(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を映像信号に変換して出力する撮像手段と、
前記撮像手段から出力された前記映像信号に対して、ホワイトバランス補正処理を含む自動補正処理を行う自動補正手段と、
前記自動補正手段により自動補正処理された前記映像信号に対して、ユーザにより指示された画質変更効果を得るための画質変更処理を行う画質変更処理手段と、
前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうち、最大値を示す第１の評価値を求める第１の評価値検出手段と、
前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号の輝度を示す第２の評価値を検出する第２の評価値検出手段と、
前記画質変更処理手段が前記映像信号に対して行った前記画質変更処理に係る画質変更効果の量と、前記自動補正手段が前記映像信号に対して行った自動補正処理の信頼度の少なくともいずれか一方に応じて、前記第１の評価値と前記第２の評価値との加重平均により制御評価値を算出し、該制御評価値に基づいて、露出制御を行う露出制御手段とを有し、
前記露出制御手段は、前記画質変更効果の量が大きいほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくし、前記信頼度が低いほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくすることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記画質変更処理は、前記映像信号のホワイトバランス、ブラックバランス、カラーバランスのうち、少なくとも１つをずらす処理を含み、前記画質変更効果の量は、ホワイトバランスのずらし量、ブラックバランスのずらし量、カラーバランスのずらし量のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記自動補正処理の信頼度は、ホワイトバランス補正処理の信頼度であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出制御手段は、前記画質変更効果の量が、予め設定されている第１の閾値を下回った場合に、前記第１の評価値の重みを１、前記第２の評価値の重みを０とし、前記画質変更効果の量が前記第１の閾値よりも大きい予め設定されている第２の閾値を上回った場合に、前記第１の評価値の重みを０、前記第２の評価値の重みを１とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露出制御手段は、前記自動補正処理の信頼度が、予め設定されている第４の閾値を上回った場合に、前記第１の評価値の重みを１、前記第２の評価値の重みを０とし、前記自動補正処理の信頼度が、前記第４の閾値よりも小さい予め設定されている第３の閾値を下回った場合に、前記第１の評価値の重みを０、前記第２の評価値の重みを１とすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体像を映像信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記映像信号に対して、ホワイトバランス補正処理を含む自動補正処理を行う自動補正手段と、前記自動補正手段により自動補正処理された前記映像信号に対して、ユーザにより指示された画質変更効果を得るための画質変更処理を行う画質変更処理手段とを有する撮像装置における露出制御方法であって、
第１の評価値検出手段が、前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうち、最大値を示す第１の評価値を求める第１の評価値検出工程と、
第２の評価値検出手段が、前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号の輝度を示す第２の評価値を検出する第２の評価値検出工程と、
露出制御手段が、前記画質変更処理手段が前記映像信号に対して行った前記画質変更処理に係る画質変更効果の量と、前記自動補正手段が前記映像信号に対して行った自動補正処理の信頼度の少なくともいずれか一方に応じて、前記第１の評価値と前記第２の評価値との加重平均により制御評価値を算出する算出工程と、
前記露出制御手段が、前記算出工程で算出した前記制御評価値に基づいて、露出制御を行う露出制御工程とを有し、
前記算出工程では、前記画質変更効果の量が大きいほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくし、前記信頼度が低いほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくすることを特徴とする露出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の露出制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像装置において、露出制御に用いる測光値として、輝度評価値と、映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうち、最大値を評価値として出力したものであるＮＡＭ評価値がある。通常の自動露出制御においては、ホワイトバランスが合っていることを前提とした場合、ＮＡＭ評価値を測光値として用いて自動露出制御を行ったほうが好適な露出制御を行うことができるとして、通常はＮＡＭ評価値を測光値として用いて露出制御している。
【０００３】
図５は、従来の撮像装置の概略構成を示す図である。図５において、レンズ１９１の後方には絞り１９２が配置されており、レンズ１９１、絞り１９２を介して入射した光は、撮像素子１９５の結像面上に被写体像として結像される。撮像素子１９５において、結像された被写体像は光信号から映像信号に変換される。撮像素子１９５により得られた映像信号は、マイクロコンピュータ１９９を介してＮＡＭ評価値検出部１９７に送られ、ＮＡＭ評価値検出部１９７において、ＮＡＭ評価値が求められる。そして、マイクロコンピュータ１９９は、ＮＡＭ評価値検出部１９７から得られるＮＡＭ評価値に基づき、露出制御部１９３を通じて、絞り１９２の制御、撮像素子１９５のシャッタースピードの制御、ゲイン制御を行うことで、露出制御を行う。
【０００４】
一方、従来技術として、例えば、特許文献１に記載されているような方法で適正露出値に対する補正量を求めるものがある。この方法では、まず、画面全体を複数のエリアに分割した複数のエリアのうち、白色を代表色とする白色エリアを判別し、画面全体における白色エリアの個数に応じて白色エリアの全体に対する占有度を求める。そして、求めた全体に対する占有度と露出補正量の最大値とを乗算して、適正露出値に対する補正量を求める。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３６４３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、色味を大きく変化させる画質変更効果を持つ画質変換フィルタを用いる場合のように、意図的にホワイトバランスを大きくずらすことがある。また、ユーザによる画質設定において意図的にホワイトバランスを大きくずらしたり、オートホワイトバランス補正制御において大きくホワイトバランスがずれてしまっている場合がある。このような通常とは異なりホワイトバランスが白色から大きくずれているような場合にＮＡＭ評価値を用いると、色味の影響を受け、通常の適正な露出制御から大きくずれてしまう。
【０００７】
また、特許文献１に記載されている上述した方法では、白色エリアが存在することを前提としており、画質変更効果等により画面全体が有彩色となる場合には、効果的ではない。
【０００８】
また、ＮＡＭ評価値の代わりに輝度評価値を用いると、ホワイトバランスのずれに伴う色味の影響を受けなくなるが、通常の露出制御とは異なる性能になってしまう。
【０００９】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像装置における画質変更処理や、オートホワイトバランス等の自動補正処理の性能の良し悪しによる自動露出制御の性能変化を軽減し、自動露出制御の性能を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体像を映像信号に変換して出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記映像信号に対して、ホワイトバランス補正処理を含む自動補正処理を行う自動補正手段と、前記自動補正手段により自動補正処理された前記映像信号に対して、ユーザにより指示された画質変更効果を得るための画質変更理を行う画質変更処理手段と、前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうち、最大値を示す第１の評価値を求める第１の評価値検出手段と、前記画質変更処理手段により画質変更処理された前記映像信号の輝度を示す第２の評価値を検出する第２の評価値検出手段と、前記画質変更処理手段が前記映像信号に対して行った前記画質変更処理に係る画質変更効果の量と、前記自動補正手段が前記映像信号に対して行った自動補正処理の信頼度の少なくともいずれか一方に応じて、前記第１の評価値と前記第２の評価値との加重平均により制御評価値を算出し、該制御評価値に基づいて、露出制御を行う露出制御手段とを有し、前記露出制御手段は、前記画質変更効果の量が大きいほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくし、前記信頼度が低いほど、前記第２の評価値に対する重みを相対的に大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、撮像装置における画質変更処理や自動補正処理の性能の良し悪しによる自動露出制御の性能変化を軽減し、自動露出制御の性能を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置の概略構成を示す図。
【図２】本発明の実施形態における撮像装置の概観を示す斜視図。
【図３】第１の実施形態の撮像装置における露出制御を示すフローチャート。
【図４】第２の実施形態の撮像装置における露出制御を示すフローチャート。
【図５】従来の撮像装置の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態における撮像装置の概略構成を示す図である。図１において、レンズ１０１の後方には絞り１０２が配置されており、レンズ１０１、絞り１０２を介して入射した光は、撮像素子１０５の結像面上に被写体像として結像される。撮像素子１０５において、結像された被写体像は光信号から映像信号に変換される。撮像素子１０５により得られた映像信号は、マイクロコンピュータ１１０に送られ、ホワイトバランス補正処理、ガンマ処理、色変換処理などの自動補正処理が施される。
【００１５】
マイクロコンピュータ１１０で信号処理が施された映像信号は、ＮＡＭ評価値検出部１０７、輝度評価値検出部１０８、フィルタ効果処理部１０９に送られる。フィルタ効果処理部１０９では、ユーザにより指示された画質変更効果を得るためのホワイトバランス、ブラックバランス、カラーバランスなどを含む画質変更処理を施すことができる。ここでは、ホワイトバランス、ブラックバランス、カラーバランスを意図的にずらすことで、ユーザにより指示されたように画像の色味を変化させることができる。
【００１６】
ＮＡＭ評価値検出部（第１の評価値検出部）１０７は、露出制御に用いる測光値のうち、映像信号のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のうち、最大値を示すＮＡＭ評価値（第１の評価値）の検出を行う。輝度評価値検出部（第２の評価値検出部）１０８は、露出制御に用いる測光値のうち、輝度評価値（第２の評価値）の検出を行う。マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値検出部１０７から得られるＮＡＭ評価値、および、輝度評価値検出部１０８から得られる輝度評価値に基づき、露出制御部１０３を通じて、露出制御を行う。ここで、露出制御は、絞り１０２の制御、撮像素子１０５のシャッタースピードの制御、ゲイン制御のうち少なくとも一つを含んでいる。なお、マイクロコンピュータ１１０における各評価値に基づく露出制御については、詳細に後述する。さらに、マイクロコンピュータ１１０は、撮像素子１０５の蓄積、読み出しなどの制御も行う。
【００１７】
図２は、図１に示す撮像装置の概観を示す斜視図である。図２において、撮像装置本体１２０は、ＤＶＤディスク、磁気テープおよびメモリカードなどの着脱可能な記録媒体（不図示）を収納し、映像信号および静止画像を記録再生できるようになっている。１２１はレンズ部、１２２はマイクであり、撮影時の音声を記録するために備えられている。電子式ビューファインダ（ＥＶＦ）１２３は、覗き込むことによりカメラ撮影時に被写体を狙ったり確認したりするために備えられている。
【００１８】
動画用トリガースイッチ１２４はプッシュボタンであり、動画撮影開始および終了を機器に伝達するために使用者が操作するスイッチである。静止画用トリガースイッチ１２５はプッシュボタンであり、静止画撮影開始および終了を機器に伝達するために使用者が操作するスイッチである。モードダイヤル１２６であり、回転式のスイッチからなり、例えば、再生モードに設定する「再生」、カメラモードに設定する「カメラ」およびそのいずれでもない「ＯＦＦ」のいずれかを選択できる。操作スイッチ群１２７は、使用者が本体を操作するための、画質フィルタモードを入力するためのキーや、その他のメニュー操作や再生系の操作などのためのキーが配置されている。
【００１９】
液晶パネルを有する表示部１２８は本体側面に開閉自在となるように取り付けられ、ＥＶＦ１２３と同様に、主に、撮影時には被写体像の確認、再生時には再生画像の表示に使用される。また、表示部１２８は、本体１２０から開いている状態で、さらに水平方向にも回転可能になっている。スピーカー１２９は、再生するときに音声を出力するために設けられている。バッテリ１３０は、本体１２０と着脱可能に構成されている。
【００２０】
次に、上記構成を有する撮像装置のマイクロコンピュータ１１０による、本第１の実施形態の制御評価値の算出処理、および、露出制御について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２１】
図３は、本第１の実施形態における露出制御を示すフローチャートである。電源が投入され、モードダイヤル１２６によりカメラモードが設定されている場合に処理が開始される（Ｓ１０１）。マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値検出部１０７を通じてＮＡＭ評価値を検出し（Ｓ１０３）、さらに、輝度評価値検出部１０８を通じて輝度評価値を検出する（Ｓ１０５）。
【００２２】
続いて、マイクロコンピュータ１１０は、フィルタ効果処理部１０９が映像信号に対して行った画質変更処理によるホワイトバランスのずらし量ΔＷを算出する（Ｓ１０７）。そして、算出したホワイトバランスのずらし量ΔＷと、予め設定されているずらし量の閾値ＴＨ１（第１の閾値）とを比較する（Ｓ１０９）。ホワイトバランスのずらし量ΔＷが閾値ＴＨ１を下回った場合、マイクロコンピュータ１１０は、Ｓ１０３で検出したＮＡＭ評価値のみを用いて露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ１１０）。この場合、ＮＡＭ評価値の重みをｋ1、輝度評価値の重みをｋ2した場合の、ｋ1＝１、ｋ2＝０による加重平均として算出することができる。
【００２３】
一方、ホワイトバランスのずらし量ΔＷが閾値ＴＨ１以上の場合、ずらし量ΔＷと、ＴＨ１より大きい予め設定されているずらし量の閾値ＴＨ２（第２の閾値）とを比較する（Ｓ１１２）。ホワイトバランスのずらし量ΔＷが閾値ＴＨ２以下の場合、マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値と輝度評価値の加重平均を用いて、露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ１１４）。ここで、ＮＡＭ評価値と輝度評価値の加重平均の際に用いる重みｋ1、ｋ2は、ホワイトバランスのずらし量ΔＷが大きいほど、輝度評価値の重みｋ2が相対的に大きくなるように設定されている。
【００２４】
一方、ホワイトバランスのずらし量ΔＷが閾値ＴＨ２を上回った場合、マイクロコンピュータ１１０は、輝度評価値のみを用いて露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ１１６）。この場合、ｋ1＝０、ｋ2＝１による加重平均として算出することができる。
【００２５】
なお、ＮＡＭ評価値及び輝度評価値を用いた露出制御のための制御評価値（測光値）を算出する方法は公知の方法であり、例えば特開２０１０−１４５９７９号公報に記載されているような方法を用いればよいため、ここでは説明を省略する。また、ＮＡＭ評価値及び輝度評価値を加重平均した値からも、同様の方法により露出制御のための制御評価値を算出することができる。
【００２６】
以上のように算出した制御評価値に応じて、マイクロコンピュータ１１０は、露出制御部１０３を通じて、絞り１０２の制御、撮像素子１０５のシャッタースピードの制御、ゲイン制御のうち、少なくとも１つを含む露出制御を行う（Ｓ１１８）。
【００２７】
以上の処理を行った後、撮影が継続されているかどうかの判定を行い（Ｓ１２０）、電源が切断されて制御が終了するまで、Ｓ１０３からの処理を繰り返す。電源が切断されるか、モードダイヤル１２６によりカメラモード以外のモードに設定されると、露出制御処理を終了する（Ｓ１２２）。
【００２８】
ここでは、映像信号に対する画質変更効果の量として、ホワイトバランスのずらし量である場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、画質変更効果の量としては、ホワイトバランスのずらし量の他に、ブラックバランスのずらし量、あるいは、カラーバランスのずらし量、あるいは、これら複数のずらし量の組み合わせを用いてもよい。
【００２９】
上記の通り本第１の実施形態によれば、画質変更処理が行われていない場合には、ＮＡＭ評価値のみを用いて露出制御を行うので、通常のＮＡＭ評価値のみを用いる自動露出制御と同等の性能の露出制御を行うことができる。一方、画質変更処理により、色味が変化している場合には、輝度評価値を用いる。このように、画質変換フィルタが用いられている場合に、その画質変更処理に伴う色味の変化に応じた、自動露出制御の性能変化を軽減することができるため、自動露出制御の性能向上を実現することができる。
【００３０】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について説明する。上述した第１の実施形態と本第２の実施形態では、第１の実施形態における撮像装置の制御評価値の算出処理、および、露出制御が異なるが、それ以外は第１の実施形態と同様であるため、異なる部分について、以下説明を行う。
【００３１】
図４は、本第２の実施形態における露出制御を示すフローチャートである。電源が投入され、モードダイヤル１２６によりカメラモードが設定されている場合に処理が開始される（Ｓ２０１）。マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値検出部１０７を通じてＮＡＭ評価値を検出し（Ｓ２０３）、さらに、輝度評価値検出部１０８を通じて輝度評価値を検出する（Ｓ２０５）。
【００３２】
続いて、マイクロコンピュータ１１０は、映像信号に対して行われたホワイトバランス補正処理、ガンマ処理、色変換処理などの自動補正処理のうち、ホワイトバランス補正処理の信頼度Ｔを算出する（Ｓ２０７）。そして、算出した信頼度Ｔと、予め設定されている信頼度の閾値ＴＨ４（第４の閾値）とを比較する（Ｓ２０９）。信頼度Ｔが閾値ＴＨ４を上回った場合、マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値のみを用いて露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ２１０）。この場合、ＮＡＭ評価値の重みをｋ3、輝度評価値の重みをｋ4した場合の、ｋ3＝１、ｋ4＝０による加重平均として算出することができる。
【００３３】
一方、信頼度Ｔが閾値ＴＨ４以下の場合、信頼度Ｔと、閾値ＴＨ４より小さい予め設定されている信頼度の閾値ＴＨ３（第３の閾値）とを比較する（Ｓ２１２）。信頼度Ｔが閾値ＴＨ３以上の場合、マイクロコンピュータ１１０は、ＮＡＭ評価値と輝度評価値の加重平均を用いて、露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ２１４）。ここで、ＮＡＭ評価値と輝度評価値の加重平均の際に用いる重みｋ3、ｋ4は、オートホワイトバランス補正制御の信頼度Ｔが低いほど、輝度評価値ｋ4の重みが相対的に大きくなるように設定されている。
【００３４】
一方、信頼度Ｔが閾値ＴＨ３を下回った場合、マイクロコンピュータ１１０は、輝度評価値のみを用いて露出制御のための制御評価値を算出する（Ｓ２１６）。この場合、ｋ3＝０、ｋ4＝１による加重平均として算出することができる。
【００３５】
以上のように算出した制御評価値に応じて、マイクロコンピュータ１１０は、露出制御部１０３を通じて、絞り１０２の制御、撮像素子１０５のシャッタースピードの制御、ゲイン制御のうち、少なくとも１つを含む露出制御を行う（Ｓ２１８）。
【００３６】
以上の処理を行った後、撮影が継続されているかどうかの判定を行い（Ｓ２２０）、電源が切断されて制御が終了するまで、Ｓ２０３からの処理を繰り返す。電源が切断されるか、モードダイヤル１２６によりカメラモード以外のモードに設定されると、露出制御処理を終了する（Ｓ２２２）。
【００３７】
以上述べたように、撮像装置の露出制御において、自動で行われるホワイトバランス補正の性能の良し悪しによる、自動露出制御の性能変化を軽減することができるため、自動露出制御の性能向上を実現することができる。
【００３８】
なお、第１の実施形態で説明した画質変更処理に伴う露出制御の調整と、第２の実施形態で説明した自動補正処理の信頼度に伴う露出制御の調整を両方行っても良い。その場合、例えば、それぞれの制御により得られた制御評価値を単に平均したり、いずれかの制御評価値に重みを付けて加重平均するなどの処理を行えばよい。このようにして求めた制御評価値を用いることにより、画質変更処理に伴う色味の変化、および、自動で行われるホワイトバランス補正の性能の良し悪しによる、自動露出制御の性能変化を軽減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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