(57)【要約】      （修正有）【課題】照明装置を備える撮像装置において、個体毎の発光ばらつきを軽減する。【解決手段】閃光発光する照明装置であるストロボ９０と、ストロボの閃光時間と発光量との関係を表す発光特性情報を格納する不揮発性メモリ５６を備えるデジタルカメラ１００のシステム制御部５０は、ストロボの閃光発光により適正輝度を得るための発光量を決定し、決定された発光量と発光特性情報とに基づいてストロボの閃光時間を演算し、演算した閃光時間でストロボを閃光発光させて本撮影を行ったときの実際の発光量を、本撮影の画像データを用いて算出した輝度値に基づいて検出し、本撮影のために決定された発光量と本撮影での実際の発光量との差分に基づいて発光特性情報を補正する。【選択図】図２
2015032894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閃光発光する発光手段と、
撮像手段と、
前記撮像手段で撮像して得られた画像データの所定の領域の輝度値を算出する輝度値算出手段と、
前記発光手段の本発光量を決定する決定手段と、
前記発光手段の発光時間と発光量との関係を表す発光特性情報を格納する格納手段と、
前記発光特性情報と前記決定手段によって決定された本発光量とに基づいて前記発光手段による発光時間を演算する演算手段と、
前記演算手段が演算した発光時間で前記発光手段を閃光発光させたときの実際の発光量を、該閃光発光させたときに前記撮像手段で撮像して得られた画像データに基づいて検出する検出手段と、
前記決定手段により決定された本発光量と前記検出手段によって検出された実際の発光量との差分に基づいて前記発光特性情報を補正する補正手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記所定の領域は、主被写体領域であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記決定手段は、所定の発光量で行われる予備発光により得られる被写体反射光量に基づいて本発光量を求め、
前記輝度値算出手段は、前記発光手段を発光させずに前記撮像手段で撮像して得られた画像データ、前記予備発光を行ったときに前記撮像手段で撮像して得られた画像データ及び本発光量で閃光発光させたときに前記撮像手段で撮像して得られた画像データのそれぞれの前記所定の領域の輝度値を算出し、
前記輝度値算出手段が算出した輝度値に基づいて、前記所定の領域での前記予備発光の発光量と本発光量との発光量比を算出する発光量比算出手段を更に備え、
前記補正手段は、前記発光量比算出手段により算出された前記所定の領域での前記発光量比に基づいて前記発光特性情報を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記発光量比算出手段は、前記所定の領域として複数の領域を抽出して前記発光量比を算出し、
前記補正手段は、前記複数の領域について前記発光量比算出手段により算出された発光量比が所定範囲内に収まっているときに前記発光特性情報を補正することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記予備発光が行われたことで前記輝度値算出手段により算出された輝度値が前記撮像手段の光電変換特性が略リニアな領域に収まるときに、前記発光特性情報を補正することを特徴とする請求項３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
被写体までの距離を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記被写体までの距離と前記輝度値算出手段により算出された前記予備発光での輝度値とから前記被写体の反射率を推定する推定手段とを備え、
前記補正手段は、前記推定手段により推定された反射率が所定範囲内にない場合には、前記発光特性情報を補正しないことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記演算手段により演算された発光時間が、前記発光特性情報が有する発光時間の上限値を超えないときに前記発光特性情報を補正することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記発光特性情報は、発光量の大きさに応じて前記発光手段の発光時間と発光量との関係を表す複数の領域データを有し、
前記補正手段は、前記演算手段が前記発光特性情報の前記複数の領域データを参照した回数に応じて前記発光特性情報を補正する補正量を変化させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記演算手段により演算された発光時間での補正前における前記発光特性情報が有する発光時間に対応する発光量をα、前記検出手段により検出された実際の発光量をβ、前記演算手段により演算された発光時間での補正後の前記発光特性情報が有する発光時間での発光量をγとしたときに、α＜γ＜βの関係が満たされるように前記発光特性情報を補正することを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記発光特性情報が有する発光時間を変化させずに、前記発光特性情報が有する発光量の補正量を、前記αから離れるほど小さくなるように変化させることを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記演算手段が前記発光特性情報の前記複数の領域データを参照した回数と、前記決定手段により決定された本発光量と前記検出手段により検出された実際の発光量との差分とに応じて、本発光量で閃光発光させたときに前記撮像手段で撮像して得られた画像データの輝度を補正するための輝度補正量を算出する輝度補正量算出手段を更に有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
閃光発光する照明装置と、前記照明装置の閃光時間と発光量との関係を表す発光特性情報を格納する格納手段と備える撮像装置における前記照明装置の発光制御方法であって、
前記照明装置の本発光量を決定する決定ステップと、
前記格納手段に格納された前記発光特性情報と前記決定ステップで決定された本発光量とに基づいて前記照明装置による発光時間を演算する演算ステップと、
前記演算ステップで演算した発光時間で前記照明装置を閃光発光させたときの実際の発光量を、該閃光発光させたときに得られた画像データに基づいて検出する検出ステップと、
前記決定ステップにより決定された本発光量と前記検出ステップによって検出された実際の発光量との差分に基づいて前記格納手段に格納された前記発光特性情報を補正する補正ステップとを有することを特徴とする照明装置の発光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置を備える撮像装置に関し、特に、照明装置の発光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
閃光発光を行う照明装置（以下「ストロボ装置」という）を備えるデジタルカメラ等の撮像装置におけるストロボ発光量（以下「発光量」と略す）の制御には、一般的に、調光センサを使用して制御する方法が知られている。調光センサを使用して制御する方法は、比較的精度よく発光量を制御することができるというメリットがあるが、調光センサを撮像装置に搭載する必要があるため、高コストになるというデメリットがある。
【０００３】
また、発光量を制御する方法として閃光時間（発光時間）を制御する方法も知られている。閃光時間を制御する方法は、低コストで実現可能であるが、発光量を直接的に制御対象としないオープンループ制御である。そのため、閃光時間を制御する方法では、ストロボ装置で所定発光量の発光をさせるためには何マイクロ秒（μｓ）の閃光時間で発光を停止させるべきかを示す閃光時間−発光量特性データ（以下「特性データ」という）を撮像装置内部に保持させる必要がある。この特性データは、厳密には１台１台の撮像装置について発光量を細かく変化させて取得する必要があるが、ストロボ装置による発光量には発光毎にばらつきがあるため、正確な特性データを取得するためには非常に多くの発光を行う必要がある。しかし、生産現場における工数を考慮すると、このようなデータ取得作業は現実的ではない。
【０００４】
そのため、典型的な特性データをモデル曲線化し、１台１台の撮像装置については、特性データを数点の発光によって取得し、取得した特性データからモデル曲線を補正して撮像装置に保持させるのが一般的であった。しかし、このような方法では、発光量制御の精度は必ずしも最適とは言えない。そこで、ある閃光時間における実際の発光量を、発光後のメインコンデンサの蓄積電荷量から推定して、特性データを更新する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３００７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、特性データのフィードバックに使用される情報は、メインコンデンサの蓄積電荷量であって、実際に発光した発光量ではないため、発光量を正確に把握して特性データを更新することができない。よって、更新された特性データの精度を十分に高いものとすることは難しい。
【０００７】
本発明は、照明装置を備える撮像装置の個体毎の発光ばらつきを軽減する技術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】
【０００８】
本発明に係る撮像装置は、閃光発光する発光手段と、撮像手段と、前記撮像手段で撮像して得られた画像データの所定の領域の輝度値を算出する輝度値算出手段と、前記発光手段の本発光量を決定する決定手段と、前記発光手段の発光時間と発光量との関係を表す発光特性情報を格納する格納手段と、前記発光特性情報と前記決定手段によって決定された本発光量とに基づいて前記発光手段による発光時間を演算する演算手段と、前記演算手段が演算した発光時間で前記発光手段を閃光発光させたときの実際の発光量を、該閃光発光させたときに前記撮像手段で撮像して得られた画像データに基づいて検出する検出手段と、前記決定手段により決定された本発光量と前記検出手段によって検出された実際の発光量との差分に基づいて前記発光特性情報を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る照明装置の発光制御方法は、閃光発光する照明装置と、前記照明装置の閃光時間と発光量との関係を表す発光特性情報を格納する格納手段と備える撮像装置における前記照明装置の発光制御方法であって、前記照明装置の本発光量を決定する決定ステップと、前記格納手段に格納された前記発光特性情報と前記決定ステップで決定された本発光量とに基づいて前記照明装置による発光時間を演算する演算ステップと、前記演算ステップで演算した発光時間で前記照明装置を閃光発光させたときの実際の発光量を、該閃光発光させたときに得られた画像データに基づいて検出する検出ステップと、前記決定ステップにより決定された本発光量と前記検出ステップによって検出された実際の発光量との差分に基づいて前記格納手段に格納された前記発光特性情報を補正する補正ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、照明装置を備える撮像装置の個体毎の発光ばらつきを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るデジタルカメラを背面側から見た外観斜視図である。
【図２】図１のデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図３】図１のデジタルカメラにおける第１実施形態に係るストロボ撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３１１で行われる反射率演算処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図１のデジタルカメラにおける第２実施形態に係るストロボ撮影シーケンスの一部（発光特性情報の補正を実施するか否かの判定）を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ５０３の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図５のステップＳ５０３の処理の内容を説明するための模式図である。
【図８】図３のステップＳ３１６における補正量算出処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照し詳細に説明する。ここでは、照明装置を備える撮像装置として、所謂、コンパクトタイプのデジタルカメラ（以下「デジタルカメラ」という）を取り上げることとする。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００を背面側から見た外観斜視図である。デジタルカメラ１００の背面には、表示部２８と、モード切替スイッチ６０と、操作部７０と、コントローラホイール７３とが設けられている。表示部２８は、例えば、カラー液晶パネルであり、撮影中の画像や撮影された画像、撮影条件の設定情報等の各種情報の表示が可能となっている。モード切替スイッチ６０は、撮影モードを切り替えるための操作部材である。コントローラホイール７３は、回転操作可能な操作部材であり、表示部２８に表示されたメニューやアイコンから所望の項目を選択する際等に使用される。操作部７０はユーザからの各種操作を受け付ける各種のスイッチ、ボタン、表示部２８に設けられるタッチパネル等の操作部材からなる。なお、本実施形態では、操作部７０は、モード切替スイッチ６０、コントローラホイール７３、後述するシャッタボタン６１及び電源スイッチ７２以外の操作部材であるとする。
【００１４】
デジタルカメラ１００の上面には、シャッタボタン６１と、電源スイッチ７２とが設けられている。また、デジタルカメラ１００の側面には、デジタルカメラ１００を外部装置に接続するための接続ケーブル１１１をコネクタ１１２を介して接続するための端子部（不図示）が設けられている。デジタルカメラ１００の底面には、記憶媒体２００を格納するための記憶媒体スロット（不図示）が設けられており、記憶媒体スロットはスロット蓋２０２により開閉自在となっている。
【００１５】
シャッタボタン６１は、撮影指示を行うための操作部材であり、電源スイッチ７２は、デジタルカメラ１００の電源のオン／オフを切り替えるための操作部材である。接続ケーブル１１１は、デジタルカメラ１００を外部装置（例えば、パーソナルコンピュータやプリンタ等の電子機器等）と接続するために用いられ、例えば、ＵＳＢケーブルである。記憶媒体２００は、ＳＤカード等のメモリカード等である。
【００１６】
図２は、デジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。図２に示す構成要素のうち、図１を参照して説明した構成要素と同じものについては、同じ符号を付して、重複する内容の説明を省略することとする。
【００１７】
デジタルカメラ１００は、シャッタ１０１、バリア１０２、撮影レンズ１０３、撮像部２２、Ａ／Ｄ変換器２３、画像処理部２４、メモリ制御部１５、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８及びメモリ３２を備える。
【００１８】
シャッタ１０１は、絞り機能を備え、撮像部２２が有する撮像素子（イメージセンサ）に対して所定の露光量での露光を行う。バリア１０２は、撮影レンズ１０３、シャッタ１０１、撮像部２２を含む撮像系を覆うことにより、撮像系の汚れや破損を防止する。撮影レンズ１０３は、ズームレンズ、フォーカスレンズを含むレンズ群である。撮像部２２は、光学像（撮影光束）を電気信号に変換するＣＣＤセンサ或いはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を含む。Ａ／Ｄ変換器２３は、撮像部２２から出力されるアナログ信号をデジタル信号である画像データ（デジタルデータ）に変換する。Ａ／Ｄ変換器２３から出力される画像データは、画像処理部２４及びメモリ制御部１５を介して或いはメモリ制御部１５を介して、メモリ３２に書き込まれる。
【００１９】
画像処理部２４は、Ａ／Ｄ変換器２３或いはメモリ制御部１５から取得する画像データに対して、所定の画素補間や縮小等のリサイズ処理、色変換処理等を行う。また、画像処理部２４は、撮影する被写体の画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいて、後述のシステム制御部５０が露光制御や焦点制御を行う。これにより、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（ストロボ調光）処理が行われる。更に、画像処理部２４は、撮影した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。
【００２０】
メモリ３２は、Ａ／Ｄ変換器２３から出力される画像データや、表示部２８に表示するための画像データを格納する。メモリ３２は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像及び音声を格納するのに十分な記憶容量を備えている。なお、メモリ３２は、画像表示用のメモリ（ビデオメモリ）を兼ねている。Ｄ／Ａ変換器１３は、メモリ３２に格納されている表示用の画像データをアナログ信号に変換して表示部２８に供給し、これにより、カラー液晶パネル等からなる表示部２８に画像が表示される。なお、Ａ／Ｄ変換器２３によってデジタル信号に変換されてメモリ３２に蓄積されたデジタル信号をＤ／Ａ変換器１３においてアナログ信号に変換し、表示部２８に逐次転送することで、所謂、電子ビューファインダ機能を用いたスルー画像表示を行うことができる。
【００２１】
更にデジタルカメラ１００は、システム制御部５０、不揮発性メモリ５６、システムメモリ、システムタイマ５３、操作部７０、シャッタボタン６１及びモード切替スイッチ６０を備える。
【００２２】
システム制御部５０は、不揮発性メモリ５６に格納されたプログラムを実行することで、デジタルカメラ１００の全体的な動作制御及び情報処理を行う。また、システム制御部５０は、メモリ３２、Ｄ／Ａ変換器１３、表示部２８等を制御することにより、表示制御を行う。不揮発性メモリ５６は、例えば、フラッシュメモリ等の電気的に消去／記憶可能なメモリである。不揮発性メモリ５６には、システム制御部５０の動作用の定数、後述する各種フローチャートを実行するためのプログラム等が記憶される。システムメモリ５２にはＲＡＭが用いられ、システム制御部５０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ５６から読み出したプログラム等が展開される。システムタイマ５３は、各種制御に用いる時間や内蔵された時計の時間を計測する。
【００２３】
モード切替スイッチ６０、シャッタボタン６１、操作部７０は、システム制御部５０に各種の動作指示を入力するための操作手段である。モード切替スイッチ６０は、システム制御部５０の動作モードを、静止画記録モード、動画記録モード、再生モード等のいずれかに切り替える。静止画記録モードに含まれるモードとしては、オート撮影モード、オートシーン判別モード、マニュアルモード、撮影シーン別の撮影設定となる各種シーンモード、プログラムＡＥモード、カスタムモード等がある。同様に、動画撮影モードにも複数のモードが含まれていてもよい。
【００２４】
シャッタボタン６１は、第１シャッタスイッチ６２と第２シャッタスイッチ６４とを含む。第１シャッタスイッチ６２は、シャッタボタン６１の操作途中の所謂半押し（撮影準備指示）でオンとなり、これにより第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１が発生する。システム制御部５０は、第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１により、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ストロボ発光判定処理等の動作を開始する。第２シャッタスイッチ６４は、シャッタボタン６１の操作完了の所謂全押し（撮影指示）でオンとなり、これにより第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２が発生する。システム制御部５０は、第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２により、シーンに応じてＥＦ（ストロボ調光）処理、撮像部２２からの信号読み出しから後述する記憶媒体２００に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作を開始する。
【００２５】
操作部７０は、表示部２８に表示される種々の機能アイコンを選択する操作部材を含み、これらの操作部材は、場面毎に、適宜、機能が割り当てられることで、各種機能ボタンとして用いられる。機能ボタンとしては、例えば、終了ボタン、戻るボタン、画像送りボタン、ジャンプボタン、絞込みボタン、属性変更ボタン等がある。例えば、メニューボタンが押下されると、設定可能な各種機能のメニュー画面が表示部２８に表示される。撮影者は、表示部２８に表示されたメニュー画面と操作部材（４方向ボタンやＳＥＴボタン等）とを用いて、直感的に各種設定を行うことができる。
【００２６】
更にデジタルカメラ１００は、電源スイッチ７２、電源制御部８０、電源部３０、ストロボ９０、記憶媒体Ｉ／Ｆ１８及び記憶媒体２００を備える。
【００２７】
電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成され、電池装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。また、電源制御部８０は、その検出結果及びシステム制御部５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記憶媒体２００を含む各部へ供給する。電源部３０は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等である。ストロボ９０は、撮影時に閃光発光することにより、低照度シーンでの撮影や逆光シーンでの撮影時に照度を補う照明装置である。ストロボ９０は、図１に不図示であるが、例えば、周知の通りに、デジタルカメラ１００の正面に設けられ、或いは、デジタルカメラ１００の上面からポップアップすることで外観に現れる。
【００２８】
記憶媒体Ｉ／Ｆ１８は、メモリカードやハードディスク等の記憶媒体２００とシステム制御部５０との間の通信を可能とするインタフェースである。記憶媒体２００は、撮影された画像を記憶する半導体メモリや磁気ディスク、光学ディスク等である。
【００２９】
デジタルカメラ１００では、中央１点ＡＦや顔ＡＦを用いた撮影が可能となっている。中央１点ＡＦでは、撮影画面内の中央位置の１点に対してＡＦが行われる。また、顔ＡＦでは、顔検出機能によって検出された撮影画面内の顔に対してＡＦが行われる。
【００３０】
ここで、顔検出機能について説明する。システム制御部５０は、顔検出対象の画像データを画像処理部２４へ送る。画像処理部２４は、システム制御部５０の制御下で、受信した画像データに水平方向バンドパスフィルタを作用させ、処理された画像データに更に垂直方向バンドパスフィルタを作用させる。これら水平方向及び垂直方向のバンドパスフィルタにより、画像データからエッジ成分が検出される。
【００３１】
続いて、システム制御部５０は、検出されたエッジ成分に関してパターンマッチングを行い、目、鼻、口、耳の候補群を抽出する。そして、システム制御部５０は、抽出された目の候補群の中から、予め設定された条件（例えば、２つの目の距離、傾き等）を満たすものを目の対と判定し、目の対があるもののみを目の候補群として絞り込む。そして、システム制御部５０は、絞り込まれた目の候補群とそれに対応する顔を形成する他のパーツ（鼻、口、耳）を対応付け、また、予め設定した非顔条件フィルタを通すことで、顔を検出する。システム制御部５０は、顔の検出結果に応じて顔情報を出力し、処理を終了する。このとき、顔の数等の特徴量がシステムメモリ５２に記憶される。
【００３２】
以上のように、ライブビュー表示或いは再生表示される画像データを画像解析して、画像データの特徴量を抽出して被写体情報を検出することができる。なお、被写体情報には、他にも、赤目判定や目の検出、目つむり検出、笑顔検出等の様々な情報がある。また、顔ＡＦと同時に、顔ＡＥ，顔ＦＥ、顔ＷＢを行うことができる。顔ＡＥでは、検出された顔の明るさに合わせて、画面全体の露出が最適化される。顔ＦＥでは、検出された顔を中心にストロボ光が調光される。顔ＷＢでは、検出された顔の色に合わせて画面全体のＷＢが最適化される。
【００３３】
図３は、デジタルカメラ１００におけるストロボ撮影シーケンスを示すフローチャートである。ストロボ撮影シーケンスは、第１シャッタスイッチ６２がオンされることで実行される処理によってストロボ撮影判定がされ、続いて第２シャッタスイッチ６４がオンされた後のシステム制御部５０の処理フローを示している。図３に示す各ステップは、システム制御部５０が不揮発性メモリ５６に記憶された所定のプログラムを実行して、その制御下にあるデジタルカメラ１００の各部を制御することにより実現される。
【００３４】
ステップＳ３０１において、システム制御部５０は、ストロボ９０を用いたストロボ調光用露出制御を行う。ここでは、撮像部２２を使用してストロボ調光を行う。そのため、撮像部２２の出力特性（光電変換特性）が、略リニアとなる受光量の範囲内でストロボ予備発光の受光ができる確率が高められるように、適正露出よりもアンダーな露出を設定する。続くステップＳ３０２において、システム制御部５０は、ストロボ９０を発光させずに、撮像部２２により外光（撮影光束）を露光する。そして、ステップＳ３０３において、システム制御部５０は、ストロボ９０を制御して所定の発光量で予備発光を行うと共に、撮像部２２により露光を行い、予備発光による被写体反射光を含む撮像データを取得する。
【００３５】
続いて、ステップＳ３０４において、システム制御部５０は、公知の主被写体抽出方法により主被写体抽出を行う。公知の主被写体抽出方法には、予備発光の反射率を使用するものや、先に述べた顔検出機能を用いたものがあるが、その方法に限定はない。ステップＳ３０４で抽出される主被写体領域は、本撮影時のストロボ本発光で適正輝度となるように制御される対象領域となる。
【００３６】
その後、ステップＳ３０５において、システム制御部５０は、ステップＳ３０２，Ｓ３０３で取得した撮像データの差分から、主被写体輝度におけるストロボ予備発光の発光量を求める。また、システム制御部５０は、適正輝度と本撮影時の露出を考慮して、本撮影時に主被写体領域が適正輝度となるような本発光量を、予備発光量を基準として算出する。続くステップＳ３０６において、システム制御部５０は、ステップＳ３０５で求めた予備発光量を基準とした発光量と、不揮発性メモリ５６に格納されている閃光時間（発光時間）と発光量との関係を表す発光特性情報とから、ストロボ本発光時の閃光時間を演算する。なお、発光特性情報は、発光量の大きさ（例えば、発光量が大、中、小）に応じて、ストロボ９０の閃光時間と発光量との関係を表した複数の領域（以下「領域データ」という）を有するものとする。
【００３７】
次に、ステップＳ３０７において、システム制御部５０は、本撮影用露出制御を行う。そして、ステップＳ３０８において、システム制御部５０は、ストロボ９０を本発光させると共に撮像部２２により、本露光を行うことにより、本撮影を行う。なお、本露光終了時にはシャッタ１０１を閉じ、ノイズリダクション等の一連の画像処理や現像処理が行われるが、ここでは、これらの一連の処理を本撮影とする。
【００３８】
ステップＳ３０９以降の処理は、不揮発性メモリ５６に格納されている発光特性情報を更新する処理のフローとなる。ステップＳ３０９において、システム制御部５０は、ステップＳ３０３の予備発光で取得した撮像データの主被写体領域の輝度（予備発光時輝度）が、撮像部２２の出力特性（光電変換特性）が略リニアとなる領域（以下「略リニア特性領域」という）のデータであるか否かを判定する。ここで、撮像部２２のダイナミックレンジは十分に広いとは言えない。そのため、システム制御部５０は、予備発光時輝度が略リニア特性領域よりも高輝度或いは低輝度である場合（Ｓ３０９でＮＯ）、そのデータを信頼せず、発光特性情報の更新は行わないと判定して、処理をステップＳ３１８へ進める。一方、システム制御部５０は、予備発光時輝度が略リニア特性領域にある場合（Ｓ３０９でＹＥＳ）、処理をステップＳ３１０へ進める。
【００３９】
ステップＳ３１０において、システム制御部５０は、ステップＳ３０６で決定したストロボ本発光の閃光時間（ストロボ本発光での実際の閃光時間）が、不揮発性メモリ５６に格納されている発光特性情報における閃光時間（以下「格納閃光時間」という）の上限値でないかを判定する。ストロボ本発光の実際の閃光時間が格納閃光時間の上限値である場合（Ｓ３１０でＮＯ）、本撮影時に主被写体領域を適正輝度にする本来の閃光時間で発光できていない可能性がある。よって、この場合には、システム制御部５０は、発光特性情報の更新は行わないと判定し、処理をステップＳ３１８へ進める。一方、システム制御部５０は、ストロボ本発光の実際の閃光時間が格納閃光時間の上限値ではない場合（Ｓ３１０でＹＥＳ）、処理をステップＳ３１１へ進める。
【００４０】
ステップＳ３１１において、システム制御部５０は、主被写体の反射率を演算により求める。反射率の演算方法については、図４を参照して後述することとする。続くステップＳ３１２において、システム制御部５０は、ステップＳ３１１で求めた反射率が所定範囲内か否かを判定する。反射率が極めて低いか又は正反射する鏡等の被写体の場合は反射光量のデータの信頼性が低下する。そのため、反射率が所定範囲内にない場合（Ｓ３１２でＮＯ）、システム制御部５０は、発光特性情報の更新を行わないと判定し、処理をステップＳ３１８へ進める。一方、システム制御部５０は、反射率が所定範囲内である場合（Ｓ３１２でＹＥＳ）、処理をステップＳ３１３へ進める。
【００４１】
ステップＳ３１３において、システム制御部５０は、今回のストロボ本発光（Ｓ３０８）において発光特性情報のうちのどの領域データ（発光量；小、中、大）を参照したかを判定する。また、ステップＳ３１３では、システム制御部５０は、不揮発性メモリ５６に記憶されている数値から、その領域データがこれまでのストロボ撮影で何回参照されたかに依存する係数を作成する。この係数は、参照回数が少ないほど小さな値となる。続くステップＳ３１４において、システム制御部５０は、輝度値算出手段として、ステップＳ３０８の本撮影で取得した画像データから主被写体領域の輝度値を算出する。そして、システム制御部５０は、ステップＳ３０２で取得した外光のみのデータと調光用露出・本撮影用露出の差分を考慮して、主被写体領域の輝度における本発光の発光量を検出する。
【００４２】
その後のステップＳ３１５において、システム制御部５０は、発光量比算出手段として、主被写体領域の輝度におけるステップＳ３０５で求めた予備発光の発光量とステップＳ３１４で求めたストロボ本発光の発光量とから、予備発光と本発光の発光量比を算出する。ここで求められる発光量比は、ステップＳ３０５で予備発光量を基準として算出した本発光の発光量（目標値）に対する実測値と捉えることができる。この目標値と実測値とのずれには、ストロボ９０の発光ばらつきのみでなく、閃光時間と発光量の関係を示す発光特性情報として不揮発性メモリ５６に格納されているものと実際のストロボ９０の発光特性とのずれが含まれる。したがって、実測値に基づいて不揮発性メモリ５６に格納されている発光特性情報を補正することにより、次回以降のストロボ撮影時の調光精度を高めることができる。
【００４３】
続いて、ステップＳ３１６において、システム制御部５０は、ステップＳ３１５で得られた実測値とステップＳ３１３で求めた係数とから、発光特性情報の補正量を算出する。図８は、ステップＳ３１６における補正量算出処理を説明する図である。図８（ａ）は、補正前の発光特性情報のうち、今回参照された領域データ（発光量；小、中、大のいずれか）を示している。図８（ｂ）に示すように、今回の本撮影時のストロボ本発光の閃光時間がｔ０のとき、不揮発性メモリ５６に格納されている発光特性情報における閃光時間ｔ０に対応する発光量を目標量αとする。図８（ｃ）に示すように、撮影画像データから求められた実際の発光量が実測値βであったとき、図８（ｄ）に示すように、補正後の特性情報において閃光時間ｔ０に対する発光量がα＜γ＜βである所定値γを採るように、閃光時間を変化させずに補正する。
【００４４】
所定値γは、例えば、目標量αと実測値βをｘ：ｙに内分する点であり、ｘ：ｙの比はステップＳ３１３で求めた係数に依存して定められる。ステップＳ３１３で求めた係数が小さくなるほど、所定値γは実測値βに近づく構成となる。つまり、発光特性情報の参照回数が少ないほど、１回の撮影での補正量は大きくなる。発光特性情報の各要素の変化量は、補正前の発光特性情報の発光量αの点から離れるほど補正量が小さくなるように変化させるものとし、図８（ｄ）に、発光量αからの距離に応じた変化量のイメージを併記している。
【００４５】
図３の説明に戻る。ステップＳ３１５で発光量の目標値と実測値が違ったということは、撮影画像の主被写体の輝度は目標輝度からずれているということを意味している。そこで、ステップＳ３１７において、システム制御部５０は、ステップＳ３０８で撮影された撮影画像に対する輝度補正量算出処理を行う。ここで、続くステップＳ３１８において画像処理により輝度補正を実施するために、ステップＳ３１７では、使用した発光特性情報の実際とのずれの影響を軽減することを目的とする。そのため、ステップＳ３１７では、ステップＳ３１３で求められた係数と、発光量の目標値と実測値との差分量に応じて、輝度補正量の調整処理が行われる。このとき、発光特性情報の信頼性が低いほど輝度補正を強く施すように、係数が小さいほど輝度補正量が大きくなるように、処理が行われる。
【００４６】
ステップＳ３１８では、システム制御部５０は、ステップＳ３１７で求められた輝度補正量を考慮して、撮影画像の輝度補正処理を実施する。また、ステップＳ３０９，３１０，３１２の判定が「ＮＯ」となった場合も、ステップＳ３１８において、撮影画像の輝度補正処理が実施される。つまり、発光特性情報の更新がなくても、ストロボ９０の発光ばらつきを考慮した量だけ、撮影画像の輝度補正処理が実施される構成とする。システム制御部５０は、ステップＳ３１８の終了後、本処理を終了させる。
【００４７】
図４は、ステップＳ３１１で行われる反射率演算処理の詳細を示すフローチャートである。ステップＳ４０１において、システム制御部５０は、焦点制御により被写体までの距離を測定（測距）する。画像データを用いた測距方法については公知の方法のいずれを使用してもよく詳細な説明は省略する。ここで、被写体とは、図３のフローチャートでは主被写体を指すが、画像データに主被写体以外の被写体枠を設定し、その被写体までの距離情報を取得することも可能である。次に、ステップＳ４０２において、システム制御部５０は、ストロボ非発光時と予備発光時のそれぞれの撮像データのステップＳ４０１で取得した被写体を含む所定の枠領域内の輝度値を求める。これにより、測距により求めた距離にある被写体に向けて所定の発光量での予備発光を行ったときの被写体反射光量が求まる。
【００４８】
そこで、続くステップＳ４０３において、システム制御部５０は、不揮発性メモリ５６に保持されている所定距離での予備発光による被写体反射光量と被写体反射率を示すデータから、ステップＳ４０１で示された被写体（被写体枠）の反射率を推定する。図３のフローチャートでは、こうして推定した被写体反射率が所定範囲内であるときにのみ、発光特性情報を更新することとしている。
【００４９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態と比較すると、発光特性情報の補正を実施するか否かの判定方法のみが異なるため、以下、この相違点について説明する。図５は、第２実施形態において、発光特性情報の補正を実施するか否かの判定に関するフローチャートであり、第１実施形態のステップＳ３０９〜Ｓ３１７が、ステップＳ５０１〜Ｓ５１１で置き換えられた構成となる。
【００５０】
ステップＳ５０１の処理は、ステップＳ３１０の処理と同じであるため、ここでの説明を省略する。ストロボ本発光の実際の閃光時間が格納閃光時間の上限値である場合（Ｓ５０１でＮＯ）、本撮影時に主被写体領域を適正輝度にする閃光時間で発光できていない可能性があるため、システム制御部５０は、発光特性情報の更新は行わないと判定し、本処理を抜ける。一方、システム制御部５０は、ストロボ本発光の実際の閃光時間が格納閃光時間の上限値ではない場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ５０２へ進める。
【００５１】
ステップＳ５０２の処理は、ステップＳ３１３の処理と同じであるので、ここでの説明を省略する。続くステップＳ５０３において、システム制御部５０は、発光特性情報の補正を実施するか否かの判定のために複数の領域を抽出する。ここで、ステップＳ５０３の複数領域抽出処理について、図６のフローチャートと図７とを参照して説明する。図６は、ステップＳ５０３の処理の詳細を示すフローチャートであり、図７は、ステップＳ５０３の処理の内容を説明するための模式図である。
【００５２】
図７（ａ）には、撮影画角が示されており、被写体が描かれている。図７（ｂ）は、小ブロック毎に輝度値を求めるためのブロック積分枠の例を示している。ステップＳ６０１において、システム制御部５０は、ストロボ非発光時（外光撮像時）及び予備発光時のそれぞれの撮像データに対して、図７（ｂ）に示した積分枠でブロック積分を実施し、ブロック積分値を求める。
【００５３】
次に、ステップＳ６０２において、システム制御部５０は、予備発光時の撮像データの積分結果とストロボ非発光時の撮像データの積分結果との差分を求め、予備発光時の反射光量分を求める。そして、ステップＳ６０３において、システム制御部５０は、予備発光が輝度に与える影響の大きい領域、具体的には、画面内の反射光量が平均値以上のブロックを抽出する。図７（ｃ）は、ステップＳ６０３により抽出された領域（ブロック）を示している。
【００５４】
続いて、ステップＳ６０４において、システム制御部５０は、ステップＳ６０３で抽出された領域に対して、図７（ｂ）の積分枠の中心を頂点として境界に隣接しない長方形枠を、所定のルールに則って設定する。図７（ｄ）は、ステップＳ６０４により設定された長方形枠を示している。その後、ステップＳ６０５において、システム制御部５０は、ステップＳ６０４で設定した長方形枠の中から、隣接しない枠を所定のルールに則って選択する。図７（ｅ）は、ステップＳ６０５により選択された長方形枠を示している。なお、複数領域の抽出方法は、このような図６及び図７を参照して説明した方法に限定されるものではない。
【００５５】
図５の説明に戻る。ステップＳ５０４において、システム制御部５０は、予備発光時に取得した撮像データについてステップＳ５０３で抽出した複数の領域毎に輝度値を求め、求めた輝度値のそれぞれが略リニア特性領域にあるか否かを判定する。全ての領域が略リニア特性領域を外れている場合（Ｓ５０４でＮＯ）、システム制御部５０は、発光特性情報の補正を行わないこととして、本処理を抜ける。一方、略リニア特性領域に収まった領域がある場合（Ｓ５０４でＹＥＳ）、システム制御部５０は、処理をステップＳ５０５へ進めるが、このとき、複数の領域のうち略リニア特性領域を外れた領域については、以降の処理の対象から除外することとする。以下、ステップ５０５以降の処理の対象となる１又は複数の領域を「処理対象領域」と称呼し、以下の説明では、処理対象領域が複数あるものとする。
【００５６】
ステップＳ５０５において、システム制御部５０は、ストロボ本発光を行った本撮影の画像データを用いて処理対象領域毎に輝度値を求める。そして、ステップＳ５０５では更に、システム制御部５０は、ステップＳ３０２で取得したストロボ非発光時の撮像データと調光用露出・本撮影用露出の差分とを考慮して、処理対象領域毎に本撮影時（本発光時）の発光量を求める。続いて、ステップＳ５０６において、システム制御部５０は、発光量比算出手段として、処理対象領域について、予備発光の発光量とステップＳ５０５で求めたストロボ本発光の発光量とから、予備発光とストロボ本発光の発光量比を算出する。
【００５７】
ステップＳ５０７において、システム制御部５０は、ステップＳ５０６で求めた処理対象領域のそれぞれの発光量比のばらつきを求め、求めた発光量比が所定範囲に収まっているか否かを判定する。発光量比が所定範囲内にない場合（Ｓ５０７でＮＯ）、システム制御部５０は、発光量比は信頼できないために発光特性情報の補正を実施しないこととして、本処理を抜ける。発光量比が所定範囲内である場合（Ｓ５０７でＹＥＳ）、システム制御部５０は、発光量比は信頼できると判定して、処理をステップＳ５０８へ進める。
【００５８】
ステップＳ５０８において、システム制御部５０は、先に図４を参照して説明した反射率演算を実施する。なお、図４についての説明は、既に、上記第１実施形態において行っているため、ここでの説明を省略する。続くステップＳ５０９において、システム制御部５０は、ステップＳ５０８で得た処理対象領域の反射率が所定範囲内か否かを判定する。システム制御部５０は、全ての反射率が所定範囲外である場合（Ｓ５０９でＮＯ）、発光特性情報の補正を実施しないこととして、本処理を抜ける。所定範囲内の反射率の領域がある場合（Ｓ５０９でＹＥＳ）、システム制御部５０は、所定範囲外の反射率の領域を除外した上で、処理をステップ５１０へ進める。
【００５９】
ステップＳ５１０において、システム制御部５０は、ステップＳ５０６で得た発光量比の平均値（実測値）とステップＳ５０２で求めた係数とから、発光特性情報の補正量を算出する。ステップＳ５１０の具体的な処理の内容は、ステップＳ３１６の処理の内容と同じであり、既に図８を参照して説明しているため、ここでの説明を省略する。続くステップＳ５１１において、システム制御部５０は、ストロボ本発光による本撮影で得られた撮影画像に対する画像輝度補正量を算出する。ステップＳ５１１の処理内容は、ステップＳ３１７の処理内容と同じであるので、ここでの説明を省略する。
【００６０】
以上の説明の通り、本発明の実施形態によれば、発光特性情報を用いて本撮影のために算出した発光量と実際の発光量とを対比したときの差分を考慮して、発光特性情報を補正し、補正された発光特性情報を用いてストロボ９０の発光制御を行う。そのため、個々のデジタルカメラ１００において発光特性情報を精度よく補正することができ、これにより、ストロボ撮影により良好な画像を得ることができるようになる。また、予備発光時輝度が撮像部２２の光電変換特性の略リニア特性領域よりも高輝度或いは低輝度である場合、被写体反射率が極めて低いか又は高い場合、予備発光とストロボ本発光の発光量比が複数の領域で所定範囲内にない場合には、各データの信頼性が低いとして、発光特性情報の更新を行わない。これにより、発光特性情報の精度を高く維持することができる。
【００６１】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。例えば、上記実施形態では、コンパクトタイプのデジタルカメラ１００を取り上げたが、照明装置を備えるデジタル一眼レフカメラにも、本発明を適用することができることはいうまでもない。また、デジタル一眼レフカメラに着脱可能な照明装置を取り付けたカメラシステムにも、本発明を適用することができる。
【００６２】
本発明は以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【符号の説明】
【００６３】
２２    撮像部
５０    システム制御部
５６    不揮発性メモリ
９０    ストロボ
１００    デジタルカメラ
【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８】
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【図７】
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