a撮像素子、該撮像素子で得られる画像信号を増幅する増幅器、増幅された画像信号をデジタル化するA/D変換器、及び、デジタル化された画像信号を処理して画像を再構成する信号処理部、を含む撮像手段と、b被写体の明るさの時間的変化を予め計測する計測手段と、c前記計測手段により計測された明るさの時間的変化情報に基づいて、前記被写体の撮影時に再構成画像の露出条件が適正になる又は適正範囲に入るように露光時間の時間的変化及び/又は前記増幅器以降の段階におけるアナログ的若しくはデジタル的なゲインの時間的変化を求め、この時間的変化に基づくタイムテーブルを作成して記憶するタイムテーブル作成手段と、d前記被写体を実際に撮影する際に、前記タイムテーブル作成手段により作成記憶されているタイムテーブルに従って露光時間とゲインとの両方又は一方を変化させるように前記撮像手段を制御する撮影制御手段と、を備えることを特徴とする高速度撮影システム。請求項1に記載の高速度撮影システムであって、前記計測手段は撮影時のフレームレートにおいて各フレームで少なくとも1回被写体の明るさを計測し、前記タイムテーブル作成手段は、前記被写体を撮影する際に露出条件が適正範囲に入るように、フレーム毎に露光時間及び/又はゲインを求めてタイムテーブルを作成することを特徴とする高速度撮影システム。請求項1又は2に記載の高速度撮影システムであって、前記計測手段は、光検出器として前記撮像素子を用いて画素毎に明るさの時間的変化を計測し、前記タイムテーブル作成手段は画素毎に露光時間の時間的変化及び/又はゲインの時間的変化を表すタイムテーブルを作成し、前記撮影制御手段は該タイムテーブルに従って画素毎に露光時間とゲインとの両方又は一方を変化させるように前記撮像手段を制御することを特徴とする高速度撮影システム。本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高速撮影時に被写体の明るさが大きく変化する場合にも、画像信号の飽和や露光不足の発生を防止し、被写体の変化の状態を確実に観測できるような良好な動画像を取得できる高速度撮影システムを提供することである。上記課題を解決するために成された本発明に係る高速度撮影システムは、a撮像素子、該撮像素子で得られる画像信号を増幅する増幅器、増幅された画像信号をデジタル化するA/D変換器、及び、デジタル化された画像信号を処理して画像を再構成する信号処理部、を含む撮像手段と、b被写体の明るさの時間的変化を予め計測する計測手段と、c前記計測手段により計測された明るさの時間的変化情報に基づいて、前記被写体の撮影時に再構成画像の露出条件が適正になる又は適正範囲に入るように露光時間の時間的変化及び/又は前記増幅器以降の段階におけるアナログ的若しくはデジタル的なゲインの時間的変化を求め、この時間的変化に基づくタイムテーブルを作成して記憶するタイムテーブル作成手段と、d前記被写体を実際に撮影する際に、前記タイムテーブル作成手段により作成記憶されているタイムテーブルに従って露光時間とゲインとの両方又は一方を変化させるように前記撮像手段を制御する撮影制御手段と、を備えることを特徴としている。ここでは、被写体は明るさの時間的変化の再現性が高い現象であり、例えば放電現象やプラズマ現象などである。また、被写体はそれ自体が光を放出するものでなく、照射される光の吸収度合や反射度合などが変化することで撮像手段から見たときの明るさが変化するものであってもよいことは当然である。本発明に係る高速度撮影システムにおいて、計測手段は、例えば外部から与えられるトリガ信号を契機として生起する現象を被写体として、該被写体から到来する光の強度光量の時間的変化を上記トリガ信号の発生タイミングを基準として計測する。タイムテーブル作成手段は、計測された光強度の時間的変化に基づき、例えば各フレームにおいて再構成画像の露出条件が所定の適正範囲に入るように、例えば光強度が弱いフレームに対しては露光時間を長く、逆に光強度が強すぎるフレームに対しては露光時間を短くするように、露光時間の時間的変化を設定する。露光時間を短くすれば光強度が強くても撮像素子での信号飽和が起こりにくく、露光時間を長くすれば光強度が弱くても撮像素子での検出感度を上げることができる。ただし、撮影のフレームレートが決まっていれば露光時間には上限がある。そこで、露光時間を最大限長くしても光量が不足する場合には、さらにゲインを上げることによって露出の不足を補うようにすればよい。なお、ここでいう再構成画像の露出条件が適正である状態とは、再構成された画像上で、被写体つまり目的とする現象の生起の観測が十分に行えるような明るさとなる状態のことである。具体的には、被写体が明るい場合には露出オーバーとならない、つまりは画面全体が白っぽくなって被写体とその周囲との区別がつかないことがないような状態であり、逆に被写体が暗い場合には露出アンダーとならない、つまりは画面全体が黒っぽくなって被写体とその周囲との区別がつかないことがないような状態、である。タイムテーブル作成手段は、露光時間やゲインの時間的変化が求まったならば、それに基づき、トリガ信号の発生タイミングを基準とした露光時間やゲインのタイムテーブルを作成して記憶する。ここまでの作業処理は実際の撮影前に行っておく。明るさの時間的変化を事前に計測した現象を再び生起させて実際に撮影する際には、撮影制御手段は、上述したように作成記憶されているタイムテーブルに従って、トリガ信号の生成タイミング時点から露光時間とゲインとの両方又は一方を変化させるように撮像手段を制御する。具体的には、露光時間の制御は撮像素子の電子シャッタの開閉時間の制御により行うことができる。また、ゲインの制御は、増幅器の段階でアナログ的に行う場合と、A/D変換器又は信号処理部の段階でデジタル的に行う場合とがあり得る。本発明に係る高速度撮影システムでは、複数のフレーム単位で露光時間やゲインを変化させるようにしてもよいが、観測対象の現象によっては連続するフレーム間で明るさが急激に変化する場合もある。そこで、本発明に係る高速度撮影システムの好ましい態様として、前記計測手段は撮影時のフレームレートにおいて各フレームで少なくとも1回被写体の明るさを計測し、前記タイムテーブル作成手段は、前記被写体を撮影する際に露出条件が適正範囲に入るように、フレーム毎に露光時間及び/又はゲインを求めてタイムテーブルを作成する構成とするとよい。これにより、明るさが急激に変化するような被写体に対しても良好な画像を得ることができ、観測者は目的とする現象をより的確に把握することができるようになる。また、本発明に係る高速度撮影システムの一態様として、前記計測手段は、光検出器として前記撮像素子を用いて画素毎に明るさの時間的変化を計測し、前記タイムテーブル作成手段は画素毎に露光時間の時間的変化及び/又はゲインの時間的変化を表すタイムテーブルを作成し、前記撮影制御手段は該タイムテーブルに従って画素毎に露光時間とゲインとの両方又は一方を変化させるように前記撮像手段を制御する構成としてもよい。この構成によれば、例えばほぼ同時に生じる複数の現象を撮影するような場合でも、各現象の生起に伴う明るさの変化にそれぞれ対応して各現象を適切に捉え得るような良好な画像を取得することができる。本発明に係る高速度撮影システムによれば、被写体の明るさが時間的に変化する場合でもその変化に応じて適正な露出条件が設定されるので、露出オーバーや露出アンダーが起こりにくく、被写体を確実に捉えた良好な画像を取得することができる。それにより、きわめて高速の現象も的確に観測することが可能となる。本発明に係る高速度撮影システムの一実施例について添付図面を参照して説明する。図1は本実施例の高速度撮影システムの要部の構成図である。本実施例の高速度撮影システム1は、被写体10に対する高速撮影を行う高速度ビデオカメラ2と、被写体10から到来する光を検出するフォトダイオード等の光センサ3と、コンピュータを中心に構成される制御装置4と、を含む。高速度ビデオカメラ2は、例えば非特許文献1、2等に記載のビデオカメラであり、撮像素子21、増幅器22、画像処理部23、撮影制御部24、撮影条件タイムテーブル記憶部25などを含む。撮像素子21は素子自体に100フレーム以上の画像信号記憶部が内蔵された例えば画素周辺記録型撮像素子等の超高速撮影対応の素子であり、これにより、この高速度ビデオカメラ2は1Mfpsものフレームレートで100フレーム程度以上の連続撮影が可能である。また、光センサ3による検出信号が入力される制御装置4は、特徴的な機能ブロックとして、光量変化取得部41、適正露光時間ゲイン演算部42、撮影条件タイムテーブル作成部43などを含む。本実施例の構成では、光センサ3及び光量変化取得部41が本発明における計測手段に相当し、適正露光時間ゲイン演算部42及び撮影条件タイムテーブル作成部43が本発明におけるタイムテーブル作成手段に相当し、撮影制御部24が本発明における撮影制御手段に相当する。次に、本実施例の高速度撮影システムの動作について説明する。ここでは、被写体10は例えば放電、プラズマ発光など、撮影対象である現象に伴う明るさの時間的変化の再現性が高く、且つトリガ信号を契機として生起する現象である。このシステムを用いて被写体10を撮影する際には事前に、被写体10の明るさの時間的変化を計測し、その計測結果に基づいて制御用のデータを作成しておく。即ち、トリガ信号を契機として撮影対象の現象を生起させ、制御装置4の光量変化取得部41はそのときの被写体10から到来する光量の時間的変化を光センサ3により検出して記録する。このとき、光量変化取得部41は撮影のフレームレートに応じて、各フレームで少なくとも1回光量値が得られるように光センサ3による検出信号をサンプリングする。これにより、フレーム単位での露出調整が可能となる。図2aは記録される光量の時間的変化の一例である。制御装置4において適正露光時間ゲイン演算部42は、記録された光量の時間的変化のデータに基づいて、撮影時のフレーム毎の適正な露光時間及びゲインを計算する。撮像素子21においては、図3に示すように、1フレームの画像を構成するための光電荷を蓄積する動作と、その蓄積した光電荷による画像信号を転送する動作とが繰り返されるが、その光電荷蓄積期間が露光時間である。フレームの繰り返し周期、つまり1フレーム期間の長さはフレームレートで決まるが、露光時間は撮像素子21に内蔵された電子シャッタの開閉により調整可能である。一方、ここではゲインは増幅器22の増幅率であるが、画像処理部23に含まれるA/D変換器のゲインやデータ処理段でのゲインとしてもよい。撮像素子21において信号飽和が起こるような光量上限値は既知であるから、適正露光時間ゲイン演算部42は、光量が大きい場合には撮像素子21で信号飽和が起こらないように露光時間を短くし、他方、光量が不足している場合には露光時間をできるだけ長くするように、フレーム毎の光量に応じた露光時間を求める。全ての光量値に対して露光時間をきめ細かく調整しても構わないが、撮影後に再現される画像上で露出条件が或る適正範囲に収まれば十分であるから、必ずしも全ての光量値に対して露光時間をきめ細かく調整する必要はない。そこで、例えば光量が所定範囲である場合には露光時間を所定値に固定し、光量がその所定範囲を上回っていた場合には、その上回り量に応じて露光時間を所定値から短くし、光量がその所定範囲を下回っていた場合には、その下回り量に応じて露光時間を所定値から長くしてもよい。ただし、露光時間の最小値に制約はないが、露光時間の最大値には1フレーム期間が決まっていることによる制約がある。そこで、露光時間を最大限長くしても光量が不足する場合には、ゲインを上げることにより露出が適正範囲に入るようにする。これにより、例えば図2aに示した被写体10の光量の時間的変化に対して図2bに示すような露光時間及びゲインの時間的変化が求まる。撮影条件タイムテーブル作成部43は、上記のような露光時間の時間的変化及びゲインの時間的変化に基づいて、トリガ信号入力時点を基準とした各フレームの撮影条件を規定する撮影条件タイムテーブルを作成する。この撮影条件タイムテーブルには、フレーム毎の露光時間、ゲイン以外の、撮影に関する様々なパラメータを含むようにすることができる。上記撮影条件タイムテーブルは撮影前の適宜の時点で制御装置4から高速度ビデオカメラ2に転送され、撮影条件タイムテーブル記憶部25に格納される。様々な現象の被写体10について予め光量を計測して撮影条件タイムテーブルを作成し、制御装置4の内部に保持しておくこともでき、それら被写体10のうちの一つを実際に撮影する前に、該被写体10に対応した撮影条件タイムテーブルを選択して制御装置4から高速度ビデオカメラ2に読み込むようにしておけば、撮影をスムーズに行うことができる。実際に高速度撮影を行う際には、高速度ビデオカメラ2において撮影制御部24は撮影条件タイムテーブル記憶部25から撮影条件タイムテーブルを読み出し、トリガ信号入力時点から開始される撮影時間中の各フレームの撮影条件、即ち露光時間やゲインなどが撮影条件タイムテーブルに従ったものとなるように撮影プログラムを作成する。そして、トリガ信号の入力を受けて撮影制御部24は、上記撮影プログラムに従った撮影を行うように撮像素子21、増幅器22、及び画像処理部23をそれぞれ制御し、撮影を実行する。上述した事前の明るさの時間的変化計測時と同様に、トリガ信号を契機として撮影対象の現象は生起するから、これを被写体10として高速度ビデオカメラ2は撮影を実行する。トリガ信号が入力された時点以降の露光時間やゲインは、再現される画像の露出条件が適正範囲に入るように、被写体10の明るさの時間的変化に応じて変化する。ただし、撮像素子21は、撮影制御部24から撮影終了の指示が与えられるまで、決まった記憶容量である画像信号記憶部に繰り返し画像信号を上書きすることができる。したがって、トリガ信号が入力された時点から画像信号記憶部の記憶容量に相当する所定フレーム数の画像が得られた時点で撮影を終了すれば、トリガ信号入力時点を起点とした所定フレーム数分の動画像を得ることができるし、それよりも遅れて撮影を終了すれば、トリガ信号入力時点からではなく、それよりも適宜遅れた時点を起点とした所定フレーム数分の動画像を得ることができる。いずれにしても、撮影条件タイムテーブル中に撮影条件が規定された時間内であれば、被写体10の明るさの変化に拘わらず適正な露出条件となるようにすることができる。上記実施例では、被写体10の明るさの変化を計測するために光センサ3を用いていたが、この場合に計測される明るさは被写体10全体の平均的な明るさである。そのため、例えば、僅かに異なるタイミングで光を放出する複数の物体を同時に撮影する場合には、先に発光した一つの物体からの光量に合わせて画像全体の露光時間を短くしてしまうと、未だ十分に発光していない他の物体が暗くなりすぎて見えないようなことがあり得る。そこで、こうした問題を解決するには、撮影する画像を複数の小領域に分割し、その小領域毎に明るさの時間的変化を計測し、その計測結果に基づき、上記小領域に対応する画素毎に露光時間やゲインの時間的変化を定めるようにするとよい。具体的には、上記実施例の高速度撮影システムにおいて、光センサ30を用いる代わりに、露光時間やゲインが一定である所定条件の下で高速度ビデオカメラ2により被写体10をテスト撮影する。制御装置4は、そのテスト撮影により実際に取得された画像信号に基づいて画素毎に輝度の時間的変化を求め、画素毎に露出条件が適正になるような露光時間及びゲインを求め、撮影条件タイムテーブルを作成する。実際に被写体10を撮影する際には、撮影制御部24は撮像素子21の画素毎に露光時間を調整し、また各画素で得られた画像信号毎に増幅器22のゲインを調整する。これにより、画素毎に露出条件が適切になり、上述したように複数の物体を同時に撮影する場合でもそれぞれの物体の発光輝度に応じた良好な画像を得ることができる。なお、上記実施例は本発明の一例であり、本発明の趣旨の範囲で適宜修正、変形、追加を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは当然である。