CN111835980A - 摄像设备及其控制方法以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法以及存储介质。该摄像设备包括：指示部件，其能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示；测光部件，用于对被摄体的明度进行测光；计算部件，用于基于测光结果来计算摄像时的曝光参数的值；获取部件，用于获取与摄像镜头相关的信息；以及控制部件，用于在利用发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算部件，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。

Description

摄像设备及其控制方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于在摄像设备上使用闪光灯进行摄像的情况下控制曝光的技术。
背景技术
许多数字照相机具有使用闪光灯的协调发光来进行拍摄的闪光摄像功能。闪光灯具有可以被应用发光控制的最小光量，并且不能发射比该最小光量小的光量的光。因此，当在设置了明亮的f值以及与高ISO速度相对应的感光度的状态下使用闪光灯进行摄像时，图像可能变得比适当亮度更亮，也就是说曝光过度。为了防止该现象，在闪光灯进行主发光之前进行旨在对主发光量应用光控制的预发光，并且基于预发光下的被摄体的明度，使ISO速度降低或使光圈缩窄与在最小发光的情况下发生的曝光过度相对应的量；以这种方式，防止曝光过度。该方法被称为例如“安全FE”。
该安全FE具有如下的问题：在半按下快门按钮时(在发出用于摄像准备操作的指示时)呈现给用户的曝光参数(f值、ISO速度和快门速度)与实际摄像中使用的曝光参数不同。
在使用从透镜焦距和调焦透镜位置获得的聚焦距离信息来限制曝光参数的极限(限制ISO速度的上限值或f值的最小值)的情况下，可以向用户呈现在用户半按下快门按钮时不会导致曝光过度的使用闪光灯的摄像所用的曝光参数。日本特开2007-243714讨论了基于变焦/聚焦位置来设置感光度的技术。
然而，为了基于聚焦距离信息确定曝光参数，聚焦距离信息需要具有可靠值。在可以相对于数字照相机拆卸和安装的镜头内，参考作为设计值所保持的距离转换数据，从焦距和调焦透镜的位置获得聚焦距离。只要该距离转换数据正确就不会产生问题；然而，在距离信息的分辨率差或者在设计精度不足够高的情况下，作为数字照相机***，基于聚焦距离信息来确定曝光参数是不适当的。
发明内容
鉴于上述问题作出本发明，并且向用户通知在进行使用闪光灯的摄像时使得被摄体适当的曝光参数。
根据本发明的第一方面，提供一种摄像设备，包括：指示部件，其能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示；测光部件，用于对被摄体的明度进行测光；计算部件，用于基于所述测光部件的测光结果来计算摄像时的曝光参数的值；获取部件，用于获取与摄像镜头相关的信息；以及控制部件，用于在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算部件，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
根据本发明的第二方面，提供一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括指示部件，所述指示部件能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示，所述控制方法包括：对被摄体的明度进行测光；基于所述测光的测光结果来对摄像时的曝光参数的值进行计算；获取与摄像镜头相关的信息；以及在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
根据本发明的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行摄像设备的控制方法的各步骤的程序，所述摄像设备包括指示部件，所述指示部件能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示，所述控制方法包括：对被摄体的明度进行测光；基于所述测光的测光结果来对摄像时的曝光参数的值进行计算；获取与摄像镜头相关的信息；以及在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
通过以下参考附图对典型实施例的描述，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出作为本发明的摄像设备的第一实施例的数字照相机的框图。
图2是示出第一实施例中的用于确定数字照相机上的静止图像拍摄时所用的曝光参数的操作的流程图。
图3是示出图2的步骤S213中的用于确定摄像曝光参数的操作的流程图。
图4是示出基于镜头信息不仅切换曝光参数还切换摄像方法的操作的流程图。
图5是示出第二实施例中的用于确定摄像曝光参数的操作的流程图。
图6是用于描述第二实施例中的步骤S211的操作的流程图。
图7是用于描述第二实施例中的步骤S212的操作的流程图。
图8是用于描述第三实施例中的步骤S211的操作的流程图。
图9是用于描述第三实施例中的步骤S212的操作的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述实施例。注意，以下实施例不旨在限制所要求保护的发明的范围。尽管实施例中描述了多个特征，但并不对需要所有这些特征的发明构成限制，并且可以根据需要组合多个这些特征。此外，在附图中，相同的附图标记被给予相同或相似的结构，并且省略其重复描述。
(第一实施例)
图1是示出作为本发明的摄像设备的第一实施例的数字照相机100(下文中被称为照相机100)的结构的框图。
照相机MPU 101是用于控制照相机100的整体操作的微型计算机。照相机MPU 101通过执行预先存储在ROM 130中的控制程序来控制照相机100的整体。已知设计参数等的信息也被预先保持在ROM 130中。RAM 131用于展开存储在ROM 130中的控制程序，并用于暂时存储执行控制程序所需要的各种类型的数据和参数。
镜头单元(摄像镜头)300包括用于在图像传感器102上形成入射光束的图像的光学***，并且具有光圈调整机构和焦点调整机构。图像传感器102是将来自被摄体的反射光转换为电信号的、诸如CCD和CMOS传感器等的图像传感器。定时信号生成电路103生成使图像传感器102操作所需的定时信号。A/D转换器104将从图像传感器102读出的模拟图像信号转换为数字图像数据。存储器控制器105例如控制存储器132的读取和写入以及缓冲存储器106的刷新操作。图像显示单元107显示缓冲存储器106中存储的图像数据，并且还以在图像数据上叠加的形式显示当前摄像模式和曝光参数的数字值、以及表示各种类型的设置状态的图标等。
接口108是用于连接至诸如存储卡和硬盘等的记录介质109以及未示出的无线通信单元的接口。为了改变经由镜头单元300入射的光束的光路的目的，马达控制单元110根据来自照相机MPU 101的信号来控制未示出的马达以使未示出的镜向上/下。当镜向上时，经由镜头单元300入射的光束被引导至图像传感器102等，而当镜向下时，经由镜头单元300入射的光束被引导至测光传感器113等。
根据来自照相机MPU 101的信号，快门控制单元111控制布置在图像传感器102的前方并在遮光状态和曝光状态之间切换图像传感器102的未示出的快门。
基于测光传感器113(其中，摄像画面的内部被分成多个区域)的输出，测光单元112向照相机MPU 101输出作为各个区域的测光结果的测光值。基于各个区域的测光值，照相机MPU 101进行用于确定作为摄像时的曝光参数的例如AV(f值)、TV(快门速度)和ISO(摄像感光度)的曝光计算。此外，照相机MPU 101还基于在内置闪光灯119或外部闪光灯120相对于被摄体进行了预备发光(预发光)时从测光单元112输出的测光值，来计算对被摄体照明的内置闪光灯119(发光器)或外部闪光灯120(发光器)的利用发光的摄像时的发光量。
镜头控制单元114根据来自照相机MPU 101的信号，通过控制未示出的透镜驱动马达和光圈驱动马达来针对镜头单元300进行焦点调整和光圈调整。镜头控制单元114还根据来自照相机MPU 101的信号，从镜头单元300获取镜头信息。
基于在摄像画面内部包括多个焦点检测区域的焦点检测传感器的输出，焦点检测单元115向照相机MPU 101输出各个焦点检测区域的散焦量。照相机MPU 101基于从焦点检测单元115输出的散焦量，指示镜头控制单元114执行焦点调整操作。
姿势检测单元116包括例如加速度传感器，并且基于重力方向检测照相机100的姿势。
操作单元117包括接受针对摄像准备操作和摄像操作的开始指示的释放按钮。当通过释放按钮的第一行程(半按下)接通开关SW1时，照相机MPU 101使诸如焦点检测操作和测光操作等的摄像准备操作开始。另一方面，当通过释放按钮的第二行程(全按下)接通开关SW2时，照相机MPU 101使摄像操作开始。注意，当开关SW1从接通状态变化为断开状态时，照相机MPU 101使用内部设置的计时器来测量从开关SW1进入断开状态起经过的时间段。此外，操作单元117包括自动照射角度确定开关，该自动照射角度确定开关用于在执行和不执行用于自动确定使用反射(bounce)光的摄像时的最佳照射方向的功能之间进行切换。
在使用内置闪光灯119时，发光控制单元118根据来自照相机MPU 101的信号，对预发光(预备发光)和主发光等的发光模式进行控制并控制发光量。发光控制单元118还进行如下的切换控制，在该切换控制中，确定内置闪光灯119和外部闪光灯120中的一个作为与来自照相机MPU 101的信号相对应的控制的对象。此外，发光控制单元118经由通信与外部闪光灯120交换信息。
接着，图2是示出本实施例中的用于确定照相机100上的静止图像拍摄时所用的曝光参数的操作的流程图。
在步骤S201中，当照相机MPU 101经由操作单元117上的用户操作而接受到接通开关SW1的输入时，判断设置是否被配置为进行使用内置闪光灯119或外部闪光灯120的摄像。此外，还判断内置闪光灯119和外部闪光灯120是否处于可以发光的状态。
当在步骤S201中设置被配置为在不使用内置闪光灯119或外部闪光灯120的情况下进行不使用发光的摄像时，处理前进到步骤S202。在步骤S202中，照相机MPU 101基于测光单元112中的测光结果来确定摄像曝光参数(AV、TV、ISO等)。此时，使用所谓的程序图，通过该程序图，测光单元112中的测光结果用作输入，并且摄像曝光参数用作输出。在步骤S202中，使用针对无闪光灯发光的情况的程序图。在步骤S203中，当维持接通操作单元117的开关SW1的用户输入时，照相机MPU 101在图像显示单元107上显示在步骤S202中确定的摄像曝光参数。当用户进行了用于接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S204。当操作单元117上的用户操作是一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略在步骤S203中的显示。在步骤S204中，进行静止图像拍摄操作，并且照相机MPU 101将从图像传感器102读出的图像数据传送至未示出的显像处理***的各单元，对图像数据进行显像，并且经由接口108将图像数据传送至记录介质109或无线通信单元。
在步骤S201中使用利用内置闪光灯119或外部闪光灯120的发光的摄像的情况下，处理前进到步骤S205。这里，在本摄像中使用的闪光灯被称为“发光闪光灯”。在步骤S205中，照相机MPU 101经由镜头控制单元114从镜头单元300获取镜头信息。
在步骤S206中，照相机MPU 101判断在步骤S205中获取的镜头信息中包括的“到聚焦位置的距离信息”(到被摄体的距离信息)是否正确。使用在步骤S205中获取的镜头信息中包括的“距离信息正确性信息”，或者使用由照相机MPU 101参考的ROM 130中的透镜ID组与镜头信息中包括的透镜ID之间的一致性，来判断“到聚焦位置的距离信息”是否正确。
注意，到被摄体的距离信息可以是基于与到聚焦位置的距离信息的标准不同的标准而获得的距离信息。例如，可以允许采用如下的结构：基于配备有相位差像素的相位差传感器(包括在摄像面上配备有相位差像素的图像传感器)，通过该相位差传感器获取到的被摄体的散焦量被转换为到被摄体的距离信息。此外，可以使用任何方法获得到被摄体的距离信息，只要遍及整个照相机***，针对该信息设置共同的标准即可。
如果在步骤S206中判断表示“不正确的距离信息”，则处理前进到步骤S207。在步骤S207中，与步骤S202相同，确定摄像曝光参数(AV、TV、ISO等)。此时，使用针对闪光灯发光的情况的程序图。在步骤S208中，与步骤S203相同，将步骤S207中确定的曝光参数显示在图像显示单元107上。当用户进行了用于接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S209。当操作单元117上的用户操作是用以一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略在步骤S208中的显示。
在步骤S209中，MPU 101使发光闪光灯发射预定的预发光量的光并同时使图像传感器102曝光，并且还通过测光单元112的测光来测量预发光对被摄体的影响的程度。在步骤S210中，基于步骤S209的测量结果，进行计算以确定要使用多少发光来作为在静止图像拍摄时所用的主发光量。如果步骤S210中获得的主发光量小于发光闪光灯的最小发光量，则即使发光闪光灯发射最小发光量的光，原样使用曝光参数进行静止图像拍摄也将产生比通过MPU 101获得的期望的明度更亮的图像(曝光过度)。
在步骤S211中，判断在步骤S210获得的主发光量是否小于发光闪光灯的最小发光量。关于发光闪光灯的最小发光量，内置闪光灯119的最小发光量被保持在MPU 101所参考的ROM 130中，而外部闪光灯120的最小发光量可以经由发光控制单元118通过通信来获取。
如果在步骤S211中判断为在步骤S210中获得的主发光量小于发光闪光灯的最小发光量，则处理前进到步骤S212。在步骤S212中，由于在步骤S210中获得的主发光量低于发光闪光灯的最小发光量的量会导致曝光过度，因此进行计算以通过反映到曝光参数中来防止曝光过度摄像。MPU 101通过缩窄光圈或降低ISO速度(包括调整模拟增益、数字增益和伽马曲线)来防止曝光过度。
此时，考虑到由光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低，调整光圈或ISO速度的改变量，使得适当光控制的目标区域(主被摄体区域)可以使用发光闪光灯的最小发光量来实现适当亮度。为防止由于光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低而造成的除了主被摄体区域之外的背景区域变暗，通过增加快门速度来进行曝光补偿是合理的。然而，由于以比在接通开关SW1时在步骤S208中显示的曝光参数更长的快门速度进行摄像可能给用户带来不利，因此基于摄像模式的设置和用户设置来进行该曝光补偿。
然后，在步骤S204中，发光闪光灯发射光并同时使图像传感器102曝光，并且拍摄静止图像。由于步骤S212中的操作，被添加到在步骤S204中拍摄到的图像的摄像曝光参数的信息可能与步骤S208中显示的摄像曝光参数不同。因此，在步骤S208中显示摄像曝光参数时，可以使用表示诸如“自动”等的不确定值的注释，来显示可能在步骤S204之前变化的曝光参数。
如果在步骤S206中判断表示“正确的距离信息”，则处理前进到步骤S213。在步骤S213中，确定摄像曝光参数(AV、TV、ISO等)；将使用图3的流程图来描述用于确定摄像曝光参数的该操作。
图3是示出图2的步骤S213中的用于确定摄像曝光参数的操作的流程图。
首先，在步骤S301中，与步骤S202、S207相同，确定摄像曝光参数(AV、TV、ISO等)。此时，虽然使用针对闪光灯发光的情况的程序图，但是假设针对ISO自动设置的情况的ISO速度上限值被设置为高于步骤S207中所使用的程序图的ISO速度的上限值。接着，在步骤S302中，根据在步骤S205中获取到的镜头信息中包括的“到聚焦位置的距离信息”(到被摄体的距离信息)以及发光闪光灯的最小发光量(使用闪光指数(guide number)来表示最小发光量的值)来计算ISO速度的极限值。
(1)闪光指数＝f值×距离(m)(注意，在ISO 100的情况下)
表达式(1)是表示闪光指数、摄像曝光参数和距离之间的关系的基本表达式。通过在该表达式中使用与最小发光量相对应的“闪光指数”和“到聚焦位置的距离信息”，可以获得在与最小发光量相对应的闪光指数的情况下不引起曝光过度的f值和ISO速度的极限值。
在步骤S302中，在ISO自动设置的情况下，通过将基于在步骤S301中获得的AV值的f值指派至表达式(1)中来获得ISO速度的极限值。在步骤S303中，通过使用在步骤S302中获得的极限值来限制在步骤S301中获得的摄像曝光参数、并且使用快门速度来补偿由于该限制而导致的背景曝光不足，来确定最终摄像曝光参数。
例如，在ISO自动设置的情况下，假设在步骤S301中获得的摄像曝光参数是F2.0、ISO 6400以及快门速度1/60秒。在这种情况下，当在步骤S302中获得的ISO速度的极限值是ISO 3200时，最终摄像参数是F2.0、ISO 3200以及快门速度1/30秒。
注意，为了使描述易于理解，结合以下流程描述了上述内容，在该流程中，在ISO自动的假设下，一旦基于固定f值确定了摄像曝光参数之后就限制ISO速度。然而，可以从表达式(1)的变型来获得用作限制的f值和ISO速度之间的关系(AV值-SV值)。因此，还可以通过将用作限制的f值和ISO速度之间的关系应用于步骤S301中使用的程序图，来计算最终摄像曝光参数。
在步骤S304中，与步骤S203、S208、S214相同，将步骤S213中确定的曝光参数显示在图像显示单元107上。这里，在显示摄像曝光参数期间，照相机MPU 101可以指示镜头控制单元114基于从焦点检测单元115输出的散焦量来进行自动焦点调整操作。在这种情况下，尽管摄像曝光参数根据“到聚焦位置的距离信息”而改变，但一些用户可能会发现所显示的曝光参数在焦点调整操作期间连续变化是不期望的。因此，曝光参数的显示在与接通操作单元117的开关SW1的用户操作相关联的单拍AF跟踪操作期间可能不被更新。可替代地，与曝光参数的计算周期相比，可以使极限值的计算周期延迟，或者与曝光参数的计算周期相比，可以使极限值的计算中使用的“到聚焦位置的距离信息”的更新周期延迟。
返回到图2的描述，当用户进行了用以接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S215。当操作单元117上的用户操作是用以一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略步骤S214中的显示。
在步骤S215中，MPU 101使发光闪光灯发射预定的预发光量的光并同时使图像传感器102曝光，并且还通过测光单元112中的测光来测量预发光对被摄体的影响的程度。在步骤S216中，基于步骤S215的测量结果，进行计算以确定要使用多少发光来作为静止图像拍摄时所用的主发光量。然后，在步骤S204中，进行发光闪光灯发射光并同时使图像传感器102曝光的静止图像拍摄。
注意，当闪光灯在使用期间被反射时(当闪光灯的方向与摄像镜头的光轴的方向不同时)，“闪光指数”和“到聚焦位置的距离信息”之间的关系不再成立。因此，即使在步骤S206中判断表示“正确的距离信息”，处理也前进到步骤S207。
随后，图4是示出基于镜头信息不仅切换曝光参数还切换摄像方法的操作的流程图。步骤S401、S402、S403、S404表示与图2的步骤S201、S202、S203、S204相同的无闪光灯发光的摄像操作。此外，步骤S405与图2的步骤S205相同，并且步骤S406与图2的步骤S206相同。步骤S407、S408、S409、S410、S411之后前进到步骤S416的流程与经由图2的步骤S207、S208、S209、S210、S204前进的流程相同。此外，从步骤S406前进到步骤S417、S418、S419、S420、S421的流程与从图2的步骤S206前进到步骤S213、S214、S215、S216、S204的流程相同。此外，将继续使用图2的描述中使用的诸如“发光闪光灯”等的术语。
如果在步骤S411中判断为在步骤S410中获得的主发光量小于发光闪光灯的最小发光量，则处理前进到步骤S412，并且在不使发光闪光灯发射光的情况下，使用在步骤S407中获得的曝光参数来进行成像(imaging)。这里，“成像”表示使用图像传感器102获取图像数据。该“成像”是不同于“摄像操作”的操作，在“摄像操作”中，经由未示出的显像处理***的各单元来对从图像传感器102读出的图像数据进行显像，并且经由接口108将图像数据传送到记录介质109或无线通信单元。在“成像”的操作中，仅将图像存储在内存(memory)中，并不进行显像处理，也不进行向记录介质109中的记录。
随后，处理前进到步骤S413；在(与图2的步骤S212相同的)步骤S413中，获得并设置不使被摄体曝光过度的曝光参数。然而，这里，不执行如下的曝光补偿，在该曝光补偿中，增加快门速度，以防止由于光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低而造成的除了主被摄体区域之外的背景区域变暗。
随后，处理前进到步骤S414；发光闪光灯发射光，并且同时在使用步骤S413中设置的曝光参数使图像传感器102曝光的情况下进行成像。处理前进到步骤S415；对通过步骤S412中的成像获得的图像数据的背景区域以及通过步骤S414中的成像获得的图像数据中的并且被闪光灯发射的光所照明的主被摄体区域进行显像、合成、并经由接口108传送到记录介质109或无线通信单元。
如上所述，根据上述实施例，在所计算出的被摄体距离正确的情况下，可以在接通开关SW1时显示要在使用闪光灯的实际摄像中所采用的摄像参数。
(第二实施例)
上述第一实施例中，当判断为主发光量小于发光闪光灯的最小发光量时，通过缩窄光圈或降低ISO速度来调整曝光，以使得使用发光闪光灯的最小发光量实现适当亮度。在上述描述中，为了防止作为该曝光调整中缩窄光圈或降低ISO速度的结果而导致除了主被摄体区域之外的背景区域变暗，通过增加快门速度来进行曝光补偿。
然而，存在如下的情况：由于作为进行曝光补偿的结果而导致实际快门速度变得与用户指定的快门速度不一致，因此不进行曝光补偿。在这种情况下，需要用于使用除了曝光补偿之外的方法来实现针对背景的适当曝光量的方法。
在这种情况下，尽管通过使用等于或小于最小发光量并在可控范围外的发光指示值来实现针对主被摄体和背景这两者的适当曝光量是合理的，但是使用可控范围外的发光量可能降低发光性能并且导致针对主被摄体的曝光的变化。
也就是说，总是仅使用可控范围内的发光量会使背景变暗，而总是仅使用可控范围外的发光量会导致针对主被摄体的曝光的变化。
鉴于此，结合如下方法来描述本实施例，该方法用于在所需要的主发光量小于闪光灯的最小发光量的情况下增加实现针对主被摄体和背景这两者的适当曝光的概率。
注意，在本实施例中，数字照相机的块结构与图1中所示的第一实施例的结构相同，并且由此省略对其的描述。
图5是示出根据本实施例的用于确定照相机100上的静止图像拍摄时的曝光参数的操作的流程图。
在步骤S501中，当照相机MPU 101经由操作单元117上的用户操作而接受到用于接通开关SW1的输入时，判断设置是否被配置为使用内置闪光灯119或外部闪光灯120来进行摄像。此外，还判断内置闪光灯119或外部闪光灯120是否处于可以发射光的状态。
当在步骤S501中设置被配置为在不使用内置闪光灯119或外部闪光灯120的情况下进行不使用发光的摄像时，处理前进到步骤S502。在步骤S502中，照相机MPU 101基于测光单元112中的测光结果来确定摄像曝光参数(AV值、TV值、ISO速度等)。此时，使用所谓的程序图，利用该程序图，测光单元112中的测光结果用作输入，并且摄像曝光参数用作输出。在步骤S502中，使用针对无闪光灯发光的情况的程序图。
在步骤S503中，当维持用于接通操作单元117的开关SW1的用户输入时，照相机MPU101在图像显示单元107上显示在步骤S502中确定的摄像曝光参数。当用户进行了用以接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S504。当操作单元117上的用户操作是用以一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略步骤S503中的显示。
在步骤S504中，进行静止图像拍摄操作，并且照相机MPU 101将从图像传感器102读出的图像数据传送至未示出的显像处理***的各单元，对图像数据进行显像，并且经由接口108将图像数据传送至记录介质109或无线通信单元。
在步骤S501中使用内置闪光灯119或外部闪光灯120进行使用发光的摄像的情况下，处理前进到步骤S505。这里，在本摄像中使用的闪光灯被称为“发光闪光灯”。在步骤S505中，照相机MPU 101经由镜头控制单元114从镜头单元300获取镜头信息。
在步骤S506中，照相机MPU 101判断在步骤S505中获取到的镜头信息中包括的到聚焦位置的距离信息(到被摄体的距离信息)是否正确。使用步骤S505中获取到的镜头信息中所包括的距离信息正确性信息，或者使用由照相机MPU 101所参考的ROM 130中的透镜ID组和镜头信息中所包括的透镜ID之间的一致性，来判断到聚焦位置的距离信息是否正确。
注意，到被摄体的距离信息可以是基于与到聚焦位置的距离信息的标准不同的标准而获得的距离信息。例如，它可允许采用如下的结构：基于配备有相位差像素的相位差传感器(包括摄像面上配备有相位差像素的图像传感器)，通过该相位差传感器获取到的被摄体的散焦量被转换为到被摄体的距离信息。此外，可以使用任何方法获得到被摄体的距离信息，只要遍及整个照相机***，针对该信息设置共同的标准即可。
如果在步骤S506中判断为距离信息不正确，则处理前进到步骤S507。在步骤S507中，与步骤S502相同，确定摄像曝光参数(AV值、TV值、ISO速度等)。此时，使用针对闪光灯发光的情况的程序图。
在步骤S508中，与步骤S503相同，将在步骤S507中确定的曝光参数显示在图像显示单元107上。当用户进行了用以接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S509。当操作单元117上的用户操作是用以一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略步骤S508中的显示。
在步骤S509中，MPU 101使发光闪光灯发射预定的预发光量的光并同时使图像传感器102曝光，并且还通过测光单元112中的测光来测量预发光对被摄体的影响的程度。在步骤S510中，基于步骤S509的测量结果，进行计算以确定要使用多少发光来作为用于在静止图像拍摄时的主发光量。如果在步骤S510中获得的主发光量小于发光闪光灯的最小发光量，则即使发光闪光灯发射最小发光量的光，原样使用曝光参数进行静止图像拍摄也将产生比通过MPU 101获得的期望的明度更亮的图像(曝光过度)。
在步骤S511中，为了防止曝光过度的图像，基于在步骤S510中获得的光控制计算结果和最小发光量来改变摄像曝光参数。将使用图6来描述在步骤S511中的改变摄像曝光参数的方法。
首先，在步骤S601中，获取在步骤S507中获得的摄像曝光参数。在步骤S602中，判断在步骤S510中获得的主发光量是否小于GNo(闪光指数)A。GNo A是内置闪光灯119或外部闪光灯120的可控范围的最小GNo。作为GNo A的信息，内置闪光灯119的最小发光量被保持在由MPU 101参考的ROM 130中，而外部闪光灯120的最小发光量可以通过经由发光控制单元118的通信来获取。
如果在步骤S602中步骤S510中获得的主发光量等于或大于GNo A，则发光量是可控的，并且可以在适当明度的情况下进行主被摄体区域的摄像；由此，在不改变被设置为最终摄像曝光参数的摄像曝光参数的情况下，处理前进到步骤S603。此时将在步骤S510中获得的主发光量设置为主发光量。
另一方面，如果在步骤S602中步骤S510中获得的主发光量小于GNo A，则处理前进到步骤S604。在步骤S604中，由于在步骤S510中获得的主发光量低于发光闪光灯的最小发光量(GNo A)的量会导致曝光过度，因此进行计算以通过改变曝光参数来防止曝光过度。此外，基于改变后的曝光参数再次计算主发光量。
具体地，MPU 101通过缩窄光圈或降低ISO速度(包括调整模拟增益、数字增益和伽马曲线)来防止曝光过度。此时，考虑到由光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低，调整光圈或ISO速度的改变量，使得适当光控制的目标区域(主被摄体区域)可以在不小于发光闪光灯的最小发光量的情况下实现适当曝光。在本处理中，尽管理想的是调整光圈或ISO速度的改变量以使用最小发光量实现适当曝光，但是存在改变光圈或ISO速度不能完全补偿与归因于步骤S510中获得的主发光量的曝光过度相对应的曝光值的情况。在这种情况下，调整光圈或ISO速度的改变量，从而使发光量尽可能接近最小发光量。
此外，通过增加快门速度来进行曝光补偿，以防止由于光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低而造成的除了主被摄体区域之外的背景区域变暗。然而，由于提高的快门速度容易使照相机抖动，因此将长曝光的极限设置成不发生照相机抖动的程度是合理的。
此外，以比在接通开关SW1时在步骤S508中显示的曝光参数更长的快门速度进行摄像可能给用户带来不利。因此，基于摄像模式的设置和用户设置来确定摄像曝光参数。
在步骤S605中，进行关于与在步骤S601中获得的摄像曝光参数相比、在步骤S604中确定的摄像曝光参数是否具有如下的值的判断，该值可以通过增加快门速度来补偿与通过缩窄光圈和降低ISO速度等所进行的改变相对应的曝光的损失。
如果步骤S605中可以进行曝光补偿，则将在步骤S604中计算出的发光量设置为主发光量可以实现针对主被摄体区域和除了主被摄体区域之外的背景区域这两者的适当曝光；由此，处理前进到步骤S603，并且将在步骤S604中确定的摄像曝光参数设置为最终曝光参数。将在步骤S604中获得的主发光量设置为此时的主发光量。
如果步骤S605中不能进行曝光补偿，则不能在实现针对主被摄体区域和背景区域这两者的适当曝光的情况下进行摄像，并且由此进行优先针对背景区域的曝光的摄像。在步骤S606中，与步骤S601相同，获取在步骤S507中获得的摄像曝光参数。
接着，在步骤S607中，判断在步骤S510中获得的主发光量是否小于GNo B。GNo B是表示稍微小于S602中使用的GNo A的发光量的闪光指数，并且尽管可以以该发光量发光，但在可控范围外。
如果在步骤S607中步骤S510中获得的主发光量等于或大于GNo B，则在不改变在步骤S606中获取的被设置为最终摄像曝光参数的摄像曝光参数的情况下，处理前进到步骤S603。此外，将在步骤S510中获得的主发光量设置为此时的主发光量。当所需要的主发光量等于或大于GNo B且小于GNo A时，尽管存在主被摄体可能曝光过度或曝光不足的风险，也在从接通开关SW1时起不改变光圈、ISO速度和快门速度的情况下而优先实现针对背景区域的适当曝光。
如果在步骤S607中步骤S510中获得的主发光量小于GNo B，则处理前进到步骤S608。在步骤S608中，与步骤S604相同，使光圈缩窄或使ISO速度降低步骤S510中获得的主发光量低于GNo B的量。此时光圈的孔径或ISO速度的值等于或大于在步骤S604中确定的值。此外，基于改变后的曝光参数再次计算主发光量。如上所述，考虑到由光圈的缩窄或ISO速度的降低所导致的接收到的外部光量的降低，调整光圈或ISO速度的改变量，使得主被摄体区域在不小于发光闪光灯的发光量(可以发光但在可控范围外)的情况下实现适当曝光。将在步骤S608中获得的主发光量设置为此时的主发光量。以这种方法，尽管存在主被摄体可能曝光过度或曝光不足的风险，但也补偿针对背景的曝光。执行图6中所示的处理可以在优先实现针对背景区域的适当曝光的同时，减轻从接通开关SW1时起的曝光参数的改变以及主被摄体的曝光过度或曝光不足。
如上所述，在图5的步骤S511中，通过根据条件改变在步骤S601、S604、S606或S608中设置的摄像曝光参数来确定最终摄像曝光参数。
然后，在图5的步骤S504中，发光闪光灯发射光并同时使图像传感器102曝光，并且拍摄静止图像。
返回到图5的描述，如果在步骤S506中判断为距离信息正确，则处理前进到步骤S512。在步骤S512中，确定摄像曝光参数(AV值、TV值、ISO速度等)；将使用图7的流程图来描述用以确定摄像曝光参数的该操作。图7示出图5的步骤S512中的确定摄像曝光参数的操作的子例程。
在步骤S701中，与步骤S507相同，确定摄像曝光参数(AV值、TV值、ISO速度等)。此时，使用针对闪光灯发光的情况的程序图。注意，步骤S702、S703的处理与图6中的步骤S602、S603的处理相同。
在步骤S704中，与步骤S604相同，由于在步骤S510中获得的主发光量低于发光闪光灯的最小发光量(GNo A)的量会导致曝光过度，因此进行计算以通过改变曝光参数来防止曝光过度。此外，基于改变后的曝光参数再次计算主发光量。然而，在步骤S704中，根据到聚焦位置的距离信息(被包括在步骤S505中获取到的镜头信息中)和发光闪光灯的最小发光量(GNo A)来计算ISO速度的极限值，而不是根据通过实际预发光获得的计算结果获得主发光量。GNo A与步骤S602中使用的闪光指数相同。
(1)闪光指数＝f值×距离(m)(在ISO 100的情况下)
表达式(1)是指示闪光指数、摄像曝光参数和距离间的关系的基本表达式；通过使用最小发光闪光指数和到聚焦位置的距离信息，可以获得使用最小发光闪光指数而不导致曝光过度的f值和ISO速度的极限值。
在步骤S704中，在ISO自动设置的情况下，通过将基于在步骤S701中获得的AV值的f值指派至表达式(1)中，来获得ISO速度的极限值。此外，使用所获得的极限值来对步骤S701中获得的摄像曝光参数中所包括的ISO速度进行限幅。然后，通过使用快门速度补偿曝光参数的改变量，来确定最终摄像曝光参数。
注意，为了使描述容易理解，以上描述了：在ISO自动的假设下，一旦基于固定的f值确定了摄像曝光参数之后就限制ISO速度。然而，可以从表达式(1)的变型来获得用作限制的f值和ISO速度之间的关系(AV值-SV值)。因此，还可以通过将用作限制的f值和ISO速度之间的关系应用于步骤S701中所使用的程序图来计算最终摄像曝光参数。
之后的步骤S705的处理与步骤S605的处理相同。如果尚未达到曝光校正的极限，则将在步骤S704中获得的主发光量设置为主发光量。如果已经达到曝光校正的极限，则处理前进到步骤S706；在步骤S706中获取在步骤S701中获得的摄像曝光参数，并且处理前进到步骤S707。步骤S707的处理与步骤S607的处理相同。如果在步骤S510中获得的主发光量等于或大于GNo B，则将在步骤S510中获得的主发光量设置为主发光量。
然后，在步骤S708中，与步骤S704相同，从表达式(1)中获得ISO速度的极限值。此外，基于改变后的曝光参数再次计算主发光量。将在步骤S708中获得的主发光量设置为此时的主发光量。
如上所述，在图5的步骤S512中，通过根据条件改变在步骤S701、S704、S706或S708中设置的摄像曝光参数来确定最终摄像曝光参数。
返回到图5的描述，在步骤S513中，与步骤S503、S508相同，将在步骤S512中确定的曝光参数显示图像显示单元107上。然后，当用户进行了用以接通操作单元117的开关SW2的操作时，处理前进到步骤S514。当操作单元117上的用户操作是用以一次按下开关SW1和开关SW2的操作时，可以省略在步骤S513中的显示。
在步骤S514中，MPU 101使发光闪光灯发射预定的预发光量的光并同时使图像传感器102曝光，并且还通过测光单元112的测光来测量预发光对被摄体的影响的程度。
在步骤S515中，基于步骤S514的测量结果，进行计算以确定要使用多少发光来作为用于在静止图像拍摄时的主发光量。然后，在步骤S504中，通过使发光闪光灯发射光并同时使图像传感器102曝光，来进行静止图像拍摄操作。
注意，当使闪光灯反射时，闪光指数和到聚焦位置的距离信息之间的关系不成立，并且由此即使在步骤S506中判断为距离信息正确，处理也前进到步骤S507。
如上所述，在本实施例中，使用两个发光量(即，可控范围内的最小发光量(GNo A)和可以发光但在控制范围外的发光量(GNo B))来获得曝光参数。这使得可以在优先实现针对背景区域的适当曝光的同时，减轻从接通开关SW1时起的曝光参数的改变以及主被摄体的曝光过度或曝光不足。
(第三实施例)
在第二实施例，按照如下进行控制。
使用可控范围内的最小发光量(GNo A)来确定曝光参数的上限，并且使用快门速度来进行使光圈缩窄或使ISO速度降低的量的曝光补偿。当不能进行该曝光补偿时，例如发射光未到达的背景区域在拍摄图像中变暗。为避免该情况，使用控制范围外的发光量(GNoB)来确定曝光参数的上限，并且再次确定曝光参数。由于使用发光量GNo B获得的曝光参数的上限具有比使用发光量GNo A获得的曝光参数的上限更大的值，因此当使用GNo B时摄像参数优先背景的明度。
在这种情况下，第二实施例根据是否能够进行曝光补偿来在GNo A和GNo B之间切换；然而，根据摄像场景来在它们之间切换是合理的。在本实施例中，根据摄像场景来确定使用GNo A和GNo B中的哪个作为发光量。
注意，在本实施例中，数字照相机的块结构与图1中所示的第一实施例的结构相同，并且由此省略对其的描述。此外，在本实施例中的用以确定用于静止图像拍摄时的曝光参数的操作与图5中所示的第二实施例的流程图相同。然而，由于步骤S511、S512的处理内容与第二实施例不同，因此将描述该不同。
现在将使用图8的流程图描述第三实施例中的在步骤S511中进行的处理。
在步骤S801中，进行与步骤S601相同的处理。在步骤S802中，根据在步骤S505中进行的镜头通信的结果，来判断是否使用微距镜头。如果步骤S802中使用微距镜头，则处理前进到步骤S803。在使用微距镜头的情况下，主要从近距离针对被摄体进行摄像，并且由此优先实现针对被摄体的适当曝光。因此，在步骤S803中，与步骤S604相同，使用可控范围内的最小发光量(GNoA)来确定摄像曝光参数的上限值，并且在步骤S804中设置最终摄像曝光参数。此外，基于所确定的摄像曝光参数的上限值再次计算主发光量。将在步骤S804中获得的主发光量设置为此时的主发光量。
如果在步骤S802中不使用微距镜头，则处理前进到步骤S805，并且进行场景判断。步骤S805的场景判断进行用于根据测光单元112的测光结果和直方图来检测场景是否是夜景场景的处理。在步骤S806中，使用步骤S805的处理结果来判断场景是否是夜景场景。如果在步骤S806中判断为场景不是夜景，则处理前进到步骤S803。另一方面，如果在步骤S806中判断为场景是夜景，则处理前进到步骤S807，以在摄像中优先使背景变亮。
在步骤S807中，与步骤S608相同，使用控制范围外的发光量(GNo B)来确定摄像曝光参数的上限。在步骤S807中获得的摄像曝光参数的上限是如下的曝光控制值，其中利用该曝光控制值，与在步骤S803中获得的摄像曝光参数的上限相比，可以获得明亮的照片。此外，基于所确定的摄像曝光参数的上限值再次计算主发光量。将在步骤S807中获得的主发光量设置为此时的主发光量。此后，处理前进到步骤S804，并且确定最终摄像曝光参数。
如上所述，在步骤S511中，根据场景判断，通过步骤S803、S807的处理来确定摄像曝光参数。
随后，将使用图9的流程图描述步骤S512的处理。
在步骤S901、S902中，进行与步骤S801、S802相同的处理。在步骤S903中，与步骤S704相同，根据镜头距离信息和GNo A来确定摄像曝光参数的上限。在步骤S904、S905、S906中，进行与步骤S804、S805、S806相同的处理。在步骤S907中，与步骤S708相同，根据镜头距离信息和GNo B来确定摄像曝光参数的上限。
如上所述，在本实施例中，当所使用的镜头是微距镜头时，使用可控范围内的最小发光量(GNo A)来确定摄像曝光参数，以优先被摄体亮度。然后，如果判断为场景是夜景场景，则使用控制范围外的发光量(GNo B)来确定摄像曝光参数，以优先夜景亮度。这些处理使得可以根据场景来实现适当的闪光灯照明和背景明度。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给***或装置，该***或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附的权利要求的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构和功能。

Claims (22)

1.一种摄像设备，包括：
指示部件，其能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示；
测光部件，用于对被摄体的明度进行测光；
计算部件，用于基于所述测光部件的测光结果来计算摄像时的曝光参数的值；
获取部件，用于获取与摄像镜头相关的信息；以及
控制部件，用于在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算部件，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
所述控制部件基于到被摄体的距离信息的正确性信息来控制所述计算部件，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同，其中所述正确性信息包括在与所述摄像镜头相关的信息中。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，
在使用所述距离信息的正确性信息判断为所述距离信息不正确的情况下，所述控制部件在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时基于程序图来控制所述计算部件以计算所述曝光参数的值，其中所述程序图是利用所述发光器所发射的光进行摄像的发光摄像的情况下的程序图。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，
在使用所述计算部件所计算出的所述发光摄像的情况下的所述曝光参数的值来设置了所述摄像设备时，在即使利用所述发光器的最小发光量也发生曝光过度的情况下，所述控制部件将所述指示部件发出用于摄像操作的指示时的所述曝光参数改变为不会引起曝光过度的值。
5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，
在作为将所述指示部件发出用于摄像操作的指示时的所述曝光参数改变为不会引起曝光过度的值的结果而使背景的曝光变暗的情况下，所述控制部件通过改变不会影响利用所述发光器所发射的光对主被摄体的曝光的曝光参数来进行补偿以防止背景的曝光变暗。
6.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，
当即使在进行补偿以防止背景的曝光变暗的情况下背景的曝光也没有变得适当时，所述控制部件使用比所述发光器的最小发光量小的发光量来改变所述曝光参数。
7.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，
在使用微距镜头作为所述摄像设备的镜头的情况下，所述控制部件不进行用于防止背景的曝光变暗的补偿。
8.根据权利要求5所述的摄像设备，其中，
在夜景场景的情况下，所述控制部件使用比所述发光器的最小发光量小的发光量来改变所述曝光参数。
9.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，
在使用所述距离信息的正确性信息判断为所述距离信息正确的情况下，所述控制部件在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时，基于所述距离信息和所述发光器的最小发光量来控制所述计算部件以计算不会引起曝光过度的曝光参数，并且使用所计算出的曝光参数作为发出摄像操作时的曝光参数。
10.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，
在作为使用所计算出的曝光参数进行摄像的结果而使背景的曝光变暗的情况下，所述控制部件通过改变不会影响利用所述发光器所发射的光对主被摄体的曝光的曝光参数来进行补偿以防止背景的曝光变暗。
11.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，
当即使在进行补偿以防止背景的曝光变暗的情况下背景的曝光也没有变得适当时，所述控制部件使用比所述发光器的最小发光量小的发光量来改变所述曝光参数。
12.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，
在使用微距镜头作为所述摄像设备的镜头的情况下，所述控制部件不进行用于防止背景的曝光变暗的补偿。
13.根据权利要求10所述的摄像设备，其中，
在夜景场景的情况下，所述控制部件使用比所述发光器的最小发光量小的发光量来改变所述曝光参数。
14.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
所述曝光参数包括ISO速度和f值中的至少一个。
15.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
显示部件，用于显示所述计算部件所计算出的所述曝光参数的值。
16.根据权利要求15所述的摄像设备，其中，
所述显示部件不显示表示所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数中所包括的如下参数的值的数字值，其中，针对该参数，存在所述指示部件发出用于摄像操作的指示时计算出与所述曝光参数不同的值的可能性。
17.根据权利要求15所述的摄像设备，还包括：
自动焦点调整部件，用于使所述摄像镜头聚焦，
其中，在根据所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示、与所述摄像镜头相关的信息由于所述自动焦点调整部件的操作而改变的情况下，所述显示部件不更新所述曝光参数的显示。
18.根据权利要求17所述的摄像设备，其中，
相比于所述指示部件发出了用于摄像准备操作的指示之后的、与所述自动焦点调整部件的操作相关联的、与所述摄像镜头相关的信息的更新的周期，使所述显示部件对所述曝光参数的显示的更新的周期延迟。
19.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
检测部件，用于检测所述发光器的方向，
其中，在所述检测部件检测到所述发光器的方向与所述摄像镜头的光轴的方向不同的情况下，所述控制部件控制所述计算部件以不进行用以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同的操作。
20.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
合成部件，用于对通过不利用所述发光器所发射的光进行摄像而获取到的图像数据与通过利用所述发光器所发射的光进行摄像而获取到的图像数据进行合成。
21.一种摄像设备的控制方法，所述摄像设备包括指示部件，所述指示部件能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示，所述控制方法包括：
对被摄体的明度进行测光；
基于所述测光的测光结果来对摄像时的曝光参数的值进行计算；
获取与摄像镜头相关的信息；以及
在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
22.一种计算机可读存储介质，其存储用于使计算机执行摄像设备的控制方法的各步骤的程序，所述摄像设备包括指示部件，所述指示部件能够发出用于摄像准备操作的指示和用于摄像操作的指示，所述控制方法包括：
对被摄体的明度进行测光；
基于所述测光的测光结果来对摄像时的曝光参数的值进行计算；
获取与摄像镜头相关的信息；以及
在利用对被摄体照明的发光器所发射的光进行摄像的情况下，基于与所述摄像镜头相关的信息来控制所述计算，以使得在所述指示部件发出用于摄像准备操作的指示时的所述曝光参数的值的计算方法不同。
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