(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影画面の全体乃至はその一部を複数の領域に分割してなる各領域をサブ測光エリアとし、該測光エリア毎に当該撮影すべき被写体の輝度に対応したサブ測光値を得るためのサブ測光手段と、
上記サブ測光手段から出力された各サブ測光値に対して各別に到達すべき制御目標値であるサブ測光目標値を設定するサブ目標値設定手段と、
上記サブ目標値設定手段によって設定された各サブ目標値とこれに対応する上記各サブ測光値との量的（多値的）差分である偏差を各々求め、その偏差の総和を演算して当該撮影すべき被写体に関する露出制御量を求めるための演算手段と、
上記演算手段により求められた露出制御量に基づいて当該撮影に係る露出を上記偏差が総体的により小さくなるように制御する露出制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記演算手段は、上記各サブ測光値と各対応するサブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段を備えてなるものであ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】
上記演算手段は、上記各測光値とこれに対応する各サブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段と、該レベル規格化手段によって規格化された各値に対して所定の重み付けを行う重み付け手段と、を含んでなるものであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
上記露出制御手段は、上記測光値を所定の値に収束すべく露出に関するパラメータを変更してフィードバック制御を行うものであることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
上記サブ目標値設定手段は、各サブ測光値に対してその値の大小に係る序列を形成し該序列に対応するように各サブ目標値を設定するものであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の撮像装置。
【請求項６】
上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光値に各対応して設定すべき上記各サブ目標値として異なる設定根拠に基づいた複数のサブ目標値を設定し、上記演算手段は、上記各サブ測光値に関して上記複数のサブ目標値毎に各別の演算を行って該各別の演算の結果から上記測光値を求める手段を含むものであることを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載の撮像装置。
【請求項７】
上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ測光値に各対応してサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から一義的に所定の値をサブ目標値として選定する手段を含むものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項８】
上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から所定の値を選定してサブ目標値とする手段を含むものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項９】
上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値を設定する手段を含むものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１０】
上記測光演算手段は、上記サブ測光値が所定のレベル範囲を逸脱するとき、当該サブ測光値とこれに対して設定されるサブ目標値の演算結果値を抑圧する手段を含むものであることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
【請求項１１】
光学系を介した被写体光を光電変換して出力する撮像素子と、この撮像素子の出力信号をＡ／Ｄ変換してなるディジタル映像信号にこの映像信号に係る画面を複数のブロックに分割したときの各ブロック毎のＤＣＴ演算を施してＤＣＴ係数を得るためのＤＣＴ演算手段と、を更に備え、上記ブロックを上記サブ測光エリアとして適用したことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、露出制御部を内蔵した撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置に適用される露出制御装置としては従来より種々の方式のものが提案されている。一般的撮像装置としては通常の銀塩フィルムを適用する銀塩カメラや電子的に撮像を行うビデオカメラ等があるが、近年、電子的に静止画を撮像するスチルビデオカメラも普及しつつある。これらの撮像装置においては種々の方式の露出制御装置が適用されている。
例えば、銀塩カメラにおいては、フィルムを用いて画像の記録を行うものであるため、撮影に係る光量を測定するための測光センサーが備えられている。この種のカメラが出現した当初の時期においては、単一の測光センサーを備えたものであったが、近年に至って複数の測光センサーを備えるようになり、更には、各別の面的広がりを持った測光対象領域毎に夫々の測光を行い、この測光値に基づいて露出制御を行うためのエリアセンサーを備えるような形に発展している。
【０００３】
一方、ビデオカメラについては、被写体の映像を電気信号に変換する撮像素子自体が測光センサーとしても機能し得るため、撮像素子を測光用のエリアセンサーとしても兼用する方式が既に実現されている。
上述した銀塩カメラにおける測光システムでもビデオカメラにおける測光システムでも、当該撮影に係る画面全体乃至略々画面全体の領域に渡って輝度の平均値（平均測光値）を求め、この平均測光値を所定の単一の制御目標値に至らしめるように制御を行うようにして露出制御が行われるのが一般的であった。尚、上述の平均測光値に対して単一の制御目標値を設定して制御を行うに替えて、種々の変更を加えた方式も既に提案されている。
【０００４】
例えば、撮影対象となる画面内の一部のみの輝度を測定する方式であり、これは部分測光或いはスポット測光と呼ばれるものである。
また、画面内の種々の部分の測光値を求め、各部分毎に重み付け係数を乗じてから平均値を求める方式（重点平均測光）もある。
更に、画面内の最も明るい部分及び最も暗い部分の測光値を求め、これらの値が所定値となるように制御する所謂ピーク測光という方式もある。
【０００５】
以上の各方式はいずれも当該測光値に対応して単一の制御目標値を設定し、測光値がこの目標値に合致するように制御を行うものである。尚、上記単一の制御目標値を可変設定するような方式も過去には提案されている。但し、目標値を可変設定するというのは、あくまでも状況に応じて選択的に設定するに過ぎず、或る一時点で見れば単一の値をとることに変わりはない。従って、本質的には従前の単一の制御目標値での制御方式と全く同一の技術である。
【０００６】
制御の目標値のレベルを変える方式が適用されるのは例えば逆光に対応する制御を行う場合等である。窓際に立つ人物が被写体である場合等において背景が非常に明るく目的とする被写体は相対的に暗いといった状況にあることを特別に弁別する手段を設け、逆光であることが弁別されたときに目標レベルを可変設定するように構成されたり、画面内を複数の領域に区分して各領域毎に重み付けを行って画面内での明るさを平均化するような手法が採り、条件によって重み付けの仕方を変えるように構成されたものもある。重み付けを変える方法としては、特定の領域についての重み付けを零にする、即ち一部の情報を場合に応じては除外してしまうといったものもある。また種々の判断動作における演算のアルゴリズムとしてファジー推論を適用するようなものも提案さている。上記いずれのものも、単一の目標値を可変設定する方式の範疇にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のいずれの方式のものも、結局は、一時点においては単一の目標値を設定し、当該時点での測光値をこの目標値に合致させるように制御を行うものである。従って撮影対象となる画面中の各部の異なる輝度を各別に考慮した最適な露出値を割り出すことは本質的に困難である。
【０００８】
従来における平均測光等の方式では窓際の人物等を被写体とした場合、所謂黒つぶれ、即ち被写体が真っ暗に写ってしまうといった現象が発生することはよく知られているところである。この現象は、画面全体を平均的に見ているため背景の非常に明るい部分の影響が強くなり主要被写体たる人物が相対的に暗くつぶれてしまうことに因る。これを回避するためにそのような主要被写体の存在する画面中央部だけについてスポット測光を行うことも考えられるが、主要被写体の位置が画面中央部から外れてしまった場合には功を奏さず却って一般的シーンの撮影時等で誤動作する虞れが生じてしまう。また、このような不具合に対処するために測光エリアを被写体の動きに対して追尾させる方式のものも提案されてはいるが、被写体の追尾のためのシステム自体が非常に複雑で大規模のものとなってしまう上、十分な追尾精度を得ることも未だ難しい。
【０００９】
また、上述した重点平均測光では測光値を演算する際に各測光値に対して各該当する重み付けを行うが、この重み付け係数を可変設定することはあるものの、各測光値に重み付け係数を乗じた値を得た後これらの総和を求めるといった演算を行うものであるため、輝度が高い被写体の影響が全体の測光値に対して大きく影響することとなり、当該撮影視野内で相対的に暗い部分の情報は全体の測光値に対して十分に反映され得ないといった問題があった。このようなことに起因して、逆光のシーンを撮影する場合等において、往々にして、所謂主要被写体つぶれを招来したりすることになる。
【００１０】
本願発明は叙上の点に鑑み、自動追尾装置やファジー推論回路等の複雑でコストの嵩む構成部を含まず、簡素な構成で、且つ逆光シーン等を含む種々の被写体シーンに対して好適な露出を得ることのできる撮像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、上記課題を解決するために：
撮影画面の全体乃至はその一部を複数の領域に分割してなる各領域をサブ測光エリアとし、該測光エリア毎に当該撮影すべき被写体の輝度に対応したサブ測光値を得るためのサブ測光手段と、
上記サブ測光手段から出力された各サブ測光値に対して各別に到達すべき制御目標値であるサブ測光目標値を設定するサブ目標値設定手段と、
上記サブ目標値設定手段によって設定された各サブ目標値とこれに対応する上記各サブ測光値との量的（多値的）差分である偏差を各々求め、その偏差の総和を演算して当該撮影すべき被写体に関する露出制御量を求めるための演算手段と、
上記演算手段により求められた露出制御量に基づいて当該撮影に係る露出を上記偏差が総体的により小さくなるように制御する露出制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。                      ………（１）
【００１２】
【作用】
演算手段により、撮影画面の全体乃至はその一部を複数の領域に分割してなる領域であるサブ測光エリア毎に、上記サブ目標値設定手段によって設定された各サブ目標値とこれに対応する上記各サブ測光値との偏差の総和を演算して当該撮影すべき被写体に関する露出制御量を求めるため、輝度レンジ（輝度再現域）内の映像については被写界の状況に則した撮影を行うことが可能となる。
【００１３】
尚、本願発明の種々の限定的局面で見た特徴について次に列挙しておく。
・上記演算手段は、上記各サブ測光値と各対応するサブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段を備えてなるものであることを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置            ………（２）
・上記演算手段は、上記各測光値とこれに対応する各サブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段と、該レベル規格化手段によって規格化された各値に対して所定の重み付けを行う重み付け手段と、を含んでなるものであることを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置…（３）
・上記露出制御手段は、上記測光値を所定の値に収束すべく露出に関するパラメータを変更してフィードバック制御を行うものであることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）に記載の撮像装置                        ………（４）
・上記サブ目標値設定手段は、各サブ測光値に対してその値の大小に係る序列を形成し該序列に対応するように各サブ目標値を設定するものであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載の撮像装置    ………（５）
・上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光値に各対応して設定すべき上記各サブ目標値として異なる設定根拠に基づいた複数のサブ目標値を設定し、上記演算手段は、上記各サブ測光値に関して上記複数のサブ目標値毎に各別の演算を行って該各別の演算の結果から上記測光値を求める手段を含むものであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載の撮像装置  ………（６）
・上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ測光値に各対応してサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から一義的に所定の値をサブ目標値として選定する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置                          ………（７）
・上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から所定の値を選定してサブ目標値とする手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置            ………（８）
・上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値を設定する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置………（９）
・上記測光演算手段は、上記サブ測光値が所定のレベル範囲を逸脱するとき、当該サブ測光値とこれに対して設定されるサブ目標値の演算結果値を抑圧する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置……（１０）
・光学系を介した被写体光を光電変換して出力する撮像素子と、この撮像素子の出力信号をＡ／Ｄ変換してなるディジタル映像信号にこの映像信号に係る画面を複数のブロックに分割したときの各ブロック毎のＤＣＴ演算を施してＤＣＴ係数を得るためのＤＣＴ演算手段と、を更に備え、上記ブロックを上記サブ測光エリアとして適用したことを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）に記載の撮像装置          ………（１１）
【００１４】
【実施の形態】
図１は本発明の撮像装置の一つの実施の形態としてのディジタル電子スチルカメラの構成を示すブロック図である。
図１において、図示しない被写体側から撮像光学系１に入射した被写体光は絞り２を通って該撮像光学系１による像を光電変換するための撮像素子３の光電変換面上に結像される。この撮像素子３の出力はプリプロセス回路４を通して撮像プロセス回路５に供給される。このプリプロセス回路４は撮像プロセス回路５における信号処理に先立って所謂前処理を行うものであり、本例では自己の内部にＡ／Ｄ変換回路を含んで構成され、ディジタルの信号処理を行う。撮像プロセス回路５はこのプリプロセス回路４から供給された信号に対して色の調整等の後段での記録動作に適合する信号を得るために必要な種々の信号処理を行い、その出力を記録プロセス回路６に供給する。記録プロセス回路６では、記録情報、即ちディジタル画像データの圧縮等の処理が行われ、同回路で処理された出力データがメモリカードインタフェース７を通して記録媒体であるディジタルメモリカードに格納される。尚、ＥＶＦ（電子ビューファインダー）を備える場合はこの記録プロセス回路６からＥＶＦに映出すべき画像のデータを供給する。プリプロセス回路４から出力された信号はまた一方では後に詳述するエリア積分回路８に供給される。エリア積分回路８は、本実施の形態における装置において露出制御を行うために後述のサブ測光値を算出するための手段であり、プリプロセス回路４から供給されるディジタルの映像信号（輝度信号）に関する積分動作を実行する。このエリア積分回路８の出力はマイクロコンピュータ９に入力される。エリア積分回路８におけるエリア毎の積分処理自体は単純な加算演算処理であるため、処理速度等の能力の点で十分であればマイクロコンピュータによって実行することも可能であるが、通常の製品に搭載さるような形態のマイクロコンピュータではディジタル積分処理を行うには適さず、このため図示の例のように別途の積分用の回路を準備することが必要になる。
【００１５】
マイクロコンピュータ９はエリア積分回路８から供給されるデータに対して種々の処理を行うが、主たる処理として：
（ａ）サブ目標値設定処理  ………９１
（ｂ）測光値演算処理      ………９２
（ｃ）露出制御判断処理    ………９３
の各処理がある。
上記（ａ）のサブ目標値設定では、例えば、序列判断，レベル分布判断，目標値選択・算出等が行われる。
上記（ｂ）の測光値演算処理では、例えば、差の演算，抑圧処理，レベル規格化，重み付け演算が行われる。
上記（ｃ）の露出制御判断処理では、例えば、制御目標値の設定，制御目標値と測光値との比較による制御偏差の演算が行われる。
上述の（ａ）〜（ｃ）の処理機能部を含んでなるマイクロコンピュータ９の出力は絞りの調節を行うためのアイリスドライバー１０及び素子シャッタ機能を得るように撮像素子３を駆動するためのイメージャドライバー１１に供給され、絞り及びシャッタの適切な制御がなされるように構成されている。
【００１６】
上記エリア積分回路８におけるエリア毎の積分処理について以下に説明する。ここに「エリア」とは被写体の存在する平面領域であるり、これは別の見方をするならば撮像素子３の光電変換面の面的広がりと言うこともできる。本願明細書では、この「エリア」の中で仮想的に区分された複数の各領域を「サブエリア」と称呼することとする。また、この「サブエリア」毎に映像信号レベル（輝度信号レベル）に関する積分処理を行ったときの当該各「サブエリア」に係る積分値を「サブ測光値」と称呼することとする。上記各「サブエリア」の面積が異なっているときには、面積に関する規格化を行うようにするのがこの種の装置では一般的である。ここに言う面積は、画像信号（映像信号）をディジタルデータとして扱う装置においては、「サブエリア」内に含まれる画素数に相応することとなる。即ち、この場合は画素数が面積と等価な概念として扱われ得るということになり、各個のサブエリアにおいてそれらに包含される画素数が等しい場合には、各サブエリアからのサブ測光値はエリア全体に対して対等な影響を持つことになる。
【００１７】
一方、一つのサブエリアの面積が他のサブエリアの２倍もあるといった場合においては、同じ明るさや輝度を持つ被写体を撮影したとしても、面積の広いサブエリアからのサブ測光値が相対的に高い値を示すため、面積が他の２倍のサブエリアからのサブ測光値については、その値を２で割って、本来等しい出力が得られるような処理を行ってから次段の処理に送るようにする必要がある。しかしながら、このような処理は必要に応じて行えばよいものであり、本実施の形態では、サブエリアの面積を等しく設定することによって、実効的に規格化が既になされたものと等価な出力を得るように構成してもよい。この場合は言わば「面積規格化」を行ったことになる。
【００１８】
図２は撮像素子の光電変換面（有効撮像エリア）に対するサブ測光エリアの割り付け状況と各サブ測光エリアに対応するサブ測光値の値の大小による序列に従って各サブ測光エリアを仮想的に再配置した状態を示す模式図である。
図２に示す撮像素子はその有効撮像エリアにおける画素総数が水平７６８，垂直４８０のものであり、これは電子カメラ等の電子的撮像において比較的多用される仕様である。この撮像素子の有効撮像エリアを上述のように各サブ測光エリアの面積が等しくなるように分割する例として、同エリアの左右の端部にそれぞれ９画素分、上下の端部にそれぞれ１５画素分の測光を割り当てない枠状の画素領域をとり、この枠状の画素領域の内側の領域を５×５＝２５個のサブ測光エリアに分割する。
【００１９】
このように有効撮像エリアを分割してサブ測光エリアを割り当てる結果、１つのサブ測光エリアは水平１５０，垂直９０の画素からなる構成となる。この１つのサブ測光エリアについての輝度測光値、即ち、サブ測光値としては、１画素当たりの量子化を８ビットで行った場合、２５６×１５０×９０という値をとることとなる。即ち、最大３，４５６，０００という値をとることになる。最小値が０であることは勿論である。
【００２０】
上記の全２５個のサブ測光エリアに対して１〜２５の番号を割り当てる。この番号をＮで表わすこととし各サブ測光エリアから得られるサブ測光値をＳ（Ｎ）で表わす。このサブ測光値Ｓ（Ｎ）の最大値が上述の通り３，４５６，０００であり、最小値が０である。ここで、この全部で２５あるサブ測光値Ｓ（Ｎ）についてそれら全てを集合的に括弧を付けて｛Ｓ（Ｎ）｝と表記しこの｛Ｓ（Ｎ）｝を小さい値のものから順に並べ替えたものを｛Ｄ（Ｎ）｝と表記する。即ち、上記枠状の画素領域の内側の５×５＝２５個の領域内にこの｛Ｓ（Ｎ）｝が各対応して分布し、これを小さい値のものから順に並べ替えた｛Ｄ（Ｎ）｝が図２のような系列をなす。この｛Ｄ（Ｎ）｝は小さい順に並んでいるので、Ｎとそれより１つ多いＮ＋１についてＤを比較すると、必ずＤ（Ｎ）よりもＤ（Ｎ＋１）の方が大きいか等しい。
換言すれば、Ｄ（Ｎ）はいずれかのＳ（Ｎ）に該当するも、当該Ｓ（Ｎ）について対応するＤ（Ｎ）というものは必ず上述のような大小関係をもつ。
【００２１】
サブ測光値の候補値としてＦＫなる値を設定する。ＦＫは次の（数１）に定義するものである。
【数１】
0003904257.tif 000002
この（数１）は本発明の実施の形態として或る仮定の上に設定したものである。この仮定とは、１つのサブ測光値Ｓ（Ｎ）の最大値（３，４５６，０００）がビデオ信号の１２０％に対応し、ビデオ信号の０％がディジタル出力（サブ測光値）の０に対応するといった対応関係を設定し、この範囲で小さい方から大きい方に幾つかの目標値となり得る値を設定したものである。
【００２２】
ビデオ信号レベル１２０％が３，４５６，０００で０％が０であるという対応関係の上に、上記サブ測光値の候補値ＦＫを対応させ、Ｆ１として３０％（ビデオレベルであるからＩＲＥという単位で称呼することもある）、Ｆ２として４５％、Ｆ３として６０％、Ｆ４として７５％、Ｆ５として９０％を各設定する。
上記においては、６０％程度をおおよそ中間的なビデオ信号レベルだと見ており、１２０％は既述の通り、８ビットで量子化したディジタル信号の最大値に対応付けているため、これ以上明るい状態は存在しないとの仮定に立っている。
【００２３】
上記に定義のＳ（Ｎ），Ｄ（Ｎ），ＦＫといった各値を用いて、実際にどのような測光値の演算やサブ目標値の設定が行われるかについて適用される演算式を例示しながら以下に具体的に説明する。
先ず、測光値の演算式として、次の（数２）が用いられる。
【数２】
0003904257.tif 000003
【００２４】
（数２）にはサブ目標値設定と測光値演算の双方の考え方が含まれている。即ち、記号ＴＳについては測光値を既述の例ではＳとしてきたのに対し、図１の実施の形態のブロック９２（測光値演算）で演算される最終的な測光値、従ってトータルの測光値という意味で、この記号ＴＳを当てたものである。
ＤやＦＫについては上述同様である。ρという記号が新たに導入されている。これは必要に応じて用いられる重み付けの係数であり、これについては後に詳述する。
【００２５】
（数２）の右辺の分子に注目すると、ＤからＦＫを引いた形になっており、これはサブ測光値から目標値ＦＫを引いたということである。
（数２）では上記引いた結果としての差の総和を求めており、これは即ち各サブ目標値とこれに対応する各サブ測光値との偏差の総和を求めるという本願特許請求の範囲、請求項１の一つの要件に相応するものである。
【００２６】
（数２）の右辺の分母に注目すると、ここに目標値ＦＫがあり、これは即ち各サブ目標値とこれに対応する各サブ測光値との偏差に関して規格化を行うということであって、本願特許請求の範囲、請求項２に相応するものである。
【００２７】
また、（数２）の右辺には重み付けの係数ρが掛けられるようになされており、これは即ちレベル規格化手段によって規格化された各値に対して所定の重み付けを行うということであって、本願特許請求の範囲、請求項３に相応するものである。
【００２８】
（数２）ではΣがＫとｉについて１〜５までとられている。一方、上記サブ測光値の候補値ＦＫについては既述の（数１）によって定義されているので、Ｋが１〜５のいずれであるかに応じて異なる値をとる変数となる。これに対しＤは、その定義自体は既述の通りＳを小さい値の順に並べ替えたものであるが、その中の引き数として５（Ｋ−１）＋２という式がとられている。これはｉとＫが１〜５までの任意の値をとるときにＤの括弧の中の引き数は１〜２５をとることを意味する。即ち、元々Ｓ（Ｎ）というものが２５個あって、それを並び替えたＤ（Ｎ）も２５個あるので、丁度１：１に対応して該当するｉとＫに応じたＤが存在する。或るＫとｉとを指定するとＤの括弧の中の引き数としては１〜２５のうちのいずれか１つの値が定まり、重複することはないので、換言すればＤの１〜２５のいずれかを指定すれば、この指定されたＤに対応するＫとｉとが定まるといった関係にある。この関係に注目すると（数２）の物理的意味を理解し易い。
【００２９】
（数２）によって表現される現象の例として、サブ測光値Ｓが７であるサブ測光エリアから得られるＳ（７）というものに対してどのような演算が行われるかについて説明する。
先ずサブ測光値Ｓについては並び替えを行うため単にＳ（７）というだけではは演算にのらない。この場合のＳの値が暗い方から見た順番で１８番目だったとすると、Ｓ（７）がＤ（１８）であるということになる。従って、サブ測光値Ｓが７であるということは（数１）の中ではＤ（１８）という形で適用されることになる。Ｄの引き数１８に対応するＫとｉとは何かを見ると（図２参照）、１：１に対応してＫは４，ｉは３であることが判る。
【００３０】
上記の場合にＳ（７）に対するサブ目標値（ここではサブ目標値という意味でＭという記号で表記する）を設定することを考える。これは即ち、Ｓ（Ｎ）に対するサブ目標値をＭ（Ｎ）とすると、Ｓ（７）に対するサブ目標値Ｍ（７）を設定することを考えるということであり、上記の場合ではＫが４であるから、サブ目標値Ｍ（７）＝Ｆ４であるということになる。このＦ４は（数１）で定義されているものであり、具体的には７５ＩＲＥ相当数値である２，１６０，０００が選択されたことになる。
【００３１】
上述のようにサブ測光エリア１〜２５に対応するサブ目標値１〜Ｓ（２５）は全て上記のようにして設定することが可能であり、結果的にそれぞれに対応して所定のサブ目標値が与えられることになる。これは即ち、測光値Ｓを並び替えた測光値Ｄに対して各該当するＫ（サブ目標値の候補のうちのいずれであるか）が定まるということである。本例でのサブ目標値の決まり方について説明すると、小さい順に並べた２５個のデータを５個ずつの群に分類し、最も小さい群に対してはＦ１を、次に小さい群に対してはＦ２を、中間の群に対してはＦ３を、次の群に対してはＦ４を、最も大きい群に対してはＦ５を対応させる。これは既述の（数１）の意味するところである。
【００３２】
上記の点は、目標値設定手段は、各サブ測光値に対してその値の大小に係る序列を形成し該序列に対応するように各サブ目標値を設定するものであるという本願発明の撮像装置での一つの限定的局面（５）での特徴に相応し、また、サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ測光値に各対応してサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から一義的に所定の値をサブ目標値として選定する手段を含むものであるという本願発明の撮像装置での更に限定された局面（７）での特徴とするところに相応する。
【００３３】
次に、露出制御をどのようにして行なうかについて説明する。説明を簡単にするために重み付けの係数ρは全て１であると仮定する。理想的な制御が行われた状態を仮定すると、その状態においては各サブ測光値は該当するサブ目標値に一致して制御の偏差は０となる筈であるから、（数２）のＴＳ＝０となる。換言すれば、ＴＳ＝０を制御の目標値として設定するのが自然であるということを意味している。尤も、様々な露出の補正を行なうことを配慮した場合においては、必ずしもＴＳ＝０が制御の目標値として設定されるとは限らないことは言うまでもない。但し、本実施の形態では、ＴＳ＝０を制御の目標値として設定する。制御の目標値設定の動作は、図１のブロック図におけるマイクロコンピュータ９内での（ｃ）露出制御判断処理９３において実行される。
【００３４】
この露出制御判断処理動作において、ＴＳ＝０であるときは露出が適正であるということであるから、露出状態は現状を維持するようになされ、変更は行われない。
ＴＳが０より大きいときには、測光値の方が目標値を上回っているということであるから、露出オーバーと判断して露出を下げる方向に制御動作が行われる。反対にＴＳが０より小さいときには、測光値の方が目標値を下回っているということであるから、露出アンダーと判断して露出を上げる方向に制御動作が行われる。
上記の露出を上げたり下げたりする調節動作は、図１のブロック図について説明したように絞りまたは撮像素子のシャッタードライバーを制御して、絞り値やシャッター値が調節される。
上述のような制御を繰り返し行うと、フィードバックループを形成することになり、偏差が０、即ちＴＳ＝０となるように収束して安定する。
上記の点は、露出制御手段は、上記測光値を所定の値に収束すべく露出に関するパラメータを変更してフィードバック制御を行うものであるという本願発明の撮像装置での一つの限定的局面（４）での特徴に相応する。
【００３５】
（数２）での重み付け係数ρについて次に説明する。ρのサフィックスＫとｉについて今一度確認すると、Ｋとは目標値ＦＫのＫと共通に用いられる数字であり、Ｋの１〜５に対応して目標値がそれぞれ暗い目標値から明るい目標値に対応しているという形になっている。これら各目標値に対応する測光値も、序列によって並び替えられたＤについての値であり、Ｋの１〜５に対応して測光値がそれぞれ暗い測光値から明るい測光値に並んで対応しているという形になっている。従って、重み付け係数ρKiのｉについては任意の値をとるものとして扱えるが、Ｋについてはρ1iやρ2iといった比較的暗い情報（若しくは目標値）に対応する重み付け係数についてはこの値を１という、先の例での仮定におけるものと同じ値にしておき、明るい方のρ4iやρ5iといったものについては重み付けの値を減らすようすると低輝度重視型の測光制御を行なうことになる。
【００３６】
このような低輝度重視型の測光制御を行なう場合の一例としては：
ρ1i＝ρ2i＝１；ρ3i＝１／２；ρ4i＝ρ5i＝１／４に設定する。
また、上記とは反対に高輝度重視型の測光制御を行なう場合の例では：
ρ1i＝ρ2i＝１／４；ρ3i＝１／２；ρ4i＝ρ5i＝１に設定する。
更に、中輝度重視型の測光制御を行なう場合には例えば：
ρ1i＝ρ5i＝０；ρ2i＝ρ4i＝１／２；ρ3i＝１に設定する。
この中輝度重視型のように重み付け係数ρを０にする、即ち、極めて明るい部分と極めて暗い部分については０にするということで、それらの部分のデータを無効にすることができる。換言すれば、重み付け係数ρを適用するという概念の中にはこの係数ρを０にすることによってそれに該当するデータを無効にするという意味を含んでいる。
【００３７】
重み付け係数ρの選択の仕方は設計に応じて任意にできるが、ディジタルコンピュータ上で扱う場合には２のｎ乗倍として設定することができれば演算の負担を軽減することができる。
特に、２のｎ乗倍をとる場合には、ｎを０または負の数（正の数ではないという意）として選択すると、上記の例のように１／２，１／４，１／８といった数字の系列から選択することとなり、選択の対象となる数字の増加に応じて桁数を増やす必要がなく、演算の簡素化が計られるといった利点がある。
【００３８】
次にレベルの規格化ということについて説明する。既述の（数２）ではレベル規格化の形として、分子に目標値と測光値との差（偏差）を置き、それをサブ目標値で割り算するという形をとったが、規格化の形としては、上記以外に、次の（数３），（数４）示すような形をとることもできる。
【数３】
0003904257.tif 000004
【数４】
0003904257.tif 000005
この（数３）では分母にＤ＋ＦＫを置き、（数４）では分母にＤだけを置く形をとる。これらは、いずれにしてもレベル規格化の目的が測光エリアに対応する被写体の明るさの影響がなるべく少なくなるように、即ち、明るい部分のデータと暗い部分のデータとがなるべく対等に扱われるということを目指すところにあるということから、そのような、部分的値の影響が別段に大きくなってしまうことを回避する意味をもつものであれば、種々の形のものが適用可能であるという考えに立つものである。
【００３９】
但し、理想的には、（数３）のような形をとることになると言える。その理由は、この（数３）ものでは分子側にある差の値を平均値で規格化したものに相当する意味もつからである。
尚（数２）の場合では、分母にＤを含まないようにしてあるが、これは、分母側にＤの値が入ってくると、そのときのサブ測光値の如何によって規格化の定数が変わってしまうことが必ずしも望ましくはない場合があり得るためである。
【００４０】
次に、本願発明の第２の実施の形態について以下に説明する。この第２の実施の形態では、ブロック図上では図１と同じであり、この中での、ブロック９１および９２内での処理が異なり、他は同様である。
この実施の形態では、その測光値演算として（数５）の演算が実行される。
【数５】
0003904257.tif 000006
この（数５）の右辺第１項はＴＳ＝Σ・Σという（数２）と全く同様の形式がとられているが、右辺第２項として、
【数６】
0003904257.tif 000007
が付加されている。この（数６）は画面上の位置によってデータの処理を行なう際の重み付けを付加する項となっている。
【００４１】
特に留意すべき点は、右辺第１項の（数２）と全く同様の部分はそのデータがどのサブ測光エリアに該当するものか（位置）には全く無関係であり、専らその測光値が明るさの程度の序列においてどのような順番に該当するかに依拠してサブ目標値の設定や重み付けを行っているのに対し、右辺第２項の（数６）の部分はそのデータがどのサブ測光エリアに該当するものか（位置）に応じた重み付けを行っている点である。
ここに提示の例ではこの右辺第２項について共通のＦ３という値を適用する。このＦ３とは、（数１）の定義に従って見ると、中間的値であると言うことができる。これはビデオレベルでは６０％程度に相応し、このＦ３をサブ目標値とし、規格化もこのＦ３によって行なう。この規格化はいわば「レベル規格化」ということであり、本願発明において従来の装置との比較において特段の効果を生じさせている要件でもある。
【００４２】
この実施の形態において中央重点測光の特性を与えるための重み付けを行なう場合、一例としてはρj のｊが１〜６，１０，１１，１５，１６，２０〜２５については０とすればよい。これは、２５個のサブ測光エリアのうち外側の１周の重み付けを０としてそこからのデータを用いないということである。一方、ρ7 ，ρ8 ，ρ9 ，ρ12，ρ14，ρ17，ρ18，ρ19については重み付けを１／２とする。これは、中心を取り囲む１周の領域については重み付けを１／２とする意である。ρ13が中心部の領域であり、ここに１の重み付けをする。以上のような重み付けをすれば、右辺第２項の（数６）の部分は各サブ測光エリアでの輝度値に関わらず中央部を重点的に測光することになる。
【００４３】
本願発明で特に留意すべきは、（数５）では、右辺第１項の（数２）と第２項の（数６）との双方が加味されるということである。
例えば、或る１つのサブ測光エリアだけに注目したとき、（数５）の中で１回だけ現れるのではなく、２回現れる場合があり得る。具体的には、右辺第２項の（数６）でρj が０でないようなサブ測光エリア、即ち、重み付けとして１／２または１を与えられたエリアのデータについては、右辺第１項の（数２）で輝度のレベルについての序列を与えられたという設定根拠に拠って演算を施すことによって既に一定の重み付けがなされており、更に、この右辺第２項でどのサブ測光エリアに該当するものか（位置）に応じた重み付けがなされているということである。
【００４４】
更に具体的には、Ｓ（１２）というエリアがＤ（４）である場合を想定すると、（数５）の右辺第１項の（数２）中で暗い方から４番目であるデータということは最も暗い部分に該当するサブ測光値であるということであり、そのときのサブ目標値がＦ１として処理されることとなり、Ｆ１で規格化されて、その重み付け係数は１ということになっている。
一方、（数５）の右辺第２項の（数６）では、中心部を取り囲んで位置するエリアであるということで、目標値はＦ３という中間的値がとられ、このＦ３で規格化されて、重み付け係数は１／２ということになっている。
【００４５】
同一のエリアのデータでも異なる根拠に基づいて処理されたものが、それぞれ別の重み付けをもって加算され、その結果により総合的な判断としてＴＳに関して明るいか暗いかの意味が反映された結果を得ることになっている。
即ち、（数５）に拠る実施の形態では、エリア的（サブ測光エリアの位置的）判断も輝度レベルの序列に対応した判断も双方同時に勘案したものとなっており、本発明の一つの限定的側面として極めて特徴的な点である。効果の点でも、サブ測光エリアの位置的分布に関する要素と輝度レベルの程度との双方が加味された適切な露出制御が実現できるという点で特段に優れている。
【００４６】
上述した第２の実施の形態について、その変形例として、必ずしも上記の２つの設定根拠のみに限定されることなく、他の設定根拠の項を更に付加することも考えられる。
即ち、サブ目標値との差で処理した項が多数連なってくる場合でも、或いは、種々考慮すべき項目を付加したい場合にも、これらの項を単純に加算する形をとることで、その項（項目）に関する情報をＴＳに反映させることができる。その項（項目）をどの程度反映させるかについては重み付け係数の処理により任意に設定できる。従って、第３、第４の項を追加的に付加していくことが可能である。尚、上述した例では、主として輝度出力を処理していくものについて説明したが、ビデオ信号から得られる情報は輝度情報のみならず、色情報に関するデータ等（例えば色度値）も得られるため、同一のエリアから抽出されたデータでも、その色度値がいくつであるかということに応じて異なる目標値および重み付けを行ったような項を追加することも一つの好適な実施の形態となる。
【００４７】
次に、サブ測光値に対するサブ目標値の設定に関して、単純に輝度レベルでの序列に従うだけでなく、輝度の分布についての判断も加味して、このサブ目標値を予め用意した複数のサブ目標値の候補の中から選択するようにした第３の実施の形態について説明する。
この実施の形態では（数７）によって定義されるＡk という値を用いる。
【数７】
0003904257.tif 000008
この（数７）でｋは０〜５の整数とする。
（数７）の分母は５で、分子は第１項がｋ×ＭＡＸ｛Ｓ（Ｎ）｝、第２項が（５−ｋ）×ＭＩＮ｛Ｓ（Ｎ）｝である。
この（数７）の意味するところを図３を参照して説明すると、ｋに０や５を代入したときには、そのままＭＩＮ｛Ｓ（Ｎ）｝やＭＡＸ｛Ｓ（Ｎ）｝の値となるようにされている。またｋがその間の１〜４の値をとるときには、丁度ＭＡＸとＭＩＮであるＡ5 とＡ0 との間を５等分したようないずれかの値をとる。
【００４８】
上記のようなＡk を用いる理由は、ＴＳを算出するための次の（数８）の中で係数であるαN,K というものを用いた場合分けの処理を可能にするためである。
或るエリアＮについてはそのサブ測光値Ｓ（Ｎ）がＭＡＸからＭＩＮの間の値として必ず存在する。このサブ測光値Ｓ（Ｎ）を図３に表されたような５等分されたレベル範囲のいずれに属するかに応じた形、即ち、Ｓ（Ｎ）がＡ0 〜Ａ1 間か、Ａ1 〜Ａ2 間か、Ａ2 〜Ａ3 間か、Ａ3 〜Ａ4 間、Ａ4 〜Ａ5 間かといった形で分類する。このようなＡk を用いた（数８）は、次のとおりである。
【数８】
0003904257.tif 000009
この（数８）を分析的に見ると、サブ測光値Ｓ（Ｎ）からサブ目標値ＦＫを引いたものを分子にＦＫを分母とする値に対して２つの係数、即ち、係数αN,K と重み付け係数ρK （明るさに応じた重み付けをするためのもの）を乗じたものについてK が１〜５までのΣを用意しておき、このΣについてＮに関して２５のエリアに対応するＮ＝１〜２５までのΣをとるということである。
係数αN,K の定義として、Ｓ（Ｎ）がＡk-1 からＡk までの間にあるときには１となり、それ以外のときには０となるものとしている。
【００４９】
端点での処理としては、Ｓ（Ｎ）＝Ａ5 も１としているが、考え方としては、αが１か０かのいずれになるかといったことを上記のように場合分けすることによって、図３の各領域（レベル範囲）のいずれにＳ（Ｎ）の値が属するかに対応させている。即ち、或るＫ番目の段階に入っていればαが１になり、入っていないときには０になるという形で演算が行われるため、結果的に５段階の分類の一番上のＡ4 〜Ａ5 間にあるサブ測光値に対してはＦ５というサブ目標値が与えられる。もし、中間のＡ2 〜Ａ3 間にサブ測光値があればＦ３というサブ目標値が与えられる。即ち、各Ｓ（Ｎ）に対するサブ目標値は被写体の輝度分布を５段階に分類し、それぞれの明るさに応じてＦ１〜Ｆ５を割り当てることになる。
【００５０】
既述の第２の実施の形態では、サブ測光値を明るさの順番に並び替えてそれを５つずつに区切ってＦ１〜Ｆ５を割り当てていたので、実際には非常に明るいものが多くて１０個明るいところが存在して残りが暗いといった場合でも、無条件に５個刻みで処理をしていたところ、この第３の実施の形態では、輝度の分布状態を反映させた処理を行なうものであり、より適切な露出制御が行われ得る。
【００５１】
次に、本願発明の第４の実施の形態について以下に説明する。この第４の実施の形態は既述の第３の実施の形態が予め設定したサブ目標値の候補のうちから該当するサブ目標値を選択するようにしていたのに対し、最適なサブ目標値を演算によって算出するようにした点が異なる。
この場合における最適なサブ目標値を求めるための演算式が次の（数９）である。
【数９】
0003904257.tif 000010
（数９）におけるＭ（Ｎ）が、第１の実施の形態について述べたＳ（Ｎ）に対するサブ目標値に相応するものである。
この場合のＭ（Ｎ）は、（数９）のただし書きの式により直接算出されるものである。このただし書きの式においてもＭＡＸ｛Ｓ（Ｎ）｝を用いて計算するようになっているが、この式の意味するところは、図４を参照して容易に理解される。既述の説明においてはＦの値としてはＦ１〜Ｆ５までであったが、図４中でＦの値としてＦ０，Ｆ６が設定されている。しかしＦ〜という記号（値）は既述の（数１）で定義されるものであり、この式のＫに０，６を代入すれば、これらＦ０，Ｆ６が求められる。これはビデオ信号レベルとしては１５％および１０５％に対応するものであり、かなり暗い値とかなり明るい値の代表として設定してある。
【００５２】
上記においてどのような値を対応させるかといったことは設計事情に応じて決められることである。例えば、既述のＦ１をＦ０の代わりに、既述のＦ５をＦ６の代わりにそれぞれ適用しても測光系としては動作するものであるが、ここでは上記のＦ０，Ｆ６の方がより適切な特性を得ることが期待できる。
（数９）のただし書きにおけるＭ（Ｎ）の設定は、図４に示されたようなサブ測光値Ｓ（Ｎ）の様々な値の中で今着目しているＳ（Ｎ）の値のＭＡＸ，ＭＩＮに対する比率が、制御目標値として考えている明るい部分のＦ６、暗い部分のＦ０に対しての今回与えるべき目標値Ｍ（Ｎ）のＦ６とＦ０の間に対する比率となるようにするということを意味している。
【００５３】
当然に、被写体の明るさに応じて、明るいところは明るい目標値とし、暗いところは暗い目標値といった考え方が本願発明の基礎にあるため、これを究極までもっていくと、明るさの分布比率に相応した目標値を設定することが理想であることになり、この第４の実施の形態のようなものが考えられる。
ここで今一度確認すると、目標値Ｍ（Ｎ）は予め準備された目標値の候補値のいずれかのものとして選択されるのではなく、あくまでも演算によりそのときのサブ測光値のレベル分布に応じて与えられるということである。
【００５４】
次に、本願発明の第５の実施の形態について以下に説明する。この実施の形態はサブ目標値の設定やサブ測光値の演算方法について別段の特徴を求めたものではなく、これらについては既述の各実施の形態におけるそれを適用するを可とするものであり、サブ測光値の検出部について特徴を有する。
図５は本願発明の第５の実施の形態を表わすブロック図である。この実施の形態は、光学系を介した被写体光を光電変換して出力する撮像素子と、この撮像素子の出力信号をＡ／Ｄ変換してなるディジタル映像信号にこの映像信号に係る画面を複数のブロックに分割したときの各ブロック毎のＤＣＴ演算を施してＤＣＴ係数を得るためのＤＣＴ演算手段と、を更に備え、上記ブロックを上記サブ測光エリアとして適用したことを特徴とする。
【００５５】
図５の実施の形態を図１の実施の形態との比較により説明する。図１との対応部は同一の符号を附してある。図１ではブロック８のエリア別積分という回路部を有していたが、この回路部でプリプロセス４からの出力データをサブ測光エリア別に積分していた。これに対しこの図５の構成では、この積分を行なう回路部がない。これに代えてブロック６の記録プロセス回路の部分が詳しく描かれているように、この内部にＤＣＴ演算部６１が設けられている。
【００５６】
このＤＣＴ演算部６１は、記録プロセス部回路６に供給されるデータ量は非常に膨大なものでありこのまま記録すると記憶デバイスの所要の容量が大きくなり過ぎて不経済であるために、或いはまた、データの記録時間も長くなってしまう等の問題があるために、情報を圧縮してこのような問題に対処するものである。ＤＣＴ演算（Discrete Cosine Transformation）は上記のような目的で静止画の情報を圧縮するために近年多用されている手法の一つである。
このＤＣＴ演算においては、圧縮の対象とされる一つの広い画像領域（画素領域）を複数のサブブロックに分割し、そのサブブロック毎に内部のデータについて周波数領域への変換を行なう。この周波数領域に変換されたデータについて不要なデータを間引く処理を行なうことで情報量の圧縮が行われる。周波数領域への変換によって低周波領域、即ち、直流乃至直流に近い空間的に変化の少ない乃至は変化の無い係数（ＤＣ係数）が各ブロック毎に必ず算出される。
【００５７】
上記のＤＣ係数はそのブロックにおける輝度の平均値に相応するものである。そこで、ＤＣ係数はそのブロックにおけるサブ測光値として用い得る意味合いのものであり、この第５の実施の形態では、この点を利用している。即ち、ＤＣＴ演算を行なうためのサブブロックへの分割はサブ測光エリアへの分割に対応し、サブブロック毎のＤＣ係数はサブ測光値に対応している点に着目し、サブ測光エリアと等価な意味を持つサブブロック毎にサブ目標値を設定して、本願発明の特徴を生かした露出制御を行おうとするものである。
【００５８】
図６は図５の実施の形態における画面の分割状況を示す模式図である。図６は図２で説明した画面に相応するものであり、水平７６８×垂直４８０の画素よりなる。本実施の形態ではこのような構成の画面（撮像素子）を用いることを予定しているが、適用可能な画面（撮像素子）はこれに限定されるものではない。
図７は図５の実施の形態に適用可能な他の撮像素子による画面の状態を示す模式図である。この図７のものは、水平６４０×垂直４８０の画素よりなる。
ＤＣＴのブロックをどのように設定するかは設計上の選択事項であるが、通常最も多用されているものは、１ブロックを縦８画素、横８画素の８×８の６４画素よりなるブロックに分割するものである。この場合、図６の撮像素子では、エリアの数としてはブロック数９６×６０の５７６０ブロックとなり、図７の撮像素子ではブロック数８０×６０の４８００ブロックとなる。これらのブロック毎にＤＣ係数としてサブ測光値に相当する輝度信号の平均値が得られる。
【００５９】
これらのブロック数は、既述の２５個のサブ測光エリアに較べると非常に多くなっているが、本願発明は元来部分的エリア毎の状況を反映させたきめ細かな露出制御を行おうとするものであるから、演算機能部の能力の範囲内で極力サブ測光エリア（ブロック）を細かに区切った方が発明思想の趣旨に沿った理想的な制御ができることになる。寧ろサブ測光エリアを余り荒く（大きく）とると被写体の１つの領域とは見做せないような領域の境界が存在してしまうようなことも起こりかねない。例えば、同じ中間的な値の測光値が検出されたとしても、現実に中間的な輝度の被写体がそこに存在するといった場合と、明るいものと暗いものとが半分ずつ存在してその結果として中間的な値が検出されるといった場合とでは現象として意味が異なっている。本願発明の基調とする思想は、それぞれの場所が明るいとか暗いとか中間あるといった具合に測光値が得られていることを前提として、種々の測光の目標値や制御の方法を適用するといった思想であるため、上記のようにサブ測光エリアを多く（細かく）分割して設定するということは寧ろ好ましい結果が期待できることになる。
【００６０】
この第５の実施の形態以外についてはサブ測光エリアを２５とした場合について述べてきたのは、一つには説明の便宜上である。しかし、最低この程度に設定すれば、本願発明において期待される好適な露出制御を実現するに一応十分であるとも言える。また、サブ測光エリアを余り多く分割して設定しない場合は、種々の演算機能部の負担は軽減されるため、全体として簡素で安価な装置を実現できるといった利点も見逃せない。
従って、第５の実施の形態において、幾つかのブロックについて予め加算処理を行った結果について、それを各サブ測光値として扱うように構成することで構成の簡素化を計ることも考えられる。即ち、ＤＣＴの１ブロックを１サブ測光エリアとして対応させる構成をとることもできるし、また、ＤＣＴの複数ブロックを１サブ測光エリアとして対応させる構成をとることもできる。図５のブロック９内の破線図示のブロック「ブロック加算」は後者の場合に適用する上記加算処理のための機能ブロックである。
【００６１】
図１のブロック８におけるような、プリプロセスからの出力を即座に完全に積分処理してしまうような構成では、データ処理の速度が十分速くないと実現することが難しいが、ＤＣＴ係数出力のようにある程度の処理が行われた結果値に対して処理を行なうように構成すれば、マイクロコンピュータの中でこの演算処理を行なうことも可能になってくる。従ってこのような構成をとることにより、例えば、第１の実施の形態のように２５のエリアをもった処理についても特にエリア別積分回路を別途に設けずともＤＣＴ演算のＤＣ係数を利用することで同等の処理を実現することができる。
【００６２】
次に、本願発明の第６の実施の形態について以下に説明する。この実施の形態では次の（数１０）によって制御の目標値の設定を行なう。
【数１０】
0003904257.tif 000011
この第６の実施の形態で、第１の実施の形態との相違点は、係数βK,i が更に乗じられている点である。この（数１０）のただし書きから理解されるように、Ｋ＝１〜４即ち、暗い方から２０番目までのデータ（Ｄ（１）〜Ｄ（２０））に関する項については係数βK,i は何等の影響も持たない。影響があるのはＫ＝５の場合のみであり、且つ、Ｄ（２０＋ｉ）≧Ｆ５のときだけである。尚（数１）によれば、Ｆ５＝２，５９２，０００であるからそのように記述してもよいが、記述の簡略化のために上記のように記した。また、数値３，４５６，０００は前述のようにＤ（Ｎ）のとり得る最大値である。今、Ｄ（２０＋ｉ）に対するサブ目標値はＫ＝５であるからＦ５である。従って、被写体の輝度分布が適当な範囲内にあれば制御の結果Ｄ（２０＋ｉ）＝Ｆ５に近づくであろうし、或いはまた、Ｄ（２０＋ｉ）＜Ｆ５で制御が安定したとすれば、最も明るい部類の被写体も、十分に低い（明る過ぎない）レベルの信号として再生されているということを意味しているから、問題はない。しかし、Ｄ（２０＋ｉ）＞Ｆ５の場合は「露出オーバー」たる結果を招来しているにも拘らず制御が安定してしまっているわけであるから、これは他の項に「露出アンダー」なるものが存在していることを示唆していることになる。
このような他の項が低輝度部であったとすると、結局「低輝度部は低い目標レベルに対してさえ露出アンダーであり、高輝度部Ｄ（２０＋ｉ）は高い目標レベルＦ５に対してさえ露出オーバーである」から、画像の所謂黒つぶれや白つぶれが発生する虞れがある。
【００６３】
そこで、これら所謂黒つぶれや白つぶれの発生を救うことが求められることになる。このような場合にとり得る制御は、低輝度部と高輝度部のうちいずれか一方の再現を放棄して、他方だけを救うようにすることである。
係数βK,i はＫ＝５の５つの高輝度項に関してはＤの値に応じて次の（表１）の値をとる。
【表１】
0003904257.tif 000012
このため、「高輝度部が目標値Ｆ５の近傍以下のときには第１の実施の形態と同等の制御が行われるが、Ｆ５より大きくなるにつれて、その高輝度部の項の制御に対する寄与の度合いを抑制することにより、この高輝度部の忠実な再現を放棄する」といった作用を持つことになる。これによって、他の部分の再現性を確保することができる。
【００６４】
上記において「制御に対する寄与の度合いを抑制する」作用は、本願発明の撮像装置の一つの限定的局面（１０）における「測光演算手段は、上記サブ測光値が所定のレベル範囲を逸脱するとき、当該サブ測光値とこれに対して設定されるサブ目標値の演算結果値を抑圧する手段を含むものである」という特徴点における「サブ目標値の演算結果値を抑圧する」ことに相応するものである。
【００６５】
また、係数βK,i ＝０も起こり得る。この場合は、「抑圧」の概念には「無効にする」ことも含まれ得る。
更に、上述の（表１）の例ではβK,i はＤ（２０＋ｉ）の値に対して連続的に（漸増、漸減的に）変化しているが、これは制御が滑らかに自然に行われ、且つ、極限まで高低の輝度部の再現の両立を図る意味を持つものであるが、βK,i はこの限りでなく、適度に不連続に変化する値をとるようにしてもよい。
また更に、上述の例では「抑圧」は高輝度部を対象に行っているが、低輝度部を対象として行ってもよいことは勿論である。或いはまた、その他の条件に適用してもよいし、所要に応じて複数の条件に対して同時に適用してもよい。
更にまた、上述の例では第１の実施の形態を基礎として係数βK,i を追加的に乗じて実現したが、基礎とする構成は任意に選択でき、その実現手法（形式）も任意である。
【００６６】
尚、上述の各実施の形態においては、１画面の画素数は例えば７６８×４８０として説明したが、これがＮＴＳＣ方式の２：１のインターレースのビデオ信号における所謂１フレーム画面の画素数である場合には、実際の撮像装置での各種信号処理は所謂１フィールド画面を単位として実行される場合が多い。このように１フィールド画面を単位として処理を行なう場合は１画面の画素数を上記に比し垂直方向の数が半分であるとして見て７６８×２４０として各目標値の設定等を行えばよい。
【００６７】
また、上述の例はディジタルメモリを用いる電子スチルカメラであったが、本発明はビデオカメラレコーダー，銀塩スチルカメラ，銀塩シネマカメラをも含む種々の撮影装置に適用することができる。
【００６８】
以上の本願発明およびその種々の限定的局面で見た構成ならびにそれらにより解決される課題、発明としての効果について以下にまとめて記す。
【００６９】
（１）撮影画面の全体乃至はその一部を複数の領域に分割してなる各領域をサブ測光エリアとし、該測光エリア毎に当該撮影すべき被写体の輝度に対応したサブ測光値を得るためのサブ測光手段と、
上記サブ測光手段から出力された各サブ測光値に対して各別に到達すべき制御目標値であるサブ測光目標値を設定するサブ目標値設定手段と、
上記サブ目標値設定手段によって設定された各サブ目標値とこれに対応する上記各サブ測光値との量的（多値的）差分である偏差を各々求め、その偏差の総和を演算して当該撮影すべき被写体に関する露出制御量を求めるための演算手段と、
上記演算手段により求められた露出制御量に基づいて当該撮影に係る露出を上記偏差が総体的により小さくなるように制御する露出制御手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【００７０】
上記（１）の発明以前の従来の技術では、撮影対象となる画面中の各部の異なる輝度を各別に考慮した最適な露出値を割り出すことは困難であった。
上記（１）の発明は、自動追尾装置やファジー推論回路等の複雑でコストの嵩む構成部を含まず簡素な構成で、且つ逆光シーン等を含む種々の被写体シーンに対して好適な露出を得ることのできる撮像装置を提供しようとするものである。
【００７１】
上記（１）の発明によれば、各サブ測光値に対して個別の目標値を与えるため明るい部分には明るい目標値が、暗い部分には暗い目標値が、中間的輝度の部分には中間的乃至平均的な目標値がそれぞれ与えられるようになり、撮像系の輝度レンジを考慮した露出が得られる。
【００７２】
上記（１）の発明おいて、  輝度レンジとは、換言すれば輝度再現領域とも言うべきものであり、既述のように撮像系は明るいところから暗いところまで全てを再現できるわけではないため、再現可能な範囲内でなるべく適切な露出制御を行なおうとした場合、上記（１）の発明のようにして露出制御することが望ましい。
【００７３】
（２）上記演算手段は、上記各サブ測光値と各対応するサブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段を備えてなるものであることを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置。
【００７４】
上記（２）の発明以前の技術では、被写体の明るい部分の影響と暗い部分の影響とをどのように関連付けて露出制御に反映させるかについては何等特段の配慮がなされていなかった。
【００７５】
上記（２）の発明によれば、上記（１）の発明による効果に加えて、特に、被写体の明るい部分の情報量と暗い部分の情報量とが対等に扱われるため、全体として明るい部分の影響を強く受け過ぎるといったことがなくなるという効果を奏する。
【００７６】
尚、上記（２）の発明では、レベル規格化手段によってレベルに関する規格化を行っている。これは既述の「面積に関する規格化」を行うこととは俊別されるべき概念であり、このことは本願実施の形態においてもエリアに関する規格化を行って後、更にレベルに関する規格化を行っていることからしても理解されるであろう。即ち、面積に関する規格化がおこなわれているということは、同じ明るさの被写体があったときに、それぞれのエリアから同じ値が得られるということを保証するに過ぎず、異なる明るさの部分がある被写界（明るい被写体や暗い被写体が混在している画）に関して、明るい部分の影響と暗い部分の影響とをどのように露出の調節に寄与させるかについては全く調整不能である。
従来一般の、規格化或いは差をとるだけで規格化を行わない単純な重み付け加算減算という類の演算では、数値として明るい部分からの出力の占める割合が高くなり、この明るい部分の影響が支配的となりがちである。レベル規格化はこのような明るい部分の影響が支配的となる傾向を抑制するに有効である。
【００７７】
（３）上記演算手段は、上記各測光値とこれに対応する各サブ目標値との間の各偏差に対してそれらのレベルの規格化を行うレベル規格化手段と、該レベル規格化手段によって規格化された各値に対して所定の重み付けを行う重み付け手段と、を含んでなるものであることを特徴とする上記（１）に記載の撮像装置。
【００７８】
上記（３）の発明によれば、上記（１）の発明による効果に加えて、特に、被写体の輝度分布その他に関する重点的露出制御を行なうことができる。
【００７９】
（４）上記露出制御手段は、上記測光値を所定の値に収束すべく露出に関するパラメータを変更してフィードバック制御を行うものであることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）に記載の撮像装置。
【００８０】
上記（４）の発明によれば、上記（１），（２）又は（３）の発明による効果に加えて、特に、露出制御を非常に簡単に且つ安定して行なうことができる。
【００８１】
（５）上記サブ目標値設定手段は、各サブ測光値に対してその値の大小に係る序列を形成し該序列に対応するように各サブ目標値を設定するものであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載の撮像装置。
【００８２】
上記（５）の発明によれば、上記（１），（２），（３）又は（４）の発明による効果に加えて、特に、測光乃至露出制御のための演算が非常に簡単になる。序列というのは単純に大小関係で順番を並び変えるだけであるため、それを元に処理することで上記演算が非常に簡単になる。
【００８３】
（６）上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光値に各対応して設定すべき上記各サブ目標値として異なる設定根拠に基づいた複数のサブ目標値を設定し、上記演算手段は、上記各サブ測光値に関して上記複数のサブ目標値毎に各別の演算を行って該各別の演算の結果から上記測光値を求める手段を含むものであることを特徴とする上記（１）、（２）、（３）又は（４）に記載の撮像装置。
【００８４】
上記（６）の発明によれば、上記（１），（２），（３）又は（４）の発明による効果に加えて、特に、画面上での輝度分布と輝度の序列との双方乃至はこれ以外の測光に関する要素を任意の配分で併せ考慮した微妙で高度な露出制御を行なうことが可能となる。
【００８５】
（７）上記サブ目標値設定手段は、上記各サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ測光値に各対応してサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から一義的に所定の値をサブ目標値として選定する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置。
【００８６】
上記（７）の発明によれば、上記（５）の発明による効果に加えて、特に、非常に簡単に露出制御に関する処理を行なうことができる。
【００８７】
このように予め準備された目標値から選ぶといった形式をとった場合、それら予め準備する候補値を例えばＥＥ・ＰＲＯＭに固定的に持つことになるが、この固定的な値を別途の手段により比較的簡単に書き換えることができるような構成にしておけば、更にその制御の種々のバリエーションを与え易く、しかもそれが制御系としては簡単な構成で行われるという特徴も付加される。このようにすることは、本願発明をシステム的に構成する場合特に大きな利点となる。
【００８８】
（８）上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値として設定され得る候補値の群の中から所定の値を選定してサブ目標値とする手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置。
【００８９】
上記（７）の発明によれば、上記（５）の発明による効果に加えて、特に、画面上での輝度の序列と輝度分布との双方併せ考慮した微妙な露出制御を行なうことが可能となる。
【００９０】
（９）上記サブ目標値設定手段は、上記サブ測光手段により形成された序列に従った各サブ目標値のレベルの分布を考慮した演算を行ってサブ目標値を設定する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置。
【００９１】
上記（９）の発明によれば、上記（５）の発明による効果に加えて、特に、画面上での輝度の序列と輝度分布との双方併せ考慮した微妙な露出制御を行なうことが可能となる。
【００９２】
（１０）上記測光演算手段は、上記サブ測光値が所定のレベル範囲を逸脱するとき、当該サブ測光値とこれに対して設定されるサブ目標値の演算結果値を抑圧する手段を含むものであることを特徴とする上記（５）に記載の撮像装置。
【００９３】
上記（１０）の発明によれば、上記（５）の発明による効果に加えて、特に、画面上での高輝度部と低輝度部との輝度差が大き過ぎる場合だけいずれか一方の部分の再現性を優先する露出制御を行なうことが可能となる。
【００９４】
（１１）光学系を介した被写体光を光電変換して出力する撮像素子と、この撮像素子の出力信号をＡ／Ｄ変換してなるディジタル映像信号にこの映像信号に係る画面を複数のブロックに分割したときの各ブロック毎のＤＣＴ演算を施してＤＣＴ係数を得るためのＤＣＴ演算手段と、を更に備え、上記ブロックを上記サブ測光エリアとして適用したことを特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）又は（１０）に記載の撮像装置。
【００９５】
上記（１１）の発明によれば、上記（１），（２），（３），（４），（５），（６），（７），（８），（９）又は（１０）の発明による効果に加えて、特に、この種の装置で一般化しつつあるデータ圧縮の一つの演算手法であるＤＣＴ演算を行なうために必須となる複数のブロックへの画面の分割を行なったときの各ブロックを利用して、別途新たにサブブロックの分割設定等を行わず、簡易な構成で露出制御を行なうことができる。
【００９６】
【発明の効果】
画面内の、明るい部分には明るい目標値が、暗い部分には暗い目標値が、中間的輝度の部分には中間的乃至平均的な目標値がそれぞれ与えられるようになり、撮像系の輝度レンジを考慮した好適な露出が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の撮像装置の一つの実施の形態としてのディジタル電子スチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】撮像素子の光電変換面（有効撮像エリア）に対するサブ測光エリアの割り付け状況と各サブ測光エリアに対応するサブ測光値の値の大小による序列に従って各サブ測光エリアを仮想的に再配置した状態を示す模式図である。
【図３】本願発明の実施の形態での演算式（数７）を解説するための図である。
【図４】本願発明の実施の形態での演算式（数９）を解説するための図である。
【図５】本願発明の第５の実施の形態を表わすブロック図である。
【図６】図５の実施の形態における画面の分割状況を示す模式図である。
【図７】図５の実施の形態に適用可能な他の撮像素子による画面の状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１      撮像光学系
２      絞り
３      撮像素子
４      プリプロセス回路
５      撮像プロセス回路
６      記録プロセス回路
６１    ＤＣＴ演算部
７      メモリカードインタフェース
８      エリア積分回路
９      マイクロコンピュータ
９１    サブ目標値設定処理
９２    測光値演算処理
９３    露出制御判断処理
９４    ブロック加算
１０    アイリスドライバー
１１    イメージャドライバー
【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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