(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元状に複数の画素が配置された画素領域であって、低感度の画素領域と高感度の画素領域とが設けられた画素領域を有する測光センサと、
前記低感度の画素領域の信号と前記高感度の画素領域の信号とを用いることによりダイナミックレンジが拡大された画像データを取得する取得手段と、
前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、
前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算手段と、
前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算手段と、
前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、
を備え、
前記圧縮手段は、ビットシフト処理とクリップ処理を用いて、前記画像データを圧縮し、前記ビットシフト処理のシフト量を、前記画像データの最上位ビットのヒストグラムに基づいて決定することを特徴とする露出制御装置。
【請求項２】
前記換算手段は、前記ビットシフト処理で処理した分を前記第１の測光値に加えることにより前記第１の測光値を前記第２の測光値に換算することを特徴とする請求項１に記載の露出制御装置。
【請求項３】
前記圧縮手段は、前記ビットシフト処理のシフト量を、前記画像データの上位ビットからの累積ヒストグラムが所定の閾値を超えた最上位ビットが所定の出力となるように設定することを特徴とする請求項１または２に記載の露出制御装置。
【請求項４】
前記圧縮手段は、前記所定の閾値を撮影のモードに応じて変更することを特徴とする請求項３に記載の露出制御装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記測光センサの複数の画素を複数の領域に分割し、前記圧縮データを前記複数の領域ごとに重み付けすることにより前記第１の測光値を算出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露出制御装置。
【請求項６】
前記取得手段は、撮影レンズの光学補正を行った後の画像データを取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の露出制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露出制御装置と、
前記露出制御手段により露出を制御されて被写体像を撮像する撮像手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
２次元状に複数の画素が配置された画素領域であって、低感度の画素領域と高感度の画素領域とが設けられた画素領域を有する測光センサを備える露出制御装置の制御方法であって、
前記低感度の画素領域の信号と前記高感度の画素領域の信号とを用いることによりダイナミックレンジが拡大された画像データを取得する取得工程と、
前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮工程と、
前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算工程と、
前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算工程と、
前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御工程と、
を有し、
前記圧縮工程では、ビットシフト処理とクリップ処理を用いて、前記画像データを圧縮し、前記ビットシフト処理のシフト量を、前記画像データの最上位ビットのヒストグラムに基づいて決定することを特徴とする露出制御装置の制御方法。
【請求項９】
２次元状に配置された複数の画素を有し、画像データを取得する取得手段と、
前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、
前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算手段と、
前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算手段と、
前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、を備え、
前記圧縮手段は、前記複数の画素の画素出力をビットデータへと変換し、前記画像データの上位ビットからの累積ヒストグラムが所定の閾値を超えた最上位ビットが圧縮後に所定の出力となるように、前記画像データを圧縮して前記圧縮画像データを生成することを特徴とする露出制御装置。
【請求項１０】
２次元状に配置された複数の画素を有し、画像データを取得する取得手段を備える露出制御装置の制御方法であって、
前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮工程と、
前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算工程と、
前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算工程と、
前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御工程と、を有し、
前記圧縮工程では、前記複数の画素の画素出力をビットデータへと変換し、前記画像データの上位ビットからの累積ヒストグラムが所定の閾値を超えた最上位ビットが圧縮後に所定の出力となるように、前記画像データを圧縮して前記圧縮画像データを生成することを特徴とする露出制御装置の制御方法。
【請求項１１】
コンピュータに、請求項８または１０に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、請求項８または１０に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能に記憶した記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄積型の撮像素子を用いて測光を行う露出制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやデジタルビデオカメラのような撮像装置に要求される測光範囲は、一般にＡＰＥＸ単位におけるＢｖ値で約−５〜＋１５である。すなわち測光範囲のダイナミックレンジは２０段程度である。一方、蓄積型の撮像素子による１回の蓄積で表現できるダイナミックレンジは１０段程度である。
【０００３】
そこで、蓄積型の撮像素子を用い、同一シーンについて異なる露出で複数回撮像した画像信号を合成することで、１回の蓄積（撮像）で実現できるダイナミックレンジよりも広いダイナミックレンジを有する画像を生成する技術が知られている。このような技術は、一般的にＨＤＲ（ハイダイナミックレンジ）合成と呼ばれている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、蓄積型の受光素子を用いた測光装置において、電荷蓄積時間を長くした測光と、電荷蓄積時間を短くした測光とを交互に行い、被写界内の輝度差が非常に大きい場合でも低輝度部分から高輝度部分までの測光値を得ている。
【０００５】
また、特許文献２では、飽和露光量が異なる２つの光電変換素子を用いることにより、ダイナミックレンジを拡大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１３０４６２号公報
【特許文献２】特開２００８−１１３０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載されているようなダイナミックレンジを拡大した画像に対して測光演算を行おうとすると、各画素出力のデータ量が大きくなる。そしてこの画素出力を用いて積分処理、乗算処理を行うと回路規模が大きくなり、処理時間も延びる。
【０００８】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダイナミックレンジを拡大した画像を用いて測光演算をする場合に、各種演算量を削減し、適正な測光演算を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係わる露出制御装置は、２次元状に複数の画素が配置された画素領域であって、低感度の画素領域と高感度の画素領域とが設けられた画素領域を有する測光センサと、前記低感度の画素領域の信号と前記高感度の画素領域の信号とを用いることによりダイナミックレンジが拡大された画像データを取得する取得手段と、前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算手段と、前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算手段と、前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、を備え、前記圧縮手段は、ビットシフト処理とクリップ処理を用いて、前記画像データを圧縮し、前記ビットシフト処理のシフト量を、前記画像データの最上位ビットのヒストグラムに基づいて決定することを特徴とする。
また、本発明に係わる露出制御装置は、２次元状に配置された複数の画素を有し、画像データを取得する取得手段と、前記画像データを圧縮して圧縮データを生成する圧縮手段と、前記圧縮データに基づいて測光演算を行って第１の測光値を算出する演算手段と、前記第１の測光値を、圧縮する前の前記画像データに対応する第２の測光値に換算する換算手段と、前記第２の測光値に基づいて露出制御を行う露出制御手段と、を備え、前記圧縮手段は、前記複数の画素の画素出力をビットデータへと変換し、前記画像データの上位ビットからの累積ヒストグラムが所定の閾値を超えた最上位ビットが圧縮後に所定の出力となるように、前記画像データを圧縮して前記圧縮画像データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダイナミックレンジを拡大した画像を用いて測光演算をする場合に、各種演算量を削減し、適正な測光演算を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態における撮影処理を説明するフローチャート。
【図３】第１の実施形態における測光処理を説明するフローチャート。
【図４】第１の実施形態における撮影シーンの一例を示す図。
【図５】第１の実施形態における撮影シーンの一例を示す図。
【図６】ＢＶ値と２４ビットの高ダイナミックレンジ画像の画素出力との関係を表す図。
【図７】測光演算画素出力と最上位ビットとの関係を表す図。
【図８】第１の実施形態における最上位ビットのヒストグラムを示す図。
【図９】第１の実施形態におけるビットシフト量決定方法を説明するための図。
【図１０】画素出力を所定のデータ量に圧縮する方法を説明するための図。
【図１１】第２の実施形態における撮影処理を説明するフローチャート。
【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、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係わる撮像装置の構成を示す図である。図１において、１００はカメラ本体、２００は撮影レンズ、３００はストロボをそれぞれ示している。なお、撮像装置は図１のような構成とは異なる、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、スマートフォン、タブレット端末などでもよい。
【００１４】
まず、図１を参照して、カメラ本体１００と撮影レンズ２００の構成について説明する。カメラ本体１００において、１０１はカメラ本体１００の各部を制御するマイクロコンピュータからなるＣＰＵ（以下、カメラマイコン）である。１０２はカメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。１０３は赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子であり、その撮像面に撮影レンズ２００によって被写体像が結像される。１０４はシャッタで、非撮影時には撮像素子１０３を遮光し、撮影時には開いて撮像素子１０３へ光線を導く。
【００１５】
１０５はハーフミラーで、非撮影時に撮影レンズ２００から入射する光の一部を反射しピント板１０６に結像させる。１０７は測光センサで、ＣＣＤ、ＣＯＭＳセンサ等の２次元状に画素が配置された撮像素子を使用することにより測光処理や、顔検出演算、追跡演算等の被写体認識処理を行う。
【００１６】
なお、測光センサに蓄積型のエリアセンサでない従来のセンサを用いた場合には、測光のダイナミックレンジは２０段分以上あり、撮像装置に必要とされるダイナミックレンジを満たす。これに対して本実施形態で用いるＣＣＤ、ＣＯＭＳセンサ等の蓄積型でエリア型の撮像素子を用いた測光センサではダイナミックレンジが１０段分程度と従来の測光センサに比べて狭い。ダイナミックレンジが狭いエリア型のセンサを測光センサとして用いる理由は、エリア型のセンサを用いれば被写界の画像情報が得られるので、上記でも示したように、測光センサからの出力のみを用いて顔検出処理や、被写体追跡処理等が行えるためである。本実施形態では、このエリア型の測光センサ１０７でも撮像装置に必要とされるダイナミックレンジを確保できるように、測光センサ１０７で得られる画像に後述するようなハイダイナミックレンジ処理を施す。
【００１７】
１０８はペンタプリズムで、ピント板１０６の被写体像を測光センサ１０７及び光学ファインダー１０９に導く。測光センサ１０７はペンタプリズムを介してピント板１０６に結像された被写体像を斜めの位置から見ている。１１０はＡＦミラーで、撮影レンズ２００から入射し、ハーフミラー１０５を通過した光線の一部を焦点検出回路内のＡＦセンサ１１１に導く。焦点検出回路はこの光線を用いて焦点検出を行う。２０１はレンズ内のマイクロコンピュータであるＬＣＰＵ（以下、レンズマイコンと呼ぶ）で、被写体との距離情報等をカメラマイコン１０１に送る。
【００１８】
次に、ストロボ３００の構成について説明する。３０１はストロボ３００の各部の動作を制御するマイクロコンピュータであるＳＣＰＵ（以下、ストロボマイコンと呼ぶ）である。３０２は光量制御装置で、電池電圧を昇圧し後述する光源３０５を点灯させるための昇圧回路や発光の開始及び停止を制御する電流制御回路等が含まれる。３０３はフレネルレンズなどのパネル等を有し、ストロボ３００の照射角を変更するズーム光学系である。３０４は反射傘であり、光源３０５の発光光束を集光し被写体に照射する。３０５はキセノン管や白色ＬＥＤなどの光源である。以上が図１に示す撮像装置の構成である。
【００１９】
次に、図２及び図３に示すフローチャートを参照して、カメラ本体１００の動作について説明する。なお、ここでは、初期の状態では、カメラ本体１００の電源がオンされ、撮像スタンバイの状態にあるものとする。
【００２０】
ステップＳ１０１で、カメラマイコン１０１は、シャッタスイッチの第１ストローク（以下ＳＷ１と呼ぶ）がオンされたか否かを判別し、オンならステップＳ１０２に処理を進める。ステップＳ１０２で、カメラマイコン１０１は測光センサ１０７を駆動し、測光等の各種演算を行う。なお、各種演算の詳細は図３を参照して後述する。
【００２１】
ステップＳ１０３で、カメラマイコン１０１は、既知の位相差方式のＡＦ（オートフォーカス）処理を行う。デフォーカス量を検出し、レンズマイコン２０１を通じて撮影レンズ２００のフォーカスレンズを駆動させ、検出されたデフォーカス量の分だけフォーカスレンズを駆動させる。
【００２２】
ステップＳ１０４でカメラマイコン１０１は、シャッタスイッチの第２ストローク（以下ＳＷ２と呼ぶ）がオンされたか否かを判別する。シャッタスイッチＳＷ２がオフなら、カメラマイコン１０１はステップＳ１０５でシャッタスイッチＳＷ１の状態を確認し、オンのままならステップＳ１０２に、オフになった場合はステップＳ１０１に、それぞれ処理を戻す。
【００２３】
ステップＳ１０４でシャッタスイッチＳＷ２がオンであれば、カメラマイコン１０１はステップＳ１０６で、ステップＳ１０２の測光処理で算出した露出制御値に基づいて本撮影処理を実行する。
【００２４】
図３は、図２のステップＳ１０２における測光処理の詳細を示すフローチャートである。図３のフローチャートについて、図４〜図９を参照して説明する。
【００２５】
図４（ａ）は撮影シーンの一例を示す図である。ＡＰＥＸ単位におけるＢｖ値で山部分はＢＶ１、顔部分はＢＶ９、空部分はＢＶ１２、太陽部分はＢＶ２０の明るさとする。
【００２６】
ステップＳ２０１で、カメラマイコン１０１は測光センサ１０７の蓄積時間（Ｔｖ）を決定し、測光用蓄積処理を行い、画像データを生成し、メモリ１０２に保持する。この画像データはレンズ等の光学補正後の２４ビットの高ダイナミックレンジ（ハイダイナミックレンジ）画像とする。なお、レンズ等の光学補正の手法は、本実施形態とは直接関係がないため、詳細説明は省略する。また、ダイナミックレンジを拡大した画像（ハイダイナミックレンジ画像）を生成する手法としては、複数回の露光により露出の異なる複数枚の画像を撮像し、それらを合成する方法が考えられる。また、測光センサの各画素を低感度の画素領域と高感度の画素領域の少なくとも２種類の画素領域で構成し、１回の露光でダイナミックレンジを拡大した画像を生成する方法なども考えられる。また、複数枚の画像を撮像し、それらを合成する方法についても、複数の画像の画素出力を画素ごとに加重加算する方法や複数の画像の画素出力を画素ごとに被写体の明るさに応じて選択する方法などが考えられる。測光センサの各画素を２種類の画素領域で構成してダイナミックレンジを拡大した画像を生成する方法についても、画素ごとに２種類の画素領域の出力を加重加算する方法や画素ごとに被写体の明るさに応じていずれかの画素領域の出力を選択する方法が考えられる。しかし、ダイナミックレンジを拡大した画像を生成する手法はこれらの方法に限定されるものではない。本実施形態では、一例として、測光センサ１０７の各画素を２種類の画素領域で構成して、画素ごとに被写体の明るさに応じていずれかの画素領域の出力を選択する方法を用いる。また、測光センサ１０７の各画素の低感度の画素領域と高感度の画素領域の感度は、図６で示すように、ＢＶ−７〜ＢＶ１６まで測光可能なように設定する。
【００２７】
図６はＢＶ値と２４ビットの高ダイナミックレンジ画像の画素出力の対応表である。図６より、測光センサ１０７はＢＶ−７〜ＢＶ１６まで測光可能で、撮像装置に要求される測光範囲（ＢＶ−５〜ＢＶ１５）を網羅している。画素出力は０〜１６，７７７，２１５である。
【００２８】
図４（ｂ）は撮影シーンと測光センサ１０７の画素の関係を表している。測光センサ１０７の画素数は横３６画素、縦２４画素の８６４画素のセンサとする。図４（ｃ）の画像データの太枠内の一部画素出力を図４（ｄ）、図４（ｅ）に示す。
【００２９】
例えば、図４（ａ）及び図６より、山部分（ＢＶ１）の画素出力は２５５、顔部分（ＢＶ９）の画素出力は６５，５３５、空部分（ＢＶ１２）の画素出力は５２４，２８７となる。太陽部分（ＢＶ２０）の画素出力はＢＶ１７相当の１６，７７７，２１５で飽和となり、正しく測光出来ない。しかし、撮像装置に要求される測光範囲（ＢＶ−５〜ＢＶ１５）外であり、後述するステップＳ２０５の被写体認識、ステップＳ２０６の輝度平均でも問題なく処理できる。
【００３０】
次のステップＳ２０２〜Ｓ２０７の演算では、Ｓ２０１で取得した２４ビットの高ダイナミックレンジ画像から所定のデータ量である１４ビットデータ（０〜１６，３８３）を抽出し、各種演算を行う。撮像装置に要求される測光範囲（ＢＶ−５〜ＢＶ１５）を測光するためには、２０段分のダイナミックレンジが必要である。しかし、画面内の輝度差は１４段以内となるシーンが多い。そのため、リニアの値の２４ビットに対して、適正な１４ビット（圧縮データ）を抽出すれば、適正な処理をすることが出来る。
【００３１】
また、ＢＶ値はログ（対数：ｌｏｇ）の値である。それに対して、画素出力はリニアな値のため、２のべき乗単位で変化する。つまり、ログの値の１段の増減は、リニアの値で１ビット増減となる。また、リニアの値で１ビットの増減はビットシフトで表現できる。つまり、２４ビットに対して、１４ビットの抽出はビットシフトで表わされる。
【００３２】
例えば、ＢＶ０〜ＢＶ１４（画素出力６４〜２，０９７，１５１）の１４段を抽出するためには、６ビットシフトすることで画素出力０〜１６，３８３に変換される。ただし２，０９７，１５２以上の画素出力はビットシフトしても１４ビット以上となるため、１６，３８３にクリップする必要がある。
【００３３】
また、後述するステップＳ２０５の被写体認識、ステップＳ２０６の輝度平均処理を、２４ビットデータを圧縮した１４ビットデータで行うことにより、演算量を削減している。このことにより、回路規模の縮小と処理時間の短縮を図ることが可能となる。
【００３４】
以降、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３では適正なビットシフト量の決定方法を示す。ステップＳ２０２でカメラマイコン１０１は、画像データの各画素出力における最上位ビットのヒストグラムを生成する。
【００３５】
図７は測光センサ１０７の画素出力と最上位ビットの対応関係を示す図である。図４（ｄ）、図４（ｅ）の各画素出力の最上位ビットはそれぞれ図５（ｆ）、図５（ｇ）のようになる。山部分（２５５）の最上位ビットは８ビット、顔部分（６５，５３５）は１６ビット、空部分（５２４，２８７）は１８ビット、太陽部分（１６，７７７，２１５）は２４ビットとなり、各最上位ビットにカウントする。画像データ図４（ａ）に対して、図８の様な最上位ビットのヒストグラムが生成される。
【００３６】
ステップＳ２０３でカメラマイコン１０１は、ステップＳ２０２で算出したヒストグラムから画像のビットシフト量を決定する。ビットシフト量を決定する演算の一例を示す。
【００３７】
まず初めに、ヒストグラムの上位ビットからの累積ヒストを算出する。図８のヒストグラムに対して、上位ビットからの累積ヒストグラムは図９となる。次に、累積ヒストグラムが所定の閾値よりも大きくなる最上位ビットを求める。図９の例では、閾値を２０％としたとき、閾値よりも累積ヒストグラムが大きくなる最上位ビット（以下閾値超え最上位ビット）は１８ビットである。
【００３８】
次に、２４ビットデータを所定のデータ量に圧縮したときに、閾値超え最上位ビットが所定の出力となるようなビットシフト量を決定する。ここでは、２４ビットデータ（０〜１６，７７７，２１５）を１４ビットデータ（０〜１６，３８３）に圧縮する例を示す。また、２４ビットデータの閾値超え最上位ビット１８ビットを、１４ビットデータに圧縮した後に、所定の出力１３ビットとなるビットシフト量を決定する。
【００３９】
このビットシフト量は以下の式によって求められる。
（ビットシフト量）＝Ｍａｘ｛（閾値超え最上位ビット）−（所定の出力ビット），０｝                                                                …（式１）
上記式より、ビットシフト量は５ビットとなる。
【００４０】
ステップＳ２０４でカメラマイコン１０１は、ステップＳ２０３で決定したビットシフト量を用いて画像データを所定のデータ量に圧縮する。ただし、ビットシフトしても所定のデータ量を超える場合は、所定のデータ量になるようクリップする。
【００４１】
図１０は、２４ビットデータ（０〜１６，７７７，２１５）を所定のデータ量である１４ビットデータ（０〜１６，３８３）に圧縮したときの例である。横軸を画素出力と最上位ビット、縦軸をＳ２０４でビットシフト処理とクリップ処理を行った後の画素出力と最上位ビットとし、ビットシフト量は５ビットである。また、図４（ｄ）、（ｅ）の５ビットシフト後の出力を図５（ｈ）、（ｉ）に示す。
【００４２】
図１０、図４、図５より、顔部分の画素出力６５，５３５（最上位ビット１６ビット）は、５ビットシフトすると２，０４７となる。太陽部分の画素出力１６，７７７，２１５（最上位ビット２４ビット）は、５ビットシフトすると５２４，２８７となる。これは、所定のデータ量１４ビット（０〜１６，３８３）の範囲外のため、１６，３８３にクリップする。
【００４３】
ステップＳ２０５でカメラマイコン１０１は、ステップＳ２０４で生成した所定のデータ量の画像データを用いて既知の被写体認識処理を行う。この被写体認識処理においては、被写界を照射する光源を判定する光源判定処理（ＡＷＢ）、肌色などの特徴色を抽出する特徴色抽出処理、被写体をブロックマッチングなどの手法で追跡する追跡処理、および顔などの特徴領域を抽出する顔認識処理などが行われる。なお、被写体認識処理で行われる上記の処理については本発明とは直接関係がないので詳細説明を省略する。
【００４４】
ステップＳ２０６でカメラマイコン１０１は、ステップＳ２０４で生成した所定のデータ量の画像データを用いて輝度平均演算を行う。例えば、測光センサ１０７の画素を図５（ｊ）の様に縦６画素、横６画素を１ブロックとして、横６、縦４の２４個のエリアに分ける。ステップＳ２０４で算出した１４ビット画像データを用いて、エリア毎の測光出力値Ｙを算出する。
【００４５】
次に、エリア毎の測光出力値Ｙと後述する露出制御値用重み付け係数ｋとの加重平均値Ｙｗを以下の式から算出する。
【００４６】
Ｙｗ＝ΣＹｉｊ×ｋｉｊ                          …（式２）
Ｙｉｊ、ｋｉｊは、それぞれエリア毎の測光出力値Ｙと露出制御値用重み付け係数ｋを示している。ｉは横方向、ｊは縦方向のエリアの番号で、エリアの分割数に応じて合計する数が変わる。
【００４７】
露出制御用重み付け係数ｋは、カメラ１００の撮像モード、測光モードや撮影シーンなどに応じて各測光エリアの測光出力値の重み付けを変えるための係数である。例えば、測光モードが中央重点測光モードであれば、画像の中央付近の測光エリアに対する重み付け係数を画像の周辺付近に対する重み付け係数よりも大きくする。また、特徴領域検出機能を有する場合、特徴領域検出機能を用いる撮像モードでは特徴領域に対応する測光エリアに対する重み付け係数を他の測光エリアに対する重み付け係数よりも大きくする。
【００４８】
また、被写界の状況に応じてどのような撮影シーンかを自動判別するシーン判別機能を有する場合、判別されたシーンに最適な重み付け係数をそれぞれの測光エリアに対して設定する。露出制御用重み付け係数ｋは本実施形態とは直接関係がないため、これ以上の詳細説明は省略する。
【００４９】
ステップＳ２０７でカメラマイコン１０１は、ステップＳ２０４で算出したＹｗに対して、ビットシフト量を換算する。図４の例では、５ビットシフトした分の２の５乗をかけることで、２４ビットデータの出力相当に戻す。
【００５０】
そしてカメラマイコン１０１は、ビットシフト量に応じた換算処理がなされた加重平均値Ｙｗ、蓄積時間などから得られる被写体輝度（測光値）に基づいて、本撮影時の露出制御値（シャッタ速度、絞り値、感度など）を算出する。なお、露出制御値の決定方法は本実施形態とは直接関係がなく、また任意の方法を採用しうるためその詳細説明は省略する。例えば、得られた測光値とメモリ１０２に予め記憶したプログラム線図とに基づいて本撮影時の露出制御値とする方法でもよい。
【００５１】
上記手法により、各種演算量を圧縮しつつ、適正な測光演算処理を行うことが可能となる。以上で第１の実施形態の説明を終わる。
【００５２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態によるカメラのストロボ発光量決定方法について説明する。なお、第２の実施形態における撮像装置の構成は、図１に示すカメラの構成と同様である。
【００５３】
図１１に示すフローチャートを参照して、カメラ本体１００とストロボ３００の動作について説明する。なお、ここではストロボ撮影時の動作に限定して説明する。
【００５４】
ステップＳ３０１でカメラマイコン１０１は、プリ発光直前の画像データを生成しメモリ１０２に保持する。ステップＳ３０２でカメラマイコン１０１は、プリ発光を行い、プリ発光時の画像データを生成しメモリ１０２に保持する。
【００５５】
ステップＳ３０３でカメラマイコン１０１は、プリ発光時の画像データからプリ発光前の画像データを差し引いた反射光画像データを得る。これにより、外光の光の影響を除いたストロボ光のみの画像データが得られる。この画像データをメモリ１０２に保持する。
【００５６】
ステップＳ３０４でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０２もしくはステップＳ３０３で取得したどちらかの画像データの最上位ビットのヒストグラムを生成する。この処理は、第１の実施形態のステップＳ２０３の説明と重複するため、処理の詳細説明は省略する。
【００５７】
ステップＳ３０５でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０４で算出したヒストグラムから画像のビットシフト量を決定する。この処理は、第１の実施形態のステップＳ２０３の説明と重複するため、処理の詳細説明は省略する。ただし、第１の実施形態に対して、ストロボの発光量を決定する場合には、近距離にある物体の反射光を正確に検出する必要がある。そのため、閾値はＡＥ処理時よりも低くする。これより、ビットシフト後の画像において、近距離にある物体の反射光が飽和することを抑制する。
【００５８】
ステップＳ３０６でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０４で決定したビットシフト量を用いてステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３で取得した画像データを所定のデータ量に圧縮する。ただし、ビットシフトしても所定のデータ量を超える場合は、所定のデータ量になるようクリップする。本処理は、第１の実施形態のステップＳ２０４の説明と重複するため、処理の詳細説明は省略する。
【００５９】
ステップＳ３０７でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０６で生成した画像を用いて既知の被写体認識処理を行う。この被写体認識処理においては、肌色などの特徴色を抽出する特徴色抽出処理、顔などの特徴領域を抽出する顔認識処理などが行われる。なお、被写体認識処理で行われる上記の処理については本発明とは直接関係がないので詳細説明を省略する。
【００６０】
ステップＳ３０８でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０６で生成した画像データを用いて反射光平均演算を行う。第１の実施形態と同様、エリア毎の測光出力値Ｙと後述する発光量制御値用の重み付け係数ｋｓとの加重平均値Ｙｓを算出する。この処理は、第１の実施形態のステップＳ２０６の説明と重複するため、処理の詳細説明は省略する。
【００６１】
ステップＳ３０９でカメラマイコン１０１は、ステップＳ３０８で算出したＹｓに対して、ビットシフト量を換算する。この処理は、第１の実施形態のステップＳ２０７の説明と重複するため、処理の詳細説明は省略する。
【００６２】
ステップＳ３１０でカメラマイコン１０１は、ビットシフト量に応じた換算処理がなされたプリ発光反射光輝度値Ｙsをメモリ１０２に予め用意しておいた対数変換テーブルに基づいて対数変換し、対数変換後のプリ発光反射光輝度値Ｙslogを求める。得られたプリ発光反射光輝度値Ｙslogから適正輝度値Ｙt（対数）との差分ＤＦ＝Ｙslog−Ｙtを求める。この差分ＤＦ（プリ発光での輝度と適正輝度との差分段数）とプリ発光の発光量から本発光の発光量ＡＮＳＷＥＲを決定する。
【００６３】
ＡＮＳＷＥＲ＝（プリ発光の発光量）＋ ＤＦ            …（式４）
この本発光の発光量ＡＮＳＷＥＲをカメラマイコン１０１に送り、カメラマイコン１０１からストロボマイコン３０１に発光量を送る。
【００６４】
最後にステップＳ３１１でカメラマイコン１０１からストロボマイコン３０１に発光の指令を出し、ストロボマイコン３０２が光量制御装置３０２を制御して本発光を実行し、本撮影を行う。以上で第２の実施形態の説明を終わる。
【００６５】
上記手法により、ストロボ発光量決定時のように、被写体輝度が低輝度から高輝度まで広くばらけるような状況であっても、範囲各種演算量を圧縮しつつ、適正な測光演算処理を行うことが可能となる。
【００６６】
以上、本発明の好ましい２つの実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、上記の２つの実施形態では、撮像装置のような撮像機能を有する露出制御装置の例を説明したが、撮像機能を有していない露出制御装置であってもよい。撮像機能を有していない露出制御装置の場合、外部機器から入力された画像データに基づいて露出制御値の算出を行えばよい。
【００６７】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１００：カメラ本体、１０１：カメラマイコン、１０２：メモリ、１０３：撮像素子、１０４：シャッター、１０５：ミラー、１０７：測光センサ、２００：撮影レンズ、２０１：レンズマイコン、３００：ストロボ、３０１：ストロボマイコン
【図１】
0006467190.tif 000002
【図２】
0006467190.tif 000003
【図３】
0006467190.tif 000004
【図４】
0006467190.tif 000005
【図５】
0006467190.tif 000006
【図６】
0006467190.tif 000007
【図７】
0006467190.tif 000008
【図８】
0006467190.tif 000009
【図９】
0006467190.tif 000010
【図１０】
0006467190.tif 000011
【図１１】
0006467190.tif 000012