光シーンに対応するＲ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル信号処理と、通常シーンに対応するＲ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル信号処理とを切り替えて行い、スポット光シーンの場合には、そのスポット光シーンに特化したデジタル信号処理を行い（ステップＳ２２）、通常シーンの場合には、通常のデジタル信号処理を行う（ステップＳ２４）。
【００８１】
ここで、スポット光シーンに特化したデジタル信号処理とは、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくするためのデジタル信号処理であり、例えば、スポット光が当たっている主要被写体を強調するような階調補正（ガンマ補正）や、スポット光が当たっている主要被写体の色再現性をよくするホワイトバランス補正等の信号処理を言う。
【００８２】
例えば、図３（Ａ）に示すような夜景シーンでは、暗い部分が階調を持つように（明るくなるように）補正して人の見た感じに近づける階調補正を行うのに対し、図３（Ｂ）に示すようなスポット光シーンでは、主要被写体の強調効果を狙っているため、暗い所は通常シーンのように階調を持たないように（又は敢えて黒潰れするように）階調補正を行う。
【００８３】
また、スポット光シーンでは、スポット光エリアのみからスポット光の光源色（色温度）を特定し、その光源色下での主要被写体の色再現性を最適にするホワイトバランス補正を行う。更に、スポット光シーンでは、輪郭強調を強めにし、主要被写体をより鮮明にする。尚、スポット光シーンに特化したデジタル信号処理は、上記の例に限らず、種々のものが考えられ、要はスポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくする処理であれば、如何なるものでもよい。
【００８４】
上記のようにスポット光シーンの場合には、スポット光エリアの明るさに基づいて露出制御を行うようにしたため、スポット光の当たっている主要被写体が白飛びすることがなく適切な階調を持たせることができ、また、スポット光シーンに特化した信号処理を行うようにしたため、スポット光が当たっている主要被写体の見栄えをよくすることができる。
【００８５】
〔第２の実施の形態〕
図５は図１に示した撮像装置１による撮像方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
図５に示す第２の実施の形態は、図４に示した第１の実施の形態と比較して、一点鎖線で囲んだ部分の処理が追加されている点で相違する。
【００８７】
即ち、スポット光が当たっているエリアが検出された場合、スポット光が当たっている全エリアの面積を検出する（ステップＳ３０）。そして、全エリアのうちの一番大きいエリアの面積が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判別する（ステップＳ３２）。尚、前記閾値は、予めパラメータとして記憶された値を使用する。また、スポット光が当たっているエリアが１つの場合には、そのエリアが一番大きいエリアとなる。
【００８８】
ステップＳ３２で、一番大きいエリアの面積が閾値よりも大きいと判別された場合には、ステップＳ１４に遷移させ、ここで、スポット光が当たっている分割エリアの分割測光値のみを使用した撮影ＥＶ値の算出を行う。
【００８９】
同様に、デジタル信号処理を行う場合も、一番大きいエリアの面積が予め設定されている閾値よりも大きいか否かを判別し（ステップＳ３４）、大きい場合（「Yes」の場合)には、スポット光シーンに特化したデジタル信号処理を行うステップＳ２２に遷移させ、小さい場合（「Ｎｏ」の場合）には、通常のデジタル信号処理を行うステップＳ２４に遷移させる。
【００９０】
上記のようにスポット光が当たっているエリアがあった場合でも、それが予め設定した閾値よりも小さい場合（撮影画面内で非常に小さい場合）には、撮影者としてはスポット光が当たった主要被写体そのものだけではなく、例えば、ショウウィンドウの周りの町並みも撮像する狙いがある可能性が高い。そのような場合に、スポット光の面積を判断基準として、より撮影者の意図に近い画質を提供できるようにしている。
【００９１】
〔第３の実施の形態〕
図６は図１に示した撮像装置１による撮像方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００９２】
図６に示す第３の実施の形態は、図４に示した第１の実施の形態と比較して、一点鎖線で囲んだ部分の処理が追加されている点で相違する。
【００９３】
即ち、スポット光が当たっているエリアが検出された場合、スポット光が当たっている全エリアの面積を検出する（ステップＳ４０）。そして、スポット光が当たっている全エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値以上か否かを判別する（ステップＳ４２）。尚、前記一定値は、予めパラメータとして記憶された値を使用する。また、スポット光が当たっているエリアが１つの場合には、そのエリアの面積がそのまま面積差となる。
【００９４】
ステップＳ４２で、一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値以上と判別された場合には、ステップＳ４４に遷移させ、面積差が一定値未満と判別された場合には、ステップＳ４６に遷移させる。
【００９５】
ステップＳ４４では、一番大きいエリアに対応する分割エリアの分割測光値のみを使用した撮影ＥＶ値の算出を行い、ステップＳ４６では、全てのスポット光エリアに対応する分割エリアの分割測光値のみを使用した撮影ＥＶ値の算出を行う。
【００９６】
同様に、デジタル信号処理を行う場合も、スポット光が当たっている全エリアのうちの一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値以上か否かを判別し（ステップＳ４８）、一番大きいエリアと次に大きいエリアとの面積差が一定値以上と判別された場合には、ステップＳ５０に遷移させ、面積差が一定値未満と判別された場合には、ステップＳ５２に遷移させる。
【００９７】
ステップＳ５０、Ｓ５２では、それぞれスポット光シーンに特化したデジタル信号処理を行うが、ステップＳ５０では一番大きいエリアの情報を用いたデジタル信号処理を行い、ステップＳ５２では、全てのスポット光エリアの情報を用いたデジタル信号処理を行う点で相違する。
【００９８】
複数のスポット光エリアが検出された場合、その内の一番大きいエリアが他のエリアに比べて極端に大きい場合には、その一番大きいエリアが主要被写体が存在するエリアであり、そのエリアの見栄えをよくしたいと考えるのが普通である。よって、一番大きいエリアが他のエリアに比べて極端に大きい場合には、スポット光エリア毎に分割測光値や色温度情報が異なっていても、あくまで主要被写の見栄えを最適にするために、一番大きいエリアのみの分割測光値等を使用し、スポット光シーンの意図に応じた露出制御及びデジタル信号処理を行う。
【００９９】
〔第４の実施の形態〕
図７は図１に示した撮像装置１による撮像方法の第４の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１００】
図７に示す第４の実施の形態は、図４に示した第１の実施の形態と比較して、一点鎖線で囲んだ部分の処理が相違する。
【０１０１】
図７のステップＳ６０では、スポット光エリアが１つか否かを判別し、スポット光エリアが１つの場合（「Yes」の場合)には、ステップＳ６２に遷移させ、スポット光エリアが複数の場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ６６に遷移させる。
【０１０２】
ステップＳ６２では、１つのスポット光エリア内の分割エリア毎の色情報（例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの積算値の比（Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｂ）の、Ｂ／Ｇ軸，Ｒ／Ｂ軸を有する色空間上における分布に基づいてそのスポット光エリアの色情報を算出し、この色情報を所定の色（例えば、Ｂ／Ｇ＝Ｒ／Ｂ＝１）にするためのホワイトバランスゲイン（ＷＢゲイン）を算出する。この算出したＷＢゲインをＲ、Ｇ、Ｂ信号に乗算することにより、ホワイトバランス補正を行う。
【０１０３】
一方、スポット光エリアが複数存在する場合には、各エリアの色情報をそれぞれ算出し（ステップＳ６６）、これらの色情報のうち１つでも色情報が大きく異なるエリアがあるか否かを判別する（ステップＳ６８）。
【０１０４】
尚、色情報の定義は、上記のＢ／Ｇ軸，Ｒ／Ｂ軸を有する色空間上の色情報に限らず、ＲＧＢ、Ｌ＊ａ＊ｂ，ＣＭＹでもよく、要は色が識別できる情報であれば如何なるものでもよい。また、各スポット光エリアの色情報のうち１つでも色情報が大きく異なる（一定値以上異なる）エリアの検出は、定義された色情報（Ｂ／Ｇ，Ｒ／Ｂ、あるいはＲＧＢ等）に対してそれぞれ閾値をパラメータで与えたおき、全てのエリア同士の差分値のうちのいずれかが、閾値と比較して一定値以上異なるか否かにより検出する。また、全てのエリア同士の比較を行わずに、処理の特性上一定以上差分のあるエリア同士が１つでも見つかった場合は処理を中断してもよい。
【０１０５】
そして、１つでも色情報が大きく異なるエリアがある場合(「Yes」の場合)には、予めパラメータとして記憶されたスポット光シーン用の固定値であるＷＢゲイン値をホワイトバランス補正に適用する（ステップＳ７０）。また、各エリアの色情報に大きな差がない場合（「Ｎｏ」の場合）には、全てのスポット光エリアの色情報に基づいてＷＢゲインを算出し、この算出したＷＢゲインをホワイトバランス補正に適用する（ステップＳ７２）。
【０１０６】
上記のようにしてスポット光シーンに対するホワイトバランス補正を行った後、スポット光シーンに特化したホワイトバランス補正以外の他のデジタル信号処理を行う（ステップＳ６４）。
【０１０７】
一方、ステップＳ２０にてスポット光エリアがないと判別されると、画面全体のＲ、Ｇ、Ｂ信号から通常のＷＢゲインを算出し、この算出したＷＢゲインをホワイトバランス補正に適用し（ステップＳ７４）、その後、通常のホワイトバランス補正以外の他のデジタル信号処理を行う（ステップＳ７６）。尚、これらのステップＳ７４、Ｓ７６の処理は、図４に示したステップＳ２４の処理と同等のものである。
【０１０８】
この第４の実施の形態によれば、例えば、ショウウィンドウなどで色の異なるスポット光が使用されている場合は、意図して別々の色のスポット光を使っている場合が多い。この場合、いずれの色のスポット光の光源色でＷＢゲインを算出すべきかが不明となるため、例えば、Ｄ５０光源用のＷＢゲイン（いわゆる晴れゲイン）などを使用することにより、それぞれのスポット光の色をシーンの特徴として画像に現すことができる。
【０１０９】
〔第５の実施の形態〕
図８は図１に示した撮像装置１による撮像方法の第５の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図８に示す第５の実施の形態は、図４に示した第１の実施の形態と比較して、一点鎖線で囲んだ部分の処理が相違する。
【０１１１】
第５の実施の形態では、スポット光シーンの画像に対する階調変換処理を行う際、１画面中のスポット光エリアと他のエリアとで階調変換特性を異ならせている。
【０１１２】
図８のステップＳ８０では、１画面中の全エリアに対する階調変換処理が終了したか否かを判別する。終了した場合には(「Yes」の場合)には、ステップＳ８２に遷移させ、終了していない場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ８４に遷移させる。
【０１１３】
ステップＳ８４では、階調変換しようとする対象画素が、スポット光エリア内の画素か否かを判別し、スポット光エリア内の画素の場合(「Yes」の場合)には、ステップＳ８６に遷移させ、スポット光エリア外の画素の場合（「Ｎｏ」の場合）には、ステップＳ８８に遷移させる。
【０１１４】
ステップＳ８６では、スポット光エリア内の画素の画像信号に対してＤレンジを拡大する階調変換処理を行い、ステップＳ８８では、スポット光エリア外の画素の画像信号に対して暗い部分の輝度を低減させる階調変換処理を行う。
【０１１５】
上記ステップＳ８６、Ｓ８８での階調変換処理は、例えば、デジタル信号処理部４２のガンマ補正回路により行うことができる。
【０１１６】
即ち、ガンマ補正回路は、図９のグラフ（１）〜（３）に示すような複数の階調変換特性を示す階調変換ルックアップテーブル（階調変換ＬＵＴ）を有しており、スポット光エリア内の画素の画像信号の場合には、グラフ（１）に対応する階調変換ＬＵＴを選択して階調変換し、明るい部分については白飛びしないように、かつ暗い部分については黒潰れしないように明暗共にＤレンジが拡がって階調を持つように（硬調化するように）階調変換する。また、スポット光エリア外の画素の画像信号の場合には、グラフ（３）に対応する階調変換ＬＵＴを選択して階調変換し、暗い部分はより輝度を下げる（軟調化する）ように階調変換処理を行う。
【０１１７】
尚、図９に示す階調変換ＬＵＴでは、１４ビットの入力データを階調変換して８ビットの出力データに変換している。また、ステップＳ２４での通常シーンの場合の階調変換は、図９のグラフ（２）に対応する階調変換ＬＵＴを選択して階調変換を行う。
【０１１８】
上記のようにしてスポット光シーンの画像の全エリアの階調変換処理が終了すると、スポット光シーンに特化したその他のデジタル信号処理を行う（ステップＳ８２）。
【０１１９】
スポット光は指向性が強いため、スポット光が当たっているエリアは明るく、当たっていないエリアは暗い傾向にある。第５の実施の形態によれば、スポット光が当たっているエリアは白飛びしないようにし（又は多くの階調が割り当てられるようにし）、スポット光が当たらずに暗いところはより暗くし（割り当てる階調を少なくし）、これにより主要被写体の見栄えをよくすることができる。
【０１２０】
尚、スポット光が当たっているエリアでも、主要被写体そのものが反射率の小さい黒や、凹凸があり影となる部分がある場合、単に暗い所を暗くするという処理では、主要被写体の見栄えはよくならないが、第５の実施の形態によれば、このような場合でも主要被写体の見栄えをよくすることができる。
【０１２１】
尚、第５の実施の形態では、スポット光シーンのうちのスポット光が当たっているスポット光エリアとスポット光エリア以外の他のエリアとで異なる信号処理を行い（階調変換特性を異ならせ）、スポット光エリアを強調するとともに、スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくするようにしているが、これに限らず、スポット光エリアを強調する信号処理は、スポット光エリア内の明るさやホワイトバランス補正等を最適化し、スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理を行うことにより、相対的にスポット光エリアを強調するようにしてもよい。スポット光エリア以外の他のエリアを目立たなくする信号処理としては、例えば、明るさや彩度を抑制したり、ぼかしたりする処理等が考えられる。
【０１２２】
〔その他〕
第１の実施の形態から第５の実施の形態は、適宜組み合わせて適用してもよい。
【０１２３】
また、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２４】
１…撮像装置、１０…撮像部、１１…光学ユニット、１２…撮像素子（ＣＣＤ）、２０…中央処理装置（ＣＰＵ）、３０…操作部、４２…デジタル信号処理部、４４…ＡＦ検出部、４６…ＡＥ検出部、５６…スポット光エリア検出部、５８…スポット光シーン判定部
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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