JP2015073165A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レンズの絞り値の変化によって設定が不意に変わっても撮像感度やシャッター速度を変化させることで露出を維持することが可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】絞り値とシャッター速度と撮像感度を設定する露出値設定手段と、撮影レンズの開放絞り値又は最小絞り値に変化があったかどうか判定する絞り値変化判定手段と、前記絞り値変化判定手段により、開放絞り値又は最小絞り値に変化があったと判定された場合、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記撮像感度を変更する第一の撮像感度変更手段と、前記第一の撮像感度変更手段により変更された撮像感度が、第一の撮像感度範囲内に収まっているかどうかを判定する撮像感度範囲判定手段と、前記変更された撮像感度が、前記撮像感度範囲判定手段により前記第一の撮像感度範囲内に収まっていないと判断された場合は、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記シャッター速度を変更する第一のシャッター速度変更手段、とを有することを特徴とする構成とした。【選択図】図3
Description
本発明は、電子スチルカメラ等の撮像装置に関し、特にレンズ交換式の撮像装置の制御方法に関するものである。
撮影モードがマニュアルモードで設定絞り値がレンズの開放値又は最小絞り値に設定されている時、ズームしたり、レンズを付け替えたりすると、レンズの開放絞り値や最小絞り値が変わることがある。
この時、設定値がレンズの開放絞り値や最小絞り値を超えている時、強制的にレンズの開放絞り値かまたは最小絞り値が設定値になる。
上記のようなことが起こると、ユーザーは設定値が変わったことに気付かないことが多く、その場合、露出が異なった失敗写真が増えてしまう。
この問題を解決する為、露出に変化が無いように、シャッター速度を自動的に変える方法がある(特許文献1)。特許文献1では、ズームレンズが移動したか否かを判断し、移動に連動して得られるレンズの絞り量の変化を元に輝度の変化量を推定し、シャッター速度を変更する。また、撮像感度が変更可能なカメラの場合は、レンズの絞り量の変化とともに、シャッター速度の代わりに撮像感度を変更することが考えられる。
しかし、特許文献1に開示された従来技術では、レンズの絞りの変化幅に比べて撮像感度の変化可能幅やシャッター速度の変化可能幅が荒い場合は、レンズの絞りの変化量と同じだけ撮像感度やシャッター速度を変化させることができない。このため、レンズの絞りの変化に応じた露出維持制御ができないという問題がある。
例えば、レンズの絞りの変化がF4→4.5→5→5.6と1/3段ずつ変化し、カメラの撮像感度の制御範囲がISO1600→2000→2500→3200→6400というようにISO3200までは1/3段ずつ、それ以上は1段となる場合を考える。この場合、撮像感度をISO2500に設定し、絞りをF4から4.5→5→5.6と変化させると、F4.5でISO3200となり露出維持が可能であるが、F5やF5.6になると、露出維持が可能な撮像感度を設定することができない。
そこで本発明は、レンズの絞り値の変化によって設定が不意に変わっても撮像感度やシャッター速度を変化させることで露出を維持することが可能な撮像装置を提供する。
上記問題点を解決するため、本発明は、絞り値とシャッター速度と撮像感度を設定する露出値設定手段と、撮影レンズの開放絞り値又は最小絞り値に変化があったかどうか判定する絞り値変化判定手段と、前記絞り値変化判定手段により、開放絞り値又は最小絞り値に変化があったと判定された場合、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記撮像感度を変更する第一の撮像感度変更手段と、前記第一の撮像感度変更手段により変更された撮像感度が、第一の撮像感度範囲内に収まっているかどうかを判定する撮像感度範囲判定手段と、前記変更された撮像感度が、前記撮像感度範囲判定手段により前記第一の撮像感度範囲内に収まっていないと判断された場合は、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記シャッター速度を変更する第一のシャッター速度変更手段、とを有することを特徴とする。
本発明によれば、レンズの絞り値の変化によって設定が不意に変わっても撮像感度やシャッター速度を変化させることで露出を維持することが可能な撮像装置を提供することができる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態としての撮像装置200の構成ブロック図である。
レンズユニット100は、交換可能な撮影レンズを搭載するレンズユニットである。レンズ5は通常、複数枚のレンズから構成されるが、ここでは簡略して一枚のレンズのみで示している。通信端子6はレンズが撮像装置側と通信を行う為の通信端子であり、通信端子10は撮像装置がレンズ側と通信を行う為の通信端子である。レンズユニット100は、この通信端子6,10を介してマイクロコンピュータ40と通信し、内部のレンズシステム制御回路4によって絞り駆動回路2を介して絞り1の制御を行い、AF駆動回路3を介して、レンズ5の位置を変位させることで焦点を合わせる。また、マイクロコンピュータ40は、この通信端子6,10を介して、レンズユニット100の開放絞り値、及び最小絞り値を取得する。
AEセンサー15は、レンズユニット100を通した被写体の輝度を測光する。AFセンサー11は、マイクロコンピュータ40にデフォーカス量情報を出力する。マイクロコンピュータ40はそれに基づいてレンズユニット100を制御する。
クイックリターンミラー12は、露光の際にマイクロコンピュータ40から指示されて、不図示のアクチュエータによりアップダウンされる。撮影者は、ペンタプリズム14とファインダー16を介して、フォーカシングスクリーン13を観察することで、レンズユニット100を通して得た被写体の光学像の焦点や構図の確認が可能となる。
フォーカルプレーンシャッター17は、マイクロコンピュータ40の制御で撮像素子20の露光時間を自由に制御できるフォーカルプレーンシャッターである。光学フィルター18は一般的にローパスフィルターなどから構成され、フォーカルプレーンシャッター17より入ってくる光の高周波成分をカットして、撮像素子20に被写体像を導光する。
撮像素子20は、一般的にCCDやCMOS等が用いられる撮像素子であり、レンズユニット100を通して撮像素子20上に結像された被写体象を光電変換して電気信号として取り込む。
AMP回路21は、取り込まれた電気信号に対して、設定されている撮影感度に応じたゲインで撮影信号を増幅する。A/D変換回路22は撮像素子20によって電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
画像処理回路23は、A/D変換回路22によってデジタル信号に変換された画像データに対して、フィルター処理、色変換処理、ガンマー/ニー処理を行い、メモリーコントローラ27に出力する。また、画像処理回路23はD/A変換回路も内蔵している。画像処理回路23はA/D変換回路22によってデジタル信号に変換された画像データやメモリーコントローラ27により入力される画像データをアナログ信号に変換して液晶駆動回路24を介して液晶表示部25に出力することもできる。
これらの画像処理回路23による画像処理及び表示処理は、マイクロコンピュータ40により切り替えられる。また、マイクロコンピュータ40は、撮影画像のカラーバランス情報をもとにホワイトバランス調整を行う。
液晶表示部25は画像や撮影情報を表示するための背面モニタである。撮影情報として、例えば、絞り値(Av)、シャッター速度(Tv)、撮像感度(ISO)を表示する。また、各種設定値を変更するための設定値変更画面を表示することもできる。画像を表示するディスプレイであれば液晶方式に限らず、有機ELなど他の方式のディスプレイであってもよい。
メモリーコントローラ27は、画像処理回路23から入力された未処理の画像データをバッファメモリ26に格納したり、或いは画像処理済みの画像データを記録媒体28に格納したりする。また、逆にバッファメモリ26や記録媒体28から画像データを取り込んで画像処理回路23に出力したりもする。
また、メモリーコントローラ27は、外部インターフェース29を介して送られてくる画像データを記録媒体28に格納することや、逆に記録媒体28に格納されている画像データを外部インターフェース29を介して外部に出力することも可能である。外部インターフェースとしては、USB、IEEE、HDMI(登録商標)などのインターフェースが例として挙げられる。記録媒体28は、メモリカードなどの着脱可能な記録媒体である。ただし内蔵メモリーであってもよい。タイミング制御回路32を介してマイクロコンピュータ40は、撮像素子20の駆動タイミングを制御する。
電源制御回路35は、AC電源部30、もしくは2次電池部31より供給され電源を制御する回路である。電源制御回路35はマイクロコンピュータ40から指示を受けて電源のオンオフを行う。また電源制御回路35は電源状態検知回路34により検知された現在の電源状態の情報や電源種類検知回路33により検知された現在の電源の種類の情報をマイクロコンピュータ40に通知することも行う。
マイクロコンピュータ40はシャッター制御回路36を介してフォーカルプレーンシャッター17を制御する。
光学フィルター振動制御回路37は、光学フィルター18に接続されている圧電素子19を振動させる回路である。振動の振幅、振動時間、振動の軸方向をそれぞれ所定の値で圧電素子を振動させるように、マイクロコンピュータ40の指示に従い振動させる。
不揮発性メモリー38は不揮発性の記録媒体であり、ユーザーが任意に設定したシャッター速度、絞り値、撮影感度などの設定値やその他の各種データを撮像装置に電源が入れられていない状態でも、保存することができる。
揮発性メモリー39は、撮像装置の内部状態や着脱可能な記録媒体28の情報など、一時的に記憶しておきたいデータを保存しておく。
操作部70は、ユーザーからの操作を受け付ける入力部としての各種操作部材である。操作部70には、少なくとも以下の操作部が含まれる。レリーズ釦201、メイン電子ダイヤル202、サブ電子ダイヤル203、電源スイッチ204、プロテクト釦205、メニュー釦206、削除釦207、拡大モード釦208、再生指示釦209、シングル/マルチ切り替え釦210、マルチコントローラ211。
マイクロコンピュータ40は、撮像装置200に含まれる各部を制御する制御部である。マイクロコンピュータ40は、不揮発性メモリー38に記録されたプログラムを、揮発性メモリー39をワークメモリとして展開し、実行することで後述の各種処理を実行する。
図2(a)は、撮像装置全体200の正面からの外観形状を示した図であり、図2(b)は、撮像装置全体200の背面からの外観形状を示した図である。図1と共通する部分は、同じ記号で示している。
レリーズ釦201は、撮影の準備指示及び撮影指示を行うための釦であり、釦を半押しすることで、被写体の輝度の測定や合焦を行う。また、釦を全押しすることでシャッターが切られ画像の撮影が行われる。
メイン電子ダイヤル202は回転操作部材であり、ユーザーは、このメイン電子ダイヤル202を回すことでシャッター速度や撮像感度などの設定値の設定を行う。サブ電子ダイヤル203は回転操作部材であり、ユーザーは、このサブ電子ダイヤル203を回すことで絞りや露出補正などの設定値の設定を行う。
電源スイッチ204は電源のON及びOFFを行うための操作部材である。プロテクト釦205は、撮像装置内外の記録媒体に保存されている画像に対して、プロテクトやレーティングといった処理を施す為の釦である。メニュー釦206は、各種設定画面を液晶表示部25に表示させる為の釦である。削除釦207は、撮像装置内外の記録媒体に保存されている画像に対して、削除を指示する釦である。
拡大モード釦208は、再生状態において、拡大モードの開始指示、拡大モードの終了指示を行うための釦である。再生指示釦209は、撮像装置内外の記録媒体に保存されている画像を液晶表示部25に表示させる釦である。測距点選択釦210は、オートフォーカスの開始ポイントである測距点213や、オートフォーカスを行う範囲であるAFエリア212を選択するモードに入る為の釦である。
マルチコントローラ211は、オートフォーカスの開始ポイントである測距点の設定を行ったり、拡大画像表示状態において、拡大枠(拡大している範囲)の移動を行ったりするための複数方向に操作可能な操作部材である。
[実施例1]
以下、図3〜図7を参照して、本発明の第1の実施例による、レンズの開放絞り値(解放Av)、最小絞り値(最小Av)が変化した時に露出を維持する手法について説明する。まず図3、図6を用いて、本手法の基本的な流れを説明する。
以下、図3〜図7を参照して、本発明の第1の実施例による、レンズの開放絞り値(解放Av)、最小絞り値(最小Av)が変化した時に露出を維持する手法について説明する。まず図3、図6を用いて、本手法の基本的な流れを説明する。
ステップS100で、レンズユニット100より取得した、開放Av又は、最小Avに変化があるか否か判定する。変化があった場合、ステップS101に進み、変化が無かった場合は終了する。
ステップS101で、撮影モードがマニュアルモードか否かの判定を行い、マニュアルモードであれば、ステップS102に進み、マニュアルモードでなかった場合は終了する。
ステップS102で、現在設定されている設定Avが開放Avより小さい値であるか又は、最小Avより大きい値であった場合は、ステップS103に進み、そうでなかった場合は終了する。ステップS103では、以下の式(A)に基づき、現設定値でのBv(Bv1)を算出する。
Bv1=Tv1+設定Av−ISO1 ・・・(A)
Tv1は、現在設定されているシャッター速度、ISO1は、現在設定されている撮像感度値である。
Tv1は、現在設定されているシャッター速度、ISO1は、現在設定されている撮像感度値である。
ステップS104で、露出を維持する為に、Tvをシフトさせるのか、ISO値をシフトさせるのかの設定値を取得する。設定は、図6に示すGUIイメージ画面から選択することで設定可能となる。ISOを選択した場合は、露出を維持する為にISO値をシフトさせ、Tvを選択した場合は、Tvをシフトさせて、露出の維持を行う。しないを選択した場合は、何も行わない。
ステップS105では、ステップS104で読み出した結果、Tvをシフトして露出を維持する設定になっているか否かを判定し、Tvをシフトして露出を維持する設定になっていれば、ステップS107に進み、そうでなければステップS106に進む。
ステップS106では、ステップS104で読み出した結果、ISOをシフトして露出を維持する設定になっているか否かを判定し、ISOをシフトして露出を維持する設定になっていれば、ステップS108に進み、そうでなければ何もしない。
ステップS107では、露出を維持する為にTvをシフトする処理を行う。詳細については、後に説明する。ステップS108では、露出を維持する為にISOをシフトする処理を行う。詳細については、後に説明する。
次に図4、図5、図7を用いて、本手法について具体的に説明する。まず、図4を用いて、ISO値をシフトして露出を維持しようとする場合について説明する。
ここでは、レンズの絞りの変化が
F4→4.5→5→5.6
と1/3段ずつ大きくなる方向に変化し、カメラの撮像感度の制御範囲が
ISO1600→2000→2500→3200→6400
というようにISO3200までは1/3段ずつ、それ以上は1段となる場合に、ISO2500が設定されている場合を考える。
ここでは、レンズの絞りの変化が
F4→4.5→5→5.6
と1/3段ずつ大きくなる方向に変化し、カメラの撮像感度の制御範囲が
ISO1600→2000→2500→3200→6400
というようにISO3200までは1/3段ずつ、それ以上は1段となる場合に、ISO2500が設定されている場合を考える。
ステップS200では、以下の式(B−1)に基づき、露出を維持する為の制御ISO値(ISO2)を算出する。
ISO2=Bv1−開放(または最小)Av−Tv1 ・・・(B−1)
ここで、ISO2としてISO3200と6400の間の値が算出された場合は、近い値への丸め処理を行う。例えば、レンズの絞り値がF5のときにISO2としてISO4000相当が算出された場合はISO2としてISO3200を採用する。また、レンズの絞り値がF5.6のときにISO2としてISO5000相当が算出された場合はISO2としてISO6400を採用する。また、丸め処理前のISO2を記憶しておき、ステップ202とステップ203の判定で用いる。
ISO2=Bv1−開放(または最小)Av−Tv1 ・・・(B−1)
ここで、ISO2としてISO3200と6400の間の値が算出された場合は、近い値への丸め処理を行う。例えば、レンズの絞り値がF5のときにISO2としてISO4000相当が算出された場合はISO2としてISO3200を採用する。また、レンズの絞り値がF5.6のときにISO2としてISO5000相当が算出された場合はISO2としてISO6400を採用する。また、丸め処理前のISO2を記憶しておき、ステップ202とステップ203の判定で用いる。
ステップS201では、ステップS200で算出した丸め処理前のISO2がISO閾値H(ISO_H_TH)を超えているか否かを判定し、超えていたらステップS203に進み、超えていなかったらステップS202に進む。撮像感度の制御範囲がここで例示している範囲の場合は、ISO閾値HとしてISO3200を設定する。
ステップS202では、ステップS200で算出した丸め処理前のISO2がISO閾値L(ISO_L_TH)を下回っているか否かを判定し、下回っていたらステップS203に進む。下回っていなければ、ステップS200で算出したISO2が制御ISO値として設定され、露出が維持される。なお、ここで例示しているレンズの絞り変化とは逆にレンズ絞りが小さくなる方向に変化するときは、丸め処理前のISO2がISO閾値Lを下回っていると判定される場合がある。
ステップS203では、以下の式(B−2)に基づき、露出を維持する為の制御Tv(Tv2)を算出する。
Tv2=Bv1−開放(または最小)Av+ISO2 ・・・(B−2)
このとき、シャッター速度が設定値から変化したことを示す情報を液晶表示部に表示してもよい。例えば、液晶表示部のTv表示部分を点滅させる、もしくはアイコンを出すといった表示を行う。
Tv2=Bv1−開放(または最小)Av+ISO2 ・・・(B−2)
このとき、シャッター速度が設定値から変化したことを示す情報を液晶表示部に表示してもよい。例えば、液晶表示部のTv表示部分を点滅させる、もしくはアイコンを出すといった表示を行う。
以上のようにISO値とTvを設定することで、絞りをF4から4.5→5→5.6と変化させていった場合、F4.5とF5でISO3200となり、F5.6でISO6400となる。また、絞りがF5またはF5.6となるときには、Tvも変化することで露出の維持が行われる。このことから、ユーザーは、安心して撮影に臨むことが可能となる。
次に、図5を用いて、シャッター速度をシフトして露出を維持しようとする場合について説明する。
ここでは、レンズの絞りの変化が
F4→4.5→5→5.6
と1/3段ずつ大きくなる方向に変化し、カメラのシャッター速度の制御範囲が
1/2000→1/2500→1/3200→1/4000→1/8000
というように1/4000までは1/3段ずつ、それ以上は1段となる場合に、シャッター速度が1/3200に設定されている場合を考える。
F4→4.5→5→5.6
と1/3段ずつ大きくなる方向に変化し、カメラのシャッター速度の制御範囲が
1/2000→1/2500→1/3200→1/4000→1/8000
というように1/4000までは1/3段ずつ、それ以上は1段となる場合に、シャッター速度が1/3200に設定されている場合を考える。
ステップS300では、以下の式(C−1)に基づき、露出を維持する為の制御Tv(Tv2)を算出する。
Tv3=Bv1−開放Av+ISO1 ・・・(C−1)
ここで、Tv3として1/4000と1/8000との間の値が算出された場合は、近い値への丸め処理を行う。例えば、レンズの絞り値がF5のときにTv3として1/5000相当が算出された場合はTv3として1/4000を採用する。また、レンズの絞り値がF5.6のときにTv3として1/6400相当が算出された場合はTv3として1/8000を採用する。また、丸め処理前のTv3を記憶しておき、ステップ302とステップ303の判定で用いる。
Tv3=Bv1−開放Av+ISO1 ・・・(C−1)
ここで、Tv3として1/4000と1/8000との間の値が算出された場合は、近い値への丸め処理を行う。例えば、レンズの絞り値がF5のときにTv3として1/5000相当が算出された場合はTv3として1/4000を採用する。また、レンズの絞り値がF5.6のときにTv3として1/6400相当が算出された場合はTv3として1/8000を採用する。また、丸め処理前のTv3を記憶しておき、ステップ302とステップ303の判定で用いる。
ステップS301では、ステップS300で算出した丸め処理前のTv3がTv閾値H(Tv_H_TH)を超えているか否かを判定し、超えていたらステップS303に進み、超えていなかったらステップS302に進む。シャッター速度の制御範囲がここで例示している範囲の場合は、Tv閾値Hとして1/4000を設定する。
ステップS302では、ステップS300で算出した丸め処理前のTv3がTv閾値L(Tv_L_TH)を下回っているか否かを判定し、下回っていたらステップS303に進む。下回っていなければ、ステップS300で算出したTv3が制御Tvとして設定され、露出が維持される。なお、ここで例示しているレンズの絞り変化とは逆にレンズ絞りが小さくなる方向に変化するときは、丸め処理前のTv3がTv閾値Lを下回っていると判定される場合がある。
ステップS303では、以下の式(C−2)に基づき、露出を維持する為のISO(ISO3)を算出する。
ISO3=Bv1−開放(または最小)Av−Tv3 ・・・(C−2)
このとき、ISO値が設定値から変化したことを示す情報を液晶表示部に表示してもよい。例えば、液晶表示部のTv表示部分を点滅させる、もしくはアイコンを出すといった表示を行う。
ISO3=Bv1−開放(または最小)Av−Tv3 ・・・(C−2)
このとき、ISO値が設定値から変化したことを示す情報を液晶表示部に表示してもよい。例えば、液晶表示部のTv表示部分を点滅させる、もしくはアイコンを出すといった表示を行う。
以上のようにTvとISO値を設定することで、絞りをF4から4.5→5→5.6と変化させていった場合、シャッター速度はF4.5とF5で1/4000となり、F5.6で1/8000となる。また、絞りがF5またはF5.6となるときには、ISO値も変化することで露出の維持が行われる。このことから、ユーザーは、安心して撮影に臨むことが可能となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
1 絞り
5 レンズ
17 フォーカルプレーンシャッター
20 撮像素子
25 液晶表示部
40 マイクロコンピュータ
70 操作部
5 レンズ
17 フォーカルプレーンシャッター
20 撮像素子
25 液晶表示部
40 マイクロコンピュータ
70 操作部
Claims (4)
- 絞り値とシャッター速度と撮像感度を設定する露出値設定手段(70)と、
撮影レンズの開放絞り値又は最小絞り値に変化があったかどうか判定する絞り値変化判定手段(40)と、
前記絞り値変化判定手段により、開放絞り値又は最小絞り値に変化があったと判定された場合、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記撮像感度を変更する第一の撮像感度変更手段(40)と、
前記第一の撮像感度変更手段により変更された撮像感度が、第一の撮像感度範囲内に収まっているかどうかを判定する撮像感度範囲判定手段(40)と、
前記変更された撮像感度が、前記撮像感度範囲判定手段により前記第一の撮像感度範囲内に収まっていないと判断された場合は、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記シャッター速度を変更する第一のシャッター速度変更手段(40)、
とを有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、さらに表示手段(25)を有し、
前記第一のシャッター速度変更手段によりシャッター速度が変更された場合は、前記表示手段にシャッター速度が変更されたことを示す情報を表示することを特徴とする撮像装置。 - 絞り値とシャッター速度と撮像感度を設定する露出値設定手段(70)と、
撮影レンズの開放絞り値又は最小絞り値に変化があったかどうか判定する絞り値変化判定手段(40)と、
前記絞り値変化判定手段により、開放絞り値又は最小絞り値に変化があったと判定された場合、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記シャッター速度を変更する第二のシャッター速度変更手段(40)と、
前記第二のシャッター速度変更手段により変更されたシャッター速度が、第二のシャッター速度範囲内に収まっているかどうかを判定するシャッター速度範囲判定手段(40)と、
前記変更されたシャッター速度が、前記シャッター速度範囲判定手段により前記第二のシャッター速度範囲内に収まっていないと判断された場合は、前記露出値設定手段により設定された露出値に近づける方向に前記撮像感度を変更する第二の撮像感度変更手段(40)、
とを有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、さらに表示手段(25)を有し、
前記第二の撮像感度変更手段により撮像感度が変更された場合は、前記表示手段に撮像感度が変更されたことを示す情報を表示することを特徴とする撮像装置。
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