(57)【要約】      （修正有）【課題】閃光装置を使用したフィールド画像と閃光装置を使用しないフィールド画像とを取得するカメラを得る。【解決手段】カメラ１は、第１のフィールドと第２のフィールドとを含み、各フィールドごとに設定された蓄積期間で撮像を行う撮像素子２０２と、第１のフィールドが蓄積を行う第１期間と、第２フィールドが蓄積を行う第２期間とを決定して撮像素子２０２を駆動する撮像素子駆動手段２０９、２０３と、第１期間と重ならない第２期間に閃光装置２０６、２０７を発光させる発光タイミングを生成して発光指示する発光タイミング指示手段２０９と、撮像素子２０２の第１のフィールドが出力した第１画像信号に基づいて第１画像データを生成する第１画像データ生成手段２０５と、撮像素子２０２の第２のフィールドが出力した第２画像信号に基づいて第２画像データを生成する第２画像データ生成手段２０５とを備える。【選択図】図１
2008306374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフィールドと、前記第１のフィールドと異なる第２のフィールドとを含み、各フィールドごとに設定された蓄積期間で撮像を行う撮像素子と、
前記第１のフィールドが蓄積を行う第１期間と、前記第２のフィールドが蓄積を行う第２期間とを決定する蓄積期間決定手段と、
前記蓄積期間決定手段で決定された前記第１期間および前記第２期間により前記撮像素子を駆動する撮像素子駆動手段と、
前記第２期間内であって前記第１期間と重ならない期間に閃光装置を発光させる発光タイミングを生成するタイミング生成手段と、
前記タイミング生成手段で生成された前記発光タイミングにより前記閃光装置が発光するように指示する発光タイミング指示手段と、
前記撮像素子の前記第１のフィールドが出力した第１画像信号に基づいて第１画像データを生成する第１画像データ生成手段と、
前記撮像素子の前記第２のフィールドが出力した第２画像信号に基づいて第２画像データを生成する第２画像データ生成手段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、
前記第１画像データおよび前記第２画像データに基づいて前記第１画像データの画像と前記第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成する情報生成手段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２に記載のカメラにおいて、
前記撮像素子は、前記第１のフィールドにフィールドＡおよびフィールドＢを含み、前記第２のフィールドにフィールドＣおよびフィールドＤを含み、
前記蓄積期間決定手段は、前記第１の期間内に前記フィールドＡが蓄積を行う蓄積時間ａと、前記第１の期間内に前記フィールドＢが蓄積を行う蓄積時間ｂとをａ＜ｂにするように決定するとともに、前記第２の期間内に前記フィールドＣが蓄積を行う蓄積時間ｃと、前記第２の期間内に前記フィールドＤが蓄積を行う蓄積時間ｄとをｃ＜ｄにするように決定し、
前記撮像素子駆動手段は、前記蓄積期間決定手段が決定した前記蓄積時間ａ、前記蓄積時間ｂ、前記蓄積時間ｃ、前記蓄積時間ｄにより前記撮像素子を駆動し、
前記タイミング生成手段は、前記フィールドＣおよび前記フィールドＤがともに蓄積中の期間であって、前記フィールドＡおよび前記フィールドＢがともに非蓄積中の期間に閃光装置を発光させるように前記発光タイミングを生成し、
前記第１画像データ生成手段が生成する前記第１画像データは、前記フィールドＡから出力された画像信号に基づく１Ａ画像データと、前記フィールドＢから出力された画像信号に基づく１Ｂ画像データとを有し、
前記第２画像データ生成手段が生成する前記第２画像データは、前記フィールドＣから出力された画像信号に基づく２Ｃ画像データと、前記フィールドＤから出力された画像信号に基づく２Ｄ画像データとを有し、
前記情報生成手段は、前記１Ａ画像データおよび前記１Ｂ画像データの少なくとも一方と、前記２Ｃ画像データおよび前記２Ｄ画像データの少なくとも一方とに基づいて、前記前景領域を示す情報を生成することを特徴とするカメラ。
【請求項４】
請求項３に記載のカメラにおいて、
前記蓄積期間決定手段は、前記蓄積時間ａ、前記蓄積時間ｂ、前記蓄積時間ｃ、前記蓄積時間ｄを、ｃ＝ａ＋ｂかつｄ＝２×ｂが成立するように決定し、
前記情報生成手段は、前記１Ａ画像データおよび前記１Ｂ画像データの和と前記２Ｃ画像データとに基づいて前景領域を示す第１情報を生成し、前記１Ｂ画像データの２倍値と前記２Ｄ画像データとに基づいて前景領域を示す第２情報を生成した上で、前記第１情報および前記第２情報に基づいた前景領域の論理和を算出することにより、前記第１画像データの画像と前記第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成することを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項３に記載のカメラにおいて、
前記蓄積期間決定手段は、前記蓄積時間ａ、前記蓄積時間ｂ、前記蓄積時間ｃ、前記蓄積時間ｄを、ｃ＝ａかつｄ＝ｂが成立するように決定し、
前記情報生成手段は、前記１Ａ画像データと前記２Ｃ画像データとに基づいて前景領域を示す第１情報を生成し、前記１Ｂ画像データと前記２Ｄ画像データとに基づいて前景領域を示す第２情報を生成した上で、前記第１情報および前記第２情報に基づいた前景領域の論理和を算出することにより、前記第１画像データの画像と前記第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成することを特徴とするカメラ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、
前記撮像素子は、前記第１のフィールドの蓄積および前記第２のフィールドの蓄積を１回のメカニカルシャッター開期間内に行うことを特徴とするカメラ。
【請求項７】
請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、
前記撮像素子駆動手段はさらに、撮影指示に応じて前記第１のフィールドおよび前記第２のフィールドに対して別なタイミングで前記撮像素子を駆動して本撮像を行わせ、
前記本撮像で取得した本画像と、前記前景領域を示す情報とを対応付けて外部の機器へ出力する出力手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、
前記撮像素子駆動手段はさらに、撮影指示に応じて前記第１のフィールドおよび前記第２のフィールドに対して別なタイミングで前記撮像素子を駆動して本撮像を行わせ、
前記前景領域を示す情報に基づいて、前記本撮像で取得した本画像における前景領域と背景領域とを区別し、前記本画像の前記前景領域と前記背景領域とに異なる画像処理を施す画像処理手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。
【請求項９】
第１のフィールドと、前記第１のフィールドと異なる第２のフィールドとを含み、各フィールドごとに設定された蓄積期間で撮像を行う撮像素子の第１のフィールドで第１期間の蓄積を行い、
前記撮像素子の前記第２のフィールドで第２期間の蓄積を行い、
前記第２期間内であって、前記第１期間と重ならない期間に閃光装置を発光させ、
前記撮像素子の前記第１のフィールドが出力した第１画像信号に基づいて第１画像データを生成し、
前記撮像素子の前記第２のフィールドが出力した第２画像信号に基づいて第２画像データを生成することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラおよび撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールド単位でＲＧＢの３色が揃うインタレース式ＣＣＤイメージセンサを用い、閃光装置を使用した露光期間Ａ１の第１フィールド画像と、閃光装置を使用した露光期間Ａ２の第２フィールド画像とを取得し、両画像を合成する技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２３７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、閃光装置を使用して露光したフィールド画像に加えて、閃光装置を使用しないで露光したフィールド画像を取得したい場合に対応できなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本発明によるカメラは、第１のフィールドと、第１のフィールドと異なる第２のフィールドとを含み、各フィールドごとに設定された蓄積期間で撮像を行う撮像素子と、第１のフィールドが蓄積を行う第１期間と、第２フィールドが蓄積を行う第２期間とを決定する蓄積期間決定手段と、蓄積期間決定手段で決定された第１期間および第２期間により撮像素子を駆動する撮像素子駆動手段と、第２期間内であって第１期間と重ならない期間に閃光装置を発光させる発光タイミングを生成するタイミング生成手段と、タイミング生成手段で生成された発光タイミングにより閃光装置が発光するように指示する発光タイミング指示手段と、撮像素子の第１のフィールドが出力した第１画像信号に基づいて第１画像データを生成する第１画像データ生成手段と、撮像素子の第２のフィールドが出力した第２画像信号に基づいて第２画像データを生成する第２画像データ生成手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項１に記載のカメラはさらに、第１画像データおよび第２画像データに基づいて第１画像データの画像と第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成する情報生成手段を備えてもよい。
（３）請求項２に記載のカメラにおいて、撮像素子は、第１のフィールドにフィールドＡおよびフィールドＢを含み、第２のフィールドにフィールドＣおよびフィールドＤを含み、蓄積期間決定手段は、第１の期間内にフィールドＡが蓄積を行う蓄積時間ａと、第１の期間内にフィールドＢが蓄積を行う蓄積時間ｂとをａ＜ｂにするように決定するとともに、第２の期間内にフィールドＣが蓄積を行う蓄積時間ｃと、第２の期間内にフィールドＤが蓄積を行う蓄積時間ｄとをｃ＜ｄにするように決定し、撮像素子駆動手段は、蓄積期間決定手段が決定した蓄積時間ａ、蓄積時間ｂ、蓄積時間ｃ、蓄積時間ｄにより撮像素子を駆動し、タイミング生成手段は、フィールドＣおよびフィールドＤがともに蓄積中の期間であって、フィールドＡおよびフィールドＢがともに非蓄積中の期間に閃光装置を発光させるように発光タイミングを生成し、第１画像データ生成手段が生成する第１画像データは、フィールドＡから出力された画像信号に基づく１Ａ画像データと、フィールドＢから出力された画像信号に基づく１Ｂ画像データとを有し、第２画像データ生成手段が生成する第２画像データは、フィールドＣから出力された画像信号に基づく２Ｃ画像データと、フィールドＤから出力された画像信号に基づく２Ｄ画像データとを有し、情報生成手段は、１Ａ画像データおよび１Ｂ画像データの少なくとも一方と、２Ｃ画像データおよび２Ｄ画像データの少なくとも一方とに基づいて、前景領域を示す情報を生成することが好ましい。
（４）請求項３に記載のカメラにおいて、蓄積期間決定手段は、蓄積時間ａ、蓄積時間ｂ、蓄積時間ｃ、蓄積時間ｄを、ｃ＝ａ＋ｂかつｄ＝２×ｂが成立するように決定してもよい。この場合の情報生成手段は、１Ａ画像データおよび１Ｂ画像データの和と２Ｃ画像データとに基づいて前景領域を示す第１情報を生成し、１Ｂ画像データの２倍値と２Ｄ画像データとに基づいて前景領域を示す第２情報を生成した上で、第１情報および第２情報に基づいた前景領域の論理和を算出することにより、第１画像データの画像と第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成することが好ましい。
（５）請求項３に記載のカメラにおいて、蓄積期間決定手段は、蓄積時間ａ、蓄積時間ｂ、蓄積時間ｃ、蓄積時間ｄを、ｃ＝ａかつｄ＝ｂが成立するように決定してもよい。この場合の情報生成手段は、１Ａ画像データと２Ｃ画像データとに基づいて前景領域を示す第１情報を生成し、１Ｂ画像データと２Ｄ画像データとに基づいて前景領域を示す第２情報を生成した上で、第１情報および第２情報に基づいた前景領域の論理和を算出することにより、第１画像データの画像と第２画像データの画像との少なくとも一方の前景領域を示す情報を生成することが好ましい。
（６）請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、撮像素子は、第１のフィールドの蓄積および第２のフィールドの蓄積を１回のメカニカルシャッター開期間内に行うこともできる。
（７）請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、撮像素子駆動手段はさらに、撮影指示に応じて第１のフィールドおよび第２のフィールドに対して別なタイミングで撮像素子を駆動して本撮像を行わせてもよい。この場合はさらに、本撮像で取得した本画像と、前景領域を示す情報とを対応付けて外部の機器へ出力する出力手段を備えてもよい。
（８）請求項４または請求項５に記載のカメラにおいて、撮像素子駆動手段はさらに、撮影指示に応じて第１のフィールドおよび第２のフィールドに対して別なタイミングで撮像素子を駆動して本撮像を行わせてもよい。この場合はさらに、前景領域を示す情報に基づいて、本撮像で取得した本画像における前景領域と背景領域とを区別し、本画像の前景領域と背景領域とに異なる画像処理を施す画像処理手段を備えてもよい。
（９）本発明による撮像方法は、第１のフィールドと、第１のフィールドと異なる第２のフィールドとを含み、各フィールドごとに設定された蓄積期間で撮像を行う撮像素子の第１のフィールドで第１期間の蓄積を行い、撮像素子の第２フィールドで第２期間の蓄積を行い、第２期間内であって第１期間と重ならない期間に閃光装置を発光させ、撮像素子の第１のフィールドが出力した第１画像信号に基づいて第１画像データを生成し、撮像素子の第２のフィールドが出力した第２画像信号に基づいて第２画像データを生成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、照明された被写体の画像と照明されない被写体の画像との撮像を短い期間に連続して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（第一の実施形態）
図１は、本発明の第一の実施形態による電子カメラ１の要部構成を説明するブロック図である。図１において、撮影レンズ２０１は、撮像素子２０２の撮像面に被写体像を結像させる。シャッター駆動部２１４は、ＣＰＵ２０９からの指示に応じてシャッター羽根２１５の開閉制御を行う。撮像素子２０２は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサによって構成される。撮像素子２０２は被写体像を撮像し、アナログ画像信号をＡＦＥ(Analog Front End)回路２０４へ出力する。タイミングジェネレータ２０３は、撮像素子２０２およびＡＦＥ回路２０４へ駆動信号をそれぞれ供給する。
【０００８】
ＡＦＥ回路２０４は、アナログ画像信号に対するアナログ処理（指示されたＩＳＯ感度に応じた信号増幅など）を行う。ＩＳＯ感度は、ＣＰＵ２０９からの感度設定指示に応じて撮像感度（露光感度）を所定範囲（たとえばＩＳＯ５０相当〜ＩＳＯ１０００相当）内で変更するものである。撮像感度は、ＡＦＥ回路２０４の信号増幅時の増幅率を変化させる被制御量のことをいう。撮像感度値は、相当するＩＳＯ感度値で表される。ＡＦＥ回路２０４はさらに、内蔵するＡ／Ｄ変換回路によってアナログ処理後の画像信号をディジタル信号に変換する。ディジタル画像信号は、画像処理回路２０５へ出力される。
【０００９】
画像処理回路２０５は、入力されたディジタル画像信号に対して画像処理を施す。画像処理には、たとえば、後述する被写体抽出処理の他、輪郭強調や色温度調整（ホワイトバランス調整）処理、画像信号に対するフォーマット変換処理、画像圧縮処理などが含まれる。画像処理回路２０５はさらに、撮像画像を表示装置２１２に表示させるための表示データを作成する。表示装置２１２は液晶表示パネルなどによって構成され、上記作成された表示データによる再生画像を表示する。
【００１０】
ＣＰＵ２０９は、各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。ＲＡＭ２０８は、ＣＰＵ２０９の作業用メモリとして使用される他、画像処理回路２０５による画像処理前後および画像処理途中のデータを一時的に格納する際に使用される。
【００１１】
操作部材２１３は電子カメラ１の操作スイッチ類を含む。操作部材２１３は、シャッターボタン（不図示）の押下操作に連動してオン／オフする半押しスイッチや全押しスイッチなど、各操作スイッチからの操作信号をＣＰＵ２０９へ出力する。
【００１２】
メモリインターフェース（以後メモリＩ／Ｆと記す）２１０は、ＣＰＵ２０９からの指示に応じてメモリカード２１１に対するデータの記録や読み出しのアクセス制御を行う。メモリカード２１１は、電子カメラ１に対して着脱可能な記憶媒体で構成される。メモリカード２１１には、撮影画像のデータおよびその撮影情報を含む画像ファイルが記録される。
【００１３】
閃光装置駆動回路２０６は、内蔵するコンデンサを高電圧で充電する。また、閃光装置駆動回路２０６は、ＣＰＵ２０９からの指示に応じて当該コンデンサを放電させ、放電電力を発光部２０７へ供給する。発光部２０７は、たとえばキセノン管などで構成されており、供給された放電電力によって放電発光する。
【００１４】
本実施形態の電子カメラ１は、撮像画像から主要被写体領域を抽出するために行う処理に特徴を有するので、以後、この処理を中心に説明する。本説明では、発光部２０７からの照明光が届く範囲に存在する被写体を主要被写体という。
【００１５】
撮像素子２０２は、フィールドと呼ぶ領域ごとに蓄積制御が可能に構成されている。本実施形態では、撮像面上の有効画素領域を４つのフィールドに分け、各フィールドに対してそれぞれ異なる露光条件で撮像（光電変換によって生成された電荷の蓄積）を行わせる。図２は、撮像素子２０２のフィールドを説明する図である。図２において、上から水平方向の所定数の画素配列ごとにフィールドＡ、フィールドＢ、フィールドＣ、フィールドＤ、フィールドＡ、…とする。
【００１６】
図３は、撮像素子２０２の概略構成を説明する図である。図３において、画素に対応するフォトダイオードを□で表す。左から１列目に配設されている各フォトダイオードと１列目の列信号ライン３１とは、フォトダイオードごとに設けられたＭＯＳトランジスタ（スイッチのシンボルで表記）を介して接続されている。左から２列目に配設されている各フォトダイオードと２列目の列信号ライン３２とは、フォトダイオードごとに設けられたＭＯＳトランジスタ（スイッチのシンボルで表記）を介して接続されている。左から３列目以降に配設されているフォトダイオードについても同様である。
【００１７】
各列の列信号ライン３１〜３ｎは、列信号ラインごとに設けられたＭＯＳトランジスタ４１〜４ｎを介してそれぞれが出力信号ライン５０と接続されている。出力信号ライン５０は、上述したＡＦＥ回路２０４と接続される。以上説明した撮像素子２０２において、各フィールドＡ、フィールドＢ、フィールドＣ、フィールドＤへは、たとえば２行ずつの画素配列が順番に割り当てられる。
【００１８】
撮像素子２０２は、画素信号の読み出しがＸ−Ｙアドレス方式で行われる。すなわち、列方向に並ぶフォトダイオードのうち、ＭＯＳトランジスタで選択されたフォトダイオードからの蓄積信号が、その列信号ラインへ出力される。蓄積信号とは、フォトダイオードに蓄積された電荷を電圧に変換した信号である。たとえば、フォトダイオード３２Ｐによる蓄積信号は、ＭＯＳトランジスタ３２Ｔによって選択され、列信号ライン３２へ出力される。列信号ライン３１〜３ｎのうち、ＭＯＳトランジスタで選択された列信号ラインに出力されている蓄積信号が出力信号ライン５０へ出力される。したがって、上記ＭＯＳトランジスタ３２Ｔにより選択された蓄積信号は、ＭＯＳトランジスタ４２によって選択され、出力信号ライン５０へ出力される。信号読み出しのためのアドレス信号（ＭＯＳトランジスタの駆動信号）は、タイミングジェネレータ２０３が生成する。
【００１９】
上述したように、撮像素子２０２は画素単位で蓄積信号の読み出し・該蓄積信号をリセットする制御が可能なので、露光中にフィールド単位でタイミングを異ならせて信号を読み出すことにより、フィールドごとに露光条件を異ならせることが可能になる。
【００２０】
図４は、撮像素子２０２の制御タイミングを例示するタイムチャートである。図４において、メカニカルシャッター開閉信号は、シャッター駆動部２１４がシャッター羽根２１５を駆動する開閉タイミングを表す。シャッター羽根２１５は、時刻ｔ０から時刻ｔ４までのα時間の間、開駆動される。発光制御信号は、閃光装置駆動回路２０６が発光部２０７を発光させる発光タイミングを表す。発光部２０７は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間内に発光するように発光制御される。
【００２１】
＜フィールドＡ＞
フィールドＡの制御信号は、フィールドＡに含まれるフォトダイオードに設けられたＭＯＳトランジスタ、および列信号ラインごとに設けられたＭＯＳトランジスタ４１〜４ｎの制御信号に対応する。制御信号がローレベルとなるタイミングでＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。
【００２２】
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＡのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＡのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＡの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ３０に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００２３】
フィールドＡの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ３からシャッター羽根２１５が閉駆動される時刻ｔ４までの間、再びフィールドＡのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。フィールドＡの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ４に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＡで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＡ画像の露光時間（時刻ｔ３−時刻ｔ４間）は、α／４に制御される。
【００２４】
＜フィールドＢ＞
フィールドＢの制御信号は、フィールドＢに含まれるフォトダイオードに設けられたＭＯＳトランジスタ、および列信号ラインごとに設けられたＭＯＳトランジスタ４１〜４ｎの制御信号に対応する。制御信号がローレベルとなるタイミングでＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる点は、フィールドＡの場合と同様である。
【００２５】
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＢのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＢのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＢの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ２０に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００２６】
フィールドＢの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ２からシャッター羽根２１５が閉駆動される時刻ｔ４までの間、再びフィールドＢのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。シャッター羽根２１５が閉鎖された時刻ｔ４以降は、フィールドＢのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。フィールドＢの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ５に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＢで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＢ画像の露光時間（時刻ｔ２−時刻ｔ４間）は、α／２に制御される。
【００２７】
＜フィールドＣ＞
フィールドＣの制御信号は、フィールドＣに含まれるフォトダイオードに設けられたＭＯＳトランジスタ、および列信号ラインごとに設けられたＭＯＳトランジスタ４１〜４ｎの制御信号に対応する。制御信号がローレベルとなるタイミングでＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる点は、フィールドＡ、Ｂの場合と同様である。
【００２８】
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＣのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＣのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＣの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ１０に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００２９】
フィールドＣの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ１からシャッター羽根２１５が閉駆動される時刻ｔ４までの間、再びフィールドＣのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。シャッター羽根２１５が閉鎖された時刻ｔ４以降は、フィールドＣのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。フィールドＣの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ６に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＣで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＣ画像の露光時間（時刻ｔ１−時刻ｔ４間）は、３α／４に制御される。
【００３０】
＜フィールドＤ＞
フィールドＤの制御信号は、フィールドＤに含まれるフォトダイオードに設けられたＭＯＳトランジスタ、および列信号ラインごとに設けられたＭＯＳトランジスタ４１〜４ｎの制御信号に対応する。制御信号がローレベルとなるタイミングでＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる点は、他のフィールドＡ、Ｂ、Ｃの場合と同様である。
【００３１】
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＤのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＤのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。なお、時刻ｔ０以前にフィールドＤの制御信号がローレベルとされ、読み出された蓄積信号は他のフィールドの場合と同様に、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００３２】
フィールドＤの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ０からシャッター羽根２１５が閉駆動される時刻ｔ４までの間、再びフィールドＤのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。シャッター羽根２１５が閉鎖された時刻ｔ４以降は、フィールドＤのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。フィールドＤの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ７に上述したＭＯＳトランジスタがオンし、対応するフォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＤで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＤ画像の露光時間（時刻ｔ０−時刻ｔ４間）は、シャッタ羽根２１５の開時間と同じαである。
【００３３】
＜撮影処理＞
ＣＰＵ２０９は、以上のように取得したフィールドＡ画像、フィールドＢ画像、フィールドＣ画像およびフィールドＤ画像を用いて主要被写体の抽出処理を行う。主要被写体の抽出を含む撮影処理の流れについて、図５および図６のフローチャートを参照して説明する。ＣＰＵ２０９は、操作部材２１３から半押し操作信号が入力されると、図５による処理を行うプログラムを起動する。
【００３４】
図５のステップＳ１１において、ＣＰＵ２０９は、測光処理を行ってステップＳ１２へ進む。測光処理では、不図示の測光素子による検出信号を用いて被写界の明るさ情報を取得する。ステップＳ１２において、ＣＰＵ２０９は、図４に例示したフィールドＡ〜フィールドＤに対する露光タイミングをそれぞれ決定してステップＳ１３へ進む。具体的には、明るさ情報に基づいて被写体輝度を算出し、被写体輝度に基づいて適正な露光時間αを決定する。ステップＳ１２で決定した露光タイミングは、被写体抽出用の撮像処理（ステップＳ２０）において使用する。
【００３５】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ２０９は、図４に例示した発光タイミングを決定してステップＳ１４へ進む。ステップＳ１３で決定した発光タイミングは、被写体抽出用の撮像処理（ステップＳ２０）において使用する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ２１はシャッターボタン（不図示）が全押し操作されたか否かを判定する。ＣＰＵ２１は、操作部材２１３からシャッターボタンの全押し操作を示す操作信号が入力されると、ステップＳ１４を肯定判定してステップＳ１５へ進む。ＣＰＵ２１は、全押し操作信号が入力されない場合にはステップＳ１４を否定判定し、ステップＳ２２へ進む。全押し操作信号は、シャッターボタンが半押し操作時より深く押下されると出力される。
【００３６】
ステップＳ２２において、ＣＰＵ２０９は、半押し操作が継続されているか否かを判定する。ＣＰＵ２０９は、操作部材２１３から半押し操作信号が入力されている場合はステップＳ２２を肯定判定してステップＳ１１へ戻る。ＣＰＵ２０９は、操作部材２１３から半押し操作信号が入力されていない場合にはステップＳ２２を否定判定し、図５による処理を終了する。
【００３７】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ２０９は、閃光装置の発光要否を決定してステップＳ１６へ進む。ＣＰＵ２０９は、閃光装置の発光が許可されている場合に発光要とし、発光が禁止されていれば発光否とする。なお、この場合の発光は、本撮像の際の発光である。ステップＳ１６において、ＣＰＵ２０９は、本撮影処理における閃光装置の発光要否を判定する。ＣＰＵ２０９は、ステップＳ１５で発光要を決定している場合にステップＳ１６を肯定判定してステップＳ１７へ進む。ＣＰＵ２０９は、ステップＳ１５で発光否を決定している場合にはステップＳ１６を否定判定してステップＳ１９へ進む。
【００３８】
ステップＳ１７において、ＣＰＵ２０９は、予備発光および測光処理を行ってステップＳ１８へ進む。具体的には、閃光装置駆動回路２０６へ指示を送り、発光部２０７を本発光時より小さい光量で予備発光させる。ＣＰＵ２０９はさらに、予備発光時における被写体からの反射光を検出した測光素子の検出信号を用いて明るさ情報を取得する。
【００３９】
ステップＳ１８において、ＣＰＵ２０９は、予備発光時における明るさ情報に基づいて本撮像時に必要な閃光装置の発光量（本発光量）を決定してステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９において、ＣＰＵ２０９は、本撮像時の露光条件を決定してステップＳ２０へ進む。具体的には、適正露出が得られるようにシャッター秒時、絞り値およびＩＳＯ感度を決める。
【００４０】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ２０９は、被写体抽出用の撮像処理を行ってステップＳ２１へ進む。具体的には、ＣＰＵ２０９がタイミングジェネレータ２０３へ指示を送り、図４に例示した蓄積制御タイミングで撮像素子２０２を駆動するとともに、閃光装置駆動回路２０６へ指示を送り、図４に例示した発光タイミングで発光部２０７を発光させる。これにより、ＲＡＭ２０８内にフィールドＡ画像、フィールドＢ画像、フィールドＣ画像、およびフィールドＤ画像がそれぞれ格納される。図７は、４枚のフィールド画像を例示する図である。
【００４１】
図５のステップＳ２１において、ＣＰＵ２０９は、本撮像処理を行って図６のステップＳ２３へ進む。具体的には、ＣＰＵ２０９がタイミングジェネレータ２０３へ指示を送り、フィールドＡ、フィールドＢ、フィールドＣ、およびフィールドＤがそれぞれＳ１９において決められた共通の露光条件で撮像するように、通常の蓄積制御タイミングで撮像素子２０２を駆動させる。ＣＰＵ２０９はさらに、ステップＳ１６を肯定判定している場合には、本撮像の露光中に閃光装置駆動回路２０６へ指示を送り、発光部２０７をステップＳ１８で決定した本発光量で発光させる。
【００４２】
図６のステップＳ２３において、ＣＰＵ２０９は、図７に例示したフィールドＡ画像、フィールドＢ画像、フィールドＣ画像、およびフィールドＤ画像のそれぞれのデータを補間して画像Ａ〜画像Ｄをそれぞれ生成し、ステップＳ２４へ進む。フィールドＡ画像、フィールドＢ画像、フィールドＣ画像、およびフィールドＤ画像は、撮像素子２０２で得られる画像を４分割したものであるため、それぞれが撮像素子２０２で得られる画像情報の１／４しか有していない。そこでＣＰＵ２０９は、他のフィールド画像に対応する画素位置のデータを公知の画素補間処理によって生成する。ここで、フィールドＡ画像を補間処理した画像を画像Ａと呼ぶ。フィールドＢ画像を補間処理した画像を画像Ｂと呼ぶ。フィールドＣ画像を補間処理した画像を画像Ｃと呼ぶ。フィールドＤ画像を補間処理した画像を画像Ｄと呼ぶ。なお、ステップＳ２３で生成する画像Ａ〜画像Ｄは、少なくとも輝度値データを有する画像であればよい。
【００４３】
ステップＳ２４において、ＣＰＵ２０９は、画像Ａ’＝画像Ａ＋画像Ｂを算出するとともに、画像Ｂ’＝画像Ｂ＋画像Ｂを算出してステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｄおよび画像Ｂ’間の輝度比を算出してステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｄおよび画像Ｂ’間の輝度比を所定の閾値を用いて２値化してマップＰ画像を生成し、ステップＳ２７へ進む。
【００４４】
図８は、マップＰ画像を説明する図である。図８（ａ）は画像Ｂ’を表し、図８（ｂ）は画像Ｄを表す。上述した画像Ｂ’の算出式より、画像Ｂ’は露光時間α（＝α／２＋α／２）に相当する画像である。また、画像Ｂ’は露光中に閃光装置を発光させていない画像である。一方、画像Ｄは、図４に例示したとおり、露光時間αに相当する画像であって、露光中に閃光装置を発光させた画像である。したがって、発光部２０７からの照明光が届く主要被写体領域では画像Ｄにおける輝度が高まることから、画像Ｄおよび画像Ｂ’間の輝度比は１と異なる値になる。発光部２０７からの照明光が届かない背景領域では、画像Ｄおよび画像Ｂ’間の輝度比は概ね１となる。
【００４５】
通常、画像Ｄおよび画像Ｂ’間の輝度比は、主要被写体領域の全域においてほぼ等しくなる。しかしながら、画像Ｄにおいて発光部２０７からの照明光によって画像信号が飽和している場合には（たとえば、人物の顔に対応する領域が明るすぎて白飛びする状態）、主要被写体の顔に対応する領域の輝度比が胴体部分に比べて小さくなる。図８（ｃ）に例示するマップＰ画像のように、２値化後において人物の頭部が抽出されていないのはこの理由による。
【００４６】
図６のステップＳ２７において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｃおよび画像Ａ’間の輝度比を算出してステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｃおよび画像Ａ’間の輝度比を所定の閾値を用いて２値化してマップＱ画像を生成し、ステップＳ２９へ進む。
【００４７】
図９は、マップＱ画像を説明する図である。図９（ａ）は画像Ａ’を表し、図９（ｂ）は画像Ｃを表す。上述した画像Ａ’の算出式より、画像Ａ’は露光時間３α／４（＝α／４＋α／２）に相当する画像である。また、画像Ａ’は露光中に閃光装置を発光させていない画像である。一方、画像Ｃは、図４に例示したとおり、露光時間３α／４に相当する画像であって、露光中に閃光装置を発光させた画像である。したがって、発光部２０７からの照明光が届く主要被写体領域では画像Ｃにおける輝度が高まることから、画像Ｃおよび画像Ａ’間の輝度比は１と異なる値になる。発光部２０７からの照明光が届かない背景領域では、画像Ｃおよび画像Ａ’間の輝度比は概ね１となる。
【００４８】
通常、画像Ｃおよび画像Ａ’間の輝度比は、主要被写体領域の全域においてほぼ等しくなる。しかしながら、画像Ａ’において画像信号が小さすぎる場合には（たとえば、人物のネクタイ部分が暗すぎて黒つぶれする状態）、主要被写体のネクタイに対応する領域の輝度比が他の胴体部分に比べて小さくなる。図９（ｃ）に例示するマップＱ画像のように、２値化後においてネクタイ部分が抽出されていないのはこの理由による。
【００４９】
図６のステップＳ２９において、ＣＰＵ２０９は、マップＰ画像およびマップＱ画像の主要被写体領域の論理和（ＯＲ）をとってマップＲ画像を生成し、ステップＳ３０へ進む。図１０は、マップＲ画像を例示する図である。マップＲ画像は、閃光装置で照明された前景領域（主要被写体部分に相当）に含まれる画素を「０」で表し、それ以外の背景領域に含まれる画素を「１」で表したものに対応する。ステップＳ３０において、ＣＰＵ２０９は、第１〜第４の保存モードのいずれの保存モードが設定されているかを判定する。本実施形態の電子カメラ１は、４つの保存モードのうち、あらかじめ操作部材２１３によって設定された保存モードに応じた画像データをメモリカード２１１へ保存するように構成されている。
【００５０】
（Ａ）第１の保存モード
ＣＰＵ２０９は、第１の保存モードに設定されている場合はステップＳ３１へ進む。ステップＳ３１において、ＣＰＵ２０９は、マップＲ画像と本撮像画像とを対応付けてメモリカード２１１へ保存し、図６による処理を終了する。
【００５１】
具体的には、画像処理回路２０５に指示を送り、本撮像画像をＪｐｅｇ等の所定のファイル形式に圧縮し、ＥＸＩＦ形式の画像ファイルを生成させる。ＣＰＵ２０９は、本撮像画像の画像ファイルのＥＸＩＦ情報内にマップＲ画像を格納することで、マップＲ画像と本撮像画像とを対応付ける。そして、生成した画像ファイルをメモリカード２１１へ保存する。なお、マップＲ画像を所定のファイル形式に圧縮してファイル名を付与し、本撮像画像の画像ファイルのＥＸＩＦ情報内にマップＲ画像のファイル名を格納することでマップＲ画像と本撮像画像とを対応付けてもよい。
【００５２】
（Ｂ）第２の保存モード
ＣＰＵ２０９は、第２の保存モードに設定されている場合はステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２において、ＣＰＵ２０９は、本撮像画像の前景領域とそれ以外の背景領域とを区別し、それぞれに異なる画像処理を施して処理済画像を生成する。画像処理の例としては、背景領域に対して平滑化フィルタ（たとえば５画素×５画素の大きさの平滑化フィルタ）をかけることにより、背景領域のみをぼかす処理を行う。または、前景領域のみ輝度を上げて、前景領域を際立たせるものでもよい。さらにまた、背景領域に対して平滑化フィルタをかけてぼかし、前景領域に対して輝度を上げるものでもよい。
【００５３】
ステップＳ３３において、ＣＰＵ２０９は、処理済み画像のみをメモリカード２１１へ保存し、図６による処理を終了する。具体的には、画像処理回路２０５に指示を送り、処理済み画像をＪｐｅｇ等の所定のファイル形式に圧縮し、ＥＸＩＦ形式の画像ファイルを生成させる。ＣＰＵ２０９は、この処理済画像の画像ファイルをメモリカード２１１へ保存する。
【００５４】
（Ｃ）第３の保存モード
ＣＰＵ２０９は、第３の保存モードに設定されている場合はステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４において、ＣＰＵ２０９は、本撮像画像の前景領域とそれ以外の背景領域とを区別し、それぞれに異なる画像処理を施して処理済画像を生成する。ステップＳ３５において、ＣＰＵ２０９は、マップＲ画像と処理済み画像とを対応付けてメモリカード２１１へ保存し、図６による処理を終了する。
【００５５】
具体的には、画像処理回路２０５に指示を送り、処理済み画像をＪｐｅｇ等の所定のファイル形式に圧縮し、ＥＸＩＦ形式の画像ファイルを生成させる。ＣＰＵ２０９は、処理済み画像の画像ファイルのＥＸＩＦ情報内にマップＲ画像を格納することで、マップＲ画像と処理済み画像とを対応付ける。そして、生成した画像ファイルをメモリカード２１１へ保存する。なお、マップＲ画像を所定のファイル形式に圧縮してファイル名を付与し、処理済み画像の画像ファイルのＥＸＩＦ情報内にマップＲ画像のファイル名を格納することでマップＲ画像と処理済み画像とを対応付けてもよい。
【００５６】
（Ｄ）第４の保存モード
ＣＰＵ２０９は、第４の保存モードに設定されている場合はステップＳ３６へ進む。ステップＳ３６において、ＣＰＵ２０９は、本撮像画像の前景領域とそれ以外の背景領域とを区別し、それぞれに異なる画像処理を施して処理済画像を生成する。ステップＳ３７において、ＣＰＵ２０９は、マップＲ画像、処理済み画像、および本撮像画像を対応付けてメモリカード２１１へ保存し、図６による処理を終了する。
【００５７】
具体的には、画像処理回路２０５に指示を送り、マップＲ画像、処理済み画像、および本撮像画像のそれぞれをＪｐｅｇ等の所定のファイル形式に圧縮し、ＥＸＩＦ形式の画像ファイルを生成させる。ＣＰＵ２０９は、各画像ファイルのファイル名をそれぞれのファイルのＥＸＩＦ情報内に互いに格納することで、それぞれを対応付ける。そして、生成した各画像ファイルをメモリカード２１１へ保存する。
【００５８】
なお、被写体抽出用の撮像処理（ステップＳ２０）において取得するフィールドＡ画像〜フィールドＤ画像は、必ずしも本撮像処理（ステップＳ２１）において取得する本撮像画像と同等の高精細画像でなくてもよい。たとえば、フィールドＡ画像〜フィールドＤ画像をＶＧＡサイズとすることで、ＶＧＡサイズより大きなサイズでフィールドＡ画像〜フィールドＤ画像を取得する場合に比べて、ステップＳ２３〜ステップＳ２９における処理の負担を軽減することができる。
【００５９】
以上説明した第一の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）被写体抽出用撮像処理（ステップＳ２０）において、撮像素子２０２の露光中にフィールド単位で露光条件を異ならせたので、１回の露光シーケンスで露光条件が異なる複数のフィールド画像を得ることができる。よって、複数回の露光シーケンスで撮影する場合と比べて短い期間に、露光条件の違う画像を撮影することができる。特に、短い期間に照明された被写体の画像と照明されない被写体の画像とを連続して撮影することができる。
【００６０】
（２）フィールドＤに対する露光中に、フィールドＤより短い蓄積期間で露光を行うフィールドＣ（フィールドＢ、フィールドＡ）に対する露光を並行して行うので、４通りの露光条件によるフィールド画像が得られる。
【００６１】
（３）複数の露光時間（α、３α／４）について、それぞれ照明光を使用した場合としない場合とで取得した画像間の輝度比を比較するようにした。単一の露光時間のみで取得した画像間で比較をする場合、白飛びまたは黒つぶれによる影響を受けやすいが、複数の露光時間でそれぞれ取得した画像間で比較をすることにより、少なくとも一方の露光時間において白飛びまたは黒つぶれによる影響を受けにくくすることができる。たとえば、長い露光時間αについての画像間の輝度比に基づくマップＰ画像（図８(c)）では白飛びの影響を受けても、短い露光時間３α／４についての画像間の輝度比に基づくマップＱ画像（図９(c)）では白飛びの影響を受ける可能性が低い。これとは反対に、短い露光時間３α／４についての画像間の輝度比に基づくマップＱ画像（図９(c)）では黒つぶれの影響を受けても、長い露光時間αについての画像間の輝度比に基づくマップＰ画像（図８(c)）では黒つぶれの影響を受ける可能性が低い。
【００６２】
（４）マップＰ画像（図８(c)）およびマップＱ画像（図９(c)）の論理和をとって得たマップＲ画像（図１０）を前景領域（すなわち、発光部２０７からの照明光が届く範囲に存在する被写体）として扱うようにした。これにより、白飛びや黒つぶれの影響を受けにくくなり、前景領域の判定精度を高めることができる。
【００６３】
（５）本撮像処理（ステップＳ２１）で取得した本撮像画像のうち、マップＲ画像（図１０）が示す前景領域以外の背景領域に対応する領域に対して平滑化処理をかける（いわゆるぼかし処理）ようにしたので、被写体を効果的に表現した本撮像画像が得られる。
【００６４】
（６）本撮像処理（ステップＳ２１）で取得した本撮像画像と、前景領域を示すマップＲ画像（図１０）とを対応づけてメモリカード２１１に保存するようにした。これにより、たとえば、メモリカード２１１に保存した両画像をパーソナルコンピュータなどで読み出すことにより、本撮像画像のうち背景領域にのみ平滑化処理をかけるぼかし処理をパーソナルコンピュータなどの外部機器に行わせることが可能になる。
【００６５】
（第二の実施形態）
図１１は、本発明の第二の実施形態による撮像素子２０２の制御タイミングを例示するタイムチャートである。図１１の制御タイミングは、第一の実施形態による制御タイミングに代えて用いる。第１の実施形態と比べて、他のフィールドが露光中でも随時読み出しを可能にする点が異なる。図１１において、メカニカルシャッター開閉信号は、時刻ｔ０から時刻ｔ５までのα時間の間、シャッター羽根２１５を開駆動することを示す。発光制御信号は、時刻ｔ２から時刻ｔ４０までの時間内に発光部２０７を発光制御することを示す。
【００６６】
＜フィールドＡ＞
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＡのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＡのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＡの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ１０に、フィールドＡに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＡで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＡ画像の露光時間（時刻ｔ０−時刻ｔ１０間）は、α／４に制御される。
【００６７】
＜フィールドＢ＞
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＢのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＢのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＢの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ３０に、フィールドＢに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＢで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＢ画像の露光時間（時刻ｔ０−時刻ｔ３０間）は、α／２に制御される。
【００６８】
＜フィールドＣ＞
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＣのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＣのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＣの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ２０に、フィールドＣに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００６９】
フィールドＣの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ２（＝ｔ３０）からローレベルとなる時刻ｔ４０までの間、再びフィールドＣのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。時刻ｔ４０にフィールドＣに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＣで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＣ画像の露光時間（時刻ｔ２−時刻ｔ４０間）は、α／４に制御される。
【００７０】
＜フィールドＤ＞
時刻ｔ０以前は、シャッター羽根２１５が閉鎖されているためフィールドＤのフォトダイオードは電荷を蓄積しない（遮光）。時刻ｔ０以降は、シャッター羽根２１５が開駆動されるためフィールドＤのフォトダイオードが露光し、電荷が蓄積される。フィールドＤの制御信号がローレベルとなる時刻ｔ２０に、フィールドＤに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールド画像としては使用しない（読み捨て）。
【００７１】
フィールドＤの制御信号がハイレベルとなる時刻ｔ２（＝ｔ３０）からローレベルとなる時刻ｔ５までの間、再びフィールドＤのフォトダイオードにより電荷が蓄積される。時刻ｔ５にフィールドＤに対応するＭＯＳトランジスタがオンし、フォトダイオードによる蓄積信号のリセットと、当該蓄積信号の読み出しとが行われる。この時点で読み出した蓄積信号は、フィールドＤで撮像されたフィールド画像としてＲＡＭ２０８内に格納される。フィールドＤ画像の露光時間（時刻ｔ２−時刻ｔ５間）は、α／２に制御される。
【００７２】
第二の実施形態では、図６のフローチャートにおけるステップＳ２４ないしＳ２８の処理について、それぞれ以下のように変更する。すなわち、ステップＳ２４は省略してステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｄおよび画像Ｂ間の輝度比を算出してステップＳ２６へ進む。ステップＳ２６において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｄおよび画像Ｂ間の輝度比を所定の閾値を用いて２値化してマップＰ画像を生成し、ステップＳ２７へ進む。
【００７３】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｃおよび画像Ａ間の輝度比を算出してステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８において、ＣＰＵ２０９は、画像Ｃおよび画像Ａ間の輝度比を所定の閾値を用いて２値化してマップＱ画像を生成し、ステップＳ２９へ進む。
【００７４】
以上説明した第二の実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）被写体抽出用撮像処理（ステップＳ２０）において、撮像素子２０２の露光中にフィールド単位で露光条件を異ならせたので、１回の露光シーケンスで露光条件が異なる複数のフィールド画像を得ることができる。よって、複数回の露光シーケンスで撮影する場合と比べて短い期間に、露光条件の違う画像を撮影することができる。特に、短い期間に照明された被写体の画像と照明されない被写体の画像とを連続して撮影することができる。
【００７５】
（２）フィールドＤに対する露光中に、フィールドＤより短い蓄積期間で露光を行うフィールドＣに対する露光を並行して行い、フィールドＢに対する露光中に、フィールドＢより短い蓄積期間で露光を行うフィールドＡに対する露光を並行して行うようにした。これにより、２系統の２通りの露光条件によるフィールド画像が得られる。
【００７６】
（３）複数の露光時間（α／４、α／２）について、それぞれ照明光を使用した場合としない場合とで取得した画像間の輝度比を比較する。複数の露光時間でそれぞれ取得した画像間で比較をすることにより、少なくとも一方の露光時間において白飛びまたは黒つぶれによる影響を受けにくくすることができる。たとえば、長い露光時間α／２についての画像間の輝度比に基づくマップＰ画像（図８(c)）では白飛びの影響を受けても、短い露光時間α／４についての画像間の輝度比に基づくマップＱ画像（図９(c)）では白飛びの影響を受ける可能性が低い。これとは反対に、短い露光時間α／４についての画像間の輝度比に基づくマップＱ画像（図９(c)）では黒つぶれの影響を受けても、長い露光時間α／２についての画像間の輝度比に基づくマップＰ画像（図８(c)）では黒つぶれの影響を受ける可能性が低い。
【００７７】
（４）他のフィールドが露光中でも、露光済みのフィールドから蓄積信号を随時読み出すように制御したので、第一の実施形態に比べて、露光から蓄積信号読み出しに至る１回の露光シーケンスに要する時間を短くすることができる。
【００７８】
（変形例１）
以上の説明では、電子カメラ１があらかじめ操作部材２１３によって設定されている保存モードに応じて、画像ファイルをメモリカード２１１へ保存する例を説明した、電子カメラ１が画像ファイルをメモリカード２１１に保存する代わりに、あるいはメモリカード２１１への保存に加えて、画像ファイルを外部機器（パーソナルコンピュータやプリンタ、画像蓄積装置など）へ出力するように構成してもよい。この場合、電子カメラ１があらかじめ操作部材２１３によって設定されている出力モードに応じて、画像ファイルを外部機器へ出力する。外部機器への出力は、電子カメラ１と外部機器とを有線接続して送信したり、電子カメラ１と外部機器とを無線接続して送信したりすることができる。
【００７９】
（変形例２）
撮像素子２０２としてＣＭＯＳイメージセンサを用いる例を説明したが、ＣＣＤイメージセンサを用いる場合にも本発明を適用できる。たとえば、フィールドＡ、フィールドＢ，フィールドＣ、フィールドＤごとに蓄積制御可能なＣＣＤイメージセンサであれば、第一の実施形態のＣＭＯＳイメージセンサに代えて、当該ＣＣＤイメージセンサを用いることができる。第一の実施形態のように、全てのフィールドに対する露光が終了した時刻ｔ４以降に蓄積信号の読み出しを行う場合は、ＣＣＤイメージセンサを用いる形態として好適である。
【００８０】
（変形例３）
発光部２０７、閃光装置駆動回路２０７からなる閃光装置を電子カメラ１に内蔵する例を説明した。この代わりに、閃光装置を電子カメラ１のアクセサリシュー等に装着するタイプの外部閃光装置によって構成してもよい。
【００８１】
（変形例４）
上述した説明では、照明光を使用する露光と照明光を使用しない露光とのそれぞれに複数の露光時間（第一の実施形態ではα／４と３α／４、第二の実施形態ではα／４とα／２）を設定して、照明光の使用時と照明光の非使用時とでそれぞれ露光時間が異なる複数のフィールド画像を得るようにした。この代わりに、照明光の使用時と照明光の非使用時とでそれぞれ単一の露光時間（たとえば、α／２）のフィールド画像のみを得るようにしてもよい。上述した白飛びや黒つぶれの影響が生じにくい場合には、単一の露光時間で得られるフィールド画像間（すわなち、照明光を用いたフィールド画像と照明光を用いないフィールド画像）で輝度比を比較することにより、前景領域を抽出するために必要なマップ画像を求める。
【００８２】
なお、ＣＰＵ２０９は、メモリＩ／Ｆ２１０を駆動して、Ｓ２３において生成した画像Ａ、画像Ｂ、画像Ｃ、画像Ｄのデータをメモリカード２１１に保存することにしてもよい。この処理により、短い期間に露光条件の違う撮影を行うことにより得られた画像をそれぞれ保存することができる。特に短い期間に照明された被写体の画像のデータと照明されない被写体の画像のデータとを保存することができる。
【００８３】
以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】第一の実施形態による電子カメラの要部構成を説明するブロック図である。
【図２】撮像素子のフィールドを説明する図である。
【図３】撮像素子の概略構成を説明する図である。
【図４】撮像素子の制御タイミングを例示する図である。
【図５】撮影処理の流れを説明するフローチャートである。
【図６】撮影処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】露光条件が異なる４枚のフィールド画像を示す図である。
【図８】マップＰ画像を説明する図である。
【図９】マップＱ画像を説明する図である。
【図１０】マップＲ画像を説明する図である。
【図１１】第二の実施形態による撮像素子の制御タイミングを例示する図である。
【符号の説明】
【００８５】
１…電子カメラ
２０２…撮像素子
２０３…タイミングジェネレータ
２０５…画像処理回路
２０６…閃光装置駆動回路
２０７…発光部
２０９…ＣＰＵ
【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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