(57)【要約】【課題】プリ発光を伴うフラッシュ撮影において、適正露出に基づいた撮影動作を行う。【解決手段】プリ発光を伴うストロボ撮影において、測定される被写体の明るさおよびＡＦ処理によって求められる被写体距離に基づき、絞り値を開放値に設定可能であるか否かを判断する。絞り値を開放値に設定した場合、画素信号出力レベルがダイナミックレンジ中央付近に収まるように、ゲイン値を上げる。そして、設定した絞り値によってプリ発光を実行し、画素信号は定められたゲイン値に従ってゲイン処理される。【選択図】図３
2015014647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レリーズ操作に従い、ストロボを予備発光露光期間内に予備発光させ、その後、前記ストロボを使ったフラッシュ撮影を実行する撮影動作制御部と
撮影時の露出関連値を定める露出演算部とを備え、
前記露出演算部が、予備発光露光期間に撮像素子において生成される被写体の画素信号が飽和しないように、予備発光時の絞り値を調整し、
前記撮影動作制御部が、予備発光のとき、調整された絞り値に基づいて絞りを調整することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記露出演算部が、予備発光のとき、絞り値を、被写体の画素信号を飽和させない最大径となる値に定めることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記露出演算部が、予備発光のとき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のカメラ。
【請求項４】
前記露出演算部が、定常光に基づいて、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項５】
前記露出演算部が、計測される被写体明るさと、ＡＰＥＸ方式に基づく被写体明るさとの比較に基づき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することを特徴とする請求項４に記載のカメラ。
【請求項６】
前記露出演算部が、被写体距離に基づいて、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項７】
前記露出演算部が、自動焦点調節動作処理から求められる実測被写体距離と、前記撮像素子の感度特性とガイドナンバーの関係、および絞り値とガイドナンバーとの関係に基づいて計算される演算被写体距離との比較に基づき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
【請求項８】
前記露出演算部が、予備発光露光期間において生成される画素信号出力レベルが前記撮像素子のダイナミックレンジに収まるように、前記撮像素子のゲイン値を調整することを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
【請求項９】
前記露出演算部が、被写体の画素信号出力レベルが前記撮像素子のダイナミックレンジの中でミドルレンジに収まるように、前記撮像素子のゲイン値を調整することを特徴とする請求項８に記載のカメラ。
【請求項１０】
前記露出演算部が、前記撮像素子のゲイン値を上げた場合、定常光の光量に基づいて、画素信号出力レベルが飽和するか否かを判断することを特徴とする請求項９に記載のカメラ。
【請求項１１】
前記撮影動作制御部が、予備発光のとき撮像素子駆動部を制御し、予備発光露光期間を、スルー画像表示モードにおける１フレーム／フィールド期間内の露光期間よりも短くすることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載のカメラ。
【請求項１２】
前記撮像素子が、ローリングシャッタ方式に従うＸ−Ｙアドレス型撮像素子であり、
前記撮影動作制御部が、前記撮像素子の全ラインに対し予備発光可能となるように、１フレーム／フィールド期間に対する露光期間の割合を、スルー画像表示モードのときと比べて増加させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載のカメラ。
【請求項１３】
レリーズ操作に従い、ストロボを予備発光露光期間内に予備発光させ、その後、前記ストロボを使ったフラッシュ撮影を実行するフラッシュ撮影動作部を備え、
前記フラッシュ撮影動作部が、自動焦点調節によって検出される被写体距離および測光によって検出される被写体明るさの少なくともいずれか一方に基づき、予備発光時において、絞り制御および撮像素子ゲイン値調整の少なくともいずれか一方を実行することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボを使用したフラッシュ撮影可能なカメラに関し、特に、プリ発光（予備発光）するときの露出制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラでは、ストロボを使った本撮影の前にプリ発光を行い、本撮影におけるストロボ発光量を調整する（例えば、特許文献１参照）。そこでは、プリ発光によって検出される被写体からの反射光量に基づいて被写体距離を検出し、その被写体距離に対して適正露出となるように、ストロボ発光量を定める。
【０００３】
レリーズボタンが全押しされるまでの間、スルー画像表示モードによって１フレーム／フィールド分の画素信号が所定のフレームレートで読み出されている。レリーズボタンが全押しされた後にも画素信号読み出しを継続し、１フレーム／フィールド期間内にプリ発光を実行する。そして、プリ発光したときに生成された画素信号とプリ発光されていないときの画素信号との差に基づいて被写体距離を検出し、ストロボ発光量を決定する（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−８６１８１号公報
【特許文献２】特開２００２−３５９７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プリ発光時における絞り値、発光量などの値（露出関連値）は、本撮影のようにユーザの選択やＡＥモードなどによって求められるではなく、あらかじめ想定した照明環境や被写体距離に従う露出関連値に設定される。そのため、比較的近距離に被写体が存在する場合、被写体からの反射光量が適正露出範囲を超え、イメージセンサから出力される画素信号に飽和が生じることがある。
【０００６】
また、被写体までの距離が遠く、被写体がストロボ光の届く限界位置付近にある場合、プリ発光しても十分な反射光量を得ることができず、画素信号出力レベルが小さすぎて正確な被写体距離を検出することができない。
【０００７】
したがって、プリ発光するとき、撮影環境に応じて露出制御を適正に行うことが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のカメラは、レンズ一体型あるいはレンズ交換型カメラ（例えば、ミラーレスカメラ）に適用可能であり、レリーズ操作に従い、ストロボを所定の露光期間（ここでは、予備発光露光期間という）内に予備発光させ、その後、ストロボを使ったフラッシュ撮影を実行する撮影動作制御部と、撮影時の露出関連値を定める露出演算部とを備える。
【０００９】
カメラに設けられる撮像素子としては、例えば、ローリングシャッタ方式に従うＸ−Ｙアドレス型撮像素子が可能である。フラッシュ撮影には、例えばカメラに内蔵したストロボ、あるいは外付けストロボなどが使用可能である。プリ発光に関しては、例えば、所定時間間隔で画素信号を読み出しながら所定のタイミングでストロボを予備発光させることが可能である。
【００１０】
露出演算部は、露出関連値、すなわち、絞り値、シャッタスピード、ストロボ発光量、撮像素子感度を変えるゲイン値などを設定、変更、あるいは調整可能である。また、露出演算部は、プリ発光時の反射光量とプリ発光されていないときの反射光量との差に基づいて被写体距離を算出し、フラッシュ撮影時の発光量を定めることができる。
【００１１】
本発明では、露出演算部が、予備発光露光期間に撮像素子において生成される被写体の画素信号が飽和しないように、予備発光時の絞り値を調整する。そして、撮影動作制御部は、予備発光のとき、調整された絞り値に基づいて絞りを調整する。ここでの被写体は、カメラによって捉えられているすべてを表すことも可能であり、あるいは、その中の特定のターゲット（人物、風景など）を表すことも可能である。
【００１２】
フラッシュの届く範囲には限界があり、特にコンパクト型カメラでは遠距離まで到達しない。したがって、絞りを最大限開けるのが望ましい。露出演算部は、絞り値を、被写体の画素信号を飽和させない最大絞り径となる値に定めることができる。ただし、Ｆナンバーといった絞り値の場合、絞り径が大きいほど絞り値は小さくなる。したがって、開放値に近いより小さな絞り値に設定するのがよい。例えば、露出演算部が、予備発光のとき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断する。画素信号が飽和しない場合、絞り値を開放値に設定すればよい。
【００１３】
自然光や室内灯など定常光が強く照明されている場合、プリ発光によって画素信号が飽和しやすい。したがって、露出演算部は、定常光に基づいて、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断すればよい。例えば、露出演算部は、測光処理、あるいは撮像素子から読み出される画素信号の輝度レベルから検出される被写体明るさと、ＡＰＥＸ方式に基づいて計算される被写体明るさとの比較に基づき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断する。
【００１４】
また、露出演算部は、被写体距離に基づいて、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することができる。例えば、露出演算部は、自動焦点調節動作処理から求められる実測被写体距離と、撮像素子の感度特性とガイドナンバーの関係、および絞り値とガイドナンバーとの関係に基づいて計算される演算被写体距離との比較に基づき、絞り値を開放値に設定可能か否かを判断することが可能である。
【００１５】
一方、露出演算部は、予備発光露光期間において生成される画素信号出力レベルが撮像素子のダイナミックレンジに収まるように、撮像素子のゲイン値を調整することも可能である。絞りを開放値に設定しても画素信号出力レベルが低く場合、ゲイン値を上げることによって適正な反射光量を得ることができる。
【００１６】
例えば、露出演算部は、被写体の画素信号出力レベルが撮像素子のダイナミックレンジの中で中央部となるミドルレンジに収まるように、撮像素子のゲイン値を調整することができる。被写体距離がそれぞれ異なる複数のターゲットが捉えられた場合、近距離、遠距離にあっても画素信号出力レベルがダイナミックレンジに収まる。
【００１７】
ゲイン値を調整した場合、そのゲイン値によって定常光に基づく反射光量に起因して画素信号が飽和する恐れがある。露出演算は、撮像素子のゲイン値を上げた場合、定常光の光量に基づいて、画素信号出力レベルが飽和するか否かを判断してもよい。
【００１８】
このように、ＡＦ処理などで実際に検出される被写体距離、および／または測光処理などで検出される被写体明るさに応じて、予備発光時の絞り値を調整し、あるいはゲイン値を調整する。
【００１９】
撮影動作制御部は、予備発光のとき撮像素子駆動部を制御し、予備発光露光期間を、スルー画像表示モードにおける１フレーム／フィールド期間内の露光期間よりも短くすることが可能である。この構成に関しては、絞り値を所定値に設定してプリ発光するカメラにおいても適用可能である。
【００２０】
その態様となるカメラは、レリーズ操作に従い、ストロボを予備発光露光期間内に予備発光させ、その後、ストロボを使ったフラッシュ撮影を実行する撮影動作制御部と、撮影時の露出関連値を定める露出演算部とを備え、撮影動作制御部が、予備発光のとき撮像素子駆動部を制御し、予備発光露光期間を、スルー画像表示モードにおける１フレーム／フィールド期間内の露光期間よりも短くする。絞りを開放値に設定できない撮影シーンが多く存在するが、露光期間を短くすることにより、絞りをできるだけ開放値に設定して予備発光することが可能となる。
【００２１】
また、撮像素子が、ローリングシャッタ方式に従うＸ−Ｙアドレス型撮像素子である場合、撮影動作制御部は、撮像素子の全ラインに対し予備発光可能となるように、１フレーム／フィールド期間に対する露光期間の割合を、スルー画像表示モードのときと比べて増加させることもできる。このとき、間引き程度の大きい画素信号読み出しモードにすることによって、フレームレートを上げ、撮像素子全体ラインに対し予備発光可能となる露光期間を短くすることができる。
【００２２】
本発明の他の態様におけるカメラは、レリーズ操作に従い、ストロボを予備発光露光期間内に予備発光させ、その後、ストロボを使ったフラッシュ撮影を実行するフラッシュ撮影動作部を備え、フラッシュ撮影動作部が、自動焦点調節によって検出される被写体距離および測光によって検出される被写体明るさの少なくともいずれか一方に基づいて、予備発光時において、絞り制御および撮像素子ゲイン値調整の少なくともいずれか一方を実行することを特徴とする。測光については、レリーズボタン半押しのとき検出された明るさでもよく、あるいは、レリーズボタン全押し前後に検出する明るさであってもよい。自動焦点調節においても、同様である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、予備発光を伴うフラッシュ撮影において、適正露出に基づいた撮影動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】デジタルカメラのブロック図である。
【図２】システムコントロール回路によって実行される撮影動作制御処理および露出演算処理を示したフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１０５のサブルーチンである。
【図４】プリ発光時のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、図面を参照して本実施形態であるデジタルカメラについて説明する。
【００２６】
図１は、デジタルカメラのブロック図である。
【００２７】
デジタルカメラ１０は、コンパクト型デジタルカメラであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むシステムコントロール回路２０によってカメラ動作が制御される。動作制御プログラムは、ＲＯＭに格納されている。電源がＯＮになると、撮影モード状態となり、スルー画像（動画像）がカメラ背面に設けたＬＣＤ２６に表示される。
【００２８】
撮影光学系１２を通った光は、絞り１５、シャッタ１９を介してＣＭＯＳセンサ１４へ到達し、これにより被写体像がＣＭＯＳセンサ１４の受光面に結像される。Ｘ−Ｙアドレス型イメージセンサであるＣＭＯＳセンサ１４では、露光方式としてローリングシャッタ方式（フォーカルプレーンシャッタ方式）が採用されており、１ラインずつ画素信号が順次読み出される。ＣＭＯＳセンサ１４の近傍に配設された初期回路１４Ｍでは、画素信号に対して増幅処理（ゲイン処理）、Ａ／Ｄ変換処理が施される。なお、ＣＭＯＳセンサ１４において増幅処理を行ってもよい。
【００２９】
スルー画像が表示される間、１フレームもしくは１フィールド分の画素信号が所定の時間間隔（フレーム／フィールドレート）でＣＭＯＳセンサ１４から読み出される。ここでは、１／６０秒間隔で画素信号が読み出される。読み出された画素信号は、画像処理回路１６へ送られる。
【００３０】
ＣＭＯＳセンサ１４を駆動するセンサドライバ１８は、システムコントロール回路２０からの制御信号に基づき、フレームレート、および１フレーム／フィールド期間内における露光期間を設定する。
【００３１】
画像処理回路１６では、１フレーム／フィールド分の画素信号に対し、ホワイトバランス処理、色変換処理など一連の画像信号処理が施される。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂなどのデジタルカラー画像信号が生成される。デジタルカラー画像信号が順次ＬＣＤドライバ２４へ送られると、ＬＣＤドライバ２４がＬＣＤ２６を駆動することによって、動画像であるスルー画像がＬＣＤ２６に表示される。
【００３２】
レリーズボタン（図示せず）が半押しされると、レリーズ半押しスイッチ４４がＯＮ状態となり、測光、ＡＦ処理（自動焦点調節）および露出演算が行われる。被写体の明るさは、画像処理回路１６に入力される画素信号から検出される。ＡＦ処理では、コントラストＡＦ方式に従い、撮影光学系１２に含まれるフォーカシングレンズがＡＦドライバ２８によって駆動される。露出演算に関しては、システムコントロール回路２０において絞り値、シャッタスピード（露光期間）が算出される。
【００３３】
ユーザによりレリーズボタンが全押しされると、レリーズ全押しスイッチ４２がＯＮ状態となり、一連の撮影動作が実行される。具体的には、シャッタ１９がシャッタスピードに応じた露光期間だけ開き、絞り１５が定められた絞り値の開度となるように駆動される。そして、被写体像がＣＭＯＳセンサ１４の受光面に形成されると、１フレーム分の画素信号がＣＭＯＳセンサ１４から読み出される。
【００３４】
画像処理回路１６は、入力された画素信号に対し画像信号処理を施し、カラー静止画像データを生成する。生成されたカラー静止画像データは、システムコントロール回路２０において圧縮処理された後、画像メモリカード２２に格納される。
【００３５】
ストロボ３０は、ストロボ駆動部３２によって発光し、閃光を被写体に照射する。カメラに設けられたモードダイヤル（図示せず）においてストロボモードを設定可能であり、ストロボモード状態においてレリーズボタンが操作されると、プリ発光（予備発光）を行った後、ストロボ撮影（フラッシュ撮影）が行われる。
【００３６】
図２は、システムコントロール回路によって実行される撮影動作制御処理および露出演算処理を示したフローチャートである。図３は、図２のステップＳ１０５のサブルーチンである。図４は、プリ発光時のタイミングチャートである。図２〜４を用いて、一連の撮影動作、およびプリ発光時の露出演算処理について説明する。
【００３７】
上述したように、レリーズボタンが半押しされると、測光、ＡＦ、露出演算処理などが実行され（Ｓ１０２）、レリーズボタンが全押しされると、一連の撮影動作（静止画像記録動作）が実行開始される（Ｓ１０３）。通常の撮影モードの場合、ストロボ発光なく撮影動作が行われる（Ｓ１０９）。
【００３８】
一方、ストロボモードが設定されていた場合（Ｓ１０４）、レリーズボタン全押し後においても画素信号読み出し処理は継続されるが、フレームレート、および１フレーム／フィールド期間内の露光時間が変更され、さらに画素間引き間隔が変更される（Ｓ１０５）。
【００３９】
フレームレートは、図４に示すように、２倍（＝１２０ｆｐｓ）に変更される。一方、露光期間ＥＴ’は、プリ発光時の１フレーム／フィールド期間でとりうる最大期間となり、垂直信号（ＶＤ）出力から露光開始までの非露光期間ＲＴは、略０となる非露光期間ＲＴ’に変更される。
【００４０】
したがって、１フレーム／フィールド期間における露光期間ＥＴ’の割合は、露光期間ＥＴの割合よりも大きい。しかしながら、フレームレートを上げたことにより、露光期間ＥＴ’は、スルー画像表示モードにおける１フレーム／フィールド期間内の露光期間ＥＴよりも短い。
【００４１】
スルー画像表示モードにおいては、画素信号読み出しの際、間引き処理（ダウンサンプリング）が行われている。フレームレートの変更に合わせて、プリ発光時の間引き間隔は、スルー画像表示モードよりも大きい間隔に変更される。
【００４２】
ステップＳ１０５では、プリ発光時の露出演算処理が施される。これにより、プリ発光時の絞り値、ＣＭＯＳセンサ１４のゲイン値といった露出関連のパラメータが決定される。そして、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で設定された露出関連の値に従ってプリ発光が実行される。ここでは、ストロボ３０を使ったプリ発光が、全ライン露光可能なタイミングで行われる（図４参照）。プリ発光が実行されると、プリ発光用の画素信号読み出しは終了する。
【００４３】
プリ発光時の１フレーム／フィールド露光期間に生成される画素信号の出力レベルは、プリ発光していないときの画素信号出力レベルと比較して、ストロボ光に分だけ反射光量が多い。この出力レベルの差異から、被写体までの距離が検出される。ステップＳ１０７では、この検出された被写体距離に基づき、ストロボ発光量が定められる。そしてステップＳ１０８では、設定されたストロボ発光量に基づいてストロボ撮影／フラッシュ撮影が行われる（Ｓ１０８）。
【００４４】
次に、図３を用いて露出演算処理（図３のステップＳ１０６）について説明する。本実施形態では、絞り値およびＣＭＯＳセンサ１４のゲイン値／感度を仮決定し、ストロボ光、あるいはストロボ光以外の定常光によって画素信号が飽和状態にならないか判断しながら、絞り値とゲイン値を最終的に設定する。
【００４５】
特に、絞り値を開放値にできる限り設定するとともに、画素信号出力レベルの多くがダイナミックレンジの最小限度、最大限度レベル付近ではなく、その中間領域（ミドルレンジ）を占めるように、ゲイン値を調整する。
【００４６】
ステップＳ２０１では、絞り値を開放値に仮決定し、ゲイン値を最低値（ここでは１．０）に仮決定される。そして、ステップＳ２０２では、計算される被写体輝度値Ｂｖが、実際に測定される被写体輝度値Ｂ０ｖよりも大きいか否かが判断される。被写体輝度値Ｂｖは、ＡＰＥＸ方式による以下のＥｖ算出式に基づいて得られる。
Ｂｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ−Ｓｖ                                    （１）
ただし、Ａｖは絞り値（Ｆナンバー値）、Ｔｖはプリ発光時の露光期間ＥＴ’、ＳｖはＣＭＯＳセンサ１４の感度を表す。Ａｖには、開放値が代入される。またＳｖは、ＩＳＯ感度に応じたセンサ感度値を表し、ここではゲイン値１であるときの値が代入される。
【００４７】
一方、被写体輝度値Ｂ０ｖは、レリーズボタン全押し直後にＣＭＯＳセンサ１４から読み出された１フレーム／フィールド分の画素信号の輝度代表値を算出することによって得られる。輝度代表値としては、平均値、あるいは輝度最大値などを求めればよい。
【００４８】
ステップＳ２０２では、ストロボ光以外の光、すなわち定常光によって画素信号が飽和するような照明環境であるか否かが判断される。上記（１）式は、適正露出値（Ｅｖ値）を求める式から導かれたものであり、計測された被写体輝度値Ｂ０ｖが計算された被写体輝度値Ｂｖよりも大きい場合、少なくとも画素信号の一部に飽和が生じるとみなされる。
【００４９】
Ｂ０ｖ＞Ｂｖの場合、ゲイン値を最低値１に設定するとともに、開放値よりも小さい絞り値（Ｆナンバー）が設定される（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。具体的には、画素信号飽和を生じさせない絞り最大径となる絞り値が設定される。ここで、ＦナンバーおよびＡｖは、絞り径が大きいほど絞り値は小さいため、開放値により近い小さな絞り値が設定される。例えば、上記（１）式を満たすまで絞り値を段階的に変えて（大きくして）計算を繰り返すことにより、絞り最大径となる絞り値を求めることができる。
【００５０】
一方、ステップＳ２０２において、Ｂ０ｖ≦Ｂｖの場合、計算によって求められる被写体距離Ｄｖと、ＡＦ処理から検出される被写体距離Ｄ０ｖとが比較される（Ｓ２０５）。被写体距離Ｄｖは、ガイドナンバー方式に基づく以下の式によって求められる。これは、絞りとガイドナンバーとの関係式、および撮像素子感度とガイドナンバーとの関係式から導かれる。
Ｄｖ＝Ｇｖ（Ｓｖ）−Ａｖ                                  
＝Ｇｖ（ＩＳＯ１００）＋（Ｓｖ−Ｋ）−Ａｖ          （２）
ただし、Ｇｖ（Ｓｖ）は、ＣＭＯＳセンサ１４の感度がＳｖであるときのガイドナンバーを表す。また、Ｇｖ（ＩＳＯ１００）は、ＣＭＯＳセンサ１４の感度がＩＳＯ１００相当であるときのガイドナンバーを表し、Ｋは、ＩＳＯ１００に相当するＣＭＯＳセンサ１４の感度値（ここではＫ＝５）を表す。
【００５１】
一方、被写体距離Ｄ０ｖは、ＡＦ処理時に移動するフォーカシングレンズの位置から求められる。ＡＦ処理では、イメージサークル内の中央付近にある被写体、あるいは顔など特定のターゲットを被写体として自動焦点調節が行われており、合焦したときの焦点距離から被写体距離Ｄ０ｖを求めることができる。ただし、ここで計測された被写体距離Ｄｖ０は、被写界深度のために厳密な被写体距離を表すものではなく、あくまでもおよその暫定距離として使用される。
【００５２】
上記（２）式は、ストロボ発光するときの適正露出値が求められるガイドナンバー表に従う。したがって、Ｄ０ｖ＜Ｄｖの場合、実際の被写体は、計算式（２）で想定した場所よりも近距離にあり、プリ発光によって少なくとも画素信号の一部は飽和するとみなされる。そのため、ゲイン値を１に設定するとともに、画素信号が飽和しない範囲で絞り最大径となる絞り値が設定される（Ｓ２０６、Ｓ２０７）。
【００５３】
一方、ステップ２０５において、Ｄ０ｖ≧Ｄｖの場合、被写体は比較的遠距離にあるとみなされ、絞り値が開放値に設定される（Ｓ２０８）。そして、計算に基づく被写体距離Ｄｖが計測される被写体距離Ｄ０ｖと実質的に一致するようにゲイン値が調整され、そのゲイン値が仮決定される（Ｓ２０９）。
【００５４】
ステップＳ２１０では、変更されたゲイン値に基づき、上記（１）式が満たされるか否かが判断される。（１）式が満たされる場合、被写体は比較的遠距離であるが、定常光がある程度強い照明環境にあると推定される。したがって、ＣＭＯＳセンサ１４の感度を上げ過ぎたことにより画素信号の飽和が生じるとみなされ、仮決定したゲイン値が修正される（Ｓ２１２）。
【００５５】
一方、ステップＳ２１０において（１）式が満たされない場合、被写体が比較的遠距離であって、かつ定常光も弱い照明環境にあると推定される。したがって、仮決定されたゲイン値がそのまま設定される（Ｓ２１１）。このように設定されたゲイン値と絞り値に基づくプリ発光により、ＡＦ処理によって得られる暫定被写体距離と比べてより正確な被写体距離が獲得される。
【００５６】
このように本実施形態によれば、プリ発光を伴うストロボ撮影において、測定される被写体の明るさおよびＡＦ処理によって求められる被写体距離に基づき、絞り値を開放値に設定可能であるか否かを判断する。絞り値を開放値に設定した場合、画素信号出力レベルがダイナミックレンジ中央付近に収まるように、ゲイン値を上げる。そして、設定した絞り値によってプリ発光を実行し、画素信号は定められたゲイン値に従ってゲイン処理される。
【００５７】
被写体の画素信号が飽和しないように絞り値を調整するため、１フレーム／フィールド分の画素信号全体に関してプリ発光による反射光量が正確に得られる。その結果、近距離、あるいは遠距離に位置するターゲットが画像のどの部分に写し出されても、正確な被写体距離を算出することが可能である。よって、本撮影であるストロボ撮影において、正確に調光する、すなわち被写体距離に適した発光量に調整することができる。
【００５８】
特に、絞りをできるだけ開放値あるいはそれに近い絞り値に設定するため、ターゲットとする被写体が遠距離にあって照明が弱い環境下においても、十分な反射光量を得ることができる。
【００５９】
一方、定常光が強い照明環境でストロボ撮影を行う場合、絞りを開放値に設定せず、画素信号の飽和を防ぐ最大の絞り値に設定される。プリ発光時の発光量は、調光を行う本撮影のストロボ発光とは異なり、ＣＭＯＳセンサ感度に応じたガイドナンバーに従う。絞りによって被写体の反射光量を調整することにより、適正な画素信号出力レベルとなる。
【００６０】
また、本実施形態では、絞り値を調整する一方、正確な被写体距離を求めるため、ＡＦ処理によって得られる暫定的な被写体距離と一致するように、ＣＭＯＳセンサのゲイン値を変更する。被写体遠距離、照明微弱な撮影環境下においても、ＣＭＯＳセンサのゲイン値を上げることによって、画素信号出力レベルが中間値前後となってＣＭＯＳセンサのダイナミックレンジ下限値付近とならず、低出力による被写体距離の不適切な検出を防ぐことができる。
【００６１】
さらに、ゲイン値を調整した後、定常光に基づく画素信号の飽和判断をすることにより、ゲイン値アップによる画素信号の飽和を防ぎ、ゲイン値を適正な値に修正することが可能となる。
【００６２】
以上説明したように、プリ発光において、ＡＦ処理から求められる被写体距離と、測光処理から求められる被写体明るさとに基づいて絞り値を調整することにより、カメラに入射する被写体からの反射光量を適正範囲に収めることができる。また、ゲイン値を調整することにより、画素信号出力レベルを適正範囲に収めることができる。
【００６３】
特に、１フレーム全体の被写体像のいずれの部分においても飽和画素が生じないため、ターゲットとなる被写体が画像全体の中でいずれの位置にあっても、適切な被写体距離を算出することができる。
【００６４】
さらに本実施形態では、レリーズ全押し状態となると、スルー画像表示モードと同じように一定時間間隔による画素信号読み出し処理が継続するが、フレームレートを上げて露光期間を短くしている。これにより、絞りを開放値に設定しても画素信号が飽和しにくくなる。なお、この点に関し、絞り値を開放値など所定絞り値に固定してプリ発光を行う構成でも、プリ発光時の露光期間を短くすることは有効である。
【００６５】
また、間引き処理における間引き間隔をフレームレートの変更に合わせて拡大することにより、露光期間を短くしても、１フレーム／フィールド分の画素信号を得ることができる。なお、全ライン露光可能なタイミングでストロボを発光させる代わりに、ターゲットが映し出される一部の画像領域のみ反射光量が得られるタイミングでプリ発光を行ってもよい。
【００６６】
露出演算については、（１）式、あるいは（２）式に基づく画素信号飽和の判断だけを行い、絞り値だけを調整する構成とすることも可能である。また、絞り値を所定値に設定し、ゲイン値だけを調整してもよい。すなわち、計測される被写体明るさおよび被写体距離の少なくともいずれか一方に基づき、絞り値調整およびゲイン値調整の少なくともいずれか一方を行う構成にしてもよい。
【００６７】
コンパクト型カメラ以外の一眼レフ型カメラ（例えば、ミラーレスカメラ）にも適用可能である。そして、専用の測光装置によって被写体明るさを求めてもよい。また、位相差方式によるＡＦ処理においても、被写体距離を求めることができる。また、ストロボを外付けさせたカメラに適用してもよい。撮像素子については、ＣＭＯＳセンサ以外のＸ−Ｙアドレス型イメージセンサを適用可能であり、あるいは、ＣＣＤなどの固体撮像素子でもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０  デジタルカメラ
１４  ＣＭＯＳセンサ
２０  システムコントロール回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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