(57)【要約】【課題】  被写体を最適な露出状態で撮像するとともに、この最適な露出状態での撮影を行うための露出制御用の露出評価値を容易にかつ確実に取得する。【解決手段】  露出評価値抽出用の評価用画像を、該露出評価値を反映させる反映画像の撮影前に撮影された画像から、全体制御部５０（評価画像取得手段）によって取得し、取得した評価用画像から評価値検出部４０５により露出評価値を検出する。そして、検出した露出評価値に基づき、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２による光電変換特性に基づくダイナミックレンジ制御による露出制御を行う。さらに、評価画像取得手段による評価用画像の取得時においても、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）による制御によって、全体制御部５０（露出制御手段）での評価用画像取得用の露出制御を行う。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光量に応じた電気信号を発生すると共に、その光電変換特性が入射光量に対して前記電気信号が線形的に変換されて出力される線形特性領域と、入射光量に対して前記電気信号が対数的に変換されて出力される対数特性領域とを備える撮像センサと、
被写体を撮像するに際しての露出評価値を抽出するための評価用画像を、該露出評価値を反映させる反映画像の撮影前に撮影された画像から取得する評価画像取得手段と、
前記評価画像取得手段によって取得された評価用画像から露出評価値を検出する露出評価値検出手段と、
前記露出評価値検出手段によって検出された露出評価値に基づいて、露出設定用の被写体輝度を定め、当該撮像装置の露出制御を行う露出制御手段であって、前記光電変換特性に基づき撮像センサのダイナミックレンジを制御するダイナミックレンジ制御手段を備える露出制御手段と、
前記評価画像取得手段による評価用画像の取得時に、該評価用画像取得用の露出制御を前記露出制御手段に行わせる評価用制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
本撮影前に予備静止画像を撮影する予備静止画像撮影手段をさらに備え、
前記評価画像取得手段は、予備静止画像撮影手段によって撮影された予備静止画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記評価用制御手段は、前記ダイナミックレンジ制御手段が、前記予備静止画像の撮影前に、ダイナミックレンジが最大となるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うように露出制御手段を制御することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記露出制御手段は、前記光電変換特性に基づき撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記評価用制御手段により、前記露光量制御手段は、前記予備静止画像撮影用の所定の露光量が得られるよう光電変換特性に基づく露光量の制御を行い、
前記ダイナミックレンジ制御手段は、前記予備静止画像の撮影前に、ダイナミックレンジが最大となるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うことを特徴とする請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
複数のフレーム画像からなる動画像を撮影する動画像撮影手段をさらに備え、
前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像センサの出力レベルが飽和しているか否かを判別する飽和判別手段をさらに備え、
前記飽和判別手段によって飽和したと判別された場合、
前記評価用制御手段により、前記露出制御手段に当該飽和を回避するための露出制御を行わせた後、前記評価画像取得手段により評価用画像を新たに取得することを特徴とする請求項６記載の撮像装置。
【請求項８】
前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像の全てのフレーム画像に対し、該各フレーム画像を順に前記評価用画像として取得することを特徴とする請求項６又は７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像の一部のフレーム画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする請求項６又は７記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像における所定数のフレーム画像毎に１つのフレーム画像を、前記動画像の一部としての評価用画像として取得することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記評価用制御手段は、前記ダイナミックレンジ制御手段が、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うように露出制御手段を制御することを特徴とする請求項６又は７記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記露出制御手段は、前記光電変換特性に基づき撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記評価用制御手段により、前記露光量制御手段は、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定の露光量が得られるよう光電変換特性に基づく露光量の制御を行い、
前記ダイナミックレンジ制御手段は、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うことを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記露出評価値検出用の所定の露光量及びダイナミックレンジに対応する露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、それぞれ前回の動画像撮影において設定された露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値であることを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記露出評価値検出用の所定の露光量及びダイナミックレンジに対応する露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、それぞれ前回の動画像撮影において設定された露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値から所定値分変更されたものであることを特徴とする請求項１３記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光量に応じた電気信号を発生する撮像センサを具備する撮像装置に関し、特に、その光電変換特性として入射光量に対して前記電気信号が線形的に変換されて出力される線形特性領域と、入射光量に対して前記電気信号が対数的に変換されて出力される対数特性領域とを備えている（線形特性の動作と対数特性の動作とが切り替え可能とされている）撮像センサを用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォトダイオード等の光電変換素子をマトリクス状に配置してなる固体撮像素子に、ＭＯＳＦＥＴ等を備えた対数変換回路を付加し、前記ＭＯＳＦＥＴのサブスレッショルド特性を利用することで、固体撮像素子の出力特性を入射光量に対して電気信号が対数的に変換されるようにした撮像センサ（「ＬＯＧセンサ」とも呼ばれている）が知られている。このような撮像センサにおいて、固体撮像素子本来の出力特性、すなわち入射光量に応じて電気信号が線形的に変換されて出力される線形動作状態と、前述の対数動作状態とを切り替えることが可能とされた撮像センサが知られている。
【０００３】
例えば特許文献１では、ＭＯＳＦＥＴに特定のリセット電圧を与えることで、線形動作状態から対数動作状態へ自動的に切り替え可能とすると共に、前記各画素の前記切り替え点を等しくした撮像装置が開示されている。また特許文献２にも、線形動作状態から対数動作状態へ自動的に切り替え可能とすると共に、ＭＯＳＦＥＴのリセット時間を調整することでＭＯＳＦＥＴのポテンシャル状態を調整可能とした撮像装置が開示されている。
【０００４】
ところで、撮像センサを線形動作状態で用いた場合、光電変換素子で発生した電荷量に比例した出力が得られることから、低輝度の被写体でも高コントラストな（高い階調性を有した）画像信号が得られる等の利点がある反面、ダイナミックレンジが狭くなってしまうという不都合がある。一方、撮像センサを対数動作状態で用いた場合、入射光量に対して自然対数的に変換された出力が得られることから、広いダイナミックレンジが確保できるという利点がある反面、画像信号が対数圧縮されることからコントラスト性が悪くなるという不都合がある。
【特許文献１】特開２００２−７７７３３号公報
【特許文献２】特開２００２−３００４７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１及び特許文献２に係る撮像装置は、撮像センサを線形動作状態から対数動作状態へ自動的に切り替え可能とすることを開示しているに止まる。しかしながら、上述の線形動作状態及び対数動作状態の長所並びに短所に鑑みた場合、単に自動切り替えさせるだけでなく、それぞれの動作状態が備える長所を積極的に活用して撮像動作を行わせる構成とすることが望ましいと言える。例えば自動露光制御を行う場合においても、ターゲットとなる被写体の輝度と、撮像センサの線形動作状態から対数動作状態への切り替り点とを関連付けてその制御を行えば、専ら各動作状態が備える長所を活用した最適な自動露光制御を行い得る可能性がある。
【０００６】
従って本発明は、撮像装置の露出制御を、当該撮像装置が備える撮像センサの光電変換特性と関連づけて行うことで、被写体からの光量に応じて、被写体を最適な露出状態（最適な露光量及び／又は所定のダイナミックレンジを確保した状態）で撮像することができるとともに、当該最適な露出状態での撮影を行うための露出制御用の評価値を容易にかつ確実に取得することが可能な撮像装置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】
【０００７】
本発明の請求項１にかかる撮像装置は、入射光量に応じた電気信号を発生すると共に、その光電変換特性が入射光量に対して前記電気信号が線形的に変換されて出力される線形特性領域と、入射光量に対して前記電気信号が対数的に変換されて出力される対数特性領域とを備える撮像センサと、被写体を撮像するに際しての露出評価値を抽出するための評価用画像を、該露出評価値を反映させる反映画像の撮影前に撮影された画像から取得する評価画像取得手段と、前記評価画像取得手段によって取得された評価用画像から露出評価値を検出する露出評価値検出手段と、前記露出評価値検出手段によって検出された露出評価値に基づいて、露出設定用の被写体輝度を定め、当該撮像装置の露出制御を行う露出制御手段であって、前記光電変換特性に基づき撮像センサのダイナミックレンジを制御するダイナミックレンジ制御手段を備える露出制御手段と、前記評価画像取得手段による評価用画像の取得時に、該評価用画像取得用の露出制御を前記露出制御手段に行わせる評価用制御手段とを備える露出制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、露出評価値を抽出するための評価用画像が、該露出評価値を反映させる反映画像、すなわち露出評価値に基づく露出制御がなされて撮影される画像の撮影前に撮影された画像から評価画像取得手段によって取得され、この取得された評価用画像から露出評価値検出手段によって露出評価値が検出される。そして、露出評価値検出手段によって検出された当該露出評価値に基づいて、露出設定用の被写体輝度が定められ、ダイナミックレンジ制御手段によって光電変換特性に基づき撮像センサのダイナミックレンジが制御されることにより撮像装置の露出制御がなされる。さらに、評価用制御手段によって、評価画像取得手段による評価用画像の取得時においても、露出制御手段による評価用画像取得用の露出制御が行われる。このように、撮像装置の露出制御を、当該撮像装置が備える撮像センサの光電変換特性と関連づけてダイナミックレンジ制御によって行うことで、被写体からの光量（被写体輝度）に応じて、所定のダイナミックレンジを確保して最適な露出状態で撮像することができるとともに、露出評価値を抽出するための評価用画像として当該露出評価値を反映する反映画像の撮影前に撮影された画像を用い、また評価用画像の取得時に評価用画像取得用の当該露出制御を行うことで、最適な露出状態での撮影を行うための露出制御用の露出評価値を、撮像装置自身による撮影画像から容易にかつ確実に取得することが可能となる。
【０００９】
ここで、本発明で言う「露出制御（以下、適宜「ＡＥ制御」という）」の概念に関する定義につき、図６に基づいて説明しておく。いわゆる銀塩カメラと異なり、デジタルカメラやデジタルムービィ等の撮像装置においては、ＡＥ制御のための制御要素としては、撮像センサの光電変換特性に関連づけて（光電変換特性を作為的に変化させて）制御する方法と、撮像センサの撮像面に届く光の総量と光電変換後の光電変換電流の積分時間を調整する方法とがある。本明細書では、前者を「ダイナミックレンジ制御」と呼び、後者を「露光量制御」と呼ぶものとする。なお、前記「ダイナミックレンジ制御」は、例えば撮像センサの線形特性領域と対数特性領域との切り替わり点（以下、変曲点という）を制御することで実行される。また、前記「露光量制御」は、例えば絞りの開口量調整や、或いはメカニカルシャッタのシャッタスピードの調整、又は撮像センサに対するリセット動作の制御による電荷の積分時間制御により実行される。
【００１０】
請求項２にかかる撮像装置は、請求項１において、本撮影前に予備静止画像を撮影する予備静止画像撮影手段をさらに備え、前記評価画像取得手段は、予備静止画像撮影手段によって撮影された予備静止画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする。この構成によれば、予備静止画像撮影手段によって撮影された予備静止画像が評価用画像として用いられるため、すなわち評価用画像が、当該評価用画像取得用の予備静止画像撮影手段による撮影画像から得られるため、評価用画像の取得動作を本撮影における撮像動作と区別して扱うことが可能となり、当該評価用画像から確実に露出評価値を抽出することができ、ひいては露出評価値に基づく好適な露出制御による撮影を、確実に本撮影に反映させることができる。
【００１１】
請求項３にかかる撮像装置は、請求項２において、前記評価用制御手段は、前記ダイナミックレンジ制御手段が、前記予備静止画像の撮影前に、ダイナミックレンジが最大となるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うように露出制御手段を制御することを特徴とする。この構成によれば、予備静止画像の撮影前に、評価用制御手段によって、ダイナミックレンジが最大となるよう露出制御手段（ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００１２】
請求項４にかかる撮像装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記露出制御手段は、前記光電変換特性に基づき撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段をさらに備えることを特徴とする。この構成によれば、露出制御手段に、撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段が備えられるため、評価用画像取得用の露出制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【００１３】
請求項５にかかる撮像装置は、請求項４において、前記評価用制御手段により、前記露光量制御手段は、前記予備静止画像撮影用の所定の露光量が得られるよう光電変換特性に基づく露光量の制御を行い、前記ダイナミックレンジ制御手段は、前記予備静止画像の撮影前に、ダイナミックレンジが最大となるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うことを特徴とする。この構成によれば、予備静止画像の撮影前に、評価用制御手段からの制御指示に基づく露光量制御手段及びダイナミックレンジ制御手段による制御によって、所定の露光量が得られるよう露光量制御が行われるとともに、ダイナミックレンジが最大となるようダイナミックレンジ制御が行われるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち
例えば露光量不足の状態で撮影されてしまったり、或いは予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００１４】
請求項６にかかる撮像装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、複数のフレーム画像からなる動画像を撮影する動画像撮影手段をさらに備え、前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする。この構成によれば、動画像撮影手段によって撮影された動画像が評価用画像として用いられるため、撮像装置に既存の動画像撮影の構成を利用して容易に露出評価値を取得することができる。
【００１５】
請求項７にかかる撮像装置は、請求項６において、前記撮像センサの出力レベルが飽和しているか否かを判別する飽和判別手段をさらに備え、前記飽和判別手段によって飽和したと判別された場合、前記評価用制御手段により、前記露出制御手段に当該飽和を回避するための露出制御を行わせた後、前記評価画像取得手段により評価用画像を新たに取得することを特徴とする。この構成によれば、飽和判別手段によって撮像センサの出力レベルが飽和したと判別された場合に、評価用制御手段の制御指示に基づいた露出制御手段による当該飽和を回避するための露出制御が行われた上で、評価画像取得手段により評価用画像が新たに取得されるため、撮像センサの出力レベルが飽和状態となった場合でもこれを回避することができ、当該飽和状態で撮影されていない評価用画像を確実に取得することができる。
【００１６】
請求項８にかかる撮像装置は、請求項６又は７において、前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像の全てのフレーム画像に対し、該各フレーム画像を順に前記評価用画像として取得することを特徴とする。この構成によれば、動画像の全てのフレーム画像が評価用画像として用いられるため、当該評価用画像から抽出された露出評価値に基づく、より精度の高い露出制御を行うことが可能となる。
【００１７】
請求項９にかかる撮像装置は、請求項６又は７において、前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像の一部のフレーム画像を前記評価用画像として取得することを特徴とする。この構成によれば、動画像の一部のフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像の全てから露出評価値を取得することなく、また、動画像全てを評価用画像として用いる場合のような、フレーム画像数（／毎秒）に即対応した高速処理（高速の露出制御）を行わずともよく（このような高速処理（高速応答）が行われる制御装置を必ずしも備えなくともよく）、ひいてはより簡易な構成とすることができ、且つ動画像から効率よく露出評価値を取得することができる。
【００１８】
請求項１０にかかる撮像装置は、請求項９において、前記評価画像取得手段は、前記動画像撮影手段によって撮影された動画像における所定数のフレーム画像毎に１つのフレーム画像を、前記動画像の一部としての評価用画像として取得することを特徴とする。この構成によれば、所定数のフレーム画像毎に１つのフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像から効率よく露出評価値を取得できるだけでなく、動画像からいずれのフレーム画像を評価用画像として選択するか、といった制御が例えば既存のカウンタ等を用いたより簡易な構成で行えるようになり、より確実に動画像から露出評価値が取得できるようになる。
【００１９】
請求項１１にかかる撮像装置は、請求項６又は７において、前記評価用制御手段は、前記ダイナミックレンジ制御手段が、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うように露出制御手段を制御することを特徴とする。この構成によれば、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、評価用制御手段によって、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう露出制御手段（ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像として用いるフレーム画像を、所定のダイナミックレンジが確保された状態で撮影可能となり、ひいては露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００２０】
請求項１２にかかる撮像装置は、請求項１１において、前記露出制御手段は、前記光電変換特性に基づき撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段をさらに備えることを特徴とする。この構成によれば、露出制御手段に、撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段が備えられるため、動画像撮影における評価用画像取得用の露出制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【００２１】
請求項１３にかかる撮像装置は、請求項１２において、前記評価用制御手段により、前記露光量制御手段は、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定の露光量が得られるよう光電変換特性に基づく露光量の制御を行い、前記ダイナミックレンジ制御手段は、前記動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう光電変換特性に基づくダイナミックレンジの制御を行うことを特徴とする。この構成によれば、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、評価用制御手段からの制御指示に基づく露光量制御手段及びダイナミックレンジ制御手段による制御によって、露出評価値の検出用に設定された露光量及びダイナミックレンジ（露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値）に基づく露出制御が行われるため、露光量及びダイナミックレンジを評価用画像の撮影用に任意に設定することが可能となり、ひいては、より好適に露出制御がなされての評価用画像の撮影を容易に行うことができる。
【００２２】
請求項１４にかかる撮像装置は、請求項１３において、前記露出評価値検出用の所定の露光量及びダイナミックレンジに対応する露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、それぞれ前回の動画像撮影において設定された露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値であることを特徴とする。この構成によれば、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影において設定されたものが用いられるため、前回の動画像撮影時から状態が殆ど変化していないような被写体を撮影する場合等において、再度、各設定値を或る初期値から現撮影に対応する設定値まで補正し直すといった無駄な補正動作が省け（補正時間の短縮が図れ）、評価用画像撮影用の露出制御を効率よく行うことができる。
【００２３】
請求項１５にかかる撮像装置は、請求項１３において、前記露出評価値検出用の所定の露光量及びダイナミックレンジに対応する露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、それぞれ前回の動画像撮影において設定された露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値から所定値分変更されたものであることを特徴とする。この構成によれば、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影における設定値から所定値分変更したものが用いられるため、想定される被写体の変化に対応して変更させた設定値、すなわち、より実際に即して精度良く設定された設定値を撮影開始時から用いることが可能となり、評価用画像撮影用の露出制御をより効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１にかかる撮像装置によれば、撮像装置の露出制御を、当該撮像装置が備える撮像センサの光電変換特性と関連づけてダイナミックレンジ制御によって行うことで、被写体からの光量（被写体輝度）に応じて、所定のダイナミックレンジを確保して最適な露出状態で撮像することができるとともに、露出評価値を抽出するための評価用画像として当該露出評価値を反映する反映画像の撮影前に撮影された画像を用い、また評価用画像の取得時に評価用画像取得用の当該露出制御を行うことで、最適な露出状態での撮影を行うための露出制御用の露出評価値を、撮像装置自身による撮影画像から容易にかつ確実に取得することが可能となる。
【００２５】
請求項２にかかる撮像装置によれば、評価用画像が、当該評価用画像取得用の予備静止画像撮影手段による撮影画像から得られるため、評価用画像の取得動作を本撮影における撮像動作と区別して扱うことが可能となり、当該評価用画像から確実に露出評価値を抽出することができ、ひいては露出評価値に基づく好適な露出制御による撮影を、確実に本撮影に反映させることができる。
【００２６】
請求項３にかかる撮像装置によれば、予備静止画像の撮影前に、評価用制御手段によって、ダイナミックレンジが最大となるよう露出制御手段（ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００２７】
請求項４にかかる撮像装置によれば、露出制御手段に、撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段が備えられるため、評価用画像取得用の露出制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【００２８】
請求項５にかかる撮像装置によれば、予備静止画像の撮影前に、評価用制御手段からの制御指示に基づく露光量制御手段及びダイナミックレンジ制御手段による制御によって、所定の露光量が得られるよう露光量制御が行われるとともに、ダイナミックレンジが最大となるようダイナミックレンジ制御が行われるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち例えば露光量不足の状態で撮影されてしまったり、或いは予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００２９】
請求項６にかかる撮像装置によれば、動画像撮影手段によって撮影された動画像が評価用画像として用いられるため、撮像装置に既存の動画像撮影の構成を利用して容易に露出評価値を取得することができる。
【００３０】
請求項７にかかる撮像装置によれば、飽和判別手段によって撮像センサの出力レベルが飽和したと判別された場合に、評価用制御手段の制御指示に基づいた露出制御手段による当該飽和を回避するための露出制御が行われた上で、評価画像取得手段により評価用画像が新たに取得されるため、撮像センサの出力レベルが飽和状態となった場合でもこれを回避することができ、当該飽和状態で撮影されていない評価用画像を確実に取得することができる。
【００３１】
請求項８にかかる撮像装置によれば、動画像の全てのフレーム画像が評価用画像として用いられるため、当該評価用画像から抽出された露出評価値に基づく、より精度の高い露出制御を行うことが可能となる。
【００３２】
請求項９にかかる撮像装置によれば、動画像の一部のフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像の全てから露出評価値を取得することなく、また、動画像全てを評価用画像として用いる場合のような、フレーム画像数（／毎秒）に即対応した高速処理（高速の露出制御）を行わずともよく（このような高速処理（高速応答）が行われる制御装置を必ずしも備えなくともよく）、ひいてはより簡易な構成とすることができ、且つ動画像から効率よく露出評価値を取得することができる。
【００３３】
請求項１０にかかる撮像装置によれば、所定数のフレーム画像毎に１つのフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像から効率よく露出評価値を取得できるだけでなく、動画像からいずれのフレーム画像を評価用画像として選択するか、といった制御が例えば既存のカウンタ等を用いたより簡易な構成で行えるようになり、より確実に動画像から露出評価値が取得できるようになる。
【００３４】
請求項１１にかかる撮像装置によれば、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、評価用制御手段によって、露出評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう露出制御手段（ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像として用いるフレーム画像を、所定のダイナミックレンジが確保された状態で撮影可能となり、ひいては露出評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【００３５】
請求項１２にかかる撮像装置によれば、露出制御手段に、撮像センサに対する露光量を制御する露光量制御手段が備えられるため、動画像撮影における評価用画像取得用の露出制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【００３６】
請求項１３にかかる撮像装置によれば、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、評価用制御手段からの制御指示に基づく露光量制御手段及びダイナミックレンジ制御手段による制御によって、露出評価値の検出用に設定された露光量及びダイナミックレンジ（露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値）に基づく露出制御が行われるため、露光量及びダイナミックレンジを評価用画像の撮影用に任意に設定することが可能となり、ひいては、より好適に露出制御がなされての評価用画像の撮影を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項１４にかかる撮像装置によれば、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影において設定されたものが用いられるため、前回の動画像撮影時から状態が殆ど変化していないような被写体を撮影する場合等において、再度、各設定値を或る初期値から現撮影に対応する設定値まで補正し直すといった無駄な補正動作が省け（補正時間の短縮が図れ）、評価用画像撮影用の露出制御を効率よく行うことができる。
【００３８】
請求項１５にかかる撮像装置によれば、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影における設定値から所定値分変更したものが用いられるため、想定される被写体の変化に対応して変更させた設定値、すなわち、より実際に即して精度良く設定された設定値を撮影開始時から用いることが可能となり、評価用画像撮影用の露出制御をより効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき説明する。
（撮像装置の外観構造の説明）
図１は、本発明にかかる撮像装置が好適に適用される小型のデジタルカメラ１の外観を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図をそれぞれ示している。このデジタルカメラ（撮像装置）１は、カメラ本体ボディ１０の頂面には電源スイッチ１０１及びレリーズスイッチ１０２等が、正面側にはフラッシュ発光部１０３及び撮影レンズ窓１０４等が、また背面側にはモード設定スイッチ１０５などの各種の操作ボタンや液晶モニター（ＬＣＤ）からなるＬＣＤ表示部１０６等がそれぞれ配置されている。そして本体ボディ１０の内部には、各種本体機器のほか、屈曲型の鏡胴２０が配置されている。
【００４０】
電源スイッチ１０１は、カメラ１の電源をＯＮ（起動）、ＯＦＦ（起動停止）するための押下スイッチであり、押下動作によりカメラ電源のＯＮ、ＯＦＦが順次繰り返される。またモード設定スイッチ１０５は、静止画を撮影する静止画撮影モード及び動画を撮影する動画撮影モード（後述する第１〜第３の動画撮影モード）を設定するためのものである。
【００４１】
レリーズスイッチ１０２は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。例えば前記静止画撮影モードにおいて、レリーズスイッチ１０２が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（後述の自動露出制御や自動焦点制御等の準備動作）が実行され、レリーズスイッチ１０２が全押しされると、撮影動作（後述する撮像センサを露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録する一連の動作）が実行される。また、前記動画撮影モードにおいて、レリーズスイッチ１０２が全押しされると、所定の動画撮影動作が実行され、再度レリーズスイッチ１０２が全押しされると、動画撮影動作が終了される。
【００４２】
フラッシュ発光部１０３は、レリーズスイッチ１０２が半押しされている状態（静止画撮影モード）において、被写体像が暗い場合に発光して被写体を照明する。撮影レンズ窓１０４は、被写体の光学像を、本体ボディ１０の内部に配置された屈曲型鏡胴２０へ取り入れるための開口部である。また表示部１０６は、内蔵する記録媒体に記録された記録画像を再生表示させたり、撮影待機中や動画撮影モードにおいてビデオ撮影された被写体のスルー画像（ライブビュー画像）を表示させたりするものである。なお、前記モード設定スイッチ１０５以外に、ズームスイッチ、メニュー選択スイッチ、選択決定スイッチ等のプッシュスイッチ群が備えられている。
【００４３】
屈曲型の鏡胴２０は、前記撮影レンズ窓１０４を通して被写体像を取り入れ、本体ボディ１０の内部に配置されている撮像センサ３０へ導く撮影レンズ系を構成するものである。この鏡胴２０は、ズーミングやフォーカシング駆動時においてもその長さの変動しない、つまり本体ボディ１０から外部に突出することのない鏡胴である。この鏡胴２０の内部には、光軸に沿って直列的に配置されるズームレンズブロックや固定レンズブロックからなる撮影光学系を構成するレンズ群２１（図２参照）と、このレンズ群２１の適所に配置される絞り２２とが備えられている。さらに前記レンズ群２１の適所にはシャッタ２３が配置されており、該シャッタ２３の開閉動作により撮影光学系の光路が遮光若しくは通光されるようになっている。すなわち、絞り２２の開口面積設定度合い及びシャッタ２３の開閉動作制御等により、撮像センサ３０の露光量が制御されるものである。
【００４４】
（撮像装置の電気的構成の全体的な説明）
図２は、本発明にかかるデジタルカメラ１における撮像処理ブロック図である。このデジタルカメラ１は、操作部１００、上述した屈曲型の鏡胴２０、撮像センサ３０、信号処理部４０、全体制御部５０、及び駆動部６０などを備えている。なお、操作部１００は、前記で説明した電源スイッチ１０１、レリーズスイッチ１０２及びモード設定スイッチ１０５などからなる。
【００４５】
撮像センサ３０は、鏡胴２０内のレンズ群２１により結像された被写体光像の光量に応じ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の画像信号（撮像センサ３０の各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号）に光電変換して信号処理部４０へ出力するものである。本実施形態においては、この撮像センサ３０として、入射光量に対して出力画素信号（光電変換により発生する出力電気信号）が線形的ではなく対数的に変換されて出力される対数変換型固体撮像素子が用いられる。なお当該撮像センサ３０は、入射光量が少ない場合は、出力画素信号が線形的に変換されて出力される特性を有しており、その光電変換特性が線形的である領域（線形特性領域＝暗時）と対数的である領域（対数特性領域＝明時）とを備えている。さらに前記線形特性領域と対数特性領域との切り替り点（変曲点）が、特定の制御信号（ダイナミックレンジ制御信号）により任意に制御可能とされている。この撮像センサ３０の構成、動作等については後に詳述する。
【００４６】
タイミング生成回路（タイミングジェネレータ）３１は、撮像センサ３０による撮影動作（露光に基づく電荷蓄積や蓄積電荷の読出し等）を制御するものである。タイミング生成回路３１は、全体制御部５０からの撮影制御信号に基づいて所定のタイミングパルス（画素駆動信号、水平同期信号、垂直同期信号、水平走査回路駆動信号、垂直走査回路駆動信号等）を生成して撮像センサ３０に出力し、各動画撮影モード時（スルー画表示モード時）には、例えば１／３０（秒）毎にフレーム画像を取り込み、順次信号処理部４０に出力させる。また、静止画撮影モード時の露光中には撮像センサ３０の露光動作に連動して電荷を蓄積させ（すなわち、被写体光像を画像信号に光電変換させ）、その蓄積電荷を信号処理部４０に出力させる。さらにタイミング生成回路３１は、後述のＡ／Ｄ変換器４０２において用いられるＡ／Ｄ変換用のクロックも生成する。
【００４７】
信号処理部４０は、撮像センサ３０から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理およびデジタル信号処理を施すもので、前記画像信号の信号処理は、該画像信号を構成するそれぞれの画素信号ごとに行われる。この信号処理部４０は、アナログ信号処理部４０１、Ａ／Ｄ変換器４０２、黒基準補正部４０３、ＦＰＮ補正部４０４、評価値検出部４０５、ホワイトバランス（ＷＢ）制御部４０６、色補間部４０７、３×３色補正部４０８、階調変換部４０９、ノイズキャンセル部４１０及び画像メモリ４１１を備えている。
【００４８】
アナログ信号処理部４０１は、撮像センサ３０から出力される画像信号（撮像センサ３０の各画素で受光されたアナログ信号群）に所定のアナログ信号処理を施すもので、アナログ画像信号に含まれるリセット雑音を低減するＣＤＳ回路（相関二重サンプリング回路）と、アナログ画像信号のレベルを補正するＡＧＣ回路（オートゲインコントロール回路）とを備えている。なお、ＡＧＣ回路は、適正露出が得られなかった場合等に、後段のＡ／Ｄ変換器４０２の入力電圧範囲に合うよう、アナログ画像信号を適正な増幅率で増幅して撮影画像のレベル不足を補償するアンプ機能も有している。
【００４９】
Ａ／Ｄ変換器４０２は、アナログ信号処理部４０１から出力されるアナログ画像信号を、例えば１２ビットのデジタル画像信号（画像データ）に変換する役目を果たす。このＡ／Ｄ変換器４０２は、前記タイミング生成回路３１から入力されるＡ／Ｄ変換用のクロックに基づいて、アナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。
【００５０】
黒基準補正部４０３は、Ａ／Ｄ変換器４０２から入力されるデジタル画像信号の黒レベル（暗黒時の画像信号レベル）を基準の値（例えば、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号レベルで０）に補正するために、Ａ／Ｄ変換器４０２から入力される画像信号レベルをＳＤ１とし、また暗黒時の画像信号レベルをＳＤ２とするときに、
ＳＤ１−ＳＤ２
の演算を行う。なお、かかる黒基準補正は、全体制御部５０から入力される撮像センサ３０の光電変換特性に対応した撮像ダイナミックレンジ情報に基づいて行われる。これは、本実施形態にかかるデジタルカメラ１においては、撮像センサ３０の光電変換特性が制御可能とされており、従ってＡ／Ｄ変換器４０２から入力されるデジタル画像信号の暗黒時における画像信号レベルが、撮像センサ３０の光電変換特性の変化により変動することから、その変動に追従した正確な黒基準補正が行えるようにするためである。
【００５１】
ＦＰＮ（Fixed  Pattern  Noise）補正部４０４は、黒基準補正部４０３から入力される画像信号のＦＰＮ（固定パターンノイズ）を除去するためのものである。固定パターンノイズとは、撮像センサ３０の各画素回路が備えるＦＥＴの閾値バラツキ等が要因となって生じる、各画素が発生する画像信号の出力値のバラツキに起因するノイズである。ＦＰＮ補正部４０４は、黒基準補正部４０３から入力される画像信号レベルをＳＤ３とし、また黒基準補正部４０３から入力される画像信号の固定パターン成分をＳＤ４とするとき、
ＳＤ３−ＳＤ４
の演算を行う。
【００５２】
評価値検出部４０５は、撮像センサ３０で実際に撮影された画像信号から、自動露出制御（ＡＥ）、自動焦点制御（ＡＦ；オートフォーカス）、或いはホワイトバランス制御（ＷＢ制御）等を行うに際してのベース値となる評価値、すなわちＡＥ評価値、ＡＦ評価値、ホワイトバランス評価値（以降、ＷＢ評価値という）等を検出する。例えばＡＥ制御を行う場合、
（１）撮像ターゲットとなる被写体の輝度レベル及び輝度範囲を計測し、
（２）その輝度レベル及び輝度範囲に適合する出力が撮像センサから得られるよう、必要な露出制御量を算出し、
（３）前記算出結果に基づいて露光量等を具体的に調整し、本撮像に臨む、
というステップが一般的に採られるが、この評価値検出部４０５においては、前記ステップ（１）の役目を担うべく、撮像センサ３０で実際に撮影された画像信号から被写体の輝度レベル及び輝度範囲が求められ、これがＡＥ評価値として全体制御部５０へ出力され、後段ステップにおけるＡＥ制御動作用に供される。
【００５３】
またＡＦ制御の場合は、例えばフォーカスレンズ（レンズ群２１）の光軸方向の駆動と撮像センサ３０による撮像動作とを交互に行いながら、その撮像動作により得た画像のコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置が求められ（所謂山登り検出方式）、これがＡＦ評価値として全体制御部５０へ出力され、後段ステップにおけるＡＥ制御動作の用に供される。さらにホワイトバランス制御は、出力画像の色を被写体の光源色に適したものに補正することを目的とするもので、この場合、前段のＦＰＮ補正部４０４から入力される画像信号に基づいてＲ、Ｇ、Ｂ各色の輝度比及び輝度差が評価値検出部４０５で算出され、これがＷＢ評価値として全体制御部５０へ出力されるものである。これら評価値の具体的な取得方法等については、後に詳述する。
【００５４】
ホワイトバランス制御部４０６は、全体制御部５０から与えられるダイナミックレンジ情報と前記ＷＢ評価値とに基づいて、画像信号の色バランスが所定の色バランスになるよう、各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの各画素データのレベルを変換する補正を行う。なお本実施形態では、撮像センサ３０として線形特性領域と対数特性領域とを備えるものを用いることから、線形特性領域及び対数特性領域ごとにＷＢ評価値を取得し、各々の領域に適したホワイトバランス補正を行うようにすることが望ましい。
【００５５】
色補間部４０７は、ホワイトバランス制御部４０６から入力される画像信号の各色成分Ｒ、Ｇ、Ｂごとに、フレーム画像の不足する画素位置のデータを補間するものである。すなわち、本実施形態で用いられる対数変換型の撮像センサ３０のカラーフィルタ構造は、Ｇが市松状でＲ、Ｂが線順次配列された所謂ベイヤー方式が採用されている関係上、色情報が不足していることから、色補間部４０７は、実在する複数の画素データを用いて実在しない画素位置の画素データを補間するものである。
【００５６】
具体的には色補間部４０７は、高帯域まで画素を持つＧの色成分のフレーム画像については、フレーム画像を構成する画像データを所定のフィルタパターンでマスキングした後、メディアン（中間値）フィルターを用いて、補間すべき画素位置の周辺に実在する画素データのうち、最大値と最小値とを除去した画素データの平均値を演算し、その平均値を当該画素位置の画素データとして補間する。また、Ｒ、Ｂの色成分については、フレーム画像を構成する画像データを所定のフィルタパターンでマスキングした後、補間すべき画素位置の周辺に実在する画素データの平均値を演算し、その平均値を当該画素位置の画素データとして補間する。
【００５７】
図３に、撮像センサ３０のカラーフィルタ構造の一例を示す。かかるカラーフィルタ構造において、前記色補間による各画素における色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号は、例えば以下のようにして生成される。
（イ）アドレス１１（Ｂ１１）の色補間式
Ｒ１１＝（Ｒ００＋Ｒ２０＋Ｒ０２＋Ｒ２２）／４
Ｇ１１＝（Ｇｒ１０＋Ｇｂ０１＋Ｇｂ２１＋Ｇｒ１２）／４
Ｂ１１＝Ｂ１１
（ロ）アドレス１１（Ｇｒ１２）の色補間式
Ｒ１２＝（Ｒ０２＋Ｒ２２）／２
Ｇ１２＝Ｇｒ１２
Ｂ１２＝（Ｂ１１＋Ｂ１３）／２
（ハ）アドレス２１（Ｇｂ２１）の色補間式
Ｒ２１＝（Ｒ２０＋Ｒ２２）／２
Ｇ２１＝Ｇｂ１２
Ｂ２１＝（Ｂ１１＋Ｂ３１）／２
（ニ）アドレス２２（Ｒ２２）の色補間式
Ｒ２２＝Ｒ２２
Ｇ２２＝（Ｇｂ２１＋Ｇｒ１２＋Ｇｒ３２＋Ｇｂ２３）／４
Ｂ２２＝（Ｂ１１＋Ｂ３１＋Ｂ１３＋Ｂ３３）／４
【００５８】
３×３色補正部４０８は、色補間部４０７から入力される色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号の彩度を補正（色合いを補正）するものである。３×３色補正部４０８は、色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号のレベル比を変換する３種類の変換係数を有し、撮影シーンに応じた変換係数で前記レベル比を変換して画像データの彩度を補正する。例えば、ａ１〜ｃ３の合計９個の変換係数を用い、次のように画像信号を線形変換する。
Ｒ´＝ａ１＊Ｒ＋ａ２＊Ｇ＋ａ３＊Ｂ
Ｇ´＝ｂ１＊Ｒ＋ｂ２＊Ｇ＋ｂ３＊Ｂ
Ｂ´＝ｃ１＊Ｒ＋ｃ２＊Ｇ＋ｃ３＊Ｂ
【００５９】
階調変換部４０９は、３×３色補正部４０８から入力される色成分Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号が適切な出力レベルになるよう、画像信号のレベルを色成分毎に所定のガンマ特性を用いて非線形変換すると共にオフセット調整する。すなわち階調変換部４０９は、ホワイトバランス調整及び色補正がなされた画像信号の階調特性（γカーブやデジタルゲイン）を、ＬＣＤ表示部１０６や外部出力されるモニターテレビ等の階調特性に補正するものである。階調変換部４０９においては、全体制御部５０から入力されるダイナミックレンジ情報と、評価値検出部４０５で検出されたＡＥ評価値等に基づいて、画像信号の階調特性を変化させる。
【００６０】
ノイズキャンセル部４１０は、階調変換部４０９から入力される画像信号のノイズ成分を除去すると共に、エッジ成分のみを抽出・強調することで、画像のシャープネスを良好な状態に補正するものである。ノイズキャンセル部４１０は、全体制御部５０から入力されるダイナミックレンジ情報に基づいて、コアリング係数（画像信号のノイズ成分のみを除去し、エッジ成分を抽出する係数及び強調する係数）を変化させることで、適正な補正を行う。
【００６１】
画像メモリ４１１は、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリからなり、信号処理部４０での信号処理を終えた画像データを一時的に保存するもので、例えば１フレーム分の画像データを記憶し得る容量を有している。
【００６２】
メモリカードＩ／Ｆ部４１２は、信号処理部４０で生成されたメモリカード記録用画像データを、メモリカード１０７に記録させるべく出力するためのインターフェイスである。またメモリカード１０７は、静止画像や動画像などの画像データを記録して保存しておくためのメモリであって、デジタルカメラ１に対して取り外し自在とされており、外部の記録媒体との画像データ交換を可能とするものである。ＬＣＤ表示Ｉ／Ｆ部４１３は、信号処理部４０で生成されたＬＣＤ表示用画像データを、例えばＮＴＳＣ方式若しくはＰＡＬ方式の画像信号に変換してＬＣＤ表示部１０６に出力するためのインターフェイスである。
【００６３】
全体制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等からなり、デジタルカメラ１の撮影動作を集中制御するものである。すなわち全体制御部５０は、前記信号処理部４０の各部から送られてくる情報（前述のＡＥ評価値、ＡＦ評価値、ＷＢ評価値等）と、本デジタルカメラ１の動作モード等に基づき、信号処理部４０の各部が必要とするパラメータ等の動作情報を算出して送信することで、各処理部の動作を制御する。このほか全体制御部５０は、撮影動作のためのタイミング生成回路３１の制御、レンズ群２１のズーミングやフォーカシング駆動、並びに絞り２２及びシャッタ２３の駆動のための駆動部６０の制御、画像信号の出力制御などを行う。
【００６４】
図４は、全体制御部５０の機能を説明するための機能ブロック図である。全体制御部５０は、情報受信部５０１及び情報送信部５０２、メモリ部５１５を具備する演算部５１０、制御信号発生部５２０、評価値検出モード設定部５３０及び入出力部５４０を備えている。
【００６５】
情報受信部５０１は、信号処理部４０の評価値検出部４０５にて検出されるＡＥ評価値、ＡＦ評価値及びＷＢ評価値を取得し、これらを演算部５１０が備える各パラメータ算出部へ振り分けて送信する。一方、情報送信部５０２は、信号処理部４０において必要とされる情報（光電変換特性情報やコアリング係数等）をメモリ部５１５から適宜取り出し、信号処理部４０の各処理部に適時振り分けて送信する。
【００６６】
演算部５１０は、前記情報受信部５０１から与えられる評価値に基づいて制御パラメータを算出する動作を為すもので、露光量制御パラメータ算出部５１１及びダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２からなるＡＥ制御パラメータ算出部５１１０、ＡＦ制御パラメータ算出部５１３、ホワイトバランス（ＷＢ）制御パラメータ算出部５１４及びメモリ部５１５を備えている。
【００６７】
前記メモリ部５１５はＲＯＭやＲＡＭ等からなり、撮像センサ３０の光電変換特性の情報（撮影に際しての所望の光電変換特性を得るための情報）、すなわち、後述する露光時間設定値や絞り設定値、或いは光電変換特性設定値（該光電変換特性に対応するダイナミックレンジ情報）を記憶する光電変換特性情報記憶部５１６、ノイズキャンセル部４１０において用いられるコアリング係数の設置位置を記憶するコアリング係数記憶部５１７、撮像センサ３０の線形特性領域と対数特性領域とで得られたデータに対するデータ変換（相互変換）を行うための変換情報、すなわちＬＵＴ（Look Up Table）等を記憶するＬＵＴ記憶部５１８等から構成されている。
【００６８】
なお、光電変換特性情報記憶部５１６には、光電変換特性そのもの（後述する図１０に示すような光電変換特性曲線）が記憶される構成であってもよい。また、ＬＵＴ記憶部５１８は、上記ＬＵＴの他に、後述する露光時間（Ｔ１）や絞りの開口面積（Ｓ２）の値と露光時間設定値や絞り設定値とのデータ変換を行うＬＵＴ、光電変換特性の変曲点の値（出力レベル）と光電変換特性設定値とのデータ変換を行うＬＵＴ、最大輝度出力レベルから光電変換特性設定値を出力するＬＵＴもしくは最大輝度出力レベルの変化量から光電変換特性設定値の変化量を出力するＬＵＴ、或いは飽和画素数の値と変曲点変化量（ΔＶｔｈ）の値とのデータ変換を行うＬＵＴ等、種々のデータ変換用のＬＵＴを記憶している。また、上述した通り、光電変換特性情報記憶部５１６、コアリング係数記憶部５１７及びＬＵＴ記憶部５１８に記憶されているデータ値は、適宜情報送信部５０２から信号処理部４０の適所へ送信されるようになっている。
【００６９】
ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０は、被写体の輝度に応じた露出制御（ＡＥ制御）を行うべく、撮影の際の最適な露光量と撮像センサ３０の光電変換特性とに設定するための制御パラメータを算出する。すなわち、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０の露光量制御パラメータ算出部５１１は、露光時間や絞りを最適化するための制御パラメータを算出するものであり、露光量制御パラメータ算出部５１１は、評価値検出部４０５にて検出されるＡＥ評価値と、前記光電変換特性情報記憶部５１６に記憶されている前記ＡＥ評価値取得時点における撮像センサ３０の光電変換特性情報とに基づいて、被写体輝度に応じた露光時間設定値や絞り設定値を算出する。
【００７０】
また、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２は、被写体輝度に応じ撮像センサ３０の光電変換特性を最適化するための制御パラメータを算出するものである。ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２は、例えばダイナミックレンジ設定用の被写体輝度が、当該撮像センサ３０における所望の飽和出力レベルになるような光電変換特性設定値を算出する。この算出に際しても、光電変換特性情報記憶部５１６に記憶されている前記ＡＥ評価値取得時点における撮像センサ３０の光電変換特性情報が参照される。
【００７１】
また、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０は、ＡＥ評価値を抽出するための評価用画像取得（撮影）時に（撮影前に）、この評価用画像取得に対するＡＥ制御を、全体制御部５０（露光量制御パラメータ算出部５１１やダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２等）に行わせる制御指示を行う機能も兼ね備えており、これに関し、静止画撮影モード及び後述する第１〜第３の動画撮影モードに応じた、ＡＥ評価値検出（ＡＥ制御）に際しての露光量制御パラメータ及びダイナミックレンジ制御パラメータ、すなわち露光時間設定値及び絞り設定値並びに光電変換特性設定値等の設定を行う評価用制御パラメータ設定部５１１１を備えている。
【００７２】
評価用制御パラメータ設定部５１１１は、例えば、静止画撮影モードにおいて、予備撮影のための所定の露光時間設定値及び絞り設定値、あるいはより広い（例えば最大の）ダイナミックレンジとなるような光電変換特性設定値を設定したり、第１〜第３の各動画撮影モードにおける、露光時間及び絞り設定値並びに光電変換特性設定値といった各設定値に対する初期設定値や、後述の飽和回避制御によりダイナミックレンジを広げるなどして得られた上記各設定値、あるいはＡＥ評価値検出用の（評価用画像撮影用の）所定の上記各設定値、すなわち例えば前回の動画像撮影で用いた設定値、この設定値を幾分変化させた設定値といった各設定値の設定を行う。この評価用制御パラメータ設定部５１１１における各制御パラメータの設定は、例えばモード設定スイッチ１０５からの指示入力（評価値検出モード設定部５３０への各撮影モードの設定）に応じてなされる構成となっている。
【００７３】
ＡＦ制御パラメータ算出部５１３は、評価値検出部４０５にて検出されるＡＦ評価値に基づいて、被写体の撮影にあたり最適な焦点距離に設定するための制御パラメータを算出する。この制御パラメータの算出にあたり、参照するＡＦ評価値を、撮像センサ３０の対数特性領域及び線形特性領域のそれぞれで取得し、それぞれの特性領域の特徴を活用して粗測距（対数特性領域から得たＡＦ評価値）用、詳測距（線形特性領域から得たＡＦ評価値）用の制御パラメータを算出するよう構成することが好ましい。
【００７４】
ホワイトバランス制御パラメータ算出部５１４は、評価値検出部４０５にて検出されるＷＢ評価値に基づいて、画像信号の色バランスが所定の色バランスに設定するための制御パラメータを算出する。この制御パラメータの算出にあたり、同様に参照するＡＦ評価値を、撮像センサ３０の対数特性領域及び線形特性領域のそれぞれで取得し、それぞれの特性領域に応じた制御パラメータを算出するよう構成することが好ましい。
【００７５】
制御信号発生部５２０は、前記演算部５１０で算出された各種の制御パラメータに応じて、各制御動作要素を駆動させるための制御信号を生成するもので、該制御信号発生部５２０は、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１、センサ露光時間制御信号発生部５２２、シャッタ制御信号発生部５２３、ズーム／フォーカス制御信号発生部５２４及び絞り制御信号発生部５２５を備えて構成されている。
【００７６】
ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１は、前記ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２において算出された撮像センサ３０の光電変換特性設定値に応じて、光電変換特性が線形特性領域から対数特性領域に切り替える出力レベルポイント（変曲点）を調整する撮像センサ３０の駆動信号を生成し、これをタイミング生成回路３１へ送信する。タイミング生成回路３１は、入力された駆動信号に応じて、撮像センサ３０のダイナミックレンジを制御するタイミング信号を生成して撮像センサ３０を駆動させる。具体的には、後述するように撮像センサ３０の光電変換特性は、当該撮像センサ３０に対する信号φＶＰＳ（φＶＰＳにおける電圧ＶＰＨの高さ、或いは時間ΔＴの長さ）を制御することでその変曲点が変動することから、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１は、光電変換特性設定値に応じて、前記信号φＶＰＳを制御するためのタイミング生成回路３１に対する駆動信号を制御することで、撮像センサ３０のダイナミックレンジを被写体の輝度に適するよう制御する。
【００７７】
センサ露光時間制御信号発生部５２２は、撮像センサ３０の露光時間（積分時間）を、絞り２２やシャッタ２３等のメカ操作に依らず、電子回路的な制御動作により制御するための制御信号を発生するものである。センサ露光時間制御信号発生部５２２は、前記露光量制御パラメータ算出部５１１にて算出された最適な露光量に基づいて、所期の露光時間が確保されるよう撮像センサ３０の駆動信号（具体的には、後述するように撮像センサ３０に対する信号φＶＰＳが中電位Ｍとなる時間ΔＳを制御する信号）を生成し、これをタイミング生成回路３１へ送信する。タイミング生成回路３１は、入力された駆動信号に応じて、撮像センサ３０の露光時間を制御するタイミング信号を生成して撮像センサ３０を駆動させる。
【００７８】
シャッタ制御信号発生部５２３は、同様に露光量制御パラメータ算出部５１１にて算出された最適な露光量に基づいて、シャッタ２３のシャッタスピード（シャッタ開放時間）を露光時間に合わせて設定する制御信号を生成する。またズーム／フォーカス制御信号発生部５２４は、前記ＡＦ制御パラメータ算出部５１３にて算出された最適な焦点距離に基づいて、レンズ群２１を駆動させるための制御信号を生成する。さらに絞り制御信号発生部５２５は、前記露光量制御パラメータ算出部５１１にて算出された最適な露光量に基づいて、絞り２２の開口面積を設定する制御信号を生成する。これらシャッタ制御信号発生部５２３、ズーム／フォーカス制御信号発生部５２４及び絞り制御信号発生部５２５にて生成された制御信号は、駆動部６０の対応箇所へそれぞれ送信される。
【００７９】
評価値検出モード設定部５３０は、ＡＥ評価値を検出するための撮影モード、すなわち静止画撮影モード及び後述する第１〜第３の動画撮影モードの設定（切り替え）を行うものである。評価値検出モード設定部５３０は、操作部１００（例えばモード設定スイッチ１０５）の操作による指示情報を受けて当該各モードを設定する。
【００８０】
入出力部５４０は、メモリカードＩ／Ｆ部４１２及びＬＣＤ表示Ｉ／Ｆ部４１３と接続され、操作部１００からの指示信号等に対応して、撮影画像に対して所定の画像処理を行った後、その撮影画像信号をメモリカード１０７に記録させたり、ＬＣＤ表示部１０６に表示させたり、或いは逆にメモリカード１０７から画像信号を取り入れたりする出入力作用を為す。
【００８１】
図２に戻って、駆動部６０は、前記制御信号発生部５２０で生成された制御信号に基づいて、実際に当該デジタルカメラ１が具備するメカ駆動部を動作させるもので、シャッタ駆動部６１、ズーム／フォーカス駆動部６２及び絞り駆動部６３を備えている。
【００８２】
シャッタ駆動部６１は、前記シャッタ制御信号発生部５２３から与えられる制御信号に応じて、シャッタ２３が所定時間開放されるようシャッタ２３を開閉駆動する。ズーム／フォーカス制御部６２は、ズーム／フォーカス制御信号発生部５２４から与えられる制御信号に応じて、レンズ群２１のズームレンズブロックまたはフォーカスレンズブロックを動作させるモータ等を動作させ、前記レンズブロックを焦点位置に移動させる。さらに絞り駆動部６３は、絞り制御信号発生部５２５から与えられる制御信号に応じ、絞り２２を駆動し、所定の開口量に絞りを設定するものである。
【００８３】
（動作の全体的なフローの説明）
以上の通り構成された本実施形態にかかるデジタルカメラ１の動作につき、先ず全体的なフローを説明する。図５は、デジタルカメラ１の全体的な動作の一例を示すフローチャートである。図示する通り、動作を大略的に区分すると、ＡＥ評価値、ＡＦ評価値、及びＷＢ評価値等の評価値を検出する評価値検出ステップ（ステップＳ１）と、得られた評価値に基づき各種パラメータを算出する制御パラメータ算出ステップ（ステップＳ２）と、算出された各種パラメータを該当するデジタルカメラ１各部に設定し、当該パラメータに応じた撮影状態となるようにデジタルカメラ１各部を駆動する制御パラメータを設定する制御パラメータ設定ステップ（ステップＳ３）とからなる。
【００８４】
前記各ステップＳ１〜Ｓ３においては、具体的には以下の処理が行われる。
先ず、評価値検出ステップＳ１では、各種の制御のベースとなる評価値情報を取得し、該評価値情報に基づいて評価値を算出する。ＡＥ制御の場合は、撮像ターゲットとなる被写体の輝度レベルが計測（検出）され、この計測値からＡＥ評価値が算出されることとなる。前記輝度レベル及び輝度範囲の検出に際しては、撮像センサ３０により実際に撮像された撮影画像から求めることが合理的であり、撮像センサ３０は静止画及び動画の撮像が可能であることから、
（ステップＳ１−１）静止画からの検出：撮像センサ３０により、評価値検出用の画像を本撮影前の静止画にて取得して輝度レベル及び輝度範囲を計測する。
（ステップＳ１−２）動画からの計測：撮像センサ３０により、評価値検出用の画像を本撮影前の動画にて取得して輝度レベル及び輝度範囲を計測する。
という２通りの輝度情報の取得ステップを例示することができる。しかる後、
（ステップＳ１−３）評価値の算出：取得した画像の輝度情報に基づいてＡＥ評価値を含む各種評価値を評価値検出部４０５により算出する。
というステップが行われる。
【００８５】
次にステップＳ２では、評価値に基づき各種パラメータが算出されるが、ＡＥ制御の場合は、露光量又はダイナミックレンジがＡＥ制御の要素となることから、これらの制御パラメータが、前記ＡＥ評価値に基づいて算出される。すなわちステップＳ２としては、
（ステップＳ２−１）露光量制御パラメータの算出：全体制御部５０により、ＡＥ評価値に基づいて露光量制御パラメータを算出する。
（ステップＳ２−２）ダイナミックレンジ制御パラメータの算出：全体制御部５０により、ＡＥ評価値に基づいてダイナミックレンジ制御パラメータを算出する。
という２通りのパラメータ算出ステップを例示することができる。
【００８６】
最後にステップＳ３では、デジタルカメラ１各部を駆動する制御パラメータの設定が為される。ＡＥ制御の場合は、前記（ステップＳ２−１）又は（ステップＳ２−２）に基づく制御パラメータの設定が行われる、すなわちステップＳ３としては、
（ステップＳ３−１）露光量制御パラメータの設定：算出された露光量制御パラメータに基づいてメモリ部５１５や制御信号発生部５２０等に当該パラメータを設定し、タイミング生成回路３１や駆動部６０を動作させる。
（ステップＳ３−２）ダイナミックレンジ制御パラメータの設定：算出されたダイナミックレンジ制御パラメータに基づいて、メモリ部５１５や制御信号発生部５２０等に当該パラメータを設定し、タイミング生成回路３１を動作させる。
という２通りのパラメータ設定ステップを例示することができる。
【００８７】
（撮像センサの基本的特性について）
以下、上述した各ステップにつき順次詳述するが、本実施形態においては、その光電変換特性として入射光量に対して前記電気信号が線形的に変換されて出力される線形特性領域と、入射光量に対して前記電気信号が対数的に変換されて出力される対数特性領域とを備える撮像センサ３０を用いることが前提とされている関係上、先ず撮像センサ３０の基本的特性について、その具体的な一例を詳述する。
【００８８】
図７は、撮像センサ３０の一例である二次元のＭＯＳ型固体撮像装置の概略構成図である。同図において、Ｇ１１〜Ｇｍｎは、行列（マトリクス）配列された画素を示している。この画素Ｇ１１〜Ｇｍｎからなる画素部の外周縁部近傍には、垂直走査回路３０１と水平走査回路３０２とが配設されている。垂直走査回路３０１は、行のライン（信号線）３０４−１、３０４−２、・・・３０４−ｎ（これらを纏めて行ライン３０４という）を順次走査する。水平走査回路３０２は、各画素から出力信号線３０６−１、３０６−２、・・・３０６−ｍ（これらを纏めて出力信号線３０６という）に導出された光電変換信号を画素毎に水平方向に順次読み出す。なお、各画素は電源ライン３０５により電力供給がなされている。各画素には、前記各ラインや出力信号線だけでなく、他のライン（例えばクロックライン）も接続されているが、図７では図示を省略している。
【００８９】
出力信号線３０６−１、３０６−２、・・・３０６−ｍには、それぞれ、後述のトランジスタＴ５と対になって増幅回路を構成する定電流源３０７−１、３０７−２、・・・３０７−ｍ（これらを纏めて定電流源３０７という）が設けられている。ただし、この増幅回路として、定電流源３０７に代えて抵抗やトランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）を設けてもよい。この出力信号線３０６を介して出力される各画素の撮像時の画像データ及びリセット時の補正データが、順次、選択回路（サンプルホールド回路）３０８−１、３０８−２、・・・３０８−ｍ（これらを纏めて選択回路３０８という）に出力される。この選択回路３０８に対して、行毎に画像データ及び補正データが出力されてサンプルホールドされる。サンプルホールドされた画像データ及び補正データは、列毎に、補正回路３０９に出力され、補正回路３０９において、感度バラツキによるノイズ成分が除去されるように、補正データに基づいて画像データの補正が行われる。そして、補正回路３０９から各画素の感度バラツキが補正された画像データが、各画素毎にシリアルに出力される。
【００９０】
図８は、図７に示す各画素Ｇ１１〜Ｇｍｎの構成例を示す回路図である。同図に示すように、画素は、フォトダイオードＰＤ、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）としてのトランジスタＴ１〜Ｔ６、及び積分用のコンデンサとしてのキャパシタＣから構成されている。トランジスタＴ１〜Ｔ６は、ここではＰチャンネルＭＯＳＦＥＴが採用されている。φＶＤ、φＶ、φＶＰＳ、φＲＳＴ、φＳ及びＲＳＢは、各トランジスタやキャパシタＣに対する信号（電圧）を示し、ＧＮＤは接地を示している。
【００９１】
フォトダイオードＰＤは、感光部（光電変換部）であり、被写体からの入射光量に応じた電気信号（光電流ＩＰＤ）を出力する。トランジスタＴ５は、図７に示す定電流源３０７と対になってソースフォロワ増幅用の増幅回路（ソースフォロワアンプ）を構成するものであり、後述する電圧ＶＯＵＴに対する増幅（電流増幅）を行う。トランジスタＴ６は、ゲートに印加する電圧に応じてオン、オフされるスイッチとして動作する信号読み出し用のトランジスタである。すなわち、トランジスタＴ６のソースは、図７に示す出力信号線３０６に接続されており、オンした場合、トランジスタＴ５で増幅された電流を出力電流として出力信号線３０６へ導出する。
【００９２】
トランジスタＴ２は、同トランジスタのゲートに、光電流ＩＰＤに対して線形変換又は対数変換した電圧を発生させる。ところで、ＭＯＳＦＥＴでは、ゲート電圧が閾値以下の時に、サブスレッショルド電流と呼ばれる微小電流が流れるが、トランジスタＴ２はこのサブスレッショルド特性を利用して前記線形変換又は対数変換を行う。
【００９３】
具体的には、撮像する被写体の輝度が低い（被写体が暗い）場合、すなわち、フォトダイオードＰＤに入射される入射光量が少ない場合には、トランジスタＴ２のゲート電位が同トランジスタのソース電位より高くなっており、トランジスタＴ２が所謂カットオフ状態でありトランジスタＴ２にサブスレッショルド電流が流れず（トランジスタＴ２がサブスレッショルド領域で動作せず）、フォトダイオードＰＤで発生する光電流がフォトダイオードＰＤの寄生容量に流れて電荷が蓄積され、蓄積電荷量に応じた電圧が発生する。このときＴ１はオンされているので、上記の寄生容量に蓄積された電荷の量に応じた電圧が、電圧ＶＧとしてトランジスタＴ２、Ｔ３のゲートに発生する。この電圧ＶＧにより、トランジスタＴ３に電流が流れ、この電圧ＶＧに比例した量の電荷がキャパシタＣに蓄積される（トランジスタＴ３とキャパシタＣとで積分回路を構成している）。そして、トランジスタＴ３とキャパシタＣとの接続ノードａ、すなわち出力ＶＯＵＴには、光電流ＩＰＤの積分値に対して線形的に比例した電圧が現れる。このときトランジスタＴ４はオフ状態である。そして、トランジスタＴ６がオンされると、キャパシタＣに蓄積された電荷がトランジスタＴ５を介して出力電流として出力信号線３０６に導出される。この出力電流は、光電流ＩＰＤの積分値を線形的に変換した値となっている。これが当該撮像センサ３０の、線形特性領域における動作である。
【００９４】
一方、撮像する被写体の輝度が高く（被写体が明るく）、フォトダイオードＰＤに入射される入射光量が多い場合には、トランジスタＴ２のゲート電位が同トランジスタのソース電位以下となり、トランジスタＴ２にサブスレッショルド電流が流れ（トランジスタＴ２がサブスレッショルド領域で動作し）、光電流ＩＰＤを自然対数的に変換した値の電圧ＶＧがトランジスタＴ２、Ｔ３のゲートに発生する。そして、この電圧ＶＧにより、トランジスタＴ３に電流が流れ、キャパシタＣに、光電流ＩＰＤの積分値を自然対数的に変換した値と同等の電荷が蓄積される。これにより、キャパシタＣとトランジスタＴ３との接続ノードａ（出力ＶＯＵＴ）には、光電流ＩＰＤの積分値を自然対数的に変換した値に比例した電圧が生じる。このときトランジスタＴ４はオフ状態である。そして、トランジスタＴ６がオンされると、キャパシタＣに蓄積された電荷がトランジスタＴ５を介して出力電流として出力信号線３０６に導出される。この出力電流は、光電流ＩＰＤの積分値を自然対数的に変換した値となっている。これが当該撮像センサ３０の、対数特性領域における動作である。以上のように、各画素によって、入射光量（被写体輝度）に応じて線形的又は自然対数的に比例した電圧が出力される。
【００９５】
トランジスタＴ１は、リセット時のノイズデータ（トランジスタＴ２の製造バラツキに起因して発生するノイズ信号）を取り出す際に用いるためのスイッチである。トランジスタＴ１は、リセット時以外にはオン状態とされており、トランジスタＴ２（のドレイン）及びフォトダイオードＰＤ間に光電流ＩＰＤが流れるようになっている。リセット時には、オフ状態となりフォトダイオードＰＤの光電流ＩＰＤが遮断され、前記のバラツキ分だけが取り出される。この取り出されたバラツキ分（ノイズ信号）は、後述の映像信号から減算される。
【００９６】
トランジスタＴ４は、該トランジスタＴ４のゲートに印加される電圧に応じてオン、オフされるスイッチとして動作する、キャパシタＣをリセットするためのトランジスタである。トランジスタＴ４がオンされるとリセット電圧（前記信号ＲＳＢの電圧）が印加され、キャパシタＣに蓄積されていた電荷（電荷量）が元の状態、すなわち積分開始前の状態に戻される。
【００９７】
図９は、撮像センサ３０（画素）の撮像動作に関するタイミングチャートの一例である。ここではＰチャンネルＭＯＳＦＥＴの極性上、以下のようにＨｉ（ハイ）でオフ、Ｌｏｗ（ロー）でオンとなる。先ず、信号φＶが符号３１１に示す位置でＬｏｗとなり、トランジスタＴ６がオンされ、映像信号が読み出される、すなわちキャパシタＣに蓄積されている電荷が出力電流（映像信号）として出力信号線３０６に導出される。次に信号φＳが符号３１２に示す位置でＨｉとなり、トランジスタＴ１がオフされてフォトダイオードＰＤが切り離される。次に信号φＶＰＳが符号３１３に示す位置でＨｉとなり、トランジスタＴ２のリセットが行われる。また、トランジスタＴ２がリセットされるのと同時に、信号φＲＳＴが符号３１４に示す位置でＬｏｗとなり、トランジスタＴ４がオンされ、キャパシタＣ（接続ノードａ）に信号ＲＳＢによるリセット電圧が印加されて（接続ノードａの電位がＲＳＢの電位（ＶＲＳＢ）となり）、キャパシタＣの（電荷の）リセットが行われる。このようにトランジスタＴ２及びキャパシタＣがリセットされた後、符号３１５に示す位置で信号φＶが再度ＬｏｗとなってトランジスタＴ６がオンされ、出力信号線３０６にノイズ信号が導出される。
【００９８】
次に、信号φＳが符号３１６に示す位置でＬｏｗになり（トランジスタＴ１がオンされ）、フォトダイオードＰＤの切り離しが解除される。そして、信号φＶＰＳが符号３１８に示す位置で中電位Ｍとなって、残像低減のためにフォトダイオードＰＤの寄生容量のリセットを行う。また、次フレームの積分開始電圧を一定にするために、信号φＲＳＴが符号３１７に示す位置で再度ＬｏｗとなってトランジスタＴ４がオンされ、キャパシタＣのリセットが再度行われる。
【００９９】
その後、信号φＶＰＳが符号３１９に示す位置でＭからＬｏｗになり、フォトダイオードＰＤの寄生容量のリセットが終了する。併せて、信号φＲＳＴもＬｏｗからＨｉとなりキャパシタＣのリセット動作も終了される。このときの時刻ｔ１からキャパシタＣの積分が開始され、信号φＶがＨｉからＬｏｗとなる符号３１１に示す位置、すなわち次フレームにおける映像信号の読み出しが開始される時刻ｔ２までの間、当該積分が継続される。この時刻ｔ１、ｔ２間の時間がキャパシタＣの積分時間、すなわち撮像における露光時間となる。この露光時間は、前記中電位Ｍとなる信号φＶＰＳを与える時間ΔＳ（長さ）を制御することで制御される。この時間ΔＳは、タイミング生成回路３１を介したセンサ露光時間制御信号発生部５２２によって制御される。
【０１００】
信号φＶＤは、前記増幅回路（ソースフォロワアンプ）の動作範囲に合わせ込むべく、或いは映像信号やノイズ信号に発生するオフセットの調整を行うべく電位操作を行うものである。信号φＶＤのＶｈ、Ｖｍ及びＶｌは、それぞれ高電位、中電位及び低電位を示している。
【０１０１】
撮像センサ３０は、上述のように被写体の輝度に応じて線形変換又は対数変換した出力信号を得ることが可能であり、図１０に示すような光電変換特性３２０を有している。同図に示すように、光電変換特性３２０は、変曲点３２１を境にして線形特性領域と対数特性領域とに分かれている。この変曲点３２１は、線形特性領域から対数特性領域へ切り替わる点であり、この変曲点３２１のセンサ出力の値をＶｔｈで示している。一般的に、線形特性領域では、幅広い輝度範囲の被写体の撮像は不可能であるものの（ダイナミックレンジが狭い）、画像全体の階調性を高くすることができ（高いコントラストを得ることができ）、暗い被写体（例えば曇天時や日陰での被写体）であっても階調性豊かな高品位な画像を得ることができる。一方、対数特性領域では、高輝度での階調性は乏しくなるが、幅広い輝度範囲の被写体の撮像が可能であり（ダイナミックレンジが広い）、明るい被写体（例えば直射日光が照射されていたり、直射日光が背後に存在たりする被写体）であっても、暗い部分も含め、奥行きのある高品位な画像を得ることができる。
【０１０２】
ところで、この光電変換特性３２０（変曲点３２１）は、トランジスタＴ２のソースに入力されている信号φＶＰＳの、Ｈｉ及びＬｏｗの電圧の差を変化させることにより変化（移動）させることができる。すなわち、当該Ｈｉ時の電圧をＶＰＨとし、Ｌｏｗ時の電圧をＶＰＬとすると、電圧の差ΔＶＰＳ（＝ＶＰＨ−ＶＰＬ）（図９参照）を変化させることにより、図１１に示すように、光電変換特性３２０（変曲点３２１）から、光電変換特性３２２（変曲点３２４）や光電変換特性３２３（変曲点３２５）へ任意に変化させることができる。このように光電変換特性が変化することにより、線形特性領域と対数特性領域との比率が変化し、光電変換特性３２２に示すように線形特性領域の割合が大きな光電変換特性、或いは光電変換特性３２３に示すように対数特性領域の割合が大きな光電変換特性を得ることができる。この場合、光電変換特性の全てが線形特性領域又は対数特性領域となるように変化させてもよい。
【０１０３】
本実施形態では、電圧ＶＰＨを変化させることによりΔＶＰＳを変化させ、撮像センサ３０の光電変換特性を変化させている。図１１では、ＶＰＨが高くなるほど（ΔＶＰＳが大きくなるほど）、線形特性領域の割合が増えて光電変換特性３２２側へ変化し、ＶＰＨが低くなるほど（ΔＶＰＳが小さくなるほど）、対数特性領域の割合が増えて光電変換特性３２３側へ変化する。この電圧ＶＰＨは、タイミング生成回路３１を介したダイナミックレンジ制御信号発生部５２１によって制御される。
【０１０４】
なお、光電変換特性を上述のように変化させるために、電圧ＶＰＨとなる信号φＶＰＳを与える時間ΔＴを変化させてもよい。この場合、時間ΔＴを長いほど線形特性領域の割合が大きくなり、短いほど対数特性領域の割合が大きくなるように光電変換特性が変化する。図１１では、前記時間ΔＴが長い場合が光電変換特性３２２に、時間ΔＴが短い場合が光電変換特性３２３に相当する。
【０１０５】
（評価値検出ステップＳ１）
続いて、信号処理部４０の評価値検出部４０５におけるＡＥ評価値等の評価値の具体的な取得方法について説明する。
（ステップＳ１−１）静止画からの評価値検出例
図１２は、上述した撮像センサ３０が実際に撮像した静止画像から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の静止画撮影モードにおける動作例を示すフローチャートである。すなわち、本実施形態にかかるデジタルカメラ１で静止画を撮影（本撮影）する場合において、その本撮影の前にＡＥ評価値を取得するための静止画を撮影（予備撮影）し、該予備撮影画像に基づいてＡＥ評価値を算出するフローを示している。この評価値検出手法は、デジタル一眼レフカメラ等の、撮影準備段階において被写体光像が光学ファインダに入射され撮像センサ３０には入光しないタイプの撮像装置、或いは低消費電力を目的とするタイプの撮像装置に好適な手法である。なお、上記ＡＥ評価値を取得するための画像のことを、評価用画像という。
【０１０６】
先ず、本デジタルカメラ１の電源スイッチ１０１が押下され電源ＯＮとされている状態において、撮影開始の操作が為されたかが確認され（ステップＳ１１１）、レリーズスイッチ１０２が操作（例えば半押し操作）されると（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、予備撮影準備の動作が開始される（ステップＳ１１２）。
【０１０７】
ステップＳ１１２では、ＡＥ評価値を算出するために予備撮影を行うに当り、当該予備撮影のためのダイナミックレンジ制御が行われる。ここでのダイナミックレンジ制御は、被写体の輝度を広い範囲で感知できるよう、撮像センサ３０が最大のダイナミックレンジを備えるように制御される。つまり、デジタル一眼レフカメラ等においては、予備撮影のチャンスは本撮影の前の１回しかないことから、いかなる被写体であってもその輝度を確実に検出できるよう、広いダイナミックレンジ（例えば最大のダイナミックレンジ）に設定される。
【０１０８】
このため、撮像センサ３０が全領域において対数変換出力動作をなすよう、撮像センサ３０の動作状態が制御される。具体的には、レリーズスイッチ１０２が半押しされると、全体制御部５０から静止画撮影モードへの移行指示が各部に出され、これを受けてダイナミックレンジ制御信号発生部５２１が、例えば図８に示すトランジスタＴ２のソースに入力されている信号φＶＰＳの、Ｈｉ及びＬｏｗの電圧の差を変化させる（この場合、前述のΔＶＰＳを小さくする。図９参照）信号を発生し、これにより撮像センサ３０の対数特性領域の割合が増加されるよう制御される。なお、広いダイナミックレンジを確保するという観点からは全領域を対数特性領域とすることが望ましいが、必ずしも全領域を対数特性領域に変換せずとも良く、ある程度線形特性領域が残存していてもよい。
【０１０９】
続いて、予備撮影のための露出制御が行われ、予備撮影が行われる（ステップＳ１１３）。具体的には、例えばセンサ露光時間制御信号発生部５２２が、前記信号φＶＰＳが中電位Ｍとなる時間ΔＳの長さを所定の露光時間に合わせて設定する駆動信号を生成し、これをタイミング生成回路３１に送ることで撮像センサ３０の予備撮影用露出制御（露光量制御）が行われる。この他、シャッタ制御信号発生部５２３によって生成された制御信号に基づくシャッタ駆動部６１によるシャッタ２３のシャッタスピードの調整、及び絞り制御信号発生部５２５によって生成された制御信号に基づく絞り制御部６３による絞り２２の調整によっても露出制御（露光量制御）が行われる。このような露出制御が為された上で、静止画の予備撮影が行われる。そして、撮影された予備撮影画像（評価用画像）に基づいて、評価値検出部４０５によりＡＥ評価値が算出される（ステップＳ１１４）。このＡＥ評価値算出ステップについては、後記で詳述する。ＡＥ評価値が算出されると予備撮影は終了し（ステップＳ１１５）、当該ＡＥ評価値に基づく露出制御が行われた上で本撮影が開始されることとなる（ステップＳ１１６）。なお、以上はＡＥ評価値を取得する場合について説明したが、ＡＦ評価値やホワイトバランス評価値についても同様にして取得することができる。
【０１１０】
（ステップＳ１−２）動画からの評価値検出例
本実施形態にかかるデジタルカメラ１で動画を撮影する場合において、当該撮影した動画からＡＥ評価値を取得する方法として、具体的には以下の第１〜第３の動画撮影モードに示す方法を例示することができる。すなわち、
（１）第１の動画撮影モード（ステップＳ１−２−１）
動画像撮影を行い、この動画像を構成する全ての画像からＡＥ評価値を抽出する。すなわち、動画像における前回の画像からＡＥ評価値を抽出し、このＡＥ評価値を今回の画像撮影時の露光量制御及びダイナミックレンジ制御に利用するということを、撮影中繰り返して行う。この動画像撮影開始時における、露光時間及び絞り設定値、並びに光電変換特性設定値（ダイナミックレンジ；上記静止画撮影モードにおける広い（最大の）ダイナミックレンジでなくともよい）といった各設定値は、所定の初期設定値を用いる。なお、動画像（各画像）からのＡＥ評価値の抽出時に、撮像センサ３０の出力レベルが飽和しているか否かの検出も併せて行い、飽和している場合には、この飽和の程度に応じて当該飽和を回避させる制御（後述の飽和回避制御）を行い、当該飽和回避制御の結果得られた各設定値を次の評価用画像を撮影するときの設定値として用いる。また、以降、動画像を構成する各画像（静止画像）のことをフレーム画像という。
【０１１１】
（２）第２の動画撮影モード（ステップＳ１−２−２）
動画像撮影を行い、この動画像を構成するフレーム画像の一部（複数のフレーム画像毎に１枚）の評価用画像からＡＥ評価値を抽出する。この動画像撮影開始時には、上記第１の動画撮影モードの場合と同様に、露光時間及び絞り設定値、並びに光電変換特性設定値（ダイナミックレンジ；上記静止画撮影モードにおける広い（最大の）ダイナミックレンジでなくともよい）は、所定の初期設定値を用い、また、撮像センサ３０の出力レベルが飽和した場合には上記と同様に飽和回避制御を行い、当該飽和回避制御の結果得られた各設定値を次の評価用画像を撮影するときの設定値として用いる。
【０１１２】
（３）第３の動画撮影モード（ステップＳ１−２−３）
動画像撮影を行い、上記第２の動画撮影モードと同様に、当該動画像を構成するフレーム画像の一部（複数のフレーム画像毎に１枚）の評価用画像からＡＥ評価値を抽出する。ただし、このモードでは、動画像撮影開始時には、上記第１又は第２の動画撮影モードの場合と同様に、露光時間及び絞り設定値並びに光電変換特性設定値の各設定値は、所定の初期設定値を用いるが、ＡＥ評価値検出用の評価用画像の撮影を行うときには、当該ＡＥ評価値検出用（専用）の各設定値、すなわち、例えば前回の動画像撮影における各設定値、或いは当該前回の各設定値から所定値分だけ加工した設定値（前回の設定値を幾分変更（加工）した設定値）を用いる。なお、このモードの場合も、上記と同様に撮像センサ３０の出力レベルが飽和した場合には飽和回避制御を行うが、次の評価用画像撮影時の設定値としては、この飽和回避制御の結果得られた各設定値でなく、上記ＡＥ評価値検出用の設定値が用いられる。
【０１１３】
上記各動画撮影モードにおけるＡＥ評価値検出に関する動作の一例について以下、フローチャートを用いて説明する。
（第１の動画撮影モードの場合）
図１３は、第１の動画撮影モードにおける、撮像センサ３０が継続的に撮像している動画像から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。すなわち、撮像センサ３０が撮像している全てのフレーム画像を用いて、ＡＥ評価値を算出するフローを示している。
【０１１４】
先ず、撮影開始の操作が為されたかが確認され（ステップＳ１２１）、例えばモード設定スイッチ１０５が操作されて第１の動画撮影モードに切り替えられ（設定され）、撮影開始が確認されると（ステップＳ１２１のＹＥＳ）、動画の撮影が開始される（ステップＳ１２２）。この撮影開始時におけるダイナミックレンジ、露光時間、及び絞り等の各制御値は、初期設定値とされる。
【０１１５】
続いて、ステップＳ１２２において撮像された画像（評価用画像）に基づいて、評価値検出部４０５によりＡＥ評価値が算出（検出）される（ステップＳ１２３）。このＡＥ評価値の検出に際して、後述の図１９に示すように、飽和判別部４０５５によって撮像センサ３０の出力レベルが飽和しているか否かが判別され（ステップＳ１２４）、該出力レベルが飽和していると判別された場合には（ステップＳ１２４のＹＥＳ）、後述の図２５に示すように、当該飽和した量（飽和画素数）に応じてダイナミックレンジを広げるように光電変換特性（変曲点の出力レベル）を制御する飽和回避制御が行われる（ステップＳ１２６）。撮像センサ３０の出力レベルが飽和していないと判別された場合には（ステップＳ１２４のＮＯ）、検出されたＡＥ評価値に基づいて、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１により信号φＶＰＳの設定を変化させてダイナミックレンジを制御し、また、センサ露光時間制御信号発生部５２２やシャッタ制御信号発生部５２３にて生成される制御信号により露光時間を制御したり、絞り制御信号発生部５２５にて生成される制御信号により絞りを制御して露光量を制御する等して、所定の撮像ＡＥ制御が行われる（ステップＳ１２５）。なお、この第１の動画撮影モードにおいては、飽和回避制御をダイナミックレンジ制御によって実現する例を挙げているが、露光量制御によって、或いはダイナミックレンジ制御と露光量制御との併用によって飽和回避制御を行うようにしても構わない。この点は、第２、第３の動画撮影モードについても同様である。
【０１１６】
そして撮影が終了したかが確認され、撮影の終了指令が無い場合は（ステップＳ１２７のＮＯ）、前記ステップＳ１２３に戻り、同様なＡＥ評価値算出、及びステップＳ１２５の撮像ＡＥ制御（ステップＳ１２４における出力レベルの飽和判別）が繰り返される。すなわち、動画撮影が行われているときに、その撮影画像の全てがＡＥ評価値検出のための評価用画像として活用され、得られたＡＥ評価値に基づいて次の撮影のための撮像ＡＥ制御（飽和回避制御）が行われるというサイクルが繰り返されるものである。なお、撮影の終了指令が有る場合には（ステップＳ１２７のＹＥＳ）、フロー終了となる。
【０１１７】
（第２の動画撮影モードの場合）
図１４は、第２の動画撮影モードにおける、撮像センサ３０が継続的に撮像している動画像の一部から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。すなわち、撮像センサ３０が撮像している撮影画像の一部（例えば撮影画像の所定数のフレーム画像毎に１枚の割合）を評価用画像とし、該評価用画像からＡＥ評価値を算出するフローを示している。
【０１１８】
先ず、撮影開始の操作が為されたかが確認され（ステップＳ１３１）、例えばモード設定スイッチ１０５が操作されて第２の動画撮影モードに切り替えられ（設定され）、撮影開始が確認されると（ステップＳ１３１のＹＥＳ）、動画の撮影が開始される（ステップＳ１３２）。この撮影開始時におけるダイナミックレンジ、露光時間、及び絞り等の各制御値は、初期設定値とされる。
【０１１９】
続いて、ステップＳ１３２において撮像された画像（評価用画像）に基づいて、評価値検出部４０５によりＡＥ評価値が算出（検出）される（ステップＳ１３３）。このＡＥ評価値の検出に際して、後述するように、飽和判別部４０５５によって撮像センサ３０の出力レベルが飽和しているか否かが判別され（図１９参照）、該出力レベルが飽和していると判別された場合には（ステップＳ１３４のＹＥＳ）、後述の図２５に示すように、当該飽和した量（飽和画素数）に応じてダイナミックレンジを広げるように光電変換特性（変曲点の出力レベル）を制御する飽和回避制御が行われる（ステップＳ１３６）。撮像センサ３０の出力レベルが飽和していないと判別された場合には（ステップＳ１３４のＮＯ）、検出されたＡＥ評価値に基づいて、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１により信号φＶＰＳの設定が変化されてダイナミックレンジが制御され、また、センサ露光時間制御信号発生部５２２やシャッタ制御信号発生部５２３による制御信号に基づく露光時間の制御、及び絞り制御信号発生部５２５による制御信号に基づく絞りの制御によって露光量が制御される等して、所定の撮像ＡＥ制御が行われる（ステップＳ１３５）。
【０１２０】
次に、全体制御部５０によって、撮影枚数のカウント（計数）が行われ（ステップＳ１３７）、このカウントが所定カウント（所定枚数）に達しない場合には（ステップＳ１３８のＮＯ）、ステップＳ１３７に戻ってカウント（カウント値がインクリメント）する。所定カウントに達した場合には（ステップＳ１３８のＹＥＳ）、当該カウントがリセットされる（例えばカウント値が所定の初期値に戻される）（ステップＳ１３９）。
【０１２１】
そして撮影が終了したかが確認され、撮影の終了指令が無い場合には（ステップＳ１４０のＮＯ）、前記ステップＳ１３３に戻り、同様なＡＥ評価値算出、及びステップＳ１３５の撮像ＡＥ制御（ステップＳ１３４における出力レベルの飽和判別）が繰り返される。すなわち、動画撮影が行われているときに、その撮影画像の一部（所定撮影枚数毎に１枚の撮影画像）がＡＥ評価値検出のための評価用画像として活用され、得られたＡＥ評価値に基づいて次の撮影のための撮像ＡＥ制御（飽和回避制御）が行われるというサイクルが繰り返されるものである。なお、撮影の終了指令が有る場合には（ステップＳ１４０のＹＥＳ）、フロー終了となる。
【０１２２】
（第３の動画撮影モードの場合）
図１５は、第３の動画撮影モードにおける、撮像センサ３０が継続的に撮像している動画像の一部から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。すなわち、撮像センサ３０が撮像している撮影画像の一部（例えば撮影画像の所定数のフレーム画像毎に１枚の割合）を評価用画像とし、該評価用画像からＡＥ評価値を算出するフローを示している。ただし、このモードでは、ＡＥ評価値検出用の評価用画像の撮影に際して、露光時間及び絞り設定値並びに光電変換特性設定値の各設定値として、前回の動画像撮影における設定値（初期設定値でもよい）を用いてもよいし、或いは当該前回の動画撮影において設定された各設定値から所定値分だけ変更（加工）した設定値、すなわち、例えば前回の設定値を幾分小さくした値、或いは幾分大きくした値を用いてもよい（この場合例えば前回の設定よりも露光時間を短くし、絞りを小さくし、ダイナミックレンジを大きくしてもよい）。このことは、通常の撮影では、被写体（被写体の輝度）の状態が大幅に変化することがないというのが一般的であり、したがって、前回撮影時における当該各設定値も大きく変化することがないため、前回の設定値（又は前回の設定値を想定される変化（誤差）に応じて少しだけ補正した設定値）を利用することにより、効率の良い露出制御を行おうとするものである。
【０１２３】
先ず、撮影開始の操作が為されたかが確認され（ステップＳ１５１）、例えばモード設定スイッチ１０５が操作されて第３の動画撮影モードに切り替えられ（設定され）、撮影開始が確認されると（ステップＳ１５１のＹＥＳ）、動画の撮影が開始される（ステップＳ１５２）。この撮影開始時におけるダイナミックレンジ、露光時間、及び絞り等の各制御値は、初期設定値とされる。
【０１２４】
続いて、ＡＥ評価値検出用のダイナミックレンジ、露光時間、及び絞りに対する所定の制御値が、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１、センサ露光時間制御信号発生部５２２及び絞り制御信号発生部５２５へ送信され、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１により信号φＶＰＳの設定が変化されてダイナミックレンジが制御され、また、センサ露光時間制御信号発生部５２２やシャッタ制御信号発生部５２３による制御信号に基づく露光時間の制御、及び絞り制御信号発生部５２５による制御信号に基づく絞りの制御によって露光量が制御される等してＡＥ評価値検出を行うための撮像ＡＥ制御が行われ、この撮像ＡＥ制御に基づく撮像が行われる（ステップＳ１５３）。
【０１２５】
そして、ステップＳ１５３において撮像された画像（評価用画像）に基づいて、評価値検出部４０５によりＡＥ評価値が算出（検出）される（ステップＳ１５４）。このＡＥ評価値の検出に際して、後述するように、飽和判別部４０５５によって撮像センサ３０の出力レベルが飽和しているか否かが判別され（図１９参照）、該出力レベルが飽和していると判別された場合には（ステップＳ１５５のＹＥＳ）、後述の図２５に示すように、当該飽和した量（飽和画素数）に応じてダイナミックレンジを広げるように光電変換特性（変曲点の出力レベル）を制御する飽和回避制御が行われる（ステップＳ１５６）。撮像センサ３０の出力レベルが飽和していないと判別された場合には（ステップＳ１５５のＮＯ）、ステップＳ１５４において検出されたＡＥ評価値に基づいて、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１により信号φＶＰＳの設定が変化されてダイナミックレンジが制御され、また、センサ露光時間制御信号発生部５２２やシャッタ制御信号発生部５２３による制御信号に基づく露光時間の制御、及び絞り制御信号発生部５２５による制御信号に基づく絞りの制御によって露光量が制御される等して、所定の撮像ＡＥ制御が行われる（ステップＳ１５７）。
【０１２６】
次に、全体制御部５０によって、撮影枚数のカウント（計数）が行われ（ステップＳ１５８）、このカウントが所定カウント（所定枚数）に達しない場合には（ステップＳ１５９のＮＯ）、ステップＳ１５８に戻ってカウント（カウント値がインクリメント）する。所定カウントに達した場合には（ステップＳ１５９のＹＥＳ）、当該カウントがリセットされる（例えばカウント値が所定の初期値に戻される）（ステップＳ１６０）。
【０１２７】
そして撮影が終了したかが確認され、撮影の終了指令が無い場合には（ステップＳ１６１のＮＯ）、前記ステップＳ１５３に戻り、同様なＡＥ評価値検出を行うための撮像ＡＥ制御に基づく撮像、評価用画像からのＡＥ評価値算出が繰り返される。すなわち、動画撮影が行われているときに、撮影画像の一部（所定撮影枚数毎に１枚の撮影画像）が、ＡＥ評価値検出を行うための撮像ＡＥ制御に基づいて撮影されて、ＡＥ評価値検出のための評価用画像として活用され、得られたＡＥ評価値に基づいて次の撮影のための撮像ＡＥ制御（飽和回避制御）が行われるというサイクルが繰り返されるものである。なお、撮影の終了指令が有る場合には（ステップＳ１６１のＹＥＳ）、フロー終了となる。
【０１２８】
（ステップＳ１−３）評価値の算出
次に、上記のフローにおける評価値算出のステップ（上記ステップＳ１１４、Ｓ１２３）について詳述する。図１６は、評価値検出部４０５の機能を説明するための機能ブロック図である。評価値検出部４０５は、分割測光部４０５１、ヒストグラム算出部４０５２及び飽和判別部４０５５を備えている。
【０１２９】
分割測光部４０５１は、被写体に対する分割測光（マルチパターン測光）方式による測光を行うものである。すなわち、分割測光部４０５１は、撮像センサ３０による撮像によって得られた撮影画像を所定数の領域（及び区画）に分割し、当該撮影画像（各領域や区画）における輝度を画像信号（画像データ）から検出するものである。図１７は、撮像センサによる分割測光に際しての撮像領域（測光範囲）の分割の状態を示す模式図である。符号３３０は、撮像センサ３０による撮像によって得られた撮像領域（撮像領域３３０）であり、この撮像領域３３０において被写体が撮影（撮像）される。この撮像領域３３０には撮像センサ３０を構成する撮像素子に対応した多数の画素情報、すなわち被写体の輝度情報が含まれている。撮像領域３３０は、例えば撮像領域３３０の中央部である中央領域と、この中央領域の周辺部である周辺領域とに区分されており、さらに中央領域及び周辺領域はそれぞれ所定数の検出ブロック（検出区画）に分割されている。中央領域は、例えばＡ、Ｂ、Ｃ、・・・Ｚ、ＡＡ、ＡＢ、・・・ＡＪブロック（Ａ〜ＡＪブロック）といった３６個の検出ブロックに分割されており、周辺領域は、例えば第１〜第１６ブロックといった１６個の検出ブロックに分割されている。本実施形態では、この中央領域に撮像されている被写体を主被写体とし（以降、中央領域のことを主被写体領域３３１という）、周辺領域に撮像されている被写体を周辺被写体と称する（以降、周辺領域のことを周辺被写体領域３３２という）。なお、主被写体領域３３１の中央部におけるＯ、Ｐ、Ｕ及びＶブロックから形成される領域は、フォーカス制御のためのＡＦ評価値の検出が行われるＡＦ領域（ＡＦ領域３３３）となっている。また、主被写体領域３３１における（撮影画像の）輝度を主被写体輝度、周辺被写体領域３３２における輝度を周辺被写体輝度という。
【０１３０】
ヒストグラム算出部４０５２は、各Ａ〜ＡＪブロック毎の主被写体輝度ヒストグラム（分布）を算出すると共に、このＡ〜ＡＪブロック毎の主被写体輝度ヒストグラムを用いて、図１８（ａ）に示すような主被写体領域３３１全体における主被写体全体輝度ヒストグラムを算出する。また、各第１〜第１６ブロック毎の周辺被写体輝度ヒストグラムを算出すると共に、この第１〜第１６ブロック毎の主被写体輝度ヒストグラムを用いて、図１８（ｂ）に示すような周辺被写体領域３３２全体における周辺被写体全体輝度ヒストグラムを算出する。
【０１３１】
また、ヒストグラム算出部４０５２は、前記算出した主被写体全体輝度ヒストグラム及び周辺被写体全体輝度ヒストグラムを用いて、主被写体全体の輝度範囲及び周辺被写体全体の輝度範囲を算出する。この算出の際、所定の閾値を用いて足切りを行う、すなわちこの閾値より小さい度数の輝度データを使用しない。主被写体においては、図１８（ａ）に示すように閾値Ｄ１にて足切りを行い、Ｄ１以上の度数を有する輝度の最小値Ｌ１〜最大値Ｌ８の範囲を主被写体全体輝度範囲とする。同様に、周辺被写体においては、図１８（ｂ）に示すように閾値Ｄ２にて足切りを行い、Ｄ２以上の度数を有する輝度の最小値Ｌ１２〜最大値Ｌ１９の範囲を主被写体全体輝度範囲とする。この閾値による「足切り」は、ノイズ等による誤差を低減するために行われる。なお、図１８に示す各輝度ヒストグラムの輝度（画像（輝度）データ）は、ここでは説明の便宜上、Ｌ１〜Ｌ１９などとしているが、実際には、例えば８ビットでの画像データを扱う場合には、２５６段階（階調）で表し、例えばＬ１〜Ｌ２５６となる。
【０１３２】
ヒストグラム算出部４０５２は、平均輝度算出部４０５３及び最大／最小輝度算出部４０５４を備えている。平均輝度算出部４０５３は、各Ａ〜ＡＪブロック毎の主被写体の平均輝度、及び各第１〜第１６ブロック毎の周辺被写体の平均輝度を算出する。この平均輝度は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対して算出される。当該平均輝度の算出においては、各Ａ〜ＡＪブロック及び各第１〜第１６ブロック毎にそれぞれ主被写体輝度ヒストグラム及び周辺被写体輝度ヒストグラムを算出し、前記と同様に所定の閾値を設定して「足切り」を行い、この足切り後の各輝度値を平均することにより各平均輝度を得る。
【０１３３】
最大／最小輝度算出部４０５４は、各Ａ〜ＡＪブロック毎の主被写体の最大／最小輝度、及び各第１〜第１６ブロック毎の周辺被写体の最大／最小輝度を算出する。この場合も同様に、各ブロック毎に算出した主被写体輝度ヒストグラム又は周辺被写体輝度ヒストグラムに対して所定の閾値での「足切り」を行い、足切り後の各輝度値（輝度範囲）から最大又は最小輝度を算出する。
【０１３４】
なお、ヒストグラム算出部４０５２は、後述の飽和判別部４０５５による飽和判別に用いるべく、主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２を合わせた全撮像領域（撮像領域３３０）における全領域輝度ヒストグラムを算出する。ただし、この全領域輝度ヒストグラムは、上記主被写体全体輝度ヒストグラム及び周辺被写体全体輝度ヒストグラムを合わせることによって算出してもよい。
【０１３５】
飽和判別部４０５５は、前記ヒストグラム算出部４０５２によって算出された全領域輝度ヒストグラムに基づいて、ＡＥ（ＡＦ、ＷＢ）評価値検出時に撮像センサ３０の出力が飽和しているか否かを判別するものである。
【０１３６】
図１９は、撮像センサの出力飽和時における全領域輝度ヒストグラムの一例を示すグラフ図である。同図中におけるＰｍａｘは、撮像センサ３０が飽和出力レベルＶｍａｘ（撮像センサ３０の出力レベルの最大値）となっているときのセンサ入射輝度（飽和輝度）を示し、Ｐｍａｘｔｈは、飽和／非飽和の判別を行うべく所定の閾値として設定されたセンサ出力Ｖｍａｘｔｈに対するセンサ入射輝度（輝度閾値）を示している。また、Ｄｔｈは、同様に飽和／非飽和の判別を行うべく予め閾値として設定された度数（度数閾値）を示している。ただし、前記Ｖｍａｘは、実際の最大出力レベルとしての飽和出力レベルとしてもよいし、任意に設定した（例えばこの実際の最大出力レベルより幾分低く設定された出力レベルとしての）飽和出力レベルとしてもよい。
【０１３７】
飽和判別部４０５５は、全領域輝度ヒストグラム３４１において、輝度閾値Ｐｍａｘｔｈ以上及び度数閾値Ｄｔｈ以上となる同図中の符号３４２に示す斜線領域（飽和領域３４２という）における総度数、すなわち総画素数（飽和領域での総画素数を飽和画素数という）を算出し、該飽和画素数が所定数以上である場合に、撮像センサ３０の出力レベルが飽和していると判別する（所定数より少ない場合は飽和していないと判別する）。なお、飽和／非飽和の判別は、飽和輝度Ｐｍａｘの度数（画素数）のみを用いて行ってもよい。
【０１３８】
評価値検出部４０５は、上述のように、分割測光を行い、主被写体及び周辺被写体領域の各検出ブロックにおける輝度情報（画像データ）から、平均輝度、最大／最小輝度、輝度ヒストグラム或いは輝度範囲等の情報をＡＥ（ＡＦ、ＷＢ）評価値として検出する。この評価値データは、情報受信部５０１を介して演算部５１０の各種評価値に対応するパラメータ算出部、例えばＡＥ評価値であればＡＥ制御パラメータ算出部５１１０に、ＡＦ評価値であればＡＦ制御パラメータ算出部５１３に、ＷＢ評価値であればホワイトバランス制御パラメータ算出部５１４に出力され、当該各算出部においてこの評価値に基づき各種制御パラメータが算出される。
【０１３９】
（ＡＥ制御パラメータ算出ステップＳ２）
続いて、本実施形態にかかる、撮像センサ３０の光電変換特性に基づいた露光量制御及びダイナミックレンジ制御によるＡＥ制御について以下に詳述する。図２０は、ＡＥ制御を行う場合において、撮像センサの光電変換特性が変化する様子を示すグラフ図であり、（ａ）は、露光量制御を行う場合の変化を示し、（ｂ）は、ダイナミックレンジ制御を行う場合の変化を示す図である。図２０（ａ）、（ｂ）は、横軸がセンサ入射輝度、縦軸がセンサ出力であり、横軸は対数座標（センサ入射輝度の対数値）となっている。ただし、センサ入射輝度とは、撮像センサ３０に入射された被写体の輝度を示しており、以降、単に輝度という。
【０１４０】
前記露光量制御及びダイナミックレンジ制御は、具体的には、下記（Ａ）、（Ｂ）の各制御に基づいて行われる。
（Ａ）シャッタ２３及び／又は撮像センサ３０における露光時間、すなわちシャッタ２３の開放時間及び／又は撮像センサ３０の積分時間、及び／又は絞り２３の開口面積の制御に基づく露光量制御。
（Ｂ）撮像センサ３０の光電変換特性の制御（具体的には、光電変換特性の変曲点位置の制御；図２４参照）に基づくダイナミックレンジ制御。
【０１４１】
（ステップＳ２−１）露光量制御パラメータの算出
先ず（Ａ）の場合の露光量制御について図２０（ａ）を用いて説明する。光電変換特性６０１は、ＡＥ評価値取得時点において光電変換特性情報記憶部５１６に記憶されている撮像センサ３０の光電変換特性である。光電変換特性６０１は変曲点６０３（このときのセンサ出力はＶｔｈ）を境として線形特性領域と対数特性領域とに分かれている。この光電変換特性６０１が、露光量設定用の所定の輝度（露光量設定用輝度）に対して所定のセンサ出力が得られる光電変換特性６０２へ変化する露光量を得るための露光量制御パラメータ（露光量設定値）、すなわち前記露光時間を制御するための露光時間設定値及び絞りの開口面積を制御するための絞り設定値が、露光量制御パラメータ算出部５１１によって算出される。
【０１４２】
ここでは、光電変換特性６０１の線形特性領域における所定の輝度Ｌｔ１（前記露光量設定用輝度に相当）に対するセンサ出力の値（点６０５でのセンサ出力）が、Ｖｔａｒｇｅｔ（点６０６でのセンサ出力）となるような光電変換特性６０２を算出する、換言すれば、光電変換特性６０１を、点６０６を通る光電変換特性６０２となるように符合６０８に示す矢印方向（矢印６０８方向）に向けて変化（移動）させる（このとき、変曲点６０３は変曲点６０４へ平行移動され、センサ出力Ｖｔｈの値は変化しない）。ただし、Ｖｔａｒｇｅｔとは、センサ出力の或る目標となるターゲット出力であり、予め設定された値である。このＶｔａｒｇｅｔは露光量制御パラメータ算出部５１１等に記憶されている。
【０１４３】
この場合、輝度Ｌｔ１におけるセンサ出力が、光電変換特性６０１の点６０５でのセンサ出力から光電変換特性６０２の点６０６でのセンサ出力（Ｖｔａｒｇｅｔ）まで増加するように、すなわち同じ大きさの輝度に対するセンサ出力が増加するように、露光量の増加を図ることができる露光時間設定値や絞り設定値が算出される。別の見方をすれば、Ｖｔａｒｇｅｔに相当する輝度がＬｔ２（点６０７での輝度）からＬｔ１へ変化し、すなわちＶｔａｒｇｅｔのセンサ出力を得るための輝度がＬｔ２より小さいＬｔ１で済むように当該露光量が増加される露光時間設定値や絞り設定値が、露光量制御パラメータ算出部５１１によって算出される。このとき、当該露光時間設定値や絞り設定値に基づいて、シャッタ２３の開放時間又は撮像センサ３０による積分時間が増加され、また、絞り２２の開口面積が増加されるように制御される。
【０１４４】
なお、光電変換特性６０１から光電変換特性６０２へ変化する場合、Ｖｍａｘにおける輝度がＬｍ２からＬｍ１まで変化（低下）し、ダイナミックレンジは低下する。Ｖｍａｘとは、撮像センサ３０におけるセンサ出力の最大値、すなわち飽和出力レベルである。ただし、当該Ｖｍａｘは、物理的な最大出力レベルとしての飽和出力レベルとしてもよいし、任意に設定した（例えばこの物理的な最大出力レベルより幾分低く設定された出力レベルとしての）飽和出力レベルとしてもよい。
【０１４５】
また、図２０（ａ）の場合では、露光量設定用輝度（Ｌｔ１）に対してＶｔａｒｇｅｔを得るために、光電変換特性を矢印６０８方向に変化させているが、矢印６０８方向と逆方向（右方向）に向けて変化（移動）させてもよい。また、ＡＥ評価値取得時における光電変換特性が、既に上述のように露光量設定用輝度に対してＶｔａｒｇｅｔが得られるものとなっている場合には、光電変換特性は変化（移動）されない。ただし、この場合、前回のＡＥ評価値取得時における露光時間設定値や絞り設定値と同じ値になったとしても、今回における露光時間設定値や絞り設定値の算出が行われる構成であってもよい。
【０１４６】
（ステップＳ２−２）ダイナミックレンジ制御パラメータの算出
次に、前記（Ｂ）の場合のダイナミックレンジ制御について図２０（ｂ）を用いて説明する。光電変換特性７０１は、ＡＥ評価値取得時において光電変換特性情報記憶部５１６に記憶されている撮像センサ３０の光電変換特性である。光電変換特性７０１は変曲点７０３（このときのセンサ出力はＶｔｈ１）を境として線形特性領域と対数特性領域とに分かれている。ダイナミックレンジ制御パラメータ（光電変換特性設定値）は、この光電変換特性７０１が、ダイナミックレンジ設定用の所定の輝度（ダイナミックレンジ設定用輝度）に対して所定のセンサ出力が得られる光電変換特性７０２へと変化されるような光電変換特性の制御値、具体的には、変化後の光電変換特性（７０２）における変曲点（変曲点７０４）の位置（該変曲点に対する出力レベル）に関する設定値として求められる。この光電変換特性設定値はダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２により算出される。
【０１４７】
ここでは、ダイナミックレンジにおける最大輝度として設定した輝度Ｌｍ２０をダイナミックレンジ設定用被写体輝度とし、該輝度Ｌｍ２０に対するセンサ出力の値が、撮像センサ３０の飽和出力レベルであるＶｍａｘ（図２０（ａ）に示すＶｍａｘと同様）となるように光電変換特性曲線７０２を算出する。換言すれば、光電変換特性７０１を、点７０４を通る光電変換特性７０２となるように符合７０５に示す矢印方向（矢印７０５方向）に向けて変化させる。このとき、変曲点７０３は変曲点７０４へ移り、該変曲点に対するセンサ出力もＶｔｈ１からＶｔｈ２へ変化する。
【０１４８】
この場合、輝度Ｌｍ２０におけるセンサ出力が点７０６でのセンサ出力（Ｖｏｖｅｒ：Ｖｍａｘを超えるセンサ出力値）から点７０７でのセンサ出力（Ｖｍａｘ）まで減少されるような光電変換特性設定値が算出される。別の見方をすれば、センサ出力Ｖｍａｘを得ることが可能な最大輝度がＬｍ１０（点７０８での輝度）からＬｍ２０へと大きくなるような（ダイナミックレンジを広げるような）光電変換特性設定値が、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２によって算出される。
【０１４９】
なお、光電変換特性７０１から光電変換特性７０２へ変化する場合、Ｖｔａｒｇｅｔにおける輝度はＬｔ１０からＬｔ２０まで変化（増加）し、露光量は低下する。ただし、この図２０（ｂ）に示すＶｔａｒｇｅｔは、露光量の変化について説明するために設定したものであり、図２０（ａ）に示すＶｔａｒｇｅｔの値とは異なっていてもよい。
【０１５０】
また、図２０（ｂ）の場合では、ダイナミックレンジ設定用輝度（Ｌｍ２０）に対してＶｍａｘを得るために、光電変換特性を矢印７０５方向に変化させているが、矢印７０５方向と逆方向（上方向）に向けて変化させてもよい。また、ＡＥ評価値取得時点における光電変換特性が、上述のようにダイナミックレンジ設定用輝度に対してＶｍａｘが得られるものとなっている場合には、光電変換特性は変化されない。ただし、この場合、前回のＡＥ評価値取得時における光電変換特性設定値と同じ値になったとしても今回における光電変換特性設定値の算出が行われる構成であってもよい。
【０１５１】
このように前記（Ａ）の露光量制御、及び（Ｂ）のダイナミックレンジ制御によるＡＥ制御により、露光量設定用輝度を光電変換特性の線形特性領域で撮影し、且つ所定のセンサ出力レベルで出力すると共に、ダイナミックレンジ設定用輝度（ここでは被写体の最大輝度；ダイナミックレンジにおける最大輝度）がセンサ飽和出力レベル以下となるようにして撮影することが可能となる。
【０１５２】
（露光量制御パラメータの算出方法の詳細説明）
ここで、前記図２０（ａ）の露光量制御の場合における、評価値検出部４０５によって検出されたＡＥ評価値に基づく、露光量制御パラメータ算出部５１１による露光量制御パラメータ（露光時間設定値及び絞り設定値）の算出について、より具体的に説明する。
【０１５３】
図２１は、図２０（ａ）における輝度Ｌｔ１（露光量設定用輝度）に対するセンサ出力の値がＶｔａｒｇｅｔとなるようにするための演算方法の一例について説明する図である。同図における光電変換特性α１は、ＡＥ評価値取得時における光電変換特性であり、変曲点６１１（これに対するセンサ出力はＶｔｈ）を境として線形特性領域６１２と対数特性領域６１３とに分かれている。光電変換特性β１は、光電変換特性α１における対数特性領域６１３を線形特性（線形特性領域６１４）に変換した場合の、すなわち全て線形特性領域となる光電変換特性を示している。
【０１５４】
図２１に示すＡ点におけるＬｔＬｉｎは、光電変換特性α１の線形特性領域６１２における平均輝度（線形特性領域平均輝度）であり、この輝度ＬｔＬｉｎに対するセンサ出力がＶｔＬｉｎとなっている。また、Ｂ点におけるＬｔＬｏｇは、光電変換特性α１の対数特性領域６１３における平均輝度（対数特性領域平均輝度）であり、この輝度ＬｔＬｏｇに対するセンサ出力がＶｔＬｏｇとなっている。先ず、この光電変換特性α１の対数特性領域６１３におけるＬｔＬｏｇに対するＢ点が、線形特性領域６１４上のＣ点に移るように、すなわち対数特性領域６１３におけるＬｔＬｏｇに対するセンサ出力の値（ＶｔＬｏｇ）が線形特性領域６１４での値（ＶｔＬｏｇＬｉｎ）となるようにデータ変換が行われる（これにより、光電変換特性α１での各データを線形特性領域でのデータに統一して扱えるようになる）。前記対数特性領域６１３（光電変換特性α１）から線形特性領域６１４（光電変換特性β１）へのデータ変換は、ＬＵＴ記憶部５１８に記憶されているＬＵＴを用いて行われる。そして、Ａ点でのＶｔＬｉｎとＣ点でのＶｔＬｏｇＬｉｎとから、以下の式により、Ｄ点でのセンサ出力ＶｔＡｖｅが算出される。なお、ＶｔＡｖｅにおける輝度ＬｔＡｖｅが、図２０（ａ）に示す露光量設定用輝度としてのＬｔ１に相当する。
【０１５５】
ＶｔＡｖｅ＝（ＶｔＬｉｎ＊ｋ１）＋（ＶｔＬｏｇＬｉｎ＊（１−ｋ１））
ただし、ｋ１＝ｍ／（ｍ＋ｎ）
ｍ：Ａ点の輝度ＬｔＬｉｎの算出時に用いた総画素数
ｎ：Ｂ点の輝度ＬｔＬｏｇの算出時に用いた総画素数
このように、ＬｔＬｉｎ及びＬｔＬｏｇの値から、ＶｔＬｉｎ及びＶｔＬｏｇＬｉｎの値を算出し、ＶｔＬｉｎ及びＶｔＬｏｇＬｉｎの値からＶｔＡｖｅを算出する。
【０１５６】
次に、このＶｔＡｖｅが、図２０（ａ）に示すＶｔａｒｇｅｔとなるような露光量の増幅率Ｇａｉｎ（ゲイン）、この露光量の増幅率Ｇａｉｎに基づく露光時間の増幅率Ｇｔ及び絞りの増幅率Ｇｓ、さらに、増幅率Ｇｔ及びＧｓに基づくそれぞれ露光時間Ｔ２及び絞りの開口面積Ｓ２を以下の式により算出する。ただし、当該各式を用いたＧｔ及びＧｓの値の算出は、以下図２２に示すフローチャートによる場合分けによって決定される。
【０１５７】
Ｇａｉｎ＝Ｖｔａｒｇｅｔ／ＶｔＡｖｅ
Ｇｔ＊Ｇｓ＝Ｇａｉｎ
【０１５８】
≪露光時間に関する増幅率を算出する式≫
Ｔｍａｘ／Ｔ１＝Ｇｔｍａｘ（露光時間の最大増幅率）
Ｔｍｉｎ／Ｔ１＝Ｇｔｍｉｎ（露光時間の最小増幅率）
Ｇａｉｎ／Ｇｔｍａｘ＝ＧＧｔｍａｘ（最大増幅率での不足分を補うための増幅率）
Ｇａｉｎ／Ｇｔｍｉｎ＝ＧＧｔｍｉｎ（最小増幅率での不足分を補うための増幅率）
Ｔ２＝Ｔ１＊Ｇｔ
ただし、Ｔ１：ＡＥ評価値検出時の露光時間
Ｔ２：ＡＥ補正後の露光時間
Ｔｍａｘ：撮像センサ３０の最大露光時間
Ｔｍｉｎ：撮像センサ３０の最小露光時間
【０１５９】
≪絞りに関する増幅率を算出する式≫
Ｓｍａｘ／Ｓ１＝Ｇｓｍａｘ（絞りの最大増幅率）
Ｓｍｉｎ／Ｓ１＝Ｇｓｍｉｎ（絞りの最小増幅率）
Ｇａｉｎ／Ｇｓｍａｘ＝ＧＧｓｍａｘ（最大増幅率での不足分を補うための増幅率）
Ｇａｉｎ／Ｇｓｍｉｎ＝ＧＧｓｍｉｎ（最小増幅率での不足分を補うための増幅率）
Ｓ２＝Ｓ１＊Ｇｓ
ただし、Ｓ１：ＡＥ評価値検出時の絞りの開口面積
Ｓ２：ＡＥ補正後の絞りの開口面積
Ｓｍａｘ：絞り２３の最大開口率
Ｓｍｉｎ：絞り２３の最小開口率
【０１６０】
図２２のフローチャートに示すように、先ず、ＶｔＡｖｅがＶｔａｒｇｅｔの値と同じ値である場合、すなわち露光量の増幅率Ｇａｉｎ＝１．０であり、露光量の制御（露光量制御パラメータの変更）が必要ない場合には（ステップＳ１１のＹＥＳ）、露光時間の増幅率Ｇｔ＝１．０及び絞りの増幅率Ｇｓ＝１．０となり（ステップＳ１２）、露光時間及び絞りの開口面積は変更されない。増幅率Ｇａｉｎ＝１．０でなく（ステップＳ１１のＮＯ）、また、Ｇａｉｎ＞１．０であり（ステップＳ１３のＹＥＳ）、且つＧａｉｎ＞Ｇｔｍａｘでない場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、すなわちＧａｉｎが１．０より大きく、露光量の制御が必要であり、露光量の増幅率Ｇａｉｎが露光時間の増幅率Ｇｔ（最大増幅率Ｇｔｍａｘ以下の増幅率Ｇｔ）にて対応できる場合には、Ｇｔ＝Ｇａｉｎ及びＧｓ＝１．０となる（ステップＳ１５）。
【０１６１】
前記ステップＳ１３において、Ｇａｉｎ＞１．０でなく（ステップＳ１３のＮＯ）、且つＧａｉｎ＜Ｇｔｍｉｎでない場合には（ステップＳ１６のＮＯ）、前記ステップＳ１５の場合と同様に、Ｇａｉｎが１．０より小さく露光量の制御が必要であり、露光量の増幅率Ｇａｉｎが、露光時間の増幅率Ｇｔ（最小増幅率Ｇｔｍｉｎ以上の増幅率Ｇｔ）にて対応できるため、Ｇｔ＝Ｇａｉｎ及びＧｓ＝１．０となる（ステップＳ１７）。
【０１６２】
前記ステップＳ１４において、Ｇａｉｎ＞Ｇｔｍａｘであり（ステップＳ１４のＹＥＳ）、且つＧｓｍａｘ＞ＧＧｔｍａｘである場合には（ステップＳ１８のＹＥＳ）、Ｇｔ＝Ｇｔｍａｘ及びＧｓ＝ＧＧｔｍａｘとなる（ステップＳ１９）。このステップＳ１９では、露光量の増幅率Ｇａｉｎが、露光時間の最大増幅率Ｇｔｍａｘよりも大きな値となってしまい、絞りの増幅率Ｇｓを変化させることなく（Ｇｓ＝１．０）、露光時間の増幅率Ｇｔだけで対応することできないため、当該Ｇａｉｎに対するＧｔの増幅率の不足分を、絞りの増幅率Ｇｓを変化させることで対応（補充）している。ただし、この絞りの増幅率Ｇｓの値としては、露光時間の最大増幅率Ｇｔｍａｘでの不足分を補うための増幅率ＧＧｔｍａｘが用いられる。これは、増幅率ＧＧｔｍａｘが、絞りの最大増幅率Ｇｓｍａｘよりも小さい値であるため（絞りの最大増幅率Ｇｓｍａｘを用いる必要がなく）、露光時間に関する増幅率ＧＧｔｍａｘを用いている。これにより、絞りを制御するための値（増幅率
）を、前記絞りに関する増幅率を算出する式を用いて算出する手間が省かれる。
【０１６３】
また、前記ステップＳ１６において、Ｇａｉｎ＜Ｇｔｍｉｎであり（ステップＳ１６のＹＥＳ）、且つＧｓｍｉｎ＜ＧＧｔｍｉｎである場合には（ステップＳ２１のＹＥＳ）、Ｇｔ＝Ｇｔｍｉｎ及びＧｓ＝ＧＧｔｍｉｎとなる（ステップＳ２２）。この場合も前記ステップＳ１９と同様に、露光量の増幅率Ｇａｉｎが、露光時間の最小増幅率Ｇｔｍｉｎよりも小さな値となってしまい、絞りの増幅率Ｇｓを変化させることなく（Ｇｓ＝１．０）、露光時間の増幅率Ｇｔだけで対応することできないため、Ｇａｉｎに対するＧｔの増幅率の不足分を、絞りの増幅率Ｇｓを変化させることで対応している。ただし、この絞りの増幅率Ｇｓの値としては、露光時間の最小増幅率Ｇｔｍｉｎでの不足分を補うための増幅率ＧＧｔｍｉｎが用いられる。これは、増幅率ＧＧｔｍｉｎが、絞りの最小増幅率Ｇｓｍｉｎよりも小さい値であるため（絞りの最小増幅率Ｇｓｍｉｎを用いる必要がなく）、露光時間に関する増幅率ＧＧｔｍｉｎを用いている。この場合も同様に、絞りを制御するための値（増幅率）を、前記絞りに関する増幅率を算出する式を用いて算出する手間が省かれる。
【０１６４】
前記ステップＳｅ８において、Ｇｓｍａｘ＞ＧＧｔｍａｘでない場合には（ステップＳ１８のＮＯ）、Ｇｔ＝Ｇｔｍａｘ及びＧｓ＝Ｇｓｍａｘとなる（ステップＳ２０）。また、前記ステップＳ２１において、Ｇｓｍｉｎ＜ＧＧｔｍｉｎでない場合には（ステップＳ２１のＮＯ）、Ｇｔ＝Ｇｔｍｉｎ及びＧｓ＝Ｇｓｍｉｎとなる（ステップＳ２３）。前記ステップＳ２０においては、増幅率ＧＧｔｍａｘが、絞りの最大増幅率Ｇｓｍａｘ以上の値となる場合に、絞りの増幅率Ｇｓの値として最大増幅率Ｇｓｍａｘが用いられている。同様に、前記ステップＳ２３においては、増幅率ＧＧｔｍｉｎが、絞りの最小増幅率Ｇｓｍｉｎ以下の値となる場合に、絞りの増幅率Ｇｓの値として最小増幅率Ｇｓｍｉｎが用いられている。
【０１６５】
なお、本実施形態では、図２２のフローチャートに示すように、露光量の増幅率Ｇａｉｎを得るための制御パラメータを選択する際、露光時間の増幅率Ｇｔを優先させている（露光時間の制御を優先させている）が、絞りの増幅率Ｇｓを優先させる（絞りの制御を優先させる）構成であってもよい。また、本実施形態では、１つの露光量設定用輝度（Ｌｔ１）に対して、増幅率Ｇｔ及びＧｓの算出を行っているが、２つ以上の露光量設定用輝度に対して同様の算出を行ってもよく、この場合には、それぞれで算出した増幅率（Ｇｔ、Ｇｓ）の平均値、或いは最大値や最小値を用いる構成であってもよい。
【０１６６】
このようにして増幅率Ｇｔ、Ｇｓが算出され、このＧｔ、ＧｓからそれぞれＡＥ補正後の露光時間Ｔ２、ＡＥ補正後の絞りの開口面積Ｓ２が算出される。そして、これらＴ２及びＳ２に応じた撮像センサ３０やシャッタ２３に対する設定値（露光時間設定値）、或いは絞り２２に対する設定値（絞り設定値）が、それぞれＬＵＴを用いたデータ変換によって算出される。そして、当該データ変換によって得られた露光時間設定値や絞り設定値は、光電変換特性情報記憶部５１６に記憶される（或いは前回のＡＥ評価値取得時点における露光時間設定値や絞り設定値を、当該新たに得られた同設定値で更新する構成であってもよい。以下の光電変換特性設定値に対しても同様である）。
【０１６７】
なお、シャッタ制御信号発生部５２３及び絞り制御信号発生部５２５は、それぞれ露光量制御パラメータ算出部５１１で算出された露光時間設定値及び絞り設定値に基づいて、撮像センサ３０やシャッタ２３による露光時間（積分時間）が前記Ｔ２となるような、或いは絞り２２の開口面積が前記Ｓ２となるような、シャッタ駆動部６１及び絞り駆動部６３に対する制御信号を発生させる。
【０１６８】
ここで、前記図２１に示す線形特性領域平均輝度ＬｔＬｉｎに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｉｎ及び対数特性領域平均輝度ＬｔＬｏｇに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｏｇの具体的な算出方法について説明する。先ず、線形特性領域平均輝度ＬｔＬｉｎに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｉｎの算出方法について説明する。図１７に示す主被写体領域３３１における各検出ブロック（Ａ〜ＡＪブロック）によって検出した被写体の輝度情報を基に、当該各検出ブロック毎の線形特性領域での平均輝度（ブロック線形平均輝度という）を算出する。このブロック線形平均輝度の算出は、Ｒ、Ｇ及びＢの３色それぞれの線形特性領域の平均値（色線形平均値という）を用いて行う。すなわち、Ａ〜ＡＪブロックから得られるＲ色の色線形平均値をそれぞれＡｖｅＲＡ、ＡｖｅＲＢ、・・・ＡｖｅＲＡＪとして算出し、同様に、Ｇ色、及びＢ色の色線形平均値をそれぞれＡｖｅＧＡ、ＡｖｅＧＢ、・・・ＡｖｅＧＡＪ、及びＡｖｅＢＡ、ＡｖｅＢＢ、・・・ＡｖｅＢＡＪとして算出する。そして、これらＲＧＢ各色の色線形平均値を用いて、以下の色空間変換を行う式により、Ａ〜ＡＪブロック毎のブロック線形平均輝度を算出する。例えばＡブロックに対するブロック線形平均輝度をＡｖｅＹＡとすると、ＡｖｅＹＡは次式にて求めることができる。
【０１６９】
ＡｖｅＹＡ＝ＡｖｅＲＡ＊Ｋ１＋ＡｖｅＧＡ＊Ｋ２＋ＡｖｅＢＡ＊Ｋ３
ただし、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３：ＲＧＢからＹＣｂＣｒへの色空間変換に用いる係数であり、例えばＫ１＝０．２９８９、Ｋ２＝０．５８６６、Ｋ３＝０．１１４５である。
【０１７０】
他のＢ〜ＡＪブロックに対しても同様に演算し、この結果、Ａ〜ＡＪブロック毎のブロック線形平均輝度ＡｖｅＹＡ、ＡｖｅＹＢ、・・・ＡｖｅＹＡＪを算出する。そして、さらにこれらブロック線形平均輝度ＡｖｅＹＡ、ＡｖｅＹＢ、・・・ＡｖｅＹＡＪ全体での平均値を算出する。この平均値のことをＭａｉｎＹとすると、ＭａｉｎＹが前記線形特性領域平均輝度ＬｔＬｉｎに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｉｎとなる。
【０１７１】
一方、対数特性領域平均輝度ＬｔＬｏｇに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｏｇの算出も、前記線形特性領域平均輝度ＬｔＬｉｎの場合と同様にして行う。すなわち、図１７に示す主被写体領域３３１におけるＡ〜ＡＪブロックによって検出した被写体の輝度情報を基に、当該各検出ブロック毎の対数特性領域での平均輝度（ブロック対数平均輝度という）を算出する。このブロック対数平均輝度の算出は、Ｒ、Ｇ及びＢの３色それぞれの対数特性領域の平均値（色対数平均値という）を用いて行う。すなわち、Ａ〜ＡＪブロックから得られるＲ色の色対数平均値をそれぞれＡｖｅＲＬｏｇＡ、ＡｖｅＲＬｏｇＢ、・・・ＡｖｅＲＬｏｇＡＪとして算出し、同様に、Ｇ色、及びＢ色の色対数平均値をそれぞれＡｖｅＧＬｏｇＡ、ＡｖｅＧＬｏｇＢ、・・・ＡｖｅＧＬｏｇＡＪ、及びＡｖｅＢＬｏｇＡ、ＡｖｅＢＬｏｇＢ、・・・ＡｖｅＢＬｏｇＡＪとして算出する。
【０１７２】
ところで、これら対数特性領域でのＲＧＢ各色の色対数平均値は、一旦、ＬＵＴ記憶部５１８に記憶されているＬＵＴを用いて線形特性領域での値に変換して線形データとしておき、この線形データに変換された値を用いて前記と同様に色空間変換の式を用い、Ａ〜ＡＪブロック毎のブロック対数平均輝度ＡｖｅＹＬｏｇＡ、ＡｖｅＹＬｏｇＢ、・・・ＡｖｅＹＬｏｇＡＪを算出する。そして、さらにこれらブロック対数平均輝度ＡｖｅＹＬｏｇＡ、ＡｖｅＹＬｏｇＢ、・・・ＡｖｅＹＬｏｇＡＪ全体での平均値を算出する。この平均値のことをＭａｉｎＹＬｏｇとすると、ＭａｉｎＹＬｏｇが前記線形特性領域平均輝度ＬｔＬｏｇに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｏｇＬｉｎとなる。なお、前記各Ａ〜ＡＪブロックでの各色の色線形平均値（色対数平均値）は、当該各Ａ〜ＡＪブロック毎の線形特性領域（対数特性領域）での輝度ヒストグラムを算出すると共に輝度ヒストグラムの「足切り」を行い、該足切り後の各輝度値を平均することにより算出してもよい。
【０１７３】
ところで、前記図２１、２０において説明した増幅率Ｇａｉｎ（露光量制御パラメータ）の具体的な算出方法は、以下に示すものであってもよい。先ず、主被写体領域３３１における各Ａ〜ＡＪブロックでのＲＧＢ各色における輝度の最大値（色最大値という）を算出する。すなわち、Ｒ色の最大値をそれぞれＭａｘＲＡ、ＭａｘＲＢ、・・・ＭａｘＲＡＪとして算出し、同様に、Ｇ色、及びＢ色の最大値をそれぞれＭａｘＧＡ、ＭａｘＧＢ、・・・ＭａｘＧＡＪ、及びＭａｘＢＡ、ＭａｘＢＢ、・・・ＭａｘＢＡＪとして算出する。そして、これら各色毎の輝度の最大値を用いて、以下の色空間変換を行う式により、Ａ〜ＡＪブロック毎のブロック最大輝度を算出する。例えばＡブロックに対するブロック最大輝度をＭａｘＹＡとすると、ＭａｘＹＡは次式にて求めることができる。
【０１７４】
ＭａｘＹＡ＝ＭａｘＲＡ＊Ｋ１＋ＭａｘＧＡ＊Ｋ２＋ＭａｘＢＡ＊Ｋ３
ただし、前記と同様に例えばＫ１＝０．２９８９、Ｋ２＝０．５８６６、Ｋ３＝０．１１４５である。他のＢ〜ＡＪブロックに対しても同様に演算し、この結果、Ａ〜ＡＪブロック毎のブロック最大輝度ＭａｘＹＡ、ＭａｘＹＢ、・・・ＭａｘＹＡＪを算出する。そして、さらにこれらブロック最大輝度ＭａｘＹＡ、ＭａｘＹＢ、・・・ＭａｘＹＡＪ全体での最大値（主被写体領域３３１での最大輝度値という）を算出する。この最大輝度値のことをＭａｘＹとすると、ＭａｘＹが、図２３に示す輝度Ｌｔｍａｘに対応するセンサ出力レベルＶｔＡｖｅ２となる。
【０１７５】
同様に、各Ａ〜ＡＪブロックでのＲＧＢ各色における輝度の最小値（色最小値）を、それぞれＭｉｎＲＡ、ＭｉｎＲＢ、・・・ＭｉｎＲＡＪ、及びＭｉｎＧＡ、ＭｉｎＧＢ、・・・ＭｉｎＧＡＪ、及びＭｉｎＢＡ、ＭｉｎＢＢ、・・・ＭｉｎＢＡＪとして算出し、これらの最小値を用いて前記と同様の色空間変換の式によりＡ〜ＡＪブロック毎のブロック最小輝度ＭｉｎＹＡ、ＭｉｎＹＢ、・・・ＭｉｎＹＡＪを算出する。そして、さらにこれらブロック最小輝度ＭｉｎＹＡ、ＭｉｎＹＢ、・・・ＭｉｎＹＡＪ全体での最小値（主被写体領域ａ２での最小輝度値という）を算出する。この最小輝度値のことをＭｉｎＹとすると、ＭｉｎＹが、図２３に示す輝度Ｌｔｍｉｎに対応するセンサ出力レベルＶｔＡｖｅ１となる。
【０１７６】
ただし、前記色最大値及び色最小値のうちで対数特性領域での値であるものに対しては、同様にＬＵＴを用いての線形特性領域への変換を行った後に色空間変換を行う。また、各Ａ〜ＡＪブロックでの各色の色最大値及び色最小値は、当該各Ａ〜ＡＪブロック毎に輝度ヒストグラムを算出すると共に輝度ヒストグラムの「足切り」を行い、該足切り後の各輝度値から算出してもよい。
【０１７７】
そして、図２３に示すように、輝度Ｌｔｍｉｎに対するセンサ出力値ＶｔＡｖｅ１が、予め設定されたターゲット出力値であるＶｔａｒｇｅｔ１となるような増幅率（Ｖｔａｒｇｅｔ１／ＶｔＡｖｅ１；第１増幅率という）を算出すると共に、輝度Ｌｔｍａｘに対するセンサ出力値ＶｔＡｖｅ２が、予め設定されたターゲット出力値であるＶｔａｒｇｅｔ２となるような増幅率（Ｖｔａｒｇｅｔ２／ＶｔＡｖｅ２；第２増幅率という）を算出し、これら２つの増幅率のうちの小さい方の増幅率を選択し、当該選択された増幅率を前記露光量の増幅率Ｇａｉｎとして、前記図２２に示すように場合分けを行い、露光時間の増幅率Ｇｔ及び絞りの増幅率Ｇｓを算出する構成であってもよい。
【０１７８】
なお、上述のように第１及び第２増幅率のうちの大きい方を選択してもよく、或いは、第１及び第２増幅率を比較して一方を選択するのではなく、第１又は第２増幅率のみを算出して用いる構成であってもよい。また、これら第１及び第２増幅率を平均したものを用いる構成であってもよい。また、上記Ｖｔａｒｇｅｔ１やＶｔａｒｇｅｔ２の値は、露光量制御パラメータ算出部５１１等に記憶されている。
【０１７９】
また、前記最小輝度値ＭｉｎＹ及び最大輝度値ＭａｘＹは、各Ａ〜ＡＪブロックの輝度ヒストグラムを纏めてなるＡ〜ＡＪブロック全体での全体輝度ヒストグラムから算出してもよい。この場合、同様に「足切り」を行うことで当該全体輝度ヒストグラムにおける輝度範囲を算出し、この輝度範囲から最小輝度値ＭｉｎＹ及び最大輝度値ＭａｘＹを算出する。なお、当該算出時に、最小輝度値ＭｉｎＹ＝最大輝度値ＭａｘＹ−輝度範囲、或いは最大輝度値ＭａｘＹ＝最小輝度値ＭｉｎＹ＋輝度範囲というように、最小又は最大輝度値の一方の輝度値と輝度範囲とから、他方の輝度値を求めてもよい。
【０１８０】
（ダイナミックレンジ制御パラメータの算出方法の詳細説明）
続いて、前記図２０（ｂ）の露光量制御の場合における、評価値検出部４０５によって検出されたＡＥ評価値に基づく、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２によるダイナミックレンジ制御パラメータ（光電変換特性設定値）の算出についてより具体的に説明する。
【０１８１】
図２４は、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出に際しての、光電変換特性における変曲点の位置の算出方法について説明するグラフ図であり、（ａ）は、輝度Ｌｍａｘに対して所定のセンサ出力となるように光電変換特性を変化させた場合の図であり、（ｂ）は、光電変換特性をモデル化した場合の図である。先ず、図２４（ａ）において、輝度Ｌｍａｘは、ダイナミックレンジ設定用輝度であり、例えば図２０（ｂ）に示すＬｍ２０に相当するものとする。光電変換特性α２は変曲点７１１を有する変化前の光電変換特性、光電変換特性β２は変曲点７１２を有する変化後の光電変換特性を示している。Ｖｍａｘ２は、撮像センサ３０の飽和出力レベル（最大出力レベル）を示している。輝度Ｌｍａｘに対するセンサ出力の値が、光電変換特性α２上のＥ点でのＶｍａｘ１から光電変換特性β２上のＦ点でのＶｍａｘ２へ移るように光電変換特性を変化させる。この場合、光電変換特性α２は、変曲点７１１でのセンサ出力Ｖｔｈ１から変曲点７１２でのセンサ出力Ｖｔｈ２となる変曲点の変化量ΔＶｔｈに応じて光電変換特性β２の状態へ変化する。
【０１８２】
ところで、前記Ｖｔｈ２は、Ｅ、Ｆ点間のセンサ出力ΔＶｍａｘ（＝Ｖｍａｘ２−Ｖｍａｘ１）から算出される。これについて説明する。図２４（ｂ）に示すように、光電変換特性α２、β２における線形特性領域及び対数特性領域をそれぞれモデル化（グラフ化）して関数（数式）で表すと、以下のように表される。
【０１８３】
線形特性領域をモデル化した関数：Ｖ＝Ｋ２＊Ｌ（光電変換特性α２、β２で共通）
対数特性領域をモデル化した関数：Ｖ＝Ｋ１＊ｌｎ（Ｌ）＋Ｗα（光電変換特性α２）
：Ｖ＝Ｋ１＊ｌｎ（Ｌ）＋Ｗβ（光電変換特性β２）
ただし、Ｋ１、Ｋ２は定数、Ｌはセンサ入射輝度（図２４の横軸座標）、Ｗα及びＷβは切片を示している。
【０１８４】
ここで、ΔＶｍａｘは、ΔＶｍａｘ＝Ｗβ−Ｗαと表されるので、前記Ｖ＝Ｋ１＊ｌｎ（Ｌ）＋Ｗβの数式は、Ｖ＝Ｋ１＊ｌｎ（Ｌ）＋Ｗα＋ΔＶｍａｘと表される。この数式と、前記Ｖ＝Ｋ２＊Ｌの数式との交点７１３におけるセンサ出力値がＶｔｈ２となる。したがって、交点７１３（の座標）を算出するための当該２つの数式の連立式；Ｋ１＊ｌｎ（Ｌ）＋Ｗα＋ΔＶｍａｘ＝Ｋ２＊Ｌを満たす「Ｌ」の値、すなわち図２４（ｂ）に示す輝度Ｌを求めることによって、該輝度Ｌに対応するセンサ出力のＶｔｈ２が算出される。ただし、算出された出力レベルＶｔｈ２が飽和出力レベルＶｍａｘ２より大きくなる場合には、撮像センサ３０は、対数特性領域の無い線形特性領域のみの光電変換特性を有することとなる。
【０１８５】
そして、上述のように算出したＶｔｈ２に応じた撮像センサ３０に対する設定値、すなわち、光電変換特性の変曲点がＶｔｈ２の位置となるように光電変換特性を変化させるための設定値（光電変換特性設定値）が、ＬＵＴを用いた当該Ｖｔｈ２のデータ変換によって算出される。そして、当該データ変換によって得られた変曲点Ｖｔｈ２に対応する光電変換特性設定値は、光電変換特性情報記憶部５１６に記憶される。なお、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１は、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２で算出された光電変換特性設定値に基づいて、撮像センサ３０の光電変換特性（の変曲点位置）が上述のように変化するような、タイミング生成回路３１に対する制御信号を発生させる。
【０１８６】
ところで、前記図２４に示すダイナミックレンジ設定用輝度である輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力レベルＶｍａｘ１の具体的な算出方法は以下のとおりである。先ず、前記図２１における対数特性領域平均輝度ＬｔＬｏｇに対応するセンサ出力レベルＶｔＬｏｇの算出と同様に、図１７に示す主被写体領域３３１（Ａ〜ＡＪブロック）での対数特性領域平均輝度を算出すると共に、周辺被写体領域３３２（第１〜第１６ブロック）での対数特性領域平均輝度を、主被写体領域３３１での場合と同様に算出する。そして、これら主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２で算出した対数特性領域平均輝度を比較して大きな方の対数特性領域平均輝度を選択し、該選択した対数特性領域平均輝度に対応するセンサ出力レベルをＶｍａｘ１とする。
【０１８７】
なお、主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２において、前記対数特性領域平均輝度だけでなく、図２１における線形特性領域平均輝度ＬｔＬｉｎと同様の線形特性領域平均輝度に対応するセンサ出力も算出し、主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２毎にこれら線形特性領域平均輝度と対数特性領域平均輝度とを平均した全特性領域平均輝度を算出し、これら各領域における全特性領域平均輝度のうちの大きな方を輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力とする構成であってもよい。ただし、当該輝度が同じ大きさであった場合には、いずれの輝度値を輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力としてもよい（以降も同様）。
【０１８８】
また、主被写体領域３３１のみでの対数特性領域平均輝度（或いは線形特性領域平均輝度と合わせた全特性領域平均輝度）から輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力を得る構成であってもよいし、周辺被写体領域３３２のみでの対数特性領域平均輝度（或いは線形特性領域平均輝度と合わせた全特性領域平均輝度）から輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力を得る構成であってもよい。
【０１８９】
さらに、輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力の具体的な算出方法は、以下に示すものであってもよい。すなわち、先ず、前記図２３における最大輝度値Ｌｔｍａｘ（ＭａｘＹ）に対応するセンサ出力の算出と同様に、主被写体領域３３１での最大輝度値を算出すると共に、周辺被写体領域３３２での最大輝度値を、主被写体領域３３１での場合と同様に算出する。そして、これら主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２で算出した最大輝度値を比較して大きな方の最大輝度値を選択し、該選択した最大輝度値に対応するセンサ出力レベルを求め、この出力レベルに対応する輝度を輝度Ｌｍａｘとする。なお、主被写体領域３３１のみでの最大輝度値から輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力を得る構成であってもよいし、周辺被写体領域３３２のみでの最大輝度値から輝度Ｌｍａｘに対応するセンサ出力を得る構成であってもよい。
【０１９０】
ところで、図２４に示すような、光電変換特性設定値に基づく光電変換特性（変曲点位置）の制御は、実際には、前記図１７で説明したように、飽和判別部４０５５（図１６参照）によって撮像センサ３０の出力レベルが飽和していないと判別された場合に行われ、該出力レベルが飽和していると判別された場合には、飽和画素数に応じて、図２５（ａ）に示すようにΔＶｔｈ分だけ変曲点での出力レベルを低下させるように、すなわち、撮像センサ３０によって、より高輝度側での撮影を可能とするべくダイナミックレンジを広げるように光電変換特性を変化させる制御（この飽和した場合に自動的にダイナミックレンジを広げるように光電変換特性を制御することを、飽和回避制御という）が行われる。ここでは、光電変換特性α３から光電変換特性β３へ変化させる。ただし、このΔＶｔｈの値は、図２５（ｂ）に示すように、飽和画素数が増加するにつれて増加するように設定されており、該飽和画素数に対応するΔＶｔｈの算出は、ＬＵＴによるデータ変換によって行われる構成となっている。そして、この算出されたΔＶｔｈを、ＡＥ評価値時算出時における光電変換特性α３の変曲点７２１での出力レベルＶｔｈ１から減算することにより、変化後の光電変換特性β３（光電変換特性α３と比較してダイナミックレンジが広くなる特性）の変曲点７２２での出力レベルＶｔｈ２が得られる。さらに、当該得られたＶｔｈ２に応じた撮像センサ３０に対する設定値（光電変換特性設定値）が、ＬＵＴによるデータ変換によって算出される。そして、当該データ変換によって得られた変曲点Ｖｔｈ２に対応する光電変換特性設定値は、光電変換特性情報記憶部５１６に記憶される。なお、飽和回避制御は、変曲点の出力レベルを変化させることによるダイナミックレンジ制御によって実現することが確実性を高める観点から好ましいが、露光量制御で行うことも可能である。この場合、露光時間を減少させたり、絞り開口面積を減少させたりするなどして、露光量を小さくすることで飽和回避制御を行う。また、ダイナミックレンジ制御と露光量制御とを併用して飽和回避制御を行ってもよい。
【０１９１】
（ステップＳ３−１）露光量制御パラメータの設定
上記ステップＳ２−１で説明したような手法でＡＥ制御のための露光量制御パラメータが算出されたならば、該露光量制御パラメータに基づいてＡＥ制御が行われ、実際の撮像動作が行われる。すなわち、静止画像を撮影する場合は、予備撮影画像より取得されたＡＥ評価値に基づいたＡＥ制御がなされた上で本撮影が行われる。また、動画像を撮影する場合は、例えば直前に撮影された撮影画像より取得されたＡＥ評価値に基づいたＡＥ制御がなされた上で順次動画撮影が行われる。
【０１９２】
具体的には、全体制御部５０の露光量制御パラメータ算出部５１１で算出された露光量制御パラメータは制御信号発生部５２０に入力され、実際の露光量制御動作を行わせる駆動信号を生成するタイミング生成回路３１や駆動部６０を動作させるための制御信号が制御信号発生部５２０の各部で生成される。すなわち、制御信号発生部５２０のセンサ露光時間制御信号発生部５２２は、前記露光量制御パラメータに応じて、所期の露光時間が確保されるよう撮像センサ３０の制御信号を生成し、これをタイミング生成回路３１へ送信する。ここでの制御信号は、例えば図９に示すタイミングチャートにおいて、撮像センサ３０に対する信号φＶＰＳが中電位Ｍとなる時間ΔＳを、露光量制御パラメータに応じて適宜な時間に設定する信号（つまり、フォトダイオードＰＤの寄生容量のリセット動作終了時刻ｔ１から次フレームの映像信号読み出しが開始される時刻ｔ２までの積分時間を適宜な時間に設定する信号）である。タイミング生成回路３１は、入力された駆動信号に応じて、撮像センサ３０の露光時間を制御するタイミング信号を生成して撮像センサ３０を駆動させる。
【０１９３】
またシャッタ制御信号発生部５２３は、同様に露光量制御パラメータに基づいて、シャッタ２３のシャッタスピード（シャッタ開放時間）を露光時間に合わせて設定する制御信号を生成する。この制御信号は駆動部６０のシャッタ駆動部６１へ送られ、シャッタ駆動部６１は該制御信号に基づいてシャッタ２３の駆動信号を生成し、露光量制御パラメータに応じたシャッタ２３のシャッタ開放動作を行わせる。
【０１９４】
さらに絞り制御信号発生部５２５も、同様に露光量制御パラメータに基づいて、絞り２２の開口面積を設定する制御信号を生成する。この制御信号は絞り駆動部６３へ送られ、絞り駆動部６３は該制御信号に基づいて絞り２２の駆動信号を生成し、露光量制御パラメータに応じた絞り２２の開口面積設定動作を行わせる。
【０１９５】
以上のように、露光量制御（積分時間の制御）の要素としては、タイミング生成回路３１のよる撮像センサ３０の駆動制御、シャッタスピード制御及び絞り制御があり、これら３つの制御を全て行うようにしても良いが、高速に制御を達成する観点からは、図２３のフローチャートに基づいて説明したように、タイミング生成回路３１による電子回路的な露光量制御を優先させるようにすることが望ましい。
【０１９６】
（ステップＳ３−２）ダイナミックレンジ制御パラメータの設定
一方、ダイナミックレンジ制御により本実施形態にかかるＡＥ制御を行う場合、全体制御部５０のダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２で算出されたダイナミックレンジ制御パラメータは制御信号発生部５２０に入力され、そのダイナミックレンジ制御信号発生部５２１において、実際のダイナミックレンジ制御動作を行わせる制御信号が生成される。
【０１９７】
すなわちダイナミックレンジ制御信号発生部５２１は、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２において算出された撮像センサ３０の光電変換特性設定値に応じて、光電変換特性が線形特性領域から対数特性領域に切り替わる出力レベルポイント（変曲点）を調整する撮像センサ３０の制御信号を生成し、これをタイミング生成回路３１へ送信する。ここでの制御信号は、例えば図９に示すタイミングチャートにおいて、撮像センサ３０に対する信号φＶＰＳを、算出されたダイナミックレンジ制御パラメータに応じて適宜設定する制御信号である。
【０１９８】
つまり、前記φＶＰＳにおける電圧ＶＰＨの高さ、或いは時間ΔＴの長さを制御することでその変曲点が変動されることから、ダイナミックレンジ制御信号発生部５２１は、ダイナミックレンジ制御パラメータに基づいてφＶＰＳを制御する制御信号を生成し、これをタイミング生成回路３１へ送信する。そしてタイミング生成回路３１は、入力された制御信号に応じて、撮像センサ３０のダイナミックレンジを制御するタイミング信号を生成して撮像センサ３０を、所定の光電変換特性の状態として実際に駆動させるものである。
【０１９９】
以上、ＡＥ制御を中心に説明したが、実際のデジタルカメラ１においては、ＡＦ制御やＷＢ制御等も行われる。ＡＦ制御の場合も同様に、撮像センサ３０の撮影画像から取得したＡＦ評価値に基づいて制御を行うことができる。例えば、図１６に示した主被写体領域３３１のＯ、Ｐ、Ｕ及びＶブロックから検出される輝度ヒストグラムを活用し、評価値検出部４０５にて隣接輝度とのコントラストが最大となるポイントを求める所謂「山登り法」等によってＡＦ評価値を算出することができる。この場合、撮像センサ３０の線形特性領域及び対数特性領域の各々からＡＦ評価値を検出し、それぞれの特性領域の特徴を生かし、例えば対数特性領域から得られるＡＦ評価値を、ＡＦ制御に際しての粗測距用として用い、また線形特性領域から得られるＡＦ評価値を、詳測距用として用いるようにすることが望ましい。
【０２００】
このようにして評価値検出部４０５で検出されたＡＦ評価値は、全体制御部５０のＡＦ制御パラメータ算出部５１３へ送られる。ＡＦ制御パラメータ算出部５１３は、該ＡＦ評価値に応じたＡＦ制御パラメータを算出し、これをズーム／フォーカス制御信号発生部５２３へ送信する。該ズーム／フォーカス制御信号発生部５２３にて、入力されたＡＦ制御パラメータに応じた制御信号が生成され、これがズーム／フォーカス駆動部６２へ送信される。そして、ズーム／フォーカス駆動部６２により前記制御信号に応じた駆動信号が生成され、該駆動信号により鏡胴２０のレンズ群２１がフォーカス駆動されるものである。
【０２０１】
またＷＢ制御についても、撮像センサ３０の撮影画像から取得したＷＢ評価値に基づいて制御を行うことができる。この場合も、撮像センサ３０の線形特性領域及び対数特性領域の各々からＷＢ評価値を検出することが望ましい。すなわち、撮影画像に基づきニュートラルな画像によるＷＢ評価値検出を行うものとし、前記ニュートラル画像として線形特性領域と対数特性領域との２種類の画像に基づき、各ＲＧＢレベル（Ｒ−Ｌｏｇ，Ｇ−Ｌｏｇ，Ｂ−Ｌｏｇ，Ｒ−Ｌｉｎ，Ｇ−Ｌｉｎ，Ｂ−Ｌｉｎ）を検出するよう構成することが望ましい。評価値検出部４０５はこのようなＷＢ評価値を検出し、該ＷＢ評価値をホワイトバランス制御部４０６へ送り、ホワイトバランス制御部４０６により適宜な色バランスとなるようホワイトバランス補正が行われるものである。
【０２０２】
以上のように、本実施形態の撮像装置（デジタルカメラ１）によれば、ＡＥ評価値を抽出するための評価用画像が、全体制御部５０（評価画像取得手段）によって、当該ＡＥ評価値を反映させる反映画像、すなわちＡＥ評価値に基づく露出制御がなされて撮影される画像の撮影前に撮影された画像から取得され、この取得された評価用画像から評価値検出部４０５（露出評価値検出手段）によってＡＥ評価値が検出される。そして、評価値検出部４０５によって検出された当該ＡＥ評価値に基づいて、露出設定用の被写体輝度が定められ、ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２（ダイナミックレンジ制御手段）によって光電変換特性に基づき撮像センサ３０のダイナミックレンジが制御されることにより撮像装置のＡＥ制御がなされる。さらに、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）によって、全体制御部５０（評価画像取得手段）による評価用画像の取得時においても、全体制御部５０（露出制御手段）による評価用画像取得用のＡＥ制御が行われる。
【０２０３】
このように、撮像装置のＡＥ制御を、当該撮像装置が備える撮像センサ３０の光電変換特性と関連づけてダイナミックレンジ制御によって行うことで、被写体からの光量（被写体輝度）に応じて、所定のダイナミックレンジを確保して最適な露出状態で撮像することができるとともに、ＡＥ評価値を抽出するための評価用画像として当該ＡＥ評価値を反映する反映画像の撮影前に撮影された画像を用い、また評価用画像の取得時に評価用画像取得用の当該ＡＥ制御を行うことで、最適な露出状態での撮影を行うためのＡＥ制御用のＡＥ評価値を、撮像装置自身による撮影画像から容易にかつ確実に取得することが可能となる。
【０２０４】
また、全体制御部５０（予備静止画像撮影手段）によって撮影された予備静止画像が評価用画像として用いられるため、すなわち評価用画像が、当該評価用画像取得用の全体制御部５０（予備静止画像撮影手段）による撮影画像から得られるため、評価用画像の取得動作を本撮影における撮像動作と区別して扱うことが可能となり、当該評価用画像から確実にＡＥ評価値を抽出することができ、ひいてはＡＥ評価値に基づく好適なＡＥ制御による撮影を、確実に本撮影に反映させることができる。
【０２０５】
また、予備静止画像の撮影前に、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）によって、ダイナミックレンジが最大となるよう全体制御部５０（露出制御手段）（又はダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２；ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、ＡＥ評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【０２０６】
また、全体制御部５０（露出制御手段）に、撮像センサ３０に対する露光量を制御する露光量制御パラメータ算出部５１１（露光量制御手段）が備えられるため、評価用画像取得用のＡＥ制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【０２０７】
また、静止画撮影モードにおける予備静止画像の撮影前に、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）からの制御指示に基づく露光量制御パラメータ算出部５１１及びダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２による制御によって、所定の露光量が得られるよう露光量制御が行われるとともに、ダイナミックレンジが最大となるようダイナミックレンジ制御が行われるため、評価用画像を得るための、本撮影前の１度のチャンスである予備静止画像の撮影が失敗しないように、すなわち露光量不足（又は過多）の状態で撮影されてしまったり、或いは予備静止画像撮影する際にダイナミックレンジが狭いことにより幅広い輝度範囲での被写体の撮像が困難となるのを防止でき、ＡＥ評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【０２０８】
また、各動画撮影モードにおいて、全体制御部５０（動画像撮影手段）により撮影された動画像が評価用画像として用いられるため、撮像装置に既存の動画像撮影の構成を利用して容易にＡＥ評価値を取得することができる。
【０２０９】
また、飽和判別部４０５５によって撮像センサ３０の出力レベルが飽和したと判別された場合に、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）の制御指示に基づいた全体制御部５０（露出制御手段）による当該飽和を回避するためのＡＥ制御が行われた上で、全体制御部５０（評価画像取得手段）により評価用画像が新たに取得されるため、撮像センサ３０の出力レベルが飽和状態となった場合でもこれを回避することができ、当該飽和状態で撮影されていない評価用画像を確実に取得することができる。
【０２１０】
また、第１の動画撮影モードにおいて、動画像の全てのフレーム画像が評価用画像として用いられるため、当該評価用画像から抽出されたＡＥ評価値に基づく、より精度の高いＡＥ制御を行うことが可能となる。
【０２１１】
また、第２の動画撮影モードにおいて、動画像の一部のフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像の全てからＡＥ評価値を取得することなく、また、動画像全てを評価用画像として用いる場合のような、フレーム画像数（／毎秒）に即対応した高速処理（高速の露出制御）を行わずともよく（このような高速処理（高速応答）が行われる制御装置を必ずしも備えなくともよく）、ひいてはより簡易な構成とすることができ、且つ動画像から効率よくＡＥ評価値を取得することができる。
【０２１２】
また、第２の動画撮影モードにおいて、所定数のフレーム画像毎に１つのフレーム画像を評価用画像として用いるため、動画像から効率よくＡＥ評価値を取得できるだけでなく、動画像からいずれのフレーム画像を評価用画像として選択するか、といった制御が例えば既存の（全体制御部５０に内蔵された）カウンタ等を用いたより簡易な構成で行えるようになり、より確実に動画像からＡＥ評価値が取得できるようになる。
【０２１３】
また、各動画撮影モードにおいて、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）によって、ＡＥ評価値検出用の所定のダイナミックレンジが得られるよう全体制御部５０（露出制御手段）（又はダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２；ダイナミックレンジ制御手段）が制御されるため、評価用画像として用いるフレーム画像を、所定のダイナミックレンジが確保された状態で撮影可能となり、ひいてはＡＥ評価値を抽出するのに好適な評価用画像を確実に取得することができる。
【０２１４】
また、全体制御部５０（露出制御手段）に、撮像センサ３０に対する露光量を制御する露光量制御パラメータ算出部５１１（露光量制御手段）が備えられるため、動画像撮影における評価用画像取得用のＡＥ制御において、ダイナミックレンジ制御を行うことにより所定のダイナミックレンジが確保されるととともに、露光量制御を行うことによって最適な露光状態（露光量）とされた、より好適な露出状態で撮影された評価用画像を取得することができる。
【０２１５】
また、第３の動画撮影モードにおいて、動画像における評価用画像として用いるフレーム画像の撮影前に、ＡＥ制御パラメータ算出部５１１０（評価用制御手段）からの制御指示に基づく露光量制御パラメータ算出部５１１及びダイナミックレンジ制御パラメータ算出部５１２による制御によって、ＡＥ評価値の検出用に設定された露光量及びダイナミックレンジ（露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値）に基づくＡＥ制御が行われるため、露光量及びダイナミックレンジを評価用画像の撮影用に任意に設定することが可能となり、ひいては、より好適にＡＥ制御がなされての評価用画像の撮影を容易に行うことができる。
【０２１６】
また、第３の動画撮影モードにおいて、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影において設定されたものが用いられるため、前回の動画像撮影時から状態が殆ど変化していないような被写体を撮影する場合等において、再度、各設定値を或る初期値から現撮影に対応する設定値まで補正し直すといった無駄な補正動作が省け（補正時間の短縮が図れ）、評価用画像撮影用のＡＥ制御を効率よく行うことができる。
【０２１７】
さらに、第３の動画撮影モードにおいて、露出評価値検出用の露光量設定値及びダイナミックレンジ設定値は、前回の動画像撮影における設定値から所定値分変更したものが用いられるため、想定される被写体の変化に対応して変更させた設定値、すなわち、より実際に即して精度良く設定された設定値を撮影開始時から用いることが可能となり、評価用画像撮影用のＡＥ制御をより効率よく行うことができる。
【０２１８】
なお、本発明は、以下の態様をとることができる。
（Ａ）上記実施形態では、撮像センサ３０の各画素において、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴを採用しているが、ＮチャンネルＭＯＳＦＥＴを採用してもよい。
【０２１９】
（Ｂ）上記実施形態では、撮像センサ３０によって被写体輝度を検出しているが、撮像センサ３０とは別に設けた測光素子（被写体の輝度を複数の受光素子にて分割して測光する素子）等を用いて被写体輝度（ＡＥ評価値）を検出するようにしてもよい。ただし、機構の簡略化の観点からは撮像センサ３０により撮像される実際の撮影画像から得られる画像信号に基づいて被写体輝度（ＡＥ評価値）を検出することが望ましい。
【０２２０】
（Ｃ）上記実施形態では、シャッタ２３及び撮像センサ３０によって露光時間を制御する構成であるが、シャッタ２３及び撮像センサ３０のいずれか一方のみで露光時間を制御する構成としてもよい。
【０２２１】
（Ｄ）上記実施形態では、露光時間Ｔ２及び絞りの開口面積Ｓ２をＬＵＴによるデータ変換により得られた撮像センサ３０やシャッタ２３、絞り２２に対する設定値を、それぞれ露光時間設定値及び絞り設定値としているが、増幅率Ｇｔ、Ｇｓ（又はＴ露光時間Ｔ２、絞りの開口面積Ｓ２）を、それぞれ露光時間設定値及び絞り設定値としてもよい。同様に、変曲点の出力レベルＶｔｈ２（又はΔＶｔｈ）を光電変換特性設定値としてもよい。
【０２２２】
（Ｅ）上記実施形態では、評価値算出用の画像データとしてＲＧＢ原色データを用いているが、その他の画像データ、例えば捕色画像データ、モノクロ輝度データ等を用いてもよい。
【０２２３】
（Ｆ）撮像領域３３０の分割（領域分割）は、分割測光方式による分割でなくともよく、例えばスポット測光方式或いは中央部部分測光方式等、いずれの方式によってもよい。また、撮像領域３３０の主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２のブロック構成は、図１７に示すような構成でなくともよい。また、当該ブロック毎に評価値を算出しているが、主被写体領域３３１と周辺被写体領域３３２との２つの領域（２ブロック；各領域を１ブロックとする）における評価値を算出する構成であってもよい。また、撮像領域３３０を主被写体領域３３１及び周辺被写体領域３３２といった２つの領域に分けるのではなく、３つ以上の領域に分け、当該各領域（のブロック）での輝度情報から評価値を算出し、これに基づくＡＥ制御を行う構成としてもよい。或いは撮像領域を分けずに当該１つの撮像領域に対して同様に評価値を算出してＡＥ制御を行う構成としてもよい、さらに、撮像領域３０の上述のような各領域（ブロック）の領域設定を、ユーザの操作指示に応じて随時行う構成であってもよい。
【０２２４】
（Ｇ）第１〜第３の動画撮影モード（図１３〜１５）において、撮像センサ３０の出力レベルの飽和判別行わない構成、すなわち飽和回避制御を行わない構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２２５】
【図１】本発明にかかる撮像装置が好適に適用される小型のデジタルカメラの外観を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は背面図である。
【図２】上記デジタルカメラにおける撮像処理ブロック図である。
【図３】上記デジタルカメラに用いられる撮像センサのカラーフィルタ構造の一例を示す模式図である。
【図４】上記デジタルカメラが備える全体制御部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図５】上記デジタルカメラの全体的な動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】露出制御に関する用語の定義を説明するための表形式の図である。
【図７】撮像センサの一例である、二次元のＭＯＳ型固体撮像装置の概略構成図である。
【図８】図７に示す各画素Ｇ１１〜Ｇｍｎの構成例を示す回路図である。
【図９】撮像センサの撮像動作に関するタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１０】撮像センサの光電変換特性の一例を示す図である。
【図１１】上記光電変換特性の変化動作を説明するためのグラフ図である。
【図１２】静止画撮影モードにおいて撮像センサが撮像した静止画像から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１３】第１の動画撮影モードにおいて撮像センサが継続的に撮像している動画像から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】第２の動画撮影モードにおいて撮像センサが継続的に撮像している動画像から、被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の動画撮影モードにおいて撮像センサが継続的に撮像している動画像から被写体のＡＥ評価値等を検出する場合の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】評価値検出部の機能を説明するための機能ブロック図である。
【図１７】撮像センサによる分割測光に際しての撮像領域（測光範囲）の分割の状態を示す模式図である。
【図１８】上記分割測光による輝度ヒストグラムの一例を示すグラフ図であり、（ａ）は主被写体全体輝度ヒストグラムを、（ｂ）は周辺被写体全体ヒストグラムをそれぞれ示す図である。
【図１９】撮像センサの出力飽和時における全領域ヒストグラムの一例を示すグラフ図である。
【図２０】ＡＥ制御を行う場合において、撮像センサの光電変換特性が変化する様子を示すグラフ図であり、（ａ）は、露光量制御を行う場合の変化を示し、（ｂ）は、ダイナミックレンジ制御を行う場合の変化を示す図である。
【図２１】露光量制御パラメータ算出に際しての線形変換プロセスを説明するためのグラフ図である。
【図２２】露光量制御パラメータ算出のフローの一例を示すフローチャートである。
【図２３】露光量制御パラメータ算出に際してのプロセスを説明するためのグラフ図である。
【図２４】ダイナミックレンジ制御パラメータ算出に際しての、光電変換特性における変曲点の位置の算出方法について説明するグラフ図であり、（ａ）は、輝度Ｌｍａｘに対して所定のセンサ出力となるように光電変換特性を変化させた場合の図であり、（ｂ）は、光電変換特性をモデル化した場合の図である。
【図２５】ダイナミックレンジ制御パラメータ算出に際してのプロセスを説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
【０２２６】
１        デジタルカメラ（撮像装置）
１００    操作部
２０      鏡胴
２１      レンズ群
２２      絞り
２３      シャッタ
３０      撮像センサ
３１      タイミング生成回路
４０      信号処理部
４０５    評価値検出部（露出評価値検出手段）
４０５５  飽和判別部（飽和判別手段）
５０      全体制御部（露出制御手段／評価画像取得手段／予備静止画像撮影手段／動画像撮影手段）
５１０    演算部
５１１０  ＡＥ制御パラメータ算出部（評価用制御手段）
５１１１  評価用制御パラメータ設定部
５１１    露光量制御パラメータ算出部（露光量制御手段）
５１２    ダイナミックレンジ制御パラメータ算出部（ダイナミックレンジ制御手段）
５１６    光電変換特性情報記憶部
５１８    ＬＵＴ記憶部
５２０    制御信号発生部
５３０    評価値検出モード設定部
６０      駆動部
３２０    光電変換特性
３３０    撮像領域
３３１    主被写体領域
３３２    周辺被写体領域
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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