JP2004104508A - 撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラム - Google Patents

撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】光学フィルタの挿抜による影響を考慮した撮像を行うことができる撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラムを提供する。
【解決手段】被写体輝度演算部120は、CCD撮像素子101上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する。被写体輝度補正処理部121は、NDフィルタを挿入することによる減光量を基に、被写体輝度演算部120が算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する。システムコントローラ110は、被写体輝度補正処理部121が算出した第二の被写体輝度を用いて、光学系115の制御およびDSP回路105における信号処理の制御を行う。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関するものであり、特に挿抜可能な減光用の光学フィルタを具備する撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば、デジタルカメラなどの撮像装置において、従来は絞り径を変化させる絞り機構のみを設定していたものが、高輝度被写体まで撮影輝度範囲を広げたい目的の中で、あまり絞り過ぎるといわゆる回折現象が発生し、解像度が低下してしまう。これを解決するため、最近、挿抜可能な減光用の光学フィルタであるND(Neutral Density)フィルタを具備する撮像装置が提供されている。このNDフィルタとは、光線の可視スペクトル部分の各波長に対してほぼ均等な透過(減光)をする非選択性の透過率を有する光学フィルタである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、撮像装置が具備する画像データを生成する信号処理回路において、NDフィルタの挿抜に応じた、撮像素子に結像する被写体輝度を基に行う信号処理を変更していないため、以下に示すような問題が生じていた。
一般的に被写体輝度Bvは、絞り(Av)値とシャッタ(Tv)値の加算値から撮像素子の感度(Sv)を減算した値として以下に示す(式1)を用いて計算される。
Bv = Av + Tv − Sv  … (式1)
【0004】
例えば絞りF5.6(Av=5)、シャッタ1/1000(Tv=10)、感度ISO100(Sv=5)の設定で、適正露光が得られる状態を考慮した場合に、(式1)を用いると被写体輝度Bv=5+10−5=10が求まる。撮像装置は、(式1)を用いて計算した被写体輝度の値を、その被写体輝度の値を基に種々の信号処理を行う回路ブロックへ伝達する。その回路ブロックとは、例えば、色温度の変化を追従するWB(ホワイトバランス)処理ブロックや、絞り値やシャッタ速度等を演算して露光量を設定する露光量設定演算ブロックなどである。これにより、撮像装置は、自動ホワイトバランスや自動露光などの機能を実現している。
【0005】
しかし、NDフィルタを挿入した場合において、従来の撮像装置は、被写体輝度(または露光値)を計算する際に挿入したNDフィルタの影響を考慮していなかった。例えば、挿入したNDフィルタの減光段数ND=3の時に、適正露光が得られる状態を条件とした時に、絞りF5.6(Av=5)、シャッタ1/128(Tv=7)となる。これにより、(式1)に従って、撮像装置は、被写体輝度Bv=5+7−5=7を求める。即ち、撮像装置は、単に(NDフィルタを使用せずに)被写体輝度が下がったものとしてWB処理ブロックあるいは露光量設定演算ブロックにその被写体輝度の値を伝達することになる。
【0006】
更に、WB処理の具体例について図を用いて説明する。図4は、従来のWB処理を示す図である。図4において、縦軸は、蛍光灯度Cyであり、光源が蛍光灯である可能性の度合いを示す値である。横軸は、色温度Cxである。また、図4中の曲線は、WB白軸であり、色温度の変化に応じて追従する目標となる線である。また、図4の点線は、WB設定範囲であり、WB白軸へ追従する範囲を設定している。通常、WB処理ブロックでは、撮影時の被写体輝度Bvを制御の一パラメータとして用いている。例えば、被写体輝度Bvが高い時には屋外での撮影と判断して低色温度に対応するようWB処理を制限し、逆に被写体輝度Bvが低い時には、例えばタングステン光や蛍光灯に照らされている屋内での撮影と判断して、高色温度に対応するようWB処理を制限することにより、有彩色被写体の影響を抑制している。このような輝度に基づくWB処理の場合、同一被写体に対して被写体輝度Bvの計算値に差がある場合は、WB処理にも差が生じ、被写体に最適なWB処理を行った画像データを得ることができないという問題がある。
【0007】
次に、露光量設定処理の具体例について図を用いて説明する。図5は、従来の露光量設定処理を示す図である。図5において、縦軸は、調節された画像の明るさであり、撮像装置における露光量の値である。また、横軸は、被写体輝度Bvである。図5に示すように、露光量設定処理では、被写体輝度Bvが高い場合(例えばBvの値が8〜9以上)に、露光量を上げる高輝度輝度上げという処理を行う。すなわち被写体輝度Bvの値が高い時は、夏の海岸や冬のスキー場など、比較的明るめに画像を再現すると雰囲気が出るシーンの場合が多い。このため、図5の矢印に示すように、被写体輝度Bvの値が高い場合に、若干露光量を大きめにする。従って同一被写体に対して被写体輝度Bvの計算値に差がある場合は、高輝度輝度上げ量にも差が生じ、被写体に最適な露光量設定処理を行った画像データを得ることができないという問題がある。
【0008】
以上に示したように、同一の被写体であっても、光学フィルタ(NDフィルタ)の挿抜により被写体輝度Bvの計算値が異なると、その被写体輝度Bvを用いる処理である光学系の制御信号の生成や信号処理回路における信号処理の制御などの処理が、被写体に最適な処理では無くなってしまうという問題がある。
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり光学フィルタの挿抜による影響を考慮した撮像を行うことができる撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上述した課題を解決すべくなされたもので、本発明による撮像装置においては、光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置であって、撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成するよう信号処理を行う信号処理手段と、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する被写体輝度算出手段と、フィルタ挿抜手段が光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する被写体輝度補正手段と、第二の被写体輝度を用いて光学系の制御および/または信号処理手段における信号処理の制御を行う制御手段とを具備することを特徴とする。
【0010】
また、本発明による撮像方法においては、光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を用いた撮像方法であって、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、フィルタ挿抜手段が光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、第一のステップで算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、第二のステップで求めた第二の被写体輝度を用いて、光学系の制御および/または撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップとを有することを特徴とする。
【0011】
また、本発明による記録媒体は、光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムを記録した記録媒体であって、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、フィルタ挿抜手段が光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、第一のステップで算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、第二のステップで求めた第二の被写体輝度を用いて、光学系の制御および/または撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップとを撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【0012】
また、本発明によるプログラムは、光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムであって、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、フィルタ挿抜手段が光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、第一のステップで算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、第二のステップで求めた第二の被写体輝度を用いて、光学系の制御および/または撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップとを撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【0013】
これにより、本発明の撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラムによれば、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出し、光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出し、その第二の被写体輝度を用いて、光学系の制御および/または撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行うので、光学フィルタの挿入による減光量を考慮した撮像を行うことができる。すなわち、光学フィルタの挿抜による影響を考慮した撮像を行うとができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。図1において、100は、撮像装置であり、具体的にはデジタルスチルカメラ等であって、光学系として後述するCCD(Charge CoupledDevice)撮像素子101への光量を減光するNDフィルタ(光学フィルタ)114の挿入および抜出しを行う機能を有する。また、撮像装置100は、自動ホワイトバランスや自動露光制御などの機能も有する。以下に、撮像装置100の内部構成について説明する。
【0015】
101は、CCD撮像素子であり、光を電気信号に変換してCCD出力信号(撮像信号)を出力する半導体受光素子である。102は、CDS(Correlated Double Sampling)−A/Dコンバータであり、CCD撮像素子101の出力するCCD出力信号(アナログ信号)をサンプリングして撮像データ(デジタル信号)に変換する。103は、メモリであり、後述するメモリコントローラ106の制御により上述した撮像データや後述するJPEG処理回路104やDSP回路105の処理中のデータや処理後の画像データを一時保存する記録媒体である。104は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)処理回路であり、後述するメモリコントローラ106より入力される画像データ(非圧縮)に対してJPEG圧縮処理を行い、JPEG形式で圧縮された画像データ(以下、JPEG画像データとする)を出力する。
【0016】
105は、DSP回路(Digital Signal Processing)回路であり、後述するメモリコントローラ106より入力される撮像データを基に輝度信号処理、色信号処理などの信号処理を行い、画像データ(非圧縮)を出力する。
【0017】
106は、メモリコントローラであり、CDS−A/D回路102から入力される撮像データをメモリ103へ格納したり、JPEG処理回路104やDSP回路105において処理中または処理後の画像データをメモリ103へ格納したりして、メモリ103を介するデータの流れを制御する。107は、D/A回路であり、メモリコントローラ106が出力する画像データをアナログ映像信号に変換する。108は、液晶表示装置であり、D/A回路107の出力するアナログ映像信号を基に映像を表示する。尚、液晶表示装置108には、撮像装置100が撮影モードならば、現在CCD撮像素子101の撮像面上に結像されている被写体の映像が表示され、再生モードならば後述するカードメモリ111に格納される過去に撮影した画像データの再生映像が表示される。
【0018】
110は、システムコントローラ(制御手段)であり、撮像装置100全体を制御する。尚、システムコントローラ110は、自動ホワイトバランス処理や自動露光制御処理の機能を実現する複数の処理部を具備する。この複数の処理部については詳細を後述する。111は、カードメモリであり、最終画像データ(上述したJPEG画像データ)を記憶する記録媒体である。このカードメモリ111は、システムコントローラ110よりJPEG画像データの書き込みおよび読み出しが可能で、更に撮像装置100に対して着脱可能な不揮発性メモリなどが好適である。
【0019】
112は、FROMであり、ファームウエアデータを記憶する記録媒体である。113は、シャッタボタンであり、デジタルスチルカメラである撮像装置100の撮影タイミングを指示するためのボタンである。114は、NDフィルタ挿抜スイッチであり、光学系の光路に対して後述するNDフィルタ機構がNDフィルタの挿入および抜出しを行うよう制御するためのスイッチである。尚、NDフィルタ挿抜スイッチ114がオンの時にNDフィルタは挿入され(以下、NDフィルタオンとする)、オフの時にNDフィルタが抜出される(以下、NDフィルタオフとする)。
【0020】
115は、以下に示すレンズ116等を具備し、CCD撮像素子101の撮像面上に被写体の像を結像させる光学系である。117は、絞り及びその制御機構(以下、絞り機構117とする)であり、レンズ116から入る光の量を絞りにより調整する。118は、NDフィルタ及びその挿抜機構(以下、NDフィルタ機構118とする)であり、CCD撮像素子101への光量を減光するNDフィルタの挿抜を行う。119は、シャッタ及びその制御機構(以下、シャッタ機構119とする)であり、シャッタの開閉によりCCD撮像素子101へ被写体を結像する時間を制御する。以上、レンズ116、絞り機構117、NDフィルタ機構118、シャッタ機構119により、撮像装置100の光学系115が構成されているが、この限りではなく、例えば、シャッタ機構119を省略して、CCD撮像素子101において電荷蓄積時間を制御する電子シャッタを用いてもよい。
【0021】
次に、上述したシステムコントローラ110の具備する処理部について説明する。120は、被写体輝度演算部であり、絞り機構117の絞り径に応じて定まる絞り値Avと、シャッタ機構119のシャッタスピードに応じて定まるシャッタ値Tvと、CCD撮像素子101の感度Svとを基に上述した(式1)を用いて第一の被写体輝度Bvを算出する。
【0022】
121は、被写体輝度補正処理部であり、NDフィルタ挿抜スイッチ114がオン時にNDフィルタ機構118がNDフィルタを光路に挿入することによる減光量(本実施形態では減光段数ND=3)を基に、被写体輝度演算部120の算出した第一の被写体輝度Bvを補正して第二の被写体輝度Bv’を算出する。尚、被写体輝度補正処理部121は、NDフィルタが抜出されている場合は、被写体輝度演算部120の算出した第一の被写体輝度Bvの補正を行わずにそのまま出力する。これにより、システムコントローラ110は、上述した第一の被写体輝度Bvまたは第二の被写体輝度Bv’をホワイトバランス処理や露光量設定演算処理に用いる。
【0023】
122は、WB制御部であり、被写体輝度演算部120の出力する第一の被写体輝度Bvまたは被写体輝度補正処理部121の出力する第二の被写体輝度Bv’や画像データにおけるRGB値のバランスを基にDSP回路105における色信号処理において所望のホワイトバランス処理を行うよう制御するホワイトバランス制御値を出力する。これにより、DSP回路105は、このホワイトバランス制御値を基に、ホワイトバランス処理を行う。
【0024】
123は、露光量設定演算部であり、被写体輝度演算部120の出力する第一の被写体輝度Bvまたは被写体輝度補正処理部121の出力する第二の被写体輝度Bv’およびCCD撮像素子101の露光量に応じて上述した光学系115を制御してCCD撮像素子101への露光量を制御するための制御信号を出力する。尚、CCD撮像素子101の露光量は、システムコントローラ110が演算することで得る。
【0025】
尚、図1のシステムコントローラ110内部に示した各処理部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各処理部はメモリおよびCPUにより構成され、各処理部の機能を実現する為のプログラムをメモリに読み込んで実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、上記メモリは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリや、CD−ROM等の読み出しのみが可能な記録媒体、RAM(Random Access Memory)のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせによるコンピュータ読み取り、書き込み可能な記録媒体より構成されるものとする。
【0026】
次に、上述した撮像装置100の撮影時の動作(NDフィルタを挿入せず)、について述べる。すなわち、シャッタボタン113が押下された場合の撮像装置100の動作について説明する。まず、被写体像は上述した光学系115を介してCCD撮像素子101の撮像面上に結像する。その露光量は、システムコントローラ110により、絞り機構117によって光量調整され、更にシャッタ機構119によってCCD撮像素子101における光電変換時の電荷の蓄積時間を制御されることにより適正値に制御される。次に、CCD撮像素子101において光電変換によって生成した電気信号はCCD出力信号としてCDS−A/D回路102へ出力される。次に、CDS−A/D回路102は、入力されたCCD出力信号をサンプリングしてデジタル信号(以下、撮像データとする)に変換してメモリコントローラ106へ出力する。
【0027】
メモリコントローラ106は、入力された撮像データの1画像(1フレームの画像)分をメモリ103に保存する。次に、メモリコントローラ106がメモリ103内の撮像データを読み出してDSP回路105に入力する。これにより、DSP回路105は、撮像データを信号処理して各画素の明るさや色を特定する画素値を含む画像データを出力する。尚、画素値とは、例えば輝度と色差データで構成されるものや、RGB値で構成されるものなどの非圧縮の画像データを構成する各画素のデータである。また、DSP回路105は、システムコントローラ110のWB制御部122からの制御信号に応じて、ホワイトバランス処理を行う。
【0028】
また、メモリコントローラ106は、DSP回路105が出力した画像データをD/A回路107を介して液晶表示装置108に入力する。以上により、適正な露出および適正なホワイトバランスで撮影された画像が液晶表示装置108に表示される。これにより、撮像装置100の利用者は、撮像した画像を確認することができる。
【0029】
また、メモリコントローラ106は、DSP回路105が出力した画像データをJPEG回路104へ入力する。これにより、JPEG回路104は、DSP回路105が出力した画像データの圧縮処理を行い、JPEG画像データを出力する。また、システムコントローラ110は、JPEG回路104が出力するJPEG画像データを、メモリコントローラ106およびI/Fを経由してカードメモリ111に記録させる。
【0030】
また、システムコントローラ110の露光量演算処理の結果に応じて、露光量設定演算部123は、絞り機構117による絞り制御や、シャッタ機構119によるシャッタ制御の設定値を演算する。これにより、システムコントローラ110は、絞り機構117を制御する絞り制御信号や、シャッタ機構119を制御するシャッタ制御信号や、CCD撮像素子101を駆動するCCDドライバ回路を制御するドライバ用信号などを生成し、出力する。また、システムコントローラ110は、メモリコントローラ106の制御も行う。
【0031】
以上に示したように、撮像装置100は、シャッタボタン113の押下に応じて、露光量およびホワイトバランスの適正なJPEG画像データを生成して、カードメモリ111へ格納する。
【0032】
次に、図1に示した撮像装置100においてNDフィルタオンして撮影する場合の動作について図を用いて説明する。
図2は、図1に示した撮像装置100においてNDフィルタオンして撮影する場合の動作を示すフロー図である。まず、撮像装置100の利用者が、NDフィルタ挿抜スイッチ114をオンする。これにより、NDフィルタ挿抜スイッチ114よりNDフィルタオンの指令を受けたシステムコントローラ110は、NDフィルタ機構118を制御してNDフィルタを光学系115の光路中に挿入する(ステップS1)。これにより、CCD撮像素子101に到達する光量が減光される。この時、露光量が一定になるよう、システムコントローラ110は、光学系115を制御する。
【0033】
次に、被写体輝度演算部120は、光学系115の状態より特定できる絞り値Avと、シャッタ値Tvと、感度Svの値と(式1)を用いて第一の被写体輝度Bvを算出する(ステップS2)。次に、被写体輝度補正処理部121は、NDフィルタを光路に挿入することによって生じる光量の低下を補正すべく、挿入されたNDフィルタによって生じる減光量を基に、被写体輝度演算部120の算出した第一の被写体輝度Bvを以下の(式2)で補正して第二の被写体輝度Bv’を算出する(ステップS3)。
Bv’=Bv−(−ND)  … (式2)
ただし、(式2)において変数NDは、NDフィルタの減光段数である。
【0034】
次に、露光量設定演算部123は、被写体輝度補正処理部121が算出した第二の被写体輝度Bv’を基に、図5に示したような関係となる露光量となるよう、露光量の設定を演算する。これによりシステムコントローラ110は、露光量設定演算部123の演算した露光量設定に応じて光学系115を制御することで、CCD撮像素子101への露光量を第二の被写体輝度を考慮した値に制御する(ステップS4)。すなわち、撮像装置100は、図5に示すような高輝度輝度上げの処理を、NDフィルタのオン/オフに影響されることなく適正に行うことができる。また、WB制御部122は、被写体輝度補正処理部121の算出した第二の被写体輝度Bv’を基に図4に示したホワイトバランス制御値を算出する。
【0035】
次に、利用者がシャッタボタン113を押下すると、システムコントローラ110の制御により、ステップS4で設定した露光量でCCD撮像素子101の撮像面に被写体像が結像する(ステップS5)。このとき、CCD撮像素子101は、撮像面に結像した被写体象に応じたCCD出力信号を出力する。次に、CDS−A/D回路102が、CCD出力信号を撮像データに変換する。次に、メモリコントローラ106、メモリ103を介して、DSP回路105が撮像データを画像データに変換する信号処理(輝度信号処理、色信号処理)を行う。この時、DSP回路105は、WB制御部122が算出したホワイトバランス制御値を基に、ホワイトバランス処理を行う(ステップS6)。
【0036】
次に、JPEG処理回路104は、DSP回路が出力し、メモリコントローラ106を介して入力される画像データに対してJPEG圧縮処理を行い、JPEG画像データを出力する(ステップS7)。次に、システムコントローラ110は、メモリコントローラ106を介して、JPEG処理回路104が出力するJPEG画像データをカードメモリ111に書き込む(ステップS8)。以上に示したように、撮像装置100は、NDフィルタの挿抜に関わらず、適正な被写体輝度を算出することができる。これにより、被写体輝度を用いるホワイトバランス処理や露光量設定処理をより正確に行うことができる。
【0037】
ここで、上述したステップS1〜ステップS3までの処理の具体例を以下に示す。
図3は、図1に示した被写体輝度補正処理部121の処理により、第一の被写体輝度を補正処理する具体例を示す図である。図3(a)に示すように、NDフィルタオフの状態で、例えば、絞りF5.6(絞り値Av=5)、シャッタ1/1000(シャッタ値Tv=10)、感度ISO100(感度Sv=5)で適正露光が得られる場合、被写体輝度演算部120は、被写体200の第一の被写体輝度Bv=5+10−5=10と算出する。この時、NDフィルタオフなので、被写体輝度補正処理部121は、補正せずにそのまま第一の被写体輝度Bvを出力し、WB制御部122や露光量設定演算部123での処理にその第一の被写体輝度Bvを用いる
【0038】
また、図3(b)に示すように、同じ被写体200に対してNDフィルタ機構118によりNDフィルタオンにした場合(ステップS1)に、NDフィルタの減光段数=3であるので、システムコントローラ110が適正露光量となるよう光学系115を制御すると、絞りF5.6(絞り値Av=5)、シャッタ1/128(シャッタ値Tv=7)となる。これにより、被写体輝度演算部120は、(式1)に従って、被写体200の第一の被写体輝度Bv=5+7−5=7を算出する(ステップS2)。
【0039】
次に、被写体輝度補正処理部121は、減光段数3なので、被写体輝度演算部120が算出した第一の被写体輝度Bv=7を補正した第二の被写体輝度Bv’=7−(−3)=10を算出する(ステップS3)。
以上に示すように、被写体輝度補正処理部121は、NDフィルタオフの時の第一の被写体輝度Bv=10と同じ値に補正した第二の被写体輝度Bv’=10をNDフィルタオンの時に算出することができる。これにより、WB制御部122および露光量設定演算部123は、NDフィルタのオン/オフに関わらず、正しい被写体輝度を用いたホワイトバランスの制御および露光量の設定を行うことができる。すなわち、同一被写体に対して被写体輝度Bvの値の算出に、NDフィルタオン/オフによる差がないため、撮像装置100が露光量設定やホワイトバランス処理を経て生成する画像データにも差を生じることはない。
【0040】
尚、上述した実施形態において撮像装置100はデジタルスチルカメラとしたが、この限りではなく、ビデオカメラやパソコン用カメラなどに用いて好適である。また、撮像素子としては、上述したCCD撮像素子に限らずCMOSイメージセンサ等を用いた撮像装置であってもよい。また、上述した実施形態では光学フィルタとしてNDフィルタを用いたがこの限りではなく、他の種類の光学フィルタを用いた場合は、その光学フィルタが被写体輝度Bvの算出に与える影響を被写体輝度補正処理部121で補正する。
【0041】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを記録した記録媒体(または記憶媒体)を、撮像システムまたは撮像装置に供給し、その撮像システムまたは撮像装置のコンピュータが記録媒体に格納されたプログラムを読み出し実行することによっても達成される。また、コンピュータが読み出したプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0042】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の撮像装置、撮像方法、その記録媒体およびそのプログラムによれば、撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出し、光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、算出した第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出し、その第二の被写体輝度を用いて、光学系の制御および/または撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行うので、光学フィルタの挿入による減光量を考慮した撮像を行うことができる。すなわち、光学フィルタの挿抜による影響を考慮した撮像を行うとができる。これにより、光学フィルタの挿抜にかかわらず生成する画像を同じ調子にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した撮像装置100においてNDフィルタオンして撮影する場合の動作を示すフロー図である。
【図3】図1に示した被写体輝度補正処理部121の処理により、第一の被写体輝度を補正処理する具体例を示す図である。
【図4】従来のWB処理を示す図である。
【図5】従来の露光量設定処理を示す図である。
【符号の説明】
100  撮像装置
101  CCD撮像素子
102  CDS−A/D回路
103  メモリ
104  JPEG処理回路
105  DSP回路
106  メモリコントローラ
107  D/A回路
108  液晶表示装置
110  システムコントローラ
111  カードメモリ
112  FROM
113  シャッタボタン
114  NDフィルタ挿抜スイッチ
115  光学系
116  レンズ
117  絞り機構(絞り及びその制御機構)
118  NDフィルタ機構(NDフィルタ及びその挿抜機構)
119  シャッタ機構(シャッタ及びその制御機構)
120  被写体輝度演算部
121  被写体輝度補正処理部
122  WB制御部
123  露光量設定演算部

Claims (19)

  1. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置であって、
    前記撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成するよう信号処理を行う信号処理手段と、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する被写体輝度算出手段と、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する被写体輝度補正手段と、
    前記第二の被写体輝度を用いて前記信号処理手段における前記信号処理の制御を行う制御手段と
    を具備することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記信号処理の制御とは、ホワイトバランス処理の制御であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置であって、
    前記撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成するよう信号処理を行う信号処理手段と、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する被写体輝度算出手段と、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する被写体輝度補正手段と、
    前記第二の被写体輝度を用いて前記光学系の制御を行う制御手段と
    を具備することを特徴とする撮像装置。
  4. 前記光学系の制御とは、前記撮像素子への露光量の制御であることを特徴とする請求項3に記載の撮像装置。
  5. 前記光学系は、絞り径を変化させる絞り手段を更に具備し、前記露光量の制御は、前記絞り手段の絞り径を制御することによる露光量の制御であることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
  6. 前記光学フィルタはNDフィルタであることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。
  7. 前記被写体輝度算出手段は、前記絞り手段による絞り径に応じて定まる絞り値と、前記撮像素子に前記被写体の像を結像させる時間に応じて定まるシャッタ値と、前記撮像素子の感度とを基に、前記第一の被写体輝度を算出することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
  8. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を用いた撮像方法であって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップと
    を有することを特徴とする撮像方法。
  9. 前記第三のステップにおける前記信号処理の制御とは、ホワイトバランス処理の制御であることを特徴とする請求項8に記載の撮像方法。
  10. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を用いた撮像方法であって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記光学系の制御を行う第三のステップと
    を有することを特徴とする撮像方法。
  11. 前記第三のステップにおける前記光学系の制御とは、前記撮像素子への露光量の制御であることを特徴とする請求項10に記載の撮像方法。
  12. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムを記録した記録媒体であって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップと
    を前記撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  13. 前記第三のステップにおける前記信号処理の制御とは、ホワイトバランス処理の制御であることを特徴とする請求項12に記載の記録媒体。
  14. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムを記録した記録媒体であって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記光学系の制御を行う第三のステップと
    を前記撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  15. 前記第三のステップにおける前記光学系の制御とは、前記撮像素子への露光量の制御であることを特徴とする請求項14に記載の記録媒体。
  16. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムであって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記撮像素子の出力する撮像信号より画像データを生成する信号処理の制御を行う第三のステップと
    を前記撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  17. 前記第三のステップにおける前記信号処理の制御とは、ホワイトバランス処理の制御であることを特徴とする請求項16に記載のプログラム。
  18. 光学系として撮像素子への光量を減光する光学フィルタの挿入および抜出しを行うフィルタ挿抜手段を少なくとも具備する撮像装置を制御するプログラムであって、
    前記撮像素子上に結像させる被写体の一部または全部の輝度を示す第一の被写体輝度を算出する第一のステップと、
    前記フィルタ挿抜手段が前記光学フィルタを挿入することによる減光量を基に、前記第一のステップで算出した前記第一の被写体輝度を補正して第二の被写体輝度を算出する第二のステップと、
    前記第二のステップで求めた前記第二の被写体輝度を用いて、前記光学系の制御を行う第三のステップと
    を前記撮像装置内のコンピュータに実行させるためのプログラム。
  19. 前記第三のステップにおける前記光学系の制御とは、前記撮像素子への露光量の制御であることを特徴とする請求項18に記載のプログラム。
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