(57)【要約】【課題】  予備発光時に取得した情報の階調値が飽和レベルに達した場合でも、再度予備発光を行うことなく適正な本発光時の調光演算を行うことのできる手段を提供することを目的とする。【解決手段】  撮影画面の被写体像のＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する色情報を出力する測色センサと、撮影時の本発光と、調光のために前記本発光に先立って行われる予備発光とを制御する発光制御部と、前記予備発光のときに取得した前記色情報に基づいて前記本発光のための調光演算を行うとともに、前記予備発光のときに取得した前記色情報のいずれかが飽和した場合には、予め定常光下で取得した前記色情報と、前記予備発光のときに取得した飽和していない他の前記色情報とに基づいて、飽和した色の前記色情報を推定する調光演算部と、を備えることを特徴とするカメラ。【選択図】      図１
2008242043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面の被写体像のＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する色情報を出力する測色センサと、
撮影時の本発光と、調光のために前記本発光に先立って行われる予備発光とを制御する発光制御部と、
前記予備発光のときに取得した前記色情報に基づいて前記本発光のための調光演算を行うとともに、前記予備発光のときに取得した前記色情報のいずれかが飽和した場合には、予め定常光下で取得した前記色情報と、前記予備発光のときに取得した飽和していない他の前記色情報とに基づいて、飽和した色の前記色情報を推定する調光演算部と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記発光制御部の制御に基づいて、前記予備発光と前記本発光とを行う閃光発光部をさらに備えることを特徴とするカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のカメラにおいて、
定常光時の第１ホワイトバランス調整値と、予備発光時の第２ホワイトバランス調整値とを出力する制御部をさらに備え、
前記調光演算部は、前記第１ホワイトバランス調整値と前記第２ホワイトバランス調整値とに基づいて、前記調光演算部が推定した前記色情報を補正することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記測色センサは、前記撮影画面を複数に分割し各々の分割領域ごとに前記色情報を出力し、
前記調光演算部は、前記予備発光のときに取得した前記色情報が飽和した第１領域と、前記予備発光のときに取得した前記色情報が飽和していない第２領域とに前記分割領域を分類し、予め定常光下で取得した第１領域の前記色情報と、予備発光のときに取得した第２領域の前記色情報とに基づいて、予備発光のときの第１領域の前記色情報を推定することを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項１に記載のカメラにおいて、
前記調光演算部は、前記調光演算の結果に応じて前記予備発光を再度行うか否か判定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、カメラの露光演算に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、カメラのフラッシュ撮影では、撮影時の本発光に先立って予備発光を行い、予備発光時における被写体からの反射光の情報に基づいて、本発光のための調光演算を行っている。ところが、予備発光時に取得した情報の階調値が飽和レベルに達した場合には、正確な予備発光の情報を取得することができない。そこで、予備発光時に取得した情報の階調値が飽和レベルに達した場合には、条件を変更して再度予備発光を行うものが公知である。
【０００３】
なお、特許文献１には、測光用のゲインを変更して再度予備発光を行う撮像装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−９１９８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の撮像装置では、複数回の予備発光を行なうことで、予備発光の回数に応じてフラッシュによる消費電力が増加する点で改善の余地があった。
そこで本発明は、予備発光時に取得した情報の階調値が飽和レベルに達した場合でも、再度予備発光を行うことなく適正な本発光時の調光演算を行うことのできるカメラ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】
【０００５】
請求項１に記載のカメラは、撮影画面の被写体像のＲ、Ｇ、Ｂの各色に対応する色情報を出力する測色センサと、撮影時の本発光と、調光のために前記本発光に先立って行われる予備発光とを制御する発光制御部と、前記予備発光のときに取得した前記色情報に基づいて前記本発光のための調光演算を行うとともに、前記予備発光のときに取得した前記色情報のいずれかが飽和した場合には、予め定常光下で取得した前記色情報と、前記予備発光のときに取得した飽和していない他の前記色情報とに基づいて、飽和した色の前記色情報を推定する調光演算部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載のカメラは、請求項１に記載のカメラにおいて、前記発光制御部の制御に基づいて、前記予備発光と前記本発光とを行う閃光発光部をさらに備えることを特徴とする。
請求項３に記載のカメラは、請求項１に記載のカメラにおいて、定常光時の第１ホワイトバランス調整値と、予備発光時の第２ホワイトバランス調整値とを出力する制御部をさらに備え、前記調光演算部は、前記第１ホワイトバランス調整値と前記第２ホワイトバランス調整値とに基づいて、前記調光演算部が推定した前記色情報を補正することを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載のカメラは、請求項１に記載のカメラにおいて、前記測色センサは、前記撮影画面を複数に分割し各々の分割領域ごとに前記色情報を出力し、前記調光演算部は、前記予備発光のときに取得した前記色情報が飽和した第１領域と、前記予備発光のときに取得した前記色情報が飽和していない第２領域とに前記分割領域を分類し、予め定常光下で取得した第１領域の前記色情報と、予備発光のときに取得した第２領域の前記色情報とに基づいて、予備発光のときの第１領域の前記色情報を推定することを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載のカメラは、請求項１に記載のカメラにおいて、前記調光演算部は、前記調光演算の結果に応じて前記予備発光を再度行うか否か判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカメラによれば、予備発光時に取得した情報の階調値が飽和レベルに達した場合でも、飽和した色の色情報の推定値によって、再度予備発光を行うことなく適正な本発光時の調光演算を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本実施形態の電子カメラのブロック図である。
電子カメラは、撮像レンズ１と、撮像素子２と、アナログフロントエンド３と、Ａ／Ｄ変換部４と、画像処理部５と、制御部６と、発光制御部７と、閃光発光部８と、モニタ９と、バッファメモリ１０と、操作部１１と、記録Ｉ／Ｆ１２と、を備える。なお、アナログフロントエンド３と、画像処理部５と、発光制御部７と、モニタ９と、バッファメモリ１０と、操作部１１と、記録Ｉ／Ｆ１２とは、制御部６にそれぞれ接続されている。
【００１１】
撮像レンズ１は、撮像素子２の撮像面に被写体像を結像させる。
撮像素子２は、撮像レンズ１を通過した光束による被写体像を光電変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するアナログ画像信号を生成する。撮像素子２の出力はアナログフロントエンド３に接続されている。
ここで、被写体を撮影するための撮影モードにおいて、撮像素子２は、後述のレリーズ釦の操作に応じて記録用画像（本画像）を撮像する。また、撮像素子２は、撮影待機時にも所定間隔毎にスルー画像を撮像する。上記のスルー画像のデータは撮像素子２から間引き読み出しされて、制御部６による各種の演算処理やモニタ９の表示などに使用される。
【００１２】
アナログフロントエンド３は、撮像素子２の出力信号のゲインを各色ごとに調整する。アナログフロントエンド３の出力はＡ／Ｄ変換部４に接続されている。
Ａ／Ｄ変換部４は、アナログフロントエンド３の出力信号のＡ／Ｄ変換を行う。
画像処理部５は、Ａ／Ｄ変換部４から出力されたデータに各種の画像処理（色補間、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部５は、記録媒体（不図示）に本画像のデータを記録する前にＪＰＥＧ形式などで圧縮する処理や、圧縮された上記のデータを伸長復元する処理をも実行する。
【００１３】
制御部６は、所定のシーケンスプログラムにしたがって、電子カメラの統括的な制御を行うプロセッサである。
この制御部６は、撮影時に必要となる各種演算（ＡＦおよびＡＥの制御や、オートホワイトバランスの演算など）を実行する。
なお、ＡＥの制御において、制御部６は、撮影画面を複数に分割して、スルー画像のデータに基づいて各々の分割領域ごとに分割測光を行う。具体的には、制御部６は、各々の分割領域ごとに、Ｒ、Ｇ、Ｂの色別に、複数の画素の出力値を平均して、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する評価値を演算する。ここで、本実施形態での撮影画面の分割領域については、図２に示す。なお、図２では、撮影画面を２０個の領域に分割した例を示している。
【００１４】
発光制御部７は、制御部６の指示に応じて、閃光発光部８の制御を行う。
閃光発光部８は、予備発光時と本発光時とにおいて被写体に閃光を照射する。
モニタ９は、制御部６の制御により各種の画像を表示する。本実施形態の例では、モニタ９は液晶モニタで構成されている。例えば、モニタ９には、撮影待機時にスルー画像が動画表示される。
【００１５】
バッファメモリ１０は、画像処理部５による画像処理の前工程や後工程で本画像のデータを一時的に記録する。
操作部１１は、レリーズ釦や操作釦などを有している。操作部１１のレリーズ釦は、撮像動作の指示をユーザーから受け付ける。操作部１１の操作釦は、例えばメニュー画面等での入力をユーザーから受け付ける。
【００１６】
記録Ｉ／Ｆ１２は、記録媒体を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１２は、コネクタに接続された記録媒体に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。
以下、本実施形態の電子カメラの動作を説明する。図３は、本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャートである。なお、図３では、閃光発光部８を発光させてフラッシュ撮影を行う場合を前提に説明を行う。
【００１７】
ステップＳ１で、制御部６は、撮像素子２を駆動させてスルー画像の撮像を開始する。スルー画像の撮像は、本画像を撮像するまで行われる。
ステップＳ２で、制御部６は、定常光下でのスルー画像のデータに基づいて、各種の演算（ＡＦおよびＡＥの制御や、オートホワイトバランスの演算など）を行う。このとき、図２の分割領域Ａにおける定常光時の評価値の例を図５（１）に示す。
【００１８】
ステップＳ３で、制御部６は、レリーズ釦が全押しされたか否かを判定する。レリーズ釦が全押しされた場合（Ｙ）には、Ｓ４に移行する。この場合には、制御部６によって本画像の撮像が行われることとなる。一方、レリーズ釦が全押しされていない場合（Ｎ）には、制御部６は、レリーズ釦が全押しされるまで待機する。
ステップＳ４で、制御部６は、Ｓ２のＡＥ演算で求めた露出値に基づいて、公知の露出演算のアルゴリズムにより、予備発光の発光条件（例えば、予備発光の発光強度や評価値取得時のゲインの設定など）を演算する。
【００１９】
ステップＳ５で、閃光発光部８は、発光制御部７の指示に応じて予備発光を行う。
ステップＳ６で、制御部６は、予備発光時のスルー画像のデータに基づいて、分割領域ごとに予備発光時の評価値をそれぞれ算出する。
ステップＳ７で、制御部６は、各々の分割領域ごとに、Ｓ６で算出した評価値が飽和したか（評価値の値が所定の飽和レベルに達したか）否かを判定する。いずれかの色の評価値が飽和した場合（Ｙ）には、Ｓ８に移行する。一方、Ｒ、Ｇ、Ｂ全ての評価値が飽和していない場合（Ｎ）には、Ｓ９に移行する。例えば、図２に基づいて説明すると、上記の分割領域Ａ、Ｂに関する判定では、Ｓ８に移行する。一方、分割領域Ｃ、Ｄに関する判定では、Ｓ９に移行することとなる。
【００２０】
ステップＳ８で、制御部６は、各々の分割領域ごとに、飽和して正しい色情報が取得できなかった色について、真の評価値を推定する処理を行う。図４は、真の評価値の推定処理を示すフローチャートである。以下、図４を用いて説明を行う。
ステップＳ２１で、制御部６は、判定対象の分割領域の評価値に基づいて、一部の色の評価値が飽和したか、全ての色の評価値が飽和したかを判定する。一部の色の評価値が飽和した場合（Ｎ）には、Ｓ２２に移行する。一方、全ての色の評価値が飽和した場合（Ｙ）には、Ｓ２３に移行する。
【００２１】
ステップＳ２２で、制御部６は、判定対象の分割領域の評価値のうちで、飽和した色の真の評価値を推定する。例えば、制御部６は、図５（３）に基づいて、ＧとＢとの真の評価値を以下の要領で推定する。なお、ＧとＢの真の評価値の推定方法はほぼ同じであるため、ここではＧの場合のみを説明し、Ｂの場合の説明は省略する。
第１に、制御部６は、定常光時のＧの評価値とＲの評価値（Ｓ２）と、予備発光時のＧの評価値とＲの評価値（Ｓ６）とに基づいて、予備発光時のＧの真の評価値Ｃ１を推定する。具体的には、制御部６は、定常光時のＧの評価値とＲの評価値の割合を求める。そして、制御部６は、予備発光時にもＧの評価値とＲの評価値とは上記の割合と同様の比例関係を有するとみなし、上記の割合の値に予備発光時のＲの評価値を乗じて、予備発光時のＧの真の評価値Ｃ１を推定する。すなわち、Ｇの真の評価値Ｃ１は、以下の式で表される。
【００２２】
Ｇの真の評価値Ｃ１＝予備発光時のＲの評価値×（定常光時のＧの評価値÷定常光時のＲの評価値）
第２に、定常光の光源色と、予備発光時の色とが著しく異なる場合には、飽和した色の真の評価値の推定精度が下がる可能性がある。そのため、制御部６は、定常光時のホワイトバランス調整値と、予備発光時のホワイトバランス調整値とに基づいて、Ｇの真の評価値Ｃ１を補正する。具体的には、制御部６は、定常光時のＧに対するホワイトバランス調整値とＲに対するホワイトバランス調整値の割合を求める。次に、制御部６は、予備発光時のＲに対するホワイトバランス調整値とＧに対するホワイトバランス調整値の割合を求める。そして、Ｇの真の評価値Ｃ１に、上記の定常光時のホワイトバランス調整値の割合と、上記の予備発光時のホワイトバランス調整値の割合とを乗じて、Ｇの真の評価値Ｃ２を推定する。なお、予備発光時のホワイトバランス調整値は、閃光発光部８の特性からメモリ（不図示）に記録した値を用いることができる。Ｇの真の評価値Ｃ２は、以下の式で表される。
【００２３】
Ｇの真の評価値Ｃ２＝Ｇの真の評価値Ｃ１×（定常光時のＧに対するホワイトバランス調整値÷定常光時のＲに対するホワイトバランス調整値）×（予備発光時のＲに対するホワイトバランス調整値÷予備発光時のＧに対するホワイトバランス調整値）
ステップＳ２３で、制御部６は、判定対象の分割領域において、飽和したＲ、Ｇ、Ｂ全ての真の評価値を推定する。
【００２４】
具体的には、制御部６は、判定対象の分割領域に隣接し、かつ、全ての色の評価値が飽和していない分割領域の評価値に基づいて、上記の飽和したＲ、Ｇ、Ｂ全ての真の評価値を推定する。隣接する分割領域の評価値を用いるのは、一般的に隣接する分割領域間では同じ被写体が撮像されていることが多く、評価値の値が近似すると予測されるためである。
【００２５】
ここで、図２の例において、Ｒ、Ｇ、Ｂ全ての評価値が飽和した分割領域を分割領域Ｂとし、この分割領域Ｂを判定対象とする。そして、分割領域Ｂに隣接し、全ての色の評価値が飽和していない分割領域を分割領域Ｃとする。
そして、Ｓ２３での制御部６は、分割領域Ｃの評価値に基づいて分割領域Ｂの真の評価値を推定する。具体的には、制御部６は、定常光時の分割領域Ｂの評価値と分割領域Ｃの評価値の割合を求める。そして、制御部６は、予備発光時にも分割領域Ｂの評価値と分割領域Ｃの評価値とは上記の割合と同様の比例関係を有するとみなし、分割領域Ｂの真の評価値を推定する。なお、Ｓ２３の推定方法はＳ２２と同様であるため、重複説明を省略する。
【００２６】
なお、制御部６は、分割領域ごとにＳ６からＳ８までの処理を行い、全ての分割領域についてＳ６からＳ８までの処理が終了するまで繰り返す。
図３に戻って、ステップＳ９で、制御部６は、本発光のための調光演算を行う。
具体的には、制御部６は、予備発光時の評価値（Ｓ６）または推定した真の評価値（Ｓ８）に基づいて、公知の露出演算のアルゴリズムにより、露出条件と本発光の発光量とを演算する。
【００２７】
ステップＳ１０で、制御部６は、Ｓ９の演算結果に基づいて再度予備発光を行うか否かを判定する。例えば、制御部６は、推定で求めた評価値の数が閾値以上であり、調光演算の信頼性が低いと考えられる場合には、予備発光を再度行うようにしてもよい。再度予備発光を行う場合（Ｙ）には、Ｓ４に戻って上記の動作を繰り返す。一方、再度予備発光を行わない場合（Ｎ）には、Ｓ１１に移行する。
【００２８】
ステップＳ１１で、制御部６は、Ｓ９で算出した調光演算の結果を発光制御部７に出力する。閃光発光部８は、発光制御部７の制御に基づいて、本発光を行う。
ステップＳ１２で、制御部６は、撮像素子２を駆動させて本画像を撮像する。画像処理部５は、本画像のデータを生成する。
ステップＳ１３で、制御部６は、記録媒体（不図示）に本画像のデータを記録する。以上で図３の説明を終了する。
【００２９】
以下、本実施形態の作用効果を説明する。
上記の実施形態の電子カメラでは、予備発光のときに取得したいずれかの色の評価値が飽和した場合には、真の評価値を推定して本発光のための調光演算を行う。したがって、再度予備発光を行うことなく適正な本発光時の調光演算を行うことができる。
また、本実施形態の電子カメラでは、予備発光を行う回数が減少するため、本画像の撮像前に閃光発光部８の不要な電力消費を削減することができる。そのため、本発光のときに、閃光発光部８用のコンデンサがチャージ不足となるおそれが低減する。
【００３０】
また、本実施形態の電子カメラでは、上記のコンデンサの充電時間が短縮されるため、撮影のインターバルを短くすることができ、ユーザーがシャッターチャンスを逃がすおそれが低減する。
さらに、上記実施形態の電子カメラでは、定常光時の光源色と予備発光時の色との色温度の違いを考慮しているため、飽和した色の真の評価値を高精度で推定することができる。
【００３１】
（実施形態の補足）
上記実施例のＳ２２で、撮像素子２に配置されたカラーフィルターの配列に応じて、優先的に用いる評価値を予め設定しておいてもよい。例えば、撮像素子２に公知のベイヤー配列のカラーフィルターが配置されている場合には、Ｇの画素数はＲとＢの画素数の２倍である。したがって、制御部６は、Ｇの評価値が飽和していない場合には、Ｇの評価値に基づいて飽和した色の真の評価値を推定することにより、推定の信頼度を上げることができる。
【００３２】
また、Ｓ２２において、制御部６は、分割領域Ａで飽和したＧの評価値を求めるときに、他の分割領域の評価値を使用してもよい。例えば、制御部６は、図２の分割領域Ｃの任意の色の予備発光時の評価値に、定常光時の分割領域ＡのＧの評価値と分割領域Ｃの上記の任意の色の評価値の割合を乗じて、分割領域ＡのＧの真の評価値Ｃ１を推定してもよい。同様に、真の評価値Ｃ２についても、上記と同様の方法で求めることができる。
【００３３】
また、Ｓ２３で、隣接する分割領域の評価値を用いて飽和した色の真の評価値を推定したが、隣接する分割領域に限られない。例えば、図２において、分割領域Ｄの評価値に基づいて、分割領域Ｂの評価値を推定してもよい。
また、本実施形態のカメラは電子カメラに限定されない。例えば、銀塩カメラであってもよい。
【００３４】
また、本実施形態のカメラでは、内蔵の閃光発光部８を用いる例を説明したが、本発明のカメラが制御する閃光発光部は内蔵のものに限らず、電子カメラに着脱可能な外付の閃光発光装置によるものでもよい。
また、本実施形態のカメラでは撮像素子２の出力に基づいて測光しているが、必ずしも本画像を撮像する撮像素子でなくてもよい。例えば、一眼レフのカメラでは、ペンタプリズムの近傍などに配置された分割測光センサによって測光を行い、ファインダで光学像の観察をユーザーが行えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施形態の電子カメラのブロック図
【図２】撮影画面における分割領域を示す概略図
【図３】本実施形態の電子カメラでの撮像処理を示すフローチャート
【図４】真の評価値の推定処理を示すフローチャート
【図５】真の評価値の推定処理を示す図
【符号の説明】
【００３６】
２：撮像素子、６：制御部、７：発光制御部、８：閃光発光部
【図１】
2008242043.tif 000003
【図２】
2008242043.tif 000004
【図３】
2008242043.tif 000005
【図４】
2008242043.tif 000006
【図５】
2008242043.tif 000007