JP2003087646A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、撮像装置に関し、例えば電子スチ
ルカメラに適用して、従来に比して高い精度で逆光の状
態を検出することができるようにする。 【解決手段】 本発明は、撮像結果より輝度レベルの最
大値、平均値、最小値を検出し、これらよりしきい値Ｌ
Ｈ、ＬＬを設定すると共に、このしきい値ＬＨ、ＬＬに
より輝度レベルＤＫを分類して露光制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
例えば電子スチルカメラに適用することができる。本発
明は、撮像結果より輝度レベルの最大値、平均値、最小
値を検出し、これらよりしきい値を設定すると共に、こ
のしきい値により輝度レベルを分類して露光制御するこ
とにより、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出す
ることができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ、電子スチルカメラ
等の撮像装置においては、撮像結果の輝度レベルによる
積分値、平均値、重み付け加算値等を判定基準値に設定
し、この判定基準値が所定の値となるように絞り等を制
御して自動露光制御するようになされている。

【０００３】このような自動露光制御方法においては、
逆光の状態を検出して制御量を補正することにより、画
面全体を明るくして、逆光時の被写体を適切な明るさに
より露光制御する方法が提案されるようになされている
（例えば特開２０００−４３９３号公報、特開平９−２
６６５４９号公報、特開平６−３１１４２３号公報、特
開平６−１８９１８６号公報）。

【０００４】これらの方法の多くは、水平方向及び垂直
方向に所定分割数だけ１つの画面を分割して複数の領域
を設定し、これら各領域の輝度レベルを判定し、この判
定結果を処理することにより、逆光の状態を検出し、又
は逆光の状態に適した判定基準値を得るようになされて
いる。

【０００５】すなわちこのようにして得られる判定結果
の処理により逆光の状態を検出する方法においては、こ
のようにして得られる判定結果より、所定のしきい値以
上の明るい領域と、所定のしきい値以下の暗い領域の輝
度の比率を求めることにより、逆光シーンであるか否か
を自動判定するようになされている。

【０００６】これに対して逆光の状態に適した判定基準
値を得ることにより逆光に対応する方法では、目的の被
写体は画面の中央部に存在する可能性が高いという傾向
を利用して画面を中央部の領域に重点をおいて判定基準
値を生成することにより、逆光の被写体について、適切
な明るさを確保するようになされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような逆
光の対応方法においては、実用上未だ不十分な問題があ
る。

【０００８】すなわち前者である判定結果の処理により
逆光の状態を検出する方法においては、被写体以外の輝
度レベルの小さな領域についても、逆光により撮像され
ていると誤判定する場合があり、これによりこの場合に
は正しく露光制御することが困難になる。また後者であ
る逆光の状態に適した判定基準値を得る方法において
は、例えば逆光状態にある被写体が画面の中央部に存在
しない場合には、背景等が適正な明るさとなるように露
光制御することになり、この結果本来の被写体について
は、輝度が暗く潰れた状態により撮像されるようにな
る。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来に比して高い精度で逆光の状態を検出すること
ができる撮像装置を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、撮像結果の輝度レベルの
最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手段と、
最大値、最小値、平均値を基準にして、所定のしきい値
を設定するしきい値設定手段と、撮像結果の輝度レベル
を、しきい値を基準にした複数の区分に分類する分類手
段と、この分類手段の分類に基づいて、各区分に属する
撮像結果の面積を検出する面積検出手段と、この面積検
出手段により検出結果を判定して、撮像結果の逆光を判
定する判定手段とを備えるようにする。

【００１１】請求項１の構成よれば、撮像結果の輝度レ
ベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベル検出手
段と、この最大値、最小値、平均値を基準にして、所定
のしきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい
値を基準にして、撮像結果の輝度レベルを、しきい値を
基準にした複数の区分に分類する分類手段と、この分類
手段の分類に基づいて、各区分に属する撮像結果の面積
を検出する面積検出手段と、この面積検出手段により検
出結果を判定して、撮像結果の逆光を判定する判定手段
とを備えることにより、撮像結果における輝度レベルの
分布に応じてしきい値を適切に設定し、このしきい値を
基準にして輝度分布を調べて逆光か否か判断することが
できる。これにより例えば、画面中に極めて輝度レベル
の高い光源等が撮像されている場合等でも、逆光か否か
正しく判断することができる。これにより従来に比して
高い精度で逆光の状態を検出することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１３】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図１は、本発明の実施の形態に係る電子スチルカメラを
示すブロック図である。この電子スチルカメラ１におい
て、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）２は、単板式の
カラー画像用固体撮像素子であり、タイミングジェネレ
ータ（ＴＧ）３より出力される各種駆動信号により動作
して、図示しない光学系により撮像面に形成される被写
体の画像を光電変換し、撮像結果である撮像信号を出力
する。

【００１４】タイミングジェネレータ３は、ＣＣＤ２の
各種駆動信号を生成して出力する。この処理において、
タイミングジェネレータ３は、自動露光制御部４の制御
により、ＣＣＤ２の電荷蓄積時間を可変するように駆動
信号のタイミングを可変する。これによりこの電子スチ
ルカメラ１では、自動露光制御部４の制御により電子シ
ャッターのシャッター速度を種々に可変できるようにな
されている。

【００１５】ＡＧＣ回路５は、図示しない相関二重サン
プリング回路を介して、ＣＣＤ２より出力される撮像信
号を受け、この撮像信号を所定の利得により増幅して出
力する。ＡＧＣ回路５は、この処理において、ディジタ
ルアナログ変換回路（Ｄ／Ａ）６から出力される制御信
号により利得を可変し、ディジタルアナログ変換回路６
は、自動露光制御部４より出力される制御データをディ
ジタルアナログ変換処理してこの制御信号を出力する。
これによりＡＧＣ回路５、ディジタルアナログ変換回路
６は、自動露光制御部４、ＤＳＰ（Digital Signal pro
cessor）７と共にＡＧＣによる自動露光制御の処理を実
行するようになされている。

【００１６】アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）８
は、このＡＧＣ回路５の出力信号をアナログディジタル
変換処理して出力する。

【００１７】ＤＳＰ７は、アナログディジタル変換回路
８の出力信号をニー処理、ガンマ補正処理等し、その結
果得られる画像データＤＶを必要に応じてデータ圧縮し
て出力する。なおＤＳＰ７は、ＣＣＤ２が補色系のカラ
ーフィルタを配置してなる撮像素子の場合、アナログデ
ィジタル変換回路８の出力データを演算処理して色信号
による画像データを生成した後、これらの色信号による
画像データによりニー処理等を実行する。

【００１８】ＤＳＰ７は、これらの処理において輝度信
号に対応する画像データ（以下輝度データと呼ぶ）ＤＹ
を生成して出力する。

【００１９】自動露光制御部４は、例えばこの電子スチ
ルカメラ１の動作を制御するコントローラの一部機能に
より構成される。なおこのコントローラにおいては、ユ
ーザーによる各種の操作に応動したＤＳＰ７の動作の制
御等により、図示しない表示装置に画像データＤＶを出
力して撮像結果を表示し、さらにはデータ圧縮してなる
画像データＤＶを所定の記録媒体に記録するようになさ
れている。

【００２０】自動露光制御部４において、検波回路１１
は、撮像結果に設定された領域毎に、輝度データを平均
値検波して検波データＤＫを出力する。ここでこの実施
の形態においては、所定の分割数によりそれぞれ１つの
画面を水平方向及び垂直方向に分割して複数の領域が設
定される。なおここでこの分割数は、細かければ細かい
程、逆光の検出精度が増大することになり、実用上十分
な範囲で多くの分割数に設定される。検波回路１１にお
いては、この各領域毎に、輝度レベルの平均値を計算し
て、各領域の輝度レベルを計算して検波データＤＫを生
成する。さらに検波回路１１は、このようにして計算さ
れる各領域の輝度レベルを合計して、検波データＤＫと
共に出力する。

【００２１】参照値算出回路１２は、このようにして得
られる検波データＤＫによる各領域の輝度レベル、各領
域の輝度レベルの合計値より、各領域を高輝度領域、中
輝度領域、低輝度領域の３つの区分に分類するためのし
きい値を計算する。すなわち撮像結果を複数の領域に分
割して各領域の輝度レベルの分布を検出すると、一般的
な撮像結果においては、図２に示すように、輝度レベル
がほぼ一様に広く分布してなる分布結果を得ることがで
きる。これによりこのような輝度レベルが広く一様に分
布してなる分布結果においては、いわゆる順光の状態で
あると判断することができる。

【００２２】これに対して逆光の場合、図３に示すよう
に、高輝度側と低輝度側とにピークが形成されるような
分布が検出される。これによりこのように高輝度側と低
輝度側とに偏った分布が検出された場合、逆光の状態で
あると判断することができる。

【００２３】自動露光制御部４は、この検出原理により
各領域を高輝度領域、中輝度領域、低輝度領域の３つの
区分に分類して輝度レベルの分布を検出するようになさ
れ、参照値算出回路１２は、この分類に供するしきい値
を計算する。

【００２４】すなわち参照値算出回路１２は、検波回路
１１より得られる各領域の輝度レベルより最大値Ｙｍａ
ｘ及び最小値Ｙｍｉｎを検出する。さらに参照値算出回
路１２は、同様に検波回路１１より得られる各領域の輝
度レベルの合計値を領域の数により割り算して、平均輝
度レベルＹａｖｅを計算する。参照値算出回路１２は、
これら最大値Ｙｍａｘ、最小値Ｙｍｉｎ及び平均輝度レ
ベルＹａｖｅにより、撮像結果の輝度レベル分布に応じ
てしきい値を設定して、各領域の輝度レベルを分類す
る。

【００２５】具体的に、参照値算出回路１２は、最大値
Ｙｍａｘと平均輝度レベルＹａｖｅの差分値Δｕｐ（＝
Ｙｍａｘ−Ｙａｖｅ）を計算し、この差分値Δｕｐの１
／３の値Δｕｐ／３を平均輝度レベルＹａｖｅに加算し
た値Ｙａｖｅ＋Δｕｐ／３を高輝度側のしきい値ＬＨに
設定する。また同様にして、最小値Ｙｍｉｎと平均輝度
レベルＹａｖｅの差分値Δｄｏｗｎ（＝Ｙａｖｅ−Ｙｍ
ａｘ）を計算し、この差分値Δｄｏｗｎの１／３の値Δ
ｄｏｗｎ／３を平均輝度レベルＹａｖｅから減算した値
Ｙａｖｅ−Δｄｏｗｎ／３を低輝度側のしきい値ＬＬに
設定する。

【００２６】これらにより参照値算出回路１２は、それ
ぞれ最大値Ｙｍａｘ及び平均輝度レベルＹａｖｅ、最小
値Ｙｍｉｎ及び平均輝度レベルＹａｖｅを、所定の比率
により内分する値を高輝度側及び低輝度側のしきい値Ｌ
Ｈ及びＬＬに設定する。参照値算出回路１２は、このよ
うにして計算したしきい値ＬＨ及びＬＬを検波データＤ
Ｋと共に出力する。

【００２７】続く輝度別積分回路１３は、しきい値ＬＨ
及びＬＬを基準にして順次検波データＤＫの信号レベル
を判定することにより、各領域の輝度レベルを高輝度、
中輝度、低輝度に分類する。すなわち輝度別積分回路１
３は、検波データＤＫの信号レベルが高輝度のしきい値
ＬＨより大きい場合、この検波データＤＫに対応する領
域を高輝度の領域に分類する。また検波データＤＫの信
号レベルが高輝度のしきい値ＬＨから低輝度のしきい値
ＬＬの範囲の場合、この検波データＤＫに対応する領域
を中輝度の領域に分類する。また検波データＤＫの信号
レベルが低輝度のしきい値ＬＬより小さい場合、この検
波データＤＫに対応する領域を低輝度の領域に分類す
る。

【００２８】さらに輝度別積分回路１３は、このように
分類した領域の数を、各分類毎にカウントする。これに
より輝度別積分回路１３は、図４及び図５に示すよう
に、撮像結果より検出される輝度レベルの最大値Ｙｍａ
ｘ、最小値Ｙｍｉｎ、平均値Ｙａｖｅを元に設定される
しきい値ＬＨ、ＬＬにより、各領域の輝度レベルを高輝
度、中輝度、低輝度に分類し、撮像結果に設定された領
域を基準にして撮像結果に占める各分類の面積をそれぞ
れ検出するようになされている。輝度別積分回路１３
は、このようにして検出した高輝度、中輝度、低輝度に
それぞれ属する領域のカウント値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を続
く逆光判定回路１４に出力する。

【００２９】逆光判定回路１４は、このようにして検出
される高輝度、中輝度、低輝度にそれぞれ属する領域の
カウント値Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を基準にして、逆光か否か
判断する。すなわち図２との対比により図４に示すよう
に、順光の場合、撮像結果において、輝度レベルがほぼ
一様に広く分布する特徴があるのに対し、図３との対比
により図５に示すように、逆光の場合には、高輝度側及
び低輝度側に輝度レベルが偏って分布することになる。

【００３０】これにより逆光判定回路１４は、高輝度及
び中輝度にそれぞれ属する領域のカウント値Ｓ１及びＳ
２の間で、Ｓ１＞ｋ・Ｓ２の関係が成立し、かつ中輝度
及び低輝度にそれぞれ属する領域のカウント値Ｓ２及び
Ｓ３の間で、Ｓ３＞ｋ・Ｓ２の関係が成立するか否か判
断し、これらの関係が共に成立する場合には、逆光との
判定結果を出力する。なおここでｋは所定の定数であ
る。

【００３１】すなわち図４に示すような順光による場合
には、輝度レベルが広く分布し、かつこの分布より得ら
れる輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい
値を設定してなることにより、この場合、ほぼＳ１≒Ｓ
２≒Ｓ３の関係を得ることができる。これにより上述し
た逆光の判断基準である２つの関係式の何れもが成立す
ることなく、逆光では無いと判断することができる。

【００３２】これに対して図５に示すような分布の場合
には、高輝度側及び低輝度側に輝度レベルが偏って分布
することにより、この輝度レベルの最大値、最小値、平
均値によりしきい値を設定して得られるカウント値Ｓ
１、Ｓ２、Ｓ３においては、Ｓ１＞ｋ・Ｓ２及びＳ３＞
ｋ・Ｓ２の関係が共に成立し、これにより逆光の状態と
判断することができる。

【００３３】しかしながら例えば紅白の旗をズームして
撮像する場合のように、明るさの異なる被写体を画角い
っぱいにより撮像する場合には、図６に示すように、輝
度レベルの分布にこれら紅白に対応する２つの輝度レベ
ルのピークが発生することになる。この場合、輝度レベ
ルの最大値、最小値、平均値によりしきい値を設定して
輝度レベルを分類して面積を比較する場合にあっては、
これら２色に対応する領域がそれぞれ高輝度、低輝度に
分類されてカウントされることにより、Ｓ１＞ｋ・Ｓ２
及びＳ３＞ｋ・Ｓ２の関係が共に成立し、これにより逆
光の状態と誤判断することになる。

【００３４】しかしながらこのような場合には、これら
高輝度、低輝度に分類される領域間においては、輝度レ
ベルの差が小さい特徴がある。これにより逆光判定回路
１４は、輝度レベルの最大値Ｙｍａｘ、最小値Ｙｍｉｎ
との比Ｙｍａｘ／Ｙｍｉｎを計算し、この比が所定値以
下の場合、上述したＳ１＞ｋ・Ｓ２及びＳ３＞ｋ・Ｓ２
の関係が共に成立する場合でも、逆光の状態ではないと
判断する。

【００３５】かくするにつき、この実施の形態におい
て、逆光判定回路１４は、係数ｋ１を用いて、Ｙｍａｘ
／Ｙｍｉｎ＞ｋ１、Ｓ１＞ｋ・Ｓ２、Ｓ３＞ｋ・Ｓ２の
関係が共に成立する場合に限り、逆光の状態と判断し、
これにより逆光の誤検出を有効に回避するようになされ
ている。

【００３６】コントロール回路１５は、このようにして
得られる判定結果ＤＪを基準にした、検波データＤＫの
処理により撮像結果の明るさを示す所定の判定基準値を
生成し、この判定基準値が所定値となるように、タイミ
ングジェネレータ３、ディジタルアナログ変換回路６の
動作を制御し、これにより自動露光制御する。すなわち
コントロール回路１５は、図７に示すように、順光の場
合と判断された場合には、検波データＤＫの処理により
得られる輝度レベルの平均値Ｙａｖｅを判定基準値に設
定し、これによりこの平均値Ｙａｖｅが所定値となるよ
うに、電子シャッター速度、ＡＧＣ回路５の利得を制御
する。

【００３７】これに対して逆光との判定結果が得られた
場合、図８に示すように、低輝度側のしきい値ＬＬを基
準にした検波データＤＫの選択的な加算処理により、低
輝度に分類される領域で輝度レベルの平均値Ｙｄａｖｅ
を計算し、この平均値Ｙｄａｖｅを判定基準値に設定す
る。これによりコントロール回路１５は、この場合、図
９に示すように、この平均値Ｙｄａｖｅが所定値となる
ように、電子シャッター速度、ＡＧＣ回路５の利得を制
御する。

【００３８】これらによりこの実施の形態において、Ｃ
ＣＤ２は、撮像結果を出力する撮像手段を構成するのに
対し、検波回路１１、参照値算出回路１２は、撮像結果
の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を検出するレベ
ル検出手段を構成する。また参照値算出回路１２は、こ
の最大値、最小値、平均値を基準にして、所定のしきい
値を設定するしきい値設定手段をも構成するのに対し、
輝度別積分回路１３は、このしきい値を基準にして、撮
像結果の輝度レベルを、しきい値を基準にした複数の区
分に分類する分類手段を構成し、またこの分類手段によ
る分類に基づいて、各区分に属する撮像結果の面積を検
出する面積検出手段を構成するようになされている。ま
た逆光判定回路１４は、面積検出手段により検出結果を
判定して、撮像結果の逆光を判定する判定手段を構成
し、コントロール回路１５は、この判定手段の判定結果
を基準にして、露光制御する制御手段を構成するように
なされている。

【００３９】（１−２）第２の実施の形態の動作 以上の構成において、この電子スチルカメラ１では、Ｃ
ＣＤ２より得られる撮像結果がＡＧＣ回路５により所定
利得で増幅され、アナログディジタル変換回路８により
画像データに変換され、この画像データがＤＳＰ７によ
りニー処理、ガンマ処理等される。電子スチルカメラ１
では、このように処理されてなる画像データＤＶが表示
装置に表示され、またデータ圧縮されて所定の記録媒体
に記録される。

【００４０】電子スチルカメラ１では、これらの処理に
おいて、撮像結果の１画面を分割して生成されてなる領
域を単位にして、ＤＳＰ７で生成される輝度データＤＹ
が平均値検波され、これにより各領域の輝度レベルが検
出される。さらにコントロール回路１５において、この
検波データＤＫの平均値が計算され、この平均値が露光
制御用の判定基準値に設定されて、この判定基準値が所
定値となるように、電子シャッター、ＡＧＣにより自動
露光制御の処理が実行される。

【００４１】すなわち電子スチルカメラ１では、このよ
うにして検出される評価基準値により、撮像結果が明る
過ぎる場合には、コントロール回路１５によるタイミン
グジェネレータ３の制御により、ＣＣＤ２における電荷
蓄積時間が短い時間に切り換えられる。またこれとは逆
に、撮像結果が暗過ぎる場合には、同様のコントロール
回路１５によるタイミングジェネレータ３の制御によ
り、ＣＣＤ２における電荷蓄積時間が長い時間に切り換
えられ、さらにこのようにしても明るさが不足する場合
には、ＡＧＣ回路５の利得が増大され、これらにより画
面中に設定された領域を単位とした１画面の平均輝度レ
ベルが所定値となるように撮像結果が自動露光調整され
る（図７）。

【００４２】電子スチルカメラ１では、このような処理
と同時並列的に、参照値算出回路１２において、各領域
の輝度レベルを示す検波データＤＫが処理されて、この
領域を単位にした輝度レベルの最大値、最小値、平均値
が検出される。またこのようにして検出した最大値、最
小値、平均値を基準にして、輝度レベルを高輝度、中輝
度、低輝度に分類するしきい値ＬＬ、ＬＨが設定される
（図４及び図５）。電子スチルカメラ１では、このしき
い値ＬＬ、ＬＨを基準にして、続く輝度別積分回路１３
により各領域の輝度レベルが分類され、高輝度、中輝
度、低輝度にそれぞれ分類された領域の数がカウントさ
れる。これにより電子スチルカメラ１では、撮像結果に
おける輝度レベルの最大値、最小値、平均値を基準にし
たしきい値ＬＬ、ＬＨにより撮像結果の輝度レベルを高
輝度、中輝度、低輝度に分類して、各分類の面積が領域
の数により検出される。

【００４３】電子スチルカメラ１では、このようにして
検出される各分類の面積が逆光判定回路１４により判定
されて、逆光か否か判断される。すなわち順光による撮
像結果においては、輝度レベルがほぼ一様に分布するの
に対し（図２及び図４）、逆光の場合には、高輝度及び
低輝度に偏った分布が得られる（図３及び図５）。これ
により電子スチルカメラ１では、所定の関係式を満足す
るか否かの判定により、高い輝度レベルの区分に属する
面積と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それ
ぞれ他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合
に、逆光との判定結果を出力する。すなわちこの実施の
形態では、高輝度の面積が中輝度の面積の所定倍上の場
合、低輝度の面積が中輝度の面積の所定倍上の場合、逆
光との判定結果を出力する。

【００４４】これによりこの実施の形態においては、逆
光の誤り判定を有効に回避して、逆光を検出することが
できる。

【００４５】すなわち単に所定のしきい値により輝度レ
ベルを判定して逆光を検出する場合、撮像結果における
輝度レベルの分布とは無関係に輝度レベルを分類するこ
とにより、逆光を誤検出する場合があった。具体的に
は、例えば図１０に示すように、画面中に極めて輝度レ
ベルが高く、かつ大きさが小さい光源等が撮像されてお
り、中程度の輝度レベルの面積が小さい場合、逆光とし
て誤検出される。

【００４６】しかしながらこの実施の形態においては、
輝度レベルの最大値、最小値、平均値によりしきい値Ｌ
Ｌ及びＬＨを設定していることにより、図１０のような
場合には、その分、平均値が小さくなることにより低輝
度に分類される輝度レベルの範囲が小さくなり、またこ
れとは逆に、高輝度に分類される輝度レベルの範囲が広
くなり、これらにより高輝度、中輝度、低輝度の分類さ
れる面積Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が上述した逆光の判定基準を
満たさなくなる。これによりこの実施の形態において
は、このような順光の場合で、中輝度レベルの分布が偏
っている場合における逆光の誤検出を有効に回避して、
従来に比して格段的に逆光の検出精度を向上することが
できる。また被写体が画面上の何れの場所に配置されて
いる場合でも、正しく逆光の状態を検出することもでき
る。

【００４７】またこの実施の形態では、このような逆光
の判定において、輝度レベルの最大値及び最小値の比率
により、輝度レベルの最大値及び最小値のレベル差が大
きい場合には、上述した条件の満足により逆光と判断す
るのに対し、レベル差が小さい場合には、上述した条件
を満足する場合でも逆光と判断しないようになされ、こ
れにより逆光の誤検出を有効に回避することができる。

【００４８】これらにより逆光と判断された場合、電子
スチルカメラ１では、低輝度に分類された部分の平均輝
度レベルにより評価基準値が生成され、撮像結果の１画
面による輝度レベルの平均値による判定基準値に代え
て、この低輝度による評価基準値が所定値となるよう
に、露光制御され（図８）、これにより逆光による被写
体が適切な明るさにより撮像されてなる撮像結果を得る
ことができる。これにより撮像結果においては、逆光を
判断された場合に明るくなるように撮像される、被写体
の黒つぶれを確実に抑制することができる。

【００４９】このようにして処理するにつき、電子スチ
ルカメラ１では、このような最大値、最小値、平均値の
検出、輝度レベルの分類、面積の計算、評価基準値の計
算等が、撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ所
定分割数だけ分割してなる領域を単位にして実行される
ことにより、全画素によりこれらの処理を実行する場合
に比して少ない演算処理量により逆光を検出し、さらに
は自動露光制御することができる。

【００５０】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、撮像結果より輝度レベルの最大
値、平均値、最小値を検出し、これらよりしきい値を設
定すると共に、このしきい値により輝度レベルを分類し
て露光制御することにより、従来に比して高い精度で逆
光の状態を検出することができる。

【００５１】またこのとき撮像結果を水平方向及び垂直
方向にそれぞれ分割して形成された複数の領域を単位に
して、最大値、最小値、平均値を検出することにより、
簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光の状
態を検出することができる。

【００５２】また撮像結果を水平方向及び垂直方向にそ
れぞれ分割して形成された複数の領域を単位にして、撮
像結果の輝度レベルを分類することによっても、簡易な
処理により従来に比して高い精度により逆光の状態を検
出することができる。

【００５３】さらに撮像結果を水平方向及び垂直方向に
それぞれ分割して形成された複数の領域を単位にして、
各輝度の分類した部分の面積を検出することによって
も、簡易な処理により従来に比して高い精度により逆光
の状態を検出することができる。

【００５４】また高輝度、中輝度、低輝度の区分により
輝度レベルを分類することにより、この種の処理に必要
最小限度の区分により輝度レベルを分類して精度の高い
検出結果を得ることができ、これによっても簡易な処理
により従来に比して高い精度により逆光の状態を検出す
ることができる。

【００５５】また高い輝度レベルの区分に属する面積
と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それぞれ
他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合に、逆
光との判定結果を出力することにより、このように輝度
レベルを分類して正しい逆光の判定結果を得ることがで
きる。

【００５６】さらに高い輝度レベルの区分に属する面積
と、低い輝度レベルの区分に属する面積とが、それぞれ
他の区分に属する面積より所定値以上大きい場合であっ
て、かつ、最大値及び最小値の輝度レベルが大きい場合
に、逆光との判定結果を出力することにより、逆光の誤
検出を有効に回避することができる。

【００５７】（２）第２の実施の形態 ところでこのように輝度レベルの最大値、最小値、平均
値によりしきい値を設定する場合においては、図８との
対比により図９に示すように、逆光を補正するように露
光制御した場合でも、各区分の分類においては、何ら逆
光を補正しない場合と同一の分類結果を得ることができ
る。

【００５８】このことは、逆光を補正するように絞り等
を補正しても、逆光の状態が検出されることを意味し、
これにより低輝度の平均値を判定基準値に設定した露光
制御により安定に露光制御することができる。

【００５９】しかしながら逆光を補正するように絞り等
を補正して、多くの領域で輝度レベルが飽和した場合に
は、輝度レベルの区分が異なるようになり、これにより
安定に露光制御することが困難になる恐れがある。

【００６０】このためこの実施の形態では、このような
逆光の補正による高輝度レベルの飽和によっても、輝度
レベルの区分が異ならないように、処理対象の輝度レベ
ルが所定の上限値により切り捨てられ、この切り捨てら
れるレベルが自動光量制御による制御値に応じて可変さ
れるようになされている。

【００６１】この実施の形態によれば、逆光の補正によ
る領域の飽和によっても、輝度レベルの区分が異ならな
いように維持されることにより、安定に露光制御するこ
とができる。

【００６２】（３）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、最大値と平均値のレ
ベル差の１／３の値だけ平均値より最大値側に高輝度側
のしきい値を設定し、最小値と平均値とのレベル差の１
／３の値だけ平均値より最小値側に低輝度側のしきい値
を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、要は、このようなしきい値を最大値、最小値、平均
値を基準にして設定して、撮像結果における輝度レベル
の分布を輝度レベルの分類に反映させることができるこ
とにより、このような差分値の１／３の値を例えば１／
４に設定する等、種々の変更が可能であり、またユーザ
ーによる撮影モードの設定等によりこのようなしきい値
の設定を適宜切り換えるようにしてもよい。

【００６３】また上述の第２の実施の形態においては、
輝度レベルの制限により逆光の補正による高輝度レベル
の飽和によっても、輝度レベルの区分が異ならないよう
に維持する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、飽和した分、高輝度側のしきい値を補正して区分が
異ならないようにする等、種々の方法を広く適用するこ
とができる。

【００６４】また上述の実施の形態においては、輝度レ
ベルを３段階により区分する場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、区分の数は必要に応じて種々に設
定することができる。

【００６５】また上述の実施の形態においては、撮像結
果を水平方向及び垂直方向に分割した領域を単位として
最大値等を検出し、輝度レベルを分類し、面積を計算
し、さらには評価基準値を設定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、これらの処理においては、
互いに異なる領域の設定により実行してもよく、さらに
は画素単位で実行するようにしてもよい。

【００６６】また上述の実施の形態においては、輝度レ
ベルの平均値により評価基準値を設定する場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、例えば撮像結果を水
平方向及び垂直方向に分割した領域を単位とした輝度レ
ベルの重み付け加算等により評価基準値を設定する場合
にも広く適用することができる。

【００６７】また上述の実施の形態においては、低輝度
レベルの平均値が所定値となるように逆光補正する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば評価
基準値との比較基準値の設定を更新して逆光補正する場
合、撮像結果を水平方向及び垂直方向に分割した領域を
単位とした輝度レベルの重み付け加算等により評価基準
値を設定する場合に、この重み付け係数の変更により逆
光補正する場合等に広く適用することができる。

【００６８】また上述の実施の形態においては、単板式
による撮像装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、３板式による撮像装置にも
広く適用することができる。

【００６９】また上述の実施の形態においては、本発明
を電子スチルカメラに適用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ等の記録機能を有してなる撮像装置、携帯電話等の
通信機能を有してなる撮像装置、パーソナルコンピュー
タと一体型のものとして備えられる撮像装置等にも広く
適用することができる。

【００７０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像結果
より輝度レベルの最大値、平均値、最小値を検出し、こ
れらよりしきい値を設定すると共に、このしきい値によ
り輝度レベルを分類して露光制御することにより、従来
に比して高い精度で逆光の状態を検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電子スチルカ
メラを示すブロック図である。

【図２】通常の撮像結果における輝度レベルの分布を示
す特性曲線図である。

【図３】逆光時の撮像結果における輝度レベルの分布を
示す特性曲線図である。

【図４】図２との対比によりしきい値の設定の説明に供
する特性曲線図である。

【図５】図３との対比によりしきい値の設定の説明に供
する特性曲線図である。

【図６】逆光検出の条件の説明に供する特性曲線図であ
る。

【図７】順光における露光制御の説明に供する特性曲線
図である。

【図８】逆光検出の説明に供する特性曲線図である。

【図９】逆光時における露光制御の説明に供する特性曲
線図である。

【図１０】逆光の誤検出の説明に供する特性曲線図であ
る。

【符号の説明】

１……電子スチルカメラ、２……ＣＣＤ、３……タイミ
ングジェネレータ、４……自動露光製制御部、５……Ａ
ＧＣ回路、７……ＤＳＰ、１１……検波回路、１２……
参照値算出回路、１３……輝度別積分回路、１４……逆
光判定回路、１５……コントロール回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H002 DB27 DB29 DB31 HA04 JA07 5C022 AA13 AB03 AB06 AB12 AC69 CA00 5C024 AX01 BX01 CX00 CX06 CX54 GY01 HX18 HX23 HX28 HX30 HX31 HX51

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像結果を出力する撮像手段と、 前記撮像結果の輝度レベルの最大値、最小値、平均値を
   検出するレベル検出手段と、 前記最大値、最小値、平均値を基準にして、所定のしき
   い値を設定するしきい値設定手段と、 前記撮像結果の輝度レベルを、前記しきい値を基準にし
   た複数の区分に分類する分類手段と、 前記分類手段による分類に基づいて、前記各区分に属す
   る前記撮像結果の面積を検出する面積検出手段と、 前記面積検出手段による検出結果を判定して、前記撮像
   結果の逆光を判定する判定手段と、 前記判定手段の判定結果を基準にして、露光制御する制
   御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】前記レベル検出手段は、 前記撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割し
   て形成された複数の領域を単位にして、前記最大値、最
   小値、平均値を検出することを特徴とする請求項１に記
   載の撮像装置。
3. 【請求項３】前記分類手段は、 前記撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割し
   て形成された複数の領域を単位にして、前記撮像結果の
   輝度レベルを分類することを特徴とする請求項１に記載
   の撮像装置。
4. 【請求項４】前記面積検出手段は、 前記撮像結果を水平方向及び垂直方向にそれぞれ分割し
   て形成された複数の領域を単位にして、前記面積を検出
   することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】前記分類手段による区分が、 高輝度、中輝度、低輝度の区分であることを特徴とする
   請求項１に記載の撮像装置。
6. 【請求項６】前記判定手段は、 高い輝度レベルの区分に属する面積と、低い輝度レベル
   の区分に属する面積とが、それぞれ他の区分に属する面
   積より所定値以上大きい場合に、逆光との判定結果を出
   力することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
7. 【請求項７】前記判定手段は、 高い輝度レベルの区分に属する面積と、低い輝度レベル
   の区分に属する面積とが、それぞれ他の区分に属する面
   積より所定値以上大きい場合であって、 かつ、前記最大値及び最小値の輝度レベルの差が大きい
   場合に、 逆光との判定結果を出力することを特徴とする請求項１
   に記載の撮像装置。