JP2008118389A - 撮像装置、画像処理装置、及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの望む最適な露出の画像を得るとともに、手ぶれの発生を抑えることのできるオートブラケット撮影を可能にする。
【解決手段】露出条件の異なる３枚の画像データ（アンダー露出、中心露出、オーバー露出）を得るオートブラケット撮影を行うことのできるデジタルカメラであって、光電変換を行う撮像素子１０７と、撮像素子１０７により取得される複数の画像データを合成する画像信号処理回路１０９とを備え、アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる３枚の画像データを得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置、画像処理装置、画像処理方法、及びコンピュータプログラムに関する。

従来からフィルム及びデジタルカメラにおいては、カメラの測光手段を用いて、被写界の輝度を測光し、その測光手段の出力をカメラ内のマイクロコンピュータでＩＳＯ感度情報を用いて演算して、最適な露出条件が得られるシャッタースピードＴｖ及び絞りＡｖの値を決定している。いわゆる自動露出制御である。

撮影者がレリーズボタンを押し込んで撮影動作を行うと、上述したＴｖ及びＡｖに自動的に露出条件が設定されて撮影が行われ、おおむね適正な露出条件の画像が得られる。

ところで、カメラの測光手段は、被写界の反射光を測光するものであり、通常は１８％のグレー反射板の反射光を基準に調整が行われている。そのため、被写体の反射率が１８％のグレー反射板と異なると、適正な露出条件が得られないということある。

また、異なる輝度の背景光の入射により、適正な露出条件が得られないということも発生する。背景光の影響に関しては、分割された受光面を有する測光手段を用いて、被写界を分割して測光する分割測光や、被写体のある部分のみを測光する、いわゆる部分測光や、さらに測光範囲を狭くしたスポット測光といった測光方式が実現されている。

しかしながら、上述した分割測光、部分測光、スポット測光では、被写体の反射率の影響は完全に排除することができない。そこで、露出条件を異ならせて、複数枚の画像を一連の撮影で行わせる、いわゆるオートブラケット撮影が可能なカメラが実用化されている。

また、特許文献１には、デジタルカメラ特有の機能が記載されており、露出値をずらして撮影した３駒の画像（例えば空、山、人を撮影した画像）を合成して、空、山、人がすべて適正露出となる１枚の画像を得ることが記載されている。異なる露出条件の画像から１枚の画像を合成して得ることで、画像のダイナミックレンジを拡大する技術である。

特開平８−１４００２５号公報

従来のオートブラケット撮影においては、被写体の輝度が低輝度になり、シャッタースピードが手ぶれ限界より遅くなった場合には、手持ちで撮影すると手ぶれが発生してしまうという欠点があった。

また、特許文献１に記載の発明においても同様に、手ぶれ限界以下の画像を撮影した場合には、仮に他の画像が手ぶれしていなくても、合成画像はぶれたものになるという欠点があった。

また、デジタルカメラに関しては、ＩＳＯ感度を容易に変更可能という特徴があるため、ＩＳＯ感度を上げて、手ぶれが発生する輝度の下限を下げることも可能であり、ある程度までは上記の欠点をカバーすることは可能である。しかしながら、ＩＳＯ感度をいたずらに上げてしまうと、画像のＳＮが悪くなるため、撮影者によっては好ましい画像が得られないという場合が発生する。

本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、ユーザの望む最適な露出の画像を得るとともに、手ぶれの発生を抑えることのできるオートブラケット撮影を可能にすることを目的とする。

本発明の撮像装置は、露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる撮像装置であって、光電変換を行う撮像手段と、前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段と、アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得るように制御する制御手段とを備えた点に特徴を有する。
本発明の画像処理装置は、露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、前記画像データ取得手段により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成手段とを備えた点に特徴を有する。
本発明の撮像装置の制御方法は、光電変換を行う撮像手段と、前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段とを備え、露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる撮像装置の制御方法であって、アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得る手順を有する点に特徴を有する。
本発明の画像処理方法は、露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得手順と、前記画像データ取得手順により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成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、光電変換を行う撮像手段と、前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段とを備え、露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる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、アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得る処理をコンピュータに実行させる点に特徴を有する。
本発明の他のコンピュータプログラムは、露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得処理と、前記画像データ取得処理により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成処理とをコンピュータに実行させる点に特徴を有する。

本発明によれば、露出アンダーの画像データを合成することにより、ユーザの望む露出の画像を得ることができる。また、低輝度下にあっても露出不足は合成画像の枚数により補うことができ、露出アンダーの画像を撮影する場合には、速いシャッタースピードに設定されるので、手ぶれの発生を抑えることができる。

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、本実施形態に係る撮像装置の主要な構成要素を示す図である。本実施形態では、撮像装置がデジタルカメラである場合について説明する。

図１において、１０１は撮影レンズである。１０２は撮影レンズ１０１のフォーカシングやズーム駆動を行うためのレンズ駆動部である。１０３は絞りである。１０４は絞り１０３を駆動するための絞り駆動部である。１０５は撮像素子１０７の前面に配置されたシャッターである。１０６はシャッター１０５を駆動するためのシャッター駆動部である。

１０７は撮影レンズ１０１、絞り１０３を介して結像された被写体像を光電変換するための撮像素子であり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサが用いられる。１０８はＡＤ変換器であり、撮像素子１０７から出力される光電変換後のアナログ信号をデジタル信号に変換する。

１０９は各種画像処理を行う画像処理回路である。画像処理回路１０９での画像処理としては、オプティカルブラック（Optical Black）除去処理、ホワイトバランス処理、圧縮符号化、復号処理、画像合成処理等が含まれる。オプティカルブラック除去処理は、絞り１０３を全閉して被写体光が撮像素子１０７に入射しない状態にしても、撮像素子１０７から何らかの信号が出力されてくるので、それを相殺する処理である。

１１０は画像信号用のビデオアンプであり、外部端子１１１により外部モニタ（ＴＶモニタ）に画像を表示することが可能である。１１１は外部端子である。１１２はデジタルカメラに装着された表示装置であるモニタである。モニタ１１２としては、ＴＦＴ液晶モニタ等が用いられ、撮影された画像の表示、デジタルカメラの各種のメニューやモードの表示が行われる。

１１３はＶＲＡＭであり、外部モニタやモニタ１１２の表示用のデータを格納する。１１４はＤＲＡＭであり、画像信号処理回路１０９のワークエリアとして利用される。デジタル信号に変換された画像データも一旦ＤＲＡＭ１１４に格納されて、画像処理が施される。使用されるＲＡＭは、ＳＲＡＭ等の異なる種類のものであってもよいことは言うまでもない。

１１５はメモリスロットであり、着脱自在な記録媒体である外部メモリ１１６を電気的にデジタルカメラに接続する。１１６は着脱自在な記録媒体であるメモリカード等の外部メモリであって、画像信号処理回路１０９により圧縮符号化（一般的にはＪＰＥＧ）された画像データが保存される。

１１７は被写体の輝度を測光するための測光部であり、この測光部１１７の結果に基づいて、絞り１０３の値、シャッター１０５のスピードが制御される。シャッターに関しては、メカニカルシャッター１０５のスピードではなく、撮像素子１０７の蓄積時間を可変する、いわゆる電子シャッターで制御してもよい。なお、測光部１１７は、専用の測光用のセンサを使用してもよいし、撮像素子１０７で直接測光してもよい。

１１８は焦点検出部であり、この焦点検出部１１８の結果に基づいて、撮影レンズ１０１の焦点調節が行われる。なお、焦点検出部１１８は、専用の焦点検出センサを使用してもよいし、撮像素子１０７の画像データのコントラスト情報に基づいて焦点検出を行うようにしてもよい。

１１９はスイッチ検出部であり、電源スイッチ、レリーズボタン（シャッターボタン）、各種のモードスイッチ等の操作部での操作の有無を検出する。レリーズボタンは、スイッチがＯＦＦする開放状態、スイッチＳＷ１がＯＮする半押し状態、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がＯＮする全押し状態の３つの状態を持つように構成されている。

１２０はＬＣＤ（液晶表示装置）であり、シャッタースピードや絞りの値等を表示する。モニタ１１２に対して、バックライトのない低消費電力のものが使用されることが多い。もちろん、モニタ１１２にすべての表示を集約して、ＬＣＤ１２０を廃止することも可能である。

１２１はＣＰＵであり、ここまで説明した種々のデバイスのコントロール等を行う。１２２はＲＯＭであり、ＣＰＵ１２１が実行するプログラムを格納する。１２３は不揮発性メモリであり、カメラの各種の調整データや、ユーザによって設定されたカメラの撮影モード等を格納する。１２４はＲＡＭであり、ＣＰＵ１２１のワークエリアとして使用される。

図２は、本実施形態に係る撮像装置のオートブラケット（以下、「ＡＥＢ（Auto Exposure Bracketing）」と略す）撮影動作を説明するためのフローチャートである。ステップＳ２０１では、スイッチ検出部１１９により、メイン電源の電源スイッチの状態をチェックする。チェックの結果、電源ＯＮであれば、ステップＳ２０２に進み、電源ＯＦＦであれば、メイン電源の状態を監視し続ける。

ステップＳ２０２では、スイッチ検出部１１９により、各種のスイッチの状態や不揮発性メモリ１２３に記憶されている撮影モード等をチェックして、ＬＣＤ１２０やモニタ１１２に適切な表示を行う。また、撮影モード等の変更が行われた場合には、ＬＣＤ１２０やモニタ１１２の表示を適宜更新し、不揮発性メモリ１２３の撮影モード等を記憶しているデータ領域を適宜書き換えて、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、スイッチ検出部１０９により、レリーズボタンが半押しされてスイッチＳＷ１がＯＮしているか否かをチェックする。ＯＮ状態であれば、ステップＳ２０４に進み、ＯＦＦ状態であれば、再びステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２０４では、撮影モードが画像合成撮影モードであるか否かをチェックする。画像合成撮影モードに設定されていなければ、ステップＳ２０５に進み、通常撮影のシーケンスが実行され、その実行後は、ステップＳ２０１に戻る。通常撮影のシーケンスに関しては、本発明の説明上は必要ないこと、及び多数の公知例があるため、その詳細な説明は省略する。画像合成撮影モードに設定されていれば、ステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、撮影モードがＡＥＢ撮影に設定されているか否かをチェックする。ＡＥＢ撮影に設定されていなければ、ステップＳ２０７の画像合成撮影シーケンス（通常撮影時の画像合成撮影）に進む。画像合成撮影シーケンスは、露出アンダーで画像を連続して複数枚取得して、その後、各画像の位置合わせを行い、適正露出の１枚の画像に合成するものである。合成処理は、カメラ内で行ってもよいし、パーソナルコンピュータＰＣ等に合成前の画像データを読み出し後、ＰＣにて行ってもよい。画像合成撮影シーケンスの実行後は、ステップＳ２０１に戻る。また、ＡＥＢ撮影モードに設定されていれば、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、ＡＥＢ設定値（露出補正量Ｅｖ_shift、オーバー量Ｅｖ_step+、アンダー量Ｅｖ_step-）を記憶し、その後、ステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、焦点検出部１１８により焦点検出を行い、ステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、レンズ駆動部１０２を制御して、撮影レンズ１０１のフォーカス駆動を行い、焦点位置を調節し、ステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１１では、測光部１１７により被写体の輝度を測光して、その測光情報をＲＡＭ１２４に記憶して、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２では、測光情報を使って被写体輝度Ｂｖを演算し、ＩＳＯ感度情報を加味してＥｖ値を算出して、ステップＳ２１３に進む。

ステップＳ２１３は、ＡＥＢ撮影に関するＡＥＢ設定を実行する処理であり、ＡＥＢ撮影時に設定される、露出のステップを設定する。露出のステップ設定後、ステップＳ２１４に進む。ＡＥＢ設定についての詳細は後述する。

ステップＳ２１４では、画像合成撮影に関する画像合成撮影設定を実行する。ＡＥＢ撮影時に撮影される合成前画像の撮影枚数Ｎの設定、及びシャッタースピードＴｖの設定を行い、ステップＳ２１５に進む。画像合成撮影設定についての詳細は後述する。

ステップＳ２１５では、上記ステップＳ２１４において設定された撮影枚数Ｎを変数ＣＯＵＮＴに代入して、ステップＳ２１６に進む。ステップＳ２１６では、再びスイッチＳＷ１の状態をチェックし、ＯＮ状態のままであれば、ステップＳ２１７に進み、ＯＦＦ状態に変化していれば、ステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１７では、スイッチ検出部１１９により、レリーズボタンが全押しされて、スイッチＳＷ２がＯＮしているか否かをチェックする。ＯＮ状態であれば、ステップＳ２１８に、ＯＦＦ状態であれば、再びステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１８では、実際に、予め設定されたＴｖ及びＡｖにより、露出アンダーの画像を必要な枚数だけ連続撮影して、それぞれの画像に適切な画像処理を施す。その後、取得した画像を、ＡＥＢ設定で設定された露出画像が得られるように、合成画像の枚数を異ならせて合成する。本例の場合、最終的には露出条件の異なる３枚の画像データ（アンダー露出、中心露出、オーバー露出）を外部メモリ１１６に記録して、ＡＥＢ撮影が完了する。この撮像及び画像合成についての詳細は後述する。

図３は、図２のフローチャートのＡＥＢ設定について説明するためのフローチャートである。ステップＳ３０１では、撮影モードで露出補正が設定されているか否か確認して、ユーザにより設定される露出補正量Ｅｖ_shiftを変数Ｅｖ_0に代入して、ステップＳ３０２進む。ユーザにより露出補正が指示されていない場合、露出補正量Ｅｖ_shift＝０であり、ＡＥ演算で演算された露出量Ｅｖにより露出が制御される。ユーザにより露出補正が指示されている場合、指示された露出補正量Ｅｖ_shiftだけ露出補正がなされるように露出が制御される。Ｅｖ_0が、ＡＥＢ撮影の中心露出の画像になる。

通常のＡＥＢ撮影では、一連の撮影動作で、中心露出画像を１枚、中心露出に対してオーバー露出画像を１枚、アンダー露出画像を１枚と合計３枚の画像を得るのが一般的である。また、オーバー量及びアンダー量はユーザが設定可能となっていることが多い。

ステップＳ３０２では、設定されているオーバー量Ｅｖ_step+を読み出して、変数Ｅｖ_1に格納して、ステップＳ３０３に進む。Ｅｖ_step+は、Ｅｖ_0からのオーバー量を表わしている。

ステップＳ３０３では、オーバー量が、カメラにより設定されている最大露出補正可能な値であるＥｖ_limitを超えていないか否かを判別する。Ｅｖ_limitは、撮像素子のＤレンジ（フィルムでいう、ラチチュードに相当するもの）から、概ね０Ｅｖ±２から３Ｅｖ程度に設定されているのが一般的である。これは、オーバー側のリミット量Ｅｖ_limit+、露出補正量Ｅｖ_0とオーバー量Ｅｖ_1を用いて、
Ｅｖ_limit+ ＞ Ｅｖ_0 ＋ Ｅｖ_1・・・（１）
により判定される。

式（１）により、露出補正量とオーバー量がリミットを超えていれば、ステップＳ３０４に進み、変数Ｅｖ_1のオーバー量を書き換えて、ステップＳ３０６に進む。オーバー量は、以下のように表わされる。
Ｅｖ_1 ＝ Ｅｖ_limit+ − Ｅｖ_0・・・（２）

式（１）により、露出補正量とオーバー量がリミットを超えていなければ、ステップＳ３０５に進み、変数Ｅｖ_1をＥｖ_step+としたまま、ステップＳ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、設定されているアンダー量Ｅｖ_step-を読み出して、変数Ｅｖ_2に格納して、ステップＳ３０７に進む。Ｅｖ_step-は、Ｅｖ_0からのアンダー量を表わしている。

ステップＳ３０７では、アンダー量が、カメラにより設定されている最大露出補正可能な値であるＥｖ_limit-を超えていないか否かを判別する。アンダー側のリミット量Ｅｖ_limit-、露出補正量Ｅｖ_0とオーバー量Ｅｖ_2を用いて、
Ｅｖ_limit- ＞ Ｅｖ_0 ＋ Ｅｖ_2・・・（３）
により判定される。

式（３）により、露出補正量とアンダー量がリミットを超えていれば、ステップＳ３０８に進み、変数Ｅｖ_2のアンダー量を書き換えて、このＡＥＢ設定のフローを終了する。アンダー量は、以下のように表わされる。
Ｅｖ_2 ＝ Ｅｖ_limit- − Ｅｖ_0・・・（４）

式（３）より、露出補正量とアンダー量がリミットを超えていなければ、ステップＳ３０９に進み、変数Ｅｖ_2をＥｖ_step-としたまま、ＡＥＢ設定処理を終了する。

図４は、図２のフローチャートの画像合成撮影設定について説明するためのフローチャートである。本発明は、できるだけ速いシャッタースピードで画像データを取得して、手ぶれを防止し、露出アンダーは、合成画像の枚数を異ならせることにより、ユーザの望む露出写真を得ようとするものである。

ステップＳ４０１では、ＡＥＢ設定で設定されたアンダー量Ｅｖ_2と手ぶれ防止量Ｅｖ_minとを比較する。すなわち、両者のうちのアンダーな方の露出条件で撮影が実施されることになる。また、手ぶれ防止量とは、手ぶれが発生する輝度条件の改善輝度であり、通常、手ぶれ防止のための機構が組み込まれたレンズ等では、発生輝度が−２Ｅｖ程度下げられる。したがって、本実施形態では、Ｅｖ_minは、−２Ｅｖとして説明を続ける。ここで、Ｅｖ_2とＥｖ_minの比較の結果、Ｅｖ_2の方がアンダーであれば、ステップＳ４０２に進み、Ｅｖ_minの方がアンダーであれば、ステップＳ４０３に進む。

次に、ＡＥＢ撮影にユーザが望んでいる、露出条件の異なる複数枚の画像を合成により得るために、上記ステップＳ４０１において決定された露出条件の画像が、必要最低限、何枚必要かの計算を行う。最もアンダー露出の画像を合成して、設定された露出画像を得るためには、最オーバー露出の画像と最アンダー露出の画像との露出の差をΔＥｖとして、合成画像の枚数ｎとは、
ΔＥｖ ＝ ＬＯＧ₂（ｎ）・・・（５）
の関係式で表される。式（５）は、２枚の合成で１Ｅｖ、４枚の合成で２Ｅｖ露出補正ができることを示している。したがって、ＡＥＢ撮影に最低必要な撮影枚数ｎは、
ｎ ＝ ２Δ^Ev・・・（６）
になる。

ステップＳ４０２では、上記ステップＳ４０１において決定された最アンダー露出条件Ｅｖ_2とＡＥＢ設定で設定された最オーバー露出条件Ｅｖ_1を用いて、必要撮影枚数ｎを、
ｎ ＝ ２^{(Ev_1 - Ev_2)}・・・（７）
で計算する。必要撮影枚数が計算できれば、ステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０３では、同様に上記ステップＳ４０１において決定された最アンダー露出条件Ｅｖ_minとＡＥＢ設定で設定された最オーバー露出条件Ｅｖ_1を用いて、必要撮影枚数ｎを、
ｎ ＝ ２^{(Ev_1 - Ev_min)}・・・（８）
で計算する。必要撮影枚数が計算できれば、ステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０４及びＳ４０５では、それぞれ上記４０１において決定されたＡＥＢ撮影時の露出条件とＡＥＢ設定で設定された中心露出Ｅｖ_0の差分Δを、それぞれ
Δ ＝ Ｅｖ_0 − Ｅｖ_2・・・（９）
Δ ＝ Ｅｖ_0 − Ｅｖ_min・・・（１０）
として記憶しておく。

ステップＳ４０６では、上記ステップＳ４０２、Ｓ４０３において計算された必要撮影枚数ｎに対して、小数点以下の端数の処理を実行する。通常、露出の最小補正は、１／３Ｅｖ単位で可能なためである。端数に関しては、切り捨て、或いは、繰り上げのどちらでもよい。本実施形態では、切り捨てで説明する。端数処理実行後、ステップＳ４０７では、変数Ｎに、端数処理がなされたｎを代入する。

ステップＳ４０８では、これまでに設定された条件に基づいて、撮影時の露光条件を設定する。具体的には、シャッタースピードを決定するＴｖを、手ぶれ防止可能なように高速シャッターにシフトする、Ｔｖシフト演算を実行する。これは、上記ステップＳ２１２において演算されたＴｖ、及び、上記ステップＳ４０４、Ｓ４０５において記憶されたΔを使って、
Ｔｖ_shift ＝ Ｔｖ ＋ Δ・・・（１１）
のように計算ができる。

ステップＳ４０９では、以上の情報に基づいて、画像合成に必要な撮影時に設定される、Ｅｖである、Ｅｖ_expを記憶しておく。Ｅｖ_expは、上記ステップＳ２１２において演算されたＡｖと、式（１１）のＴｖ_shiftを使って、
Ｅｖ_exp ＝ Ｔｖ_shift ＋ Ａｖ・・・（１２）
のように計算ができる。

図５は、図２のフローチャートの撮影動作について説明するためのフローチャートである。ステップＳ５０１では、実際に撮像素子１０７に露光を行う。露光動作時には、Ａｖの値に基づいて、絞り１０３を絞り駆動部１０４を介して絞込む。また、Ｔｖ_shiftの値に基づいて、シャッター１０５をシャッター駆動部１０６を介して制御し、所定の露出量だけ撮像素子１０７を露光する。Ｔｖ制御に関しては、メカニカルシャッターで行う場合や撮像素子１０７の蓄積時間を制御したりする場合があるのは言うまでもない。

ステップＳ５０２では、上記ステップＳ５０１において露光された撮像素子１０７の画像信号であるアナログ信号をＡＤ変換器１０８で読み出し、デジタルの画像データに変換する。ステップＳ５０３では、デジタルに変換された画像データに、画像信号処理回路１０９にてオプティカルブラック除去処理等の所定の画像信号処理を施す。

ステップＳ５０４では、画像処理が施されたデジタルの画像データをＤＲＡＭ１１４に一時格納する。もちろん、外部メモリ１１６等の他のメモリに退避させてもよいことは言うまでもない。

ステップＳ５０５では、設定された連続撮影枚数Ｎをインクリメントして、変数ＣＯＵＮＴに代入し、ステップＳ５０６では、ＣＯＵＮＴが０になったか否かをチェックする。０になっていなければ、ステップＳ５０１に戻って、連続撮影を続ける。０になっていれば、撮影動作を終了して、ステップＳ５０７に進む。

ステップＳ５０７では、連続撮影した画像から、ＡＥＢ設定で設定された露出条件のなる複数枚（３枚）の画像を、連続撮影されたＮ枚の画像データの合成枚数を異ならせて合成して生成する画像合成処理を行う。画像合成処理についての詳細は後述する。画像合成処理が終了したら、ステップＳ５０８に進み、合成処理された複数枚（３枚）のＡＥＢ画像を外部メモリ１１６に最終的に記録する。

図６は、図５のフローチャートの画像合成処理について説明するためのフローチャートである。ステップＳ６０１では、ＡＥＢ設定の中心露出Ｅｖ_0と実際の撮影画像の露出値の差分から、合成画像の枚数を決定する。中心露出の合成画像の合成枚数Ｘ_0は、
Ｘ_0 ＝ ２^{(Ev_0 - Ev_exp)}・・・（１３）
で計算できる。計算が終了したら、ステップＳ６０２に進む。

ステップＳ６０２では、実際に撮影されたＮ枚の画像から、Ｘ_0枚の画像を抽出して、各画像間の動きベクトル等を演算して、位置合わせを行い、合成処理を実行する。合成処理の詳細に関しては、各種の方法が提案されているので、本発明では詳述しない。また、上記ステップＳ６０１における枚数計算で、小数点以下の端数が出る場合が考えられる。この場合には、合成前画像、或いは、合成画像で小数点の端数を補正するために、デジタル的に乗算を行ってゲインをかける、いわゆるデジタルゲイン補正を行ってやればよい。以上で、中心画像の画像合成処理が終わると、ステップＳ６０３に進む。

ステップＳ６０３では、合成された中心露出画像をＤＲＡＭ１１４に一時格納する。或いは、このときに外部メモリ１１６に書き込んでもかまわない。

ステップＳ６０４、Ｓ６０５、Ｓ６０６では、ＡＥＢ設定のオーバー露出画像の合成枚数計算、画像合成、メモリへの合成画像データの記憶という、ステップＳ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０３の中心露出画像の処理と同様な処理を行う。中心露出の合成処理と異なるのは、合成枚数Ｘ_1のみであるので、フローチャートの記述で説明十分であり、その説明は省略する。

ステップＳ６０７、Ｓ６０８、Ｓ６０９では、ＡＥＢ設定のアンダー露出画像の合成枚数計算、画像合成、メモリへの合成画像データの記憶という、ステップＳ６０１、Ｓ６０２、Ｓ６０３の中心露出画像の処理と同様な処理を行う。中心露出の合成処理と異なるのは、合成枚数Ｘ_2のみであるので、フローチャートの記述で説明十分であり、その説明は省略する。

本実施形態では、合成枚数は、ＡＥＢ設定と撮影時の露出条件より計算される値で自動的に合成したが、もちろん合成の過程で、ユーザが変更可能なようにカメラの合成処理ファームを構成すれば、より自由度の高いのもになる。カメラのＲＯＭ等の容量が許せば、このように構成してもよいことは言うまでもない。

以上のように、ＡＥＢ設定で設定された露出条件の異なる３枚の画像が、ＡＥＢ設定で設定されたアンダー露出条件Ｅｖ_2又は手ぶれ効果を得るための露出条件Ｅｖ_minで撮影された画像を合成することにより得ることができる。また、露出アンダーの撮影画像を合成して、ＡＥＢ撮影することにより、手ぶれを極力発生させないように、シャッタースピードＴｖを速い値に競設定可能になる。

また、本実施形態では、デジタルカメラで撮影から合成、記録まですべての処理を行ったが、それに限られるものではない。例えば合成前画像のファイルを関連付けて記憶しておき、パーソナルコンピュータやプリンタ等の外部機器にファイルを転送して、外部機器にて、適宜合成処理を行うようにすることも可能である。

以上説明したように、露出アンダーの画像を複数枚撮影した後、それらを合成することにより、最適露出を得ることができるデジタルカメラ等の画像処理装置に利用可能である。

なお、本発明の目的は、上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。

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上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。

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。

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、上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）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上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。

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、その処理によって上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。

本実施形態に係る撮像装置の主要な構成要素を示す図である。 本実施形態に係る撮像装置のオートブラケット撮影動作を説明するためのフローチャートである。 ＡＥＢ設定について説明するためのフローチャートである。 画像合成撮影設定について説明するためのフローチャートである。 撮影動作について説明するためのフローチャートである。 画像合成処理について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１０１ 撮影レンズ
１０２ レンズ駆動部
１０３ 絞り
１０４ 絞り駆動部
１０５ シャッター
１０６ シャッター駆動部
１０７ 撮像素子
１０８ ＡＤ変換器
１０９ 画像処理回路
１１０ ビデオアンプ
１１１ 外部端子
１１２ モニタ
１１３ ＶＲＡＭ
１１４ ＤＲＡＭ
１１５ メモリスロット
１１６ 外部メモリ
１１７ 測光部
１１８ 焦点検出部
１１９ スイッチ検出部
１２０ ＬＣＤ（液晶表示装置）
１２１ ＣＰＵで
１２２ ＲＯＭ
１２３ 不揮発性メモリ
１２４ ＲＡＭ

Claims (10)

1. 露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる撮像装置であって、
   光電変換を行う撮像手段と、
   前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段と、
   アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮影のためのアンダー露出条件は、オートブラケット撮影の露出条件として設定された最アンダー露出条件、又は、予め定められているアンダー露出条件であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記撮影のためのアンダー露出条件として、よりアンダーな方を選択することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記合成枚数は、前記撮影のためのアンダー露出条件と、オートブラケット撮影の露出条件として設定された各露出条件とに基づいてそれぞれ決定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記アンダー露出条件で実行される撮影枚数は、オートブラケット撮影の露出条件として設定された最アンダー露出条件及び最オーバー露出条件に基づいて決定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得手段と、
   前記画像データ取得手段により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
7. 光電変換を行う撮像手段と、前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段とを備え、露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる撮像装置の制御方法であって、
   アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得る手順を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
8. 露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得手順と、
   前記画像データ取得手順により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成手順とを有することを特徴とする画像処理方法。
9. 光電変換を行う撮像手段と、前記撮像手段により取得される複数の画像データを合成する合成手段とを備え、露出条件の異なる複数枚の画像データを得るオートブラケット撮影を行うことのできる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、
   アンダー露出条件で撮影を実行し、それにより取得される画像データの合成枚数を異ならせて、前記露出条件の異なる複数枚の画像データを得る処理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。
10. 露出アンダーとした複数の画像データを取得する画像データ取得処理と、
    前記画像データ取得処理により取得された複数の画像データを合成して、予め設定された露出の画像データを生成する合成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。

Images