(57)【要約】【課題】白飛びや色飽和の発生を低減させる。【解決手段】撮影領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに輝度値ｙを検出し、検出された各分割領域における輝度値ｙから仮の露出値αを求める。求めた仮の露出値αに飽和限界値δを加算して、飽和が予想される輝度値（飽和予想輝度値γ）を求める。求めた飽和予想輝度値γと各分割領域における輝度値ｙとを比較し、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ）を検出する。検出した飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを関数Ｆ（Ｓ）を利用して求める。求めた補正量εで仮の露出値αを補正し、最終露出値βを求める。求めた最終露出値βで露出を決定する。【選択図】      図９
2008182351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の測光結果から求められた露出値に基づいて露出を決定する撮影装置において、
前記露出値に基づいて飽和が予想される輝度値を飽和予想輝度値として算出する飽和予想輝度値演算手段と、
撮影領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに輝度値を検出する輝度値検出手段と、
前記輝度値検出手段で検出された輝度値が、前記飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する飽和予想領域数検出手段と、
所定の関数又はテーブルを用いて前記飽和予想領域数に応じた補正量を取得する補正量取得手段と、
前記補正量取得手段で取得された補正量で前記露出値を補正する露出値補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記輝度値検出手段で分割領域ごとに検出される輝度値の中で最大の輝度値を最大輝度値として検出する最大輝度値検出手段と、
前記最大輝度値検出手段で検出される最大輝度値と前記飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように前記関数又はテーブルを修正又は変更する修正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記輝度値検出手段で分割領域ごとに検出される輝度値に基づいて露出値を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置。
【請求項４】
被写体の測光結果から求められた露出値に基づいて露出を決定する撮影装置において、
前記露出値に基づいて飽和が予想される輝度値を飽和予想輝度値として算出する飽和予想輝度値演算手段と、
撮影領域を複数の領域に分割し、各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光する測光手段と、
前記測光手段で測光されたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の少なくとも一つが、前記飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する飽和予想領域数検出手段と、
所定の関数又はテーブルを用いて前記飽和予想領域数に応じた補正量を取得する補正量取得手段と、
前記補正量取得手段で取得された補正量で前記露出値を補正する露出値補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
前記測光検出手段で分割領域ごとに測光されたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の中で最大の測光値を最大測光値として検出する最大測光値検出手段と、
前記最大測光値検出手段で検出される最大測光値と前記飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように前記関数又はテーブルを修正又は変更する修正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
【請求項６】
前記測光手段で分割領域ごとに測光されるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値に基づいて露出値を求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮影装置に係り、被写体の測光結果から求められた露出値を画像の白飛び、色飽和を防止するように補正する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にカメラには、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）機能が搭載されており、被写体の明るさに応じて適正な露出が自動的に得られるようにされている。そして、このＡＥの性能を向上させるべく、種々の提案がなされている。たとえば、特許文献１では、撮影領域を複数の領域に分割し、各領域で輝度を測定し、その測定結果から露出値を求める一方、各領域で測定された輝度の最大値を検出し、その最大値と露出値との差に応じて露出値を補正する方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−４５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ＡＥ機能を有するカメラであっても、輝度差の激しいシーンを撮影すると、フィルムや撮像素子の露光限界を超えて、白飛びや色飽和を起こしてしまうという欠点があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、白飛びや色飽和の発生を低減できる撮影装置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に係る発明は、前記目的を達成するために、被写体の測光結果から求められた露出値に基づいて露出を決定する撮影装置において、前記露出値に基づいて飽和が予想される輝度値を飽和予想輝度値として算出する飽和予想輝度値演算手段と、撮影領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに輝度値を検出する輝度値検出手段と、前記輝度値検出手段で検出された輝度値が、前記飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する飽和予想領域数検出手段と、所定の関数又はテーブルを用いて前記飽和予想領域数に応じた補正量を取得する補正量取得手段と、前記補正量取得手段で取得された補正量で前記露出値を補正する露出値補正手段と、を備えたことを特徴とする撮影装置を提供する。
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、撮影領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに輝度値を検出し、検出された輝度値が飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する。そして、検出された飽和予想領域数に応じて露出値を補正する。これにより、輝度差の激しいシーンであっても、白飛びの発生を抑えて撮影することができる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記輝度値検出手段で分割領域ごとに検出される輝度値の中で最大の輝度値を最大輝度値として検出する最大輝度値検出手段と、前記最大輝度値検出手段で検出される最大輝度値と前記飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように前記関数又はテーブルを修正又は変更する修正手段と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置を提供する。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、最大輝度値と飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように関数又はテーブルが修正又は変更される。これにより、必要以上に露出値が補正されるのを防止でき、より効果的に白飛びの発生を防止することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記輝度値検出手段で分割領域ごとに検出される輝度値に基づいて露出値を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影装置を提供する。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、分割領域ごとに検出される輝度値に基づいて露出値が求められる。これにより、効率よく露出値及びその補正量を求めることができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、被写体の測光結果から求められた露出値に基づいて露出を決定する撮影装置において、前記露出値に基づいて飽和が予想される輝度値を飽和予想輝度値として算出する飽和予想輝度値演算手段と、撮影領域を複数の領域に分割し、各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光する測光手段と、前記測光手段で測光されたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の少なくとも一つが、前記飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する飽和予想領域数検出手段と、所定の関数又はテーブルを用いて前記飽和予想領域数に応じた補正量を取得する補正量取得手段と、前記補正量取得手段で取得された補正量で前記露出値を補正する露出値補正手段と、を備えたことを特徴とする撮影装置を提供する。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、撮影領域を複数の領域に分割し、各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光し、測光されたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の少なくとも一つが飽和予想輝度値を超えている分割領域の数を飽和予想領域数として検出する。そして、検出された飽和予想領域数に応じて露出値を補正する。これにより、輝度差の激しいシーンであっても、白飛び、色飽和の発生を抑えて撮影することができる。
【００１３】
請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、前記測光検出手段で分割領域ごとに測光されたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の中で最大の測光値を最大測光値として検出する最大測光値検出手段と、前記最大測光値検出手段で検出される最大測光値と前記飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように前記関数又はテーブルを修正又は変更する修正手段と、を備えたことを特徴とする請求項４に記載の撮影装置を提供する。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、最大測光値と飽和予想輝度値との差を求め、求めた差が補正量の最大値となるように関数又はテーブルが修正又は変更される。これにより、必要以上に露出値が補正されるのを防止でき、より効果的に白飛び、色飽和の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、前記目的を達成するために、前記測光手段で分割領域ごとに測光されるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値に基づいて露出値を求めることを特徴とする請求項４又は５に記載の撮影装置を提供する。
【００１６】
請求項６に係る発明によれば、分割領域ごとに測光されるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値に基づいて露出値が求められる。これにより、効率よく露出値及びその補正量を求めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る撮影装置によれば、白飛びや色飽和の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明に係る撮影装置を実施するための最良の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの第１の実施の形態の電気的構成を示すブロック図である。
【００２０】
同図に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１０は、撮影レンズ１２、撮像素子１４、アナログ信号処理部１６、Ａ／Ｄ変換器１８、画像入力コントローラ２０、デジタル信号処理部２２、圧縮／伸張処理部２４、表示制御部２６、液晶モニタ２８、記録制御部３０、記憶メディア３２、ＡＦ検出部３４、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６、輝度算出部３８、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４４、フラッシュメモリ４６、ＶＲＡＭ４８、操作部５０、比較・計数処理部５２等を備えて構成される。
【００２１】
各部はＣＰＵ４０に制御されて動作し、ＣＰＵ４０は、操作部５０からの入力に基づき所定の制御プログラムを実行することにより、デジタルカメラ１０の各部を制御する。
【００２２】
ＲＯＭ４２には、このＣＰＵ４０が実行する制御プログラムのほか、制御に必要な各種データ等が記録されている。ＣＰＵ４０は、このＲＯＭ４２に記録された制御プログラムをＲＡＭ４４に読み出し、逐次実行することにより、デジタルカメラ１０の各部を制御する。
【００２３】
なお、このＲＡＭ４４は、プログラムの実行処理領域として利用されるほか、画像データ等の一時記憶領域、各種作業領域として利用される。
【００２４】
また、フラッシュメモリ４６は、ユーザ設定情報等の各種設定情報の記録領域として利用され、ＶＲＡＭ４８は表示用の画像データ専用の記録領域として利用される。
【００２５】
操作部５０は、シャッタボタンやズームレバー、メニューボタン、実行ボタン、キャンセルボタン、モード切換ダイヤル、電源ボタン等のカメラの一般的な操作手段を含み、操作に応じた信号をＣＰＵ４０に出力する。
【００２６】
撮影レンズ１２は、ズーム機能を有するＡＦレンズで構成されており、フォーカスレンズ１２Ｆ、ズームレンズ１２Ｚ、絞り１２Ｉを含んで構成されている。
【００２７】
フォーカスレンズ１２Ｆは、フォーカスモータ６０Ｆに駆動されて、撮影レンズ１２の光軸上を前後移動する。ＣＰＵ４０は、フォーカスモータドライバ６２Ｆを介してフォーカスモータ６０Ｆの駆動を制御することにより、フォーカスレンズ１２Ｆの移動を制御し、撮影レンズ１２のフォーカシングを行う。
【００２８】
ズームレンズ１２Ｚは、ズームモータ６０Ｚに駆動されて、撮影レンズ１２の光軸上を前後移動する。ＣＰＵ４０は、ズームモータドライバ６２Ｚを介してズームモータ６０Ｚの駆動を制御することにより、ズームレンズ１２Ｚの移動を制御し、撮影レンズ１２のズーミングを行う。
【００２９】
絞り１２Ｉは、たとえば虹彩絞りで構成され、アイリスモータ６０Ｉに駆動されて動作する。ＣＰＵ４０は、アイリスモータドライバ６２Ｉを介してアイリスモータ６０Ｉの駆動を制御することにより、絞り１２Ｉの動作を制御（開口量を制御）し、撮像素子１４への露光量を調整する。
【００３０】
撮像素子１４は、撮影レンズ１２の後段に配置されており、撮影レンズ１２を透過した被写体光を受光する。なお、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、撮像素子として、カラーＣＣＤイメージセンサ（ＣＣＤ）１４を用いるものとする。ＣＣＤ１４は、周知のように多数の受光素子がマトリクス状に配列された受光面を備えている。撮影レンズ１２を透過した被写体光は、このＣＣＤ１４の受光面上に結像され、各受光素子によって電気信号に変換される。
【００３１】
このＣＣＤ１４は、ＣＣＤドライバ６４から供給される垂直転送クロック及び水平転送クロックに同期して、各画素に蓄積された電荷を１ラインずつシリアルな画像信号として出力する。ＣＰＵ４０は、ＣＣＤドライバ６４を制御して、ＣＣＤ１４の駆動を制御する。
【００３２】
なお、各画素の電荷蓄積時間（露出時間）は、ＣＣＤドライバ６４から与えられる電子シャッタ駆動信号によって決められる。ＣＰＵ４０は、ＣＣＤドライバ６４に対して電荷蓄積時間を指示する。
【００３３】
また、画像信号の出力は、デジタルカメラ１０が撮影モードにセットされると開始される。すなわち、デジタルカメラ１０が撮影モードにセットされると、液晶モニタ２８にスルー画像を表示するため、画像信号の出力が開始される。このスルー画像用の画像信号の出力は、本撮影の指示が行われると、一旦停止され、本撮影が終了すると、再度開始される。
【００３４】
ＣＣＤ１４から出力される画像信号は、アナログ信号であり、このアナログの画像信号は、アナログ信号処理部１６に取り込まれる。
【００３５】
アナログ信号処理部１６は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、自動ゲインコントロール回路（ＡＧＣ）を含んで構成される。ＣＤＳは、画像信号に含まれるノイズの除去を行い、ＡＧＣは、ノイズ除去された画像信号を所定のゲインで増幅する。このアナログ信号処理部１６で所要の信号処理が施されたアナログの画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１８に取り込まれる。
【００３６】
Ａ／Ｄ変換器１８は、取り込んだアナログの画像信号を所定ビットの階調幅を持ったデジタルの画像信号に変換する。この画像信号は、いわゆるＲＡＷデータであり、画素ごとＲ、Ｇ、Ｂの濃度を示す階調値を有している。
【００３７】
画像入力コントローラ２０は、所定容量のラインバッファを内蔵しており、Ａ／Ｄ変換器１８から出力された１コマ分の画像信号を蓄積する。この画像入力コントローラ２０に蓄積された１コマ分の画像信号は、バス５４を介してＲＡＭ４４に格納される。
【００３８】
バス５４には、上記ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４４、フラッシュメモリ４６、ＶＲＡＭ４８、画像入力コントローラ２０のほか、デジタル信号処理部２２、圧縮／伸張処理部２４、表示制御部２６、記録制御部３０、ＡＦ検出部３４、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６、比較・係数処理部５２等が接続されており、これらはバス５４を介して互いに情報を送受信できるようにされている。
【００３９】
ＲＡＭ４４に格納された１コマ分の画像信号は、点順次（画素の順番）にデジタル信号処理部２２に取り込まれる。
【００４０】
デジタル信号処理部２２は、点順次に取り込んだＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に対して所定の信号処理を施し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。
【００４１】
図２は、このデジタル信号処理部２２の概略構成を示すブロック図である。
【００４２】
同図に示すように、デジタル信号処理部２２は、ホワイトバランスゲイン算出回路２２ａ、オフセット補正回路２２ｂ、ゲイン補正回路２２ｃ、階調補正回路２２ｄ、ＲＧＢ補間演算回路２２ｅ、ＲＧＢ／ＹＣ変換回路２２ｆ、ノイズフィルタ２２ｇ、輪郭補正回路２２ｈ、色差マトリクス回路２２ｉ、光源種別判定回路２２ｊ等を含んで構成されている。
【００４３】
ホワイトバランスゲイン算出回路２２ａは、ホワイトバランス調整を行うために、後述するＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された積算値を取り込み、ホワイトバランス調整用のゲイン値を算出する。
【００４４】
オフセット補正回路２２ｂは、黒色の被写体を撮影した場合に黒色が表現されるように、ＲＡＭ４４から点順次に取り込まれたＲ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に対して所定のオフセット処理を施す。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の画像信号に対してあらかじめ設定されたオフセット値を減算する。
【００４５】
ゲイン補正回路２２ｃは、オフセット処理された画像信号を点順次に取り込み、ホワイトバランスゲイン算出回路２２ａで算出されたゲイン値を用いてホワイトバランス調整を行う。
【００４６】
階調補正回路２２ｄは、ホワイトバランス調整された画像信号を点順次に取り込み、所定の階調変換処理を施す。すなわち、画像データをモニタに出力すると、モニタに入力された階調値とモニタが出力する階調値との間にズレが生じることから、このズレを補正するために、撮影により得られた画像信号に対して所定の階調変換処理（いわゆるガンマ補正）を施す。
【００４７】
ＲＧＢ補間演算回路２２ｅは、階調変換処理されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号を補間演算して、各画素位置におけるＲ、Ｇ、Ｂ３色の信号を求める。すなわち、単板式の撮像素子の場合、各画素からは、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか一色の信号しか出力されないため、出力しない色を周囲の画素の色信号から補完演算により求める。たとえば、Ｒを出力する画素では、この画素位置におけるＧ、Ｂの色信号がどの程度になるかを周りの画素のＧ、Ｂ信号から補間演算により求める。
【００４８】
なお、このようにＲＧＢ補完演算は、単板式の撮像素子に特有のものなので、撮像素子に三板式のものを用いた場合には不要となる。
【００４９】
ＲＧＢ／ＹＣ変換回路２２ｆは、ＲＧＢ補間演算後のＲ、Ｇ、Ｂ信号から輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂを生成する。
【００５０】
ノイズフィルタ２２ｇは、ＲＧＢ／ＹＣ変換回路２２ｆで生成された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂに対してノイズ低減処理を施す。このノイズフィルタ２２ｇでノイズ低減処理が施された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂは、それぞれ輪郭補正回路２２ｈと色差マトリクス回路２２ｉに取り込まれる。
【００５１】
色差マトリクス回路２２ｉは、色差信号Ｃｒ、Ｃｂに対して所定の色差マトリクス（Ｃ−ＭＴＸ）を乗算することにより、色調補正を行う。すなわち、色差マトリクス回路２２ｉには、光源対応の色差マトリクスが複数種類設けられており、光源種別判定回路２２ｊが求めた光源種に応じて、使用する色差マトリクスを切り替え、この切り替え後の色差マトリクスを入力された色差信号Ｃｒ、Ｃｂに乗算し、色差信号Ｃｒ、Ｃｂを色調補正する。
【００５２】
光源種別判定回路２２ｊは、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された積算値を取り込み、光源種を判定して、色差マトリクス回路２２ｉに色差マトリクス選択信号を出力する。
【００５３】
輪郭補正回路２２ｈは、輝度信号Ｙに対して所定の輪郭補正処理を行う。
【００５４】
以上のように、デジタル信号処理部２２は、点順次に取り込んだＲ、Ｇ、Ｂの画像信号に所定の信号処理を施して、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。
【００５５】
ＡＦ検出部３４は、ＣＰＵ４０の指令に従い、画像入力コントローラ２０を介してＲＡＭ４４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を取り込み、ＡＦ（Automatic Focus）制御に必要な焦点評価値を算出する。このＡＦ検出部３４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、画面に設定された所定のフォーカス領域内の信号を切り出すフォーカス領域抽出部、及び、フォーカス領域内の絶対値データを積算する積算部を含み、この積算部で積算されたフォーカス領域内の絶対値データを焦点評価値としてＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ＡＦ制御時、このＡＦ検出部３４から出力される焦点評価値が極大となる位置をサーチし、その位置に撮影レンズ１２のフォーカスレンズ１２Ｆを移動させることにより、主要被写体への焦点合わせを行う。
【００５６】
ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６は、ＣＰＵ４０の指令に従い、画像入力コントローラ２０を介してＲＡＭ４４に格納されたＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を取り込み、ＡＥ制御及びＡＷＢ（Automatic White Balance）制御に必要な積算値を算出する。すなわち、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６は、撮影領域（一画面）を複数の領域に分割し、分割領域ごとにＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を算出する。
【００５７】
なお、本実施の形態のデジタルカメラでは、一画面を６４（８×８）の領域に等分割し、分割領域ごとにＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を算出するものとする。算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの積算値の情報はＲＡＭ４４に格納される。
【００５８】
ＣＰＵ４０は、ＡＷＢ制御時、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値をデジタル信号処理部２２のホワイトバランスゲイン算出回路２２ａ及び光源種別判定回路２２ｊに加える。ホワイトバランスゲイン算出回路２２ａは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値に基づいてホワイトバランス調整用のゲイン値を算出する。また、光源種別判定回路２２ｊは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値に基づいて光源種を検出する。
【００５９】
また、ＣＰＵ４０は、ＡＥ制御時、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を輝度算出部３８に加える。輝度算出部３８は、図３に示すように、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値と、その画像信号が得られたときの撮影条件（絞り値、シャッタ速度、撮影感度）の情報とに基づいて、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂを算出する。そして、得られた各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと、ホワイトバランス調整用のゲイン値ＷＢｒ、ＷＢｇ、ＷＢｂに基づいて、次式から各分割領域における輝度値ｙを算出する。
【００６０】
［数１］
y = log2(0.299*2WBr*r+ 0.587*2WBg*g + 0.114*2WBb*b)
算出された各分割領域における輝度値ｙの情報はＲＡＭ４４に格納される。
【００６１】
ＣＰＵ４０は、算出された各分割領域における輝度値ｙから仮の露出値（Ｅｖ値）αを求める。なお、仮の露出値αの算出方法は特に限定されず、公知の方法を用いて算出することができる。たとえば、画面全体の輝度値の平均を求めて、これを仮の露出値とする方式（いわゆる平均測光方式）や、平均測光方式において、輝度値の平均を求める際、画面中央付近の領域に重み付けする方式（いわゆる中央順点測光方式）、画像のごく狭い領域の輝度値の平均を求めて、これを仮の露出値とする方式（いわゆるスポット測光方式）、画面を複数の領域に分割し、パターン認識処理を行って、最も重要視される領域を予想し、その領域の輝度値の平均を求めて、これを仮の露出値とする方式（いわゆる分割測光方式）等、種々の方式を用いることができる。
【００６２】
本実施の形態のデジタルカメラでは、これらの測光方式をユーザが選択できるものとし、選択された測光方式の下で仮の露出値が算出される。
【００６３】
ＣＰＵ４０は、算出された仮の露出値αに対して必要に応じて露出補正を行い、最終的に得られた露出値（最終露出値）βに基づいて露出設定を行う。すなわち、最終露出値βから所定のプログラム線図に従って絞り値、シャッタ速度を決定する。
【００６４】
また、ＣＰＵ４０は、算出された仮の露出値αから飽和予想輝度値γを算出して、比較・計数処理部５２に出力する。
【００６５】
ここで、飽和予想輝度値γは、算出された仮の露出値αに所定の飽和限界値δを加算した値として求められる。
【００６６】
フィルムや撮像素子（ＣＣＤ／ＣＭＯＳイメージセンサ等）には、ラチチュード／ダイナミックレンジと呼ばれる階調が識別できる限界の幅がある。階調が識別できる限界を超えた輝度であれば、それは白飛びや黒潰れという結果になる。ハイライト側の限界は、適正露出に対して、一般にフィルムで３Ｅｖ、ＣＣＤ／ＣＭＯＳ等の撮像素子で２Ｅｖ前後といわれている。
【００６７】
そこで、本実施の形態のデジタルカメラでは、飽和限界値δを２Ｅｖとして規定し、この飽和限界値δを仮の露出値αに加算した値を飽和予想輝度値γとして算出する。
【００６８】
なお、この飽和限界値δの情報は、あらかじめＲＯＭ４２に格納されているものとし、ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４２から飽和限界値δの情報を読み出して、飽和予想輝度値γを算出する。そして、得られた飽和予想輝度値γを比較・計数処理部５２に出力する。比較・計数処理部５２は、得られた飽和予想輝度値γと、各分割領域における輝度値ｙの情報に基づいて仮の露出値αに施す補正量εを算出する。なお、この比較・計数処理部５２における補正量εの算出方法については、後に詳述する。
【００６９】
圧縮／伸張処理部２４は、ＣＰＵ４０からの圧縮指令に従い、入力された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）に所定形式（たとえば、ＪＰＥＧ）の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。また、ＣＰＵ４０からの伸張指令に従い、入力された圧縮画像データに所定形式の伸張処理を施して、非圧縮の画像データを生成する。
【００７０】
表示制御部２６は、ＣＰＵ４０からの指令に従い、液晶モニタ２８への表示を制御する。すなわち、ＣＰＵ４０からの指令に従い、ＶＲＡＭ４８から順次入力される画像信号を液晶モニタ２８に表示するための映像信号（たとえば、ＮＴＳＣ信号やＰＡＬ信号、ＳＣＡＭ信号）に変換して液晶モニタ２８に出力する。また、必要に応じて液晶モニタ２８に表示する文字、図形、記号等の信号を画像信号に混合して、液晶モニタ２８に所定の文字、図形、記号等を表示させる。
【００７１】
記録制御部３０は、ＣＰＵ４０からの指令に従い、記憶メディア３２に対してデータの読み／書きを制御する。なお、記憶メディア３２は、メモリカードのようにカメラ本体に対して着脱自在なものでもよいし、また、カメラ本体に内蔵されたものでもよい。着脱自在とする場合は、カメラ本体にカードスロットを設け、このカードスロットに装填して使用する。
【００７２】
比較・計数処理部５２は、上記のように、ＣＰＵ４０で算出された飽和予想輝度値γと、輝度算出部３８で算出された各分割領域における輝度値ｙの情報に基づいて仮の露出値αに施す補正量εを算出する。すなわち、図４に示すように、各分割領域における輝度値ｙと飽和予想輝度値γとを比較し、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数を飽和予想領域数Ｓとして計測し、求めた飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを算出する。この補正量εは、飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εが規定される関数Ｆ（Ｓ）を利用して算出する。
【００７３】
たとえば、図５に示すような被写体（撮影シーン）を撮影して、図６に示すような輝度値ｙが各分割領域で検出されたと仮定する。そして、各分割領域における輝度値ｙから求められた仮の露出値αが１０．９６Ｅｖと仮定する。
【００７４】
本実施の形態のデジタルカメラでは、飽和限界値δは、２．０Ｅｖと規定されているので、飽和予想輝度値γは、γ＝α＋δ＝１０．９６＋２．０＝１２．９６Ｅｖとなる。
【００７５】
比較・計数処理部５２は、各分割領域における輝度値ｙと飽和予想輝度値γ＝１２．９６とを比較し、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数を飽和予想領域数Ｓとして計測する。すなわち、輝度値ｙが１２．９６Ｅｖを超えている分割領域を検出し、その総数をカウントする。
【００７６】
ここでは、図６において、白抜き数字で表示されている領域が、飽和予想輝度値γを超えている領域なので、この領域の数を計測して、飽和予想領域数Ｓとする。図６に示す例の場合、飽和予想領域数Ｓは、Ｓ＝２５である。
【００７７】
このようにして求めた飽和予想領域数Ｓから、たとえば、図８に示すように、飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εが規定される関数Ｆ（Ｓ）を利用して、補正量εを算出する。図８に示す関数Ｆ（Ｓ）では、飽和予想領域数Ｓが２５のとき、補正量εが０．２１Ｅｖとして算出される。
【００７８】
算出された補正量εの情報は、ＣＰＵ４０に出力され、ＣＰＵ４０は得られた補正量εの情報に従って仮の露出値αを補正し、最終露出値βを取得する。すなわち、仮の露出値αに補正量εを加算し、最終露出値βを算出する（β＝α＋ε）。上記例の場合、仮の露出値αは、α＝１０．９６Ｅｖ、補正量εは、ε＝０．２１Ｅｖなので、最終露出値βは、β＝α＋ε＝１０．９６＋０．２１＝１１．１７Ｅｖとなる。
【００７９】
ＣＰＵ４０は、求めた最終露出値βに基づいて露出を決定する。図７は、上記の露出の決定過程で求まる各数値の一覧表である。
【００８０】
このように、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ）に応じて補正量εを求め、露出値（仮の露出値α）を補正することにより、白飛びの発生を抑止し、良好な品質の画像を得ることができる。
【００８１】
以上のように構成された本実施の形態のデジタルカメラ１０の作用は次のとおりである。
【００８２】
操作部５０において、デジタルカメラ１０のモードを撮影モードに設定し、電源スイッチを押すと、デジタルカメラ１０は撮影モードの状態で起動する。
【００８３】
デジタルカメラ１０が、撮影モードの状態で起動すると、撮影レンズ１２が、所定の撮影準備位置まで繰り出されるとともに、ＣＣＤ１４から画像信号の出力が開始され、液晶モニタ２８にスルー画像が表示される。撮影者は、この液晶モニタ２８に表示されるスルー画像を見て構図を決定し、操作部５０において、シャッタボタンを半押しする。
【００８４】
シャッタボタンが半押しされると、ＣＰＵ４０にＳ１ＯＮ信号が入力される。ＣＰＵ４０は、このＳ１ＯＮ信号の入力に応動して、撮影準備処理、すなわちＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの各処理を実行する。
【００８５】
まず、ＣＣＤ１４から出力された画像信号がアナログ信号処理部１６で所要の信号処理を施された後、Ａ／Ｄ変換器１８でデジタル信号に変換され、画像入力コントローラ２０を介してＲＡＭ４４に取り込まれる。そして、ＡＦ検出部３４及びＡＥ／ＡＷＢ検出部３６に加えられる。
【００８６】
ＡＦ検出部３４は、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な積算値を算出し、ＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、このＡＦ検出部３４からの出力に基づき撮影レンズ１２を制御し、主要被写体に焦点を合わせる。
【００８７】
一方、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６は、入力された画像信号からＡＥ制御及びＡＷＢ制御に必要な積算値、すなわち、あらかじめ設定された分割領域ごとにＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を算出する（本実施の形態のデジタルカメラでは、一画面を６４（８×８）の領域した、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を算出する。）。算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値の情報は、ＲＡＭ４４に格納される。
【００８８】
ＣＰＵ４０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値をデジタル信号処理部２２のホワイトバランスゲイン算出回路２２ａ及び光源種別判定回路２２ｊに加える。
【００８９】
ホワイトバランスゲイン算出回路２２ａは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値に基づいてホワイトバランス調整用のゲイン値を算出する。
【００９０】
また、光源種別判定回路２２ｊは、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値に基づいて光源種を検出する。
【００９１】
また、ＣＰＵ４０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を輝度算出部３８に加える。
【００９２】
輝度算出部３８は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値と、その画像信号が得られたときの撮影条件（絞り値、シャッタ速度、撮影感度）の情報とに基づいて、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂを算出する。そして、得られた各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと、ホワイトバランス調整用のゲイン値ＷＢｒ、ＷＢｇ、ＷＢｂとに基づいて、各分割領域における輝度値ｙを算出する。
【００９３】
算出された各分割領域における輝度値ｙはＲＡＭ４４に格納される。
【００９４】
ＣＰＵ４０は、現在設定されている測光モードに従って、算出された各分割領域における輝度値ｙから仮の露出値αを算出する。そして、算出した仮の露出値αをＲＡＭ４４に格納する。
【００９５】
また、ＣＰＵ４０は、その算出された仮の露出値αから飽和予想輝度値γを算出する。すなわち、算出された仮の露出値αに飽和限界値δ（本実施の形態のデジタルカメラでは２Ｅｖ）を加算して、飽和予想輝度値γを算出する。そして、仮の露出値αに施す補正量εを求めるために、算出した飽和予想輝度値γと、輝度算出部３８で算出された各分割領域における輝度値ｙの情報を比較・計数処理部５２に加える。
【００９６】
比較・計数処理部５２は、入力された各分割領域における輝度値ｙと飽和予想輝度値γとを比較し、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ）を計測する。そして、求めた飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを所定の関数Ｆ（Ｓ）（図８参照）に従って算出する。
【００９７】
算出された補正量εの情報は、ＣＰＵ４０に出力され、ＣＰＵ４０は得られた補正量εの情報に従って仮の露出値αを補正し、最終露出値βを取得する。すなわち、仮の露出値αに補正量εを加算し、最終露出値βを算出する。
【００９８】
なお、補正値εが０の場合は、補正は行わず、仮の露出値αをそのまま最終露出値βとする。
【００９９】
ＣＰＵ４０は、所定のプログラム線図に従って、算出された最終露出値βから本撮影時の露出（撮影感度、絞り値、シャッタ速度）を決定する。
【０１００】
以上のように、操作部５０において、シャッタボタンが半押しされると、ＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢの各制御が行われ、撮影準備が行われる。
【０１０１】
撮影者は、液晶モニタ２８の表示を見て画角、ピント状態等を確認し、撮影実行を指示する。すなわち、操作部５０において、シャッタボタンを全押しする。
【０１０２】
シャッタボタンが全押しされると、ＣＰＵ４０にＳ２ＯＮ信号が入力される。ＣＰＵ４０は、このＳ２ＯＮ信号に応動して、本撮影の処理を実行する。
【０１０３】
まず、上記ＡＥ制御の結果求めた絞り値、シャッタ速度でＣＣＤ１４を露光し、記録用の画像を撮像する。
【０１０４】
ＣＣＤ１４から出力された記録用の画像信号は、アナログ信号処理部１６で所要の信号処理が施された後、Ａ／Ｄ変換器１８でデジタル信号に変換され、画像入力コントローラ２０を介してＲＡＭ４４に格納される。そして、ＲＡＭ４４からデジタル信号処理部２２に加えられる。
【０１０５】
デジタル信号処理部２２は、入力された画像信号に対して所要の信号処理を施し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂからなる画像信号（Ｙ／Ｃ信号）を生成する。
【０１０６】
デジタル信号処理部２２で生成された輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂは、一旦ＲＡＭ４４に格納されたのち、圧縮／伸張処理部２４に加えられる。
【０１０７】
圧縮／伸張処理部２４は、入力された画像信号に対して所定の圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。
【０１０８】
圧縮／伸張処理部２４で生成された圧縮画像データは、ＲＡＭ４４に格納される。ＣＰＵ４０は、このＲＡＭ４４に格納された圧縮画像データに対して所定の撮影情報（撮影時のシャッタ速度、絞り値、撮影感度、撮影モード等の撮影に関する諸情報）を付加した所定フォーマットの画像ファイル（たとえば、Ｅｘｉｆ形式の画像ファイル）を生成し、記録制御部３０を介して生成した画像ファイルを記憶メディア３２に記録する。
【０１０９】
このようにして、記憶メディア３２に記録された画像は、デジタルカメラのモードを再生モードに設定することにより、液晶モニタ２８に再生表示することができる。すなわち、操作部５０において、デジタルカメラ１０のモードを再生モードにすると、記憶メディア３２に最後に記録された画像ファイルの圧縮画像データが読み出され、圧縮／伸張処理部２４に加えられる。そして、圧縮／伸張処理部２４で非圧縮の画像信号とされた後、ＶＲＡＭ４８に加えられ、ＶＲＡＭ４８から表示制御部２６を介して液晶モニタ２８に出力される。これにより、記憶メディア３２に記録されている画像が液晶モニタ２８に再生表示される。操作部５０において、画像のコマ送りの操作が行われると、次の画像が記憶メディア３２から読み出され、所要の信号処理を施されて、液晶モニタ２８に再生表示される。
【０１１０】
以上説明したように、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、操作部５０において、カメラのモードを撮影モードに設定し、シャッタボタンを半押しすると、ＡＥ、ＡＦ、ＡＷＢ制御が行われ、シャッタボタンを全押しすると、本撮影が行われるが、ＡＥ制御により、露出を決定する際、飽和予想領域数Ｓを計測し、その飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを求めて、露出値（仮の露出値α）を補正して、最終的な露出値（最終露出値β）を取得しているので、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、白飛びの発生を効果的に抑制することができ、高品質な画像を撮影することができる。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、図９に示すように、露出を決定する際、まず、６４（８×８）分割された各分割領域において、個別に輝度値ｙが求められ（ステップＳ１０）、その分割領域ごとの輝度値ｙから仮の露出値αが求められる（ステップＳ１１）。そして、求めた仮の露出値αに飽和限界値δを加算して、飽和予想輝度値γが求められ（ステップＳ１２）、求めた飽和予想輝度値γと各分割領域における輝度値ｙとが比較される（ステップＳ１３）。そして、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超える分割領域の数が計測されて、飽和予想領域数Ｓが求められ（ステップＳ１４）、求めた飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εが求められる（ステップＳ１５）。そして、求めた補正量εを仮の露出値αに加算して、最終露出値βが求められ（ステップＳ１６）、求めた最終露出値βからプログラム線図に従って露出が決定される（ステップＳ１７）。
【０１１２】
これにより、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、白飛びの発生を効果的に抑制することができ、高品質な画像を撮影することができる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、飽和予想領域数Ｓから補正量εを求めるに際して、所定の関数Ｆ（Ｓ）（図８参照）を使用して求めることとしているが、飽和予想領域数Ｓから補正量εを求める方法は、これに限定されるものではない。たとえば、飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εが規定されたテーブルをあらかじめ用意し、このテーブルを参照して、飽和予想領域数Ｓから補正量εを求めるようにしてもよい。
【０１１４】
また、飽和予想領域数Ｓから補正量εを求める関数、テーブルは、被写体に応じて最適化することが好ましい。すなわち、たとえば、図５に示す被写体（撮影シーン）を撮影して、図６に示すような輝度値ｙが得られたと仮定する。この場合、輝度値ｙの最大値、すなわち最大輝度値ｙＭＡＸは、分割領域（１，３）における１３．３５Ｅｖである。画像の白飛びを防止するためには、この最大輝度値ｙＭＡＸが、撮影露出でのダイナミックレンジ（ラチチュード）に含まれれば十分である（それ以上補正すると、撮影画像を暗くする一方である。）。したがって、最大輝度値ｙＭＡＸ（＝１３．３５Ｅｖ）から飽和予想輝度値γ（＝１２．９６Ｅｖ）を引いた差分η（＝０．３９Ｅｖ）を求め、これを補正量の最大とすればよい。すなわち、差分ηが、補正量の最大値となるように関数Ｆ（Ｓ）、テーブルを修正又は変更すればよい。たとえば、図１０に示すように、最大輝度値ｙＭＡＸ（＝１３．３５Ｅｖ）と飽和予想輝度値γ（＝１２．９６Ｅｖ）との差分η（＝０．３９Ｅｖ）が、補正量εの最大となるように、補正量εを求める関数Ｆ（Ｓ）を修正する。そして、修正後の関数Ｆ’（Ｓ）に基づいて補正量εを算出する。
【０１１５】
これにより、より適切に露出値を補正することができ、過度に露出補正が施されて、画像が暗くなるのを有効に防止することができる。
【０１１６】
なお、最大輝度値ｙＭＡＸと飽和予想輝度値γとの差分ηが、補正量εの最大となるように、補正量εを求める関数又はテーブルを修正又は変更すればよく、その修正方法又は変更方法は特に限定されるものではない。たとえば、差分ηごとに関数又はテーブルを用意しておき、算出された差分ηに応じて使用する関数又はテーブルを変更するようにしてもよい。また、図１１（ｂ）に示すように、算出された差分ηが最大値となるように、算出された差分ηに応じて関数又はテーブルを特定の割合で修正するようにしてもよい。さらに、図１１（ｃ）に示すように、算出された差分ηが最大値となるように、関数又はテーブルの上限を制限して、修正するようにしてもよい（差分η以上は一定値（差分ηと同値）になるように修正する）。
【０１１７】
図１２は、飽和予想領域数Ｓから補正量εを求める関数（テーブル）を最適化して、露出を設定する場合の手順を示すフローチャートである。
【０１１８】
同図に示すように、まず、６４（８×８）分割された各分割領域において、個別に輝度値ｙを求め（ステップＳ２０）、その分割領域ごとの輝度値ｙから仮の露出値αを求める（ステップＳ２１）。そして、求めた仮の露出値αに飽和限界値δを加算して、飽和予想輝度値γを求め（ステップＳ２２）、得られた飽和予想輝度値γと各分割領域における輝度値ｙとを比較して（ステップＳ２３）、輝度値ｙが飽和予想輝度値γを超える分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ）を求める（ステップＳ２４）。その後、各分割領域の輝度値ｙの最大値、すなわち最大輝度値ｙＭＡＸを求め（ステップＳ２５）、求めた最大輝度値ｙＭＡＸと飽和予想輝度値γとの差分ηを求める（ステップＳ２６）。そして、求めた差分ηが、補正量εの最大値となるように、補正量εを求める関数Ｆ（Ｓ）を修正又は変更し（ステップＳ２７）、その修正又は変更した関数Ｆ’（Ｓ）に従って飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを求める（ステップＳ２８）。そして、求めた補正量εを仮の露出値αに加算して、最終露出値βを求め（ステップＳ２９）、求めた最終露出値βからプログラム線図に従って露出を決定する（ステップＳ３０）。
【０１１９】
これにより、適切に露出値を補正することができ、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、高品質な画像を撮影することができる。
【０１２０】
次に、本発明が適用されたデジタルカメラの第２の実施の形態について説明する。
【０１２１】
上記第１の実施の形態のデジタルカメラでは、撮影領域を複数の領域に分割し、分割領域ごとに輝度値ｙを検出し、検出された輝度値ｙが、飽和予想輝度値γを超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ）を求め、求めた飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εを求めていた。
【０１２２】
本実施の形態のデジタルカメラでは、撮影領域を複数の領域に分割し、各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光値を求め、求めたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値の少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）を求め、求めた飽和領域数Ｓ’に応じて補正量εを求める。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの測光値ｒ、ｇ、ｂの一つでも飽和予想輝度値γ’を超えると、色飽和を起こし、色合いの悪い画像が撮影されるので、Ｒ、Ｇ、Ｂの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）を求め、求めた飽和領域数Ｓ’に応じて補正量εを求めるようにする。これにより、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、白飛びや色飽和の発生を効果的に抑制することができ、高品質な画像を撮影することができる。
【０１２３】
なお、比較・計数処理部以外の構成は、上記第１の実施の形態のデジタルカメラと同じなので、ここでは、比較・計数処理部の構成についてのみ説明する。
【０１２４】
図１３は、第２の実施の形態のデジタルカメラの比較・計数処理部５２’の機能ブロック図である。
【０１２５】
上記のように、本実施の形態のデジタルカメラでは、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと、飽和予想輝度値γ’とを比較し、Ｒ、Ｇ、Ｂの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）を求めるので、比較・計数処理部５２’には、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと、飽和予想輝度値γ’とが入力される。比較・計数処理部５２’は、入力された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと飽和予想輝度値γ’とを比較し、Ｒ、Ｇ、Ｂの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数を計測して、飽和予想領域数Ｓ’を求める。そして、補正量εを算出する関数ｆ（Ｓ’）を用いて、求めた飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを算出する。
【０１２６】
なお、本実施の形態のデジタルカメラにおいても飽和予想輝度値γ’は、仮の露出値αから算出する。すなわち、各分割領域における輝度値ｙから求めた仮の露出値αに所定の飽和限界値δ’を加算して、飽和予想輝度値γ’を求める。本実施の形態のデジタルカメラでは、飽和限界値δ’を２Ｅｖとする。
【０１２７】
次に、第２の実施の形態のデジタルカメラにおける撮影処理の手順について説明する。
【０１２８】
なお、露出設定以外の処理については、上記第１の実施の形態のデジタルカメラと同じなので、ここでは、露出設定の手順についてのみ説明する。
【０１２９】
上記のように、シャッタボタンが半押しされると、露出決定のため、ＣＣＤ１４から出力された画像信号がアナログ信号処理部１６で所要の信号処理を施された後、Ａ／Ｄ変換器１８でデジタル信号に変換されて、画像入力コントローラ２０からＲＡＭ４４に取り込まれる。そして、ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６に加えられる。
【０１３０】
ＡＥ／ＡＷＢ検出部３６は、入力された画像信号から各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を算出する。算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値の情報は、ＲＡＭ４４に格納される。
【０１３１】
ＣＰＵ４０は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値を輝度算出部３８に加える。輝度算出部３８は、このＡＥ／ＡＷＢ検出部３６で算出された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの画像信号の積算値と、その画像信号が得られたときの撮影条件（絞り値、シャッタ速度、撮影感度）の情報とに基づいて、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂを算出する。そして、得られた各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと、ホワイトバランス調整用のゲイン値ＷＢｒ、ＷＢｇ、ＷＢｂとに基づいて、各分割領域における輝度値ｙを算出する。算出された各分割領域における輝度値ｙはＲＡＭ４４に格納される。
【０１３２】
ＣＰＵ４０は、現在設定されている測光モードに従って、算出された各分割領域における輝度値ｙから仮の露出値αを算出する。そして、算出した仮の露出値αをＲＡＭ４４に格納する。
【０１３３】
また、ＣＰＵ４０は、その算出された仮の露出値αから飽和予想輝度値γ’を算出する。すなわち、算出された仮の露出値αに飽和限界値δ’（＝２Ｅｖ）を加算して、飽和予想輝度値γ’を算出する。そして、算出した飽和予想輝度値γ’と、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの情報を比較・計数処理部５２’に加える。
【０１３４】
比較・計数処理部５２’は、入力された各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと飽和予想輝度値γ’とを比較する。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数を計測して、飽和予想領域数Ｓ’を求める。そして、そして、求めた飽和予想領域数Ｓに応じた補正量εを所定の関数ｆ（Ｓ’）を用いて算出する。
【０１３５】
算出された補正量εの情報は、ＣＰＵ４０に出力され、ＣＰＵ４０は得られた補正量εの情報に従って仮の露出値αを補正し、最終露出値βを取得する。すなわち、仮の露出値αに補正量εを加算し、最終露出値βを算出する。
【０１３６】
なお、補正値εが０の場合は、補正は行わず、仮の露出値αをそのまま最終露出値βとする。
【０１３７】
ＣＰＵ４０は、所定のプログラム線図に従って、算出された最終露出値βから本撮影時の露出（撮影感度、絞り値、シャッタ速度）を決定する。
【０１３８】
図１４は、上述した露出の決定の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３９】
同図に示すように、まず、６４（８×８）分割された各分割領域において、Ｒ、Ｇ、Ｂごとに測光値ｒ、ｇ、ｂが求められる（ステップＳ４０）。そして、求めた各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂから各分割領域における輝度値ｙが求められ（ステップＳ４１）、求めた分割領域における輝度値ｙから仮の露出値αが求められる（ステップＳ４２）。そして、求めた仮の露出値αに飽和限界値δ’を加算して、飽和予想輝度値γ’が求められ（ステップＳ４３）、求めた飽和予想輝度値γ’と各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂとが比較される（ステップＳ４４）。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが飽和予想輝度値γ’を超える分割領域の数が計測されて、飽和予想領域数Ｓ’が求められ（ステップＳ４５）、求めた飽和予想領域数Ｓ’に応じて補正量εが求められる（ステップＳ４６）。そして、求めた補正量εを仮の露出値αに加算して、最終露出値βが求められ（ステップＳ４７）、求めた最終露出値βからプログラム線図に従って露出が決定される（ステップＳ４８）。
【０１４０】
以下、具体例を示して説明する。たとえば、図１５に示すような被写体（撮影シーン）を撮影して、各分割領域において、図１６に示すようなＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂが得られたと仮定する。また、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光結果から、各分割領域において、図１７に示すような輝度値ｙが得られたと仮定し、各分割領域における輝度値ｙから求められた仮の露出値αが１３．１９Ｅｖになったと仮定する。
【０１４１】
本実施の形態のデジタルカメラでは、飽和限界値δ’は、２．０Ｅｖと規定されているので、飽和予想輝度値γ’は、γ’＝α＋δ’＝１３．１９＋２．０＝１５．１９Ｅｖとなる。
【０１４２】
比較・計数処理部５２’は、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂと飽和予想輝度値γ’＝１５．１９とを比較し、Ｒ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）計測する。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域を検出し、その総数をカウントする。
【０１４３】
ここでは、図１６（ａ）〜（ｃ）において、白抜き数字で表示されている領域が、飽和予想輝度値γを超えている領域なので、この領域の数を計測して、飽和予想領域数Ｓ’とする。図１６に示す例の場合、飽和予想領域数Ｓ’は、Ｓ’＝１９である。
【０１４４】
このようにして求めた飽和予想領域数Ｓ’から、たとえば、図１８に示すように、飽和予想領域数Ｓに応じて補正量εが規定される関数ｆ（Ｓ）を利用して、補正量εを算出する。図８に示す関数ｆ（Ｓ）では、飽和予想領域数Ｓ’が１９のとき、補正量εが０．１８Ｅｖとして算出される。
【０１４５】
したがって、最終露出値βは、仮の露出値αに補正量εを加算して、β＝α＋εから１３．１９＋０．１８＝１３．３７Ｅｖとして求まる。
【０１４６】
そして、このようにして求めた最終露出値βから所定のプログラム線図に従って露出を設定する。
【０１４７】
このように、本実施の形態のデジタルカメラでは、撮影領域を複数の領域に分割し、各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光値ｒ、ｇ、ｂを求め、求めたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが、飽和予想輝度値γ’を超えている分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）を求め、求めた飽和領域数Ｓ’に応じて補正量εを求めて、仮の露出値αを補正し、露出を決定する。
【０１４８】
これにより、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、白飛びや色飽和の発生を効果的に抑制することができ、高品質な画像を撮影することができる。
【０１４９】
なお、本実施の形態では、飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求めるに際して、所定の関数ｆ（Ｓ’）を使用して求めることとしているが、上記第１の実施の形態のデジタルカメラと同様に飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求める方法は、これに限定されるものではない。たとえば、飽和予想領域数Ｓ’に応じて補正量εが規定されたあらかじめ用意し、このテーブルを参照して、飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求めるようにしてもよい。
【０１５０】
また、上記第１の実施の形態のデジタルカメラと同様に飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求める関数、テーブルは、被写体に応じて最適化することが好ましい。すなわち、たとえば、図１５に示す被写体（撮影シーン）を撮影して、図１６に示すようなＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂが各分割領域において得られたと仮定する。この場合、測光値ｒ、ｇ、ｂの最大値、すなわち最大測光値ｒｇｂＭＡＸは、分割領域（３，６）におけるＢの測光値１５．５１Ｅｖである。画像の白飛び、色飽和を防止するためには、この最大測光値ｒｇｂＭＡＸが、撮影露出でのダイナミックレンジ（ラチチュード）に含まれれば十分である（それ以上補正すると、撮影画像を暗くする一方である。）。したがって、最大測光値ｒｇｂＭＡＸ（＝１５．５１Ｅｖ）から飽和予想輝度値γ’（＝１５．１９Ｅｖ）を引いた差分η（＝０．３２Ｅｖ）を求め、これを補正量の最大とすればよい。すなわち、差分ηが、補正量の最大値となるように関数ｆ（Ｓ’）、テーブルを修正又は変更すればよい。たとえば、図１９に示すように、最大測光値ｒｇｂＭＡＸ（＝１５．５１Ｅｖ）と飽和予想輝度値γ’（＝１５．１９Ｅｖ）との差分η（＝０．３２Ｅｖ）が、補正量εの最大となるように、補正量εを求める関数ｆ（Ｓ’）を修正する。そして、修正後の関数ｆ’（Ｓ’）に基づいて補正量εを算出する。
【０１５１】
これにより、より適切に露出値を補正することができ、過度に露出補正が施されて、画像が暗くなるのを有効に防止することができる。
【０１５２】
なお、最大測光値ｒｇｂＭＡＸと飽和予想輝度値γ’との差分ηが、補正量εの最大となるように、補正量εを求める関数又はテーブルを修正又は変更すればよく、その修正方法又は変更方法は特に限定されるものではない。たとえば、差分ηごとに関数又はテーブルを用意しておき、算出された差分ηに応じて使用する関数又はテーブルを変更するようにしてもよい。また、算出された差分ηが最大値となるように、算出された差分ηに応じて関数又はテーブルを特定の割合で修正するようにしてもよい（図１１（ｂ）参照）。さらに、算出された差分ηが最大値となるように、関数又はテーブルの上限を制限して、修正するようにしてもよい（差分η以上は一定値（差分ηと同値）になるように修正する）（図１１（ｃ）参照）。
【０１５３】
図２０は、飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求める関数（テーブル）を最適化して、露出を設定する場合の手順を示すフローチャートである。
【０１５４】
同図に示すように、まず、６４（８×８）分割された各分割領域において、Ｒ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂを求め（ステップＳ５０）、求めたＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｇから各分割領域における輝度値ｙを求める（ステップＳ５１）。そして、その分割領域ごとの輝度値ｙから仮の露出値αを求め（ステップＳ５２）、求めた仮の露出値αに飽和限界値δ’を加算して、飽和予想輝度値γ’を求める（ステップＳ５３）。そして、得られた飽和予想輝度値γ’と各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂを比較して（ステップＳ５４）、測光値ｒ、ｇ、ｂの少なくとも一つが飽和予想輝度値γ’を超える分割領域の数（飽和予想領域数Ｓ’）を求める（ステップＳ５５）。その後、各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値ｒ、ｇ、ｂの最大値、すなわち、最大測光値ｒｇｂＭＡＸを求め（ステップＳ５６）、求めた最大測光値ｒｇｂＭＡＸと飽和予想輝度値γ’との差分ηを求める（ステップＳ５７）。そして、求めた差分ηが、補正量εの最大値となるように、補正量εを求める関数ｆ（Ｓ’）を修正又は変更し、その修正又は変更した関数ｆ’（Ｓ’）に従って飽和予想領域数Ｓ’に応じた補正量εを求める（ステップＳ５９）。そして、求めた補正量εを仮の露出値αに加算して、最終露出値βを求め（ステップＳ６０）、求めた最終露出値βからプログラム線図に従って露出を決定する（ステップＳ６１）。
【０１５５】
これにより、適切に露出値を補正することができ、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、高品質な画像を撮影することができる。
【０１５６】
以上、一連の実施の形態で説明したように、本発明によれば、測光結果から求めた露出値（仮の露出値）を適切に補正することにより、輝度差の激しいシーンを撮影する場合であっても、白飛び、色飽和のない高品質な画像を撮影することができる。
【０１５７】
なお、上記実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではなく、いわゆる銀塩フィルムを用いたフィルムカメラにも適用することができる。
【０１５８】
また、上記実施の形態では、撮影に使用する撮像素子の出力を利用して、各分割領域における輝度値を求めているが、別途輝度センサを設置し、この輝度センサによって各分割領域における輝度値を求めるようにしてもよい。
【０１５９】
同様に各分割領域についてＲ、Ｇ、Ｂごとに測光する測光センサを別途設置し、この測光センサによって各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光値を求めるようにしてもよい。
【０１６０】
また、測光結果から仮の露出値αを求める方法については、特に限定されるものではなく、種々の方式のものを用いることができる。たとえば、上記実施の形態で例示したものの他、ヒストグラムを用いたものや、更に補正を加えるものなど、種々の公知の方式を採用することができる。
【０１６１】
また、露出計で別途計測した値をユーザが入力するようにしてもよい。
【０１６２】
また、上記実施の形態のデジタルカメラでは、本発明に係る信号処理の内容をハードウェア回路で構成しているが、当該ハードウェア回路と同じ機能をソフトウェアで構成することもできる。すなわち、所定の制御プログラムにより構成することもできる。
【０１６３】
また、上記実施の形態のデジタルカメラでは、撮像素子としてＣＣＤを用いているが、撮像素子は、これに限定されるものではなく、この他、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】第１の実施の形態のデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図
【図２】第１の実施の形態のデジタルカメラにおけるデジタル信号処理部の概略構成を示すブロック図
【図３】第１の実施の形態のデジタルカメラにおける輝度算出部の機能ブロック図
【図４】第１の実施の形態のデジタルカメラにおける比較・計数部の機能ブロック図
【図５】被写体（撮影シーン）の一例を示す図
【図６】各分割領域における輝度の測定結果の一例を示す図
【図７】露出の決定処理の過程で求まる各数値の一覧表
【図８】飽和予想領域数Ｓから補正量εを求める関数Ｆ（Ｓ）の一例を示すグラフ
【図９】第１の実施の形態のデジタルカメラにおける露出の決定手順を示すフローチャート
【図１０】輝度最大値から最適化した関数Ｆ’（Ｓ）の一例を示すグラフ
【図１１】補正量εを求める関数Ｆ（Ｓ）の補正例を示す図
【図１２】補正量εを求める関数Ｆ（Ｓ）を最適化して露出を設定する場合の処理手順を示すフローチャート
【図１３】第２の実施の形態のデジタルカメラにおける比較・計数処理部の機能ブロック図
【図１４】第２の実施の形態のデジタルカメラにおける露出設定の処理手順を示すフローチャート
【図１５】被写体（撮影シーン）の一例を示す図
【図１６】各分割領域におけるＲ、Ｇ、Ｂごとの測光結果の一例を示す図
【図１７】各分割領域における輝度の測定結果の一例を示す図
【図１８】飽和予想領域数Ｓ’から補正量εを求める関数ｆ（Ｓ）の一例を示すグラフ
【図１９】補正量εを求める関数ｆ（Ｓ’）の補正例を示す図
【図２０】補正量εを求める関数ｆ（Ｓ’）を最適化して露出を設定する場合の処理手順を示すフローチャート
【符号の説明】
【０１６５】
１０…デジタルカメラ、１２…撮影レンズ、１４…撮像素子、１６…アナログ信号処理部、１８…Ａ／Ｄ変換器、２０…画像入力コントローラ、２２…デジタル信号処理部、２４…圧縮／伸張処理部、２６…表示制御部、２８…液晶モニタ、３０…記録制御部、３２…記憶メディア、３４…ＡＦ検出部、３６…ＡＥ／ＡＷＢ検出部、３８…輝度算出部、４０…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４４…ＲＡＭ、４６…フラッシュメモリ、４８…ＶＲＡＭ、５０…操作部、５２、５２’…比較・計数処理部、５４…バス
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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