(57)【要約】【課題】  キセノン管の発光量のばらつきに伴う撮像画像輝度のばらつきを無くし、より多様なシーンにおいて輝度の安定したストロボ撮影が行えるようにする。【解決手段】  本露光前にプリ発光を行い、第一の測光手段によりプリ発光時における被写体反射光を測光し、また、第二の測光手段によりプリ発光時におけるフラッシュ発光量を直接測光する。そして、プリ発光時における第一の測光手段及び第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて本発光を行うとともに、フラッシュ撮影後に、第二の測光手段で測光した本発光量に基づいて撮像画像の輝度補正を行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御手段と、
画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、
フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段と、
プリ発光時における前記第一の測光手段及び前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御手段と、
前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第一の測光手段は、プリ発光の反射光から主被写体位置を推定する主被写体位置推定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記本発光制御手段は、前記主被写体位置推定手段で推定した主被写体位置と、前記第二の測光手段で測光したプリ発光量とから、前記主被写体位置に重み付けを施した上で撮像画像を目標輝度とするような目標本発光量を演算する手段であることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記輝度補正量演算手段は、前記本発光制御手段で演算した目標本発光量と、前記第二の測光手段で測光した本発光量とから、前記主被写体輝度を補正する補正量を演算することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記輝度補正量演算手段は、画像全体に対し一律の輝度補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記輝度補正量演算手段は、前記主被写体位置に基づく重み付け係数をもって画像全体に対し一律でない輝度補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記輝度補正量演算手段は、前記主被写体位置推定手段よりも高精度な主被写体位置推定を行い、その高精度な主被写体推定位置に基づく重み付け係数をもって画像全体に対し一律でない輝度補正を行うことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記本発光制御手段は、プリ発光時における前記第一の測光手段及び前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて撮像画像を目標輝度とするための目標本発光量を演算し、前記第二の測光手段にて測光されたフラッシュ発光量が前記目標本発光量よりも小さな設定値に到達すると本発光を停止し、
前記輝度補正量演算手段は、前記第二の測光手段で測光した本発光の停止後の光量も含めた測光情報と前記目標本発光量に基づいて前記輝度補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、
本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御手順と、
前記第一の測光手段によりプリ発光時における被写体反射光を測光する第一の測光手順と、
前記第二の測光手段によりプリ発光時におけるフラッシュ発光量を測光する第二の測光手順と、
前記第一の測光手順及び前記第二の測光手順で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御手順と、
前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算手順とを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段とを備えた撮像装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御処理と、
前記第一の測光手段によりプリ発光時における被写体反射光を測光する第一の測光処理と、
前記第二の測光手段によりプリ発光時におけるフラッシュ発光量を測光する第二の測光処理と、
前記第一の測光手順及び前記第二の測光手順で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御処理と、
前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算処理とをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルカメラ等の撮像装置、その制御方法、及びコンピュータプログラムに係り、特にフラッシュ撮影を行う際に利用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
フラッシュ撮影時におけるフラッシュの発光量制御方式として、外光のみによる被写界輝度を観測した後にプリ発光を行い、プリ発光時の被写界輝度と前記外光のみによる被写界輝度とから適切な本発光量を演算し、本発光を行うものが知られている。この発光量制御方式では、実際に発光手段を用いた際の情報を用いて本発光を行うので、多くのシーンに対応でき、有効であることが知られている。
【０００３】
その一方で、発光手段として用いられるキセノン管は短時間に比較的安定した光量を発光する発光特性を持っており、ストロボ撮影装置として一般的に用いられているが、その発光特性にはばらつきがあり、フラッシュ撮影された画像は、フラッシュを発光させずに撮影された画像に比べ、輝度にばらつきがある。この輝度のばらつきを軽減するために多くの技術が考案されているが、現在も十分に軽減されたとは言い難い状況にある。
【０００４】
例えば従来のフラッシュ撮影装置には、調光センサを備えたものがある（例えば、特許文献１（第２頁、図３）参照）。また、撮像後に輝度補正を行う方法がある（例えば、特許文献２（第２頁、図６）参照）。
【０００５】
以下、従来技術について説明する。本件出願と同出願人による特許文献１には、撮影時における本発光前にプリ発光を行うフラッシュ制御システムにおいて、プリ発光量をフラッシュ測光手段により観測し、本発光量の演算に用いることが開示されている。該特許文献１においては、フラッシュ測光手段をプリ発光量の観測に用い、それ以前よりも適切な本発光量の演算を行うことができる。発光手段のキセノン管の特性により発光停止後に残光が残り、輝度のばらつきの一因となっているが、本発光はオープンループ制御であり前記残光分のばらつきは軽減されていない。
【０００６】
適正露出レベルと撮像画像の露出レベルとの誤差を低減する特許文献２に開示された技術では、デジタルカメラにおいて、測光部で検出した被写体輝度に基づき適正露出レベルを演算し、その適正露出レベルに基づいて撮像部の露出制御を行う。前記露出制御により制御された露出部は、絞り制御の誤差、ＣＣＤの露光制御の誤差等の誤差を含み、ＣＣＤから出力される撮像画像の露出レベルは理想的な露出レベルとは一致せず、微小な誤差を生じている。そこで、前記適正露出レベルと前記撮像画像の露出レベルとの誤差を補正する補正量を求め、画像信号の露出レベルを補正するものである。
【０００７】
プリ発光方式以外のフラッシュ調光方式として、例えば特許文献３（第２頁、図２）に示すような、被写体からの反射光を直接フォトトランジスタで受光してフォトトランジスタ出力を積分し、積分値すなわち反射光量が所定の光量に達した時点で発光を停止する方式がある。この方式ではプリ発光が必要なく、省電力において有効であり、機構の構成も単純でローコストである面で優位性があるが、前記プリ発光方式を含むＴＴＬ方式に比べ、適用シーンが制限される一面がある。
【０００８】
【特許文献１】特開平９−６１９０４号公報
【特許文献２】特開２０００−６９３５６号公報
【特許文献３】特開２００１−５０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のようにキセノン管は比較的安定しているとは言え、アーク放電に伴う発光特性にはばらつきがあり、フラッシュ撮影された画像はフラッシュを発光させずに撮影された画像に比べ、輝度のばらつきが大きいという現状にある。このキセノン管発光量のばらつきは小発光量時に顕著であり、特に至近撮影や日中シンクロ撮影を行った際の画像の輝度のばらつきは大きい。
【００１０】
前述した特許文献１等に開示されているように、調光センサを備えたストロボ撮影装置は多数提案されているが、発光制御中におけるキセノン管発光量のばらつきを低減することができても、発光停止指令を発した後の残光分のばらつきを制御することはできない。
【００１１】
また、前述した特許文献２等に開示されている撮像後に輝度補正を行うことで被写体を適正輝度にする方法では、ストロボ撮影のことは考慮されていない。前記特許文献２に示す従来技術では露出制御の誤差による輝度のばらつきが改善されたが、キセノン管発光量のばらつきは露出制御の誤差のばらつきよりも大きい。そのため、同技術をそのまま適用することは適当ではない。なぜならば、輝度補正に伴う画像データのゲインアップは画質低下を招くため、十分な画質を保ちながらストロボ撮影時の画像を適正輝度となるように補正するのは困難なためである。
【００１２】
また、特許文献３に開示されている方式においても、キセノン管の残光のばらつきに関しては考慮されていない。
【００１３】
本発明は、前記のような点に鑑みてなされたものであり、キセノン管の発光量のばらつきに伴う撮像画像輝度のばらつきを無くし、より多様なシーンにおいて輝度の安定したストロボ撮影が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の撮像装置は、本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御手段と、画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段と、プリ発光時における前記第一の測光手段及び前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御手段と、前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算手段とを備える点に特徴を有する。
本発明の撮像装置の制御方法は、画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段とを備えた撮像装置の制御方法であって、本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御手順と、前記第一の測光手段によりプリ発光時における被写体反射光を測光する第一の測光手順と、前記第二の測光手段によりプリ発光時におけるフラッシュ発光量を測光する第二の測光手順と、前記第一の測光手順及び前記第二の測光手順で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御手順と、前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算手順とを有する点に特徴を有する。
本発明のコンピュータプログラムは、画面内を複数の領域に分割して被写体反射光を測光する第一の測光手段と、フラッシュ発光量を直接測光する前記第一の測光手段とは別の第二の測光手段とを備えた撮像装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、本露光前にプリ発光を行うプリ発光制御処理と、前記第一の測光手段によりプリ発光時における被写体反射光を測光する第一の測光処理と、前記第二の測光手段によりプリ発光時におけるフラッシュ発光量を測光する第二の測光処理と、前記第一の測光手順及び前記第二の測光手順で測光した測光情報に基づいて本発光を行う本発光制御処理と、前記第二の測光手段で測光した測光情報に基づいて、フラッシュ撮影後に撮像画像の輝度補正を行う輝度補正量演算処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
【００１５】
かかる構成によれば、プリ発光の発光量が前記第二の測光手段により観測されるので、プリ発光におけるフラッシュ発光量のばらつきを加味して本発光量制御を行うことができ、さらに前記第二の測光手段により測光した本発光量を用いて撮像後に輝度補正を行うことで、本発光時におけるフラッシュ発光量のばらつきの影響を軽減もしくは除去することが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、フラッシュ発光量を測光したプリ発光時の画像データに基づいて正確な本発光量が演算可能であり、本発光時の発光量のばらつきを十分に小さく抑えることができる。さらに、測光した発光量に基づいて補正量の演算を行うことで主被写体の輝度のばらつきを極めて小さく補正することができる。かかる効果により、画像の輝度のばらつきが問題であったフラッシュ撮影において、ばらつきの小さい画像が撮影でき、特にばらつきの目立つ至近撮影や日中シンクロのような小発光量のフラッシュ撮影において有効であり、撮影者の満足度を高めることに貢献することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、１００は撮像装置である。１０は撮影レンズ、１２は絞り機能を備えるシャッター、１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。
【００１８】
１２０は撮像素子１４のアナログ信号出力を増幅してカメラの感度を設定するゲインアンプである。１６は撮像素子１４のアナログ信号出力をディジタル信号に変換するＡ/Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ/Ｄ変換器１６、Ｄ/Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２及びシステム制御回路５０により制御される。
【００１９】
２０は画像処理回路であり、Ａ/Ｄ変換器１６からのデータ或いはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理を行っている。さらに、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理も行っている。
【００２０】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ/Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ/Ａ変換器２６、メモリ３０、圧縮・伸長回路３２を制御する。Ａ/Ｄ変換器１６のデータが画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、或いはＡ/Ｄ変換器１６のデータが直接メモリ制御回路２２を介して、画像表示メモリ２４或いはメモリ３０に書き込まれる。
【００２１】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ/Ａ変換器、２８はＴＦＴ ＬＣＤ等からなる画像表示部であり、画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ/Ａ変換器２６を介して画像表示部２８により表示される。画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示すれば、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８は、システム制御回路５０の指示により任意に表示をＯＮ/ＯＦＦすることが可能であり、表示をＯＦＦにした場合には撮像装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００２２】
３０は撮影した静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。これにより、複数枚の静止画像を連続して撮影する連射撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能となる。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００２３】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００２４】
４０は絞り機能を備えるシャッター１２を制御する露光制御手段であり、フラッシュ演算手段７６と連携することによりフラッシュ調光機能も有するものである。４２は撮影レンズ１０のフォーカシングを制御する測距制御手段である。４４は撮影レンズ１０のズーミングを制御するズーム制御手段である。露光制御手段４０、測距制御手段４２はＴＴＬ方式を用いて制御されており、撮像した画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光制御手段４０、測距制御手段４２に対して制御を行う。
【００２５】
７２はフラッシュ制御手段であり、フラッシュ４８を発光させ、フラッシュ測光手段７４により得られるフラッシュ発光量が目標の発光量に達した時点でフラッシュの発光を停止する制御を行う。また、フラッシュ制御手段７２はＡＦ補助光の投光機能も有する。７４はフラッシュ測光手段であり、フラッシュ４８から光ファイバーが引かれており、受光素子で受光したフラッシュ光を積分し、総発光量を演算する。この受光素子の積分動作は撮像素子１４の積分動作に同期している。ここで、フラッシュ測光手段７４はフラッシュ４８の発光量を正確に測定できればよく、光ファイバーを用いなくてもよく、例えばフラッシュ測光手段７４の受光素子が直接フラッシュ４８の発光部に付属した状態で構成されてもよい。７６はシステム制御回路５０に含まれるフラッシュ演算手段であり、露出演算手段１２２により演算された輝度レベルと、プリ発光時にフラッシュ測光手段７４により演算されたフラッシュ発光量とから目標とする本発光量を演算する。
【００２６】
５０は撮像装置１００全体を制御するシステム制御回路であり、露出制御手段１２２、輝度レベル演算手段１２３、補正ゲイン演算手段１２４を含む。１２２は露出制御手段であり、メモリ制御回路２２を介してＴＴＬによって測光された輝度レベルに基づいて適正露出値を演算し、露光制御手段４０を制御する。１２３は輝度レベル演算手段であり、メモリ制御回路２２を介して撮像した画像データから輝度レベルを演算する。１２４は補正ゲイン演算手段であり、フラッシュ演算手段７６によって演算された本発光量目標値とフラッシュ測光手段７４により測光された本発光量とを比較し、フラッシュ演算手段７６で演算された撮像画像の主被写体輝度を適正輝度とする本発光量に相当する光量が照射された場合の輝度とする補正値を演算して画像処理回路２０によりデジタルゲイン補正を加える。
【００２７】
５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。
【００２８】
５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置、スピーカー等の表示部であり、撮像装置１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数或いは複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また、表示部５４は、その一部の機能が光学ファインダ１０４内に設置されている。表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤ等に表示するものとしては、シングルショット/連写撮影表示、セルフタイマー表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００及び２１０の着脱状態表示、通信Ｉ/Ｆ動作表示、日付け・時刻表示、等がある。また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等がある。
【００２９】
５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。
【００３０】
６２、６４、６６、６８及び７０は、システム制御回路５０の各種の動作指示を入力するための操作手段であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数或いは複数の組み合わせで構成される。ここで、これらの操作手段の具体的な説明を行う。
【００３１】
６２はシャッタースイッチＳＷ1で、不図示のシャッタースイッチの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の動作開始を指示する。６４はシャッタースイッチＳＷ２で、不図示のシャッタースイッチの操作完了でＯＮとなり、撮像素子１２から読み出した信号をＡ/Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００或いは２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００３２】
６６は画像表示ＯＮ/ＯＦＦスイッチで、画像表示部２８のＯＮ/ＯＦＦを設定することができる。この機能により、光学ファインダ１０４を用いて撮影を行う際に、ＴＦＴ ＬＣＤ等からなる画像表示部への電流供給を遮断することにより、省電力を図ることが可能となる。６８はクイックレビューＯＮ/ＯＦＦスイッチで、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定する。なお、本実施形態では特に、画像表示部２８をＯＦＦとした場合におけるクイックレビュー機能の設定をする機能を備えるものとする。
【００３３】
７０は各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部で、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写/連写/セルフタイマー切り替えボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付/時間設定ボタン、等がある。
【００３４】
１２１は計時部であり、シャッタースイッチＳＷ１（６２）が押されてからシャッタースイッチＳＷ２（６４）が押されるまでの時間を計測することが可能である。
【００３５】
８０は電源制御手段で、電池検出回路、ＤＣ-ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ-ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。
【００３６】
８２はコネクタ、８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やNiCd電池やNiMH電池、Li電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる電源手段である。
【００３７】
９０及び９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェース、９２及び９６はメモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２及び或いは９６に記録媒体２００或いは２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知手段である。なお、本実施形態では記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタを２系統持つものとして説明している。もちろん、記録媒体を取り付けるインタフェース及びコネクタは、単数或いは複数、いずれの系統数を備える構成としても構わない。また、異なる規格のインタフェース及びコネクタを組み合わせて備える構成としても構わない。インタフェース及びコネクタとしては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成して構わない。さらに、インタフェース９０及び９４、そしてコネクタ９２及び９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカードやモデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳ等の通信カード、等の各種通信カードを接続することにより、他のコンピュータやプリンタ等の周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を転送し合うことができる。
【００３８】
１０４は光学ファインダであり、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用すること無しに、光学ファインダのみを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタースピード表示、絞り値表示、露出補正表示、等が設置されている。
【００３９】
１１０は通信手段で、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信、等の各種通信機能を有する。１１２は通信手段１１０により撮像装置１００を他の機器と接続するコネクタ或いは無線通信の場合はアンテナである。
【００４０】
２００はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０２、撮像装置１００とのインタフェース２０４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２０６を備えている。２１０はメモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２１０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２１２、撮像装置１００とのインタフェース２１４、撮像装置１００と接続を行うコネクタ２１６を備えている。
【００４１】
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態の撮像装置１００における動作を説明する。ここでは、撮像装置１００のフラッシュ発光がＯＮとなっている状態もしくは自動発光モードが選択されている状態で撮影を行う場合、すなわちフラッシュを発光させて撮像を行う場合を想定している。
【００４２】
まず、ステップＳ２１１においてシャッタースイッチＳＷ１が押されたことを判断すると、ステップＳ２００において撮像素子１４を露光し、周知のアルゴリズムにより被写界輝度を演算する。予め与えられているプログラム線図に従い、ここで演算された被写界輝度から絞り値とシャッター速度の露出演算を行い、露出を制御する。ただし、使用者のモード設定によっては、ここで演算された露出値は用いず、操作者の設定する露出値を用いる。
【００４３】
次にステップＳ２１２においてシャッタースイッチＳＷ２が押されたことを判断すると、ステップＳ２０１において撮像素子１４を露光し、プリ発光を行う直前の画像データを取得し、複数に分割した測光エリアにおける輝度を演算する。ここで得られた輝度情報は、プリ発光時の輝度情報と比較して、プリ発光反射光を求める際に利用する。また、必要に応じてステップＳ２００で設定した露出を変更する。
【００４４】
ステップＳ２０１の操作に続き、ステップＳ２０２においてプリ発光を行い、露光する。プリ発光量は予め与えられていた既定の発光量でも、ステップＳ２００で測光した被写界輝度情報から適当な発光量を演算してもよい。プリ発光時の被写界データは、ステップＳ２０３で用いられる。
【００４５】
また、ステップＳ２０９においてプリ発光量はフラッシュ測光手段７４の受光素子で受光され、積分演算されることで観測される。プリ発光量の観測値が設定した値に達した時点で発光を停止し、受光素子の積分演算をステップＳ２０２の露光とともに停止させる。ここで観測されたプリ発光量は、ステップＳ２０５の本発光量演算とステップＳ２０７の輝度補正量演算においても用いられる。
【００４６】
ステップＳ２０３において、ステップＳ２０２で得られた画像データとステップＳ２０１で得られた画像データにおける複数に分割した測光エリアでの輝度の差分を演算し、フラッシュ光が有効な距離にある主被写体の存在するエリアを推定する。
【００４７】
図３は主被写体エリア推定を例示するために示した、画像データにおける主被写体と分割測光枠の例である。このような画像において、各分割測光枠のうちでフラッシュの反射光がある閾値よりも大きい位置に主被写体が存在するものとする主被写体エリア推定手法を用いる。ここで、背景エリアと主被写体エリアを「０」と「１」とで切り分けてもよく、ある閾値とは輝度レベルの絶対値であっても、背景と推定されるエリアとの相対値で与えてあってもよい。また、このとき、主被写体よりも近傍に存在する、例えば飲食中の画像におけるグラスや花瓶等の存在を加味したアルゴリズムを併用して主被写体位置を推定してもよい。前記主被写体エリアの推定手法によれば、図３の画像データにおいては図４で影をつけたように主被写体エリアが推定される。したがって、重み付け係数演算は、図５で影をつけたエリア、すなわち主被写体エリアに大きな重み付けがなされることになる。
【００４８】
ステップＳ２０４において、ステップＳ２０２で得られた画像データの被写界輝度をステップＳ２０３で演算した重み付け係数を考慮して演算を施し、外光による被写体輝度を求める。また、ステップＳ２０１で得られた画像データの被写界輝度を、ステップＳ２０３で演算した重み付け係数を考慮して演算を施し、プリ発光時の被写体輝度を求める。そして、これらの差分から被写体反射光量を得る。
【００４９】
ステップＳ２０５において、ステップＳ２０４で演算した外光による被写体輝度と被写体反射光量（プリ発光時の被写体輝度−外光による被写体輝度）及び目標輝度から、下式１に基づいて本発光量目標値を演算する。Ｇａｉｎは、主被写体を目標輝度にするために必要なフラッシュ発光量の、プリ発光量からの段数を表す演算値である。Ｇａｉｎと、ステップＳ２０９で測光されたプリ発光量から、本発光量目標値を演算する。
【００５０】
【数１】
2005354199.tif 000003
【００５１】
ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で演算した本発光量目標値に基づいて本発光を行い、本露光する。このとき、キセノン管の発光特性として残光があることを考慮し、ステップＳ２０５で演算された本発光量目標値よりも小さな発光量を設定値とし、本露光時の主被写体エリアを考慮した輝度が目標輝度を超えないようにする。
【００５２】
ステップＳ２１０において、本発光量はフラッシュ測光手段７４の受光素子で受光され、積分演算されることで観測される。本発光量の観測値が設定値に達した時点で発光を停止し、ステップＳ２０６の露光が停止するまで本発光量の観測を継続する。また、ここで観測された本発光量はステップＳ２０７の輝度補正量演算においても用いられる。
【００５３】
ここで、本実施形態に係る撮像装置ではＦＥロック撮影が可能であることを追記しておく。図６にＦＥロック撮影時のフローチャートを示す。ステップＳ６１１は、ＦＥロックを設定する手段が操作されたか否かを判断する手順であり、ステップＳ６１１においてＦＥロックが設定されるとＦＥロック撮影モードとなる。ＦＥロック撮影では、ＦＥロック設定手段を操作した段階で前記プリ発光及び前記ステップＳ２０１〜ステップＳ２０５と同じステップＳ６０１〜ステップＳ６０５の処理が行われ、その時点の露出設定値と本発光量目標値が記憶され、次にシャッタースイッチＳＷ２が押された直後にプリ発光を行わず、ステップＳ６０６に示す本発光及び本露光を行う撮影モードである。ＦＥロック撮影を行った場合も、前述したのと同様に本発光量の設定が行われ、ステップＳ６１０において発光量が観測される。各ステップにおける処理は図２の処理と同一であり、重複する説明は避ける。以後の本発光後の処理は、図２に示した通常のフラッシュ撮影時のフローチャートに従い説明する。
【００５４】
図２に説明を戻して、本発光及び本露光終了後、ステップＳ２０７において、ステップＳ２１０で観測された本発光量とステップＳ２０５で演算された本発光量目標値の比から、下式（２）に基づいて輝度補正量を演算する。ステップＳ２１０で受光素子の積分演算の停止は撮像素子１４の露光停止に同期して行なわれるため、受光素子は残光による光量も積分演算することになる。この残光の光量を含めた本発光量と本発光量目標値を比較することで、残光による影響も含めた輝度補正量を得ることができる。
【００５５】
【数２】
2005354199.tif 000004
【００５６】
ステップＳ２０８において、ステップＳ２０７で演算した輝度補正量に基づいてステップＳ２０６で撮像した画像データ全体にゲインを掛ける。画像データは輝度計算時に既にデジタルデータに変換されており、ここで掛けるゲインもデジタルゲインである。このとき、ゲインは負の値とならないようステップＳ２０６の本発光量設定時に調整している。輝度補正で負のゲインを掛けると、画像データ中の輝度レベルが飽和した画素を含む場合、その部分の色調が不適切となるおそれがあるためである。
【００５７】
このとき、本実施形態では画像データ全体に均一に前記デジタルゲインを掛けている。このような手法のため、画像データの輝度情報に依らない主被写体のゲイン補正がなされることになり、プリ発光字と本発光時に主被写体位置が移動していても適当な輝度補正ができるので、ＦＥロック撮影が可能となる。
【００５８】
ＦＥロック撮影ではないフラッシュ撮影の場合に限り、この他に、デジタルゲインに前記重み付け係数を用いて重み付けをし、主被写体に主に輝度補正を行い、背景には０を含むそれよりも小さなゲインを掛ける方法を用いてもよい。また、このときはゲインが変化する境界付近において画像が不自然となるおそれがあるため、ゲインを画像の位置に関してＬＰＦ処理する等の処理を行ってもよい。また、撮像後に、ステップＳ２０３で主被写体エリアを推定するのに用いた測光枠よりも細かい測光枠を用いて、もしくは画素レベルで、主被写体エリアを再度切り出してゲインの重み付け係数を演算し、その重み付け係数に従ってゲインを掛けてもよい。このような手法により、主被写体を適正輝度に補正する際に背景輝度を変化させてしまうことを防ぐことが可能である。
【００５９】
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００６０】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００６１】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００６２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ(基本システム或いはオペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６３】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る撮像装置での動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】画像データにおける主被写体と分割測光枠の例を示す図である。
【図４】図３の画像データの例に対し、主被写体エリア推定を行う過程で主被写体エリア推定部に影を付けたものを示す図である。
【図５】図３の画像データの例に対し、図４で影を付けて示した主被写体エリアのみを切り出したものを示す図である。
【図６】ＦＥロック撮影時の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１４：撮像素子
２０：画像処理回路
４０：露光制御手段
４２：測距制御手段
４４：ズーム制御手段
４４：ズーム制御手段
４８：フラッシュ
５０：システム制御回路
６２：シャッタースイッチSW1
６４：シャッタースイッチSW2
７２：フラッシュ制御手段
７４：フラッシュ測光手段
７６：フラッシュ演算手段
１２２：露出演算手段
１２３：輝度レベル演算手段
１２４：補正ゲイン演算手段
【図１】
2005354199.tif 000005
【図２】
2005354199.tif 000006
【図３】
2005354199.tif 000007
【図４】
2005354199.tif 000008
【図５】
2005354199.tif 000009
【図６】
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