CN103259974A - 进行特写拍摄的摄像装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种进行特写拍摄的摄像装置及其控制方法。所述摄像装置在通过增加拍摄倍率和景深进行的特写拍摄期间降低了照相机抖动和运动模糊。控制单元基于关于拍摄倍率的信息和测光结果确定光圈值和快门速度。在基于测光结果的亮度信息相同的情形下，当拍摄倍率大于第一值时将光圈值设置为比当不大于第一值时更大，并且在拍摄倍率大于第一值并且亮度信息相同的情形下，当既未发生照相机抖动又未发生被摄体运动时将光圈值设置为比当发生了照相机抖动或被摄体运动时更大并且将快门速度设置为比当发生了照相机抖动或被摄体运动时更低。

Description

进行特写拍摄的摄像装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及摄像装置、其控制方法及存储介质，尤其涉及能够进行特写拍摄的摄像装置。

背景技术

通常，在能够进行特写拍摄的摄像装置中，景深是确定能否获得优质图像的要素之一，并且景深随着拍摄倍率及光圈而变化。为此，提出了一种在考虑到依赖于拍摄倍率的景深的同时进行曝光控制的摄像装置。

所提出的摄像装置被构造为基于由拍摄倍率确定部确定的拍摄倍率信息来确定最佳光圈值（参见例如日本专利特开平H02-153330号公报）。

然而，在拍摄倍率高的情况下，如果增大光圈，则景深变得太浅，因此即使当摄像装置对被摄体聚焦时也只有被摄体的一小部分清晰。如果缩小光圈以增加景深，则由于缩小光圈而削减的曝光量通过降低快门速度进行补偿。结果，易于发生照相机抖动及运动模糊，从而增加了通过特写拍摄摄影的图像模糊化的可能。

发明内容

本发明提供一种在通过增加拍摄倍率和景深进行的特写拍摄期间降低照相机抖动和运动模糊的摄像装置、该摄像装置的控制方法以及存储介质。

在本发明的第一方面中，提供一种摄像装置，所述摄像装置包括：获取单元，其被构造为获取关于拍摄倍率的信息；测光单元，其被构造为进行测光；以及曝光计算单元，其被构造为基于由所述获取单元获取的关于所述拍摄倍率的信息以及所述测光单元的测光结果，来确定光圈值和快门速度，其中在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当基于由所述获取单元获取的关于所述拍摄倍率的信息的拍摄倍率大于第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，并且在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当既未发生所述摄像装置的抖动也未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

在本发明的第二方面中，提供一种摄像装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：获取关于拍摄倍率的信息；进行测光；以及基于获取的关于所述拍摄倍率的信息以及所述测光结果，来进行用于确定光圈值和快门速度的曝光计算，其中所述曝光计算包括：在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当基于获取的关于所述拍摄倍率的所述信息的拍摄倍率大于第一值时将所述光圈值设置为比所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，并且在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当既未发生所述摄像装置的抖动也未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

在本发明的第三方面中，提供一种非暂时性计算机可读取存储介质，其存储用于使摄像装置中包括的计算机执行所述摄像装置的控制方法的计算机可执行程序，其中所述控制方法包括以下步骤：获取关于拍摄倍率的信息；进行测光；以及基于获取的关于所述拍摄倍率的信息以及测光结果，来进行用于确定光圈值和快门速度的曝光计算，其中所述曝光计算包括：在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当基于获取的关于所述拍摄倍率的信息的拍摄倍率大于第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，并且在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当既未发生所述摄像装置的抖动也未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

根据本发明，当通过增加拍摄倍率和景深进行特写拍摄时，能够降低照相机抖动和运动模糊。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是作为根据本发明的第一实施例的摄像装置的照相机的示意性截面图。

图2是图1中出现的焦点检测传感器的布置示例的图。

图3是图1中出现的测光传感器的布置示例的图。

图4是图1所示的照相机中的控制电路的示例的框图。

图5是由图4中出现的控制器执行的拍摄控制处理的流程图。

图6是在图5的步骤中执行的曝光计算处理的流程图。

图7是示出由图4所示的控制器使用的程序图的示例的图。

图8是用于说明由图4所示的控制器使用的第三程序图的另一示例的图。

图9是由作为根据本发明的第二实施例的摄像装置的照相机执行的曝光计算处理的流程图。

图10是示出由作为根据第二实施例的摄像装置的照相机使用的程序图的示例的图。

具体实施方式

以下将参照示出其实施例的附图来详细描述本发明。

图1是作为根据本发明的第一实施例的摄像装置的照相机的示意性截面图。

图1所示的照相机是具有可交换镜头的所谓的单镜头反光照相机，并且包括照相机主体1和可交换镜头单元2。照相机主体1包括机械快门10和光学低通滤波器11。例如通过诸如CMOS传感器或CCD的电荷累积型光电转换设备来实现摄像设备12。

另外，照相机主体1包括半透明主镜13及第一反射镜14，并且半透明主镜13和第一反射镜14在拍摄期间向上翻转，如图1所示。近轴成像面15与通过第一反射镜14形成的摄像面共轭。另外，照相机主体1包括第二反射镜16、红外闭塞滤波器17、具有两个光圈的光阑18、二次成像透镜19、以及焦点检测传感器20。例如通过诸如CMOS传感器或CCD的电荷累积型光电转换设备来实现焦点检测传感器20。

图2是图1中出现的焦点检测传感器20的布置示例的图。

在图2中，焦点检测传感器20包括分别与光阑18的两个光圈相关联的入射光传感器部20A和20B。入射光传感器部20A和20B各自被划分为多个区域。

尽管未示出，但是焦点检测传感器20为集成电路的形式，其中在单个芯片上构建入射光传感器部20A和20B、用于信号处理的信号存储部和外围电路、以及其他组成元件。从第一反射镜14至焦点检测传感器20的部件布置例如在日本专利特开平H09-184965号公报中进行了描述，基于摄像画面内的期望区域中的图像偏差量、通过相位差检测方法来进行焦点检测。

返回参照图1，照相机主体1包括具有扩散属性的对焦屏21、五棱镜22、目镜23、第三反射镜24、聚光透镜25、以及用于获得关于被摄体亮度的信息的测光传感器26。

图3是图1中出现的测光传感器26的布置示例的图。

在图3中，例如通过诸如CMOS传感器或CCD的电荷累积型光电转换设备来实现测光传感器26，并且测光传感器26包括多个像素。各像素均具有入射光传感器（未示出），并且被摄体的亮度信息和色彩信息从各入射光传感器输出。

在所例示的示例中，所谓的R（红色）、G（绿色）及B（蓝色）的原色滤波器以条形布置。另外，测光传感器26是信号放大器部及用于信号处理的外围电路等安装在同一芯片上的集成电路形式。

再次参照图1，取景器光学系统由上述对焦屏21、五棱镜22、以及目镜23形成。由主镜13反射、然后由对焦屏21扩散的偏离光轴光的一部分进入测光传感器26。注意，安装部27用于将可交换镜头单元（也称为摄影镜头单元）2附装到照相机主体1，接触器28用于在可交换镜头单元2与照相机主体1之间通信信息。

可交换镜头单元2包括形成摄影镜头的光学镜头30a到30g。光学镜头30f是当进行照相机抖动模糊的校正时能够沿与摄影光轴（简称为光轴）正交（相交）的两个相交方向偏移的移轴镜头（shift lens）。可交换镜头单元2还包括光阑31、用于与照相机主体1通信信息的接触器32、以及用于将可交换镜头单元2安装到照相机主体1的安装器33。

图4是图1所示的照相机中的控制电路的示例的框图。

照相机主体1包括控制照相机的整体操作的控制器41。通过包括ALU（算术逻辑单元：计算单元）、ROM、RAM、模拟-数字转换器、计时器、串行通信端口（SPI）等的单片机来实现控制器41。在下文中将描述由控制器41进行的控制。

从上述焦点检测传感器（AF传感器）20以及测光传感器（AE传感器）26输出的信号（焦点检测信号及测光信号）被输入到模拟-数字转换器的输入端。在控制器41的控制下，定时生成器（TG）42生成例如用于控制电荷在测光传感器26中的累积和读取的定时信号。

在控制器41的控制下，信号处理电路43控制摄像设备12，并且通过使从摄像设备12输出的摄像信号经历模拟-数字转换、然后使数字信号经历图像处理来获取图像信号。另外，信号处理电路43对该图像信号进行当记录该图像信号时所需的诸如压缩等的图像处理。存储器44是例如DRAM，并且用作当信号处理电路43进行信号处理时的工作存储器。存储器44还用作当在显示设备45（在下文中提到）上显示图像时的VRAM。

显示设备45例如通过液晶屏实现，并且显示各种类型的拍摄信息和摄取的图像。显示设备45被控制器41控制。存储部46例如通过快闪存储器或光盘来实现，并且存储被信号处理电路43进行图像处理的图像信号作为图像数据。

第一电机驱动器47连接到控制器41的输出端（未示出），并且在控制器41的控制下驱动第一电机48，第一电机48用于上/下移动主镜13和第一反射镜14并且进行机械快门10的机械掌管。外部操作开关（SW）49被用户用来操作照相机。外部操作开关49包括用于指示拍摄开始的释放开关、用于开始实时取景显示的实时取景开始开关等。

控制器41的串行通信端口连接到接触器28。快门驱动部50连接到控制器41的输出端（未示出）以在控制器41的控制下驱动机械快门10。

可交换镜头单元2包括镜头控制器51，其通过包括ALU、ROM、RAM、计时器、串行通信端口（SPI）等的单片机来实现。第二电机驱动器52连接到镜头控制器51的输出端（未示出）以在镜头控制器51的控制下驱动用于进行焦点调节的第二电机53。第三电机驱动器54连接到镜头控制器51的输出端（未示出）以在镜头控制器51的控制下驱动用于控制光阑31的第三电机55。

距离编码器56是用于获取关于焦点调节镜头的延伸量（即，被摄体距离）的信息的编码器，并且连接到镜头控制器51的输入端（未示出）。角速度检测器57例如通过振动回转仪实现，并且包括检测垂直方向上的角速度的检测器57a以及检测水平方向上的角速度的检测器57b。来自角速度检测器57的输出被输入到镜头控制器51的模拟-数字转换输入端（未示出）。

第四电机驱动器58在镜头控制器51的控制下驱动用于沿垂直方向偏移上述移轴镜头30f的第四电机59，并且在镜头控制器51的控制下驱动用于沿水平方向偏移移轴镜头30f的第五电机60。

镜头控制器51将来自角速度检测器57的输出信号转换成数字信号，并且使该数字信号经历积分计算，由此计算可交换镜头单元2的角度位移，即由于垂直方向和水平方向上的照相机抖动而引起的镜头倾斜的角度。另外，镜头控制器51计算需要在垂直方向和水平方向上进行的移轴镜头30f的偏移的量，以校正可交换镜头单元2的倾斜角度。镜头控制器51控制第四电机驱动器58基于计算出的偏移量来偏移移轴镜头30f，由此进行用于降低照相机抖动的校正操作。镜头控制器51的串行通信端口连接到接触器32。

可交换镜头单元2至照相机主体1的附装使接触器28和32相互连接，使得镜头控制器51能够进行与控制器41的数据通信。控制器41进行焦点检测和曝光计算所需的镜头特有的光学信息、关于被摄体距离的信息等，通过数据通信从镜头控制器51被发送到控制器41。

另外，由控制器41获取的焦点调节信息和光圈信息通过数据通信从控制器41被发送到镜头控制器51。然后，镜头控制器51根据焦点调节信息控制第二电机驱动器52，并且根据光圈信息控制第三电机驱动器54。另外，当镜头控制器51从控制器41接收到用于发送照相机抖动信息的请求时，镜头控制器51通过数据通信向控制器41发送照相机抖动信息。

图5是由图4中出现的控制器41执行的拍摄控制处理的流程图。

现在，当照相机主体1上配设的电源开关（未示出）开启时，控制器41变得可操作。当控制器41变得可操作时，控制器41与镜头控制器51通信，以获取距离测量和测光所需的各种镜头的镜头信息（步骤S101：镜头通信）。

然后，控制器41检查外部操作开关49的实时取景开始开关（LV）是否已被操作（步骤S102）。如果实时取景开始开关（LV）没被操作（步骤S102中“否”），则控制器41控制焦点检测传感器20累积信号，当信号累积已完成时，控制器41读出焦点检测传感器20中累积的信号，并且使信号经历模拟-数字转换（步骤S103）。然后，控制器41对作为模拟-数字转换结果而获得的数字数据进行诸如阴影化的数据校正。

接着，控制器41根据镜头信息以及从焦点检测传感器20获取的数字数据来确定摄像画面的焦点状态。然后，控制器41确定摄像画面上镜头要被聚焦的区域。注意，如果该区域已由用户预先指定，则控制器41可以根据用户的指定来确定该区域。

然后，控制器41根据所确定区域（焦点区域）中的焦点状态来计算要聚焦镜头所需的镜头偏移量。然后，控制器41将镜头偏移量发送到镜头控制器51。镜头控制器51根据镜头偏移量来控制第二电机驱动器52以驱动第二电机53，由此驱动焦点调节镜头（步骤S104）。

这样使摄影镜头聚焦在所确定区域中的被摄体上。通过驱动焦点调节镜头来改变距离编码器56的输出，因此镜头控制器51更新镜头信息。

然后，控制器41通过控制定时生成器42来进行测光传感器26的累积控制和信号读取控制（步骤S105）。通过该控制，测光传感器26在预定时间段期间进行电荷的累积。然后，控制器41顺次从多个像素读出累积信号，使读取的信号经历模拟-数字转换，并且将数字信号作为测光数据存储在存储器44中。

控制器41分别针对多个划分区域（测光区域）的各个的R、G和B颜色进行存储器44中存储的测光数据的加算，由此计算R(i)、G(i)、和B(i)作为各个加算结果。

在该计算中，假设多个测光区域的数量为256(16×16)，i保持为1至256。然后，控制器41利用预定系数（M11至M33）通过以下等式（1）对R(i)、G(i)、和B(i)进行矩阵计算，由此分别计算在针对256个测光区域的各个的线性系统中的被摄体亮度信息Br(i)和被摄体色彩信息Cx(i)和Cy(i)。

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{Br}\left(i\right)\\ \mathrm{Cx}\left(i\right)\\ \mathrm{Cy}\left(i\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}M11,M12,M13\\ M21,M22,M23\\ M31,M32,M33\end{array}\right]\×\left[\begin{array}{c}R\left(i\right)\\ G\left(i\right)\\ B\left(i\right)\end{array}\right]---\left(1\right)$

控制器41还利用变换功能将针对256个测光区域的各个的线性系统中的被摄体亮度信息Br(i)转换成底数为2的对数压缩系统中的信息。然后，控制器41基于诸如镜头信息的光学特性进行用于校正各测光区域中的亮度信息的校正处理（S），由此通过以下等式（2）计算对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)：

B(i)=log₂{Br(i)}×S(i)…(2)

以预先定义的时间间隔周期性地执行上述针对测光传感器26的累积控制和信号读取控制，并且控制器41利用计时器执行控制。

控制器41根据如上所述获取的各测光区域的被摄体亮度信息B(i)来进行曝光计算，并且确定适合于拍摄的快门速度（摄像设备12的曝光时间）、光圈值以及摄像灵敏度（步骤S106）。在下文中将描述曝光计算。

接着，控制器41检查是否操作了外部操作开关49的释放开关（步骤S107）。如果释放开关没被操作（步骤S107中“否”），则控制器41返回到步骤S101。

另一方面，如果释放开关已被操作（步骤S107中“是”），则控制器41控制第一电机驱动器47驱动第一电机48向上移动（上翻）主镜13和第一反射镜14。然后，控制器41将在步骤S106中获取的光圈值信息发送给镜头控制器51（步骤S108）。

镜头控制器51根据接收到的光圈值信息控制第三电机驱动器54驱动第三电机55。这置摄影镜头于缩小光圈的状态（步骤S108）。

接着，控制器41控制快门驱动部50以打开机械快门10。这使得通过摄影镜头入射的光进入摄像设备12，由此进行摄像操作（步骤S109）。在进行该操作中，控制器41通过将对应于在步骤S106中获取的快门速度的累积时间和对应于预定摄像灵敏度的读出增益设置给摄像设备12，来控制信号处理电路43进行信号累积。

当摄像操作完成时，控制器41控制快门驱动部50以使机械快门10遮蔽光。因此，从摄影镜头进入摄像设备12的光被遮蔽。

然后，控制器41指示镜头控制器51打开光阑31。根据该指令，镜头控制器51控制第三电机驱动器54驱动第三电机55以使摄影镜头的光圈打开。另外，控制器41控制第一电机驱动器47驱动第一电机48向下移动主镜13和第一反射镜14，并且机械地掌管机械快门10（步骤S110）。

接着，在控制器41的控制下，信号处理电路43从摄像设备12读出摄像信号，使该摄像信号经历模拟-数字转换，然后对转换后的信号进行必须的校正处理和插值处理（步骤S111）。在控制器41的控制下，信号处理电路43还对摄像信号进行白平衡调节处理（步骤S112）。

例如，信号处理电路43将摄像信号的一个画面划分为多个区域，并且基于各区域的色差信号提取被摄体的白区域。另外，信号处理电路43基于提取的白区域的信号进行针对整个画面的红色通道和蓝色通道的增益校正，由此进行白平衡调节。

然后，在控制器41的控制下，信号处理电路43使已进行了白平衡调节的图像信号经历压缩变换，由此将具有记录文件格式的结果数据作为图像数据存储在存储部46中（步骤S113）。然后，图像数据一被存储在存储部46中，控制器41就终止控制。

在步骤S102中，如果实时取景开始开关已被操作（步骤S102中“是”），则控制器41控制第一电机驱动器47驱动第一电机48以向上移动主镜13和第一反射镜14。然后，控制器41控制快门驱动部50以打开机械快门10（步骤S114）。结果，通过摄影镜头入射的光进入摄像设备12，由此使得图像能够被拍摄。

在控制器41的控制下，信号处理电路43通过将预定累积时间以及对应于预定摄像灵敏度的读出增益设置给摄像设备12来进行信号累积。这样开始了摄像操作。然后，信号处理电路43顺次从摄像设备12读出摄像信号（步骤S115）。

信号处理电路43分别针对多个划分区域的各个（测光区域）的R、G、和B颜色进行摄像信号的加算，由此计算R(i)、G(i)、和B(i)。在该计算中，假设多个测光区域的预定数量是256（i=1to256），信号处理电路43通过上述等式（1）分别计算针对256个测光区域的各个的线性系统中的被摄体亮度信息Br(i)和被摄体色彩信息Cx(i)和Cy(i)。

另外，信号处理电路43通过上述等式（2）确定对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)（步骤S116）。根据运动图像的帧速率，重复执行针对摄像设备12的用于获取被摄体亮度信息的累积控制和信号读取控制。

然后，控制器41根据针对256个测光区域的各个的被摄体亮度信息B(i)等进行曝光计算，并且确定适合拍摄的快门速度、光圈值和摄像灵敏度（步骤S117）。另外，控制器41将光圈值信息发送到镜头控制器51。镜头控制器51根据光圈值信息控制第三电机驱动器54驱动第三电机55。这置摄影镜头于缩小光圈状态。

在控制器41的控制下，信号处理电路43使在步骤S115中读出的摄像信号经历显影处理，使得由此形成的图像适合于实时取景显示。然后，信号处理电路43将经历了显影处理的图像写入存储器44的VRAM区域中，并且将该图像显示在显示设备45上（步骤S118）。与预定帧速率同步地重复进行该操作，并且在显示设备45上显示摄像图像。

之后，控制器41从信号处理电路43获取在步骤S115中读出的摄像信号当中的表示焦点状态的信号（焦点状态信号）。控制器41在监视焦点状态信号的同时指示可交换镜头单元2驱动镜头。当接收到该指令时，镜头控制器51控制第二电机驱动器52驱动第二电机53。

如果由焦点状态信号确定被摄体处于对焦状态，则控制器41指示可交换镜头单元2停止镜头的驱动。响应于该指令，镜头控制器51控制第二电机驱动器52停止第二电机53（步骤S119）。

接着，控制器41检查是否操作了外部操作开关49的释放开关（步骤S120）。如果释放开关没有被操作（步骤S120中“否”），则控制器41返回到步骤S101。

另一方面，如果释放开关被操作（步骤S120中“是”），则在控制器41的控制下，信号处理电路43通过将对应于在步骤S117中获取的快门速度的累积时间和对应于预定摄像灵敏度的读出增益设置给摄像设备12来进行信号累积。这使得进行摄像操作。

当摄像操作完成时，控制器41控制快门驱动部50以使机械快门10遮蔽光（步骤S121）。因此，从摄影镜头进入摄像设备12的光被遮蔽。

接着，控制器41驱动第一电机驱动器47以驱动第一电机48向下移动主镜13和第一反射镜14，并且机械地掌管机械快门10（步骤S122）。然后，控制器41进行到步骤S111。

接着，将描述在图5中的步骤S106和S117中执行的曝光计算的详情。

图6是在图5中的步骤S106和S117中执行的曝光计算处理的流程图。通过控制器41执行曝光计算处理。

当开始曝光计算时，控制器41通过下面的等式（3），对针对各测光区域的对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)进行预定加权计算，由此确定用于曝光控制的被摄体亮度信息Be（步骤S201）：

Be=W(i)×B(i)…(3)

注意，加权系数W(i)在主被摄体可能存在的画面中央部分以及焦点检测区域中被设置为大，在其他区域中被设置为小。另外，W（i）的总和被设置为等于1。

然后，控制器41从镜头控制器51获取诸如关于摄影镜头的焦距的信息以及关于距被摄体距离的信息等的拍摄信息（步骤S202）。控制器41基于针对各测光区域的对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)，来进行照相机抖动信息和关于被摄体运动的信息的检测（步骤S203）。

如上所述，控制器41周期性地重复获取针对各测光区域的对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)。因此，控制器41通过确定最新被摄体亮度信息B(i)与在最新被摄体亮度信息之前获取的被摄体亮度信息B(i)之间的相关性，来进行照相机抖动信息以及关于被摄体的运动的信息的检测。

注意，熟知通过根据时间上不同的摄像信息项进行图案匹配等来检测运动矢量以由此检测作为拍摄目标的被摄体的运动的方法，因此省略其描述。

这里，在多个测光区域中，包括画面中央部分或进行了焦点检测的区域的中央附近的测光区域（例如，10×10的区域）被认为是主被摄体很可能存在的区域。然后，基于该区域的相关信息检测被摄体运动信息。

另一方面，其他测光区域被认为不是主被摄体可能存在的区域，而是背景很可能存在的区域。然后，基于区域的相关信息检测照相机抖动信息。注意，在检测照相机抖动信息时，考虑在步骤S202中获取的角速度检测器57的检测结果。

接着，控制器41基于关于拍摄倍率的信息，诸如关于焦距的信息以及关于距被摄体的距离的信息，来计算拍摄倍率β（步骤S204）。当可交换镜头单元2是整体延伸型镜头时，通过将焦距设置为f以及将距被摄体距离设置为D，由下面的等式（4）来计算拍摄倍率β：

β=f÷D…(4)

注意，取决于镜头的布置，存在无法通过等式（4）来计算正确的拍摄倍率的情况。在这种情况下，控制器41可以被构造为从可交换镜头单元2获取关于拍摄倍率的信息，并且还可以被构造为提供有例如用于计算拍摄倍率的转换表。

然后，控制器41检查拍摄倍率β是否大于预定第二值（例如，0.2）（步骤S205）。如果拍摄倍率β不大于第二值（步骤S205中“否”），则控制器41选择第一程序图作为在曝光计算中使用的程序图。然后，控制器41根据被摄体亮度信息Be通过参照第一程序图来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av以及摄像灵敏度Sv（步骤S206）。

图7是示出由图4所示的控制器41使用的程序图的示例的图。

在图7中，横轴代表被摄体亮度信息Be，纵轴的相应部分分别代表快门速度Tv、光圈值Av、以及拍摄灵敏度Sv。由实线表示的快门速度Tv1、光圈值Av1以及拍摄灵敏度Sv1形成第一程序图，并且第一程序图用于不通过特写拍摄的一般拍摄场景。

注意，程序图定义了被摄体亮度与快门速度、光圈值以及拍摄灵敏度之间的关系。

在第一程序图中，当被摄体亮度信息Be不大于0（第三被摄体亮度）时，拍摄灵敏度Sv1被设置为1600。当被摄体亮度信息Be大于0并且小于4（小于第五被摄体亮度）时，拍摄灵敏度Sv1被设置为使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其值降低一级。当被摄体亮度信息Be大于4时，拍摄灵敏度Sv1被设置为100。

当被摄体亮度信息Be不大于4时，光圈值Av1被设置为2.8。当被摄体亮度信息Be大于4时，光圈值Av1被设置为使得被摄体亮度信息Be每变大两级则光圈缩小一级。

当被摄体亮度信息Be不小于0并且不大于4时，快门速度Tv1被设置为1/60秒。当被摄体亮度信息Be小于0时，快门速度Tv1被设置为使得随着被摄体亮度信息Be每变小一级则其值降低一级。当就曝光时间给出描述时，随着被摄体亮度信息Be每变小一级，则摄像设备12的曝光时间被设置为变大一级的值。当被摄体亮度信息Be大于4时，快门速度Tv1被设置为使得随着被摄体亮度信息Be每变大两级则其值变高一级。当就曝光时间给出描述时，随着被摄体亮度信息Be每变大两级，则摄像设备12的曝光时间被设置为变小一级的值。

如果拍摄倍率β大于第二值（步骤S205中“是”），则控制器41检查拍摄倍率β是否大于预定的第一值（例如，0.5）（步骤S207）。如果拍摄倍率β不大于第一值（步骤S207中“否”），则控制器41根据被摄体亮度信息Be通过参照第二程序图来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av以及拍摄灵敏度Sv（步骤S208）。

在图7中，第二程序图中的快门速度、光圈值以及拍摄灵敏度分别由Tv2、Av2和Sv2代表。在第二程序图中，与第一程序图不同的部分（图7中的快门速度Tv2和光圈值Av2的部分）由虚线表示。第二程序图用于以大约0.2至0.5的拍摄倍率进行的特写拍摄。

第二程序图中的拍摄灵敏度Sv2被设置为与第一程序图中的拍摄灵敏度Sv1的值相同的值。针对光圈值Av2，当被摄体亮度信息Be小于6（小于第一被摄体亮度）时，其被设置为与第一程序图中的光圈值Av1的值相同的值。当被摄体亮度信息Be大于6时，光圈值Av2被设置为由虚线表示的4.0。

针对快门速度Tv2，当被摄体亮度信息Be不大于6时，其被设置为与第一程序图中的快门速度Tv1的值相同的值。当被摄体亮度信息Be大于6时，快门速度Tv2被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其变高一级的速率增加的值，如虚线所表示。

在第二程序图中，光圈值Av2被设置为不小于2.8并且不大于4.0的范围内的值，因此能够获得具有相对浅景深的拍摄结果。在以近似大于0.2并且不大于0.5的拍摄倍率的特写拍摄中，不很大的景深的设置使得更加可能能够拍摄到如下图像，其中在所述图像中适当地使得对焦的主被摄体部分与离焦的背景部分相互区分。因此，在以近似大于0.2并且不大于0.5的拍摄倍率的特写拍摄中，选择第二程序图。

如果拍摄倍率β大于第一值（步骤S207中“是”），则控制器41基于照相机抖动信息和被摄体运动信息来检查是否既未发生照相机抖动也未发生被摄体的运动（步骤S209）。如果发生了照相机抖动或被摄体的运动（步骤S209中“否”），则控制器41进行到步骤S208以根据第二程序图来确定用于拍摄（即拍摄曝光）的快门速度Tv、光圈值Av以及拍摄灵敏度Sv。

另一方面，如果既未检测到照相机抖动也未检测到被摄体的运动（步骤S209中“是”），则控制器41根据被摄体亮度信息Be通过参照第三程序图（第三表）来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av以及拍摄灵敏度Sv（步骤S210）。

在图7中，第三程序图中的快门速度、光圈值以及拍摄灵敏度分别由Tv3、Av3和Sv3代表。在第三程序图中，与第一程序图不同的部分由点划线表示（图7中的快门速度Tv3和光圈值Av3的部分）。

第三程序图中的拍摄灵敏度Sv3被设置为与第一程序图中的拍摄灵敏度Sv1的值相同的值。针对光圈值Av3，其总是被设置为8.0（即设置为固定值），如点划线所表示。

针对快门速度Tv3，当被摄体亮度信息Be不小于0并且不大于4时，其被设置为1/8。当被摄体亮度信息Be小于0时，快门速度Tv3被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be变小一级则其变小一级的速率降低的值。当被摄体亮度信息Be大于4时，快门速度Tv3被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be变大一级则其变高一级的速率增加的值。

如图7中所示，当被摄体亮度信息Be大于10（第二被摄体亮度）时，光圈值Av1变得大于光圈值Av3（即光圈被缩小）。另外，当被摄体亮度信息Be大于10时，快门速度Tv3变得高于快门速度Tv1。

在第三程序图中，由于光圈值Av3总是被设置为8.0，因此能够获得具有相对大景深的拍摄结果。在以大于0.5的拍摄倍率的特写拍摄中，大景深的设置使得更有可能能够拍摄到其中整个主被摄体处于对焦的图像。因此，在以大于0.5的拍摄倍率的特写拍摄中，选择第三程序图。

然而，当光圈被缩小时，快门速度降低，因此更可能发生照相机抖动或运动被摄体的运动模糊，这增加了无法获得清晰图像的可能性。因此，当拍摄倍率大于第一值（0.5）时，不是一定要选择第三程序图，而是如上所述，在检查既未发生照相机抖动也未发生被摄体的运动模糊后，选择第三程序图。

注意，第一至第三程序图被预先存储在例如图4中出现的ROM中。

当步骤S206、S208和S210的一者被终止时，控制器41控制信号处理电路43在显示设备45上显示如上述所确定的用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av以及拍摄灵敏度Sv（步骤S211）。然后，控制器41终止曝光计算。

由此，参照图7描述的第三程序图的示例可以由其另一示例替换。

图8是用于说明由图4中出现的控制器41使用的第三程序图的另一示例的图。注意，图8中的第一和第二程序图与图7中所示的相同。

在图8中，横轴代表被摄体亮度信息Be，纵轴代表快门速度Tv、光圈值Av和拍摄灵敏度Sv。在第三程序图中，当被摄体亮度信息Be不小于2并且不大于7时，拍摄灵敏度Sv被设置为与第一程序图中的值不同的值。

当被摄体亮度信息Be不小于2并且不大于5时，拍摄灵敏度Sv3被设置为400，如由点划线表示。另外，当被摄体亮度信息Be大于5并且不大于7时，拍摄灵敏度Sv3被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其变低一级的速率降低的值。光圈值Av3总是被设置为8.0，与图7类似。

针对快门速度Tv3，当被摄体亮度信息Be不小于0并且不大于2时，其被设置为1/8秒。当被摄体亮度信息Be小于0时，快门速度Tv3被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be变小一级则其变低一级的速率降低的值。当被摄体亮度信息Be大于2并且不大于5时，快门速度Tv3被设置为使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其变高一级的速率增加的值。当被摄体亮度信息Be大于5并且不大于7时，快门速度Tv3被设置为1/60秒。当被摄体亮度信息Be大于7时，快门速度Tv3被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其变高一级的速率增加的值。

另外，在图8所示的第三程序图中，由于光圈值Av3总是被设置为8.0，因此能够获得具有相对大景深的拍摄结果。因此，第三程序图适合于以大于0.5的拍摄倍率的特写拍摄。

与参照图7描述的程序图相比较，在图8所示的第三程序图中，当被摄体亮度信息Be大于2并且小于7时，拍摄灵敏度Sv3被设置为高于图7所示的拍摄灵敏度Sv3，因此快门速度Tv3被设置为向高速侧偏移的值。

如上所述，在本发明的第一实施例中，使用根据被摄体亮度信息各自定义快门速度、光圈值和拍摄灵敏度的第一至第三程序图，并且根据拍摄倍率以及照相机抖动和被摄体的运动来选择第一至第三程序图的一者。然后，根据被摄体亮度信息通过参照选择的程序图来确定快门速度、光圈值和拍摄灵敏度。

即，在特写拍摄中，根据诸如拍摄倍率、照相机抖动和被摄体的运动等的拍摄条件从多个程序图中选择一个程序图，并且通过参照选择的程序图来确定快门速度、光圈值和拍摄灵敏度。更具体地，在基于测光结果的亮度信息相同的情形下，相比于基于获取的关于拍摄倍率的信息的拍摄倍率不大于第一值时的情况，在拍摄倍率当大于第一值时将光圈值设置为更大的值（即光圈被缩小）。另外，在拍摄倍率大于第一值并且亮度信息相同的情形下，相比与发生了摄像装置的抖动或摄像画面内的被摄体的运动时的情况，当既不发生摄像装置的抖动也不发生摄像画面内的被摄体的运动时，将光圈值设置为更大的值（即光圈被缩小）、并且将快门速度设置为更低值。这使得能够通过增加拍摄倍率和景深来降低特写拍摄中的照相机抖动模糊和被摄体运动模糊。

另外，在基于测光结果的亮度信息相同的情形下，相比于拍摄倍率不大于比第一值小的第二值时的情况，当拍摄倍率大于第一值并且发生了摄像装置的抖动或摄像画面内的被摄体的运动时，将光圈值设置为更大的值（即光圈被缩小）。这使得即使在发生了照相机抖动或被摄体运动的情形下，也能够通过增加拍摄倍率和景深来降低特写拍摄中的照相机抖动模糊和被摄体运动模糊。

注意，上述光圈值与快门速度之间的关系仅需要在被摄体亮度信息Be处于预定范围内时保持，并且预定范围不限于图7和图8所示的6至10的Be值范围。

图7和图8中所示的第三程序图是示例，并且不限于上述值。例如，光圈值可以不是不考虑被摄体亮度信息Be而被设置为固定值，而可以是在被摄体亮度信息Be的一定范围内Av3变得不小于Av2并且大于Av2的条件下可变。另外，在被摄体亮度信息Be的一定范围内Tv3变得不高于Tv2并且低于Tv2的条件下，在该被摄体亮度信息Be的一定范围内Tv2值可以等于Tv3值。

接着，将对作为根据本发明的第二实施例的摄像装置的照相机给出描述。根据第二实施例的照相机具有与图1所示的示例相同的布置，并且该照相机的控制电路具有与图4所示的示例相同的布置。另外，除了步骤S106及S117中的曝光计算以外，由作为根据第二实施例的摄像装置的照相机执行的拍摄控制处理与图5所示的拍摄控制处理相同。

另外，在第二实施例中，在根据拍摄倍率确定快门速度、光圈值及拍摄灵敏度时，使用第一至第四程序图中的一者。

图9是在作为根据第二实施例的摄像装置的照相机中执行的曝光计算处理的流程图。另外，图10是示出在照相机中使用的程序图的示例的图。

在图9中，与图6中相同的步骤用相同的步骤号表示，因此省略其描述。另外，在图10中，第一至第三程序图与参照图7描述的第一至第三程序图相同，另外，在图10中增加了由双点划线表示的第四程序图。

在参照图6描述的曝光计算中，在步骤S209中，如果发生了照相机抖动或被摄体的运动（步骤S209中“否”），则控制器41通过参照第二程序图来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av和拍摄灵敏度Sv。与之相对，在第二实施例中，如果发生了照相机抖动或被摄体的运动（步骤S209中“否”），则控制器41通过参照第四程序图来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av和拍摄灵敏度Sv（步骤S310）。然后，控制器41进行到步骤S211。

如果没有检测到照相机抖动或被摄体的运动（步骤S209中“是”），则控制器41通过参照第三程序图来确定用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av和拍摄灵敏度Sv（步骤S311）。然后，控制器41进行到步骤S211。注意，第四程序图被预先记录在ROM中。

在图10中，第四程序图与第三程序图不同的部分用双点划线来表示。在第四程序图中，当被摄体亮度信息Be不大于4时，拍摄灵敏度Sv4被设置为1600。当被摄体亮度信息Be大于4并且小于8（小于第四被摄体亮度）时，拍摄灵敏度Sv4被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变大一级则其变低一级的速率降低的值。当被摄体亮度信息Be大于8时，拍摄灵敏度Sv4被设置为100。

另外，当被摄体亮度信息Be大于4时，光圈值Av4被设置为8.0。当被摄体亮度信息Be不大于4时，光圈值Av4被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变小两级则其变小（使光圈开）一级的速率降低的值。

针对快门速度，当被摄体亮度信息Be大于4并且不大于8时，快门速度Tv4被设置为1/125秒。当被摄体亮度信息Be不大于4时，快门速度Tv4被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变小两级则其变小一级的速率降低的值。当被摄体亮度信息Be大于8时，快门速度Tv4被设置为以使得随着被摄体亮度信息Be每变大两级则其变高一级的速率增加的值。

如上所述，当拍摄倍率大于0.5并且发生了照相机抖动或被摄体的运动时选择第四程序图。在第四程序图中，当被摄体亮度信息Be大于4时，光圈值Av4被设置为8.0。因此，能够获得适合于以大于0.5的拍摄倍率进行的特写拍摄的景深。另外，在这种情况下，尽管快门速度Tv4高于1/125，但是能够降低照相机抖动模糊和被摄体运动模糊，从而使得能够避免图像被模糊化。

尽管在本实施例中，当发生了照相机抖动或被摄体的运动时，使用第四程序图，但是在以大于0.5的拍摄倍率进行的特写拍摄中，通过缩小光圈由此增加景深，能够进行整个主被摄体处于对焦状态的拍摄。因此，在第二实施例中，即使在发生了照相机抖动或被摄体的运动时，也对景深赋予优先级来进行拍摄操作。

即在基于测光结果的亮度信息相同的情形下，在拍摄倍率大于第一值并且发生了摄像装置的抖动或摄像画画内的被摄体的运动时，将光圈值设置为比在拍摄倍率大于第二值并且小于第一值时更大的值（即光圈缩小）。

如上所述，另外在本发明的第二实施例中，不仅能够获得极好的拍摄结果，而且能够降低由于照相机抖动模糊和被摄体运动模糊引起的拍摄失败。

在上述描述中示出的程序图仅通过示例给出，但是程序图并不限于这些。程序图可以根据可交换镜头单元的规格（诸如焦距和F值）来改变。

另外，尽管在上述示例中，在确定拍摄倍率时使用可交换镜头单元的焦距和被摄体距离信息，但是可以检测特写拍摄专用的镜头或附件的安装。然后，可以使用该检测来替代拍摄倍率大于（高于）预定值的确定。

另外，通过针对可交换镜头单元提供特写拍摄专用模式或特写拍摄专用位置，控制器41可以确定当可交换镜头单元被设置为特写拍摄专用模式或特写拍摄专用位置时拍摄倍率大于预定值。另外，可以通过检测照相机被固定在诸如三脚架的固定设备上来检测是否发生了照相机抖动。另外，可以根据焦点检测传感器20的检测来获取照相机抖动信息和被摄体运动信息。

尽管在上述示例中，当获取照相机抖动信息和被摄体运动信息时，使用针对多个测光区域的各个的对数压缩系统中的被摄体亮度信息B(i)，但是可以使用线性系统中的被摄体亮度信息Br(i)以及被摄体色彩信息Cx(i)和Cy(i)来获取照相机抖动信息和被摄体运动信息。另外，可以基于与针对曝光计算的256个划分块不同的块来检测照相机抖动和被摄体的运动。

从以上描述可清楚，在图4所示的示例中，控制器41、焦点检测传感器20以及距离编码器56用作获取单元，测光传感器26和控制器41用作测光单元。控制器41还用作曝光计算单元。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不局限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使所述范围涵盖所有的此类变型例以及等同结构和功能。

本发明的各方面还能够通过读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统或装置的计算机（或诸如CPU或MPU等的设备）来实现，并能够利用由通过例如读出并执行记录在存储设备上的程序来执行上述实施例的功能的系统或装置的计算机来执行各步骤的方法来实现。为此，例如经由网络或从用作存储设备的各种类型的记录介质（例如，计算机可读介质）将程序提供给计算机。

本申请要求2012年2月15日提交的日本专利申请2012-030550号公报的优先权，并在此通过引用并入其全部内容。

Claims (10)

1.一种摄像装置，所述摄像装置包括：

获取单元，其被构造为获取关于拍摄倍率的信息；

测光单元，其被构造为进行测光；以及

曝光计算单元，其被构造为基于由所述获取单元获取的关于所述拍摄倍率的信息以及所述测光单元的测光结果，来确定光圈值和快门速度，

其中，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当基于由所述获取单元获取的关于所述拍摄倍率的信息的拍摄倍率大于第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，并且在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当既未发生所述摄像装置的抖动也未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于第二值时更大的值，所述第二值小于所述第一值。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率大于所述第二值并且小于所述第一值时更大的值。

4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时，所述曝光计算单元不考虑基于所述测光结果的亮度信息而将所述光圈值设置为固定值。

5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，当所述拍摄倍率在预定范围内时，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当所述拍摄倍率大于所述第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，而在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算单元当既未发生所述摄像装置的抖动又未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

6.一种摄像装置的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

获取关于拍摄倍率的信息；

进行测光；以及

基于获取的关于所述拍摄倍率的信息以及测光结果，进行用于确定光圈值和快门速度的曝光计算，

其中，所述曝光计算包括：在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当基于获取的关于所述拍摄倍率的信息的拍摄倍率大于第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，并且在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，当既未发生所述摄像装置的抖动也未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其中，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算包括：当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于第二值时更大的值，所述第二值小于所述第一值。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其中，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算包括：当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率大于所述第二值并且小于所述第一值时更大的值。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其中，当所述拍摄倍率大于所述第一值并且发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时，所述曝光计算包括：不考虑基于所述测光结果的亮度信息而将所述光圈值设置为固定值。

10.根据权利要求6所述的控制方法，其中，当所述拍摄倍率在预定范围内时，在基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算包括：当所述拍摄倍率大于所述第一值时将所述光圈值设置为比当所述拍摄倍率不大于所述第一值时更大的值，而在所述拍摄倍率大于所述第一值并且基于所述测光结果的亮度信息相同的情形下，所述曝光计算包括：当既未发生所述摄像装置的抖动又未发生摄像画面内的被摄体的运动时将所述光圈值设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更大的值并且将所述快门速度设置为比当发生了所述摄像装置的抖动或所述摄像画面内的被摄体的运动时更低的值。

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