JP2010268134A - Imaging device - Google Patents
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Images
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
従来から、露出制御の方法をダイアル等の操作により選択可能に構成された撮像装置が知られている(たとえば特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an imaging apparatus configured such that an exposure control method can be selected by an operation such as dialing (for example, Patent Document 1).
しかしながら、輝度のダイナミックレンジが広く、さらに画面内に太陽等の高輝度被写体が含まれる場合、露光量の制御が困難になるという問題がある。 However, when the luminance dynamic range is wide and a high-luminance subject such as the sun is included in the screen, there is a problem that it is difficult to control the exposure amount.
請求項1に記載の発明による撮像装置は、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する算出手段と、算出された輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、超高輝度に対応する測光領域を超高輝度領域として除外する第1除外手段と、第1除外手段により除外された超高輝度領域以外の測光領域に対応する輝度のうち最大の輝度を第1最大輝度として抽出する第1抽出手段と、抽出された第1最大輝度を基準として露光量を制御する第1制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項5に記載の発明による撮像装置は、被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する第1算出手段と、算出手段により算出された輝度のうちピークを基準として露出値を算出する第2算出手段とを備え、統計的な平均輝度に基づく露出値をEv_meanとし、統計的な平均輝度における標準露光に対応する輝度値をYmeanとし、輝度のうち最大輝度値をYmaxとし、標準露光に対する感度基準点に対応する、出力画像の輝度値をYmとし、出力画像の最大値に対応する輝度値をYsとした場合、第2算出手段は、以下の条件式を用いて、撮像信号を出力画像に変換する輝度値Ymおよび輝度値Ysに依存させることにより、ピークを基準とした露出値をEv_peakとして算出することを特徴とする。
Ev_peak=Ev_mean+log2{(Ymax/Ymean)/(Ys/Ym)}
The imaging apparatus according to the first aspect of the present invention includes a calculating unit that calculates a luminance corresponding to each of a plurality of photometric areas included in the imaging area, and a super high luminance that is higher than a predetermined luminance when the calculated luminance is higher than a predetermined luminance. A first exclusion means for excluding a photometry area corresponding to high brightness as an ultra-high brightness area, and a maximum brightness among the brightnesses corresponding to photometry areas other than the ultra-high brightness area excluded by the first exclusion means is a first maximum It is characterized by comprising first extraction means for extracting as luminance and first control means for controlling the exposure amount with reference to the extracted first maximum luminance.
An image pickup apparatus according to a fifth aspect of the invention includes an image pickup device that picks up a subject image and outputs an image pickup signal, and a first calculation unit that calculates a luminance corresponding to each of a plurality of photometry areas included in the image pickup area. And a second calculation means for calculating an exposure value based on a peak of the luminance calculated by the calculation means, and an exposure value based on the statistical average luminance is defined as Ev_mean, corresponding to the standard exposure at the statistical average luminance The luminance value to be used is Ymean, the maximum luminance value of the luminance is Ymax, the luminance value of the output image corresponding to the sensitivity reference point for standard exposure is Ym, and the luminance value corresponding to the maximum value of the output image is Ys. In this case, the second calculation means uses the following conditional expression to depend on the luminance value Ym and the luminance value Ys for converting the imaging signal into the output image, thereby exposing the exposure value with reference to the peak. Is calculated as Ev_peak.
Ev_peak = Ev_mean + log 2 {(Ymax / Ymean) / (Ys / Ym)}
本発明によれば、所定輝度以上の超高輝度に対応する測光領域以外の測光領域に対応する輝度のうち最大の輝度を第1最大輝度として抽出し、第1最大輝度を基準として露光量を制御することができる。
さらに本発明によれば、以下の条件式を用いて、ピークを基準とした露出値を算出できる。
Ev_peak=Ev_mean+log2{(Ymax/Ymean)/(Ys/Ym)}
According to the present invention, the maximum brightness is extracted as the first maximum brightness among the brightnesses corresponding to the photometry areas other than the photometry area corresponding to the ultrahigh brightness of the predetermined brightness or higher, and the exposure amount is determined based on the first maximum brightness. Can be controlled.
Furthermore, according to the present invention, the exposure value based on the peak can be calculated using the following conditional expression.
Ev_peak = Ev_mean + log 2 {(Ymax / Ymean) / (Ys / Ym)}
−第1の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第1の実施の形態におけるカメラを説明する。図1は電子カメラ100の要部構成を示す図である。電子カメラ100のボディに、撮影レンズL1と絞り201とを備える交換レンズ200が着脱可能に装着されている。電子カメラ100のボディ側には、クイックリターンミラー101、焦点板102、ペンタプリズム103、測光センサ104、測光レンズ105、シャッタ106、撮像素子107、接眼レンズ108および表示部120が設けられている。
-First embodiment-
A camera according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of the
図2は交換レンズ200が装着された電子カメラ100の制御系のブロック図である。図2において、図1に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。電子カメラ100の制御系は、測光センサ104、シャッタ106、撮像素子107、制御回路117、表示部120、操作部121およびメモリカードインタフェース122を備えている。
FIG. 2 is a block diagram of a control system of the
図1を参照して説明すると、交換レンズ200を通過して電子カメラ100に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図1において実線で示すように位置するクイックリターンミラー101で上方へ導かれて焦点板102に結像する。被写体光はさらにペンタプリズム103へ入射される。ペンタプリズム103は、入射された被写体光を接眼レンズ108へ導く一方、測光レンズ105を介して測光センサ104に被写体光を入射させる。
Referring to FIG. 1, subject light that has passed through the
測光センサ104は、交換レンズ200に対して撮像素子107と光学的に等価な位置に配設される。測光センサ104は、測光する被写界領域を複数領域に分割して測光可能な周知の分割測光が可能となるように構成されている。測光センサ104は、撮像素子104a(図5)とA/D変換回路104b(図5)とを含む。撮像素子104aは、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力するCCDやCMOS等の光電変換素子である。A/D変換回路104bは、撮像素子104aから出力された光電変換信号をデジタルの測光信号に変換し制御回路117へ出力する。なお、本実施の形態の測光センサ104は、縦横100画素以上、すなわち数百画素以上(たとえばQVGA程度)の画素数を有するものとする。また、撮像素子104aの撮像面には、それぞれR(赤)、G(緑)およびB(青)のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子104aがカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子104aから出力される画像信号はRGB表色系の色情報を有する。
The
レリーズ後はクイックリターンミラー101が図1の破線で示される位置へ回動し、被写体光がシャッタ106を介して撮像素子107へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。撮像素子107は、受光した被写体光をその強度に応じた画像信号に変換するCCDやCMOSなどの光電変換素子である。撮像素子107から出力された画像信号は、図示しないA/D変換回路等によりデジタル画像信号に変換され、制御回路117へ入力される。なお、撮像素子107の撮像面には、それぞれR(赤)、G(緑)およびB(青)のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子107がカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子107から出力される画像信号はRGB表色系の色情報を有する。
After the release, the quick return mirror 101 is rotated to a position indicated by a broken line in FIG. 1, and subject light is guided to the
制御回路117は、CPUや、ROM、RAM等の周辺回路を備え、電子カメラ100の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御回路117は、露光量算出部117a、露光制御部117b、画像処理部117c、表示制御部117dおよび記録制御部117eを機能的に備える。露光量算出部117aは、前述の測光センサ104から出力された測光信号に基づいて被写体の輝度を算出し、シャッタ速度と絞りの値を演算する。なお、露光量算出部117aについては、後に詳細に説明する。露光制御部117bは、露光量算出部117aにより算出されたシャッタ速度と絞りの値に基づいて、シャッタ106の駆動、および絞り201の駆動を制御する。なお、絞り201は、図示しないインタフェースを介して露光制御部117bにより制御される。このインタフェースは電子カメラ100と交換レンズ200との間で各種の情報通信を行うために設けられる。
The
画像処理部117cは、撮像素子107から入力した画像信号に対して、補間処理、色変換処理、ホワイトバランス処理等の画像処理を施して画像データ(RAWデータ)を生成する。図3に示すように、画像処理部117cは、撮影画像メモリ151、階調変換部152、γカーブ記録部153を機能的に備える。撮影画像メモリ151は、撮像素子107から入力した画像信号を一時的に格納する揮発性メモリである。階調変換部152は、後述するように画像信号に対応するリニア画像データに対してγ変換処理を施して画像データを生成する。γカーブ記録部153は、図4に示す入力輝度(入力した画像データの輝度)を画像出力値に変換するγカーブを、LUT形式(変換LUT)にて記録している。階調変換部152がリニア画像データに対してγ変換処理を施す際には、この変換LUTを参照する。図4に示すγカーブは、たとえば、入力輝度の飽和レベルYsを画素出力値255に変換し、標準露光量に相当する輝度値(感度基準点レベル)Ymを画素値118に変換するような指数特性を持つものとする。なお、このγカーブは一般的には任意の形状に設定可能であり、γカーブの形状が決定されると、飽和レベルYsと感度基準点レベルYmの比(=Ys/Ym)は一定値に定まる。
The
表示制御部117dは、表示部120を駆動する回路である。表示部120はたとえば液晶表示パネルであり、再生モードにおいて、メモリカード123に記録されている画像データに基づいて画像処理部117cで作成された表示データの表示を行う。また、表示部120は、いわゆるライブビュー画像を表示するように構成されている。ライブビューとは、レリーズ前にクイックリターンミラー10を上方に跳ね上げて撮像素子107で撮像した画像をリアルタイムに表示部120に表示する表示形態である。
The
記録制御部117eは、画像処理部117cにより生成された画像データにヘッダ情報等の付加情報を付加した画像ファイルを生成して、後述するメモリカード123に記録する。
The
メモリカードインタフェース122は、メモリカード123が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース122は、記録制御部117eの制御に基づいて、画像データをメモリカード123に書き込んだり、メモリカード123に記録されている画像データを読み出す。メモリカード123はコンパクトフラッシュ(登録商標)やSDカードなどの半導体メモリカードである。
The
操作部121は、ユーザの操作を受け付けるスイッチである。操作部121には、電源スイッチ、レリーズスイッチ、後述する超高輝度を除去するための閾値を設定する輝度設定スイッチ121a、ISO感度を設定するための感度設定スイッチ121bなどが含まれる。
The
次に、図面を参照しながら露出量算出処理について説明する。
図5に示すように、露光量算出部117aは、ホワイトバランス調整部(以下、WB調整部と呼ぶ)13、画素輝度値算出部14、所定輝度設定部141、超高輝度部除去部142、変換情報作成部15、通常測光輝度算出部16、最大輝度算出部17、ISO感度設定部18および露光値算出部19を備える。
Next, the exposure amount calculation process will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 5, the exposure
WB調整部13は、測光センサ104のA/D変換回路104bでデジタル信号に変換された測光信号を入力し、測光信号に対してR,G,B各色の重み付け加算を行い視感度に相当する画像信号を生成する。画素輝度算出部14は、WB調整部13から入力した画像信号の信号強度に応じて輝度値を算出する。このとき、画素輝度算出部14は、各画素の信号強度を輝度値に変換する変換テーブルを参照する。この変換テーブルは、変換情報作成部15により作成される。変換テーブルには焦点板102の拡散性と、撮像素子104aにより撮像を行ったときの撮影レンズL1のF値および射出瞳位置(PO値)とに応じて、画素毎に異なる補正値が記録されている。この変換テーブルは、種々の条件にて実験を行った結果に基づいて作成される。なお、撮影レンズL1のF値とPO値とは、図示しないインタフェースを介して、レンズ情報として露光量算出部117aに入力される。このインタフェースは、上述したように電子カメラ100と交換レンズ200との間で各種の情報通信を行うために設けられる。
The
所定輝度設定部141は、輝度閾値Ythを設定する。この輝度閾値Ythは、予め定められている所定値(たとえばBv14相当なら56000Cd/m^2)であり、後述する超高輝度部除去部142が超高輝度の画素輝度値を除去する際に用いられる。なお、輝度閾値Ythは、ユーザにより設定されたBv値に対応する値であってもよい。この場合、ユーザは操作部121の輝度設定スイッチ121aを操作して、たとえばBv14〜Bv16の範囲に含まれるBv値を設定する。そして、所定輝度設定部141は予め所定のメモリ(不図示)に記録されているテーブル等を参照して、設定されたBv値に対応する輝度閾値Ythを選択すればよい。
The predetermined
超高輝度部除去部142は、画素輝度算出部14により算出された画素毎の輝度値(画素輝度値)に対して、上記の輝度閾値Yth以上の超高輝度の画素輝度値を除去する。たとえば、図6(a)に示すように、被写界領域に太陽等の超高輝度領域を含むような場合に、太陽あるいは太陽とその極近傍を含めた領域Reが除去されるように輝度閾値Ythが設定される。その結果、図6(b)のヒストグラムにおいて斜線で示す高輝度領域、すなわち輝度閾値Yth以上の画素輝度値が除去される。
The super high luminance part removing unit 142 removes the super high luminance pixel luminance value equal to or higher than the above luminance threshold Yth from the luminance value (pixel luminance value) for each pixel calculated by the pixel
通常測光輝度算出部16は、後述するように、画素輝度算出部14により算出された輝度値から超高輝度部除去部142により除去された輝度値以外の輝度値を用いて、公知の中央重点測光やマルチ測光等(以後、通常測光と呼ぶ)により通常測光輝度値Ymeanを算出する。最大輝度算出部17は、画素輝度算出部14により算出された輝度値から超高輝度部除去部142により除去された輝度値以外の輝度値の中から最大輝度値Ymaxを算出する。露光値算出部19は、通常測光輝度算出部16により算出された通常測光輝度値Ymeanに基づいて、通常測光露出値Ev_meanを算出する。また、露光値算出部19は、通常測光露出値Ev_meanと、最大輝度算出部17で算出された最大輝度値Ymaxとに基づいて、ピーク基準の露出値Ev_peakを算出する。ISO感度設定部18は、ユーザによる操作部121のISO感度設定スイッチ121bの操作に基づいてSv値を算出する。
As will be described later, the normal photometric
−通常測光−
通常測光輝度算出部16は、上述したように公知の中央重点測光やマルチ測光等の統計的な平均輝度値に基づいた手法を用いて通常測光輝度Ymeanを算出する。通常測光輝度Ymeanは被写体の標準反射に相当する値、もしくは標準反射に近い基準に相当する値である。通常輝度算出部16は、上述したように測光センサ104の被写界領域のうち複数に分割されたそれぞれの領域(分割領域)ごとに輝度値を算出する。たとえば中央重点測光を用いる場合は、通常測光輝度算出部16は、複数の分割領域のうち被写界領域の中央部に位置する領域に対応する輝度値に所定の重み付け係数を乗じる。そして、通常測光輝度算出部16は、被写界領域の全領域の輝度値の平均を算出することにより通常測光輝度Ymeanを得る。
-Normal metering-
The normal photometric
また、マルチ測光を用いる場合、通常測光輝度算出部16は、被写界領域全体の平均輝度値を算出する。そして、通常測光輝度算出部16は、所定のロジックに従って、たとえば平均輝度値と分割領域のそれぞれの輝度値のうちの最大輝度値とに基づく輝度値、平均輝度値、平均輝度値と最小輝度値とに基づく輝度値のいずれかを通常測光輝度値Ymeanとして算出する。上記の各輝度値のうちいずれの輝度値を通常測光輝度値Ymeanとするかは、平均輝度値と分割領域の輝度値との大小および被写界領域における分割領域の位置、最大輝度値、最大輝度値と最小輝度値との差分等に基づいて決定される。
When multi-photometry is used, the normal photometric
露光値算出部19は、以下の露出の関係式(1)を用いて露光値Lvを算出する。
Av+Tv=Ev=Lv=Sv+Bv ・・・(1)
The
Av + Tv = Ev = Lv = Sv + Bv (1)
なお、Svは、ISO感度設定部18から入力した値であり、ユーザのISO感度設定スイッチ121bの操作により、たとえばISO100に設定された場合、Svの値は5となる。Bvは、輝度Bの対数(B=3.4×2^Bv)で決定される値である。Avは、F値の対数(F=1.4^Av)で決定される値である。Tvは、露出時間Tの対数(T=1/2^Tv)で決定される値である。
Note that Sv is a value input from the ISO
露光値算出部19は、通常測光輝度Ymeanに対応して決定したBv値と、ISO感度設定部18から入力したSv値とを用いて、式(1)に基づいて通常測光露出値Ev_mean(=Lv=Sv+Bv)を算出する。
The exposure
−ハイライト基準測光−
ハイライト基準測光においては、入力画素の最大輝度値が飽和レベルYsとなるように、すなわち入力輝度のピークを基準として露出制御が行われる。最大輝度算出部17は、測光信号に対応する画像信号に基づいて、超高輝度が除去(除外)された画素輝度値の中から最大輝度値Ymaxを算出(抽出)する。露光値算出部19は、最大輝度値Ymaxが飽和レベルYsと一致するように露出値Ev_peakを算出する。上述したようにγカーブ記録部153に記録されているγカーブの形状が一定に決まっている、すなわち比(Ys/Ym)が一定に決まっているので、通常測光露出値Ev_meanとピーク基準の露出値Ev_peakとの比をRとして、以下の関係式(2)の関係がある。
R=(Ymax/Ymean)/(Ys/Ym)=2^{(Ev_peak)/(Ev_mean)} ・・・(2)
-Highlight standard metering-
In highlight reference photometry, exposure control is performed so that the maximum luminance value of the input pixel becomes the saturation level Ys, that is, with reference to the peak of input luminance. The maximum
R = (Ymax / Ymean) / (Ys / Ym) = 2 ^ {(Ev_peak) / (Ev_mean)} (2)
輝度のダイナミックレンジが広い被写体では、(Ymax/Ymean)>(Ys/Ym)の関係が成り立つので、上記の式(2)において、露光量の比Rが1より大きい、すなわち(Ev_peak>Ev_mean)の関係が成立する。したがって、露光値算出部19は、輝度のダイナミックレンジが広い被写体の露光値Evを大きく、すなわち露光量が減るようにピーク基準の露出値Ev_peakを算出する。露光値算出部19は、通常測光輝度値Ymeanと通常測光露出値Ev_meanとに基づいて、上記の関係式(2)に基づく以下の関係式(3)を用いてピーク基準の露出値Ev_peakを算出する。
Ev_peak=Ev_mean+log2{(Ymax/Ymean)>(Ys/Ym)} ・・・(3)
In a subject having a wide luminance dynamic range, the relationship (Ymax / Ymean)> (Ys / Ym) is established. Therefore, in the above equation (2), the exposure amount ratio R is larger than 1, that is, (Ev_peak> Ev_mean). The relationship is established. Therefore, the exposure
Ev_peak = Ev_mean + log 2 {(Ymax / Ymean)> (Ys / Ym)} (3)
ピーク基準の露出値Ev_peakが算出されると、露光値算出部19は、絞りの値とシャッタ速度とを決定し、露出制御部117aに対して絞り201とシャッタ106の駆動を制御させる。そして、撮像素子107により画像信号が取得され、撮影画像メモリ153に格納される。画像処理部117cは、格納された画像信号に対して公知の補間処理と色変換処理とを施して、R面G面B面のリニア画像データを生成する。そして、画像処理部117cにより、輝度Y(=αR+βG+γB)で輝度面画像データが合成される。すなわち、階調変換部152は、γカーブ記録部153に記録されている変換LUTを参照して、図4に示すγカーブを用いてリニア画像データに対してγ変換処理を施す。その結果、最大輝度値Ymaxが飽和レベルYs(8bitの画像ならば画像出力値255)に対応付けられた画像データが得られる。
When the peak reference exposure value Ev_peak is calculated, the
図7に示す輝度度数分布(ヒストグラム)を参照しながら説明する。図7(a)には輝度のダイナミックレンジが狭い被写体のヒストグラム、図7(b)には輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体のヒストグラムを示す。図7(c)には輝度のダイナミックレンジが狭い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラム、図7(d)には輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラムを示す。なお、図7(c)、(d)に示すヒストグラムにおいては、輝度面画像データの輝度値の最大値を「4095」で表している。 This will be described with reference to the luminance frequency distribution (histogram) shown in FIG. FIG. 7A shows a histogram of a subject with a narrow luminance dynamic range, and FIG. 7B shows a histogram of a subject with a relatively wide luminance dynamic range. FIG. 7C shows a histogram of luminance plane image data corresponding to a subject with a narrow luminance dynamic range, and FIG. 7D shows a histogram of luminance plane image data corresponding to a subject with a relatively wide luminance dynamic range. Show. In the histograms shown in FIGS. 7C and 7D, the maximum luminance value of the luminance plane image data is represented by “4095”.
図7(a)のヒストグラムにおける度数のピークP1は、図7(c)のヒストグラムにおける度数のピークP4に対応する。すなわち、画像データにおいて被写体の輝度の階調性が保存されている。また、図7(b)のヒストグラムにおける度数のピークP2およびP3は、図7(d)のヒストグラムにおける度数のピークP5およびP6にそれぞれ対応している。さらに、図7(c)、(d)において、被写体の最大輝度値Ymaxが、輝度面画像データの輝度値の最大値「4095」に対応するようになる。したがって、輝度のダイナミックレンジが広い被写体であっても、高輝度の階調性を保存することができる。 The frequency peak P1 in the histogram of FIG. 7A corresponds to the frequency peak P4 in the histogram of FIG. That is, the luminance gradation of the subject is stored in the image data. Moreover, the frequency peaks P2 and P3 in the histogram of FIG. 7B correspond to the frequency peaks P5 and P6 in the histogram of FIG. 7D, respectively. Further, in FIGS. 7C and 7D, the maximum luminance value Ymax of the subject corresponds to the maximum luminance value “4095” of the luminance plane image data. Therefore, high luminance gradation can be preserved even for a subject having a wide luminance dynamic range.
表示制御部117dは、上述したようにして生成された画像データに対応する画像を表示部120に表示させる。また、記録制御部117eは、上述したようにして生成された画像データを、メモリカードインタフェース122を介してメモリカード123に記録させる。
The
以上で説明した第1の実施の形態の電子カメラによれば、以下の作用効果が得られる。
画素輝度値算出部14は、マルチ測光により、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出し、超高輝度部除去部142は、算出された輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、超高輝度に対応する画素を超高輝度領域として除外するようにした。そして、最大輝度算出部17は、超高輝度部除去部142により除外された超高輝度領域以外の画素に対応する輝度のうち最大輝度値Ymaxを抽出し、露光値算出部19は、最大輝度値Ymaxを基準として露光量を制御するようにした。したがって、太陽等の超高輝度を測光対象から除外して、被写界領域内の残りの領域について最大輝度値を基準として露光量が制御できるので、困難な露光量制御をせずに、高輝度の階調性を保存した画像データを取得できる。
According to the electronic camera of the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
The pixel luminance
−第2の実施の形態−
図面を参照して、本発明の第2の実施の形態による電子カメラ100を説明する。以下の説明では、第1の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第1の実施の形態と同じである。本実施の形態では、撮像画角内に太陽等の超高輝度被写体とは別に点光源や正反射の点に近い高輝度被写体の像が含まれる場合、わずかな白飛びを許容して輝度の飽和レベルを設定する点で、第1の実施の形態と異なる。
-Second Embodiment-
An
図8に示すように、最大輝度算出部17は、ヒストグラム作成部20および許容白飛び率設定部21を含む。ヒストグラム作成部20は、測光センサ104から入力した測光信号に基づいて、ヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、横軸に画素の輝度値、縦軸に度数を表す。許容白飛び率設定部21は、白飛び率δの値(たとえば0.01パーセント等の固定値)を設定する。なお、白飛び率δの値は、ユーザにより設定可能としてもよい。この場合、ユーザは、操作部121を操作して白飛び率δの値を設定する。
As shown in FIG. 8, the maximum
最大輝度算出部17は、ヒストグラム作成部20により作成されたヒストグラムと、白飛び率設定部21により設定された白飛び率δとを用いて、補正最大輝度値Ymax_hを算出する。すなわち、最大輝度算出部17は、超高輝度部除去部142により除去された画素以外の全画素の度数の総和に白飛び率δを乗じた度数に相当する画素を、その輝度値が高い順に高輝度領域として除外する。そして、最大輝度算出部17は、除外されていない残りの画素が有する輝度値のうち最大の輝度値を補正最大輝度値Ymax_hとして算出する。図9(b)には、最大輝度値Ymaxと補正最大輝度値Ymax_hとの関係を示す。図9(b)の斜線で表された領域が白飛び率δに応じて除外される画素を示す。なお、白飛び率δが0の場合は、補正最大輝度値Ymax_hと最大輝度値Ymaxとの値は等しくなる。
The maximum
露光値算出部19は、第1の実施の形態において説明した関係式(3)において、最大輝度値Ymaxを補正最大輝度値Ymax_hに置き換えて、ピーク基準の露出値Ev_peakを算出する。以後、第1の実施の形態と同様にして、露光値算出部19は、絞りの値とシャッタ速度とを決定し、露出制御部117aは絞り201とシャッタ106の駆動を制御する。その結果、輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラムは、図9(c)に示すようなヒストグラムとなる。すなわち、白飛び率δに応じて補正された補正最大輝度値Ymax_hが、図9(a)に示す飽和レベルYsに対応付けられる。
The
以上で説明した第2の実施の形態の電子カメラによれば、第1の実施の形態の電子カメラで得られた作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
最大輝度算出部17は、最大輝度値Ymaxと白飛び率δとに基づいて、高輝度に対応する画素を高輝度領域として除外し、白飛び率δに基づいて除外された高輝度領域以外の画素に対応する輝度のうち最大の輝度を補正最大輝度値Ymax_hとして抽出するようにした。そして、露光値算出部19は、補正最大輝度値Ymax_hを基準として露光量を制御するようにした。したがって、点光源や、たとえば車のバンパー等で正反射されたわずかな高輝度を基準にして露光量を算出することにより、全体としてアンダー気味の画像となることを防ぐことができる。
According to the electronic camera of the second embodiment described above, the following functions and effects can be obtained in addition to the functions and effects obtained by the electronic camera of the first embodiment.
The maximum
以上で説明した第1および第2の実施の形態における電子カメラ100を、以下のように変形できる。
The
(1)露光量算出部117aは、所定輝度設定部141および超高輝度部除去部142を備えない場合であってもよい。この場合、最大輝度算出部17は、画素輝度値算出部14により算出された輝度を用いて最大輝度値Ymaxを算出し、露光値算出部19は上述した式(3)を用いてピーク基準の露出値Ev_peakを算出すればよい。
(1) The exposure
(2)露光値算出部117aは、測光センサ104からの測光信号を用いて各種露出値を算出するものに代えて、撮像素子107からの画像信号を用いて露出値を算出するようにしてもよい。その結果、ライブビューモードが設定されている場合、すなわちクイックリターンミラー101が図1の破線で示す位置に回動されている場合であっても、露光値算出部117aは露出値の算出が可能となる。
(2) The exposure
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as the characteristics of the present invention are not impaired, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also within the scope of the present invention. included. The embodiments and modifications used in the description may be configured by appropriately combining them.
16 通常測光輝度算出部、 17 最大輝度算出部、 19 露光値算出部、
104 測光センサ、 117a 露光量算出部、 121 操作部、
141 所定輝度設定部、 142 超高輝度部除去部
16 Normal photometric luminance calculation unit, 17 Maximum luminance calculation unit, 19 Exposure value calculation unit,
104 photometric sensor, 117a exposure amount calculation unit, 121 operation unit,
141 Predetermined luminance setting unit, 142 Ultra-high luminance unit removing unit
Claims (5)
前記算出された前記輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、前記超高輝度に対応する前記測光領域を超高輝度領域として除外する第1除外手段と、
前記第1除外手段により除外された前記超高輝度領域以外の前記測光領域に対応する前記輝度のうち最大の輝度を第1最大輝度として抽出する第1抽出手段と、
前記抽出された前記第1最大輝度を基準として露光量を制御する第1制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。 Calculating means for calculating the luminance corresponding to each of the plurality of photometric areas included in the imaging area;
A first excluding unit that excludes the photometric area corresponding to the ultra-high brightness as an ultra-high brightness area when the calculated brightness is an ultra-high brightness of a predetermined brightness or higher;
First extraction means for extracting the maximum brightness among the brightnesses corresponding to the photometric areas other than the ultra-high brightness area excluded by the first exclusion means as first maximum brightness;
An imaging apparatus comprising: a first control unit configured to control an exposure amount based on the extracted first maximum luminance.
前記第1最大輝度と所定除外率とに基づいて、高輝度に対応する前記測光領域を高輝度領域として除外する第2除外手段と、
前記第2除外手段により除外された前記高輝度領域以外の前記測光領域に対応する前記輝度のうち最大の輝度を第2最大輝度として抽出する第2抽出手段と、
前記抽出された前記第2最大輝度を基準として露光量を制御する第2制御手段とをさらに備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
Second exclusion means for excluding the photometric area corresponding to high brightness as a high brightness area based on the first maximum brightness and a predetermined exclusion rate;
Second extraction means for extracting the maximum brightness among the brightness corresponding to the photometric areas other than the high brightness area excluded by the second exclusion means as second maximum brightness;
An image pickup apparatus, further comprising: a second control unit that controls an exposure amount on the basis of the extracted second maximum luminance.
前記所定除外率の設定操作を受け付けるための第1操作部材をさらに備えることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
An imaging apparatus, further comprising a first operation member for receiving an operation for setting the predetermined exclusion rate.
前記所定輝度の設定操作を受け付けるための第2操作部材を有する設定手段をさらに備えることを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
An imaging apparatus, further comprising: a setting unit having a second operation member for receiving the setting operation of the predetermined luminance.
撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する第1算出手段と、
前記算出手段により算出された前記輝度のうちピークを基準として露出値を算出する第2算出手段とを備え、
統計的な平均輝度に基づく露出値をEv_meanとし、
前記統計的な平均輝度における標準露光に対応する輝度値をYmeanとし、
前記輝度のうち最大輝度値をYmaxとし、
前記標準露光に対する感度基準点に対応する、出力画像の輝度値をYmとし、
前記出力画像の最大値に対応する輝度値をYsとした場合、前記第2算出手段は、以下の条件式を用いて、前記撮像信号を前記出力画像に変換する前記輝度値Ymおよび前記輝度値Ysに依存させることにより、前記ピークを基準とした前記露出値をEv_peakとして算出することを特徴とする撮像装置。
Ev_peak=Ev_mean+log2{(Ymax/Ymean)/(Ys/Ym)} An image sensor that captures a subject image and outputs an image signal;
First calculating means for calculating luminance corresponding to each of a plurality of photometric areas included in the imaging area;
Second calculating means for calculating an exposure value based on a peak of the luminance calculated by the calculating means;
Let Ev_mean be the exposure value based on the statistical average brightness,
The luminance value corresponding to the standard exposure at the statistical average luminance is Ymean,
The maximum luminance value among the luminances is Ymax,
The luminance value of the output image corresponding to the sensitivity reference point for the standard exposure is Ym,
When the luminance value corresponding to the maximum value of the output image is Ys, the second calculation means uses the following conditional expression to convert the imaging signal into the output image, the luminance value Ym and the luminance value. An imaging apparatus characterized by calculating the exposure value based on the peak as Ev_peak by making it depend on Ys.
Ev_peak = Ev_mean + log 2 {(Ymax / Ymean) / (Ys / Ym)}
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013021658A (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-31 | Canon Inc | Imaging device and control method of the same |
JP2018097870A (en) * | 2016-12-08 | 2018-06-21 | 株式会社モルフォ | Image processing apparatus, electronic apparatus, image processing method, and program |
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-
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- 2009-05-13 JP JP2009116724A patent/JP2010268134A/en active Pending
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