(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、撮影された被写体の画像データを出力する撮像手段と、前記被写体に所定の光量を照射する閃光手段とを有する撮像装置における、当該撮像装置から前記被写体までの被写体距離及び照射光の被写体に対する反射率を検出する被写体情報測定方法であって、
撮像領域における特定領域に対応する、前記被写体距離情報の基準値を取得する基準距離取得手順と、
前記閃光手段の発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記光電変換素子の夫々から出力される画像信号を画素信号とした際に、前記撮像領域において、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第一輝度をマトリクス状に生成する第一輝度生成手順と、
前記閃光手段を発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第一輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第二輝度を生成する第二輝度生成手順と、
前記一単位毎に、前記第二輝度から前記第一輝度を減算して、前記閃光手段の照射光の輝度成分を算出する輝度差算出手順と、
前記一単位毎に、前記第一輝度及び前記輝度差算出手順で算出された輝度成分の夫々に対する所定の目標輝度との比を求め、この比を用いて、第一の被写体距離情報を求める際の第一及び第二のパラメータを生成するパラメータ生成手順と、
前記第一及び第二のパラメータと、前記第二輝度生成手順における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第一の被写体距離情報を生成する第一距離情報生成手順と、
前記特定領域に位置する前記第一の被写体距離情報と前記被写体距離情報との基準値の差分を算出する補正値算出手順と、
前記一単位毎に、前記補正値算出手順で生成された補正値を用いて、前記第一の被写体距離情報を補正し、第二の被写体距離情報を生成する第二距離情報生成手順と、
前記第二の被写体距離情報と、前記第二輝度生成手順における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記反射率情報を生成する反射率生成手順と、
を備え、
前記パラメータ生成手順が、前記第一のパラメータをＭＶａ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記目標輝度をＹｔ、前記第一輝度をＹａ、前記閃光手段の照射光の輝度成分をＹｂと表した際に、前記第一のパラメータをＭＶａ＝ＬＯＧ２（Ｙａ／Ｙｔ）、前記第二のパラメータをＭＶｂ＝ＬＯＧ２（Ｙｂ／Ｙｔ）、の演算式で算出し、
前記第一距離情報生成手順が、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記第一輝度生成手順及び第二輝度生成手順における撮影の際のシャッタースピードのアペックス値をＴＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ＝（ＭＶａ−ＭＶｂ）／２−（５−ＴＶ−ＧＶ）／２、の演算式で算出し、
前記補正値算出手順が、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ、前記特定領域における第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ（ｂａｓｅ）、前記特定領域における被写体距離情報の基準値のアペックス値をＤＶ（ｂａｓｅ）と表した際に、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ＝ＤＸ（ｂａｓｅ）−ＤＶ（ｂａｓｅ）、の演算式で算出し、
前記第二距離情報生成手順が、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記補正値をＯＦＦＳＥＴと表した際に、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ＝ＤＸ−ＯＦＦＳＥＴ、の演算式で算出することにより、前記特定領域の被写体距離情報に基づいて、全画像領域に対して前記一単位毎に前記第二の被写体距離情報を推定演算し、
前記反射率生成手順が、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一輝度生成手順及び第二輝度生成手順における撮影の際の絞りのアペックス値をＡＶ、前記ＩＳＯ感度のアペックス値をＳＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ＝ＭＶｂ＋２＊ＤＶ−（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）の演算式で算出することにより、前記一単位毎に前記反射率情報を推定演算し、
前記一単位毎に、前記第一輝度及び第二輝度の座標に対応付けて、前記第二の被写体距離情報、前記反射率情報を生成する、
ことを特徴とする被写体情報測定方法。
【請求項２】
前記撮像領域を前記第二被写体距離情報の大小によって区分し、該区分された第二の被写体距離情報に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成する画像領域画成手順を備えている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の被写体情報測定方法。
【請求項３】
前記画像領域画成手順で画成された画像領域同士の、前記第二の被写体距離情報の差分情報を算出する第三の被写体距離算出手順を備えている、
ことを特徴とする請求項２に記載の被写体情報測定方法。
【請求項４】
前記画像領域画成手順で画成された画像領域同士の、前記反射率の差分情報を算出する第二の反射率算出手順を備えている、
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の被写体情報測定方法。
【請求項５】
前記画像領域画成手順で画成された画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出する画像領域算出手順を備えている、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか記載の被写体情報測定方法。
【請求項６】
前記画像領域画成手順で画成された複数の画像領域同士の、相対的位置関係を表す画像位置検出手順を備えている、
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか記載の被写体情報測定方法。
【請求項７】
前記第二の被写体距離情報又は前記反射率情報を、撮影された画像の座標位置に対応つけて表示する被写体測定情報表示手順を備えている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか記載の被写体情報測定方法。
【請求項８】
撮像装置から被写体までの距離及び前記被写体の照射光に対する反射率に応じて、前記被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御方法であって、
請求項１乃至請求項７の何れか記載の被写体情報測定方法を用いて、前記被写体までの距離及び前記反射率を検出する、
ことを特徴とする露光制御方法。
【請求項９】
複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、撮影された被写体の画像データを出力する撮像手段と、前記被写体に所定の光量を照射する閃光手段とを有する撮像装置における、当該撮像装置から前記被写体までの被写体距離及び照射光の被写体に対する反射率を検出する被写体情報測定装置であって、
撮像領域における特定領域に対応する、前記被写体距離情報の基準値を取得する基準距離取得手段と、
前記閃光手段の発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記光電変換素子の夫々から出力される画像信号を画素信号とした際に、前記撮像領域において、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第一輝度をマトリクス状に生成する第一輝度生成手段と、
前記閃光手段を発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第一輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第二輝度を生成する第二輝度生成手段と、
前記一単位毎に、前記第二輝度から前記第一輝度を減算して、前記閃光手段の照射光の輝度成分を算出する輝度差算出手段と、
前記一単位毎に、前記第一輝度及び前記輝度差算出手段で算出された輝度成分の夫々に対する所定の目標輝度との比を求め、この比を用いて、第一の被写体距離情報を求める際の第一及び第二のパラメータを生成するパラメータ生成手段と、
前記第一及び第二のパラメータと、前記第二輝度生成手段における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第一の被写体距離情報を生成する第一距離情報生成手段と、
前記特定領域に位置する前記第一の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出する補正値算出手段と、
前記一単位毎に、前記補正値算出手段で生成された補正値を用いて、前記第一の被写体距離情報を補正し、第二の被写体距離情報を生成する第二距離情報生成手段と、
前記第二の被写体距離情報と、前記第二輝度生成手段における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記反射率情報を生成する反射率生成手段と、
を備え、
前記パラメータ生成手段が、前記第一のパラメータをＭＶａ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記目標輝度をＹｔ、前記第一輝度をＹａ、前記閃光手段の照射光の輝度成分をＹｂと表した際に、前記第一のパラメータをＭＶａ＝ＬＯＧ２（Ｙａ／Ｙｔ）、前記第二のパラメータをＭＶｂ＝ＬＯＧ２（Ｙｂ／Ｙｔ）、の演算式で算出し、
前記第一距離情報生成手段が、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記第一輝度生成手段及び第二輝度生成手段における撮影の際のシャッタースピードのアペックス値をＴＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ＝（ＭＶａ−ＭＶｂ）／２−（５−ＴＶ−ＧＶ）／２、の演算式で算出し、
前記補正値算出手段が、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ、前記特定領域における第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ（ｂａｓｅ）、前記特定領域における被写体距離情報の基準値のアペックス値をＤＶ（ｂａｓｅ）と表した際に、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ＝ＤＸ（ｂａｓｅ）−ＤＶ（ｂａｓｅ）、の演算式で算出し、
前記第二距離情報生成手段が、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記補正値をＯＦＦＳＥＴと表した際に、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ＝ＤＸ−ＯＦＦＳＥＴ、の演算式で算出することにより、前記特定領域の被写体距離情報に基づいて、全画像領域に対して前記一単位毎に前記第二の被写体距離情報を推定演算し、
前記反射率生成手段が、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一輝度生成手段及び第二輝度生成手段における撮影の際の絞りのアペックス値をＡＶ、前記ＩＳＯ感度のアペックス値をＳＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ＝ＭＶｂ＋２＊ＤＶ−（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）の演算式で算出することにより、前記一単位毎に前記反射率情報を推定演算し、
前記一単位毎に、前記第一輝度及び第二輝度の座標に対応付けて、前記第二の被写体距離情報、前記反射率情報を生成する、
ことを特徴とする被写体情報測定装置。
【請求項１０】
前記撮像領域を前記第二の被写体距離情報の大小によって区分し、該区分された第二の被写体距離情報に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成する画像領域画成手段を備えている、
ことを特徴とする、請求項９に記載の被写体情報測定装置。
【請求項１１】
前記画像領域画成手段で画成された画像領域同士の、前記第二の被写体距離情報の差分情報を算出する第三の被写体距離算出手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の被写体情報測定装置。
【請求項１２】
前記画像領域画成手段で画成された画像領域同士の、前記反射率の差分情報を算出する第二の反射率算出手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の被写体情報測定装置。
【請求項１３】
前記画像領域画成手段で画成された画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出する画像領域算出手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２の何れか記載の被写体情報測定装置。
【請求項１４】
前記画像領域画成手段で画成された複数の画像領域同士の、相対的位置関係を表す画像位置検出手段を備えている、
ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１３の何れか記載の被写体情報測定装置。
【請求項１５】
前記第二の被写体距離情報又は前記反射率情報を、撮影された画像の座標位置に対応つけて表示する被写体測定情報表示手段を備えている、
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１４の何れか記載の被写体情報測定装置。
【請求項１６】
撮像装置から被写体までの距離及び前記被写体の照射光に対する反射率に応じて、前記被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御装置であって、
請求項９乃至請求項１５の何れか記載の被写体情報測定装置を用いて、前記被写体までの距離及び前記反射率を検出する、
ことを特徴とする露光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、閃光装置を用いて被写体の反射率及び被写体までの距離を検出する被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置、並びにそれらを用いた露光制御方法及び露光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ストロボ（ストロボはストロボリサーチ社の商標である）などの閃光装置を備えた撮像装置では、撮影の際に、露光のための閃光装置の発光に先立って予備発光を行い、この予備発光による被写体からの反射光を受光して、その受光量に応じて閃光装置の発光量を調光する技術（所謂、ＴＴＬ方式の露光制御である）が用いられている。
【０００３】
ところで、調光の際に、予備発光で得られた画面全体の受光量を単一的に用い、この受光量に応じて調光すれば、撮像シーンに主たる被写体（以下、主被写体ともいう）の他に背景などの従属的な種々の被写体が含まれるときには、調光量が撮影シーンにおける全ての被写体全体の撮影距離と反射率に関連付けられて得られるため、撮影の際に、主被写体に対して露出オーバー（露出過大）や露出アンダー（露出過小）になる虞がある。
【０００４】
例えば、調光の際に、主被写体と背景との間に距離差がある場合、距離が遠いほどストロボ光が拡散して減衰するので、背景のストロボ反射光が小さく（暗く）、背景に較べて被写体のストロボ反射光が大きく（明るく）なり、撮影の際に、撮像画面全体において主被写体が露出オーバーになる現象が発生する。
【０００５】
また、調光の際に、被写体自体の反射率に起因して、適正な発光量に対しての調光誤差が生じる虞がある。例えば、主被写体の背景に白壁や光沢面を有する反射率の高い物体などが存在しているときに、背景からの反射光量を抑制するように調光すると、撮影の主体となる主被写体に対して露出不足になってしまう虞がある。
【０００６】
そこで、閃光装置を備えた撮像装置において、主被写体（例えば、人の顔）からの反射光に基づいて、三角測量の原理等によって主被写体までの距離を検出すると共に、主被写体の反射率を検出し、検出された距離と反射率に応じて、撮影の際の閃光装置の発光量を調整する調光技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
一方、閃光装置を備えた撮像装置において、撮影領域を複数に分割し、分割された各領域に対となるように被写体距離を検出するセンサを複数備えるとともに、分割された領域毎に受光量を検出する複数の受光センサを備え、各受光センサの受光量を標準反射率において算出される受光量と比較し、次いで、標準反射率の受光量に合致する分割領域を調光領域として選択し、選択された調光領域における測光信号に基づいて、撮影の際の閃光装置の発光量を調整する調光技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−３２８０６９号公報
【特許文献２】特開平８―２４８４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術によれば、被写体距離や被写体反射率等の被写体情報が、予め設定された主要たる被写体部（例えば、人の顔などの特定領域）に対応付けて検出される。しかしながら、特許文献１に記載の技術によれば、被写体距離や被写体反射率等の被写情報を特定領域（特定領域とは、三角測量の原理等によって主被写体までの距離を検出する際の、三角測量に対応する領域である）以外の位置において検出する手段を備えていないので、例えば主要たる被写体部とその背景との調和やアクセントを配慮して露出を調整するなど、撮影画面全体における被写体情報の変化を配慮して調光を行うことができるように、さらに改善の余地があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術によれば、予め分割された複数の領域毎に受光量を検出して、検出された受光量を標準反射率によって得られる受光量と比較し、その比較結果から調光領域を選択する手段を備えている。しかしながら、特許文献２に記載の技術によれば、被写体情報を画像の任意位置において検出する手段を備えていないので、画面全体における任意の位置において被写体情報を検出できるように、さらに改善の余地があった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の技術によれば、複数の領域毎に受光量を検出するための複数のサンサが必要とされ、それらのセンサ間の受光バラツキも配慮する必要があるので、生産性を損なう虞があった。
【００１１】
また、特許文献２に記載の技術によれば、標準反射率を備えた被写体部に対応付けて調光が行われるので、主被写体の反射率が標準反射率と合致しない場合には、主被写体に対して調光誤差が生ずる虞があった。
【００１２】
そこで、本発明は、閃光装置を備えた撮像装置において、被写体距離及び反射率等の被写体情報を撮影画面の任意の位置において測定でき、自由自在に調光及び露出を調整できる被写体情報測定方法及び被写体情報測定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】
【００１３】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、撮影された被写体の画像データを出力する撮像手段と、前記被写体に所定の光量を照射する閃光手段とを有する撮像装置における、当該撮像装置から前記被写体までの被写体距離及び照射光の被写体に対する反射率を検出する被写体情報測定方法であって、撮像領域における特定領域に対応する、前記被写体距離情報の基準値を取得する基準距離取得手順と、前記閃光手段の発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記光電変換素子の夫々から出力される画像信号を画素信号とした際に、前記撮像領域において、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第一輝度をマトリクス状に生成する第一輝度生成手順と、前記閃光手段を発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第一輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第二輝度を生成する第二輝度生成手順と、前記一単位毎に、前記第二輝度から前記第一輝度を減算して、前記閃光手段の照射光の輝度成分を算出する輝度差算出手順と、前記一単位毎に、前記第一輝度及び前記輝度差算出手順で算出された輝度成分の夫々に対する所定の目標輝度との比を求め、この比を用いて、第一の被写体距離情報を求める際の第一及び第二のパラメータを生成するパラメータ生成手順と、前記第一及び第二のパラメータと、前記第二輝度生成手順における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第一の被写体距離情報を生成する第一距離情報生成手順と、前記特定領域に位置する前記第一の被写体距離情報と前記被写体距離情報との基準値の差分を算出する補正値算出手順と、前記一単位毎に、前記補正値算出手順で生成された補正値を用いて、前記第一の被写体距離情報を補正し、第二の被写体距離情報を生成する第二距離情報生成手順と、前記第二の被写体距離情報と、前記第二輝度生成手順における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記反射率情報を生成する反射率生成手順と、を備え、前記パラメータ生成手順が、前記第一のパラメータをＭＶａ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記目標輝度をＹｔ、前記第一輝度をＹａ、前記閃光手段の照射光の輝度成分をＹｂと表した際に、前記第一のパラメータをＭＶａ＝ＬＯＧ２（Ｙａ／Ｙｔ）、前記第二のパラメータをＭＶｂ＝ＬＯＧ２（Ｙｂ／Ｙｔ）、の演算式で算出し、前記第一距離情報生成手順が、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記第一輝度生成手順及び第二輝度生成手順における撮影の際のシャッタースピードのアペックス値をＴＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ＝（ＭＶａ−ＭＶｂ）／２−（５−ＴＶ−ＧＶ）／２、の演算式で算出し、前記補正値算出手順が、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ、前記特定領域における第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ（ｂａｓｅ）、前記特定領域における被写体距離情報の基準値のアペックス値をＤＶ（ｂａｓｅ）と表した際に、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ＝ＤＸ（ｂａｓｅ）−ＤＶ（ｂａｓｅ）、の演算式で算出し、前記第二距離情報生成手順が、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記補正値をＯＦＦＳＥＴと表した際に、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ＝ＤＸ−ＯＦＦＳＥＴ、の演算式で算出することにより、前記特定領域の被写体距離情報に基づいて、全画像領域に対して前記一単位毎に前記第二の被写体距離情報を推定演算し、前記反射率生成手順が、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一輝度生成手順及び第二輝度生成手順における撮影の際の絞りのアペックス値をＡＶ、前記ＩＳＯ感度のアペックス値をＳＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ＝ＭＶｂ＋２＊ＤＶ−（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）の演算式で算出することにより、前記一単位毎に前記反射率情報を推定演算し、前記一単位毎に、前記第一輝度及び第二輝度の座標に対応付けて、前記第二の被写体距離情報、前記反射率情報を生成する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の撮像装置の被写体情報測定方法によれば、まず、撮像領域における特定領域に対応する被写体距離情報の基準値を取得し、次いで、閃光手段の発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、撮像領域において、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第一輝度をマトリクス状に生成し、次いで、閃光手段を発光して得られた前記被写体の画像データに基づいて、第一輝度と対になるように、複数の第二輝度を生成し、次いで、一単位毎に、第二の輝度から第一の輝度を減算することにより、閃光手段の照射光の輝度成分を算出する。
【００１５】
次いで、一単位毎に、第一輝度及び輝度差算出手順で算出された輝度成分の夫々に対する目標輝度との比を求め、この比を用いて、第一の被写体距離情報を求める際の第一及び第二のパラメータを生成し、次いで、第一及び第二のパラメータと、閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、一単位毎に、第一の被写体距離情報を生成する。
【００１６】
次いで、特定領域に位置する第一の被写体距離情報と被写体距離情報の基準値との差分を算出して、この算出された差分を用いて第一の被写体距離情報を補正し、第二の被写体距離情報を生成する。これにより、撮影画面においてマトリクス状に、第一、第二輝度の座標に対応付けて、夫々、被写体距離情報（第二の被被写体距離情報である）を生成できる。
【００１７】
次いで、第二の被写体距離情報と、閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、反射率情報を生成することにより、第一、第二輝度の座標毎に、被写体距離情報（第二の被被写体距離情報である）に対応付けて被写体反射率を生成できる。
【００１８】
これにより、請求項１に記載の撮像装置の被写体情報測定方法は、閃光手段を備えた撮像装置において、被写体距離及び反射率等の被写体情報を、撮影画面においてマトリクス状に生成された輝度座標に対応付けて複数の位置で測定でき、撮像画面の任意の座標に対応付けて、自由自在に調光できる。つまり、請求項１に記載の撮像装置の被写体情報測定方法は、閃光装置を備えた撮像装置において、測距手段としての測距センサやフォーカシング動作を増やさずに、特定領域以外の距離情報を演算によって推定することにより、画面全領域の被写体距離及び反射率等の被写体情報を検出できて、従来より詳細に安価且つ容易な方法で複数の被写体距離及び反射率等の被写体情報を生成でき、さらには、露出制御の際に応答性が良くて自由自在に調光及び露出を調整できる。また、被写体距離情報を撮像領域においてマトリクス状に検出することにより、マトリクス状に検出された距離情報に合わせて主被写体領域を詳細に設定できるので精度の良い調光を行うことができる。また、被写体距離毎の領域の大きさや領域毎の被写体距離を検出することにより、その検出結果から主被写体領域と背景領域とを推定することができて、この推定結果から主被写体領域に重みをつけた調光が可能となる。
【００１９】
次に、請求項１に記載の被写体情報測定方法は、請求項２に記載の発明のように、前記撮像領域を前記第二の被写体距離情報の大小によって区分し、該区分された第二の被写体距離情報に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成する画像領域画成手順を備えていることにより、撮影される画面を距離に対応付けて階層的に分析できて、調光の際の利便性を向上できる。
【００２０】
また、請求項２に記載の被写体情報測定方法は、請求項３に記載の発明のように、前記画像領域画成手順で画成された画像領域同士の、前記第二の被写体距離情報の差分情報を算出する第三の被写体距離算出手順を備えていることにより、画像領域同士の被写体距離の相対的な差を測定できて、調光の際の利便性を向上できる。
【００２１】
また、請求項２又は請求項３に記載の被写体情報測定方法は、請求項４に記載の発明のように、前記画像領域画成手順で画成された画像領域同士の反射率の差分情報を算出する第二の反射率算出手順を備えていることにより、被写体距離情報によって区分された撮像領域同士の、反射率の差分に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００２２】
また、請求項２乃至請求項４の何れか記載の被写体情報測定方法は、請求項５に記載の発明のように、前記画像領域画成手順で画成された画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出する画像領域算出手順を備えていることにより、被写体距離毎の画像領域に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００２３】
また、請求項２乃至請求項５の何れか記載の被写体情報測定方法は、請求項６に記載の発明のように、前記画像領域画成手順で画成された複数の画像領域同士の、相対的位置関係を表す画像位置検出手順を備えていることにより、被写体距離情報によって区分された被写体部同士の、画面上の相対的位置関係に係る情報に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００２４】
また、請求項１乃至請求項６の何れか記載の被写体情報測定方法は、請求項７に記載の発明のように、前記被写体距離情報又は前記反射率情報を、撮影された画像の座標位置に対応つけて表示する被写体測定情報表示手順を備えていることにより、ユーザーが、輝度座標に対応付けて、調光に係る被写体測定情報を容易に得ることができ、利便性を向上できる。
【００２５】
次に、請求項８に記載の発明は、撮像装置から被写体までの距離及び前記被写体の照射光に対する反射率に応じて、前記被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御方法であって、請求項１乃至請求項７の何れか記載の被写体情報測定方法を用いて、前記被写体までの距離及び前記反射率を検出することを特徴とする。
【００２６】
請求項８に記載の露光制御方法によれば、請求項１乃至請求項７の何れか記載の被写体情報測定方法を用いて被写体までの距離及び被写体の反射率を検出し、この検出結果に応じて撮影の際の露光量を制御することにより、撮像画面の任意の位置における露出を適切に調整できる。また、請求項１乃至請求項７の何れか記載の被写体情報測定方法で得られた被写体距離を焦点合わせのためのパラメータとして用いることができて、一層、利便性を向上できる。
【００２７】
次に、請求項９に記載の発明は、複数の光電変換素子がマトリクス状に配置され、撮影された被写体の画像データを出力する撮像手段と、前記被写体に所定の光量を照射する閃光手段とを有する撮像装置における、当該撮像装置から前記被写体までの被写体距離及び照射光の被写体に対する反射率を検出する被写体情報測定装置であって、撮像領域における特定領域に対応する、前記被写体距離情報の基準値を取得する基準距離取得手段と、前記閃光手段の発光無しに撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記光電変換素子の夫々から出力される画像信号を画素信号とした際に、前記撮像領域において、所定の画素信号の数を一単位とする複数の第一輝度をマトリクス状に生成する第一輝度生成手段と、前記閃光手段を発光して撮影して得られた前記被写体の画像データに基づいて、前記第一輝度と対になるように、前記所定の画素信号の数を一単位とする複数の第二輝度を生成する第二輝度生成手段と、前記一単位毎に、前記第二輝度から前記第一輝度を減算して、前記閃光手段の照射光の輝度成分を算出する輝度差算出手段と、前記一単位毎に、前記第一輝度及び前記輝度差算出手段で算出された輝度成分の夫々に対する所定の目標輝度との比を求め、この比を用いて、第一の被写体距離情報を求める際の第一及び第二のパラメータを生成するパラメータ生成手段と、前記第一及び第二のパラメータと、前記第二輝度生成手段における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記第一の被写体距離情報を生成する第一距離情報生成手段と、前記特定領域に位置する前記第一の被写体距離情報と前記被写体距離情報の基準値との差分を算出する補正値算出手段と、前記一単位毎に、前記補正値算出手段で生成された補正値を用いて、前記第一の被写体距離情報を補正し、第二の被写体距離情報を生成する第二距離情報生成手段と、前記第二の被写体距離情報と、前記第二輝度生成手段における前記閃光手段発光の際の露出値とに基づいて、前記一単位毎に、前記反射率情報を生成する反射率生成手段と、を備え、前記パラメータ生成手段が、前記第一のパラメータをＭＶａ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記目標輝度をＹｔ、前記第一輝度をＹａ、前記閃光手段の照射光の輝度成分をＹｂと表した際に、前記第一のパラメータをＭＶａ＝ＬＯＧ２（Ｙａ／Ｙｔ）、前記第二のパラメータをＭＶｂ＝ＬＯＧ２（Ｙｂ／Ｙｔ）、の演算式で算出し、前記第一距離情報生成手段が、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記第一輝度生成手段及び第二輝度生成手段における撮影の際のシャッタースピードのアペックス値をＴＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ＝（ＭＶａ−ＭＶｂ）／２−（５−ＴＶ−ＧＶ）／２、の演算式で算出し、前記補正値算出手段が、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ、前記特定領域における第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ（ｂａｓｅ）、前記特定領域における被写体距離情報の基準値のアペックス値をＤＶ（ｂａｓｅ）と表した際に、前記補正値をＯＦＦＳＥＴ＝ＤＸ（ｂａｓｅ）−ＤＶ（ｂａｓｅ）、の演算式で算出し、前記第二距離情報生成手段が、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一の被写体距離情報のアペックス値をＤＸ、前記補正値をＯＦＦＳＥＴと表した際に、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ＝ＤＸ−ＯＦＦＳＥＴ、の演算式で算出することにより、前記特定領域の被写体距離情報に基づいて、全画像領域に対して前記一単位毎に前記第二の被写体距離情報を推定演算し、前記反射率生成手段が、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ、前記第二のパラメータをＭＶｂ、前記第二の被写体距離情報のアペックス値をＤＶ、前記第一輝度生成手段及び第二輝度生成手段における撮影の際の絞りのアペックス値をＡＶ、前記ＩＳＯ感度のアペックス値をＳＶ、前記閃光手段の発光のガイドナンバーのアペックス値をＧＶと表した際に、前記反射率情報のアペックス値をＲＶ＝ＭＶｂ＋２＊ＤＶ−（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）の演算式で算出することにより、前記一単位毎に前記反射率情報を推定演算し、前記一単位毎に、前記第一輝度及び第二輝度の座標に対応付けて、前記第二の被写体距離情報、前記反射率情報を生成する、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項９に記載の被写体情報測定装置によれば、請求項１に記載の発明と同様に、閃光手段を備えた撮像装置において、被写体距離及び反射率等の被写体情報を、撮影画面においてマトリクス状に生成された輝度座標に対応付けて複数の位置で測定でき、撮像画面の任意の座標に対応付けて、自由自在に調光できる。つまり、請求項９に記載の撮像装置の被写体情報測定装置は、閃光装置を備えた撮像装置において、測距手段としての測距センサやフォーカシング動作を増やさずに、特定領域以外の距離情報を演算によって推定することにより、画面全領域の被写体距離及び反射率等の被写体情報を検出できて、従来より詳細に安価且つ容易な方法で複数の被写体距離及び反射率等の被写体情報を生成でき、さらには、露出制御の際に応答性が良くて自由自在に調光及び露出を調整できる。また、被写体距離情報を撮像領域においてマトリクス状に検出することにより、マトリクス状に検出された距離情報に合わせて主被写体領域を詳細に設定できるので精度の良い調光を行うことができる。また、被写体距離毎の領域の大きさや領域毎の被写体距離を検出することにより、その検出結果から主被写体領域と背景領域とを推定することができて、この推定結果から主被写体領域に重みをつけた調光が可能となる。
【００２９】
また、請求項９に記載の発明は、請求項１０に記載の発明のように、前記撮像領域を前記第二の被写体距離情報の大小によって区分し、該区分された第二の被写体距離情報に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成する画像領域画成手段を備えていることにより、請求項２に記載の発明と同様に、撮影される画面を距離に対応付けて階層的に分析できて、調光の際の利便性を向上できる。
【００３０】
また、請求項１０に記載の被写体情報測定装置は、請求項１１に記載の発明のように、前記画像領域画成手段で画成された画像領域同士の、前記第二の被写体距離情報の差分情報を算出する第三の被写体距離算出手段を備えていることにより、請求項３に記載の発明と同様に、画像領域同士の被写体距離の相対的な差を測定できて、調光の際の利便性を向上できる。
【００３１】
また、請求項１０又は請求項１１に記載の被写体情報測定装置は、請求項１２に記載の発明のように、前記画像領域画成手段で画成された画像領域同士の、反射率の差分情報を算出する第二の反射率算出手段を備えていることにより、請求項４に記載の発明と同様に、被写体距離情報によって区分された撮像領域同士の、反射率の差分に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００３２】
また、請求項１０乃至請求項１２の何れか記載の被写体情報測定装置は、請求項１３に記載の発明のように、前記画像領域画成手段で画成された画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出する画像領域算出手段を備えていることにより、請求項５に記載の発明と同様に、被写体距離毎の画像領域に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００３３】
また、請求項１０乃至請求項１３の何れか記載の被写体情報測定装置は、請求項１４に記載の発明のように、前記画像領域画成手段で画成された複数の画像領域同士の、相対的位置関係を表す画像位置検出手順を備えていることにより、請求項６に記載の発明と同様に、被写体距離情報によって区分された被写体部同士の、画面上の相対的位置関係に係る情報に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００３４】
また、請求項９乃至請求項１４の何れか記載の被写体情報測定装置は、請求項１５に記載の発明のように、前記第二の被写体距離情報又は前記反射率情報を、撮影された画像の座標位置に対応つけて表示する被写体測定情報表示手段を備えていることにより、請求項７に記載の発明と同様に、ユーザーが、輝度座標に対応付けて、調光に係る被写体測定情報を容易に知ることができ、利便性を向上できる。
【００３５】
次に、請求項１６に記載の発明は、撮像装置から被写体までの距離及び前記被写体の照射光に対する反射率に応じて、前記被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御装置であって、請求項９乃至請求項１５の何れか記載の被写体情報測定装置を用いて、前記被写体までの距離及び前記反射率を検出することを特徴とする。
【００３６】
請求項１６に記載の露光制御装置によれば、請求項９乃至請求項１５の何れか記載の被写体情報測定装置を用いて被写体までの距離及び被写体の反射率を検出し、この検出結果に応じて撮影の際の露光量を制御することにより、請求項８に記載の発明と同様に、撮像画面の任意の位置における露出を適切に調整できる。また、請求項９乃至請求項１５の何れか記載の被写体情報測定装置で得られた被写体距離を焦点合わせのためのパラメータとして用いることができて、一層、利便性を向上できる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置は、閃光手段を備えた撮像装置において、被写体距離及び反射率等の被写体情報を、撮影画面においてマトリクス状に生成された輝度座標に対応付けて複数の位置で測定でき、撮像画面の任意の座標に対応付けて、自由自在に調光できる。
【００３８】
また、本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置は、撮影された画像を被写体距離に対応付けて階層的に分析できて、調光の際の利便性を向上でき、さらには、画成された画像領域同士の第二の被写体距離情報の差分を検出することにより、画像領域同士の被写体距離の相対的な差を測定できて、調光の際の利便性を向上できる。
【００３９】
また、本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置は、第二の被写体距離情報に対応付けて画成された画像領域同士の、反射率の差分情報を算出することにより、被写体距離情報によって区分された撮像領域同士の、反射率の差分に応じた調光が可能になり、さらには、画成された画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出する画像領域算出手段を備えていることにより、第二の被写体距離毎の画像領域に応じた調光が可能になり、第二の被写体距離情報に対応付けて画成された複数の画像領域同士の相対的位置関係を検出することにより、被写体距離情報によって区分された被写体部同士の、画面上の相対的位置関係に係る情報に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【００４０】
また、本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置は、第二の被写体距離情報又は反射率情報を、撮影された画像の座標位置に対応つけて表示することにより、ユーザーが、輝度座標に対応付けて、調光に係る被写体測定情報を容易に知ることができ、利便性を向上できる。
【００４１】
次に、本発明の露光制御方法及び露光制御装置は、本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置を用いて被写体までの距離及び被写体の反射率を検出し、この検出結果に応じて撮影の際の露光量を制御することにより、撮像画面の任意の位置における露出を適切に調整でき、さらには、得られた被写体距離を焦点合わせのためのパラメータとして用いることができて、一層、利便性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
次に、本発明の被写体情報測定方法及び被写体情報測定装置の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本実施例の被写体情報測定装置を備えた撮像装置の構成を表すブロック図、図２は、同実施例の被写体情報測定装置における、被写体情報生成の説明図である。また、図３は、本実施例の被写体情報測定方法の手順を表すフローチャート、図４は、同実施例の被写体情報測定方法における被写体情報の分析手順を表すフローチャートである。
【００４３】
図１に表したように、撮像装置１は、被写体（撮像信号Ｓ）を撮影してデジタル画像信号を出力する撮像部１００と、撮像部１００から入力したデジタル画像信号を用いて被写体距離や照射光に対する被写体反射率等の被写体情報を測定する被写体情報測定装置２００と、によって構成されている。また、被写体情報測定装置２００は、測定された被写体情報に基づいて、被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御装置としての機能を兼ね備えている。
【００４４】
撮像部１００には、被写体光を撮像部１００内に導く前部レンズ２、Ｉｒｉｓ（絞り）３、フォーカスレンズ５、シャッタ６、有害な赤外線や反射光などを除去するフィルタ（赤外線除去フィルタや光学フィルタである）７、撮像素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）８、撮像素子８から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換して出力するＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）９、Ｉｒｉｓ３の駆動を行うＩｒｉｓ駆動部１５、センサ１６ａを介してＩｒｉｓ３の駆動量を検出する検出部１６、フォーカスレンズ５の光軸方向のスライド駆動を行うフォーカス駆動部１７、センサ１８ａを介してフォーカスレンズ５のスライド量を検出する検出部１８、撮像素子８及びＡＦＥ９を所定の周期で制御するＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）１９、等が備えられている。
【００４５】
また、撮像部１００には、被写体に所定の光量を照射する閃光装置（例えば、ストロボであって、本実施例ではストロボともいう）１３、撮像領域の特定領域に対応付けて撮像部１００から被写体までの距離を検出する基準距離検出手段１４、等が備えられている。そして、撮像装置１は、被写体を撮影する前に、まず、閃光装置１３を用いて被写体に向けて予備発光し、被写体情報測定装置２００を介して、被写体までの距離と閃光装置１３の照射光に対する被写体の反射率を測定し、これらの測定結果に基づいて本撮影のときの露光量を設定するように構成されている。なお、本発明の閃光手段が閃光装置１３によってその機能が発現され、本発明の基準距離取得手段が、基準距離検出手段１４によってその機能が発現される。
【００４６】
撮像素子８は、複数の光電変換素子がマトリクス状に並設され、夫々の光電変換素子毎に撮像信号Ｓを光電変換してアナログ画像信号を出力するように構成されている。
【００４７】
ＡＦＥ９は、撮像素子８を介して出力されたアナログ画像信号に対してノイズを除去する相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ：Ｃｏｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）１０、相関二重サンプリング回路１０で相関二重サンプリングされた画像信号を増幅する可変利得増幅器（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１、可変利得増幅器１１を介して入力された撮像素子８からのアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２、等によって構成され、撮像素子８から出力された画像信号を、所定のサンプリング周波数でデジタル画像信号（以下、画素信号ともいう）に変換し、被写体情報測定装置２００に出力する。
【００４８】
基準距離検出手段１４は、画像領域の特定領域（本実施例では、図２（ａ）中のＢの位置であって画面中央に位置する）において適切な合焦度が得られた際のフォーカスレンズ５の位置情報に対応付けて、フォーカスレンズ５から被写体までの基準距離（所謂、本発明における被写体距離情報の基準値である）ＤＶ（ｂａｓｅ）を検出するように構成されている。本実施例では、ＤＶ（ｂａｓｅ）は、距離１ｍを基準としたＡＰＥＸ値であって、実際の距離Ｌを、ＤＶ（ｂａｓｅ）＝ＬＯＧ２（距離Ｌ／１ｍ）の演算式を用いてＡＰＥＸ値に変換している。ＤＶ（ｂａｓｅ）は、距離１ｍを基準としたアペックス値である。
【００４９】
基準距離検出手段１４は、フォーカスレンズ５の位置情報に代えて、特定領域に対応する被写体からの反射光に基づいて、三角測量の原理等を用い、被写体までの基準距離を検出するように構成してもよい。なお、本実施例では、被写体までの基準距離を検出する際の特定領域を画面中央の位置（図２（ａ）中のＢの位置）として説明するが、例えば、図２（ａ）中のＡの位置やＣの位置など、撮影条件に応じて他の位置を選択できるようにしてもよい。
【００５０】
なお、撮像部１００は、撮像素子８、相関二重サンプリング回路１０、可変利得増幅器１１、Ａ／Ｄ変換器１２等に代えて、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサを用いて構成してもよい。
【００５１】
次に、被写体情報測定部２００は、撮像部１００から入力されたデジタル画像信号に基づいて所定の画素数を一単位とする輝度信号を生成する輝度信号生成手段２１、輝度信号生成手段２１で生成された輝度信号を予備発光有無に対応付けて格納する輝度バッファ２２、予備発光有無の輝度信号から閃光装置１３のみの輝度信号を算出するストロボ光輝度算出手段２５、輝度座標毎に被写体距離情報を生成する輝度座標距離情報生成手段２６、輝度座標毎に被写体の反射率を算出する反射率算出手段３２、輝度座標距離情報生成手段２６で生成された輝度座標毎の被写体距離情報及び反射率算出手段３２で算出された輝度座標毎の反射率等を記録する記録手段３３、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）４０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）４１等によって構成され、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１に格納された制御用プログラムに従って、当該被写体情報測定装置２００の各処理を制御する。なお、本発明の第一輝度生成手段及び第二輝度生成手段が、輝度信号生成手段２１によってその機能が発現され、本発明の輝度差算出手段が、ストロボ光輝度算出手段２５によってその機能が発現される。また、本発明の反射率生成手段は、反射率算出手段３２によってその機能が発現される。
【００５２】
輝度信号生成手段２１は、ＡＦＥ９から出力されたデジタル画像信号を走査して、水平方向２画素、垂直方向２画素の４つの画素信号を一単位として輝度信号を生成する。これにより、撮像領域において、マトリクス状に複数の輝度信号が生成され、夫々の輝度信号が前記一単位の輝度座標（例えば、４画素の中心座標である）に対応付けられて輝度バッファ２２に格納される。なお、輝度信号を生成する際の一単位については、水平２画素、垂直２画素に限定されるものでなく、撮像領域においてマトリクス状に輝度信号を生成できるように設定すればよい。
【００５３】
輝度バッファ２２は、閃光装置１３の予備発光有無に対応付けられ、輝度座標毎に、予備発光無しに撮影して得られた輝度信号（Ｙａ（ｈ，ｖ））を格納する第一輝度バッファ２３と、予備発光して撮影して得られた輝度信号（Ｙｃ（ｈ，ｖ））を格納する第二輝度バッファ２４とによって構成されている。
【００５４】
ストロボ光輝度算出手段２５は、(式１)を用いて、輝度座標毎に、第二輝度バッファ２４に格納された輝度信号（Ｙｃ（ｈ，ｖ））から第一輝度バッファ２３に格納された輝度信号（Ｙａ（ｈ，ｖ））を減算して予備発光の際のストロボ光のみの輝度成分（Ｙｂ（ｈ，ｖ））を算出する。
（式１）  Ｙｂ（ｈ，ｖ）＝Ｙｃ（ｈ，ｖ）−Ｙａ（ｈ，ｖ）
なお、（式１）におけるＹａ、Ｙｂ、Ｙｃの添え字（ｈ，ｖ）は、撮像領域の水平方向及び垂直方向における輝度座標を表している。
【００５５】
次に、輝度座標距離情報生成手段２６には、輝度座標毎に、(式２)を用いて、第一輝度バッファ２３に格納されている輝度信号Ｙａと出力目標の輝度信号Ｙｔ（例えば、反射率１８％の輝度である）との比に基づいて、距離情報の第一パラメータＭＶａを算出する第一パラメータ算出部２７と、（式３）を用いて、ストロボ光輝度算出部２５で算出されたストロボ光輝度Ｙｂと所定の輝度信号Ｙｔとの比に基づいて、距離情報の第二パラメータＭＶｂを算出する第二パラメータ算出部２８と、が備えられている。なお、本発明におけるパラメータ生成手段は、第一パラメータ算出部２７及び第二パラメータ算出部２８によってその機能が発現される。
（式２）  ＭＶａ（ｈ，ｖ）＝ＬＯＧ２（Ｙａ（ｈ，ｖ）／Ｙｔ）
（式３）  ＭＶｂ（ｈ，ｖ）＝ＬＯＧ２（Ｙｂ（ｈ，ｖ）／Ｙｔ）
【００５６】
また、輝度座標距離情報生成手段２６には、輝度座標毎に、第一のパラメータＭＶａ、第二のパラメータＭＶｂ、予備発光の際の露出条件等から、図２（ｂ）に表したように、輝度座標毎に第一の被写体距離情報（ＤＸ（ｈ，ｖ））を算出する第一距離情報算出部２９、図２（ｃ）に表したように、特定領域Ｂにおいて第一の被写体距離情報に対する被写体距離の基準値（ＤＶ（ｂａｓｅ））の差分ＯＦＦＳＥＴを算出する補正値算出部３０、図２（ｄ）に表したように、補正値算出部３０で算出された補正値ＯＦＦＳＥＴを用いて第一の被写体距離情報（ＤＸ（ｈ，ｖ））を補正し、第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を算出する第二距離情報算出部３１、等が備えられている。なお、本発明の第一距離情報生成手段が、第一距離情報算出部２９によってその機能が発現され、本発明の第二距離情報生成手段が、第二距離情報算出部３１によってその機能が発現される。
【００５７】
詳しくは、第一距離情報算出部２９が、(式４)を用いて、輝度座標毎に第一の被写体距離情報（ＤＸ（ｈ，ｖ））を算出する。
（式４）  （ＤＸ（ｈ，ｖ））＝（ＭＶａ（ｈ，ｖ）−ＭＶｂ（ｈ，ｖ））／２−（５−ＴＶ−ＧＶ）／２
【００５８】
（式４）において、右辺の項における（５−ＴＶ−ＧＶ）は、予備発光の露出条件を表すパラメータ群であって、ＴＶがシャッタスピードのＡＰＥＸ値、ＧＶが閃光装置１３のガイドナンバー（ＧＮｏ）のＡＰＥＸ値、数値５がＩＳＯ１００のＡＰＥＸ値である。
【００５９】
また、補正値算出部３０が、（式５）を用いて補正値（ＯＦＦＳＥＴ）を算出し、第二距離情報算出部３１が、（式６）を用いて、輝度座標毎に第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を算出する。
（式５）  ＯＦＦＳＥＴ＝ＤＸ（ｂａｓｅ）−ＤＶ（ｂａｓｅ）
（式６）  （ＤＶ（ｈ，ｖ））＝ＤＸ（ｈ，ｖ））−ＯＦＦＳＥＴ
【００６０】
次に、被写体距離情報測定部２００には、輝度座標距離情報生成手段２６で算出された第二パラメータ（ＭＶｂ）、第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））、予備発光の露出条件等に基づいて、輝度座標毎に被写体の反射率を算出する反射率算出手段３２、輝度座標距離情報生成手段２６で算出された第二被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））や反射率算出手段３２で算出された反射率（ＲＶ（ｈ，ｖ））等を記録する記録手段３３等が備えられている。
【００６１】
詳しくは、反射率算出手段３２は、（式７）を用いて、図２（ｅ）に表したように、輝度座標毎に被写体の反射率（ＲＶ（ｈ，ｖ））を算出する。
（式７）  （ＲＶ（ｈ，ｖ））＝ＭＶｂ（ｈ，ｖ）＋２＊ＤＶ（ｈ，ｖ）−（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）
（式７）において、右辺の項における（ＧＶ−ＡＶ−５＋ＳＶ）は、予備発光の露出条件を表すパラメータ群であって、ＧＶが閃光装置１３の予備発光のガイドナンバーのＡＰＥＸ値、ＡＶがＩｒｉｓ（絞り）３のＦナンバーのＡＰＥＸ値、数値５がＩＳＯ１００のＡＰＥＸ値、ＳＶがＩＳＯ感度のＡＰＥＸ値である。
【００６２】
次に、撮像装置１は、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１と協働し、輝度座標距離情報生成手段２６で測定された第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）及び反射率算出手段３２で算出された反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））に応じて、被写体を撮影する際の露光量を制御する露光制御装置の機能を備えている。
【００６３】
詳しくは、ＣＰＵ４０が、被写体情報の測定結果を用いて、撮像領域内において主たる被写体部の反射率を露光制御の基準となる基準反射率と比較し、両者の差分を打ち消すように露光量を制御したり、主たる被写体部に重みを付けて露光量を制御したりする。
【００６４】
また、被写体情報測定装置２００には、輝度座標距離情報生成手段２６で測定された第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）及び反射率算出手段３２で算出された反射率情報ＲＶ（ｈ，ｖ）を、輝度座標（撮影される画像の座標位置でもある）に対応つけて表示する被写体測定情報表示装置（図示せず）が備えられている。
【００６５】
そして、被写体情報測定装置２００は、ユーザーが、撮影する際に第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）及び反射率ＲＶ（ｈ，ｖ）を参照し、図示しないインタフェースを介して、主たる被写体部を選択できるように構成されている。
【００６６】
また、撮像装置１は、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１と協働し、第二距離情報算出部３１で算出された第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成する画像領域画成手段を備えている。詳しくは、第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を遠距離、中距離、近距離に区分する閾値が予め設定されており、この閾値を参照して輝度座標毎に第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を区分し、画像領域を画成する。
【００６７】
また、ＣＰＵ４０が、画像領域画成手段で画成された画像領域毎に第二被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））の平均値を算出し、この平均値を用いて、画像領域同士の第二被写体距離情報の差分を検出する（所謂、本発明における第三の被写体距離算出手段である）。
【００６８】
また、ＣＰＵ４０が、画像領域画成手段で画成された画像領域毎に反射率情報ＲＶ（ｈ，ｖ）の平均値を算出し、この平均値を用いて、画像領域同士の、反射率の差分情報を算出する（所謂、本発明における第二の反射率算出手段である）。
【００６９】
また、ＣＰＵ４０が、画像領域画成手段で画成された画像領域毎に、輝度座標を参照して画像領域の大きさを算出する（所謂、本発明における画像領域算出手段である）。
【００７０】
また、ＣＰＵ４０が、画像領域画成手段で画成された画像領域毎に、輝度座標を参照して輝度座標の差分を算出し、画像領域同士の相対的位置を算出する（所謂、本発明における画像位置検出手段を備えている。
【００７１】
次に、図３に基づいて、撮像装置１における被写体情報測定方法の手順を説明する。この手順は、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１に格納されたプログラムに基づいて、各機能部に指令信号を与えて実行する。また、図３におけるＳは、ステップを表している。
【００７２】
まず、この手順は、ユーザーによって被写体情報測定装置２００に起動信号が入力された際にスタートする。
【００７３】
次いで、図３に表したように、Ｓ１００において、以前に演算された被写体情報を初期化し、その後、Ｓ１１０に移る。
【００７４】
次いで、Ｓ１１０において、撮影条件に応じて、閃光装置１３の予備発光の露出条件を設定し、その後、Ｓ１２０に移る。
【００７５】
次いで、Ｓ１２０において、基準距離検出手段１４を用いて、撮影の際の特定領域の距離情報（ＤＶ（ｂａｓｅ））を取得し、その後、Ｓ１３０に移る。なお、本発明の基準距離取得手順は、Ｓ１２０に相当する。
【００７６】
次いで、Ｓ１３０において、閃光装置１３の予備発光無しに被写体を撮影し、その後、Ｓ１４０に移る。
【００７７】
次いで、Ｓ１４０において、輝度信号生成手段２１を用いて、隣接する水平２画素及び垂直２画素の４画素を一単位とする第一輝度信号（Ｙａ（ｈ，ｖ））を生成し、これを４画素の中心に位置する輝度座標に対応付けて第一輝度バッファ２３に保存し、その後、Ｓ１５０に移る。なお、本発明の第一輝度生成手順は、Ｓ１３０及びＳ１４０に相当する。
【００７８】
次いで、Ｓ１５０において、Ｓ１１０で設定された露出条件によって、閃光装置１３を被写体に向けて発光（予備発光）して被写体を撮影し、その後、Ｓ１６０に移る。
【００７９】
次いで、Ｓ１６０において、輝度信号生成手段２１を用いて、隣接する水平２画素及び垂直２画素の４画素を一単位とする第二輝度信号（Ｙｃ（ｈ，ｖ））を生成し、これを４画素の中心に位置する輝度座標に対応付けて第二輝度バッファ２４に保存し、その後、Ｓ１７０に移る。なお、本発明の第二輝度生成手順は、Ｓ１５０及びＳ１６０に相当する。
【００８０】
次いで、Ｓ１７０において、ストロボ光輝度算出手段２５を用いて、輝度座標毎に、Ｓ１６０で生成した第二輝度信号（Ｙｃ（ｈ，ｖ））からＳ１４０で生成した第一輝度信号（Ｙａ（ｈ，ｖ））を減算して、予備発光の際のストロボ光のみの輝度成分（Ｙｂ（ｈ，ｖ））を算出し、その後、Ｓ１８０に移る。なお、本発明の輝度差算出手順は、Ｓ１７０に相当する。
【００８１】
次いで、Ｓ１８０において、第一パラメータ算出部２７を用いて、第一輝度信号を距離情報の第一のパラメータ（ＭＶａ）に変換すると共に、第二パラメータ算出部２８を用いて、ストロボ光のみの輝度成分を距離情報の第二のパラメータ（ＭＶｂ）に変換し、その後、Ｓ１９０に移る。なお、本発明のパラメータ生成手順は、Ｓ１８０に相当する。
【００８２】
次いで、Ｓ１９０において、第一距離情報算出部２９を用いて、第一、第二のパラメータ、Ｓ１１０において設定した予備発光の露出値にもとづき、輝度座標毎に第一の被写体距離情報（ＤＸ（ｈ，ｖ））を算出し、その後、Ｓ２００に移る。なお、本発明の第一距離情報生成手順は、Ｓ１９０によってその機能が発現される。
【００８３】
次いで、Ｓ２００において、補正値算出部３０を用いて、Ｓ１２０の特定領域における、距離情報の基準値と第一の被写体距離情報との差分（ＯＦＦＳＥＴ）を算出して、第一の被写体距離情報の補正値を求め、その後、Ｓ２１０に移る。なお、本発明の補正値算出手順は、Ｓ２００に相当する。
【００８４】
次いで、Ｓ２１０において、第二距離情報算出部３１を用いて、Ｓ１９０で算出した第一の被写体距離情報からＳ２００で算出した補正値（ＯＦＦＳＥＴ）を減算して、輝度座標毎に第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を算出し、その後、Ｓ２２０に移る。なお、本発明の第二距離情報生成手順は、Ｓ２１０に相当する。
【００８５】
次いで、Ｓ２２０において、反射率算出手段３２を用いて、Ｓ１１０で設定した予備発光の露出値、Ｓ１８０で算出した第二のパラメータ、Ｓ２１０で算出した第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））等、にもとづき、輝度座標毎に反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））を算出し、その後、Ｓ２３０に移る。なお、本発明の反射率生成手順は、Ｓ２２０に相当する。
【００８６】
次いで、Ｓ２３０において、記録手段３３を用いて、本処理の手順で算出された第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））及び反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））等を記録し、本被写体情報測定の処理手順を終了する。
【００８７】
次に、図４に基づいて、Ｓ１００〜Ｓ２２０で生成された第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））及び反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））を用いて、さらに被写体情報を分析する手順を説明する。以下の手順は、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１に格納されたプログラムに基づいて、各機能部に指令信号を与えて実行する。また、図４におけるＳは、ステップを表している。
【００８８】
まず、この手順は、ユーザーによって被写体情報測定装置２００に起動信号が入力された際にスタートする。
【００８９】
次いで、図４に表したように、Ｓ３００において、以前に演算された被写体情報の分析で得られた情報値を初期化するとともに、Ｓ１００〜Ｓ２２０で生成された第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））及び反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））を取得し、その後、Ｓ３１０に移る。
【００９０】
次いで、Ｓ３１０において、ＣＰＵ４０がＲＯＭ４１と協働し、第二距離情報算出部３１で算出された第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））に対応付けて、撮影された画像を複数の画像領域に画成し、その後、Ｓ３２０に移る。この際、第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を遠距離、中距離、近距離に区分する閾値が予め設定されており、この閾値を参照して輝度座標毎に第二の被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））を区分し、画像領域を画成する。なお、本発明の画像領域画成手順は、Ｓ３１０に相当する。
【００９１】
次いで、Ｓ３２０において、分析対象の画像領域をユーザーからの指令信号に基づいて選択し、その後、Ｓ３３０に移る。
【００９２】
次いで、Ｓ３３０において、分析する項目に対応付けられた演算モードを選択し、その後、Ｓ３４０〜Ｓ３６０（演算モード１〜３）の何れかに移る。この際、演算モード１が画成された画像領域同士の被写体距離情報の分析、演算モード２が画成された画像領域同士の反射率情報の分析、演算モード３が画成された画像領域の大きさや画像領域同士の相対位置の分析であって、ユーザーからの指令信号に応じて各モードが選択される。
【００９３】
次いで、Ｓ３３０において演算モード１が選択された場合には、Ｓ３４０に移り、Ｓ３４０において、Ｓ３２０で選択された画像領域の第二被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））の平均値を算出し、この平均値を用いて、画像領域同士の第二被写体距離情報（ＤＶ（ｈ，ｖ））の差分を算出する。この際、ユーザーが基準となる画像領域を指定し、この基準とした画像領域に対する他の画像領域の差分（平均偏差）を算出する。なお、本発明の第三の被写体距離算出手順は、Ｓ３４０に相当する。
【００９４】
一方、Ｓ３３０において演算モード２が選択された場合には、Ｓ３５０に移り、Ｓ３５０において、Ｓ３２０で選択された画像領域の反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））の平均値を算出し、この平均値を用いて、画像領域同士の、反射率情報（ＲＶ（ｈ，ｖ））の差分情報を算出する。この際、ユーザーが基準となる画像領域を指定し、この基準とした画像領域に対する他の画像領域の差分を算出する。なお、本発明の第二の反射率算出手順が、Ｓ３５０に相当する。
【００９５】
また、３３０において演算モード３が選択された場合には、Ｓ３６０に移り、Ｓ３６０において、Ｓ３２０で選択された画像領域の輝度座標を参照して画像領域の大きさを算出するとともに、画像領域同士の、相対的位置の差分を算出する。この際、ユーザーが基準となる画像領域を指定し、この基準とした画像領域に対する他の画像領域の、相対的位置の差分を算出する。なお、本発明における画像領域算出手順及び画像位置検出手順は、Ｓ３６０に相当する。
【００９６】
次いで、Ｓ３７０において、Ｓ３４０〜Ｓ３６０で算出された各情報を記録手段３３に記録し、その後、Ｓ３８０に移る。記録手段３３に記憶された各データは、オペレータからの指令信号に基づいて、図示されない表示装置に送信されて表示される。
【００９７】
次いで、Ｓ３８０において、分析すべき次の画像領域が有るか否かを判定し、次の画像領域が無い（Ｎｏ）の場合には、本処理手順を終了し、一方、次の画像領域が有る（Ｙｅｓ）の場合には、Ｓ３２０に戻り、Ｓ３８０で次の画像領域が無い（Ｎｏ）に至るまでＳ３２０〜Ｓ３８０を繰り返す。
【００９８】
以上のように、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、撮影された画像領域全体にわたって、輝度座標に対応付けて第二被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）、被写体反射率情報ＲＶ（ｈ，ｖ）を生成できるので、ユーザーの所望に応じて自由自在に調光できる。
【００９９】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）に対応付けて撮影された画像を複数の画像領域に画成し、撮影される画面を距離情報に対応付けて階層的に分析できて、調光の際の利便性を向上できる。
【０１００】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、輝度座標毎の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）に基づいて画成された画像領域同士の、第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）の差分を検出し、画像領域同士の被写体距離の相対的な差を測定できて、調光の際の利便性を向上できる。
【０１０１】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、輝度座標毎の第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）に基づいて画成された画像領域同士の反射率の差分情報を算出し、反射率の差分に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【０１０２】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、輝度座標毎の第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）に基づいて画成された画像領域画像領域毎に、該画像領域の大きさを算出し、被写体距離毎の画像領域に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【０１０３】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、輝度座標毎の第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）に基づいて画成された画像領域同士の、相対的位置の差分を検出し、第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）によって区分された被写体部同士の相対的位置関係に係る情報に応じた調光が可能になり、一層、利便性を向上できる。
【０１０４】
また、本実施例に記載の被写体情報測定装置２００及び被写体情報測定方法は、第二の被写体距離情報ＤＶ（ｈ，ｖ）又は反射率情報ＲＶ（ｈ，ｖ）を、撮影された画像の座標（輝度座標）に対応つけて表示することにより、ユーザーが、輝度座標に対応付けて、調光に係る被写体測定情報を容易に得ることができ、利便性を向上できる。
【０１０５】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、各種の態様をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の一実施例の、被写体情報測定装置を備えた撮像装置の構成を表すブロック図である。
【図２】同実施例の被写体情報測定装置における、被写体情報生成の説明図である。
【図３】本実施例の被写体情報測定方法の手順を表すフローチャートである。
【図４】同実施例の被写体情報測定方法における、被写体情報の分析手順を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０７】
１…撮像装置、２…前部レンズ、３…Ｉｒｉｓ（絞り）、５…フォーカスレンズ、６…シャッタ、７…フィルタ、８…撮像素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）、９…ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）、１０…相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ：Ｃｏｒｅｌａｔｅｄ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｓａｍｐｌｉｎｇ）、１１…可変利得増幅器（ＡＧＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、１２…Ａ／Ｄ変換器、１３…閃光装置（例えば、ストロボである）、１４…基準距離検出手段、１５…Ｉｒｉｓ駆動部、１６…検出部、１６ａ…センサ、１７…フォーカス駆動部、１８…検出部、１８ａ…センサ、１９…ＴＧ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、２１…輝度信号生成手段、２２…輝度バッファ、２３…第一輝度バッファ、２４…第二輝度バッファ、２５…ストロボ光輝度算出手段、２６…輝度座標距離情報生成手段、２７…第一パラメータ算出部、２８…第二パラメータ算出部、２９…第一距離情報算出部、３０…補正値算出部、３１…第二距離情報算出部、３２…反射率算出手段、３３…記録手段、４０…ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、４１…ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、１００…撮像部、２００…被写体情報測定装置。
【図１】
0004604112.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004604112.tif 000004
【図４】
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