(57)【要約】【課題】背景のボケの変化を利用した効果的な動画撮影を手軽に行える撮像装置を提供する。【解決手段】動画撮影開始後、絞り値変更操作がなされると、その操作に基づいて絞り込み量が変更される。絞りの変更により被写界深度が変化し、ボケの状態が変化する。絞りを変更した分だけ他の露出パラメータ（露光時間や撮影感度）を変更し、適正露出を維持する。また、主要被写体に対する合焦を維持するために、絞りの変更によって生じたピントのずれを補正する。これにより、露出の変化を伴うことなく、主要被写体に対する合焦を維持しつつ背景のボケ味のみを変化させる効果的な動画撮影が手軽に行える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介して被写体を撮像し、動画データを生成する動画撮像手段と、
画面内の所定領域に位置する被写体に撮影レンズを合焦せしめる焦点調節手段と、
撮影時の露出を制御する露出制御手段と、
前記所定領域に位置する被写体の周囲のボケ量を変更するボケ変更手段と、
動画撮影時に、前記露出および前記所定領域に位置する被写体に対する合焦状態を維持したまま、その周囲のボケ量を変更すべく前記ボケ変更手段、前記露出制御手段および前記焦点調節手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする動画撮影装置。
【請求項２】
前記ボケ変更手段は、絞りの絞り込み量を変更して被写界深度を変更する絞り駆動手段であり、前記制御手段は、前記絞り込み量の変更に応じて他の露出パラメータを変更することで露出を維持すべく前記露出制御手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の動画撮影装置。
【請求項３】
前記制御手段は、動画撮影中の絞り値変更操作に応じて前記絞り込み量が変更されるよう前記絞り駆動手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の動画撮影装置。
【請求項４】
前記制御手段は、予め記憶されている絞り変更制御値に基づいて前記動画撮影中の絞り込み量が変更されるよう前記絞り駆動手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の動画撮影装置。
【請求項５】
前記絞り変更制御値は、変更開始絞り値、変更終了絞り値および絞り変更時間を少なくとも含むことを特徴とする請求項４に記載の動画撮影装置。
【請求項６】
前記絞り変更制御値は、更開始から変更終了までの変化パターンを更に含むことを特徴とする請求項５に記載の動画撮影装置。
【請求項７】
前記ボケ変更手段は、撮影された動画データに画像処理を施すことで擬似的なボケを生成する画像処理手段であることを特徴とする請求項１に記載の動画撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボケの変化を利用した効果的な動画撮影が可能な動画撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画や動画の撮影においては、主要被写体（例えば、人物）にピントを合わせ、背景は意図的にぼかすことで主要被写体を浮き立たせるような表現が多用される。背景を効果的にぼかすには被写界深度を浅くする必要があり、そのため絞りを開けて撮影したり、望遠レンズを用いて撮影するのが一般的である。一方、被写界深度を浅くできないコンパクトカメラ等においてもボケ効果を得るために、背景部分を画像処理によって擬似的にぼかす技術も知られている（例えば、引用文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来は背景のボケの変化を利用した効果的な動画撮影を手軽に行える撮像装置はなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る動画撮影装置は、撮影レンズを介して被写体を撮像し、動画データを生成する動画撮像手段と、画面内の所定領域に位置する被写体に撮影レンズを合焦せしめる焦点調節手段と、所定領域に位置する被写体の周囲のボケ量を変更するボケ変更手段と、動画撮影時に、露出および所定領域に位置する被写体に対する合焦状態を維持したまま、その周囲のボケ量を変更すべくボケ変更手段および焦点調節手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、背景のボケの変化を利用した効果的な動画撮影を手軽に行える撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係るデジタルカメラの背面図。
【図２】カメラの制御ブロック図。
【図３】動画撮影時の制御手順を示すフローチャート。
【図４】事前登録モードにおける設定項目を説明する図。
【図５】動画撮影時の他の制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１〜図５により、本発明をレンズ交換式デジタルカメラに適用した場合の一実施形態を説明する。
図１において、カメラの背面には液晶モニタ１と、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２の接眼部２ａと、録画ボタン３と、他の複数の操作部材４ａ〜４ｅとが設けられ、同上面にはレリーズボタン５が設けられている。
【０００９】
図２はカメラのブロック図である。撮影レンズ（交換レンズ）１１を透過した被写体光束は、撮像素子１２で撮像され、その撮像信号は画像処理部１３に入力される。画像処理部１３を構成する画像処理回路１３ａは、入力された撮像信号に種々の処理を施して画像データを生成する。画像データは、表示回路１３ｂによる処理を経て表示装置１４（液晶モニタ１およびＥＶＦ２）に表示される。
【００１０】
撮影モード設定時には、上記撮像が繰り返され、その都度得られる画像データに基づく画像が表示装置１４に逐次更新表示される。この逐次更新表示は、ライブビュー表示またはスルー画表示と呼ばれ、撮影者はその表示画像を見ながら構図合わせを行う。レリーズボタン５が押圧操作されると、改めて撮像が行われ、それによって生成された静止画像データは、コンピュータで扱うことが可能な画像ファイルとして、記録／再生回路１３ｃによりメモリカード等の記録媒体１５に記録される。
【００１１】
録画ボタン３が押圧操作されると、撮像素子１２による動画撮影が開始され、録画ボタン３の再度の押圧操作で動画撮影が停止する。この間に得られた撮像信号は、画像処理部１３で動画データに変換される。また動画撮影時には、不図示のマイクを介して音声が入力され、音声データが生成される。生成された動画データと音声データは、互いに組み合わされて動画ファイルを構成し、動画ファイルは記録／再生回路１３ｃを介して記録媒体１５に記録される。
【００１２】
再生モードでは、記録媒体１５に記録された静止画像または動画ファイルを記録／再生回路１３ｃにて読み出し、画像処理回路１３ａおよび表示回路１３ｂによる処理を経て、表示装置１４に静止画または動画として再生表示することができる。動画再生時には、動画ファイルを構成する音声データに基づく音声が不図示のスピーカから出力される。
【００１３】
ＣＰＵ１６は、操作部１７からの入力に応答して上記画像処理部１３やＡＦ駆動回路１８、絞り駆動回路１９、その他の不図示の回路を制御する。操作部１７は、上述したレリーズボタン５や録画ボタン３、操作部材４ａ〜４ｅ、不図示の電源ボタン等を含む。
【００１４】
ＡＦ駆動回路１８は、ＣＰＵ１６の指示に応じてＡＦモータ２０を駆動し、撮影レンズ１１を構成する合焦レンズ１１ａを光軸方向に移動させて自動焦点調節（ＡＦ）を行う。本実施形態のカメラは、いわゆるコントラスト方式のＡＦ制御を採用しており、ライブビュー表示時および動画撮影時は、ＡＦ制御によるピント合わせが常に行われる。また、被写体輝度に基づくＡＥ制御も同様に行われる。
【００１５】
絞り駆動回路１９は、ＣＰＵ１６の指示に応じて絞り駆動モータ２１を駆動し、撮影レンズ１１の絞り１１ｂを駆動する（絞り開口の大きさを変更する）。絞り駆動は、例えば絞り駆動モータ（ステッピングモータ）２１をマイクロステップ駆動することで行い、これにより絞り１１ｂのスムーズな駆動を実現するとともに、絞り駆動速度を自在に制御することができる。
【００１６】
次に、絞りの変更を伴う動画撮影について説明する。
なお、「絞りの変更」とは、正しくは絞り１１ｂの絞り込み量、換言すれば絞り開口の大きさの変更を意味する。絞り込み量は絞り値に依存し、絞り値が大きいほど絞り込み量は大きい（絞り開口は小さい）。
【００１７】
本実施形態のカメラは、動画撮影中に、撮影者の操作に応じて絞りをリアルタイムで変更できる。その際、ＣＰＵ１６は、絞り変更によって露出が変化しないように、変更後の絞り値に応じて他の露出パラメータ（撮像感度ゲインや露光時間）を自動制御する。
【００１８】
ここで、動画撮影中の絞り変更によって被写界深度が変化し、映像のボケの状態が変化する。ただし、ＣＰＵ１６はＡＦ制御によってＡＦエリア内の被写体にピントを合わせ続けるので、撮影者がピントを合わせたい被写体（主要被写体）がぼけることはない。また撮影レンズ１１には、絞りの変更によってピント位置がずれるものもあるが、このずれもＡＦによって補正される。
【００１９】
これによれば、露出の変化を伴うことなく、主要被写体に対する合焦を維持しつつ背景や前景のボケ味のみを変化させる効果的な動画撮影が手軽に行える。具体例としては、人物撮影において、絞り値を比較的大きく設定し、被写体人物にピントを合わせた状態で動画撮影を開始する。撮影開始時は、絞り込み量が多いため被写界深度は深く、被写体人物の背景のボケ量は小さい。
【００２０】
その後、撮影者は絞り値を段階的に小さくする。これに伴って絞り込み量が減るため被写界深度が徐々に浅くなってゆき、背景が大きくぼけてゆく。被写体人物にはピントが合った状態が維持されるので、周囲のボケが大きくなるに従って主題である人物が浮き立ち、動画の鑑賞者に感動を与えることができる。逆に被写界深度を徐々に深くすることも可能である。
【００２１】
次に、絞り値変更操作の方法について詳述する。
絞り値変更操作を行うための操作部材として、コマンドダイアル（図１の４ａ）や、マルチセレクタ（同４ｄ）が挙げられる。コマンドダイアル４ａの場合は、その一方向の回転操作で絞り値を大きく、他方向の回転操作で絞り値を小さくする。マルチセレクタ４ｄの場合は、上部の押圧操作で絞り値を大きく、下部の押圧操作で絞り値を小さくする（左右操作に割り当ててもよい）。また、液晶モニタ１の表面にタッチパネルを配したものでは、そのタッチにより絞り値変更操作がなされるようにしてもよい。
【００２２】
さらに、絞り値変更操作のやり方によって動画撮影時の絞り変更速度を変えられるようにしてもよい。例えばコマンドダイアル４ａの場合は、ＣＰＵ１６がその回転操作速度を検出し、操作速度が速いほど絞りを高速で変更する。マルチセレクタ４ｄの場合は、ＣＰＵ１６がその押圧力を検出し、押圧力が大きいほど絞りを高速で変更する。タッチパネルの場合は、パネル上のタッチ操作で絞り変更速度を選択できるようにすればよい（例えば、「低速」、「標準」、「高速」から選択）。
【００２３】
次に、図３のフローチャートを参照して、上記の制御を実現するためのＣＰＵ１６の制御手順を説明する。
撮影者は、動画撮影に先立ち、ライブビュー表示を見ながら構図を決め、所望の被写体（例えば、人物）に合焦したことを確認して録画ボタン３を操作する。
【００２４】
録画ボタン３の操作に伴って図３のプログラムが起動され、ＣＰＵ１６は、ステップＳ１で動画撮影を開始する。このとき、露出はＡＥ制御によって適正に保たれている。ステップＳ２では、撮影者による絞り値変更操作がなされたか否かを確認し、なされていなければステップＳ９に進む。一方、絞り値変更操作が確認されるとステップＳ３に進み、変更後の絞り値で適正露出が得られるか否かを確認する。
【００２５】
すなわち、被写界が明るい（暗い）ときに絞り込み量を減らす（増やす）と、露光時間や感度ゲインをいかように設定しても露出オーバー（露出アンダー）となる場合があり、かかる場合はステップＳ３が否定されてステップＳ４に進む。ステップＳ４では、絞りを変更できない旨のメッセージを表示装置１４に表示し、絞り駆動を行わずに（現在の絞り込み状態を維持したまま）ステップＳ２に戻る。
【００２６】
一方、絞りを変更しても適正露出が保てると判断した場合は、絞り変更を許可してステップＳ５に進み、変更後の絞り値に基づき、適正露出を維持するための露光時間および感度ゲインを演算する。被写界の輝度条件が変化していなければ、絞り値変更の分だけ露光時間および感度ゲインの少なくともいずれか一方が変更される。
【００２７】
ステップＳ６では、絞り駆動回路１９を介して絞り１１ｂを駆動し、変更操作後の絞り値に応じた絞り込み量とする。その際、上述したように絞り値変更操作によって絞り変更速度を変えられる場合は、その操作に応じた速度で絞りを駆動する。ステップＳ７では、適正露出を維持するために、露光時間および感度ゲインをステップＳ５での演算値に設定する。ステップＳ８では、主要被写体に対する合焦を維持するために、絞り変更に起因するピント位置のずれを補正するためのレンズ駆動を行う。なお、絞り変更によるピントの位置ずれが起きないレンズでは、当該レンズ駆動は不要である。
【００２８】
ステップＳ９では、録画ボタン３の再度の操作、すなわち動画終了操作がなされたか否かを判定し、否定されるとステップＳ２に戻り、肯定されるとステップＳ１０で動画撮影を停止する。撮影された動画は、動画ファイルとして記録媒体１５に記録され、ステップＳ１１で記録完了が判定されると処理を終了し、次の撮影を許可する。
【００２９】
以上は動画撮影中に撮影者が絞りの変更を指示する例を示したが、本カメラでは、動画撮影開始に先だって絞りの変更内容を登録するモードも選択可能である。この場合は、動画開始後にその登録内容に従ってＣＰＵ１６が絞りの変更を行う。以下、このモードを事前登録モードと呼ぶ。
【００３０】
事前登録では、以下の５項目を撮影者が設定する（図４参照）。
（１）絞り変更の開始時間Ｔｓ
（２）変更開始時の絞り値Ａｓ
（３）最終的な絞り値Ａｅ
（４）ＡｓからＡｅに達するまでの遷移時間Ｔｔ
（５）絞りの変更パターンＰ
【００３１】
変更開始時間Ｔｓは、動画撮影開始から何秒後に絞りの変更を開始するかを設定する。絞りの変更パターンＰは、例えば図４のように直線的に変更させるか、Ｓ字カーブを描くように変更させるか、ユーザ設定かを選ぶことができる。ユーザ設定が選択された場合、撮影者は変更パターン曲線を自身で作成することができる。このユーザ設定を用いれば、例えば最初は絞りを開（閉）方向に駆動し、その後、閉（開）方向に駆動する設定や、絞りを露出で１段分だけ駆動して所定時間待機し、その後、更に１段分だけ駆動して待機し・・・といった設定が可能である。登録した内容はメモリ２２に記憶される。
【００３２】
なお、絞り値ＡｓおよびＡｅの選択にあたり、実際に絞りをその選択絞り値まで絞り込み、ライブビュー表示を介して撮影者に被写界深度の程度を確認させると便利である。
【００３３】
図５は事前登録モードにおけるＣＰＵ１６の制御手順を示し、図３と同様のステップには同一のステップ番号を付してある。
撮影者は事前登録モードを設定し、事前登録を行った後に録画ボタン３を操作する。
【００３４】
録画ボタン３の操作に伴って図５のプログラムが起動され、ＣＰＵ１６はステップＳ１０１で事前登録内容、すなわち上記Ｔｓ，Ａｓ，Ａｅ，Ｔｔ，Ｐをメモリ２２から読み出す。ステップＳ１で動画撮影を開始した後、ステップＳ１０２で絞り変更制御（Ｓ１０４）が既に完了しているか否かを判定する。完了している場合はステップＳ９に進み、未完了の場合はステップＳ１０３に進む。
【００３５】
ステップＳ１０３では、読み出したＴｓに基づいて絞り変更開始時間に達したか否かを判定する。ステップＳ１０３が否定されるとステップＳ９に進み、肯定されるとステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、上記Ａｓ，Ａｅ，Ｔｔ，Ｐに基づき、それらの設定が反映されるように絞り駆動を行い、これに同期して、適正露出を維持するための露光時間や感度ゲインの変更、および絞り変更に起因するピント位置のずれを補正するためのレンズ駆動を行う。ステップＳ１０４の処理が完了すると、ステップＳ９に進む。
【００３６】
この事前登録モードによれば、撮影者は動画撮影中に絞り値変更操作を行う必要がなく、撮影に専念でき、ブレ低減にも寄与する。また、バラエティーに富んだボケ変化を実現できる。
【００３７】
なお、効果的なボケ変化を得るには、ある程度焦点距離が長く、明るいレンズを用いることが望ましい。そこで、ＣＰＵ１６が装着レンズから焦点距離や開放絞り値等の情報を読取り、効果的なボケ変化が得られないレンズの場合は、その旨の警告を発するようにしてもよい。
【００３８】
また、例えばスポーツシーンのように動きの激しい被写体を追いながら動画撮影する場合や、マクロ撮影時には、上記のようなボケの変化は効果的とはいえない。そこで、カメラのシーンモードを判別し、不適当なモードが設定されているときは、絞り変更（特に、事前登録モード）を許可しないようにしてもよい。例えば、ポートレートモードでは絞り変更を許可するが、スポーツモードやマクロモードでは許可しないなどが考えられる。あるいは、人物撮影に限って絞り変更を許可する仕様にした場合は、公知の顔認識技術を利用し、顔が認識された場合に限って許可するようにしてもよい。
【００３９】
以上では、絞りの変更によりボケ量を変える例を示したが、撮影された動画データに画像処理を施すことで擬似的なボケを生成可能なものでは、その擬似的なボケを上述と同様に変化させて同様の効果を得るようにしてもよい。擬似的なボケの生成については、例えば特許文献１に開示された手法を用いることができる。この場合は、被写界深度とは無関係にボケを自在に変化させることができるので、被写界深度によるボケが得られにくいコンパクトカメラ等でも上述と同様の効果が得られる。
【００４０】
以上はデジタルカメラにて説明したが、動画撮影可能なあらゆる装置（例えば、ビデオカメラ）に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１  液晶モニタ
２  ＥＶＦ
３  動画ボタン
４ａ  コマンドダイアル
４ｄ  マルチセレクタ
１１  撮影レンズ
１１ｂ  絞り
１２  撮像素子
１３  画像処理部
１６  ＣＰＵ
【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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