(57)【要約】      （修正有）【課題】逆光の判断を簡易な構成によりに行うことができ、逆光シーンで発生しやすい背景の白トビを抑え、被写体が暗くなるのを防止することができる方法を提供する。【解決手段】逆光判断回路８０は、ＣＰＵ１０から入力されたブロックＥＶ値及び基準平均ＥＶ値に基づいて画像中の明ブロックを検出し、その結果をＣＰＵ１０に出力する。露出補正リミット値算出回路８２は、逆光判断回路８０から入力された逆光判断結果及び明ブロックの数に基づいて、露出補正リミット値を算出し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、露出補正リミット値及び通常露出値に基づいて撮像露出値を算出する。絞り値算出回路８４は、ＣＰＵ１０から入力された撮像感度に基づいて、所定の距離にフラッシュが到達するように絞り値を仮に決定し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、所定の距離にフラッシュが到達するように絞り値とシャッタースピードを決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界の画像を撮像する撮像手段と、
前記画像を所定のブロックに分割し、各ブロックの輝度レベルを測定する輝度測定手段と、
前記画像中の所定の基準領域の平均輝度レベルを算出する基準平均輝度レベル算出手段と、
前記基準領域の平均輝度レベルと各ブロックの輝度レベルとを比較して、輝度レベルが高い明ブロックを抽出する明ブロック抽出手段と、
前記明ブロックの平均輝度レベル及び前記基準領域の平均輝度レベルに基づいて逆光判断を行う逆光判断手段と、
前記逆光判断の結果に基づいて露出値を算出し、露出を制御する露出制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記明ブロック抽出手段は、前記ブロックの輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第１の所定値より大きいブロックを明ブロックとして抽出することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記明ブロック抽出手段は、前記明ブロックの数をカウントし、
前記逆光判断手段は、前記画像中の明ブロックが所定数以上の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行う一方、前記明ブロックが所定数未満の場合に、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことを特徴とする請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記逆光判断手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第２の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項５】
前記逆光判断手段は、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第３の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光手段を更に備え、
前記露出制御手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項７】
前記明ブロック抽出手段は、前記明ブロックの数をカウントし、
前記逆光判断手段により逆光と判断された場合に、前記明ブロックの平均輝度レベル、前記基準領域の平均輝度レベル及び前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出し、前記露出値を補正する露出値補正手段を更に備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項８】
前記露出値補正手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値より大きい場合に、前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出して前記露出値を補正する一方、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値以下の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光手段と、
前記逆光判断手段により逆光と判断された場合に、前記閃光手段により所定の距離まで照明されるような絞り値を算出する絞り値算出手段とを更に備え、
前記露出制御手段は、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を優先的に使用することを特徴とする請求項１から５、７又は８のいずれか１項記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記露出制御手段は、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を使用したときに、シャッタースピードの精度を維持可能な上限値を越える場合に、前記算出された絞り値より狭い絞り値を使用することを特徴とする請求項９記載の撮像装置。
【請求項１１】
主要被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出手段を更に備え、
前記絞り値算出手段は、前記閃光手段により前記被写体距離まで照明されるような絞り値を算出することを特徴とする請求項９又は１０記載の撮像装置。
【請求項１２】
被写界の画像を撮像する撮像工程と、
前記画像を所定のブロックに分割し、各ブロックの輝度レベルを測定する輝度測定工程と、
前記画像中の所定の基準領域の平均輝度レベルを算出する基準平均輝度レベル算出工程と、
前記基準領域の平均輝度レベルと各ブロックの輝度レベルとを比較して、輝度レベルが高い明ブロックを抽出する明ブロック抽出工程と、
前記明ブロックの平均輝度レベル及び前記基準領域の平均輝度レベルに基づいて逆光判断を行う逆光判断工程と、
前記逆光判断の結果に基づいて露出値を算出し、露出を制御する露出制御工程と、
を備えることを特徴とする露出制御方法。
【請求項１３】
前記明ブロック抽出工程において、前記ブロックの輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第１の所定値より大きいブロックを明ブロックとして抽出することを特徴とする請求項１２記載の露出制御方法。
【請求項１４】
前記明ブロックの数をカウントする工程を更に備え、
前記逆光判断工程において、前記画像中の明ブロックが所定数以上の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行う一方、前記明ブロックが所定数未満の場合に、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことを特徴とする請求項１２又は１３記載の露出制御方法。
【請求項１５】
前記逆光判断工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第２の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項記載の露出制御方法。
【請求項１６】
前記逆光判断工程において、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第３の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項記載の露出制御方法。
【請求項１７】
撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光工程を更に備え、
前記露出制御工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項記載の露出制御方法。
【請求項１８】
前記明ブロックの数をカウントする工程と、
前記逆光判断工程により逆光と判断された場合に、前記明ブロックの平均輝度レベル、前記基準領域の平均輝度レベル及び前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出し、前記露出値を補正する露出値補正工程と、
を更に備えることを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項記載の露出制御方法。
【請求項１９】
前記露出値補正工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値より大きい場合に、前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出して前記露出値を補正する一方、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値以下の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする請求項１８記載の露出制御方法。
【請求項２０】
撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光工程と、
前記逆光判断工程により逆光と判断された場合に、前記閃光工程により所定の距離まで照明されるような絞り値を算出する絞り値算出工程とを更に備え、
前記露出制御工程において、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を優先的に使用することを特徴とする請求項１２から１６、１８又は１９のいずれか１項記載の露出制御方法。
【請求項２１】
前記露出制御工程において、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を使用したときに、シャッタースピードの精度を維持可能な上限値を越える場合に、前記算出された絞り値より狭い絞り値を使用することを特徴とする請求項２０記載の露出制御方法。
【請求項２２】
主要被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出工程を更に備え、
前記絞り値算出工程において、前記閃光工程により前記被写体距離まで照明されるような絞り値を算出することを特徴とする請求項２０又は２１記載の露出制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像装置及び露出制御方法に係り、特に画像の撮像時に露出を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画面内の明るさの分布を参照して露出を制御することが提案されている（特許文献１）。また、特許文献２及び３には、撮影した画像に対して逆光補正処理を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２９５２５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２３５９５６号公報
【特許文献３】特開２００４−３４１９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術は、画面内の明部と暗部のいずれかに露出を合わせるものであるが、露出を合わせる明部又は暗部の面積が画面全体に対して小さい場合には、画面全体の露出がオーバー又はアンダーになってしまうという問題があった。
【０００４】
特許文献２の技術は、逆光状態（主要被写体に対して背景の方が明るい状態ないし画像中のコントラストの差が大きい状態）の判定を行う際に、パターンが合致しないと逆光と判断されない場合があるため、シーンタフネス性に欠けるという問題があった。また、特許文献２には、輝度分布ヒストグラムを作成することが記載されているが、処理が煩雑であるため、リアルタイムの処理（例えば、スルー画表示）が困難という問題があった。
【０００５】
特許文献３の技術は、暗画素及び明画素の割合から撮影画像が逆光人物画像であるかどうかを決定するものであるが、画素単位で明度の判定を行うため処理に時間がかかり、リアルタイムの処理ができないという問題があった。また、特許文献３には、逆光人物画像に適した画像処理について具体的に記載されていないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、逆光の判断を簡易な構成により行うことができ、逆光シーンで発生しやすい背景の白トビを抑えると同時に、被写体が暗くなるのを防止することができる撮像装置及び露出制御方法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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本願発明１に係る撮像装置は、被写界の画像を撮像する撮像手段と、前記画像を所定のブロックに分割し、各ブロックの輝度レベルを測定する輝度測定手段と、前記画像中の所定の基準領域の平均輝度レベルを算出する基準平均輝度レベル算出手段と、前記基準領域の平均輝度レベルと各ブロックの輝度レベルとを比較して、輝度レベルが高い明ブロックを抽出する明ブロック抽出手段と、前記明ブロックの平均輝度レベル及び前記基準領域の平均輝度レベルに基づいて逆光判断を行う逆光判断手段と、前記逆光判断の結果に基づいて露出値を算出し、露出を制御する露出制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本願発明１によれば、各ブロックの輝度レベル（例えば、ＥＶ値）に基づいて明ブロックを抽出することにより、逆光の判断を簡易な構成により正確に行うことができる。
【０００９】
本願発明２は、本願発明１の撮像装置において、前記明ブロック抽出手段は、前記ブロックの輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第１の所定値より大きいブロックを明ブロックとして抽出することを特徴とする。
【００１０】
本願発明３は、本願発明１又は２の撮像装置において、前記明ブロック抽出手段は、前記明ブロックの数をカウントし、前記逆光判断手段は、前記画像中の明ブロックが所定数以上の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行う一方、前記明ブロックが所定数未満の場合に、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことを特徴とする。
【００１１】
本願発明４は、本願発明１から３の撮像装置において、前記逆光判断手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第２の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする。
【００１２】
本願発明５は、本願発明１から４の撮像装置において、前記逆光判断手段は、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第３の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする。
【００１３】
本願発明３から５によれば、明ブロックの数が多く逆光の影響が大きい場合には、前記明ブロックの平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことにより逆光と判断されやすくする。一方、明ブロックの数が少なく逆光の影響が小さい場合には、前記画像全体又は基準領域以外の領域と前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことにより逆光と判断されにくくする。これにより、逆光の影響が小さい場合に、露出補正を行うことにより被写体が暗くなるのを防止できる。
【００１４】
本願発明６は、本願発明１から５の撮像装置において、撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光手段を更に備え、前記露出制御手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする。
【００１５】
本願発明６によれば、上記の逆光判断の結果に基づいて、明ブロックに露出を合わせて白トビを防止するとともに、閃光手段により被写体を照明して被写体が暗くなるのを防止することができる。
【００１６】
本願発明７は、本願発明１から５の撮像装置において、前記明ブロック抽出手段は、前記明ブロックの数をカウントし、前記逆光判断手段により逆光と判断された場合に、前記明ブロックの平均輝度レベル、前記基準領域の平均輝度レベル及び前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出し、前記露出値を補正する露出値補正手段を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
本願発明８は、本願発明７の撮像装置において、前記露出値補正手段は、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値より大きい場合に、前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出して前記露出値を補正する一方、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値以下の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする。
【００１８】
本願発明７及び８によれば、明ブロックの平均輝度レベルと基準領域の平均輝度レベルとの差が大きい場合に（例えば、背景が明るい場合）、撮像露出値をアンダーにすることで画像の白トビを防止することができる。
【００１９】
本願発明９は、本願発明１から５、７又は８の撮像装置において、撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光手段と、前記逆光判断手段により逆光と判断された場合に、前記閃光手段により所定の距離まで照明されるような絞り値を算出する絞り値算出手段とを更に備え、前記露出制御手段は、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を優先的に使用することを特徴とする。
【００２０】
本願発明９によれば、逆光時に、所定の距離まで閃光（フラッシュ）が到達するように、絞り値及びシャッタースピードを制御することにより被写体が暗くなるのを防止することができる。
【００２１】
本願発明１０は、本願発明９の撮像装置において、前記露出制御手段は、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を使用したときに、シャッタースピードの精度を維持可能な上限値を越える場合に、前記算出された絞り値より狭い絞り値を使用することを特徴とする。
【００２２】
本願発明１０によれば、シャッタースピードがメカシャッターの精度が損なわれるほど高速になる場合には、絞りを必要最小限狭くすることにより、シャッタースピードの精度を維持しつつ、被写体が暗くなるのを防止することができる。
【００２３】
本願発明１１は、本願発明９又は１０の撮像装置において、主要被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出手段を更に備え、前記絞り値算出手段は、前記閃光手段により前記被写体距離まで照明されるような絞り値を算出することを特徴とする。
【００２４】
本願発明１１によれば、主要被写体まで閃光（フラッシュ）が到達するように、絞り値及びシャッタースピードを制御することにより被写体が暗くなるのを防止することができる。
【００２５】
本願発明１２に係る露出制御方法は、被写界の画像を撮像する撮像工程と、前記画像を所定のブロックに分割し、各ブロックの輝度レベルを測定する輝度測定工程と、前記画像中の所定の基準領域の平均輝度レベルを算出する基準平均輝度レベル算出工程と、前記基準領域の平均輝度レベルと各ブロックの輝度レベルとを比較して、輝度レベルが高い明ブロックを抽出する明ブロック抽出工程と、前記明ブロックの平均輝度レベル及び前記基準領域の平均輝度レベルに基づいて逆光判断を行う逆光判断工程と、前記逆光判断の結果に基づいて露出値を算出し、露出を制御する露出制御工程とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本願発明１３は、本願発明１２の露出制御方法において、前記明ブロック抽出工程において、前記ブロックの輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第１の所定値より大きいブロックを明ブロックとして抽出することを特徴とする。
【００２７】
本願発明１４は、本願発明１２又は１３の露出制御方法において、前記明ブロックの数をカウントする工程を更に備え、前記逆光判断工程において、前記画像中の明ブロックが所定数以上の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行う一方、前記明ブロックが所定数未満の場合に、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルと前記基準領域の平均輝度レベルとに基づいて逆光判断を行うことを特徴とする。
【００２８】
本願発明１５は、本願発明１２から１４の露出制御方法において、前記逆光判断工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第２の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする。
【００２９】
本願発明１６は、本願発明１２から１５の露出制御方法において、前記逆光判断工程において、前記画像全体又は前記基準領域以外の領域の平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第３の所定値より大きい場合に逆光と判断することを特徴とする。
【００３０】
本願発明１７は、本願発明１２から１６の露出制御方法において、撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光工程を更に備え、前記露出制御工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする。
【００３１】
本願発明１８は、本願発明１２から１６の露出制御方法において、前記明ブロックの数をカウントする工程と、前記逆光判断工程により逆光と判断された場合に、前記明ブロックの平均輝度レベル、前記基準領域の平均輝度レベル及び前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出し、前記露出値を補正する露出値補正工程とを更に備えることを特徴とする。
【００３２】
本願発明１９は、本願発明１８の露出制御方法において、前記露出値補正工程において、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値より大きい場合に、前記明ブロックの個数に基づいて露出値補正量を算出して前記露出値を補正する一方、前記明ブロックの平均輝度レベルから前記基準領域の平均輝度レベルを引いた値が第４の所定値以下の場合に、前記明ブロックの平均輝度レベルから露出値を求めることを特徴とする。
【００３３】
本願発明２０は、本願発明１２から１６、１８又は１９の露出制御方法において、撮像時に閃光を発して被写体を照明する閃光工程と、前記逆光判断工程により逆光と判断された場合に、前記閃光工程により所定の距離まで照明されるような絞り値を算出する絞り値算出工程とを更に備え、前記露出制御工程において、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を優先的に使用することを特徴とする。
【００３４】
本願発明２１は、本願発明２０の露出制御方法において、前記露出制御工程において、前記算出された絞り値より開放側の絞り値を使用したときに、シャッタースピードの精度を維持可能な上限値を越える場合に、前記算出された絞り値より狭い絞り値を使用することを特徴とする。
【００３５】
本願発明２２は、本願発明２０又は２１の露出制御方法において、主要被写体までの被写体距離を算出する被写体距離算出工程を更に備え、前記絞り値算出工程において、前記閃光工程により前記被写体距離まで照明されるような絞り値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、逆光の判断を簡易な構成により正確に行うことができる。更に、明ブロックの輝度レベルの平均値と画面全体の輝度レベルの平均値との差が大きい場合に、撮像露出値をアンダーにすることにより画像の白トビを防止することができると同時に、所定の距離まで閃光（フラッシュ）が到達するように、絞り値及びシャッタースピードを制御することにより被写体が暗くなるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置及び露出制御方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３８】
［撮像装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の主要構成を示すブロック図である。図１に示す撮像装置１は、静止画や動画の記録及び再生機能を備えた電子カメラであり、撮像装置１全体の動作は中央処理装置（ＣＰＵ）１０によって統括制御される。ＣＰＵ１０は、所定のプログラムに従って本カメラシステムを制御する制御手段として機能するとともに、自動露出（ＡＥ）演算、自動焦点調節（ＡＦ）演算、ホワイトバランス（ＷＢ）調整演算等、各種演算を実施する演算手段として機能する。電源回路１２は、電源制御部及び電源電池を備えており、本カメラシステムの各ブロックに動作電力を供給する。
【００３９】
ＣＰＵ１０には、バス１４を介してＲＯＭ（Read Only Memory）１６及びＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）１８が接続されている。ＲＯＭ１６には、ＣＰＵ１０が実行するプログラム及び制御に必要な各種データ等が格納され、ＥＥＰＲＯＭ１８には、撮像素子（ＣＣＤ）３６の画素欠陥情報、撮像素子１の動作に関する各種定数／情報等が格納されている。
【００４０】
また、メモリ（ＳＤＲＡＭ、Synchronous Dynamic Random Access Memory）２０は、プログラムの展開領域及びＣＰＵ１０の演算作業用領域として利用されるとともに、画像データや音声データの一時記憶領域として利用される。ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）２２は、画像データ専用の一時記憶メモリであり、Ａ領域とＢ領域を含んでいる。なお、メモリ２０とＶＲＡＭ２２は共用することが可能である。
【００４１】
撮像装置１には、電源スイッチ、動作モード選択スイッチ、撮像モード設定スイッチ、撮像スイッチ、メニュー／ＯＫキー、十字キー、キャンセルキー等の操作スイッチ２４が設けられている。これら各種の操作スイッチからの信号はＣＰＵ１０に入力され、ＣＰＵ１０は入力信号に基づいて撮像装置１の各回路を制御し、例えば、レンズ駆動制御、撮像動作制御、画像処理制御、画像データの記録／再生制御、画像表示装置２６の表示制御等を行う。
【００４２】
電源スイッチは、撮像装置１の電源のオン・オフ制御するための操作手段である。動作モード選択スイッチは、静止画の撮像を行う静止画モード、動画の撮像を行う動画モード及び撮像された画像の再生を行う再生モードの間で動作モードを切り替えるための操作手段である。撮像モード設定スイッチは、撮像装置１０の撮像モードを切り替えるスイッチとして機能する。ここで、撮像モードは、例えば、シーンポジション（例えば、ナチュラルフォト、人物、風景、スポーツ、夜景、水中撮像、接写（花等）又はテキスト文章撮像）に応じてフォーカスや露出を最適化して撮像するためのシーンポジションモード、フォーカスや露出を自動的に設定するオートモード、フォーカスや露出をマニュアルで設定可能なマニュアルモード又は動画撮像モードである。撮像スイッチは、撮像開始の指示を入力する操作ボタンであり、半押し時にオンするＳ１スイッチと、全押し時にオンするＳ２スイッチとを有する２段ストローク式のスイッチで構成されている。メニュー／ＯＫキーは、画像表示装置２６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行等を指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キーは、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタン（カーソル移動操作手段）として機能する。また、十字キーの上キー及び下キーは撮像時のズームスイッチあるいは再生時の再生ズームスイッチとして機能し、左キー及び右キーは再生モード時のコマ送り（順方向／逆方向送り）ボタンとして機能する。キャンセルキーは、選択項目等所望の対象の消去や指示内容の取り消し、あるいは１つ前の操作状態に戻す時等に使用される。フラッシュボタンは、フラッシュモードを切り替えるボタンとして機能し、撮像モードの下、フラッシュボタンを押圧操作することにより、フラッシュモードが、フラッシュ発光／発光禁止の各モードに設定される。
【００４３】
画像表示装置２８は、カラー表示可能な液晶モニタで構成されている。画像表示装置２６は、撮像時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、記録済み画像を再生表示する手段として利用される。また、画像表示装置２６は、ユーザインターフェース用の表示画面としても利用され、メニュー情報や選択項目、設定内容等の情報が表示される。なお、画像表示装置２６としては、液晶モニタのほか、有機ＥＬ（electro-luminescence）等の他の方式の表示装置を用いることも可能である。
【００４４】
撮像装置１は、メディアソケット（メディア装着部）２８を有し、メディアソケット２８には記録メディア３０を装着することができる。記録メディア３０の形態は特に限定されず、ｘＤピクチャカード（登録商標）、スマートメディア（登録商標）に代表される半導体メモリカード、可搬型小型ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク等、種々の媒体を用いることができる。メディアコントローラ３２は、メディアソケット２８に装着される記録メディア３０に適した入出力信号の受渡しを行うために所要の信号変換を行う。
【００４５】
また、撮像装置１は、パーソナルコンピュータその他の外部機器と接続するための通信手段として外部接続インターフェース部（外部接続Ｉ／Ｆ）３４を備えている。撮像装置１は、図示せぬＵＳＢケーブル等を用いて撮像装置１と外部機器を接続することにより、外部機器との間でデータの受渡しが可能となる。なお、撮像装置１と外部機器との間の通信方式はＵＳＢに限定されるものではなく、IEEE1394やBluetooth（登録商標）、その他の通信方式を適用してもよい。
【００４６】
次に、撮像装置１の撮像機能について説明する。モード選択スイッチによって撮像モードが選択されると、撮像素子３６（以下、ＣＣＤ３６という）を含む撮像部に電源が供給され、撮像可能な状態になる。なお、撮像素子３６としては、ＣＣＤのほか、ＣＭＯＳ等の他の撮像素子を用いることもできる。
【００４７】
レンズユニット３８は、フォーカスレンズ４０及びズームレンズ４２を含む撮像レンズ４４と、絞り兼用メカシャッター４６とを含む光学ユニットである。撮像レンズ４４のフォーカシングは、フォーカスレンズ４０をフォーカスモータ４０Ａによって移動させることにより行われ、ズーミングは、ズームレンズ４２をズームモータ４２Ａで移動させることにより行われる。フォーカスモータ４０Ａとズームモータ４２Ａは、それぞれフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このフォーカスモータドライバ４０Ｂとズームモータドライバ４２Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００４８】
絞り４６は、いわゆるターレット型絞りで構成されており、Ｆ２．８からＦ８の絞り孔が穿孔されたターレット板を回転させて絞り値（Ｆ値）を変化させる。この絞り４６の駆動はアイリスモータ４６Ａによって行われる。アイリスモータ４６Ａはアイリスモータドライバ４６Ｂにより駆動制御される。ＣＰＵ１０は、このアイリスモータドライバ４６Ｂに制御信号を出力して制御する。
【００４９】
レンズユニット３８を通過した光は、ＣＣＤ３６の受光面に結像される。ＣＣＤ３６の受光面には多数の受光素子（例えば、フォトダイオード）が２次元的に配列されており、各受光素子に対応して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。ＣＣＤ３６は、各受光素子の電荷蓄積時間（シャッタースピード）を制御する電子シャッター機能を有している。ＣＰＵ１０は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）４８を介してＣＣＤ３６での電荷蓄積時間を制御する。また、ＣＰＵ１０は、ＣＣＤ３６に対して、ＯＦＤ（Overflow Drain）の電位を制御して、ＣＣＤ３６を構成する受光素子に蓄積される信号電荷の上限値を調整する。
【００５０】
ＣＣＤ３６の受光面に結像された被写体像は、各受光素子によって受光光量に応じた量の信号電荷に変換される。各受光素子に蓄積された信号電荷は、ＣＰＵ１０の指令に従いＴＧ４８から与えられる駆動パルス（読み出しパルス、垂直同期信号、水平同期信号、垂直駆動信号、水平駆動信号）に基づいて信号電荷に応じたアナログの電圧信号として順次読み出される。
【００５１】
ＣＣＤ３６から読み出されたアナログの電圧信号はアナログ処理部（ＣＤＳ／ＡＭＰ）５０に送られ、ここで画素ごとのＲ、Ｇ、Ｂ信号がサンプリングホールド（相関２重サンプリング処理）されて増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５２に加えられＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換器５２によってデジタル信号に変換された点順次のＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像入力コントローラ５４を介してメモリ２０に記憶される。アナログ処理部５０におけるＲ、Ｇ、Ｂ信号の増幅ゲインは、撮像感度（ＩＳＯ感度）に相当し、ＣＰＵ１０は、この増幅ゲインを調整することにより撮像感度を設定する。
【００５２】
画像信号処理回路５６は、同時化回路（単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴う色信号の空間的なズレを補間して色信号を同時式に変換する処理回路）、ホワイトバランス調整回路、階調変換処理回路（例えば、ガンマ補正回路）、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含む画像処理手段として機能し、ＣＰＵ１０からのコマンドに従ってメモリ２０を活用しながら、メモリ２０に記憶されたＲ、Ｇ、Ｂ信号に対して所定の信号処理を行う。
【００５３】
画像信号処理回路５６に入力されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は、画像信号処理回路５６において輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）に変換されるとともに、階調変換処理（例えば、ガンマ補正）等の所定の処理が施される。画像信号処理回路５６により処理された画像データはＶＲＡＭ２２に格納される。
【００５４】
撮像画像を画像表示装置２６にモニタ出力する場合、ＶＲＡＭ２２から画像データが読み出され、バス１４を介してビデオエンコーダ５８に送られる。ビデオエンコーダ５８は、入力された画像データを表示用の所定方式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合画像信号）に変換して画像表示装置２６に出力する。
【００５５】
ＣＣＤ３６から出力される画像信号によって、１コマ分の画像を表す画像データがＶＲＡＭ２２のＡ領域とＢ領域とで交互に書き換えられる。ＶＲＡＭ２２のＡ領域及びＢ領域のうち、画像データが書き換えられている方の領域以外の領域から、書き込まれている画像データが読み出される。このようにしてＶＲＡＭ２２内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される画像信号が画像表示装置２６に供給されることにより、撮像中のライブビュー画像がリアルタイムに画像表示装置２６に表示される。撮像者は、画像表示装置２６に表示されるライブビュー画像（スルー画）によって撮像画角を確認できる。
【００５６】
撮像スイッチが半押しされ、Ｓ１がオンすると、撮像装置１はＡＥ及びＡＦ処理を開始する。ＣＣＤ３６から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ５４を介してＡＦ検出回路６０及びＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２に入力される。
【００５７】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、ＣＣＤ３６からの画像信号に基づいてＡＥ処理を行う。ＡＥ処理の詳細については後述する。
【００５８】
また、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、自動ホワイトバランス調整時に、分割エリアごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を算出し、その算出結果をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、Ｒの積算値、Ｂの積算値、Ｇの積算値を得て、分割エリアごとにＲ／Ｇ及びＢ／Ｇの比を求め、これらＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇの値のＲ／Ｇ、Ｂ／Ｇ軸座標の色空間における分布等に基づいて光源種判別を行い、判別された光源種に応じてホワイトバランス調整回路のＲ、Ｇ、Ｂ信号に対するゲイン値（ホワイトバランスゲイン）を制御し、各色チャンネルの信号に補正をかける。
【００５９】
撮像装置１におけるＡＦ制御は、例えば、画像信号のＧ信号の高周波成分が極大になるようにフォーカスレンズ４０を移動させるコントラストＡＦが適用される。即ち、ＡＦ検出回路６０は、Ｇ信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、画面内（例えば、画面中央部）にあらかじめ設定されているフォーカス対象エリア内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部から構成される。
【００６０】
ＡＦ検出回路６０により求められた積算値のデータはＣＰＵ１０に通知される。ＣＰＵ１０は、フォーカスモータドライバ４０Ｂを制御してフォーカスレンズ４０を移動させながら、複数のＡＦ検出ポイント（フォーカス位置）における焦点評価値（ＡＦ評価値）を演算し、演算した焦点評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として決定する。そして、ＣＰＵ１０は、求めた合焦位置にフォーカスレンズ４０を移動させるようにフォーカスモータドライバ４０Ｂを制御する。なお、ＡＦ評価値の演算はＧ信号を利用する態様に限らず、輝度信号（Ｙ信号）を利用してもよい。
【００６１】
撮像スイッチが半押しされ、Ｓ１オンによってＡＥ／ＡＦ処理が行われ、撮像スイッチが全押しされ、Ｓ２オンによって記録用の撮像動作がスタートする。Ｓ２オンに応動して取得された画像データは画像信号処理回路５６において輝度／色差信号（Ｙ／Ｃ信号）に変換され、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ２０に格納される。
【００６２】
メモリ２０に格納されたＹ／Ｃ信号は、圧縮伸張回路６４によって所定のフォーマットに従って圧縮された後、メディアコントローラ３２を介して記録メディア３０に記録される。例えば、静止画についてはＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）形式、動画についてはＡＶＩ（Audio Video Interleaving）形式の画像ファイルとして記録される。
【００６３】
ＣＰＵ１０は、フラッシュ発光モードに設定された場合等に、フラッシュ制御回路６４にコマンドを送って動作させる。フラッシュ制御回路６６は、フラッシュ発光部（放電管）６８を発光させるための電流を供給するためのメインコンデンサを含んでおり、ＣＰＵ１０からのフラッシュ発光指令に従ってメインコンデンサの充電制御、フラッシュ発光部６８への放電（発光）のタイミング及び放電時間の制御等を行う。なお、フラッシュ発光手段としては、放電管に代えて発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることも可能である。
【００６４】
調光センサ７０は、被写体により反射されたストロボ光を受光して光電変換する。この調光センサ７０の光電変換により得られた光電流は、調光部７２に備えられたコンデンサに蓄電される。調光部７２は、上記コンデンサの蓄電状態をモニタし、コンデンサに所定量まで蓄電されたと判定すると、フラッシュ発光部６６に発光停止指令を出力する。フラッシュ発光部６６は、調光部７２からの発光停止指令に基づき放電管への電力供給をカットして発光を停止する。
【００６５】
モード選択スイッチにより再生モードが選択されると、記録メディア３０に記録されている最終の画像ファイル（最後に記録された画像ファイル）の圧縮データが読み出される。最後の記録に係る画像ファイルが静止画ファイルの場合、この読み出された画像圧縮データは、圧縮伸張回路７２を介して非圧縮のＹ／Ｃ信号に伸張され、画像信号処理回路５６及びビデオエンコーダ５８を介して表示用の信号に変換された後、画像表示装置２６に出力される。これにより、当該画像ファイルの画像内容が画像表示装置２６の画面上に表示される。
【００６６】
静止画の１コマ再生中（動画の先頭フレーム再生中も含む）に、十字キーの右キー又は左キーを操作することによって、再生対象の画像ファイルを切り替えること（順コマ送り／逆コマ送り）ができる。コマ送りされた位置の画像ファイルが記録メディア３０から読み出され、上記と同様にして静止画像や動画が画像表示装置２６に再生表示される。
【００６７】
また、再生モード時に、パーソナルコンピュータやテレビ等の外部ディスプレイがビデオ入出力端子７４を介して撮像装置１に接続されている場合には、記録メディア３０に記録されている画像ファイルはビデオ出力回路７６により処理されて外部ディスプレイに再生表示される。
【００６８】
［露出制御方法］
次に、本実施形態の露出制御方法について説明する。上記したように、ＣＣＤ３６から出力された画像信号はＡ／Ｄ変換後に画像入力コントローラ５４を介してＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２に入力される。
【００６９】
ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２は、１画面を所定の面積のブロック（例えば、１６×１６のブロックＢＬ［ｉ］（ｉ＝０，…，２５５））に分割し、このブロックごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号を積算する積算回路を含んでおり、この積算回路により積算した積算値をＣＰＵ１０に提供する。ＣＰＵ１０は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路６２から得た積算値に基づいて被写界の明るさ（被写界輝度）を検出する。そして、ＣＰＵ１０は、各ブロックの露出値（ブロックＥＶ値）ＥＶ［ｉ］（ｉ＝０，…，２５５）、及び画像中の基準領域の平均ＥＶ値（基準平均ＥＶ値）を算出し、図２に示すように、ブロックＥＶ値及び基準平均ＥＶ値を逆光判断回路８０に入力する。
【００７０】
ここで、基準領域とは、例えば、画像の中央の１又は複数（例えば、４つ）のブロックからなる領域、画像の右端から画像の横幅の約４分の１の距離の１又は複数（例えば、３つ）のブロックからなる領域又は被写体の検出処理により検出された特定の被写体（例えば、人物の顔）を含む領域である。
【００７１】
また、基準領域の平均ＥＶ値は、次の式（１）により算出される。ここで、基準領域内のブロックはＢＬ［ｉ］（ｉ＝１，…，ｎ）、ｎは基準領域内のブロックの個数、ＥＶ［ｉ］（ｉ＝１，…，ｎ）は基準領域内のブロックのＥＶ値である。
【００７２】
【数１】
2008124994.tif 000003
例えば、図３に示すように、基準領域Ａ１０が中央の画像中央の４ブロックからなり、各ブロックのＥＶ値が１０．５ＥＶ，１２．０ＥＶ，１０．８ＥＶ，１１．３ＥＶとすると、基準平均ＥＶ値は、次の式（２）により算出される。
【００７３】
【数２】
2008124994.tif 000004
逆光判断回路８０は、ＣＰＵ１０から入力されたブロックＥＶ値及び基準平均ＥＶ値に基づいて画像中の明ブロックを検出し、逆光であるかどうかの判断（逆光判断）を行う。そして、図２に示すように、逆光判断回路８０は、逆光判断の結果を露出補正リミット値算出回路８２に出力する。また、逆光判断回路８０は、明ブロックの数を露出補正リミット値算出回路８２に出力する。
【００７４】
露出補正リミット値算出回路８２は、図４に示すように、逆光判断回路８０から入力された逆光判断結果及び明ブロックの数に基づいて、撮像露出値を補正するための露出補正リミット値を算出し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、各ブロックのブロックＥＶ値ＥＶ［ｉ］に所定の重み付けを与えて通常露出値を演算し、露出補正リミット値算出回路８２から入力された露出補正リミット値及び通常露出値に基づいて撮像露出値を算出する。
【００７５】
絞り値算出回路８４は、図５に示すように、ＣＰＵ１０から入力された撮像感度に基づいて、所定の距離にフラッシュが到達するように絞り値を仮に決定し、ＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、算出した撮像露出値と所定のプログラム線図に従って、所定の距離にフラッシュが到達するように絞り値とシャッタースピードを決定し、撮像素子３６の電子シャッター及び絞り兼用メカシャッター４６を制御して適正な露光量を得る。
【００７６】
なお、本実施形態では、各ブロックの輝度レベルをＥＶ値により表したが、輝度値等の他の値を用いてもよい。
【００７７】
図６は、本発明の第１の実施形態に係る露出制御方法において逆光を判断する処理を示すフローチャートである。まず、ＣＰＵ１０からブロックＥＶ値及び基準平均ＥＶ値が入力されると、ブロックＥＶ値ＥＶ［ｉ］（ｉ＝０）と基準平均ＥＶ値との差（ＥＶ［ｉ］−（基準平均ＥＶ値））が明ブロック判断ＥＶ値ＥＶ１（例えば、ＥＶ１＝１．０ＥＶ）より大きいかどうか判断される（ステップＳ１０）。そして、ブロックＥＶ値ＥＶ［ｉ］（ｉ＝０）と基準平均ＥＶ値との差が明ブロック判断ＥＶ値ＥＶ１より大きい場合には（ステップＳ１０のＹｅｓ）、ブロックｉ（ｉ＝０）が明ブロック［ｉ］に設定される（ステップＳ１２）。ステップＳ１０からＳ１４の工程を繰り返して、全てのブロック（ｉ＝０，…，２５５）について明ブロックかどうかの判断が終了すると（ステップＳ１４のＹｅｓ）、図７に示すように、画像中の明ブロックの集合（明エリアＡ２０）が検出される。
【００７８】
次に、明ブロックが所定数以上あるかどうか判断される（ステップＳ１６）。ここで、所定数は、例えば、全ブロックの数の半数（１２８ブロック）である。明ブロックが所定数以上の場合には（ステップＳ１６のＹｅｓ）、明ブロックのＥＶ値の平均値（明エリア平均ＥＶ値）が算出され、パラメータＥＶａに代入される（ステップＳ１８）。一方、明ブロックが所定数未満の場合には（ステップＳ１６のＮｏ）、全ブロックのＥＶ値の平均値（全画面平均ＥＶ値）が算出され、パラメータＥＶａに代入される（ステップＳ２０）。ここで、全画面平均ＥＶ値は、次の式（３）により算出される。
【００７９】
【数３】
2008124994.tif 000005
なお、ステップＳ２０では、全画面平均ＥＶ値に代えて、基準領域を除くブロックの平均ＥＶ値を用いてもよい。
【００８０】
次に、パラメータＥＶａと基準平均ＥＶ値との差（ＥＶａ−（基準平均ＥＶ値））が逆光判断ＥＶ値ＥＶ２（例えば、ＥＶ２＝１．５ＥＶ）より大きいかどうか判断される（ステップＳ２２）。パラメータＥＶａと基準平均ＥＶ値との差が逆光判断ＥＶ値ＥＶ２より大きい場合には（ステップＳ２２のＹｅｓ）、“逆光”と判断される（ステップＳ２４）。一方、パラメータＥＶａと基準平均ＥＶ値との差が逆光判断ＥＶ値ＥＶ２以下の場合には（ステップＳ２２のＮｏ）、“逆光でない”と判断される（ステップＳ２６）。これにより、撮像画像が“逆光”か“逆光でない”かが判断される。この逆光判断の結果及び明ブロック数は、露出補正リミット値算出回路８２に出力される。
【００８１】
図８は、撮像露出値の算出処理を示すフローチャートである。まず、逆光判断結果が“逆光でない”の場合には（ステップＳ３０のＮｏ）、ＣＰＵ１０により算出された通常露出値が撮像露出値として設定される（ステップＳ３２）。
【００８２】
逆光判断結果が“逆光”の場合には（ステップＳ３０のＹｅｓ）、露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITが算出される（ステップＳ３４）。ステップＳ３４において算出された露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITはＣＰＵ１０に出力される。図９は、露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITを算出するためのメンバシップ関数を示すグラフである。露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITは、逆光判断回路８０から入力された明ブロック数と、図９に示すメンバシップ関数に基づいて算出される。なお、図９に示すパラメータ（Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２）は、一例でＸ１＝１５、Ｘ２＝２３０、Ｙ１＝０．３、Ｙ２＝２．０である。
【００８３】
次に、ＣＰＵ１０において、明エリア内のブロック（明ブロック）の平均ＥＶ値（明エリア平均ＥＶ値）が算出され、明エリア平均ＥＶ値と通常露出値との差が露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITより大きいかどうか判断される（ステップＳ３６）。明エリア平均ＥＶ値と通常露出値との差が露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMIT以下の場合には（ステップＳ３６のＮｏ）、明エリア平均ＥＶ値が撮像露出値として設定される（ステップＳ３８）。一方、明エリア平均ＥＶ値と通常露出値との差が露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITより大きい場合には（ステップＳ３６のＹｅｓ）、通常露出値に露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITを加算した値が撮像露出値として設定される（ステップＳ４０）。これにより、撮像露出値が算出され、ＣＰＵ１０に出力される。
【００８４】
即ち、明エリア平均ＥＶ値と通常露出値との差が大きい場合に（例えば、背景が明るい空の場合）、撮像露出値をアンダーにすることで画像の白トビを防止することができる。
【００８５】
図１０は、絞り値及びシャッタースピードの算出処理（撮像露出決定処理）を示すフローチャートである。まず、絞り値指定処理が行われる（ステップＳ５０）。一般に、白トビ防止のために撮像露出値をアンダーにすると、主要被写体にフラッシュが到達しなくなる場合がある。フラッシュの到達距離は、絞り値（絞り径）及び撮像感度に依存するため、ステップＳ５０では、予め設定されたフラッシュの到達距離、及びＣＰＵ１０から入力される撮像感度に基づいて絞り値を制御する。具体的には、撮像感度をＩＳＯ１００とした場合、絞り値（絞り径）ＦＮｏは、下記の式（４）により表される。
【００８６】
ＧＮｏ＝ＦＮｏ×Ｌ      …（４）
ここで、ＧＮｏは撮像装置の機種ごとに定まるフラッシュの到達能力を示す定数であり、Ｌはフラッシュの到達距離である。フラッシュの到達距離Ｌは、例えば、撮像モード（人物モード、風景モード）に応じて設定される。例えば、逆光の日中シンクロシーンにおいて、撮像感度がＩＳＯ１００で、ＧＮｏ＝５．１、Ｌ＝２ｍとすると、
ＦＮｏ＝５．１／２＝２．５５
となる。即ち、絞り値を２．５５以下（２．５５ないしはそれよりも大きい絞り径）にすれば、フラッシュを２ｍまで到達させることができる。また、撮像感度がＩＳＯ１００（１ＳＶ）上がるごとに絞り値は２１／２倍となる。従って、撮像感度がＩＳＯ２００の場合には、
ＦＮｏ＝２．５５×２１／２＝３．６０
となる。即ち、絞り値を３．６０以下（３．６０ないしはそれよりも大きい絞り径）にすれば、フラッシュを２ｍまで到達させることができる。
【００８７】
次に、ステップＳ５０において算出された絞り値が仮の値として決定（仮決定）され（ステップＳ５２）、ＣＰＵ１０に出力される。ＣＰＵ１０において、撮像露出値と下記のプログラム線図に基づいて絞り値とシャッタースピードが決定される（ステップＳ５４）。そして、プログラム線図に基づいて決定された絞り値とシャッタースピードに従って撮像素子３６の電子シャッター及び絞り兼用メカシャッター４６が制御されて適正な露光量を得る。
【００８８】
図１１は、本実施形態に係るプログラム線図を示している。図１１の黒い実線に示すように、本実施形態では、ステップＳ５２において仮決定された絞り値以上の絞り径を使用し、撮像露出値に応じてシャッタースピードを高速にする。そして、シャッタースピードが閾値より高速になると絞り値を暗い方になるべく小絞りにならないようにシフトさせる。ここで、シャッタースピードの閾値は、例えば、メカシャッター４６の精度を維持可能な範囲の最高速の値である。これにより、撮像露出値がアンダーの場合であっても主要被写体をフラッシュで確実に照明することができる。
【００８９】
なお、プログラム線図は、撮像モードの設定等の撮像目的に応じて絞り値及びシャッタースピードを変化させるものである（例えば、高速シャッターを優先的に使用したり、絞り径が小さいものを優先的に使用する等）。このため、本実施形態では、プログラム線図の意図を損なわないように、仮決定する絞り値は、距離Ｌに到達する範囲でなるべく小絞り側の絞り値を用いることが好ましい。
【００９０】
本実施形態によれば、逆光の判断を簡易な構成により正確に行うことができる。更に、明エリア平均ＥＶ値と通常露出値との差が大きい場合に、撮像露出値をアンダーにすることにより画像の白トビを防止することができると同時に、所定の距離までフラッシュが到達するように、絞り値及びシャッタースピードを制御することにより被写体が暗くなるのを防止することができる。
【００９１】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、逆光判断処理及び撮像露出値の補正処理については上記の実施形態と同様である。
【００９２】
図１２は、本実施形態に係る絞り値算出回路８４の入出力を示すブロック図である。ＣＰＵ１０は、ＡＦ検出回路６０により算出された焦点評価値に基づいて主要被写体までの距離（被写体距離）Ｌｏｂｊを算出し、絞り値算出回路８４に入力する。絞り値算出回路８４は、ＣＰＵ１０から入力された被写体距離Ｌｏｂｊ及び撮像感度に基づいて絞り値を仮決定し、ＣＰＵ１０に出力する。ここで、絞り値の仮決定値ＦＮｏは、撮像感度がＩＳＯ１００の場合には、下記の式（５）により算出される。
【００９３】
ＧＮｏ＝ＦＮｏ×Ｌｏｂｊ      …（５）
なお、ＦＮｏの値は、撮像感度がＩＳＯ１００から１００上がるごとに２１／２倍ずつ変化させればよい。
【００９４】
ＣＰＵ１０は、撮像露出値と図１１に示したプログラム線図に基づいて絞り値とシャッタースピードを決定し、ＡＥ制御を行う。
【００９５】
図１３は、本実施形態に係る絞り値及びシャッタースピードの算出処理（撮像露出決定処理）を示すフローチャートである。まず、ＡＦ処理が行われ（ステップＳ６０）、被写体距離Ｌｏｂｊが算出される（ステップＳ６２）。次に、被写体距離Ｌｏｂｊ及び撮像感度に基づいて絞り値が算出、仮決定され（ステップＳ６４及びＳ６６）、ＣＰＵ１０に出力される。ＣＰＵ１０において、撮像露出値と図１１に示したプログラム線図に基づいて絞り値とシャッタースピードが決定される（ステップＳ６８）。
【００９６】
本実施形態によれば、主要被写体までの距離を算出して、主要被写体までフラッシュが到達するように、絞り値及びシャッタースピードを制御することにより被写体が暗くなるのをより確実に防止することができる。
【００９７】
なお、本発明の撮像装置は、上記の処理を行うプログラムを撮像装置に適用することによっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置の主要構成を示すブロック図
【図２】逆光判断回路８０の入出力を示すブロック図
【図３】基準領域の例を示す図
【図４】露出補正リミット値算出回路８２の入出力を示すブロック図
【図５】絞り値算出回路８４の入出力を示すブロック図
【図６】本発明の第１の実施形態に係る露出制御方法において逆光を判断する処理を示すフローチャート
【図７】明エリアの例を示す図
【図８】撮像露出値の算出処理を示すフローチャート
【図９】露出補正リミット値GYAKO_EV_LIMITを算出するためのメンバシップ関数を示すグラフ
【図１０】絞り値及びシャッタースピードの算出処理を示すフローチャート
【図１１】本発明の第１の実施形態に係るプログラム線図
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る絞り値算出回路８４の入出力を示すブロック図
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る絞り値及びシャッタースピードの算出処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００９９】
１…撮像装置、１０…ＣＰＵ、６０…ＡＦ検出回路、６２…ＡＥ／ＡＷＢ検出回路、８０…逆光判断回路、８２…露出補正リミット値算出回路、８４…絞り値算出回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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