(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の露出または第２の露出を設定する露出設定部と、
前記第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得部と、
前記撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得部と、
前記輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、前記所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および前記所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウント部と、
前記黒つぶれ画素の画素数と前記低輝度画素の画素数との第１の比、および前記白とびの画素の画素数と前記高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出部と、
前記算出部で算出された前記第１の比および前記第２の比に基づいて、前記第１の露出を前記第２の露出に調整する露出調整部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記露出調整部は、前記第１の比と前記第２の比との大小関係を判定し、前記第１の比が前記第２の比よりも大きい場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を上げた前記第２の露出に調整し、前記第２の比が前記第１の比よりも大きい場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を下げた前記第２の露出に調整する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記露出調整部は、前記第１の比が前記第２の比よりも大きく且つ前記第１の比が第１の閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を上げた前記第２の露出に調整し、前記第２の比が前記第１の比よりも大きく且つ前記第２の比が第２の閾値よりも大きい場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を下げた前記第２の露出に調整する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第２の露出で撮影した場合に得られると予測される予測撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得し、前記予測された輝度に関する情報に基づいて、前記黒つぶれ画素、前記低輝度画素、前記白とび画素、および前記高輝度画素の画素数をカウントし、前記カウントされた前記黒つぶれ画素の画素数と前記低輝度画素の画素数との第３の比、および前記カウントされた前記白とび画素の画素数と前記高輝度画素の画素数との第４の比を算出するシミュレーション部を更に備え、
前記露出調整部は、前記第１の比が前記第２の比よりも大きい場合には、前記シミュレーション部が算出した前記第４の比に応じて前記第１の露出を前記第２の露出に調整し、前記第２の比が前記第１の比よりも大きい場合には、前記シミュレーション部が算出した前記第３の比に応じて前記第１の露出を前記第２の露出に調整する請求項２または３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記露出調整部は、前記第３の比が第３の閾値以下である場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を下げた前記第２の露出に調整し、前記第４の比が第４の閾値以下である場合には、前記第１の露出に対して所定量の露出を上げた前記第２の露出に調整する請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記カウント部は、前記撮影画像の位置に応じて重み付けを行い、前記黒つぶれ画素の画素数および前記白とび画素の画素数をカウントする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記カウント部は、前記撮影画像の中央領域の前記黒つぶれ画素の画素数および前記白とび画素の画素数、前記撮影画像における主要被写体の領域の前記黒つぶれ画素の画素数および前記白とび画素の画素数、または前記撮影画像の焦点が合っている領域の前記黒つぶれ画素の画素数および前記白とび画素の画素数に対して重み付けを行う請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記画像取得部は、前記撮影画像をカラーイメージセンサにより取得し、
前記輝度情報取得部は、前記カラーイメージセンサからの出力値に基づいてデモザイク処理された画素毎のＲ、Ｇ、およびＢの値に基づいて輝度を取得し、
前記カウント部は、前記輝度に基づいて前記高輝度画素を判定し、前記判定された前記高輝度画素の前記輝度を構成するＲ、Ｇ、およびＢの値のうちの最大値が第５の閾値よりも大きい画素を前記白とび画素としてカウントする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
第１の露出または第２の露出を設定する露出設定ステップと、
前記第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得ステップと、
前記輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、前記所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および前記所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウントステップと、
前記黒つぶれ画素の画素数と前記低輝度画素の画素数との第１の比、および前記白とびの画素の画素数と前記高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記第１の比および前記第２の比に基づいて、前記第１の露出を前記第２の露出に調整する露出調整ステップと、
を含む撮像方法。
【請求項１０】
第１の露出または第２の露出を設定する露出設定ステップと、
前記第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、
前記撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得ステップと、
前記輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、前記所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および前記所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウントステップと、
前記黒つぶれ画素の画素数と前記低輝度画素の画素数との第１の比、および前記白とびの画素の画素数と前記高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出ステップと、
前記算出ステップで算出された前記第１の比および前記第２の比に基づいて、前記第１の露出を前記第２の露出に調整する露出調整ステップと、
をコンピュータに実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置、撮像方法、およびプログラムに関し、特に露出制御を行う撮像装置、撮像方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮影されるシーンや被写体に合わせて露出制御を行う技術が提案されている。【０００３】
例えば特許文献１では、人物の顔の画質を向上させることを目的とした技術が提案されている。具体的には特許文献１では、設定された目標輝度範囲と人物の顔の輝度のヒストグラムが比較されて露出制御を行う技術が提案されている（請求項１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、目標輝度範囲の設定を決定する１つの要素として白とび量および黒つぶれ量が記載されている（図１３、段落００８０）。すなわち特許文献１には、目標輝度範囲を黒つぶれ量が大きいほど高輝度側にシフトさせ、白とび量が大きいほど低輝度側にシフトさせることが記載されている（段落００８０）。ここで、特許文献１における白とび量は白とびの発生度合いを示すものであり、例えば、所定の高輝度領域における頻度が、閾値よりどれだけ高いかにより計算することができ、黒つぶれ量は、黒つぶれの発生度合いを示すものであり、例えば、所定の低輝度領域における頻度が、閾値よりどれだけ高いかにより計算することができる（段落００８０）。【０００６】
ここで、特許文献１に記載された技術では、白とび量および黒つぶれ量に基づいて目標輝度範囲を設定し露出制御を行っている。しかし、このように単純な白とび量（白とび発生度合）および黒つぶれ量（黒つぶれ発生度合）に基づいて露出制御を行うと、ヒストグラムにおける頻度が高輝度側または低輝度側に偏っている場合に、高輝度側および低輝度側の双方において階調を残すことができなくなる場合がある。すなわち、単純に白とび画素の画素数および黒つぶれ画素の画素数を評価値として露出制御を行ってしまうと、一方的に偏っている高輝度側または低輝度側に階調が割りつけられてしまい、他方側の階調が極端に縮小されてしまう場合が発生する。その結果、白とび画素の画素数および黒つぶれ画素の画素数を評価値として露出制御を行った場合には、ダイナミックレンジが広いシーンであって撮影画像のヒストグラムに偏りがあると、高輝度側および低輝度側の階調に関する情報を上手く残せない場合が発生する。【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ダイナミックレンジが広いシーンであって撮影画像のヒストグラムに偏りがある場合であっても高輝度側および低輝度側の階調に関する情報を可能な限り残すことができる撮像装置、撮像方法、およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明の一の態様である撮像装置は、第１の露出または第２の露出を設定する露出設定部と、第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得部と、撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得部と、輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウント部と、黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第１の比、および白とびの画素の画素数と高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出部と、算出部で算出された第１の比および第２の比に基づいて、第１の露出を第２の露出に調整する露出調整部と、を備える。【０００９】
本態様によれば、露出調整部は、黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第１の比、および白とびの画素の画素数と高輝度画素の画素数との第２の比に基づいて、露出の調整を行う。ここで第１の比は低輝度画素に対しての黒つぶれ画素の割合を表しており、第２の比は高輝度画素に対しての白とび画素の割合を表している。このように、第１の比および第２の比に基づいて露出調整を行うことにより、単に黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数に基づいて露出調整が行われる場合よりも、高輝度側および低輝度側の階調に関する情報をより残す露出制御を行うことができる。【００１０】
好ましくは、露出調整部は、第１の比と第２の比との大小関係を判定し、第１の比が第２の比よりも大きい場合には、第１の露出に対して所定量の露出を上げた第２の露出に調整し、第２の比が第１の比よりも大きい場合には、第１の露出に対して所定量の露出を下げた第２の露出に調整する。【００１１】
本態様によれば、露出調整部は、低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合が高輝度画素に対する白とび画素の割合よりも大きい場合には露出を上げる調整を行い、高輝度画素に対する白とび画素の割合が低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合よりも大きい場合には露出を下げる調整を行う。これにより本態様は、低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合と高輝度画素に対する白とび画素の割合との大小関係に基づいて調整が行われるので、高輝度側および低輝度側の階調に関する情報を可能な限り残すことができる。【００１２】
好ましくは、露出調整部は、第１の比が第２の比よりも大きく且つ第１の比が第１の閾値よりも大きい場合には、第１の露出に対して所定量の露出を上げた第２の露出に調整し、第２の比が第１の比よりも大きく且つ第２の比が第２の閾値よりも大きい場合には、第１の露出に対して所定量の露出を下げた第２の露出に調整する。【００１３】
本態様によれば、露出調整部は、低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合が高輝度画素に対する白とび画素の割合よりも大きく且つ第１の閾値よりも大きい場合には、露出を上げて黒つぶれ画素の割合を減らすように露出を調整する。また露出調整部は、高輝度画素に対する白とび画素の割合が低輝度画素に対する黒つぶれの画素の割合よりも大きく且つ第２の閾値よりも大きい場合には、露出を下げて白とび画素の割合を減らすように露出を調整する。これにより、本態様は、黒つぶれ画素の割合または白とび画素の割合が大きい場合に、その大きい割合を修正するので高輝度側および低輝度側の階調に関する情報を可能な限り残すことができる。
【００１４】
好ましくは、第２の露出で撮影した場合に得られると予測される予測撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得し、予測された輝度に関する情報に基づいて、黒つぶれ画素、低輝度画素、白とび画素、および高輝度画素の画素数をカウントし、カウントされた黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第３の比、およびカウントされた白とび画素の画素数と高輝度画素の画素数との第４の比を算出するシミュレーション部を更に備え、露出調整部は、第１の比が第２の比よりも大きい場合には、シミュレーション部が算出した第４の比に応じて第１の露出を第２の露出に調整し、第２の比が第１の比よりも大きい場合には、シミュレーション部が算出した第３の比に応じて第１の露出を第２の露出に調整する。【００１５】
本態様によれば、シミュレーション部により、露出が調整された後に撮影されると予測される予測撮影画像の輝度情報が取得され、取得された輝度情報に基づいて黒つぶれ画素、低輝度画素、白とび画素、および高輝度画素の画素数がカウントされる。更に本態様によれば、シミュレーション部によりカウントされた画素数に基づいて、予測撮影画像における低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合および高輝度画素に対する白とび画素の割合が算出される。そして本態様の露出調整部は、低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合が高輝度画素に対する白とび画素の割合よりも大きい場合は、予測撮影画像における白とび画素の画素数と高輝度画素の画素数との比（第４の比）に基づいて露出制御が行われ、高輝度画素に対する白とび画素の割合が低輝度画素に対する黒つぶれ画素の割合よりも大きい場合には、予測撮影画像における黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との比（第３の比）に基づいて露出制御が行われる。これにより、本態様は、露出を上げる調整がされた後に直ぐに露出を下げる調整がされたり、逆に露出を下げる調整がされた後に直ぐに露出を上げる調整がされたりするハンチングの発生を防ぐことができる。【００１６】
好ましくは、露出調整部は、第３の比が第３の閾値以下である場合には、第１の露出に対して所定量の露出を下げた第２の露出に調整し、第４の比が第４の閾値以下である場合には、第１の露出に対して所定量の露出を上げた第２の露出に調整する。【００１７】
本態様によれば、露出調整部により、予測撮影画像における黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との比（第３の比）が第３の閾値以下である場合には、第１の露出に対して所定量の露出を下げた第２の露出に調整される。また本態様によれば、露出調整部により、予測撮影画像における白とび画素の画素数と高輝度画素の画素数との比（第４の比）が第４の閾値以下である場合には、第１の露出に対して所定量の露出を上げた第２の露出に調整される。これにより、本態様は、露出を上げる調整された後に直ぐに露出を下げる調整がされたり、逆に露出を下げる調整された後に直ぐに露出を上げる調整がされたりするハンチングの発生をより適切に防ぐことができる。
【００１８】
好ましくは、カウント部は、撮影画像の位置に応じて重み付けを行い、黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数をカウントする。【００１９】
本態様によれば、カウント部は撮影画像の位置に応じて重み付けを行った、黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数をカウントする。これにより本態様は、撮影画像の位置に応じて、黒つぶれ画素と白とび画素の重み付けを行ったカウント結果を用いて露出制御を行うことができる。【００２０】
好ましくは、カウント部は、撮影画像の中央領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数、撮影画像における主要被写体の領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数、または撮影画像の焦点が合っている領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数に対して重み付けを行う。【００２１】
本態様によれば、カウント部は、撮影画像の中央領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数、撮影画像における主要被写体の領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数、または撮影画像の焦点が合っている領域の黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数に対して重み付けを行う。これにより、本態様は、撮影画像において重要な領域の黒つぶれ画素および白とび画素の情報を有効に用いているので、撮影画像において重要な領域の露出を適切に設定することができる。【００２２】
好ましくは、画像取得部は、撮影画像をカラーイメージセンサにより取得し、輝度情報取得部は、カラーイメージセンサからの出力値に基づいてデモザイク処理された画素毎のＲ、Ｇ、およびＢの値に基づいて輝度を取得し、カウント部は、輝度に基づいて高輝度画素を判定し、判定された高輝度画素の輝度を構成するＲ、Ｇ、およびＢの値のうちの最大値が第５の閾値よりも大きい画素を白とび画素としてカウントする。【００２３】
本態様によれば、画像取得部により撮影画像がカラーイメージセンサで取得され、輝度情報取得部によりカラーイメージセンサからの出力値に基づいてデモザイク処理された画素毎のＲ、Ｇ、およびＢの値に基づいて輝度が取得される。また本態様によれば、カウント部により、輝度に基づいて高輝度画素を判定し、判定された高輝度画素の輝度を構成するＲ、Ｇ、およびＢの値のうちの最大値が第５の閾値よりも大きい画素を白とび画素としてカウントされる。これにより、本態様は、白とび画素のカウントがＲ、Ｇ、およびＢの値のうちの最大値に基づいてカウントされるので色の飽和が抑制される露出制御を行うことができる。【００２４】
本発明の他の態様である撮像方法は、第１の露出または第２の露出を設定する露出設定ステップと、第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得ステップと、輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウントステップと、黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第１の比、および白とびの画素の画素数と高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出ステップと、算出ステップで算出された第１の比および第２の比に基づいて、第１の露出を第２の露出に調整する露出調整ステップと、を含む。【００２５】
本発明の他の態様であるプログラムは、第１の露出または第２の露出を設定する露出設定ステップと、第１の露出で撮影された撮影画像を取得する画像取得ステップと、撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する輝度情報取得ステップと、輝度に関する情報に基づいて、所定の黒つぶれ領域に含まれる黒つぶれ画素の画素数、所定の黒つぶれ領域よりも広い低輝度領域に含まれる低輝度画素の画素数、所定の白とび領域に含まれる白とび画素の画素数、および所定の白とび領域よりも広い高輝度領域に含まれる高輝度画素の画素数をそれぞれカウントするカウントステップと、黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第１の比、および白とびの画素の画素数と高輝度画素の画素数との第２の比を算出する算出ステップと、算出ステップで算出された第１の比および第２の比に基づいて、第１の露出を第２の露出に調整する露出調整ステップと、をコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、黒つぶれ画素の画素数と低輝度画素の画素数との第１の比、および白とびの画素の画素数と高輝度画素の画素数との第２の比に基づいて、露出の調整が行われるので、単に黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数に基づいて露出調整が行われる場合よりも、高輝度側および低輝度側の階調に関する情報をより残す露出制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】撮像装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＡＥ検出回路の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】輝度のヒストグラムを示す図である。
【図４】露出調整の動作フローを示す図である。
【図５】ＡＥ検出回路の機能構成例を示すブロック図である。
【図６】シミュレーション部の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】露出調整の動作フローを示す図である。
【図８】撮影画像の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。
【図９】撮影画像の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。
【図１０】撮影画像の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。
【図１１】カウント部が各画素のカウントを行う場合の動作フローを示す図である。
【図１２】コンピュータを搭載するスマートフォンの外観を示す斜視図である。
【図１３】スマートフォンの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付図面にしたがって本発明に係る撮像装置、撮像方法、およびプログラムの好ましい実施の形態について説明する。
【００２９】
＜撮像装置の全体構成＞
図１は本発明が適用された撮像装置の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、本実施の形態の撮像装置１０は、撮影光学系１２、ＣＣＤ等の固体撮像素子からなるカラーイメージセンサ１４（以下「ＣＣＤ（charge coupled device）」という）、タイミングジェネレータ（ＴＧ（timing generator）１６、Ａ／Ｄ（analog/digital）変換器１８、画像入力コントローラ２０、画像信号処理回路２２、圧縮伸張処理回路２４、ビデオエンコーダ２６、画像表示装置２８、中央処理装置（ＣＰＵ（central processing unit））３０、ＡＥ（automatic exposure：自動露出）検出回路３６、ＡＦ（auto focus：自動焦点合わせ）検出回路３８、メモリ（ＳＤＲＡＭ(synchronous dynamic random access memory)）４０、メディアコントローラ４２、記録メディア４４、および操作部４６等から構成されている。
【００３０】
撮像装置１０の全体の動作は、ＣＰＵ３０によって統括制御される。即ち、ＣＰＵ３０は、操作部４６からの入力に基づき所定のプログラムにしたがって撮像装置１０の各部を制御するもので、このプログラムをメモリ４０に展開し、メモリ４０を作業メモリとして使用しながら各種処理を実行する。
【００３１】
撮影光学系１２は、ズームレンズ１２ｚ、フォーカスレンズ１２ｆ、絞り（例えば、虹彩絞り）１２ｉを含み、ＣＰＵ３０からの指令によりそれぞれモータドライバ４８、４９、５０を介して駆動される。即ち、ズームレンズ１２ｚは、モータドライバ４８に駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより、焦点距離を変化させる。フォーカスレンズ１２ｆは、モータドライバ５０に駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより結像位置を変化させる。また、絞り１２ｉは、モータドライバ４９に駆動されて開口量が段階的または連続的に変化し、これにより絞り値を変化させる。
【００３２】
ＣＣＤ（画像取得部）１４は、各画素ごとにＲ（赤：red）、Ｇ（緑：green）、およびＢ（青：blue）フィルタが配列（例えば、ＧストライプＲ／Ｂ市松、ベイヤ配列）されたカラーＣＣＤ（カラーイメージセンサ）で構成されている。撮影光学系１２を介してＣＣＤ１４の受光面に入射した光は、その受光面に配列された各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。そして、各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６から加えられるタイミング信号にしたがって読み出され、電圧信号（画像信号）としてＣＣＤ１４から順次出力される。
【００３３】
なお、このＣＣＤ１４は、シャッタゲートとシャッタドレインを備えており、シャッタゲートにシャッタゲートパルスを印加することで各フォトダイオードに蓄積された信号電荷をシャッタドレインに掃き出すことができるようにされている。ＣＰＵ３０は、ＴＧ１６を介してシャッタゲートへのシャッタゲートパルスの印加を制御することにより、各フォトダイオードに蓄積される信号電荷の電荷蓄積時間（シャッタ速度）を制御する（いわゆる電子シャッタ機能）。
【００３４】
ＣＣＤ１４から順次出力される画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１８によってデジタルの画像信号に変換され、画像入力コントローラ２０を介してメモリ４０に一時格納される。
【００３５】
画像信号処理回路２２は、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度および色差信号生成回路等を含み、ＣＰＵ３０からの指令にしたがってメモリ４０に格納された画像信号を処理し、輝度信号と色差信号とからなるＹＣｂＣｒ信号またはＹＵＶ信号を生成する。
【００３６】
画像表示装置２８にスルームービー画像（ライブビュー画像）を表示させる場合は、ＣＣＤ１４で画像を連続的に撮影し、得られた画像信号を連続的に処理してＹＵＶ信号を生成する。生成されたＹＵＶ信号は、メモリ４０を介してビデオエンコーダ２６に加えられ、表示用の信号形式に変換されて画像表示装置２８に出力される。これにより、画像表示装置２８にスルームービー画像が表示される。
【００３７】
画像を記録する場合は、操作部４６からの撮影指令に応じてＣＣＤ１４で画像を撮像し、得られた画像信号を処理してＹＵＶ信号を生成する。生成されたＹＵＶ信号は、圧縮伸張処理回路２４に加えられ、所定の圧縮画像データとされたのち、メディアコントローラ４２を介して記録メディア４４に格納される。
【００３８】
記録メディア４４に格納された圧縮画像データは、再生指令に応じて記録メディア４４から読み出され、圧縮伸張処理回路２４で非圧縮のＹＵＶ信号とされたのち、ビデオエンコーダ２６を介して画像表示装置２８に出力される。これにより、記録メディア４４に記録された画像が画像表示装置２８に再生表示される。
【００３９】
ＡＥ検出回路３６は、ＣＰＵ３０からの指令に従い、入力された画像信号からＡＥ制御に必要な物理量を算出する。このＡＥ検出回路３６は、例えば、ＡＥ制御に必要な物理量として分割された各エリアごとにＲ、Ｇ、およびＢの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ３０は、このＡＥ検出回路３６から得た積算値に基づいて被写体の明るさを検出して適正露出値（ＥＶ（Exposure Value）値）を求め、求めたＥＶ値に基づいて露出制御を行う。なお、この露出制御については、のちに詳述する。
【００４０】
ＡＦ検出回路３８は、ＣＰＵ３０からの指令に従い、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態の撮像装置１０では、画像のコントラストによりＡＦ制御を行うものとし、ＡＦ検出回路３８は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ３０は、このＡＦ検出回路３８で算出される焦点評価値が極大となるように、モータドライバ５０を介してフォーカスレンズ１２ｆの移動を制御する。
【００４１】
本実施の形態の撮像装置１０は以上のように構成される。
【００４２】
＜第１の実施形態＞
次に、本発明の第１の実施形態に関して説明をする。
【００４３】
図２は、本実施形態のＡＥ検出回路３６の機能構成例を示すブロック図である。ＡＥ検出回路３６は、露出設定部１０１、輝度情報取得部１０３、カウント部１０５、算出部１０７、および露出調整部１０９により構成される。
【００４４】
輝度情報取得部１０３は、撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を取得する。ここで輝度に関する情報とは、輝度または輝度に関連する情報である。例えば輝度は、画像信号処理回路２２において以下の式（１）に基づいて算出されるＹの値が用いられる。
【００４５】
Ｙ＝０．３Ｒ＋０．６Ｇ＋０．１Ｂ・・・・・（１）
上述の（１）式において、Ｒ、Ｇ、およびＢは出力値であり、カラーイメージセンサ（ＣＣＤ１４）からの出力値をデモザイク処理（同時化処理）した後の値が使用される。ここでデモザイク処理とは、単板式のカラーイメージセンサ（ＣＣＤ１４）のカラーフィルタ配列に対応したモザイク画像から画素毎に全ての色情報を算出する処理であり、同時化処理ともいう。例えば、Ｒ、Ｇ、およびＢの３色のカラーフィルタからなるＣＣＤ１４の場合、Ｒ、Ｇ、およびＢからなるモザイク画像から画素毎にＲ、Ｇ、およびＢ全ての色情報を算出する処理である。なお、本例ではデモザイク処理は画像信号処理回路２２で行われている。
【００４６】
また輝度に関する情報とは、例えばＧの信号の出力値が使用される。上述の（１）式のように輝度にＧの信号の出力値が最も寄与するので、輝度に関する情報としてＧの信号の出力値が使用されてもよい。
【００４７】
図３は、輝度情報取得部１０３が取得した撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を図示したものであり、いわゆる輝度のヒストグラムを示す図である。
【００４８】
図３は、Ｙ軸が画素の個数（頻度）でありＸ軸が輝度を示している。ここで低輝度領域および高輝度領域は、撮影画像を構成する全画素において低輝度側の領域および高輝度側の領域のことをいう。例えば、撮影画像の全画素の輝度領域を４分割した場合に最も低輝度側（１／４の低輝度側）を低輝度領域とし、撮影画像の全画素の輝度領域を４分割した場合に最も高輝度側（１／４の高輝度側）を高輝度領域とする。
【００４９】
更に、黒つぶれ領域は、低輝度領域内の領域であり、所定の輝度よりも低い輝度の領域のことである。例えば黒つぶれ領域は、低輝度領域を４分割した場合に最も低輝度側（低輝度領域における１／４の低輝度側）の領域である。また白とび領域は、高輝度領域内の領域であり、所定の輝度よりも高い輝度の領域のことである。例えば白とび領域は、高輝度領域を４分割した場合に最も高輝度側（高輝度領域における１／４の高輝度側）の領域である。本願では黒つぶれ領域に含まれる画素を黒つぶれ画素とし、白とび領域に含まれる画素を白とび画素と呼ぶ。また本願では、低輝度領域に含まれる画素を低輝度画素とし、高輝度領域に含まれる画素を高輝度画素と呼ぶ。
【００５０】
図２に戻ってカウント部１０５は、黒つぶれ画素の画素数、低輝度画素の画素数、白とび画素の画素数、および高輝度画素の画素数をそれぞれカウントする。カウント部１０５は、１画素を１カウントとしても良いし、撮影画像における画素の位置に応じて画素に重み付けを行ってカウントしても良い。カウント部１０５が、画素に重み付けを行う場合に関しては後で説明をする。
【００５１】
算出部１０７は、カウント部１０５のカウント結果に基づいて、低輝度画素の画素数に対する黒つぶれ画素の割合（第１の比）、および高輝度画素の画素数に対する白とび画素の割合（第２の比）を算出する。そして、算出部１０７は算出結果を露出調整部１０９に送る。
【００５２】
露出設定部１０１は、撮像装置１０で撮影画像が撮影される場合の露出を設定する。露出設定部１０１は、第１に公知の技術により露出を設定する。ここで例えば公知の技術による露出の設定は、従来からの一般的な処理によって露出制御量を演算する処理のことであり、基本的には、画面全体の撮影画像の信号から取得した輝度に関する情報などに基づいて露出制御が行われる。また露出設定部１０１は、上述のように公知の技術で設定された露出、および後で説明する露出調整部１０９で調整された露出の設定をＣＰＵ３０に送信する。露出の設定を受信したＣＰＵ３０は、絞り１２ｉ、不図示のシャッタのシャッタスピード、およびＣＣＤ１４の感度を制御して露出制御を行う。なお本願では、本発明の露出調整が行われる前の露出を第１の露出とし、本発明の露出調整が行われた後の露出を第２の露出とする。
【００５３】
また露出設定部１０１は露出調整部１０９を含み、露出調整部１０９は以下で説明する算出部１０７で算出された黒つぶれ画素の割合および白とび画素の割合に基づいて、現在の露出の設定を調整後の露出に調整する。露出調整部１０９で調整された露出は露出設定部１０１で設定され、撮像装置１０は調整された露出により撮影を行う。露出調整部１０９は、露出の調整を行う場合には、露出を上げたり、露出を下げたりして調整を行う。ここで露出調整部１０９は、所定量の露出を上げる場合には例えば１／３Ｅｖ毎に＋３Ｅｖまでの露出を所定の露出として設定することが可能であり、所定量の露出を下げる場合には例えば１／３Ｅｖ毎に−３Ｅｖまでの露出を所定の露出として設定することが可能である。
【００５４】
また露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合との大小関係を判定し、黒つぶれ画素の割合が大きい場合には露出を上げる調整を行い、白とび画素の割合が黒つぶれ画素の割合より大きい場合には露出を下げる調整を行う。なお、露出調整部１０９は黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合いが等しい場合には、露出の調整を行わないようにしてもよい。
【００５５】
露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合が白とび画素の割合よりも大きく、且つ黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値（第１の閾値）よりも大きい場合には、露出を上げる調整を行う。一方、露出調整部１０９は、高輝度領域における白とび画素の割合いが低輝度領域における黒つぶれ画素よりも大きい場合であり、且つ白とび画素の割合いが白とび画素割合閾値（第２の閾値）よりも大きい場合には、露出を下げる調整を行う。例えば、黒つぶれ画素割合閾値は１／２であり、白とび画素割合閾値は１／２である。
【００５６】
図４は、第１の実施形態の露出調整の動作フローを示す図である。
【００５７】
先ず、露出設定部１０１により公知の露出制御で制御された露出に設定されて、ライブビュー画像が撮影される（露出設定ステップおよび画像取得ステップ）。次に、輝度情報取得部１０３は、ＣＣＤ１４で撮像されて出力されるライブビュー画像に基づいて、生成された輝度のヒストグラムを取得する（ステップＳ１０：輝度情報取得ステップ）。このライブビュー画像は、調整前の露出により撮影されたものである。次にカウント部１０５は、上述のヒストグラムに基づいて低輝度領域の画素数（低輝度画素の画素数）Ｎｌと高輝度領域の画素数（高輝度画素の画素数）Ｎｈをカウントする（ステップＳ１１：カウントステップ）。その後カウント部１０５は、黒つぶれ領域の画素数（黒つぶれ画素の画素数）Ｎｌｓと白とび領域の画素数（白とび画素の画素数）Ｎｈｓをカウントする（ステップＳ１２：カウントステップ）。
【００５８】
次に算出部１０７は、低輝度画素の画素数Ｎｌと黒つぶれ領域の画素数Ｎｌｓとで黒つぶれ画素の割合（Ｎｌｓ／Ｎｌ）を算出し、高輝度領域の画素数Ｎｈと白とび領域の画素数Ｎｈｓとで白とび画素の割合（Ｎｈｓ／Ｎｈ）を算出する（ステップＳ１３：算出ステップ）。
【００５９】
露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合とを比較し（ステップＳ１４）、白とび画素の割合より黒つぶれ画素の割合が大きい場合には、黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値Ｔｈよりも大きい場合には、現在の露出から所定量の露出を上げる調整を行う（ステップ１６）。一方露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値Ｔｈよりも小さい場合には、現在の露出からの変更を行わない（ステップＳ１９）。
【００６０】
更に露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合とを比較し（ステップＳ１４）、黒つぶれ画素の割合が白とび画素の割合以下である場合には、白とび画素の割合が白とび画素割合閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、白とび画素の割合が白とび画素割合閾値Ｔｈよりも大きい場合には、現在の露出から所定量の露出を下げる調整を行う（ステップＳ１８）。一方露出調整部１０９は、白とび画素の割合が白とび画素割合閾値Ｔｈよりも小さい場合には、現在の露出からの変更を行わない（ステップＳ１９）。なおステップＳ１６、ステップＳ１８、およびステップＳ１９が露出調整ステップに相当する。
【００６１】
上述の各構成および機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは両者の組み合わせによって適宜実現可能である。例えば、上述の処理ステップ（処理手順）をコンピュータに実行させるプログラム、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体（非一時的記録媒体）、或いはそのようなプログラムをインストール可能なコンピュータに対しても本発明を適用することが可能である。
【００６２】
以上で説明したように、本実施形態では、低輝度画素の画素数に対する黒つぶれ画素の割合および高輝度画素の画素数に対する白とび画素の割合に基づいて露出調整を行うことにより、単に黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数に基づいて露出調整が行われる場合よりも、高輝度側および低輝度側の階調に関する情報を残すことができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に関して説明をする。
【００６４】
図５は、本実施形態のＡＥ検出回路３６の機能構成例を示すブロック図である。ＡＥ検出回路３６は、露出設定部１０１、輝度情報取得部１０３、カウント部１０５、算出部１０７、露出調整部１０９、およびシミュレーション部１１１により構成される。なお、図２で既に説明を行った箇所は同じ番号の符号を付し説明を省略する。
【００６５】
シミュレーション部１１１は、露出調整部１０９で調整された露出により撮影画像が撮影された場合の黒つぶれ画素の割合（予測黒つぶれ画素の割合：第３の比）および白とび画素の割合（予測白とび画素の割合：第４の比）を算出する。
【００６６】
図６は、シミュレーション部１１１の機能構成例を示すブロック図である。シミュレーション部１１１は、シミュレーション輝度情報取得部１２１、シミュレーションカウント部１２２、およびシミュレーション算出部１２３から構成される。
【００６７】
シミュレーション輝度情報取得部１２１は、調整後の露出で撮像した場合に得られると予測される予測撮影画像を構成する各画素の輝度に関する情報を生成および取得する。シミュレーション輝度情報取得部１２１は、取得した輝度に関する情報をシミュレーションカウント部１２２に送る。シミュレーション輝度情報取得部１２１は、公知の技術により予測撮影画像の輝度に関する情報を生成する。
【００６８】
シミュレーションカウント部１２２は、シミュレーション輝度情報取得部１２１から取得した輝度に関する情報に基づいて、予測黒つぶれ画素、予測低輝度画素、予測白とび画素、および予測高輝度画素の画素数をカウントする。シミュレーションカウント部１２２はカウント結果をシミュレーション算出部１２３に送信する。なお、予測黒つぶれ画素、予測低輝度画素、予測白とび画素、および予測高輝度画素は、上述した黒つぶれ画素、低輝度画素、白とび画素、および高輝度画素と同様に、それぞれ黒つぶれ領域、低輝度領域、白とび領域、高輝度領域に含まれる画素のことである。
【００６９】
シミュレーション算出部１２３は、シミュレーションカウント部１２２から受信した予測黒つぶれ画素の画素数と予測低輝度画素の画素数との比である予測黒つぶれ画素の割合を算出する。更にシミュレーション算出部１２３は、シミュレーションカウント部１２２から受信した予測白とび画素の画素数と予測高輝度画素の画素数との比である予測白とび画素の割合を算出する。
【００７０】
図５に戻って、露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合が白とび画素の割合よりも大きい場合には、シミュレーション算出部１２３で算出される予測高輝度画素の画素数に対する予測白とび画素の割合に応じて露出を調整する。また、露出調整部１０９は、白とび画素の割合が黒つぶれ画素の割合よりも大きい場合には、シミュレーション算出部１２３で算出される予測低輝度画素の画素数に対する予測黒つぶれ画素の割合に応じて露出を調整する。
【００７１】
また露出調整部１０９は、予測黒つぶれ画素の割合が予測黒つぶれ画素割合閾値（第３の閾値）以下である場合には、所定量の露出を下げた露出に調整する。また露出調整部１０９は、予測白とび画素の割合が予測白とび画素割合閾値（第４の閾値）より大きい場合には、所定量の露出を上げた露出に調整する。例えば、予測黒つぶれ画素割合閾値は１／２であり、予測白とび画素割合閾値は１／２である。なお上述した黒つぶれ画素割合閾値、白とび画素割合閾値、予測黒つぶれ画素割合閾値、および予測白とび画素割合閾値はそれぞれ等しくてもよいし、異なっていてもよい。
【００７２】
図７は、本実施形態の露出調整の動作フローを示す図である。
【００７３】
先ず輝度情報取得部１０３は、ＣＣＤ１４で撮像されて出力されるライブビュー画像に基づいて、生成された輝度のヒストグラムを取得し（ステップＳ２０）、次にカウント部１０５が、低輝度領域の画素数（低輝度画素）Ｎｌと高輝度領域の画素数（高輝度画素）Ｎｈをカウントし（ステップＳ２１）、黒つぶれ領域の画素数Ｎｌｓと白とび領域の画素数Ｎｈｓをカウントする（ステップＳ２２）。
【００７４】
その後算出部１０７は、低輝度領域の画素数（低輝度画素の画素数）Ｎｌと黒つぶれ領域の画素数（黒つぶれ画素の画素数）Ｎｌｓとで黒つぶれ画素の割合（Ｎｌｓ／Ｎｌ）を算出し、高輝度領域の画素数（高輝度画素の画素数）Ｎｈと白とび領域の画素数（白とび画素の画素数）Ｎｈｓとで白とび画素の割合（Ｎｈｓ／Ｎｈ）を算出する（ステップＳ２３）。
【００７５】
露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合とを比較し（ステップＳ２４）、白とび画素の割合より黒つぶれ画素の割合が大きい場合には、黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【００７６】
その後黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値Ｔｈよりも大きい場合には、シミュレーション輝度情報取得部１２１は、露出を所定量上げた場合の輝度のヒストグラムを作成する（ステップＳ２６）。そして、シミュレーションカウント部１２２は、予測高輝度領域の画素数Ｎｈおよび予測白とび領域の画素数Ｎｈｓをカウントする（ステップＳ２７およびステップＳ２８）。そして露出調整部１０９は、予測白とび画素の割合と予測白とび閾値とを比較して（ステップＳ２９）、予測白とび画素の割合が予測白とび閾値よりも大きい場合には、露出の調整を行わない（ステップＳ３０）。一方、露出調整部１０９は、予測白とび画素の割合と予測白とび閾値とを比較して、予測白とび画素の割合が予測白とび閾値以下の場合には、露出を上げてもハンチングの発生が起こらないので、露出を所定量上げる調整を行う（ステップＳ３１）。
【００７７】
なお露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値以下の場合には（ステップＳ２５）、露出の調整は行わない。
【００７８】
一方露出調整部１０９は、黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合とを比較し（ステップＳ２４）、黒つぶれ画素割合が白とび画素の割合以下である場合には、白とび画素の割合が白とび画素割合閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００７９】
その後黒つぶれ画素の割合が黒つぶれ画素割合閾値以下の場合には、シミュレーション輝度情報取得部１２１は、露出を所定量下げた場合の輝度のヒストグラムを作成する（ステップＳ３３）。そして、シミュレーションカウント部１２２は、予測低輝度領域の画素数Ｎｌおよび予測黒つぶれ領域の画素数Ｎｌｓをカウントする（ステップＳ３４およびステップＳ３５）。そして露出調整部１０９は、予測黒つぶれ画素の割合と予測黒つぶれ閾値とを比較して（ステップＳ３６）、予測黒つぶれ画素の割合が予測黒つぶれ閾値よりも大きい場合には、露出の調整を行わない（ステップＳ３０）。一方、露出調整部１０９は、予測白とび画素の割合と予測白とび閾値（第４の閾値）とを比較して、予測白とび画素の割合が予測白とび閾値以下の場合には、露出を下げてもハンチングの発生が抑制されるので、露出を所定量下げる調整を行う（ステップＳ３７）。なお、図７に示された動作フローは繰り返し行われてもよい。すなわち、露出を上げる（ステップＳ３１）または露出を下げる（ステップＳ３７）の調整が行われた後に、露出の調整量を変えて再び露出制御が行われてもよい。そして、例えば黒つぶれ画素の割合と白とび画素の割合とがほぼ等しくなるまで、図７に示した露出調整の動作が行われてもよい。
【００８０】
以上のように、本実施形態ではシミュレーション部１１１の予測された出力値に基づいて、露出調整部１０９が予測黒つぶれ画素の割合または予測白とび画素の割合の算出結果により、露出の調整を行っているので、ハンチングの発生が抑制される。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に関して説明をする。本実施形態のカウント部１０５は、撮影画像における画素の位置に応じて重み付けを行い、黒つぶれ画素の画素数および白とび画素の画素数をカウントする。
【００８２】
図８は、撮影画像５１の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。図８に示した場合にはカウント部１０５は、撮影画像５１の中央領域５３の黒つぶれ画素および白とび画素に重み付けを行ってカウントする。
【００８３】
撮影画像５１は、全領域を５×５の２５の領域に分割されている。そしてカウント部１０５は、中央領域５３に含まれる黒つぶれ画素の画素数と白とび画素の画素数とを４倍にカウントする。またカウント部１０５は、準中央領域５２に含まれる黒つぶれ画素の画素数と白とび画素の画素数とを２倍にカウントする。このように、撮影画像５１の中央領域５３および／または準中央領域５２に位置する黒つぶれ画素および白とび画素に重み付けを行ってカウントすることにより、撮影画像５１の中央に位置する被写体に応じた露出制御を行うことができる。
【００８４】
図９は、撮影画像５１の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。図９に示した場合にはカウント部１０５は、撮影画像５１における主要被写体５４の領域の黒つぶれ画素および白とび画素に重み付けを行いカウントする。
【００８５】
撮影画像５１において、主要被写体５４が位置する領域である主要被写体領域５５の黒つぶれ画素および白とびの画素は４倍でカウントされる。このように、撮影画像５１の主要被写体領域５５に位置する黒つぶれ画素および白とび画素に重み付けを行ってカウントすることにより、撮影画像５１の主要被写体５４に応じた露出制御を行うことができる。
【００８６】
図１０は、撮影画像５１の位置において画素数のカウントに重み付けを行う一例を概念的に示す図である。図１０に示した場合にはカウント部１０５は、撮影画像５１の焦点が合っている領域の黒つぶれ画素および白とび画素に対して重み付けを行いカウントする。
【００８７】
撮影画像５１において、焦点は人５７に合焦しており、木５８および山５９には合焦はしていない（図中では点線表記）。そして合焦している人５７を構成する黒つぶれ画素および白とび画素は４倍にカウントされ、その他の合焦していない領域を構成する黒つぶれ画素および白とび画素は１倍にカウントされる。このように撮影画像５１において、焦点があった領域の黒つぶれ画素および白とび画素に重みを付けてカウントすることにより、ピントの合った被写体に応じた露出制御を行うことができる。
【００８８】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態に関して説明をする。本実施形態のカウント部１０５は、輝度に基づいて高輝度画素を判定し、判定された高輝度画素の輝度を構成するＲ、Ｇ、およびＢの値のうちの最大値が白とび閾値（第５の閾値）よりも大きい画素を白とび画素としてカウントする。例えば白とび閾値は、輝度の全範囲を１とした場合に高輝度側からの１／１６の輝度である。
【００８９】
前述したように輝度Ｙは式（１）で求められるので、輝度に対してＲＧＢの寄与は同一ではない。したがって、例えばＢの成分が飽和に近い値となっていても、ＲとＧがＢに比べて低い値を取っていた時に、輝度でみると白とび領域には入っていない画素とカウントされるため、露出を下げる方向に判断されない場合がある。そうすると、露出制御が適切に行われないのでＢ成分が飽和して色が変わってしまうという問題が発生してしまう。そこで本実施形態ではカウント部１０５は、低輝度画素、黒つぶれ画素、高輝度画素、および白とび画素のカウントを、画素毎に検出する方法を採用する。
【００９０】
前述のようにＣＣＤ１４は、カラーイメージセンサ（ＣＣＤ１４）であり撮影画像を取得する。そして輝度情報取得部１０３は、カラーイメージセンサ（ＣＣＤ１４）からの出力値に基づいてデモザイク処理された画素毎のＲ、Ｇ、およびＢの値に基づいて上述した式（１）を使用して輝度Ｙを取得する。
【００９１】
図１１は、本実施形態の撮像装置１０におけるカウント部１０５が各画素のカウントを行う場合の動作フローを示す図である。すなわち、カウント部１０５は撮影画像を構成する各画素に対して図１１に示す動作フローに沿ってカウントを行う。
【００９２】
先ずカウント部１０５は、画素が有する輝度Ｙが黒つぶれ閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ４１）。輝度Ｙが黒つぶれ閾値より小さい場合には、カウント部１０５は、黒つぶれ画素としてカウントし（ステップＳ４２）、低輝度画素としてカウントする（ステップＳ４３）。
【００９３】
一方、輝度Ｙが黒つぶれ閾値以上の場合には、カウント部１０５は、輝度Ｙが低輝度閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ４４）。そして輝度Ｙが低輝度閾値より小さい場合には、カウント部１０５は、低輝度画素としてカウントする。
【００９４】
また、輝度Ｙが低輝度閾値以上である場合には、カウント部１０５は、輝度Ｙが高輝度閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４５）。輝度Ｙが高輝度閾値以下である場合には、カウント部１０５はカウントを行わない。一方、輝度Ｙが高輝度閾値より大きい場合には、カウント部１０５は、高輝度画素としてカウントする（ステップＳ４６）。その後、カウント部１０５は輝度Ｙを構成するＲ、Ｇ、およびＢの値の最大値を取得する（ステップＳ４７）。次にカウント部１０５は、Ｒ、Ｇ、およびＢの値のうち最大値が白とび閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ４８）。そしてカウント部１０５は、その最大値が白とび閾値よりも大きい場合には、白とび画素としてカウントする（ステップＳ４９）。一方最大値が白とび閾値以下の場合には、カウント部１０５は白とび画素としてカウントしない。
【００９５】
以上のように、カウント部１０５は白とび領域の画素を輝度Ｙを構成するＲ、Ｇ、およびＢの最大値により判定することにより、色の飽和を抑制した露出制御を行うことができる。
【００９６】
＜スマートフォンの構成例＞
本発明をスマートフォンに適用した場合に関して説明する。
【００９７】
図１２は、コンピュータを搭載するスマートフォン３００の外観を示すものである。図１２に示すスマートフォン３００は、平板状の筐体３０２を有し、筐体３０２の一方の面に表示部としての表示パネル３２１と、入力部としての操作パネル３２２とが一体となった表示入力部３２０を備えている。また、係る筐体３０２は、スピーカ３３１と、マイクロホン３３２、操作部３４０と、カメラ部３４１とを備えている。なお、筐体３０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【００９８】
図１３は、図１２に示すスマートフォン３００の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、無線通信部３１０と、表示入力部３２０と、通話部３３０と、操作部３４０と、カメラ部３４１と、記憶部３５０と、外部入出力部３６０と、ＧＰＳ(global positioning system)受信部３７０と、モーションセンサ部３８０と、電源部３９０と、主制御部３０１とを備える。また、スマートフォン３００の主たる機能として、基地局装置ＢＳと移動通信網とを介した移動無線通信を行う無線通信機能を備える。
【００９９】
無線通信部３１０は、主制御部３０１の指示にしたがって、移動通信網に収容された基地局装置ＢＳに対し無線通信を行うものである。係る無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信や、Ｗｅｂデータやストリーミングデータなどの受信を行う。
【０１００】
表示入力部３２０は、主制御部３０１の制御により、画像（静止画像および動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達するとともに、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル３２１と、操作パネル３２２とを備える。
【０１０１】
表示パネル３２１は、ＬＣＤ(liquid crystal display)、ＯＥＬＤ(organic electro-luminescence display)などを表示デバイスとして用いたものである。操作パネル３２２は、表示パネル３２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指やペン型入力装置によって操作される一または複数の座標を検出するデバイスである。係るデバイスをユーザの指やペン型入力装置によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部３０１に出力する。次いで、主制御部３０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル３２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０１０２】
図１２に示すように、スマートフォン３００の表示パネル３２１と操作パネル３２２とは一体となって表示入力部３２０を構成しているが、操作パネル３２２が表示パネル３２１を完全に覆うような配置となっている。係る配置を採用した場合、操作パネル３２２は、表示パネル３２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル３２２は、表示パネル３２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０１０３】
なお、表示領域の大きさと表示パネル３２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル３２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。更に、外縁部分の幅は、筐体３０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。更にまた、操作パネル３２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０１０４】
通話部３３０は、スピーカ３３１やマイクロホン３３２を備え、マイクロホン３３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部３０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部３０１に出力したり、無線通信部３１０あるいは外部入出力部３６０により受信された音声データを復号してスピーカ３３１から出力するものである。また、図１２に示すように、例えば、スピーカ３３１を表示入力部３２０が設けられた面と同じ面に搭載し、マイクロホン３３２を筐体３０２の側面に搭載することができる。
【０１０５】
操作部３４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図１２に示すように、操作部３４０は、スマートフォン３００の筐体３０２の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０１０６】
記憶部３５０は、主制御部３０１の制御プログラムや制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称や電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータや、ダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記憶部３５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部３５１と着脱自在な外部メモリ用のスロットを有する外部記憶部３５２により構成される。なお、記憶部３５０を構成するそれぞれの内部記憶部３５１と外部記憶部３５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、ＭｉｃｒｏＳＤ（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（random access memory）、ＲＯＭ（read only memory）などの格納媒体を用いて実現される。
【０１０７】
外部入出力部３６０は、スマートフォン３００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）など）またはネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ（local area network）、ブルートゥース（bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）、赤外線通信（infrared data association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（ultra wideband）（登録商標）、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）（登録商標）など）により直接的または間接的に接続するためのものである。
【０１０８】
スマートフォン３００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（memory card）やＳＩＭ(subscriber identity module)／ＵＩＭ(user identity module)カード、オーディオビデオＩ／Ｏ（input/output）端子を介して接続される外部オーディオビデオ機器、無線接続される外部オーディオビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ（personal digital assistant）、イヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン３００の内部の各構成要素に伝達することや、スマートフォン３００の内部のデータが外部機器に伝送されるようにする。
【０１０９】
ＧＰＳ受信部３７０は、主制御部３０１の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン３００の緯度、経度、高度を含む位置を検出する。ＧＰＳ受信部３７０は、無線通信部３１０や外部入出力部３６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０１１０】
モーションセンサ部３８０は、例えば、３軸の加速度センサなどを備え、主制御部３０１の指示にしたがって、スマートフォン３００の物理的な動きを検出する。スマートフォン３００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン３００の動く方向や加速度が検出される。係る検出結果は、主制御部３０１に出力されるものである。
【０１１１】
電源部３９０は、主制御部３０１の指示にしたがって、スマートフォン３００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０１１２】
主制御部３０１は、マイクロプロセッサを備え、記憶部３５０が記憶する制御プログラムや制御データにしたがって動作し、スマートフォン３００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部３０１は、無線通信部３１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能と、アプリケーション処理機能を備える。
【０１１３】
アプリケーション処理機能は、記憶部３５０が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部３０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部３６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Webページを閲覧するWebブラウジング機能などがある。
【０１１４】
また、主制御部３０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部３２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部３０１が、上記画像データを復号し、係る復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部３２０に表示する機能のことをいう。
【０１１５】
更に、主制御部３０１は、表示パネル３２１に対する表示制御と、操作部３４０、操作パネル３２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０１１６】
表示制御の実行により、主制御部３０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコンや、スクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、あるいは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。なお、スクロールバーとは、表示パネル３２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０１１７】
また、操作検出制御の実行により、主制御部３０１は、操作部３４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル３２２を通じて、上記アイコンに対する操作や、上記ウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付けたり、あるいは、スクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０１１８】
更に、操作検出制御の実行により主制御部３０１は、操作パネル３２２に対する操作位置が、表示パネル３２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル３２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル３２２の感応領域や、ソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０１１９】
また、主制御部３０１は、操作パネル３２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、あるいはこれらを組み合わせて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０１２０】
カメラ部３４１は、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）撮像センサやＣＣＤ（charge coupled device）撮像センサなどの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラである。また、カメラ部３４１は、主制御部３０１の制御により、撮像によって得た画像データを例えばＪＰＥＧ(joint photographic coding experts group)などの圧縮した画像データに変換し、記憶部３５０に記録したり、外部入出力部３６０や無線通信部３１０を通じて出力することができる。図１２に示すスマートフォン３００において、カメラ部３４１は表示入力部３２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部３４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部３２０の背面に搭載されてもよいし、あるいは、複数のカメラ部３４１が搭載されてもよい。なお、複数のカメラ部３４１が搭載されている場合には、撮影に供するカメラ部３４１を切り替えて単独にて撮影したり、あるいは、複数のカメラ部３４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０１２１】
また、カメラ部３４１はスマートフォン３００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル３２１にカメラ部３４１で取得した画像を表示することや、操作パネル３２２の操作入力のひとつとして、カメラ部３４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部３７０が位置を検出する際に、カメラ部３４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。更には、カメラ部３４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサと併用して、スマートフォン３００のカメラ部３４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部３４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０１２２】
なお、スマートフォン３００において上述したＡＥ検出回路３６は、主制御部３０１に含まれている。
【０１２３】
以上で本発明の例に関して説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２４】
１０    撮像装置
１２    撮影光学系
１２ｆ  フォーカスレンズ
１２ｉ  絞り
１２ｚ  ズームレンズ
１４    ＣＣＤ
１６    ＴＧ
１８    Ａ／Ｄ変換器
２０    画像入力コントローラ
２２    画像信号処理回路
２４    圧縮伸張処理回路
２６    ビデオエンコーダ
２８    画像表示装置
３０    ＣＰＵ
３６    ＡＥ検出回路
３８    ＡＦ検出回路
４０    メモリ
４２    メディアコントローラ
４４    記録メディア
４６    操作部
４８    モータドライバ
４９    モータドライバ
５０    モータドライバ
５１    撮影画像
５２    準中央領域
５３    中央領域
５４    主要被写体
５５    主要被写体領域
５７    人
５８    木
５９    山
１０１  露出設定部
１０３  輝度情報取得部
１０５  カウント部
１０７  算出部
１０９  露出調整部
１１１  シミュレーション部
１２１  シミュレーション輝度情報取得部
１２２  シミュレーションカウント部
１２３  シミュレーション算出部
３００  スマートフォン
３０１  主制御部
３０２  筐体
３１０  無線通信部
３２０  表示入力部
３２１  表示パネル
３２２  操作パネル
３３０  通話部
３３１  スピーカ
３３２  マイクロホン
３４０  操作部
３４１  カメラ部
３５０  記憶部
３５１  内部記憶部
３５２  外部記憶部
３６０  外部入出力部
３７０  ＧＰＳ受信部
３８０  モーションセンサ部
３９０  電源部
【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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