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JP2008160190A - Imaging apparatus and method thereof - Google Patents

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JP2008160190A
JP2008160190A JP2006343266A JP2006343266A JP2008160190A JP 2008160190 A JP2008160190 A JP 2008160190A JP 2006343266 A JP2006343266 A JP 2006343266A JP 2006343266 A JP2006343266 A JP 2006343266A JP 2008160190 A JP2008160190 A JP 2008160190A
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JP
Japan
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exposure
dynamic range
imaging
shutter speed
aperture
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Withdrawn
Application number
JP2006343266A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Ashida
哲郎 芦田
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Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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Abstract

【課題】明るいシーンであっても、広ダイナミックレンジ撮影を行うことができる撮像装置を提供する。
【解決手段】NDフィルタ81と、NDフィルタを撮影光路中に挿入するか撮影光路中から退避するかを制御するNDフィルタドライバ82を備える。ダイナミックレンジを400%拡大するために、適正露出値より2EV露出アンダーに補正して撮影を行う。このときデジタルカメラ10の最速シャッタースピード及び最大絞りの制御限界に達して2EV露出アンダーの設定が不可能な場合には、NDフィルタドライバ82は、撮影光路中にNDフィルタ81を挿入してCCD43の受光量を減光する。これにより、シャッタースピード及び絞りが制御限界に達して設定不可能な場合でも、広ダイナミックレンジ撮像が可能になる。
【選択図】 図3
An imaging apparatus capable of performing wide dynamic range imaging even in a bright scene.
An ND filter 81 and an ND filter driver 82 for controlling whether the ND filter is inserted into the imaging optical path or retracted from the imaging optical path are provided. In order to expand the dynamic range by 400%, the proper exposure value is corrected to 2EV underexposure and shooting is performed. At this time, if the control limit of the fastest shutter speed and the maximum aperture of the digital camera 10 is reached and 2EV underexposure cannot be set, the ND filter driver 82 inserts the ND filter 81 into the photographing optical path and Reduce the amount of light received. As a result, even when the shutter speed and the aperture limit reach the control limits and cannot be set, wide dynamic range imaging is possible.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は撮像装置、およびその方法に係り、特に広ダイナミックレンジで撮影する撮像装置、およびその方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and method thereof, and more particularly to an imaging apparatus and method for imaging with a wide dynamic range.

暗く撮影した画像をハイライトの寝たガンマによって持ち上げることによってダイナミックレンジ拡大を達成する方法が知られている。例えば、適正露出より2EV暗く撮影することにより、ダイナミックレンジ拡大率400%を実現することが可能である。特許文献1には同様の方法が記載されている。
特開2004−120511号公報
There is known a method of achieving dynamic range expansion by lifting a darkly photographed image with a highlight gamma. For example, it is possible to realize a dynamic range expansion rate of 400% by shooting 2 EV darker than the appropriate exposure. Patent Document 1 describes a similar method.
JP 2004-120511 A

しかしながら上記のシステムにおいては、ダイナミックレンジが必要な明るいシーンがそのままでは撮影できない場合があるという欠点があった。これは、通常露出より暗く撮影する必要があるため、カメラのスペックの関係上、暗く撮影するためのシャッタースピードや絞りが設定不可能な場合が存在することが原因である。   However, the above system has a drawback that a bright scene requiring a dynamic range may not be photographed as it is. This is because it is necessary to photograph darker than normal exposure, and there are cases where the shutter speed and aperture for photographing darkly cannot be set due to camera specifications.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、明るいシーンであっても、広ダイナミックレンジ撮影を行うことができる撮像装置を提供する。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an imaging apparatus capable of performing wide dynamic range imaging even in a bright scene.

前記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、被写体輝度を測光する測光手段と、広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段と、前記測光した被写体輝度に応じた適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御手段と、NDフィルタを撮像光路中に挿入するか又は撮像光路中から退避する減光制御手段とを備え、前記減光制御手段は、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合に、前記NDフィルタを撮像光路中に挿入することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention selects an imaging unit that converts a subject image received through an imaging lens into an image signal, a photometric unit that measures subject luminance, and a wide dynamic range imaging mode. Then, the correction means for correcting the appropriate exposure so that the exposure is under-exposed than the appropriate exposure by the exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range, and the appropriate exposure or the appropriate exposure according to the measured subject brightness is corrected. Exposure control means for controlling the shutter speed and aperture so as to be exposed, and dimming control means for inserting or retracting an ND filter into the imaging optical path, the dimming control means, At least one of the shutter speed and the aperture by the exposure control means reaches the control limit in the wide dynamic range imaging mode. The case, characterized by inserting the ND filter in the image pickup optical path.

これにより、シャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達した場合でも、NDフィルタを用いて減光することにより、露出アンダーになるように適正露出を補正した露出で撮影することが可能になる。   As a result, even when at least one of the shutter speed and the aperture reaches the control limit, it is possible to take a picture with an exposure with an appropriate exposure corrected so as to be underexposed by dimming using an ND filter. Become.

本撮像前に前記撮像手段から得られる画像信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算値又は積算平均値を算出する積算手段と、前記算出した積算値又は積算平均値のうちの最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ算出手段とを備え、前記減光制御手段は、それぞれ透過率の異なる複数のNDフィルタを有し、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞り値が制御限界に達する場合には、前記算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じた透過率のNDフィルタを撮像光路中に挿入してもよい。   Before the actual imaging, the image signal obtained from the imaging unit is integrated for each of the plurality of divided areas, and the integrating unit for calculating the integrated value or integrated average value for each divided area, and the calculated integrated value or integrated average value Dynamic range calculation means for calculating the expansion ratio of the dynamic range based on the maximum value of each of the above, and the dimming control means has a plurality of ND filters each having a different transmittance, and in the wide dynamic range imaging mode, When the shutter speed and the aperture value by the exposure control means reach the control limit, an ND filter having a transmittance corresponding to the calculated dynamic range expansion ratio may be inserted into the imaging optical path.

これにより、被写体の輝度から求めたダイナミックレンジの拡大率に応じた撮影が可能になる。   As a result, it is possible to perform shooting according to the expansion rate of the dynamic range obtained from the luminance of the subject.

前記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、被写体輝度を測光する測光手段と、広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段であって、前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合には、前記ダイナミックレンジの拡大率が小さくなるように適正露出を補正する補正手段と、前記測光した被写体輝度に基づいて適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention selects an imaging unit that converts a subject image received through an imaging lens into an image signal, a photometric unit that measures subject luminance, and a wide dynamic range imaging mode. Then, the correction means for correcting the appropriate exposure so that the exposure is under-exposed than the appropriate exposure by the exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range, wherein at least one of the shutter speed and the aperture by the exposure control means is When the control limit is reached, a corrector that corrects the appropriate exposure so that the enlargement ratio of the dynamic range becomes small, and an exposure that corrects the appropriate exposure or the appropriate exposure based on the photometric subject brightness, Exposure control means for controlling the shutter speed and aperture.

これにより、シャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達した場合にも、撮影を行うことができる。   Thereby, it is possible to perform photographing even when at least one of the shutter speed and the aperture reaches the control limit.

前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記撮像手段から得られた画像信号の階調変換を行う階調変換手段を備えることが好ましい。   It is preferable that gradation conversion means for performing gradation conversion of an image signal obtained from the imaging means in the wide dynamic range imaging mode is provided.

これにより、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正値に適した階調変換を行うことができ、ダイナミックレンジを拡大した画像を得ることができる。   Thereby, gradation conversion suitable for the exposure correction value according to the expansion rate of the dynamic range can be performed, and an image with an expanded dynamic range can be obtained.

前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記撮像手段から得られた画像信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算値又は積算平均値を算出する積算手段と、前記算出した積算値又は積算平均値のうちの最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ算出手段とを備え、前記階調変換手段は、前記算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じて階調変換することが好ましい。   Integration means for integrating the image signals obtained from the imaging means for each of the plurality of divided areas in the wide dynamic range imaging mode and calculating an integrated value or integrated average value for each divided area; and the calculated integrated value or integrated value Dynamic range calculation means for calculating a dynamic range expansion ratio based on the maximum value of the average values, and the gradation conversion section performs gradation conversion according to the calculated dynamic range expansion ratio. Is preferred.

これにより、撮像した画像から算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じて階調変換を行うことができ、適切にダイナミックレンジを拡大した画像を得ることができる。   Thereby, gradation conversion can be performed according to the expansion ratio of the dynamic range calculated from the captured image, and an image with an appropriately expanded dynamic range can be obtained.

前記目的を達成するために本発明に係る撮像方法は、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像ステップと、被写体輝度を測光する測光ステップと、広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正ステップと、前記測光した被写体輝度に応じた適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御ステップと、NDフィルタを撮像光路中に挿入するか又は撮像光路中から退避する減光制御ステップとを備え、前記減光制御ステップは、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合に、前記NDフィルタを撮像光路中に挿入することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging method according to the present invention selects an imaging step for converting a subject image received through an imaging lens into an image signal, a photometric step for metering subject luminance, and a wide dynamic range imaging mode. Then, a correction step for correcting the appropriate exposure so that the exposure is under-exposed with respect to the appropriate exposure by correcting the exposure according to the enlargement ratio of the dynamic range, and the appropriate exposure or the appropriate exposure according to the measured subject brightness is corrected. An exposure control step for controlling the shutter speed and aperture so as to be exposed, and a dimming control step for inserting or retracting an ND filter into the imaging optical path, the dimming control step comprising: At least one of the shutter speed and the aperture by the exposure control means in the wide dynamic range imaging mode. If one reaches the control limits, characterized by inserting the ND filter in the image pickup optical path.

これにより、シャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達した場合でも、NDフィルタを用いて減光することにより、露出アンダーになるように適正露出を補正した露出で撮影することが可能になる。   As a result, even when at least one of the shutter speed and the aperture reaches the control limit, it is possible to take a picture with an exposure with an appropriate exposure corrected so as to be underexposed by dimming using an ND filter. Become.

前記目的を達成するために本発明に係る撮像方法は、撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像ステップと、被写体輝度を測光する測光ステップと、広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段であって、前記露出制御ステップによるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合には、前記ダイナミックレンジの拡大率が小さくなるように適正露出を補正する補正ステップと、前記測光した被写体輝度に基づいて適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御ステップと、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imaging method according to the present invention selects an imaging step for converting a subject image received through an imaging lens into an image signal, a photometric step for metering subject luminance, and a wide dynamic range imaging mode. In this case, the correction means corrects the appropriate exposure so that the exposure is under-exposed rather than the appropriate exposure by the exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range, and at least one of the shutter speed and the aperture in the exposure control step is When the control limit is reached, a correction step for correcting the appropriate exposure so that the enlargement ratio of the dynamic range becomes small, and an exposure that corrects the appropriate exposure or the appropriate exposure based on the photometric subject brightness, And an exposure control step for controlling the shutter speed and the aperture.

これにより、シャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達した場合にも、撮影を行うことができる。   Thereby, it is possible to perform photographing even when at least one of the shutter speed and the aperture reaches the control limit.

本発明によれば、カメラのスペックの関係上、暗く撮影するためのシャッタースピードや絞りが設定不可能な明るいシーンであっても、広ダイナミックレンジ撮影を行うことができる。   According to the present invention, wide dynamic range photographing can be performed even in a bright scene where the shutter speed and aperture for photographing darkly cannot be set due to camera specifications.

以下、添付図面に従って本発明に係る撮像装置の好ましい実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of an imaging device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施の形態>
図1は、本発明に係る第1の実施の形態の撮像装置であるデジタルカメラ10を斜め前方から見た斜視図であり、同図(A)は鏡胴12がカメラ筐体内に沈胴してレンズカバー14が閉じている状態を示しており、同図(B)は鏡胴12が繰り出されている状態を示している。また、図2は上記デジタルカメラ10を斜め後方から見た斜視図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view of a digital camera 10 that is an image pickup apparatus according to a first embodiment of the present invention as seen obliquely from the front. FIG. 1A shows a case in which a lens barrel 12 is retracted into a camera housing. The state where the lens cover 14 is closed is shown, and FIG. 5B shows the state where the lens barrel 12 is extended. FIG. 2 is a perspective view of the digital camera 10 as viewed obliquely from the rear.

このデジタルカメラ10は、静止画や動画の記録及び画像再生する機能を備えており、上面には、電源ボタン20、シャッターボタン22、及びモードレバー24が設けられている。モードレバー24は、回転させることにより、オート撮影モード、マニュアル撮影モード、人物モード、風景モード及び夜景モード等の選択が可能なシーンポジション、及び動画撮像モードのうちのいずれかを設定できるようになっている。   The digital camera 10 has a function of recording and reproducing still images and moving images, and a power button 20, a shutter button 22, and a mode lever 24 are provided on the upper surface. By rotating the mode lever 24, it is possible to set any one of a scene position in which an auto shooting mode, a manual shooting mode, a portrait mode, a landscape mode, a night view mode, and the like can be selected, and a moving image shooting mode. ing.

また、モードレバー24の中央に設けられたシャッターボタン22は、半押し時にONしてフォーカスロック、測光等の撮影準備を行わせるスイッチS1と、全押し時にONして画像の取り込みを行わせるスイッチS2とを有している。   A shutter button 22 provided in the center of the mode lever 24 is turned on when the shutter button 22 is half-pressed to perform shooting preparation such as focus lock, photometry, and the like. S2.

デジタルカメラ10の背面には、図2に示すようにズームキー26、再生ボタン28、ピクセル数、感度等を設定するためのメニュー画面を表示させるフォトモードボタン30、上下左右キーからなるマルチファンクションの十字キー32、メニュー/OKボタン34、表示/戻るボタン36及び液晶モニタ38が設けられている。   On the back of the digital camera 10, as shown in FIG. 2, a multi-function cross consisting of a zoom key 26, a playback button 28, a photo mode button 30 for displaying a menu screen for setting the number of pixels, sensitivity, and the like, and up / down / left / right keys. A key 32, a menu / OK button 34, a display / return button 36, and a liquid crystal monitor 38 are provided.

液晶モニタ38は、動画(スルー画)を表示して電子ビューファインダとして使用できるとともに、撮影した記録前の画像(プレビュー画像)やカメラに装填されたメモリカードから読み出した再生画像等を表示することができる。また、液晶モニタ38は、カメラの動作モードやホワイトバランス、画像のピクセル数、感度等をマニュアル設定する際の各種のメニュー画面をメニュー/OKボタン34やフォトモードボタン30の操作に応じて表示させ、十字キー32及びメニュー/OKボタン34の操作に応じてマニュアル設定項目の設定が可能なグラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)用の画面を表示する。   The liquid crystal monitor 38 displays a moving image (through image) and can be used as an electronic viewfinder, and also displays a photographed image before recording (preview image), a reproduced image read from a memory card loaded in the camera, and the like. Can do. The liquid crystal monitor 38 displays various menu screens for manually setting the camera operation mode, white balance, the number of pixels of the image, sensitivity, and the like according to the operation of the menu / OK button 34 or the photo mode button 30. Then, a screen for a graphical user interface (GUI) capable of setting manual setting items in accordance with the operation of the cross key 32 and the menu / OK button 34 is displayed.

図3はデジタルカメラ10の内部構成の一例を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the digital camera 10.

同図においてCPU50は、前述した電源ボタン20、シャッターボタン22、モードレバー24、ズームキー26、再生ボタン28、フォトモードボタン30、十字キー32、メニュー/OKボタン34、及び表示/戻るボタン36を含む操作スイッチ64の入力が操作スイッチインターフェース63を介して入力され、この入力に基づいてデジタルカメラ10内の各回路を統括制御するもので、カメラ制御プログラムにしたがった処理を実行する。   In the figure, the CPU 50 includes the power button 20, shutter button 22, mode lever 24, zoom key 26, playback button 28, photo mode button 30, cross key 32, menu / OK button 34, and display / return button 36 described above. An input of the operation switch 64 is input via the operation switch interface 63, and controls each circuit in the digital camera 10 based on this input, and executes processing according to the camera control program.

このCPU50の各回路の制御は、BUS51を介しておこなう。またCPU50は、RAM68、ROM69との間で、メモリインターフェース67を介して必要なデータの授受を行う。   Control of each circuit of the CPU 50 is performed via the BUS 51. The CPU 50 exchanges necessary data with the RAM 68 and the ROM 69 via the memory interface 67.

このROM69には、カメラ制御プログラム、起動時のオープニング画像、停止時のエンディング画像、デジタルカメラ10の操作に使用するメニュー画像等のGUI用の画像、スクリーンセイバー用の画像、処理中のプログレス表示用の画像(目盛りが変化する砂時計の画像等)、キー操作音(シャッター音等)、警告音、及びエラー音等を示す音声データ等が記録されている。   The ROM 69 stores a camera control program, an opening image at start-up, an ending image at stop, a GUI image such as a menu image used for operating the digital camera 10, an image for a screen saver, and a progress display during processing. Audio data indicating an image (such as an hourglass image whose scale changes), a key operation sound (such as a shutter sound), a warning sound, and an error sound are recorded.

まず、電源ボタン20が操作されると、CPU50はこれを検出し、カメラ内電源をONにし、一定期間ROM69に格納されているオープニング画像を表示した後、撮影モードで撮影スタンバイ状態にする。この撮影スタンバイ状態では、CPU50は、モータ駆動部42を介して沈胴式の鏡胴12を繰り出し(図1(A)参照)、通常、液晶モニタ38に動画(スルー画)を表示させる。   First, when the power button 20 is operated, the CPU 50 detects this, turns on the power in the camera, displays the opening image stored in the ROM 69 for a certain period, and then enters the shooting standby state in the shooting mode. In this photographing standby state, the CPU 50 extends the retractable lens barrel 12 via the motor drive unit 42 (see FIG. 1A), and normally displays a moving image (through image) on the liquid crystal monitor 38.

ユーザ(撮影者)は、液晶モニタ38に表示されるスルー画を見ながらフレーミングしたり、撮影したい被写体を確認したり、撮影後の画像を確認したり、撮影条件を設定したりする。   A user (photographer) performs framing while viewing a through image displayed on the liquid crystal monitor 38, confirms a subject to be photographed, confirms an image after photographing, and sets photographing conditions.

上記撮影スタンバイ状態時にシャッターボタン22が押されると、CPU50はこれを検知し、フォーカス制御、測光、露出制御を行い、モータ駆動部42を介して光学ユニット41内のフォーカスレンズや絞りを駆動し、光学ユニット41を介してCCD43の受光面上に被写体像を結像させる。このとき必要であれば、充電部61にて昇圧充電した電荷でフラッシュ62を発光させ、撮影補助光として使用する。   When the shutter button 22 is pressed in the shooting standby state, the CPU 50 detects this, performs focus control, photometry, and exposure control, drives the focus lens and diaphragm in the optical unit 41 via the motor drive unit 42, and A subject image is formed on the light receiving surface of the CCD 43 via the optical unit 41. At this time, if necessary, the flash 62 is caused to emit light with the electric charge boosted and charged by the charging unit 61 and used as auxiliary photographing light.

CCD43は画面の1画素に対して1つの素子が対応している。その受光面には多数のフォトダイオード(受光素子)が二次元的に配列されており、各フォトダイオードに対応して赤(R)、緑(G)、青(B)の原色カラーフィルタが所定の配列構造で配置されている。また、CCD43は、各フォトダイオードの電荷蓄積時間(シャッタースピード)を制御する電子シャッタ機能を有している。CPU50は、タイミングジェネレータ44を介してCCD16での電荷蓄積時間を制御する。尚、CCD43に代えてMOS型など他の方式の撮像素子を用いてもよい。   In the CCD 43, one element corresponds to one pixel of the screen. A large number of photodiodes (light receiving elements) are two-dimensionally arranged on the light receiving surface, and red (R), green (G), and blue (B) primary color filters corresponding to each photodiode are predetermined. It is arranged in the array structure. The CCD 43 has an electronic shutter function for controlling the charge accumulation time (shutter speed) of each photodiode. The CPU 50 controls the charge accumulation time in the CCD 16 via the timing generator 44. Instead of the CCD 43, another type of image sensor such as a MOS type may be used.

また、NDフィルタ81は所定の透過率を持つ減光フィルタであり、光学ユニット41とCCD43の間に挿入することにより、その透過率に応じてCCD43の受光量を減らすことができる。NDフィルタドライバ82はNDフィルタ81を駆動し、CPU50からの制御信号に基づいて、光学ユニット41とCCD43の間にNDフィルタ81を挿入、又は光学ユニット41とCCD43の間からNDフィルタ81を退避させる。   The ND filter 81 is a neutral density filter having a predetermined transmittance. By inserting the ND filter 81 between the optical unit 41 and the CCD 43, the amount of light received by the CCD 43 can be reduced according to the transmittance. The ND filter driver 82 drives the ND filter 81 and inserts the ND filter 81 between the optical unit 41 and the CCD 43 or retracts the ND filter 81 from between the optical unit 41 and the CCD 43 based on a control signal from the CPU 50. .

CCD43は、受光面に結像された被写体像をその光量に応じた量の信号電荷に変換する。このようにして変換された信号電荷は、タイミングジェネレータ44から加えられるリードゲートパルスによってシフトレジスタに読み出され、レジスタ転送パルスによって信号電荷に応じた電圧信号として順次読み出される。   The CCD 43 converts the subject image formed on the light receiving surface into a signal charge having an amount corresponding to the amount of light. The signal charges converted in this way are read to the shift register by the read gate pulse applied from the timing generator 44, and sequentially read as a voltage signal corresponding to the signal charge by the register transfer pulse.

CCD43から出力された電圧信号は、アナログ信号処理部45によって相関二重サンプリングや増幅等のアナログ処理が施された後、各画素ごとのR、G、B信号としてA/D変換器46に加えられる。A/D変換器46は、アナログ信号処理部45から順次加えられるアナログのR、G、B信号をそれぞれデジタルのR、G、B信号に変換する。これらのR、G、B信号は、一旦RAM68に格納される。   The voltage signal output from the CCD 43 is subjected to analog processing such as correlated double sampling and amplification by the analog signal processing unit 45, and then added to the A / D converter 46 as R, G, and B signals for each pixel. It is done. The A / D converter 46 converts the analog R, G, and B signals sequentially added from the analog signal processing unit 45 into digital R, G, and B signals, respectively. These R, G, and B signals are temporarily stored in the RAM 68.

デジタル信号処理部47は、上記RAM68に格納されたR、G、Bの生データを読み出し、これらに光源種に応じたデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うとともに、ガンマ(階調変換)処理、シャープネス処理等を行ってR、G、B信号を生成する。更にYC信号処理して輝度信号Yとクロマ信号Cr、Cb(YC信号)を生成し、再びRAM68に格納する。   The digital signal processing unit 47 reads the R, G, B raw data stored in the RAM 68 and applies a digital gain corresponding to the type of light source to adjust the white balance, and also performs gamma (gradation conversion). Processing, sharpness processing, etc. are performed to generate R, G, B signals. Further, YC signal processing is performed to generate a luminance signal Y and chroma signals Cr and Cb (YC signals), which are stored in the RAM 68 again.

上記のようにしてRAM68に格納されたYC信号は、圧縮伸張処理回路70によって所定のフォーマットに圧縮されたのち、外部メモリインターフェース71を介してデジタルカメラ10に着脱自在なメモリカード72に記録される。   The YC signal stored in the RAM 68 as described above is compressed into a predetermined format by the compression / decompression processing circuit 70 and then recorded on the memory card 72 detachably attached to the digital camera 10 via the external memory interface 71. .

また、液晶モニタ38にスルー画が表示されている状態で、メニュー/OKボタン34が押されると、液晶モニタ38にメニュー画面が表示される。このメニュー画面が表示されている状態で、十字キー32を操作して撮影条件や画像サイズ等の所望の項目を選択したり、再度、メニュー/OKボタン34を押すことで、選択項目の確定や処理の実行を指示することができる。尚、表示/戻るボタン36は、液晶モニタ38の表示を切り替えたり、1つ前の操作状態に戻らせる場合等に使用される。   When the menu / OK button 34 is pressed while the through image is displayed on the liquid crystal monitor 38, a menu screen is displayed on the liquid crystal monitor 38. While the menu screen is displayed, the cross key 32 is operated to select desired items such as shooting conditions and image sizes, or by pressing the menu / OK button 34 again to confirm the selection items. Execution of processing can be instructed. The display / return button 36 is used to switch the display on the liquid crystal monitor 38 or to return to the previous operation state.

一方、再生ボタン28を操作して再生モードが選択されると、メモリカード78に記録されている最終コマの画像ファイルが外部メモリインターフェース71を介して読み出される。この読み出された画像ファイルの圧縮データは、圧縮伸張処理回路70を介して非圧縮のYC信号に伸張される。   On the other hand, when the playback mode is selected by operating the playback button 28, the image file of the last frame recorded on the memory card 78 is read out via the external memory interface 71. The compressed data of the read image file is expanded into an uncompressed YC signal via the compression / expansion processing circuit 70.

伸張されたYC信号は、LCDインターフェース65によって表示用の信号形式に変換されて液晶モニタ38に出力される。これにより、液晶モニタ38にはメモリカード72に記録されている最終コマの画像が表示される。   The expanded YC signal is converted into a signal format for display by the LCD interface 65 and output to the liquid crystal monitor 38. As a result, the last frame image recorded on the memory card 72 is displayed on the liquid crystal monitor 38.

その後、順コマ送りスイッチ(十字キー32の右キー)が押されると、順方向にコマ送りされ、逆コマ送りスイッチ(十字キー32の左キー)が押されると、逆方向にコマ送りされる。そして、コマ送りされたコマ位置の画像ファイルがメモリカード72から読み出され、上記と同様にして画像が液晶モニタ38に再生される。   Thereafter, when the forward frame advance switch (the right key of the cross key 32) is pressed, the frame is advanced in the forward direction, and when the reverse frame advance switch (the left key of the cross key 32) is pressed, the frame is advanced in the reverse direction. . Then, the image file at the frame position where the frame is advanced is read from the memory card 72, and the image is reproduced on the liquid crystal monitor 38 in the same manner as described above.

次にデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードについて、図4を用いて説明する。本発明に係る第1の実施の形態のデジタルカメラ10は、広ダイナミックレンジ撮像モード時にシャッタースピード及び絞り値が制御限界に達した場合に、NDフィルタを撮影光路中に挿入して撮影を行う。   Next, the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 will be described with reference to FIG. The digital camera 10 according to the first embodiment of the present invention performs imaging by inserting an ND filter into the imaging optical path when the shutter speed and the aperture value reach the control limits in the wide dynamic range imaging mode.

図4は、広ダイナミックレンジ撮像モードにおけるデジタルカメラ10の動作を示すフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the digital camera 10 in the wide dynamic range imaging mode.

まず十字キー7及びメニュー/OKボタン8を用いて、広ダイナミックレンジ撮像モードに設定する(ステップS41)。広ダイナミックレンジ撮影モードでは、ダイナミックレンジを400%に拡大する。   First, the wide dynamic range imaging mode is set using the cross key 7 and the menu / OK button 8 (step S41). In the wide dynamic range shooting mode, the dynamic range is expanded to 400%.

広ダイナミックレンジ撮像モードに設定されると、CPU50は、適正露出より2EV露出アンダーにするシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS42)、この算出したシャッタースピード及び絞りがデジタルカメラ10のスペックにおいて設定可能かどうかの判断を行う(ステップS43)。   When the wide dynamic range imaging mode is set, the CPU 50 calculates a shutter speed and an aperture that make 2EV underexposure from the proper exposure (step S42), and the calculated shutter speed and aperture can be set in the specifications of the digital camera 10. Whether or not is determined (step S43).

ここで適正露出とは被写体の明るさ(被写体輝度)に適した撮影EV値を指し、所定のプログラム線図に従い、シャッタースピード及び絞りが決定される。被写体の明るさについては、例えば、1画面を複数のエリアに分割し、分割エリアごとにRGB信号を積算し、この積算値に基づいて求めることができる。   Here, the proper exposure refers to a shooting EV value suitable for the brightness of the subject (subject brightness), and the shutter speed and aperture are determined according to a predetermined program diagram. The brightness of the subject can be obtained based on the integrated value by dividing one screen into a plurality of areas and integrating the RGB signals for each divided area, for example.

算出したシャッタースピード及び絞りが設定可能な場合は、その算出したシャッタースピード及び絞りに設定して撮影を行う(ステップS46)。   If the calculated shutter speed and aperture can be set, shooting is performed with the calculated shutter speed and aperture set (step S46).

デジタルカメラ10の最速シャッタースピード及び最小絞りに達して設定不可能な場合は、CPU50はNDフィルタドライバ82を介して撮影光路中にNDフィルタ81を挿入し(ステップS44)、フィルタ挿入状態で適正なシャッタースピード及び絞りを再算出する(ステップS45)。ここではNDフィルタの露光係数が2であり、ステップS42で算出されたシャッタースピード及び絞り値に対して、2段露出オーバーに再設定し、撮影を行う(ステップS46)。   If the maximum shutter speed and the minimum aperture of the digital camera 10 are reached and cannot be set, the CPU 50 inserts the ND filter 81 into the photographing optical path via the ND filter driver 82 (step S44), and the filter is inserted properly. The shutter speed and aperture are recalculated (step S45). Here, the exposure coefficient of the ND filter is 2, and the shutter speed and aperture value calculated in step S42 are reset to two-step overexposure and shooting is performed (step S46).

撮影が行われると、CCD43の出力信号は、前述のように、アナログ処理、A/D変換及びデジタル処理が行われるが、デジタル信号処理部47においては、ダイナミックレンジの拡大率400%に応じた階調変換処理をおこなう(ステップS47)。   When photographing is performed, the output signal of the CCD 43 is subjected to analog processing, A / D conversion, and digital processing as described above. In the digital signal processing unit 47, the dynamic range is expanded according to an expansion rate of 400%. A gradation conversion process is performed (step S47).

このように、露出アンダーで撮影することがシャッタースピード及び絞りのスペック上では設定不可能な場合であっても、NDフィルタを使用することにより、撮影が可能となる。   As described above, even when it is impossible to set the under-exposure shooting according to the shutter speed and the aperture specification, the shooting can be performed by using the ND filter.

このデジタルカメラ10は、絞りを開けることにより背景をぼかして撮影を行いたい場合等では、絞りを固定して撮影することができる。この場合に広ダイナミックレンジ撮像モードに設定された場合は、露出アンダーにする設定はシャッタースピードを速くすることで対応する。このときシャッタースピードが設定限界に達した場合は、NDフィルタ81を挿入してもよい。   The digital camera 10 can shoot with a fixed aperture when, for example, it is desired to shoot with a blurred background by opening the aperture. In this case, when the wide dynamic range imaging mode is set, the setting of underexposure is supported by increasing the shutter speed. At this time, if the shutter speed reaches the set limit, the ND filter 81 may be inserted.

また高速で移動する被写体を流し撮りするためにシャッタースピードを遅くして撮影したい場合等、シャッタースピードを固定して撮影することも可能である。この場合に広ダイナミックレンジ撮像モードに設定された場合は、露出アンダーにする設定は絞りを絞ることで対応する。このとき絞りが設定限界に達した場合も、NDフィルタ81を挿入してもよい。   It is also possible to shoot with a fixed shutter speed, for example, when it is desired to shoot at a low shutter speed in order to pan a subject moving at high speed. In this case, when the wide dynamic range imaging mode is set, the setting for underexposure corresponds to the aperture stop. At this time, the ND filter 81 may be inserted even when the aperture reaches the set limit.

このように、最速シャッタースピード及び最小絞りに達していない場合でも、どちらか一方が設定限界に達した場合にNDフィルタ81を挿入してもよい。この場合は、撮影意図に適応した撮影が可能となる。   As described above, the ND filter 81 may be inserted when either of the fastest shutter speed and the minimum aperture has not reached the set limit. In this case, it is possible to perform shooting suitable for the shooting intention.

<第2の実施の形態>
本発明に係る第2の実施の形態のデジタルカメラ10の広ダイナミックレンジ撮像モードでは、被写体輝度に応じて自動的にダイナミックレンジの拡大率を算出し、算出したダイナミックレンジの拡大率に応じた露出で撮影を行う。シャッタースピード及び絞り値が制御限界に達して設定不可能の場合には、適切なNDフィルタを撮影光路中に挿入して撮影を行う。
<Second Embodiment>
In the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the second embodiment of the present invention, the dynamic range expansion ratio is automatically calculated according to the subject brightness, and the exposure according to the calculated dynamic range expansion ratio. Shoot with. If the shutter speed and aperture value reach the control limits and cannot be set, an appropriate ND filter is inserted into the imaging optical path to perform imaging.

図5は、デジタルカメラ10の内部構成の一例を示すブロック図である。図3に示したブロック図と共通する部分には同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。図3に示したブロック図とは、積算平均値算出部83、ダイナミックレンジ拡大率算出部84を備えた点が異なっている。またフィルタドライバ82は、回転フィルター装置を備え、複数の透過率の異なるNDフィルタ81を自動で切り替えることが可能である。   FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the digital camera 10. Portions common to those in the block diagram shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 3 is different from the block diagram shown in FIG. 3 in that an integrated average value calculation unit 83 and a dynamic range expansion rate calculation unit 84 are provided. The filter driver 82 includes a rotary filter device, and can automatically switch between a plurality of ND filters 81 having different transmittances.

図6は、本発明に係る第2の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the second embodiment of the present invention.

まず十字キー7及びメニュー/OKボタン8を用いて、広ダイナミックレンジ撮像モードに設定する(ステップS601)。   First, the wide dynamic range imaging mode is set using the cross key 7 and the menu / OK button 8 (step S601).

広ダイナミックレンジ撮像モードに設定されると、CPU50は適正露出より2EVアンダーの露出に設定し、積算平均値算出部83はCCD43から得られる信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算平均値を算出する。ダイナミックレンジ拡大率算出部84は、この積算平均値の最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出する(ステップS602)。   When the wide dynamic range imaging mode is set, the CPU 50 sets the exposure to 2 EV under the appropriate exposure, and the integrated average value calculation unit 83 integrates the signals obtained from the CCD 43 for each of the divided areas. Calculate the integrated average value. The dynamic range expansion rate calculation unit 84 calculates the expansion rate of the dynamic range based on the maximum value of the integrated average value (step S602).

ここで1画素当りの信号量を14ビット処理とすると、2EVアンダーで積算平均値を算出しているので、信号量の最大値は4096=214/4と見積もれる。よって自動ダイナミックレンジ拡大率算出式は
(数1)
拡大率(%)=最大積算平均値/4096×400
となる。
Here, when a signal amount per pixel and 14 bit processing, since the calculated integration average value 2EV under the maximum value of the signal amount is estimable and 4096 = 2 14/4. Therefore, the formula for calculating the automatic dynamic range expansion ratio is (Equation 1)
Enlargement rate (%) = Maximum integrated average value / 4096 x 400
It becomes.

次に、算出した拡大率の判定を行う(ステップS603)。拡大率が100%以下の場合は、プログラム線図に従って適正露出のシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS604)、またNDフィルタドライバ82を介してNDフィルタ81を撮影光路から退避させる(ステップS607)。   Next, the calculated enlargement ratio is determined (step S603). When the enlargement ratio is 100% or less, the shutter speed and aperture of the proper exposure are calculated according to the program diagram (step S604), and the ND filter 81 is retracted from the imaging optical path via the ND filter driver 82 (step S607). .

算出した拡大率が100%より大きい場合は、適正露出よりも拡大率に応じて露出をアンダーにしたシャッタースピード及び絞りを算出する(ステップS605)。次にこの算出したシャッタースピード及び絞りが、デジタルカメラ10のスペックにおいて設定可能かどうかの判断を行う(ステップS606)。   If the calculated enlargement ratio is greater than 100%, the shutter speed and aperture with underexposure are calculated according to the enlargement ratio rather than the proper exposure (step S605). Next, it is determined whether or not the calculated shutter speed and aperture can be set in the specifications of the digital camera 10 (step S606).

設定可能な場合は、そのシャッタースピード及び絞りの設定とし、またNDフィルタドライバ82を介してNDフィルタ81を撮影光路から退避させる(ステップS607)。   If it can be set, the shutter speed and aperture are set, and the ND filter 81 is retracted from the photographing optical path via the ND filter driver 82 (step S607).

設定不可能な場合は、シャッタースピード及び絞りをスペックの限界に設定し(ステップS608)、このシャッタースピード及び絞りで設定されている露出と、設定すべき露出の差をNDフィルタ値として算出する(ステップS609)。   If it cannot be set, the shutter speed and aperture are set to the limits of the spec (step S608), and the difference between the exposure set by the shutter speed and aperture and the exposure to be set is calculated as an ND filter value ( Step S609).

次に、算出されたフィルタ値のNDフィルタ81を、NDフィルタドライバ82を介して撮影光路に挿入する(ステップS610)。シャッタースピード及び絞りで設定されている露出と、設定すべき露出の差が1EVである場合には、露光係数1のNDフィルタを、差が2EVの場合は露光係数2のNDフィルタを撮影光路中に挿入する。   Next, the ND filter 81 having the calculated filter value is inserted into the photographing optical path via the ND filter driver 82 (step S610). When the difference between the exposure set by the shutter speed and the aperture and the exposure to be set is 1 EV, an ND filter with an exposure coefficient of 1 is placed in the photographing optical path. Insert into.

これらの設定が終了後、撮影を行う(ステップS611)。第1の実施の形態と同様に、撮影後はCCD43の出力信号に対して信号処理が行われるが、デジタル信号処理部47においては、積算平均値の最大値から算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じた階調変換処理をおこなう(ステップS612)。   After these settings are completed, shooting is performed (step S611). As in the first embodiment, after shooting, signal processing is performed on the output signal of the CCD 43. In the digital signal processing unit 47, the enlargement ratio of the dynamic range calculated from the maximum integrated average value The gradation conversion process according to the above is performed (step S612).

ここでは積算平均値を用いたが、積算値の最大値からダイナミックレンジの拡大率を求めてもよい。   Although the integrated average value is used here, the dynamic range expansion rate may be obtained from the maximum integrated value.

このように、積算平均値の最大値からダイナミックレンジの拡大率を算出し、その拡大率に応じて露出アンダーで撮影を行う。露出アンダーで撮影することがシャッタースピード及び絞りのスペック上では設定不可能な場合であっても、適切なNDフィルタを使用することにより、撮影が可能となる。   In this way, the enlargement ratio of the dynamic range is calculated from the maximum value of the integrated average value, and shooting is performed with underexposure according to the enlargement ratio. Even if it is not possible to set underexposure on shutter speed and aperture specifications, it is possible to take a picture by using an appropriate ND filter.

<第3の実施の形態>
本発明に係る第3の実施の形態のデジタルカメラ10の広ダイナミックレンジ撮像モードでは、シャッタースピード及び絞り値が制御限界に達して設定不可能の場合には、ダイナミックレンジの拡大率が小さくなるように適正露出を補正して、設定可能な範囲の拡大率で広ダイナミックレンジ撮像を行う。
<Third Embodiment>
In the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the third embodiment of the present invention, when the shutter speed and the aperture value reach the control limits and cannot be set, the dynamic range expansion rate is reduced. Correcting the appropriate exposure, wide dynamic range imaging is performed with an enlargement ratio within a settable range.

図7は、デジタルカメラ10の内部構成の一例を示すブロック図である。図3に示したブロック図と共通する部分には同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。図3に示したブロック図とは、NDフィルタ81及びNDフィルタドライバ82を備えていない点が異なっている。   FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of the internal configuration of the digital camera 10. Portions common to those in the block diagram shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. 3 is different from the block diagram shown in FIG. 3 in that the ND filter 81 and the ND filter driver 82 are not provided.

図8は、本発明に係る第3の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing an operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the third embodiment of the present invention.

まず十字キー7及びメニュー/OKボタン8を用いて、広ダイナミックレンジ撮像モードに設定する(ステップS801)。広ダイナミックレンジ撮像モードでは、ダイナミックレンジを400%に拡大する設定となる。   First, the wide dynamic range imaging mode is set using the cross key 7 and the menu / OK button 8 (step S801). In the wide dynamic range imaging mode, the dynamic range is set to be expanded to 400%.

広ダイナミックレンジ撮像モードに設定されると、CPU50は、適正露出より2EV露出アンダーになるシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS802)、算出したシャッタースピード及び絞りがスペックにおいて設定可能かどうかの判断を行う(ステップS803)。   When the wide dynamic range imaging mode is set, the CPU 50 calculates a shutter speed and an aperture that are under 2EV exposure from the appropriate exposure (step S802), and determines whether the calculated shutter speed and aperture can be set in the specification. This is performed (step S803).

設定可能な場合は、その算出されたシャッタースピード及び絞りに設定して撮影を行う(ステップS809)。   If it can be set, shooting is performed with the calculated shutter speed and aperture set (step S809).

デジタルカメラ10の最速シャッタースピード及び最小絞り値に達して設定不可能な場合は、CPU50は適正露出より1EV露出アンダーになるシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS804)、算出されたシャッタースピード及び絞りが設定可能かどうかの判断を行う(ステップS805)。   If the maximum shutter speed and minimum aperture value of the digital camera 10 have been reached and cannot be set, the CPU 50 calculates a shutter speed and aperture that will be 1 EV underexposure from the proper exposure (step S804), and the calculated shutter speed and aperture. Is determined whether or not can be set (step S805).

ここで設定可能な場合は、拡大率200%の広ダイナミックレンジ撮像モードの設定にして(ステップS806)、撮影を行う(ステップS809)。   If it can be set here, shooting is performed (step S809) by setting the wide dynamic range imaging mode with an enlargement ratio of 200% (step S806).

さらに設定不可能な場合は、適正露出でのシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS807)、ダイナミックレンジの拡大を行わない通常撮像モードに設定して(ステップS808)、撮影を行う(ステップS809)。   If the setting is impossible, the shutter speed and aperture at the appropriate exposure are calculated (step S807), the normal imaging mode in which the dynamic range is not expanded is set (step S808), and the image is taken (step S809). .

これまでと同様に、撮影後はCCD43の出力信号に対して信号処理が行われるが、デジタル信号処理部47においては、決定されたモードのダイナミックレンジの拡大率に応じた階調変換処理をおこなう(ステップS810)。   As before, signal processing is performed on the output signal of the CCD 43 after photographing, but the digital signal processing unit 47 performs gradation conversion processing according to the dynamic range expansion rate of the determined mode. (Step S810).

このように、露出アンダーで撮影することがシャッタースピード及び絞りのスペック上では設定不可能な場合も、設定可能な範囲で広ダイナミックレンジ撮像を実現することができる。   As described above, even when underexposure shooting cannot be set on the basis of shutter speed and aperture specifications, wide dynamic range imaging can be realized within a settable range.

設定不可能な場合の露出の変更は、1EVずつに限らず、例えば1/3EVずつ適正露出に近くなるようにシャッタースピード及び絞りを算出して、そのシャッタースピード及び絞りが設定可能かを判断してもよい。   The exposure change when it is impossible to set is not limited to 1 EV, but for example, the shutter speed and aperture are calculated so that the appropriate exposure is close to 1/3 EV, and it is determined whether the shutter speed and aperture can be set. May be.

<第4の実施の形態>
本発明に係る第4の実施の形態のデジタルカメラ10の広ダイナミックレンジ撮像モードでは、シャッタースピード及び絞り値が制御限界に達した場合に、NDフィルタを撮影光路中に挿入して撮影を行う。また撮影して得られた画像データから、自動的にダイナミックレンジの拡大率を算出し、算出したダイナミックレンジの拡大率に応じた信号処理を行う。
<Fourth embodiment>
In the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the fourth embodiment of the present invention, when the shutter speed and the aperture value reach the control limits, the ND filter is inserted into the imaging optical path to perform imaging. The dynamic range expansion ratio is automatically calculated from image data obtained by photographing, and signal processing is performed in accordance with the calculated dynamic range expansion ratio.

デジタルカメラ10の内部構成は、図5に示す第2の実施の形態のブロック図と同様であり、積算平均値算出部83、ダイナミックレンジ拡大率算出部84を備えている。   The internal configuration of the digital camera 10 is the same as that of the block diagram of the second embodiment shown in FIG. 5, and includes an integrated average value calculation unit 83 and a dynamic range expansion rate calculation unit 84.

図9は、本発明に係る第4の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing the operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the fourth embodiment of the present invention.

まず十字キー7及びメニュー/OKボタン8を用いて、広ダイナミックレンジ撮像モードに設定する(ステップS901)。広ダイナミックレンジ撮像モードに設定されると、CPU50は適正露出より2EVアンダーの露出に設定し、この露出に対するシャッタースピード及び絞りを算出し(ステップS902)、その算出したシャッタースピード及び絞りがカメラスペック上設定可能かどうか判断する(ステップS903)。   First, the wide dynamic range imaging mode is set using the cross key 7 and the menu / OK button 8 (step S901). When the wide dynamic range imaging mode is set, the CPU 50 sets the exposure under 2 EV from the appropriate exposure, calculates the shutter speed and aperture for this exposure (step S902), and the calculated shutter speed and aperture are in the camera specifications. It is determined whether setting is possible (step S903).

設定可能な場合は、その算出されたシャッタースピード及び絞りに設定して撮影を行う(ステップS906)。   If it can be set, shooting is performed with the calculated shutter speed and aperture set (step S906).

デジタルカメラ10の最速シャッタースピード及び最小絞り値に達して設定不可能な場合は、CPU50はNDフィルタドライバ82を介して撮影光路中にNDフィルタ81を挿入し(ステップS904)、フィルタ挿入状態で適正なシャッタースピード及び絞りを再算出する(ステップS905)。ここではNDフィルタの露光係数が2であり、ステップS902で算出されたシャッタースピード及び絞り値に対して、2段露出オーバーの設定を再算出し、その設定で撮影を行う(ステップS906)。   If the maximum shutter speed and the minimum aperture value of the digital camera 10 have been reached and cannot be set, the CPU 50 inserts the ND filter 81 into the photographing optical path via the ND filter driver 82 (step S904), and the filter is properly inserted. The correct shutter speed and aperture are recalculated (step S905). Here, the exposure coefficient of the ND filter is 2, and the two-stage overexposure setting is recalculated with respect to the shutter speed and aperture value calculated in step S902, and shooting is performed with the setting (step S906).

撮影が行われると、積算平均値算出部83はCCD43から得られた信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算平均値を算出する(ステップS907)。ダイナミックレンジ拡大率算出部84は、この積算平均値の最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出する(ステップS908)。ダイナミックレンジの拡大率は第2の実施の形態と同様に算出できる。   When shooting is performed, the integrated average value calculation unit 83 integrates the signals obtained from the CCD 43 for each of the plurality of divided areas, and calculates an integrated average value for each divided area (step S907). The dynamic range expansion rate calculating unit 84 calculates the dynamic range expansion rate based on the maximum value of the integrated average value (step S908). The expansion rate of the dynamic range can be calculated in the same manner as in the second embodiment.

最後に信号処理を行うが、デジタル信号処理部47においては、積算平均値の最大値から算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じた階調変換処理をおこなう(ステップS909)。   Finally, signal processing is performed. In the digital signal processing unit 47, gradation conversion processing is performed in accordance with the dynamic range expansion rate calculated from the maximum integrated average value (step S909).

ここでは積算平均値を用いたが、積算値の最大値からダイナミックレンジの拡大率を求めてもよい。   Although the integrated average value is used here, the dynamic range expansion rate may be obtained from the maximum integrated value.

このように、露出アンダーで撮影することがシャッタースピード及び絞りのスペック上では設定不可能な場合であっても、NDフィルタを使用することにより、撮影が可能となる。また撮影した画像に対してダイナミックレンジの拡大率を算出し、拡大率に応じた階調変換処理を行うことで、適切なダイナミックレンジの画像を得ることができる。   As described above, even when it is impossible to set the under-exposure shooting according to the shutter speed and the aperture specification, the shooting can be performed by using the ND filter. An image with an appropriate dynamic range can be obtained by calculating the enlargement ratio of the dynamic range for the captured image and performing gradation conversion processing according to the enlargement ratio.

図1は本発明に係るデジタルカメラを斜め前方から見た斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a digital camera according to the present invention as viewed obliquely from the front. 図2はデジタルカメラ10を斜め後方から見た斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the digital camera 10 as viewed obliquely from the rear. 図3は第1の実施の形態のデジタルカメラ10の、内部構成の一例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an internal configuration of the digital camera 10 according to the first embodiment. 図4は第1の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the digital camera 10 of the first embodiment in the wide dynamic range imaging mode. 図5は本発明に係る第2の実施の形態のデジタルカメラ10の、内部構成の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the digital camera 10 according to the second embodiment of the present invention. 図6は本発明に係る第2の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the second embodiment of the present invention. 図7は本発明に係る第3の実施の形態のデジタルカメラ10の、内部構成の一例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the digital camera 10 according to the third embodiment of the present invention. 図8は本発明に係る第3の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the third embodiment of the present invention. 図9は本発明に係る第4の実施の形態のデジタルカメラ10の、広ダイナミックレンジ撮像モードにおける動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation in the wide dynamic range imaging mode of the digital camera 10 according to the fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…デジタルカメラ、22…シャッターボタン、32…十字キー、34…メニュー/OKボタン、38…液晶モニタ、41…光学ユニット、43…CCD、45…アナログ信号処理部、46…A/Dコンバータ、47…デジタル信号処理部、50…CPU、67…メモリインターフェース、68…RAM、69…ROM、81…NDフィルタ、82…NDフィルタドライバ、83…積算平均値算出部、84…ダイナミックレンジ拡大率算出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera, 22 ... Shutter button, 32 ... Cross key, 34 ... Menu / OK button, 38 ... Liquid crystal monitor, 41 ... Optical unit, 43 ... CCD, 45 ... Analog signal processing part, 46 ... A / D converter, 47 ... Digital signal processing unit, 50 ... CPU, 67 ... Memory interface, 68 ... RAM, 69 ... ROM, 81 ... ND filter, 82 ... ND filter driver, 83 ... Integrated average value calculation unit, 84 ... Dynamic range expansion rate calculation Part

Claims (7)

撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、
被写体輝度を測光する測光手段と、
広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段と、
前記測光した被写体輝度に応じた適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御手段と、
NDフィルタを撮像光路中に挿入するか又は撮像光路中から退避する減光制御手段と、を備え、
前記減光制御手段は、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合に、前記NDフィルタを撮像光路中に挿入することを特徴とする撮像装置。
Imaging means for converting a subject image received through the imaging lens into an image signal;
Metering means for metering subject brightness;
When the wide dynamic range imaging mode is selected, correction means for correcting the appropriate exposure so that the exposure is underexposure than the appropriate exposure by the exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range;
Exposure control means for controlling the shutter speed and aperture so as to obtain an appropriate exposure according to the subject brightness measured or an exposure obtained by correcting the appropriate exposure;
A dimming control means for inserting an ND filter into the imaging optical path or withdrawing from the imaging optical path, and
The dimming control means inserts the ND filter into the imaging optical path when at least one of a shutter speed and an aperture by the exposure control means reaches a control limit in the wide dynamic range imaging mode. Imaging device.
本撮像前に前記撮像手段から得られる画像信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算値又は積算平均値を算出する積算手段と、
前記算出した積算値又は積算平均値のうちの最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ算出手段と、を備え、
前記減光制御手段は、それぞれ透過率の異なる複数のNDフィルタを有し、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りが制御限界に達する場合には、前記算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じた透過率のNDフィルタを撮像光路中に挿入することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
Integration means for integrating the image signals obtained from the imaging means before the main imaging for each of the plurality of divided areas, and calculating an integrated value or an integrated average value for each divided area;
Dynamic range calculation means for calculating the expansion rate of the dynamic range based on the maximum value of the calculated integrated value or integrated average value,
The dimming control means includes a plurality of ND filters each having a different transmittance, and when the shutter speed and the aperture by the exposure control means reach a control limit in the wide dynamic range imaging mode, the calculated dynamics The imaging apparatus according to claim 1, wherein an ND filter having a transmittance corresponding to a range expansion rate is inserted into the imaging optical path.
撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像手段と、
被写体輝度を測光する測光手段と、
広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段であって、前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合には、前記ダイナミックレンジの拡大率が小さくなるように適正露出を補正する補正手段と、
前記測光した被写体輝度に基づいて適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを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。
Imaging means for converting a subject image received through the imaging lens into an image signal;
Metering means for metering subject brightness;
When a wide dynamic range imaging mode is selected, a correction unit that corrects the appropriate exposure so that the exposure is underexposure than the proper exposure by exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range, the shutter speed by the exposure control unit And at least one of the diaphragms reaches a control limit, a correction means for correcting an appropriate exposure so that the enlargement ratio of the dynamic range is reduced,
Exposure control means for controlling the shutter speed and aperture so as to obtain an appropriate exposure based on the measured subject brightness or an exposure obtained by correcting the appropriate exposure;
An imaging apparatus comprising:
前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記撮像手段から得られた画像信号の階調変換を行う階調変換手段を備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a gradation conversion unit that performs gradation conversion of an image signal obtained from the imaging unit in the wide dynamic range imaging mode. 前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記撮像手段から得られた画像信号を複数の分割エリア毎に積算し、分割エリア毎の積算値又は積算平均値を算出する積算手段と、
前記算出した積算値又は積算平均値のうちの最大値に基づいてダイナミックレンジの拡大率を算出するダイナミックレンジ算出手段と、を備え、
前記階調変換手段は、前記算出されたダイナミックレンジの拡大率に応じて階調変換することを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
Integration means for integrating the image signals obtained from the imaging means during the wide dynamic range imaging mode for each of a plurality of divided areas, and calculating an integrated value or an integrated average value for each divided area;
Dynamic range calculation means for calculating the expansion rate of the dynamic range based on the maximum value of the calculated integrated value or integrated average value,
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the gradation conversion unit performs gradation conversion in accordance with the calculated enlargement ratio of the dynamic range.
撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像ステップと、
被写体輝度を測光する測光ステップと、
広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正ステップと、
前記測光した被写体輝度に応じた適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御ステップと、
NDフィルタを撮像光路中に挿入するか又は撮像光路中から退避する減光制御ステップと、を備え、
前記減光制御ステップは、前記広ダイナミックレンジ撮像モード時に前記露出制御手段によるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合に、前記NDフィルタを撮像光路中に挿入することを特徴とする撮像方法。
An imaging step of converting a subject image received through the imaging lens into an image signal;
A metering step for metering subject brightness;
When the wide dynamic range imaging mode is selected, a correction step for correcting the appropriate exposure so that the exposure is underexposure than the appropriate exposure by exposure correction according to the expansion ratio of the dynamic range;
An exposure control step for controlling the shutter speed and the aperture so as to obtain an appropriate exposure according to the measured subject brightness or an exposure obtained by correcting the appropriate exposure;
A dimming control step for inserting an ND filter into the imaging optical path or withdrawing from the imaging optical path, and
In the dimming control step, the ND filter is inserted into the imaging optical path when at least one of a shutter speed and an aperture by the exposure control means reaches a control limit in the wide dynamic range imaging mode. Imaging method.
撮像レンズを介して受光した被写体像を画像信号に変換する撮像ステップと、
被写体輝度を測光する測光ステップと、
広ダイナミックレンジ撮像モードが選択されると、ダイナミックレンジの拡大率に応じた露出補正により適正露出よりも露出アンダーになるように適正露出を補正する補正手段であって、前記露出制御ステップによるシャッタースピード及び絞りのうち少なくとも一方が制御限界に達する場合には、前記ダイナミックレンジの拡大率が小さくなるように適正露出を補正する補正ステップと、
前記測光した被写体輝度に基づいて適正露出又は適正露出を補正した露出になるように、シャッタースピード及び絞りを制御する露出制御ステップと、
を備えたことを特徴とする撮像方法。
An imaging step of converting a subject image received through the imaging lens into an image signal;
A metering step for metering subject brightness;
When a wide dynamic range imaging mode is selected, the correction means corrects the appropriate exposure so that the exposure is underexposure than the appropriate exposure by exposure correction according to the enlargement ratio of the dynamic range, and the shutter speed by the exposure control step And when at least one of the diaphragms reaches a control limit, a correction step for correcting an appropriate exposure so that an expansion rate of the dynamic range is reduced,
An exposure control step for controlling the shutter speed and the aperture so as to obtain an appropriate exposure based on the measured subject brightness or an exposure obtained by correcting the appropriate exposure;
An imaging method comprising:
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