(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界を複数の領域に分割して測光する測光部と、
前記測光部による測光結果に基づいて第１の露出値を演算する第１露出演算部と、
前記測光結果に基づいて第１の露出値に対して被写体の明部を復元するための補正量を演算する補正量演算部と、
前記測光結果に基づいて主要被写体を検出する主要被写体検出部と、
前記主要被写体の輝度を演算する主要被写体輝度演算部と、
前記主要被写体の輝度に基づいて前記補正量を制限する補正量制限部と、
前記制限された補正量に基づいて前記第１の露出値を補正した第２の露出値を演算する第２露出演算部と、
前記第２の露出値に基づいて被写体を撮像して画像データを生成する撮像部とを有し、
前記補正量が制限値以上の場合、前記制限された補正量を前記制限値とし、
前記制限値は、前記第１の露出値から顔のアンダー許容量を引いたものを、主要被写体の代表輝度から引いた値である撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮影装置であって、
前記画像データの暗部を明るくするように階調を補正する画像処理部を有する撮像装置。
【請求項３】
被写界を複数の領域に分割して測光する測光部による測光結果に基づいて第１露出値を演算する第１露出演算部と、
前記測光結果に基づいて第１の露出値に対して被写体の明部を復元するための補正量を演算する第１演算部と、
主要被写体の輝度に基づいて前記補正量を制限する制限値を演算する第２演算部と、
前記制限値が前記補正量よりも小さいとき前記制限値を選択する選択部と、
前記制限値が前記補正量よりも小さいとき前記選択部により選択された前記制限値に基づいて前記第１露出値を補正した第２露出値を演算する第２露出演算部と、
前記第２露出値に基づいて被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記画像データの画像が明るくなるように階調を補正する画像処理部とを有し、
前記制限値は、前記第１露出値から顔のアンダー許容量を引いたものを、前記主要被写体の輝度から引いた値である撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、輝度差の大きなシーンの撮影において、露出を下げて明部のデータが飽和しないように撮影した上で、暗部のゲインを大きくして明るくする画像処理を施して、画像のダイナミックレンジを拡大する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３２７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の技術では、逆光の人物のように顔が暗いときに露出を大きく下げると、撮影した画像の顔部分のデータのＳ／Ｎが劣化するために顔が検出できなくなる可能性がある。また、検出できたとしても顔部分のデータのゲインを大きくするとノイズが目立ってしまう可能性がある。
【０００５】
本発明の課題は、顔が暗い場合でも顔の検出が可能で、且つノイズが目立たないような画像を得ることのできる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。
【０００７】
本発明は、被写界を複数の領域に分割して測光する測光部と、前記測光部による測光結果に基づいて第１の露出値を演算する第１露出演算部と、前記測光結果に基づいて第１の露出値に対して被写体の明部を復元するための補正量を演算する補正量演算部と、前記測光結果に基づいて主要被写体を検出する主要被写体検出部と、前記主要被写体の輝度を演算する主要被写体輝度演算部と、前記主要被写体の輝度に基づいて前記補正量を制限する補正量制限部と、前記制限された補正量に基づいて前記第１の露出値を補正した第２の露出値を演算する第２露出演算部と、前記第２の露出値に基づいて被写体を撮像して画像データを生成する撮像部とを有し、前記補正量が制限値以上の場合、前記制限された補正量を前記制限値とし、前記制限値は、前記第１の露出値から顔のアンダー許容量を引いたものを、主要被写体の代表輝度から引いた値である撮像装置である。
また、本発明は、被写界を複数の領域に分割して測光する測光部による測光結果に基づいて第１露出値を演算する第１露出演算部と、前記測光結果に基づいて第１の露出値に対して被写体の明部を復元するための補正量を演算する第１演算部と、主要被写体の輝度に基づいて前記補正量を制限する制限値を演算する第２演算部と、前記制限値が前記補正量よりも小さいとき前記制限値を選択する選択部と、前記制限値が前記補正量よりも小さいとき前記選択部により選択された前記制限値に基づいて前記第１露出値を補正した第２露出値を演算する第２露出演算部と、前記第２露出値に基づいて被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、前記画像データの画像が明るくなるように階調を補正する画像処理部とを有し、前記制限値は、前記第１露出値から顔のアンダー許容量を引いたものを、前記主要被写体の輝度から引いた値である撮像装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、顔が暗い場合でも顔の検出が可能で、且つノイズが目立たないような画像を得ることのできる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のカメラの構成を示す図である。
【図２】実施形態のカメラの機能ブロック図である
【図３】実施形態のカメラの基本動作を示すフローチャートである。
【図４】ローパスフィルタの特性を示す図である。
【図５】明度向上量に対応するゲイン向上関数を例示した図である。
【図６】測光演算サブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】第２撮像センサを示す図であり、（ａ）は第２撮像センサの画素配列の例、（ｂ）は２４領域に分割した画素、（ｃ）は撮影シーンの例、（ｄ）は顔の中心部分を示す図である。
【図８】露出制御値の具体的な算出方法を示すフローチャートである。
【図９】（ａ）は２４分割されたそれぞれの領域の輝度値を示す図であり、（ｂ）は２４分割を４つずつまとめた例を示した図である。
【図１０】仮ハイライト復元量の演算を示すフローチャートである。
【図１１】主要被写体の開領域の選択方法を示す図である。
【図１２】主要被写体の分割例を示した図である。
【図１３】変数の場合の算出例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態のカメラ１００の構成を示す図である。
カメラ１００はカメラ本体１と、レンズユニット２から構成される。ここで、レンズユニット２はカメラ本体１に対して交換可能に装着される。またレンズユニット２は撮影レンズ３と撮影レンズ３を駆動するモータ４およびレンズユニットの情報を記録したレンズ内メモリ１８を含む。
【００１１】
カメラ本体１は、メインミラー５と、サブミラー６と、フォーカルプレーンシャッター８と、被写体像を光電変換する第１撮像センサ９と、ファインダ光学系２０と、被写体像を光電変換する第２撮像センサ１６と、焦点検出ユニット７と、制御部１０と、手振れセンサ１７（例、角速度センサ）と表示ユニット１９を有している。
【００１２】
ここで第１撮像センサ９は高画質な静止画を生成するためのセンサである。また第２撮像センサ１６は撮影シーンを解析して第１撮像センサ９の撮影及び画像処理条件を演算するためのセンサである。撮影シーンを解析するに十分な画素数を持つ。後述する図７（ａ）は第２撮像センサ１６の画素配列の例である。
【００１３】
メインミラー５、サブミラー６、フォーカルプレーンシャッター８および第１撮像センサ９は、撮影レンズ３の光軸に沿って配置され、ファインダ光学系２０はメインミラー５の上部領域に、焦点検出ユニット７はサブミラー６の下部領域に配置されている。
【００１４】
ここで、撮影者がファインダ光学系２０を通して被写界を観察する時、つまり静止画撮影およびライブビュー以外の時は、メインミラー５は、撮影レンズ３から第１撮像センサ９までの撮影光路と交差し、撮影レンズ３を通過した光束を上方に反射させてファインダ光学系２０に導くようになっている（実線の位置）。
一方、ライブビュー時および静止画撮影時はメインミラー５は上方に跳ね上げられ、撮影レンズ３を通過した光束はフォーカルプレーンシャッター８および第１撮像センサ９に導かれ、第１撮像センサ９の画像信号に基づいて被写体の撮影画像データを生成することができる（点線の位置）。
【００１５】
また、メインミラー５の中央部は光を透過するハーフミラーとなっていて、非撮影時のメインミラー５を透過した一部の光束はサブミラー６によって下方に反射され、焦点検出ユニット７に導かれるようになっている。
【００１６】
ファインダ光学系２０は、拡散スクリーン１１と、コンデンサレンズ１２と、ペンタプリズム１３と、接眼レンズ１４と、再結像レンズ１５を有している。
【００１７】
拡散スクリーン１１はメインミラー５の上方に配置され、実線の位置でのメインミラー５が反射した光束を一旦結像させる。拡散スクリーン１１で結像した光束はコンデンサレンズ１２およびペンタプリズム１３および接眼レンズ１４を通過して撮影者の目に到達する。また、拡散スクリーン１１によって拡散された光束の一部はコンデンサレンズ１２およびペンタプリズム１３および再結像レンズ１５を通過して第２撮像センサ１６に到達する。
【００１８】
図２は、実施形態のカメラ１００の機能ブロック図である。図２に示すように、カメラ１００は、図１の構成に加えて、タイミングジェネレータ２０、信号処理部２１、Ａ／Ｄ変換部２２、バッファメモリ２３、バス２４、カードインターフェース２５、圧縮伸長部２６、画像表示部２７の各部を備える。タイミングジェネレータ２０は、第１撮像センサ９に出力パルスを供給する。また、第１撮像センサ９で生成される画像データは、信号処理部２１（撮像感度に対応するゲイン調整部を含む）およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。バッファメモリ２３は、バス２４に接続される。このバス２４には、カードインターフェース２５、図１で説明した制御部１０、圧縮伸長部２６、および画像表示部２７が接続される。カードインターフェース２５は、着脱自在なメモリカード２８と接続し、メモリカード２８に画像データを記録する。
【００１９】
また、制御部１０は、後述する露出値演算部１０ａ、復元量演算部１０ｂ、主要被写体検出部１０ｃ、主要被写体輝度演算部１０ｄ、復元量制限部１０ｅを備える。そして制御部１０には、カメラ１００のスイッチ群２９（不図示のレリーズ釦などを含む）、タイミングジェネレータ２０、および第２撮像センサ１６が接続される。さらに、画像表示部２７は、カメラ１００の背面に設けられた表示ユニット１９に画像などを表示する。
【００２０】
次に図３のフローチャートに基づいて動作を説明する。
不図示のレリーズボタンが半押しされると、制御部１０はメインミラー５を実線の位置のままにしてステップ１０１の測光演算サブルーチンの動作を行って露出制御値BvCntl1を演算する。詳細は後述する。
【００２１】
ステップ１０２において、レリーズボタンが全押しされたか否かを判定する。全押しされていなければステップ１０１へ戻り、全押しされていればステップ１０３へ進む。
【００２２】
ステップ１０３において、制御部１０は、各部を制御し、ステップ１０１で行った測光演算の結果に基づいて、第１撮像センサ９により被写体像を撮像して画像データを生成する。そして、第１撮像センサ９により生成された画像データは、信号処理部２１およびＡ／Ｄ変換部２２を介して、バッファメモリ２３に一時記憶される。
【００２３】
ステップ１０４において、制御部１０は、バッファメモリ２３から画像データを読み出し、顔検出を行う。顔検出の具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。なお、検出対象の画像データに複数の人物が含まれる場合、制御部１０は、それぞれの人物の顔検出を行う。
【００２４】
ステップ１０５において、制御部１０は、ステップ１０４においてバッファメモリ２３から読み出した画像データに対して、通常の画像処理を行う。通常の画像処理とは、ホワイトバランス調整、補間処理、色調補正処理、階調変換処理などである。各処理の具体的な方法は公知技術と同様であるため説明を省略する。
【００２５】
ステップ１０６において、制御部１０は、階調圧縮モードであるか否かを判定する。そして、制御部１０は、階調圧縮モードであると判定するとステップ１０７に進む。一方、階調圧縮モードでない（階調非圧縮モードである）と判定すると、制御部１０は後述するステップ１１１に進む。
【００２６】
ステップ１０７において、制御部１０は、ステップ１０４においてバッファメモリ２３から読み出した画像データから、ローパス画像を作成する。
制御部１０は、次式を用いて、ステップ１０４においてバッファメモリ２３から読み出した画像データからローパス画像Ｌｙを作成する。
【００２７】
【数１】
0005929019.tif 000002
【００２８】
式１中のＹは、注目画素の輝度値を示す。また、式１中のｋｒ，ｋｇ，ｋｂは所定の係数である。また、式２中のＬｐｗは、注目画素周りのローパスフィルタであり、このローパスフィルタは、図４に示す特性を有する。このローパスフィルタは、半値幅（図４のｄ）が画像の短辺の１／１００以上の広い幅のローパスフィルタである。
【００２９】
ステップ１０８において、制御部１０は、明るさに関する評価値を算出する。制御部１０は、まず、ステップ１０４で行った顔検出の結果に基づいて、顔領域の中心座標（Ｆｘ，Ｆｙ）を求める。ただし、ステップ１０４において複数の顔を検出した場合には、面積が最大の顔領域の中心座標を求める。
【００３０】
次に、制御部１０は、明るさに関する評価値として、顔の明度Ｙｆを求める。顔の明度Ｙｆは次式により求められる。
【００３１】
Ｙｆ＝Ｌｙ[Ｆｘ，Ｆｙ]…（式３）
なお、ステップ１０４において複数の顔を検出した場合には、面積が最大の顔領域の中心座標を求める例を示したが、最も暗い顔領域の中心座標を求めても良い。このように、最も暗い顔領域に応じた処理を行うことにより、複数の顔の全てを好ましい明るさに表現することができる。
【００３２】
また、複数の顔のそれぞれについて明度Ｙｆを求め、それぞれの顔領域の面積に応じた重み付けを行っても良い。
ステップ１０９において、制御部１０は、暗部階調を補正する際の明度向上量を決定する。制御部１０は、まず、表１に基づいて、ステップ１０８で求めた顔の明度Ｙｆに応じた明度向上量候補ｆｕｐを求める。
【００３３】
【表１】
0005929019.tif 000003
【００３４】
ただし、制御部１０は、ステップ１０３で行った撮像時のＩＳＯ感度に応じて、明度向上量候補ｆｕｐを制限する。すなわち、制御部１０は、表２に基づいて、求めた明度向上量候補ｆｕｐを制限する。
【００３５】
【表２】
0005929019.tif 000004
【００３６】
次に、制御部１０は、表３に基づいて、後述する図６のステップ２０６で求めたハイライト復元量HiRcvに応じた明度向上量候補Hupを求める。
【００３７】
【表３】
0005929019.tif 000005
【００３８】
そして、制御部１０は、顔の明度Ｙｆに応じた明度向上量候補ｆｕｐと、ハイライト復元量HiRcvに応じた明度向上量候補Hupとを比較し、大きい方の値をハイライト復元量HiRcvに応じた明度向上量Gupとする。
【００３９】
ステップ１１０において、制御部１０は、ステップ１０９で決定した明度向上量Gupにしたがって、ステップ１０５で通常の画像処理を施した画像データに対して階調圧縮処理を行う。
【００４０】
制御部１０は、まず、ステップ１０９で決定した明度向上量Gupにしたがって、ゲイン向上関数fgを選択する。
図５は、明度向上量Gupに対応する階調圧縮のゲイン向上関数fgを示す図である。ゲイン向上関数fgは、画像の輝度Ｙに応じたゲインを有する。そして、輝度Ｙが小さいほど（処理画素を含む近傍範囲が暗いほど）、ゲイン向上関数fgは大きくなる。逆に、輝度Ｙが大きいほど（処理画素を含む近傍範囲が明るいほど）、ゲイン向上関数fgは１に近づく。
【００４１】
制御部１０は、上述した明度向上量Gupにしたがって、ゲイン向上関数fgを選択し、注目画素ｘ、ｙ付近の明度に応じて暗部領域を後述する方法でゲインアップする。
【００４２】
なお、図５には、明度向上量Gup＝０，１，２，３のそれぞれに対応するゲイン向上関数fgを例示した。ゲイン向上関数fgは明度向上量Gupに応じて予め数本用意しても良いし、ゲインアップ量が最大のゲイン向上関数のみを用意し、ゲインアップ量が最大のゲイン向上関数fgとゲイン１との間を適宜補間して無段階としても良い。
【００４３】
また、ステップ１０６において階調圧縮モードでない（階調非圧縮モードである）と判定した際に、制御部１０内の処理回路の構成上、階調圧縮処理をスキップできない場合には、図５のGup＝０に示すゲイン向上関数fgを用いる。
【００４４】
各画素Ｒ［ｘ，ｙ］，Ｇ［ｘ，ｙ］，Ｂ［ｘ，ｙ］における階調圧縮演算は以下の式４から式６により行う。
【００４５】
【数２】
0005929019.tif 000006
【００４６】
式４から式６中のfgは、上述したゲイン向上関数fgに対応し、Ｌｙは、ステップ１０７で説明したローパス画像に対応する。
【００４７】
ステップ１１１において、制御部１０は、ステップ１１０で階調圧縮処理を施した画像データ、またはステップ１０５で通常の画像処理を施した画像データを、カードインターフェース２５を介してメモリカード２８に記録し、一連の処理を終了する。なお、画像データをメモリカード２８に記録する前に、圧縮伸長部２６を介して、必要に応じて画像圧縮処理（ＪＰＥＧ圧縮処理など）を施しても良い。
【００４８】
次に図６のフローチャートに基づいて測光演算サブルーチン（図３のステップ１０１）の動作を説明する。
まずステップ２０１において、制御部１０は第２撮像センサ１６を駆動して被写界のプレ画像を取得する。
【００４９】
ステップ２０２において、制御部１０の露出値演算部１０ａは、撮影の為の仮露出制御値BvCntl0を算出する。具体的な算出方法は例えば、第２撮像センサ１６の画素を図７（ｂ）のように２４領域に分割して各領域ごとの平均出力を求める。
【００５０】
その仮露出制御値BvCntl0の具体的な算出方法を、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップ３０１において、制御部１０は、第２撮像センサ１６から２４分割の測光結果を取得する。第２撮像センサ１６は、入射した光を光電変換し、図９（ａ）に示すように、分割されたそれぞれの領域に対応する２４分割の輝度値Bv[１，１]からBv[６，４]を出力する。
【００５１】
ステップ３０２において、制御部１０は、ステップ３０１で取得した２４分割の測光結果に基づいて、１５分割の測光結果を取得する。制御部１０は、ステップ３０１で取得した２４分割の輝度値Bv[１，１]からBv[６，４]を４つずつまとめて、１５分割の輝度値RBv[１]からRBv[１５]を取得する。１５分割の輝度値RBv[１]からRBv[１５]は、以下の式７から式２１により演算される。また、図９（ｂ）に１５分割の領域の一部（RBv[１]，RBv[３]，RBv[５]，RBv[１１]，RBv[１３]，RBv[１５]）を例示する。
【００５２】
RBv[1]=(Bv[1,1]+Bv[2,1]+Bv[1,2]+Bv[2,2])/4…(式７)
RBv[2]=(Bv[2,1]+Bv[3,1]+Bv[2,2]+Bv[3,2])/4…(式８)
RBv[3]=(Bv[3,1]+Bv[4,1]+Bv[3,2]+Bv[4,2])/4…(式９)
RBv[4]=(Bv[4,1]+Bv[5,1]+Bv[4,2]+Bv[5,2])/4…(式１０)
RBv[5]=(Bv[5,1]+Bv[6,1]+Bv[5,2]+Bv[6,2])/4…(式１１)
RBv[6]=(Bv[1,2]+Bv[2,2]+Bv[1,3]+Bv[2,3])/4…(式１２)
RBv[7]=(Bv[2,2]+Bv[3,2]+Bv[2,3]+Bv[3,3])/4…(式１３)
RBv[8]=(Bv[3,2]+Bv[4,2]+Bv[3,3]+Bv[4,3])/4…(式１４)
RBv[9]=(Bv[4,2]+Bv[5,2]+Bv[4,3]+Bv[5,3])/4…(式１５)
RBv[10]=(Bv[5,2]+Bv[6,2]+Bv[5,3]+Bv[6,3])/4…(式１６)
RBv[11]=(Bv[1,3]+Bv[2,3]+Bv[1,4]+Bv[2,4])/4…(式１７)
RBv[12]=(Bv[2,3]+Bv[3,3]+Bv[2,4]+Bv[3,4])/4…(式１８)
RBv[13]=(Bv[3,3]+Bv[4,3]+Bv[3,4]+Bv[4,4])/4…(式１９)
RBv[14]=(Bv[4,3]+Bv[5,3]+Bv[4,4]+Bv[5,4])/4…(式２０)
RBv[15]=(Bv[5,3]+Bv[6,3]+Bv[5,4]+Bv[6,4])/4…(式２１)
【００５３】
ステップ３０３において、制御部１０は、ステップ３０１およびステップ３０２で取得した測光結果に基づいて、平均輝度値BvMean、１５分割の輝度値RBvの最大輝度値BvMax１５、最小輝度値BvMin１５、中央部輝度値BvC、２４分割の輝度値Bvの最大輝度値BvMax２４を特徴量として演算する。各値は、以下の各式により求められる。
【００５４】
【数３】
0005929019.tif 000007
【００５５】
BvMax15=MAX(RBv[1]~RBv[15])…(式２３)
BvMin15=MIN(RBv[1]~RBv[15])…(式２４)
BvC=RBv[8]                  …(式２５)
BvMax24=MAX(Bv[1,1]~Bv[6,4])…(式２６)
【００５６】
ステップ３０４において、制御部１０は、ステップ３０３で演算した各値に基づいて、仮露出制御値BvCntl0を演算する。仮露出制御値BvCntl0は、次式により求められる。
【００５７】
BvCntl0=k1・BvMean+k2・BvMax15+k3・BvMin15+k4・BvC+k5…(式２７)
式２７において、ｋ１からｋ４は、各項の重みを示す係数である。また、ｋ５は、定数項である。ｋ１からｋ５は、平均輝度値BvMeanに応じた数であり、様々なサンプルシーンでより良い画像となるように予め決定される。ｋ１からｋ５の例を以下の表４に示す。
【００５８】
【表４】
0005929019.tif 000008
【００５９】
図６に戻り、ステップ２０３において、制御部１０の復元量演算部１０ｂは、仮ハイライト復元量Pre_HiRcvを演算する。仮ハイライト復元量Pre_HiRcvの演算は図１０のステップ４０１及び４０２に従って行う。
図１０のステップ４０１において、制御部１０は、ステップ３０４で演算した仮露出制御値BvCntl0と、２４分割の輝度値Bvの最大輝度値BvMax２４とを比較する。制御部１０は、仮露出制御値BvCntl0と２４分割の輝度値Bvの最大輝度値BvMax２４との差が所定値thHiをこえる値dHiを、次式を用いて求める。
【００６０】
dHi=BvMax24-BvCntl0-thHi…（式２８）
式２８において、所定値thHiは、画像のハイライト部分が飽和を起こすと推定される量で、例えば、２Ｅｖから３Ｅｖ程度である。この所定値thHiは、撮像センサである第１撮像センサ９の飽和レベルや、第２撮像センサ１６の画素の大きさなどにより最適な値とする。
【００６１】
ステップ４０２において、制御部１０は、ステップ４０１における比較結果に基づいて、仮ハイライト復元量Pre_HiRcvを演算する。制御部１０は、仮ハイライト復元量Pre_HiRcvを、次式を用いて求める。
【００６２】
【数４】
0005929019.tif 000009
【００６３】
式２９に示すように、制御部１０は、ステップ４０１で求めた、仮露出制御値BvCntl0と２４分割の輝度値Bvの最大輝度値BvMax２４との差が所定値thHiをこえる値dHiを、０から閾値thdHiの間へクリップして仮ハイライト復元量Pre_HiRcvとする。
【００６４】
式２９において、閾値thdHiは撮像センサである第１撮像センサ９のダイナミックレンジの大きさに依存するハイライト復元可能な量を示す所定の閾値である。制御部１０は、閾値thdHiを、撮影モードとＩＳＯ感度とに応じて変更する。
【００６５】
制御部１０は、表５に基づいて、撮影モードに応じた閾値thdHiを求めるとともに、表６に基づいて、ＩＳＯ感度に応じた閾値thdHiを求める。そして、より大きい方の閾値thdHiを、上述した仮ハイライト復元量Pre_HiRcvの算出に用いる。
【００６６】
【表５】
0005929019.tif 000010
【００６７】
【表６】
0005929019.tif 000011
【００６８】
主要被写体が人物であると推定可能な人物撮影モードが設定されている場合には、人物の顔部分が不要に暗く撮影されるのを避ける必要がある。そのため、人物撮影モードが設定されている場合には、表５に示すように、閾値thdHiの値を小さくする。
【００６９】
また、第１撮像センサ９が高ＩＳＯ感度に設定されている場合には、ノイズが増加してダイナミックレンジが不足するおそれがある。そのため、第１撮像センサ９が高ＩＳＯ感度に設定されている場合には、表６に示すように、閾値thdHiの値を小さくする。
【００７０】
さらに、撮像時のノイズ発生予想量を適宜検出し、検出結果に応じて、仮ハイライト復元量Pre_HiRcvに上限を設けたり、上述した閾値thdHiを小さくする構成としても良い。
【００７１】
図６に戻り、ステップ２０４において、制御部１０の主要被写体検出部１０ｃは、第２撮像センサの出力から主要被写体の検出を行う。例えば人物の顔検出である。具体的な方法は公知技術と同様なので説明を省略する。
【００７２】
ステップ２０５において、制御部１０の復元量制限部１０ｅは、ハイライト復元量の制限値Lmt_HiRcvを算出する。
Lmt_HiRcv=BvObj-(BvCntl0-BvSth)…（式３０）
【００７３】
ここでBvObjは、ステップ２０４においてで検出した主要被写体の代表輝度値である。例えば図７（ｃ）のようなシーンを撮影する場合、図７（ｄ）の白抜き領域のように顔の中心部分の画素出力から輝度を求めることで背景の影響を受けないようにする。
【００７４】
具体的な算出は、制御部１０の主要被写体輝度演算部１０ｄにより、以下のように行う。
【００７５】
（イ）主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合（例えば逆光や過順光のシーンなど）において、顔領域よりも広い領域（図１１（ａ）、図１１（ｂ）の領域ＦＡ０）から代表輝度値BvObjを求めると、背景の影響を受けて適正な顔の輝度を求められないケースがある。
【００７６】
そこで、制御部１０は、人物の顔の輪郭に内接する領域（図１１（ａ）に示す領域ＦＡ１）から代表輝度値BvObjを求めるようにしてもよい。あるいは、制御部１０は、人物の顔の輪郭に外接する領域よりもサイズが小さい領域（図１１（ｂ）に示す領域ＦＡ２）から代表輝度値BvObjを求めるようにしてもよい。
【００７７】
ここで、図１１（ｂ）では、領域ＦＡ２の重心が領域ＦＡ０の重心と重なって配置される例を示す。もっとも、髪の影響を受けにくくするために領域ＦＡ２の重心を領域ＦＡ０の重心よりも下側にずらしてもよい（この場合の図示は省略する）。また、図１１（ｂ）では、領域ＦＡ２のサイズが領域ＦＡ０の縦横１／２のサイズに設定された例を示す。もっとも、上記の領域ＦＡ２のサイズは背景の影響を受けない範囲で適宜設定できる。
【００７８】
（ロ）顔領域内の輝度差が大きい場合（例えば顔の半分に光が当たり、顔の半分が暗くなっている半逆光のシーンなど）には、顔領域の平均輝度値に基づいて代表輝度値BvObjを求めると、顔の明るい部分が白トビするおそれもある。そこで、制御部１０は、主要被写体の顔を複数の領域に分割して測光し、複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて代表輝度値BvObjを求めてもよい。
【００７９】
一例として、制御部１０は、図１２に示すように縦横に２×２となるように顔領域を４分割する。そして、制御部１０は、以下の式（３１）により各分割領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）の測光値のうちの最大値を代表輝度値BvObjとしてもよい。
BvObj=Max(BvFA41,BvFA42,BvFA43,BvFA44)…（式３１）
ここで、本明細書において、「BvBVFA41-44」は、それぞれ顔領域の分割領域（BVFA41-44）の平均輝度値を示している。また、本明細書において、「Max(A,B)」は、Ａ，Ｂのうちの最大値を返す関数を意味する。
【００８０】
式３０に戻り、BvSthは顔のアンダー許容量である。
BvSthは予め求めた固定値でも良いし、顔の大きさに依存した変数にしても良い。
変数の場合の算出例を図１３を使って説明する。
BvSth=ObjUdLv2-(ObjUdLv2-ObjUdLv1)/(SthObjSz2-SthObjSz1)*(ObjSize-SthObjSz1)…(式３２）
但し、BvSthはObjUdLv1〜ObjUdLv2の間で制限する。
BvSth<ObjUdLv1 の場合は BvSth=ObjUdLv1…（式３３）
BvSth>ObjUdLv2 の場合は BvSth=ObjUdLv2…（式３４）
【００８１】
ここで、ObjSizeは検出した顔の大きさ、SthObjSz1、SthObjSz2は顔の大きさの閾値、ObjUdLv1、ObjUdLv2は顔の画像出力アンダーレベル閾値である。
ステップ２０６において、制御部１０の復元量制限部１０ｅは復元量を制限してハイライト復元量HiRcvを算出する。
HiRcv=Pre_HiRcv…（式３５）
但し、
HiRcv>Lmt_HiRcv の場合は HiRcv=Lmt_HiRcv…（式３６）
ステップ２０７において、制御部１０は次式から露出制御値BvCntl1を求める。
BvCntl1=BvCntl0+HiRcv…（式３７）
【００８２】
上記の実施例によれば、例えば人物が逆光の為に顔が暗い場合はBvObjが小さくなると、数式３３よりLmt_HiRcvも小さくなり、式３５および６よりHiRcvがLmt_HiRcvで制限され易くなる。制限された場合の式３７は以下のように置き換えられる。
BvCntl1=BvObj+BvSth…（式３８）
【００８３】
つまり露出制御値BvCntl1は式３８の右辺よりも大きな値を取り得ない。従ってステップ１０３で露出制御値BvCntl1に基づいて第１撮像センサによって撮像された画像データは顔部分の出力レベルが「基準露出レベルよりもBvSth分低いレベル」よりも低くなることがない。その為にステップ１０４で顔の画像レベルが低いために顔検出が出来なくなる事も無く、またステップ１１０の階調圧縮処理後の画像の顔部分にノイズが目立つ事も無くなる。
【００８４】
逆光人物シーンにおいて、顔が大きい場合はハイライト復元量が制限され易くなるので、人物の顔が暗くならずに済む。また顔が小さい場合、つまり写り込む背景が多い場合はハイライト復元量が制限されにくくなるので、背景のハイライト部分の飽和を抑える事が出来る。
【００８５】
上記の実施例では第１撮像センサ９とは異なる第２撮像センサ１６の出力に基づいて露出制御値を求めたが、第１撮像センサ９の画像信号をファインダとするライブビュー・モードの場合は、上記第２撮像センサ１６の出力の代わりに第１撮像センサの９出力を用いても構わない。
【００８６】
また、上記実施例のObjSizeは検出された主要被写体の大きさを撮影画面の大きさで規格化しても良い。
ObjSize=ObjSize÷PicSize…（式３９）
ここでPicSizeは第１撮像センサによる撮影画面の大きさである。例えば撮影画面の対角の長さでも良いし、短辺の長さでもよい。
【００８７】
主要被写体の大きさを規格化する事で第１撮像センサによる撮影画面の比率を４：３や１６：９に切り替えたり、デジタルズームによって任意の領域を切出したりしても、撮影画面に占める主要被写体の大きさに対して主要被写体のアンダー許容量を約同じにして違和感の無い画像を得る事が出来る。また分割数の異なる第２撮像センサを備える複数の撮像装置の間でも主要被写体のアンダー許容量を同じにする事が出来る。
【００８８】
（変形形態）
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。例えば、上記の実施形態では、ローパス画像に基づいて部分的に階調補正を行うものであった、画面全体の階調補正を行うものであってもよい。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。
【符号の説明】
【００８９】
１：カメラ本体、２：レンズユニット、３：撮影レンズ、９：第１撮像センサ、１０：制御部、１０ａ：露出値演算部、１０ｂ：復元量演算部、１０ｃ：主要被写体検出部、１０ｄ：主要被写体輝度演算部、１０ｅ：復元量制限部、１６：第２撮像センサ、：、：、：、：Pre_HiRcv：仮ハイライト復元量、HiRcv：ハイライト復元量、BvCntl0：仮露出制限値、BvCntl1：露出制限値、BvObj：主要被写体の代表輝度値
【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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【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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