DE602005006375T2

DE602005006375T2 - Bildaufnahmevorrichtung und Steuerverfahren dafür

Info

Publication number: DE602005006375T2
Application number: DE602005006375T
Authority: DE
Inventors: Yasuyoshi Miyazaki
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2025-09-01
Also published as: US7889890B2; JP4040613B2; CN1744672A; KR20060050871A; JP2006074164A; EP1684504A3; CN100379265C; EP1684504B1; DE602005006375D1; EP1684504A2; KR100698483B1; US20060044422A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Signalverarbeitungsverfahren. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein Signalverarbeitungsverfahren für eine Digitalkamera und/oder eine Videokamera, die einen Bildsensor verwendet.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Bei einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung wird eine Lichtmengensteuerung beruhend auf Daten über eine Menge an reflektiertem Licht von einem Objekt in einem Bildfeld zur Zeit einer Blitzlichtaufnahme durchgeführt.
Gibt es ein Objekt mit einem hohen oder niedrigen Reflexionsgrad in einem Bildfeld, kann die Menge an reflektiertem Licht daher die Lichtmengensteuerung nachteilig beeinflussen.
Zieht ein Objekt dunkle Kleidung an, wird bei Verwendung des herkömmlichen Systems, da die Lichtmengensteuerung beruhend auf Daten über eine Menge an reflektiertem Licht von dem Objekt in einem Bildfeld durchgeführt wird, das Gesicht des Objekts über eine angemessene Menge an Blitzlicht hinaus beleuchtet.
Infolgedessen wird das Gesicht des Objekts überbelichtet fotografiert.
In der japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Nr. 2003-107555 wird daher ein Verfahren zur Erfassung des Gesichts eines Objekts aus einem aufgenommen Bild vor einer AF (Autofokussierung) und zur Durchführung einer Belichtungssteuerung diskutiert, bei der der erfasste Gesichtsbereich des Objekts gewichtet ist.
Mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann ein Fotografieren derart durchgeführt werden, dass hinsichtlich des Gesichts des Objekts fokussiert wird, wodurch der Gesichtsbereich eine am besten geeignete Luminanz haben kann.
Reicht aber beispielsweise die Luminanz unter Umständen nicht aus (in einem Fall, wenn eine Person mit einer Nachtansicht für einen Hintergrund fotografiert wird), ist es schwierig, das Gesicht der Person aus dem aufgenommenen Bild genau zu erfassen.
Weitere herkömmliche Verfahren versuchen das Gesicht einer Person zu erfassen, beispielsweise betrachtet ein Verfahren einen fleischfarbenen Bereich, der größer als eine vorbestimmte Größe ist, als Gesichtsbereich, während ein anderes Verfahren einen Umriss des Gesichts und eine Form der Augen aus Luminanzinformationen erfasst und diese als Gesichtsbereich betrachtet. Allerdings wird bei herkömmlichen Verfahren typischerweise die Erfassungsgenauigkeit bei Dunkelheit schlechter.
Die US 2001/0019634 offenbart ein Blitzsteuerverfahren für eine Bilderfassungsvorrichtung, bei der zwei Bilder aufgenommen werden, eines mit einem vorläufigen Blitz und eines ohne. Diese werden in ein Raster aus Bildfeldern eingeteilt. Die Helligkeit jedes Bildfeldes wird berechnet und die Differenz daraus wird für die jeweiligen Bilder gebildet. Ist diese Differenz größer als ein Schwellenwert, werden die Bildfelder für das vorläufige Blitzlichtbild zu einer Blitzlichtsteuereinrichtung geleitet, die im Ansprechen darauf den Pegel des Hauptblitzlichtes einstellt.
Die US 2003/0071908 offenbart ein Blitzlichtsteuerverfahren, bei dem ein Hauptblitzlicht aktiviert wird, wenn der Gesichtsabschnitt des Bildes, der unter Verwendung eines Gesichtserfassungsverfahrens gefunden wird, dunkler als seine Umgebung ist, und bei dem die Menge des Hauptblitzlichts beruhend auf der Größe des erfassten Gesichts eingestellt wird.
Kurzzusammenfassung der Erfindung
Zumindest ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Bildaufnahmevorrichtung zur Durchführung einer Lichtemissionssteuerung, die die Bildaufnahme eines Gesichtsbereichs eines Objekts erleichtert.
Bei zumindest einem Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmevorrichtung werden jeweilige Gesichtsbereiche des Objekts aus aufgenommenen Bildsignalen erfasst, die vor und nach einer vorläufigen Lichtemission erfasst werden, und eine Berechnung wird zwischen den erfassten Gesichtsbereichen aus den aufgenommenen Bildsignalen durchgeführt, so dass eine Lichtmengensteuerung in einem Bereich durchgeführt werden kann, der im Gesichtsbereich des Objekt zentriert ist.
Zumindest ein weiteres Ausführungsbeispiel ist auf eine Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bilddatenerfassungseinheit und zur Durchführung einer vorläufigen Lichtemission vor einer Hauptlichtemission während eines Fotografierens gerichtet, wobei die Bildaufnahmevorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Gesichtsbereichserfassungseinheit zur Erfassung eines Gesichtsbereichs eines Objekts aus ersten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und/oder zweiten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und eine Berechnungseinheit zum Vergleichen von Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, hinsichtlich einer Luminanz beruhend auf dem durch die Gesichtsbereichserfassungseinheit erfassten Gesichtsbereichs des Objekts und Berechnen zumindest eines Vergleichswerts, wobei eine Hauptlichtemissionsmengen-Bestimmungseinheit zur Bestimmung der Menge an Hauptlichtemission beruhend auf dem zumindest einen durch die Berechnungseinheit berechneten Vergleichswert eingerichtet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist auf ein Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bilddatenerfassungseinheit und zur Durchführung einer vorläufigen Lichtemission vor einer Hauptlichtemission während eines Fotografierens gerichtet, wobei das Steuerverfahren das Erfassen eines Gesichtsbereichs eines Objekts aus ersten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinrichtung im Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und/oder zweiten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, das Vergleichen von Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, hinsichtlich einer Luminanz beruhend auf dem im Gesichtsbereicherfassungsschritt erfassten Gesichtsbereich des Objekts, die Berechnung zumindest eines Vergleichswerts und die Bestimmung einer Menge an Hauptlichtemission beruhend auf dem zumindest einen Vergleichswert umfasst.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die in die Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die 3A bis 3F zeigen Darstellungen der Verarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und gemäß einem herkömmlichen Verfahren.
Die 4A bis 4F zeigen Darstellungen einer Luminanzberechnungsverarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und dem herkömmlichen Verfahren.
5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die 6A bis 6D zeigen Darstellungen eines Beispiels gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel, bei dem das gesamte Bildfeld einer Gewichtung unterzogen wird.
Die 7A bis 7D zeigen Darstellungen eines Beispiels gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel, bei dem ein Gesichtsbereich einer Gewichtung unterzogen wird.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele soll die Erfindung lediglich veranschaulichen und nicht einschränken, weder die Erfindung noch ihre Anwendung oder Verwendungen.
Prozesse, Verfahren, Vorrichtungen und Materialien, die der Fachmann auf diesem Gebiet kennt, werden nicht im Detail diskutiert und sollen dort, wo es geeignet ist, Teil der Beschreibung sein. Beispielsweise sollen AF- und AE-Verarbeitungsverfahren, die der Fachmann auf diesem Gebiet kennt, dort, wo es geeignet ist, Teil der Beschreibung sein. Außerdem sind Ausführungsbeispiele nicht auf visuelle optische Fotografiersysteme beschränkt, und das System kann beispielsweise zur Verwendung mit Infrarot- und Abbildungssystemen anderer Wellenlängen entwickelt sein.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Elemente in den folgenden Figuren. Wurde ein Element in einer Figur einmal definiert, muss es in den folgenden Figuren nicht mehr beschrieben sein.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
In 1 bezeichnet das Bezugszeichen 101 eine CPU (Zentralverarbeitungseinheit) (beispielsweise einen Mikrocomputer oder Mikroprozessor (beispielsweise Pentium 4)), die zur Durchführung verschiedener Steuerungen für die Bildaufnahmevorrichtung (beispielsweise eine Kamera) eingerichtet ist. Das Bezugszeichen 102 bezeichnet ein optisches Bildgebungssystem (beispielsweise ein System mit einem Objektiv, einer Fotoblende, einem Verschluss) und das Bezugszeichen 103 bezeichnet einen Bildsensor (beispielsweise einen CCD (Ladungskopplungsbaustein) mit einer fotoelektrischen Wandlerfunktion, andere Bildsensoren, wie sie dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, und Äquivalente). Das Bezugszeichen 104 bezeichnet eine A/D-Wandlereinheit zur Umwandlung eines analogen Signals, das von dem Bildsensor 103 erfasst wird, in ein digitales Signal. Das Bezugszeichen 105 bezeichnet eine Gesichtserfassungseinheit zur Erfassung von Gesichtsinformationen (beispielsweise Bereich, Form, Position) des Gesichts eines Subjekts (Objekts) aus Bilddaten, die beruhend auf der Ausgabe der A/D-Wandlereinheit 103 erzeugt werden. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet eine AF-(Autofokus-)Verarbeitungseinheit zur Bestimmung einer Fokussierposition, und das Bezugszeichen 107 bezeichnet eine AE-(Autobelichtungs-)Verarbeitungseinheit zum Erhalten eines Subjektluminanzwerts Bv, und beruhend auf dem Wert Bv zur Bestimmung von Av-(Öffnungs-), Tv-(Verschlussgeschwindigkeits-) und Sv-(Empfindlichkeits-)Werten aus einem (nicht gezeigten) Programmdiagramm, um die Belichtung automatisch zu steuern.
Hier ist Bv = Av + Tv – Sv (1)
Das Bezugszeichen 108 bezeichnet eine Blitzeinheit (beispielsweise eine Blitzlichtemissionseinrichtung). Die CPU 101 kann angeben, ob die Blitzeinheit 108 eine Blitzlichtemission beruhend auf den Bv-, Av-, Tv- und Sv-Werten durchführen soll, die durch die AE-Verarbeitungseinheit 107 bestimmt sind.
Wird die Blitzlichtemission durchgeführt, kann die Blitzeinheit 108 eine vorläufige Lichtemission durchführen.
Als nächstes kann die CPU 101 eine Menge einer Hauptlichtemission berechnen, wobei die Menge der Hauptlichtemission aus Daten (beispielsweise einem Luminanzvergleichswert) über reflektiertes Licht von dem Subjekt berechnet werden kann, das durch die vorläufige Lichtemission verursacht wird. Die CPU 101 kann dann ein Signal zur Blitzeinheit 108 zur Durchführung einer Hauptlichtemission senden.
Ist ein Objekt mit hohem Reflexionsgrad im Bildfeld enthalten, ist die Reflexion von Licht von dem Objekt mit hohem Reflexionsgrad stark, und das Erhalten eines geeigneten Bildes durch Fotografieren mit Blitzlichtemission kann schwierig sein.
Das Objekt mit hohem Reflexionsgrad, auf das hier Bezug genommen wird, ist ein Objekt, das einen Reflektionsgrad hat, der eine Blitzlichtfotografie unter Verwendung einer vorläufigen Lichtemission erschwert.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann eine Blitzlichtfotografie unter Verwendung einer vorläufigen Lichtemission selbst dann angewendet werden, wenn ein Objekt mit allgemein hohem Reflexionsgrad, wie ein Spiegel, im Bildfeld vorhanden ist, wenn das Objekt selbst klein ist.
Mit dem Fall hier, der eine Blitzlichtfotografie erschwert, ist ein Aufbau gemeint, der für eine Blitzlichtfotografie selbst dann weniger günstig ist, wenn eine Menge an Lichtemission durch Einstellen von Empfindlichkeit und Belichtung gesteuert wird.
Das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Bildverarbeitungseinheit zur Verarbeitung eines aufgenommenen Bildes. Das Bezugszeichen 110 bezeichnet eine Formatumwandlungseinheit zum Umwandeln der durch die Bildverarbeitungseinheit 109 verarbeiteten Daten in ein anderes Format (beispielsweise JPEG, TIFF). Das Bezugszeichen 111 bezeichnet eine Aufzeichnungseinheit zur Aufzeichnung der durch die Formatumwandlungseinheit 110 umgewandelten Bilddaten.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung der Verarbeitungsschritte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, während die 3A bis 3F Darstellungen der Verarbeitung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verglichen mit der eines herkömmlichen Verfahrens zeigen, und die 4A bis 4F Darstellungen eines Luminanzberechnungsvorgangs gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verglichen mit dem eines herkömmlichen Verfahrens zeigen.
Nachstehend ist die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 2 beschrieben.
Wird in Schritt S201 eine Verschlusstaste (SW1) durch einen Benutzer betätigt (beispielsweise halb gedrückt), führen die AF-Verarbeitungseinheit 106 und die AE-Verarbeitungseinheit 107 in Schritt S202 AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge bei zumindest einem Abschnitt- beispielsweise bei dem gesamten) Bildfeld durch.
Dann werden in Schritt S203 erste Bilddaten erfasst (beispielsweise durch eine erste Bilddatenerfassungseinheit), und die erfassten ersten Bilddaten werden vorübergehend gespeichert (beispielsweise in einem Pufferspeicher) (nicht gezeigt).
Der AF-Verarbeitungsvorgang, der bei Ausführungsbeispielen angewendet wird, kann viele Verfahren umfassen, beispielsweise kann er ein Verfahren der Auswahl eines einer Vielzahl von Fokussiererfassungsbereichen beruhend auf Distanzinformationen oder Kontrastinformationen von einer Vielzahl von Fokussiererfassungsbereichen, die zuvor im Bildfeld eingestellt sind, und der Ansteuerung einer Fokussierlinse derart sein, dass ein in dem ausgewählten Fokussiererfassungsbereich vorhandenes Subjekt in die Schärfentiefe gebracht wird.
Des Weiteren kann der bei Ausführungsbeispielen angewendete AE-Verarbeitungsvorgang viele Verfahren umfassen, beispielsweise ein Verfahren der Vergrößerung einer Gewichtung eines Luminanzwerts, der aus einem Lichtmessbereich erfasst wird, der dem ausgewählten Fokussiererfassungsbereich entspricht, und der Berechnung eines Luminanzwerts eines aufzunehmenden Subjekts sein.
In Schritt S204 kann die Gesichtserfassungseinheit 105 eine Gesichtserfassung bei den ersten Bilddaten durchführen, die in Schritt S203 temporär gespeichert wurden, um Gesichtsinformationen (beispielsweise einen Gesichtsbereich, eine Gesichtsposition, Reflexionsdaten, andere mit dem Gesicht assoziierte Daten, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, und Äquivalente) zu erfassen.
Kann die Gesichtserfassung in Schritt S204 durchgeführt werden, führen die AF-Verarbeitungseinheit 106 und die AE-Verarbeitungseinheit 107 in Schritt S205 eine Einstellung von AF- und AE-Werten zur Durchführung der AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für einen Bildbereich durch, wo der Bildbereich auf dem Gesichtsbereich in den ersten Bilddaten beruhend auf den in Schritt S204 erfassten Gesichtsinformationen zentriert ist.
Dann werden in Schritt S206 zweite Bilddaten (3A) erfasst (beispielsweise durch eine zweite Bilddatenerfassungseinheit), und die erfassten zweiten Bilddaten werden vorübergehend gespeichert (beispielsweise in einem Pufferspeicher) (nicht gezeigt). Obwohl erste und zweite Bilddatenerfassungseinheiten als Beispiel separat identifiziert sind, können die Funktionen in einer einzelnen Einheit oder in mehr als zwei Einheiten kombiniert werden (beispielsweise in einer Kamera, einem CCD, anderen Bildaufnahme- und/oder Erfassungseinheiten, die dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt sind, und Äquivalente).
Während das erste Ausführungsbeispiel die AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für einen auf dem Gesichtsbereich zentrierten Bildbereich durchführen kann, führt das herkömmliche Verfahren die AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für das gesamte Bildfeld durch (3D).
Insbesondere kann eine Fokussierlinse des Bildsensors 103 derart angesteuert werden, dass sie auf den erfassten Gesichtsbereich fokussiert, und ein Luminanzwert des Gesichtsbereichs wird direkt als Subjektluminanzwert betrachtet, um den Gesichtsbereich geeignet zu fotografieren.
Die Verarbeitung von Schritt S204 bis Schritt S206 wird wiederholt, bis die Verschlusstaste (SW2) in Schritt S207 durch den Benutzer betätigt wird (beispielsweise ganz gedrückt wird).
Wird die Verschlusstaste (SW2) vom Benutzer in Schritt S207 betätigt (beispielsweise ganz gedrückt), bestimmt die CPU 101 in Schritt S208 beruhend auf einer Bedingung des Bildfeldes, ob eine Blitzlichtfotografie durchzuführen ist.
Bestimmt die CPU 101 in Schritt S208, dass eine Blitzlichtfotografie durchgeführt werden kann, kann die Blitzeinheit 108 eine vorläufige Lichtemission in Schritt S209 durchführen.
Bestimmt die CPU 101 in Schritt S208, dass eine Blitzlichtfotografie nicht nötig ist, kann die CPU 101 ferner eine Hauptfotografie in Schritt S214 ohne eine Blitzlichtemission durchführen und ein aufgenommenes Bild in der Aufzeichnungseinheit 111 aufzeichnen.
In Schritt S209 kann die Blitzeinheit 108 eine vorläufige Lichtemission durchführen, während die CPU 101 aufgenommene dritte Bilddaten (3B) beruhend auf Daten über reflektiertes Licht während der vorläufigen Lichtemission in Schritt S210 erfasst.
Während das erste Ausführungsbeispiel die AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für einen auf dem Gesichtsbereich zentrierten Bildbereich (3B) durchführen kann, führt das herkömmliche Verfahren die AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für das gesamte Bildfeld durch (3E).
Wird in Schritt S211 aus der Verteilung der reflektierten Lichtdaten, die während der in Schritt S209 durchgeführten vorläufigen Lichtemission erhalten werden, bestimmt, dass kein Objekt mit hohem Reflexionsgrad im Bildfeld vorhanden ist, führt die Gesichtserfassungseinheit 105 in Schritt S212 eine Gesichtserfassung für die in Schritt S210 erfassten dritten Bilddaten durch und erfasst Gesichtsinformationen (beispielsweise einen Gesichtsbereich, eine Gesichtsposition, reflektierte Lichtdaten). Bestimmt die CPU 101 in Schritt S211 aus der Verteilung der reflektierten Lichtdaten, die während der in Schritt S209 durchgeführten vorläufigen Lichtemission erhalten werden, dass ein Objekt mit hohem Reflexionsgrad in den Bilddaten enthalten ist, führt die CPU 101 ferner in Schritt S214 eine Hauptfotografie beruhend auf den in Schritt S204 erfassten Gesichtsinformationen ohne Durchführung einer Blitzlichtfotografie durch und zeichnet ein aufgenommenes Bild in der Aufzeichnungseinheit 111 auf.
In Schritt S213 kann die CPU 101 eine Vergleichsberechnung (Differenzialberechnung) bezüglich der Luminanz zwischen dem Gesichtsbereich der zweiten Bilddaten (3A), die in Schritt S206 erfasst werden, und dem Gesichtsbereich der dritten Bilddaten (3B) durchführen, die in Schritt S210 erfasst werden.
Dann kann die CPU 101 beruhend auf einem Ergebnis der Vergleichsberechnung (beispielsweise dem Luminanzvergleichswert) eine Menge einer Hauptlichtemission berechnen, und in Schritt S214 kann eine Hauptfotografie unter Verwendung einer Blitzlichtemission durchgeführt werden.
Ist ein Objekt an einer kurzen Entfernung oder ein Objekt mit hohem Kontrast im Fokussiererfassungsbereich vorhanden, kann bei zuvor eingestellten AF- und AE-Verarbeitungsvorgängen der AF- oder AE-Verarbeitungsvorgang nachteilig beeinflusst werden.
Allerdings können durch die Erfassung des Gesichtsbereichs aus dem Bildfeld über eine Bildverarbeitung die auf dem Gesicht eines Subjekts zentrierten AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge selbst dann durchgeführt werden, wenn ein Objekt an einer Entfernung vorhanden ist, die kürzer als die Entfernung der betreffenden Person ist.
Wird beispielsweise wie in den 3A bis 3F gezeigt ein Subjekt mit einer weißen Box 300 vor dem Gesicht fotografiert, können entsprechend mancher AF- und AE- Verarbeitungsvorgänge eine Fokussiersteuerung, Belichtungssteuerung und Lichtmengensteuerung auf der Grundlage der Position der weißen Box durchgeführt werden.
So wird der Luminanzwert des gesamten Bildfeldes oft zu einem Wert, der eine Unterbelichtung verursacht ( 3F).
Durch die Durchführung einer Erfassung des Gesichtsbereichs entsprechend zumindest einem Ausführungsbeispiel wird die Belichtung jedoch nicht durch ein Objekt nachteilig beeinflusst, da es keine Person ist, und daher können die Belichtungssteuerung und Lichtmengensteuerung derart durchgeführt werden, dass ein am besten geeignetes Fotografieren des Gesichts einer Person erleichtert wird (3C).
Kann im Ablaufdiagramm in 2 in Schritt S204 die Gesichtserfassungseinheit 105 keine Gesichtserfassung durchführen, wenn beispielsweise ein Subjekt dunkel ist, führen die AF-Verarbeitungseinheit 105 und die AE-Verarbeitungseinheit 107 in Schritt S215 die Einstellung eines AF-Werts und eines AE-Werts zur Durchführung der bekannten AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge für das gesamte Bildfeld durch.
Wird in Schritt S216 die Verschlusstaste (SW2) durch den Benutzer betätigt (beispielsweise ganz gedrückt), bestimmt die CPU 101 in Schritt S217 entsprechend einer Bedingung des Bildfeldes, ob eine Blitzlichtfotografie durchzuführen ist.
Bestimmt die CPU 101 in Schritt S217, dass eine Blitzlichtfotografie angewendet werden kann, kann die Blitzeinheit 108 eine vorläufige Lichtemission in Schritt S218 durchführen.
Bestimmt die CPU 101 in Schritt S217, dass eine Blitzlichtfotografie nicht nötig ist, kann die CPU 101 in Schritt S224 eine Hauptfotografie ohne eine Blitzlichtemission durchführen und ein aufgenommenes Bild in der Aufzeichnungseinheit 111 aufzeichnen.
In Schritt S218 kann die Blitzeinheit 108 eine vorläufige Lichtemission durchführen, und die CPU 101 kann in Schritt S219 dritte Bilddaten erfassen, die beruhend auf den reflektierten Lichtdaten aufgenommen werden, die während der während des Schritts S218 emittierten vorläufigen Lichtemission erhalten werden.
Bestimmt die CPU 101 in Schritt S220 aus der Verteilung der reflektierten Lichtdaten, die während der in Schritt S218 durchgeführten vorläufigen Lichtemission erhalten werden, dass kein stark reflektierendes Objekt im Bildfeld enthalten ist, kann die Gesichtserfassungseinheit 105 in Schritt S212 die Gesichtserfassung für die dritten Bilddaten durchführen, die in Schritt S219 erfasst werden, und kann Gesichtsinformationen erfassen (beispielsweise einen Gesichtsbereich, eine Gesichtsposition, reflektierte Lichtdaten).
Bestimmt die CPU in S220, dass ein stark reflektierendes Objekt im Bildfeld enthalten ist, kann die CPU 101 ferner in Schritt S224 eine Hauptfotografie ohne Blitzlichtemission durchführen und ein aufgenommenes Bild in der Aufzeichnungseinheit 111 aufzeichnen.
In Schritt S222 definiert die CPU 101 einen Gesichtsbereich bei den ersten Bilddaten, der sich an derselben Position wie der Gesichtsbereich befinden kann, der in Schritt S221 erfasst wird.
In Schritt S223 kann die CPU 101 eine Vergleichsberechnung (Differenzialberechnung) bezüglich der Luminanz zwischen dem Gesichtsbereich der in Schritt S203 erfassten ersten Bilddaten und dem Gesichtsbereich der in Schritt S219 erfassten dritten Bilddaten durchführen.
Dann berechnet die CPU 101 eine Menge einer Hauptlichtemission beruhend auf einem Ergebnis der Vergleichsberechnung und führt in Schritt S224 eine Hauptfotografie unter Verwendung einer Blitzlichtemission durch.
Während das Verfahren der spezifischen Luminanzvergleichsberechnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wie in den 4A bis 4C gezeigt die zweiten Bilddaten (4A) und die dritten Bilddaten (4B) jeweils in eine willkürliche Anzahl von Blöcken (5 × 7 Blöcke in den 4A bis 4C) aufteilt, und Luminanzwerte in einem rechteckigen Feld, das den eingestellten Gesichtsbereich 400 umgibt, vergleicht und berechnet, vergleicht und berechnet das herkömmliche Verfahren Luminanzwerte im gesamten Bildfeld 410 ( 4D und 4E).
Eine Menge der Hauptlichtemission kann zum Bewirken geeigneter Luminanzwerte auf der Grundlage von Luminanzdaten (beispielsweise Luminanzvergleichswerten, 4C) berechnet werden, die durch die Vergleichsberechnung bei dem eingestellten Gesichtsbereich erhalten werden. Bilddaten (3C), die durch Durchführung einer Blitzlichtemissionsfotografie mit der berechneten Menge an Hauptlichtemission erfasst werden, werden ein Hauptaufnahmebild. Bei dem herkömmlichen Verfahren wird das gesamte Bildfeld der Luminanzvergleichsberechnung unterzogen, und eine Menge der Hauptlichtemission wird zum Bewirken geeigneter Luminanzwerte auf der Grundlage von Luminanzdaten ( 4F) berechnet, die durch die Vergleichsberechnung erhalten werden. Daher enthalten Bilddaten (3F), die als Ergebnis einer Blitzlichtfotografie erfasst werden, manchmal ein Subjekt, das nicht mit der geeigneten Luminanz fotografiert ist.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann eine Blitzlichtfotografie gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel durchgeführt werden, da eine Menge einer Hauptlichtemission mit Schwerpunkt auf dem Gesichtsbereich berechnet wird, während der durch ein reflektierendes Objekt verursachte Effekt verringert wird, das vom Gesicht eines Subjekts verschieden ist.
Daher kann gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel eine Fotografie mit geeigneter Luminanz im Gesichtsbereich durchgeführt werden.
Selbst wenn ein stark reflektierendes Objekt im Bildfeld vorhanden ist und ein Gesicht, das aus dem Subjektbild während einer vorläufigen Lichtemission nicht erfassbar ist, vorhanden ist, kann eine Fotografie, bei der ein Gewichtungsfaktor im Gesichtsbereich platziert ist, sehr geeignet durchgeführt werden, da gemäß zumindest einem Ausführungsbeispiel die AF- und AE-Verarbeitungsvorgänge beruhend auf Gesichtsinformationen durchgeführt werden können, die vor der vorläufigen Lichtemission erfasst werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
5 zeigt ein Ablaufdiagramm der Verarbeitungsschritte bei einer Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 5 beschrieben. In 5 sind die Schritte zur Durchführung der gleichen Vorgänge wie beim ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Schrittnummern bezeichnet.
Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Aufnahme zusätzlicher Schritte, die sich auf die Einstellung von Gewichtungskoeffizienten für den Gesichtsbereich (Schritte S301 und S302) beziehen. Die unterschiedlichen Schritte gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel sind nachstehend beschrieben.
Hier kann ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel die Gesichtserfassungseinheit 105 in Schritt S212 eine Gesichtserfassung für die in Schritt S210 erfassten dritten Bilddaten durchführen, und Gesichtsinformationen erfassen (beispielsweise einen Gesichtsbereich, eine Gesichtsposition, reflektierte Lichtdaten), und dann geht der Ablauf zu Schritt S301 über.
In Schritt S301 kann die CPU 101 einen Gewichtungsvorgang (beispielsweise stellt sie Gewichtungskoeffizienten ein) hinsichtlich der Luminanz des Gesichtsbildes entsprechend einer Bedingung des Bildfeldes durchführen.
In Schritt S213 kann die CPU 101 eine Vergleichsberechnung hinsichtlich der Luminanz zwischen den zweiten in Schritt S206 erfassten Bilddaten und den durch die Gewichtungsverarbeitung in Schritt S301 erfassten Bilddaten durchführen.
Dann wird beruhend auf einem Ergebnis der Vergleichsberechnung eine Menge der Hauptlichtemission berechnet, und in Schritt S214 führt die CPU 101 eine Hauptfotografie durch.
Ferner kann die Gesichtserfassungseinheit 105 in Schritt S221 eine Gesichtserfassung für die in Schritt S219 erfassten dritten Bilddaten durchführen und Gesichtsinformationen (beispielsweise einen Gesichtsbereich, eine Gesichtsposition, reflektierte Lichtdaten) erfassen, und dann geht der Ablauf zu Schritt S302 über.
In Schritt S302 kann die CPU 101 einen Gewichtungsvorgang (beispielsweise stellt sie Gewichtungskoeffizienten ein) hinsichtlich der Luminanz des Gesichtsbereichs entsprechend einer Bedingung des Bildfeldes durchführen.
In Schritt S222 definiert die CPU 101 einen Gesichtsbereich bei den ersten Bilddaten an der gleichen Position wie der des in Schritt S221 erfassten Gesichtsbereichs.
Dann kann die CPU 101 in Schritt S223 eine Vergleichsberechnung hinsichtlich der Luminanz zwischen den in Schritt S203 erfassten ersten Bilddaten und den durch den Gewichtungsvorgang in Schritt S302 erfassten Bilddaten durchführen, und beruhend auf einem Ergebnis der Vergleichsberechnung berechnet sie eine Menge der Hauptlichtemission. Dann führt die CPU 101 in Schritt S224 eine Hauptfotografie durch.
Eine bestimmte Arbeitsweise des Gewichtungsvorgangs ist anhand eines Vergleichs des herkömmlichen Verfahrens (6A bis 6D) mit einem Verfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (7A bis 7D) beschrieben.
In den 6A bis 6D wird ein Vorgang der Gewichtung unter Verwendung des gesamten Bildfeldes als Gewichtungsziel gemäß dem herkömmlichen Verfahren durchgeführt.
6A veranschaulicht die in Schritt S206 erfassten zweiten Bilddaten, und 6B veranschaulicht die in Schritt S210 erfassten dritten Bilddaten.
6C veranschaulicht Differenzbilddaten, die durch eine endliche Differenz zwischen den dritten Bilddaten und den zweiten Bilddaten erhalten werden. Die CPU 101 kann einen Gewichtungsvorgang durchführen, der eine Gewichtung auf das Zentrum des Bildes legt, wie es in 6D veranschaulicht ist.
Gemäß den 7A bis 7D kann ein Vorgang der Gewichtung unter Verwendung des erfassten Gesichtsbereichs als Gewichtungsziel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführt werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die in 7A dargestellten zweiten Bilddaten und die in 7B dargestellten dritten Bilddaten Bilddaten, die ähnlich wie vorstehend hinsichtlich der 6A und 6B beschrieben erfasst sind.
Als nächstes wird die Erfassung eines Gesichtsbereichs für beide Bilddaten durchgeführt.
Dann werden Differenzbilddaten (7C) gleichermaßen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten.
Dann wird für die erhaltenen Differenzbilddaten ein Gewichtungsvorgang durchgeführt, der die Gewichtung des in 7D dargestellten erfassten Gesichtsbereichs erhöht.
Da bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel die Gewichtung hinsichtlich des Gesichtsbereichs entsprechend einer Bedingung des Gesichtsbereichs im Bildfeld durchgeführt wird, kann eine Blitzlichtfotografie derart durchgeführt werden, dass das Fotografieren des Gesichtsbereichs mit adäquater Luminanz erleichtert wird, ohne dass ein vom Gesicht eines Subjekts verschiedenes Objekt Einfluss nimmt.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben ist, ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Patentansprüche soll die breiteste Interpretation zukommen, um alle Modifikationen, äquivalente Strukturen und Funktionen einzuschließen.

Claims

Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bilddatenerfassungseinheit (103), mit einer Hauptlichtemissionsmengen-Bestimmungseinheit (101) zur Bestimmung einer Menge einer Hauptlichtemission, und zur Durchführung einer vorläufigen Lichtemission vor einer Hauptlichtemission während eines Fotografierens, wobei die Bildaufnahmevorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Gesichtsbereichserfassungseinheit (105) zur Erfassung eines Gesichtsbereichs eines Objekts aus ersten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und/oder zweiten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und eine Berechnungseinheit (101) zum Vergleichen von Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, hinsichtlich einer Luminanz beruhend auf dem durch die Gesichtsbereichserfassungseinheit erfassten Gesichtsbereich des Objekts und Berechnen zumindest eines Vergleichswerts, wobei die Hauptlichtemissionsmengen-Bestimmungseinheit zur Bestimmung der Menge an Hauptlichtemission beruhend auf dem zumindest einen Luminanzvergleichswert eingerichtet ist, der durch die Luminanzvergleichsberechnungseinheit berechnet wird.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit (101) eine Gewichtung für Differenzbilddaten zwischen den Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und den Bilddaten einstellt, die in dem Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, um den zumindest einen Vergleichswert zu erhalten.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Berechnungseinheit (101) eine Luminanz im Gesichtsbereich, der aus den in dem Fall erfassten Bilddaten erfasst wird, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und eine Luminanz im Gesichtsbereich vergleicht, der aus den in dem Fall erfassten Bilddaten erfasst wird, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, um den zumindest einen Vergleichswert zu erhalten.
Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, wobei die Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, die ersten Bilddaten oder Bilddaten enthalten, die beruhend auf einem Ergebnis einer Erfassung des aus den ersten Bilddaten erhaltenen Gesichtsbereichs erfasst werden.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer Steuereinheit zur Durchführung eines Fotografierens beruhend auf einem Kameraparameter, der vor einer Durchführung eines Fotografierens eingestellt wird.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, in dem die Erfassung des Gesichtsbereichs durch die Gesichtsbereichserfassungseinheit (105) vor einer Durchführung eines Fotografierens fehlgeschlagen ist, die Gesichtsbereichserfassungseinheit eine Einstellung eines Gesichtsbereichs für die ersten Bilddaten durchführt, die vor der Durchführung des Fotografierens erhalten werden.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Berechnungseinheit (101) eine Gewichtung des Gesichtsbereichs in den Differenzbilddaten erweitert, um den zumindest einen Vergleichswert zu erhalten.
Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Kameraparameter im Ansprechen auf eine Identifizierung anhand einer vorläufigen Lichtemission eingestellt wird, dass ein Objekt in einer Szene vorhanden ist, das ein Fotografieren mit Blitzlicht erschwert.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bilddatenerfassungseinheit (103) und zur Durchführung einer vorläufigen Lichtemission (S209, S218) vor einer Hauptlichtemission (S224) während eines Fotografierens, mit Bestimmen einer Menge einer Hauptlichtemission (S213, S223), gekennzeichnet durch Erfassen eines Gesichtsbereichs eines Objekts (S212, S221) aus ersten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und/oder zweiten Bilddaten, die durch die Bilddatenerfassungseinheit im Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, Vergleichen (S213, S223) von Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und Bilddaten, die in dem Fall erfasst werden, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, hinsichtlich einer Luminanz beruhend auf dem im Gesichtsbereichserfassungsschritt erfassten Gesichtsbereich des Objekts, und Berechnen zumindest eines Vergleichswerts, wobei das Bestimmen der Menge einer Hauptlichtemission auf dem zumindest einen Vergleichswert beruht.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Berechnens einen Schritt (S310, S302) des Einstellens einer Gewichtung für Differenzbilddaten zwischen den in dem Fall erfassten Bilddaten, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und den in dem Fall erfassten Bilddaten, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, enthält.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Vergleichens einen Schritt des Vergleichens einer Luminanz im Gesichtsbereich, der aus den in dem Fall erfassten Bilddaten erfasst wird, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, und einer Luminanz im Gesichtsbereich enthält, der aus den in dem Fall erfassten Bilddaten erfasst wird, dass eine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 10 und 11, wobei die in dem Fall erfassten Bilddaten, dass keine vorläufige Lichtemission durchgeführt wird, die ersten Bilddaten oder Bilddaten enthalten, die beruhend auf einem Ergebnis einer Erfassung des aus den ersten Bilddaten erhaltenen Gesichtsbereichs erfasst werden.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, ferner mit einem Steuerschritt eines Durchführens eines Fotografierens beruhend auf einem Kameraparameter, der vor dem Durchführen des Fotografierens eingestellt wird.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 9, wobei in einem Fall, in dem die Erfassung des Gesichtsbereichs im Schritt (S212, S221) des Erfassens eines Gesichtsbereichs vor einer Durchführung eines Fotografierens fehlgeschlagen ist, der Gesichtsbereichserfassungsschritt einen Schritt eines Einstellens eines Gesichtsbereichs für die ersten Bilddaten enthält, die vor der Durchführung des Fotografierens erhalten werden.
Steuerverfahren für eine Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Schritt des Berechnens einen Schritt eines Erweiterns einer Gewichtung für den Gesichtsbereich in den Differenzbilddaten enthält.
Steuerverfahren nach Anspruch 13, wobei der Kameraparameter im Ansprechen auf eine Identifizierung anhand einer vorläufigen Lichtemission eingestellt wird, dass ein Objekt in einer Szene vorhanden ist, das ein Fotografieren mit Blitzlicht erschwert.