JP4813839B2

JP4813839B2 - Exposure control method and imaging apparatus

Info

Publication number: JP4813839B2
Application number: JP2005211389A
Authority: JP
Inventors: 毅潘
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2005-07-21
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-07-21
Also published as: JP2007025558A

Description

本発明は露出制御方法及び撮像装置に係り、特に絞り値及びシャッタ速度を調節して露出を制御するとともに、撮影感度の調節及びフラッシュ発光量を調節して露出を制御する技術に関する。 The present invention relates to an exposure control method及beauty IMAGING DEVICE, especially to control the exposure by adjusting the aperture value and shutter speed, to a technique for controlling exposure by adjusting the regulation and flash intensity of the imaging sensitivity.

近年、暗いシーンでもフラッシュ発光せずに撮影できるように、撮影感度をアップさせるようにしたデジタルカメラが提案されている（特許文献１）。 In recent years, there has been proposed a digital camera in which shooting sensitivity is increased so that a dark scene can be shot without flash emission (Patent Document 1).

このデジタルカメラは、絞り値が最小（開放絞り）となり、かつシャッタ速度が手ブレ限界値（例えば、１／６０秒）以下になる場合には、撮影感度を１段階アップして、シャッタ速度が手ブレ限界値以上を維持できるようにし、撮影感度が上限値に達し、かつシャッタ速度が手ブレ限界値以下になる場合には、シャッタ速度を手ブレ限界値に維持し、フラッシュを発光するようにしている。 In this digital camera, when the aperture value is the minimum (open aperture) and the shutter speed is less than the camera shake limit value (for example, 1/60 second), the shooting sensitivity is increased by one step, and the shutter speed is increased. If the camera sensitivity reaches the upper limit and the shutter speed falls below the camera shake limit value, the shutter speed is maintained at the camera shake limit value and the flash fires. I have to.

また、フラッシュの発光量を被写体からの反射光を調光センサや撮像素子（ＣＣＤ）によって検知して自動調光するデジタルカメラが普及している。
特開２００５−２０３４１号公報 In addition, digital cameras that automatically adjust the amount of light emitted from a flash by detecting reflected light from a subject using a light control sensor or an image sensor (CCD) have become widespread.
JP 2005-20341 A

ところで、一般のフラッシュ発光装置から発光されるフラッシュの発光特性は、図１０に示すように発光開始直後に発光量がピークとなり、時間経過にしたがってピークから緩やかに発光量が減少する。 By the way, as shown in FIG. 10, the light emission characteristic of a flash emitted from a general flash light emitting device has a peak light emission amount immediately after the start of light emission, and the light emission amount gradually decreases from the peak as time passes.

図１０上で、Ｔ１は、フラッシュ調光手段等の回路的な遅延により調光することが不可能な発光時間範囲であり、Ｔ２は、フラッシュ発光量を制御することができる発光時間範囲を示している。また、Ｔ３は、超高感度（例えば、ＩＳＯ１６００）で撮影を行ったとき、近距離の被写体に対して適正な発光量を与える発光時間である。 In FIG. 10, T1 is a light emission time range in which light control cannot be performed due to a circuit delay of the flash light control means or the like, and T2 indicates a light emission time range in which the flash light emission amount can be controlled. ing. T3 is a light emission time for giving an appropriate light emission amount to a subject at a short distance when photographing with ultra-high sensitivity (for example, ISO 1600).

従って、被写体が暗いときに、特許文献１に記載の露出制御方法のように撮影感度を上限値までアップし、その後、シャッタ速度が手ブレ限界値を維持できない場合にフラッシュを発光させるように制御すると、フラッシュ発光時には撮影感度が上限値となっているため、適正なフラッシュ発光量（例えば、図１０上の発光時間Ｔ３でのフラッシュ発光量）で撮影することができず、特に被写体が近距離の場合には露出オーバーになるという問題がある。 Therefore, when the subject is dark, the shooting sensitivity is increased to the upper limit value as in the exposure control method described in Patent Document 1, and then the flash is emitted when the shutter speed cannot maintain the camera shake limit value. Then, since the shooting sensitivity is the upper limit value during flash emission, it is not possible to shoot with an appropriate flash emission amount (for example, the flash emission amount at the emission time T3 in FIG. 10), and the subject is particularly close. In the case of, there is a problem that it is overexposed.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、手ブレを防止しつつ、低輝度時にフラッシュ発光する場合でも良好なフラッシュ発光量の制御が可能な露出制御方法及び撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, while preventing the shake, provide an exposure control method及Beauty imaging device capable of controlling a good flash light emission amount even when flash when the low brightness The purpose is to do.

前記目的を達成するために請求項１に係る露出制御方法は、絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時にフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御方法において、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、フラッシュ非発光時には前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、フラッシュ発光時には前記最大値よりも小さい値であって、適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とし、前記フラッシュ発光時にフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別し、フラッシュ発光量が最大に達した場合には、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅し、前記所定の増幅量による画像信号の増幅は、ホワイトバランス補正を行うホワイトバランス補正手段によってホワイトバランス補正とともに行うことを特徴としている。
また、請求項２にかかる露出制御方法は、絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時にフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御方法において、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、フラッシュ非発光時には前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、フラッシュ発光時には前記最大値よりも小さい値であって、適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とし、前記フラッシュ発光時にフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別し、フラッシュ発光量が最大に達した場合には、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅し、前記所定の増幅量による画像信号の増幅は、所定の階調変換を行う階調変換手段により階調変換とともに行うことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an exposure control method according to claim 1 controls exposure by adjusting an aperture value, shutter speed, and photographing sensitivity, and controls exposure by adjusting a flash emission amount during flash emission. In the control method, the upper limit value of the sensitivity when adjusting the shooting sensitivity is set to the maximum value within the adjustable range of the shooting sensitivity when the flash is not flashing, and is smaller than the maximum value when the flash is flashing and is appropriate. The maximum flash intensity when the flash is fired is set to the maximum sensitivity that does not cause overexposure even when the subject is close to the minimum flash light quantity that can be adjusted with the appropriate flash light intensity. When the flash emission amount reaches the maximum, the image signal acquired at the flash emission is amplified by a predetermined amplification amount, Amplification of the serial image signal by a predetermined amplification amount is characterized by performing together with white balance correction by the white balance correction means performs white balance correction.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an exposure control method for controlling exposure by adjusting an aperture value, shutter speed, and photographing sensitivity, and controlling exposure by adjusting a flash emission amount at the time of flash emission. The upper limit of the sensitivity when adjusting the shooting sensitivity is the maximum value within the adjustable range of the shooting sensitivity when the flash is not flashing, and is smaller than the maximum value when the flash is flashing. For the minimum amount of light that can be adjusted, the maximum sensitivity is set so that the subject will not be overexposed even when the subject is at a short distance. When the flash emission amount reaches the maximum, the image signal acquired at the flash emission is amplified by a predetermined amplification amount, and the predetermined amplification amount is obtained. Amplification of the image signal by is characterized by performing with gradation conversion by the gradation conversion means for performing predetermined gradation conversion.

即ち、被写体が暗くなると、撮影感度を上げる感度調整が行われるが、フラッシュ非発光時には撮影感度の調節可能な範囲の最大値まで感度を上げることができるようにし、一方、フラッシュ発光時には調節可能な範囲の最大値よりも小さい値であって、適正なフラッシュ発光量の調節が可能な感度の最大値まで感度を上げることができるようにする。このようにフラッシュ発光時には撮影感度の調節可能な範囲の上限値が低くなるように制限し、これにより被写体が近距離の場合でも露出オーバーにならないようにフラッシュ発光量を制御することができるようにしている。
また、フラッシュ発光量が最大に達するときは、フラッシュ光が被写体に到達できずに露出アンダーになる場合がある。そこで、この場合には、フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅して露出アンダーを防ぐようにしている。
また、既存のホワイトバランス補正手段、又は階調変換手段を利用して露出アンダーを補正することができる。 In other words, when the subject becomes dark, sensitivity adjustment is performed to increase the shooting sensitivity, but when the flash is not flashing, the sensitivity can be increased to the maximum value within the adjustable range of shooting sensitivity, while it can be adjusted when the flash is flashing. The sensitivity can be increased to a maximum value of sensitivity that is smaller than the maximum value of the range and that can appropriately adjust the flash emission amount. As described above, when the flash is fired, the upper limit of the adjustable range of the shooting sensitivity is limited so that the flash light emission can be controlled so that the subject is not overexposed even when the subject is at a short distance. ing.
When the flash emission reaches the maximum, the flash light may not reach the subject and may be underexposed. Therefore, in this case, the image signal acquired at the time of flash emission is amplified by a predetermined amplification amount to prevent underexposure.
Further, underexposure can be corrected using existing white balance correction means or gradation conversion means.

請求項３に示すように請求項１又は２に記載の露出制御方法において、前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値はＩＳＯ１６００であり、前記適正なフラッシュ発光量の調節が可能な感度の最大値はＩＳＯ８００であることを特徴としている。 In the exposure control method according to claim 1 or 2 as shown in claim 3, the maximum value of the adjustable range of the imaging sensitivity is ISO 1600, the maximum adjustment possible sensitivity of the appropriate flash intensity The value is ISO800.

請求項４に示すように請求項１又は２に記載の露出制御方法において、前記所定の増幅量は、予め設定した目標積算値と前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を積算した積算値とから算出することを特徴としている。 4. The exposure control method according to claim 1 , wherein the predetermined amplification amount is calculated from a preset target integrated value and an integrated value obtained by integrating the image signal acquired at the time of flash emission. It is characterized by doing.

請求項５に係る撮像装置は、フラッシュ発光手段と、前記フラッシュ発光手段から発光されるフラッシュ発光量を調節する調光手段と、被写体の明るさを測光する測光手段と、
前記測光手段によって測光された被写体の明るさに基づいて露出値を算出する算出手段と、前記算出された露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時に前記調光手段を介してフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御手段であって、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光しないときには前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光するときには前記最大値よりも小さい値であって、前記調光手段によって適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とする露出制御手段と、前記露出制御手段によって露出制御された状態の画像信号を取得する撮像手段と、前記撮像手段によって取得した画像信号に対して信号処理を行う信号処理手段と、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光したときにフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別する判別手段と、前記フラッシュ発光量が最大に達したと判断された場合に、前記信号処理手段において、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅させる制御手段と、を備え、前記信号処理手段はホワイトバランス補正手段を含み、前記制御手段は、前記ホワイトバランス補正手段におけるホワイトバランス補正値に前記所定の増幅量を付加することを特徴としている。
請求項６に係る撮像装置は、フラッシュ発光手段と、前記フラッシュ発光手段から発光されるフラッシュ発光量を調節する調光手段と、被写体の明るさを測光する測光手段と、前記測光手段によって測光された被写体の明るさに基づいて露出値を算出する算出手段と、前記算出された露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時に前記調光手段を介してフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御手段であって、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光しないときには前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光するときには前記最大値よりも小さい値であって、前記調光手段によって適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とする露出制御手段と、前記露出制御手段によって露出制御された状態の画像信号を取得する撮像手段と、前記撮像手段によって取得した画像信号に対して信号処理を行う信号処理手段と、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光したときにフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別する判別手段と、前記フラッシュ発光量が最大に達したと判断された場合に、前記信号処理手段において、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅させる制御手段と、を備え、前記信号処理手段は階調変換手段を含み、前記制御手段は、前記階調変換手段における入出力特性に前記所定の増幅量を付加することを特徴としている。 An imaging apparatus according to claim 5 includes: a flash light emitting unit; a light adjusting unit that adjusts a flash light emission amount emitted from the flash light emitting unit; a photometric unit that measures the brightness of a subject;
Calculating means for calculating an exposure value based on the brightness of the subject metered by the light metering means, and controlling the exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity based on the calculated exposure value; a exposure control means for controlling the exposure by adjusting the flash intensity through said light control means during the flash emission, the upper limit of sensitivity when adjusting the pre SL imaging sensitivity, the flash from the flash light emitting means does not emit light sometimes the maximum value of the adjustable range of the imaging sensitivity, the a value smaller than sometimes the maximum value of the flash from the flash light emitting means, the adjustment of the appropriate flash intensity by the light control means for the minimum amount of light emission of the possible light emission amount, the exposure to the maximum value of the sensitivity object does not become overexposed even for short distance Control means, an imaging means for acquiring an image signal under exposure control by the exposure control means, a signal processing means for performing signal processing on the image signal acquired by the imaging means, and a flash from the flash light emitting means When the flash is emitted, the determination means for determining whether or not the flash emission amount has reached the maximum when the flash is emitted, and when the flash emission amount is determined to have reached the maximum, the signal processing means obtains the flash emission amount. And a control means for amplifying the processed image signal by a predetermined amplification amount, wherein the signal processing means includes a white balance correction means, and the control means adds the predetermined amplification to a white balance correction value in the white balance correction means. It is characterized by adding an amount .
The image pickup apparatus according to claim 6 is measured by the flash light emitting means, the light adjusting means for adjusting the amount of flash light emitted from the flash light emitting means, the photometric means for measuring the brightness of the subject, and the photometric means. Calculating means for calculating an exposure value based on the brightness of the subject, and controlling the exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity based on the calculated exposure value, and adjusting the light intensity during flash emission Exposure control means for controlling the exposure by adjusting the amount of flash emission through the means, wherein an upper limit value of sensitivity when adjusting the photographing sensitivity is set, and when the flash is not emitted from the flash light emitting means, The maximum value of the adjustable range is a value smaller than the maximum value when emitting a flash from the flash light emitting means, Exposure control means for setting the maximum sensitivity to prevent overexposure even when the subject is at a short distance, with respect to the minimum light emission quantity that can be adjusted appropriately by the light control means; and An image pickup means for acquiring an image signal under exposure control by the exposure control means; a signal processing means for performing signal processing on the image signal acquired by the image pickup means; and a flash emitted from the flash light emission means And determining means for determining whether or not the flash emission amount has reached a maximum, and if it is determined that the flash emission amount has reached the maximum, the signal processing means obtains the image signal acquired at the time of flash emission. Control means for amplifying with a predetermined amplification amount, wherein the signal processing means includes gradation converting means, and the control means is included in the gradation converting means. It is characterized by adding a predetermined amount of amplification to the input-output characteristics that.

請求項７に示すように請求項５又は６に記載の露出制御装置において、前記露出制御手段は、前記算出した露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を決定する際に、手ブレ限界シャッタ速度よりも所定段速いシャッタ速度を下限シャッタ速度として規定し、前記シャッタ速度が前記下限シャッタ速度以上になるように絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を設定し、絞り値が最小値に達し、かつ撮影感度が前記最大値に達すると、前記シャッタ速度を前記下限シャッタ速度よりも遅く設定可能にすることを特徴としている。 According to a seventh aspect of the present invention, in the exposure control device according to the fifth or sixth aspect , the exposure control unit is configured to detect camera shake when determining the aperture value, the shutter speed, and the photographing sensitivity based on the calculated exposure value. A shutter speed that is a predetermined step faster than the limit shutter speed is specified as the lower limit shutter speed, and the aperture value, shutter speed, and shooting sensitivity are set so that the shutter speed is equal to or higher than the lower limit shutter speed, and the aperture value reaches the minimum value. When the photographing sensitivity reaches the maximum value, the shutter speed can be set slower than the lower limit shutter speed.

通常、シャッタ速度は、手ブレ限界シャッタ速度よりも所定段速いシャッタ速度を下限シャッタ速度として規定されているため、撮影感度はアップされるが、比較的暗い被写体であっても速いシャッタ速度を維持することができ、これにより、手ブレ、被写体ブレによる撮影ミスを防止することができる。 Normally, the shutter speed is specified as a lower limit shutter speed that is a predetermined speed faster than the camera shake limit shutter speed, so the shooting sensitivity is improved, but the shutter speed is fast even for relatively dark subjects. Accordingly, it is possible to prevent photographing errors due to camera shake and subject blur.

請求項８に示すように請求項７に記載の露出制御装置において、前記露出制御手段は、低輝度フラッシュ自動発光モード時に前記シャッタ速度が手ブレ限界シャッタ速度に達すると、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光させることを特徴としている。 8. The exposure control apparatus according to claim 7 , wherein the exposure control means performs flash from the flash light emitting means when the shutter speed reaches a camera shake limit shutter speed in the low-brightness flash automatic light emission mode. It is characterized by emitting light.

請求項９に示すように請求項５又は６に記載の撮像装置において、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を積算して積算値を算出する積算値算出手段を有し、前記制御手段は、予め設定した目標積算値と前記積算値算出手段によって算出された積算値とから前記所定の増幅量を決定することを特徴としている。 According to a ninth aspect of the present invention, in the imaging device according to the fifth or sixth aspect , the image capturing apparatus further includes integrated value calculation means for calculating an integrated value by integrating the image signals acquired at the time of flash emission, and the control means includes: The predetermined amplification amount is determined from the set target integrated value and the integrated value calculated by the integrated value calculating means.

本発明によれば、フラッシュ発光時とフラッシュ非発光時とでは撮影感度の調節可能な範囲を変更し、フラッシュ発光時には撮影感度の調節可能な範囲の上限値が低くなるように制限するようにしたため、フラッシュ発光時に被写体が近距離の場合でも露出オーバーにならないように適正なフラッシュ発光量の調光が可能になる。 According to the present invention, the adjustable range of the shooting sensitivity is changed between when the flash is emitted and when the flash is not emitted, and the upper limit of the adjustable range of the shooting sensitivity is limited to be low when the flash is emitted. Even when the subject is at a short distance when the flash is emitted, it is possible to adjust the flash emission amount appropriately so that the subject is not overexposed.

以下添付図面に従って本発明に係る露出制御方法及び撮像装置の好ましい実施の形態について詳説する。 It will be described in detail preferred embodiments of the exposure control method及Beauty imaging device according to the present invention with reference to the accompanying drawings.

撮像装置１０の全体の動作は、ＣＰＵ４２によって統括制御されており、ＣＰＵ４２は操作部からの入力に基づき所定のプログラムに従って撮像装置１０の各部を制御する。 The overall operation of the image pickup apparatus 10 is comprehensively controlled by the CPU 42, and the CPU 42 controls each part of the image pickup apparatus 10 according to a predetermined program based on an input from the operation unit.

メモリ４４のＲＯＭには、このＣＰＵ４２が実行するプログラムの他、プログラム線図等の各種制御に必要なデータが格納されている。ＣＰＵ４２は、このＲＯＭに格納されたプログラムをＳＤＲＡＭに展開し、ＳＤＲＡＭを作業メモリとして使用しながら各種処理を実行する。また、フラッシュＲＯＭには、ユーザ設定情報等の撮像装置１０の動作に関する各種設定情報等が格納されている。 The ROM of the memory 44 stores data necessary for various controls such as a program diagram in addition to the program executed by the CPU 42. The CPU 42 develops the program stored in the ROM on the SDRAM, and executes various processes while using the SDRAM as a working memory. The flash ROM stores various setting information relating to the operation of the imaging apparatus 10 such as user setting information.

撮影光学系１２は、ズームレンズ１２ｚ、フォーカスレンズ１２ｆ、絞り（例えば、虹彩絞り）１２ｉを含み、ＣＰＵ４２からの指令によりそれぞれモータドライバ６２、６４、６６を介して駆動制御される。即ち、ズームレンズ１２ｚは、モータドライバ６２によって駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより、焦点距離を変化させる。また、フォーカスレンズ１２ｆは、モータドライバ６４によって駆動されて撮影光軸上を前後移動し、これにより結像位置を変化させる。また、絞り１２ｉは、モータドライバ６６によって駆動されて開口量が段階的に変化し、これにより絞り値を変化させる。 The photographing optical system 12 includes a zoom lens 12z, a focus lens 12f, and a diaphragm (for example, iris diaphragm) 12i, and is driven and controlled via motor drivers 62, 64, and 66 according to commands from the CPU 42, respectively. That is, the zoom lens 12z is driven by the motor driver 62 to move back and forth on the photographing optical axis, thereby changing the focal length. The focus lens 12f is driven by the motor driver 64 to move back and forth on the photographing optical axis, thereby changing the imaging position. Further, the aperture 12i is driven by the motor driver 66, and the opening amount changes stepwise, thereby changing the aperture value.

ＣＣＤ１４は、所定のカラーフィルタ配列（例えば、ベイヤ配列）のカラーＣＣＤで構成されている。撮影光学系１２を介してＣＣＤ１４の受光面に入射した光は、その受光面に配列された各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。そして、各フォトダイオードに蓄積された信号電荷は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１６及びＣＣＤドライバ１７を介して加えられる駆動パルスに従って読み出され、電圧信号（画像信号）としてＣＣＤ１４から順次出力される。 The CCD 14 is composed of a color CCD having a predetermined color filter array (for example, a Bayer array). Light incident on the light receiving surface of the CCD 14 via the photographing optical system 12 is converted into signal charges of an amount corresponding to the amount of incident light by each photodiode arranged on the light receiving surface. The signal charges accumulated in each photodiode are read out in accordance with a driving pulse applied via a timing generator (TG) 16 and a CCD driver 17 and sequentially output from the CCD 14 as a voltage signal (image signal).

尚、このＣＣＤ１４は、シャッタゲートとシャッタドレインを備えており、シャッタゲートにシャッタゲートパルスを印加することで各フォトダイオードに蓄積された信号電荷をシャッタドレインに掃き出すことができるようにされている。ＣＰＵ４２は、ＴＧ１６及びＣＣＤドライバ１７を介してシャッタゲートへのシャッタゲートパルスの印加を制御することにより、各フォトダイオードに蓄積される信号電荷の電荷蓄積時間（シャッタ速度）を制御する（いわゆる電子シャッタ機能）。 The CCD 14 includes a shutter gate and a shutter drain, and the signal charges accumulated in each photodiode can be swept out to the shutter drain by applying a shutter gate pulse to the shutter gate. The CPU 42 controls the charge accumulation time (shutter speed) of the signal charge accumulated in each photodiode by controlling the application of the shutter gate pulse to the shutter gate via the TG 16 and the CCD driver 17 (so-called electronic shutter). function).

アナログアンプ１８は、ＣＰＵ４２によって適宜の撮影感度設定用ゲインが設定され、ＣＣＤ１４から順次出力される画像信号を、前記設定されたゲインで増幅する。即ち、このアナログアンプ１８は、撮影感度を調節する手段として機能する。Ａ／Ｄ変換器２０は、アナログアンプ１８から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換す
る。 The analog amplifier 18 is set with an appropriate photographing sensitivity setting gain by the CPU 42 and amplifies image signals sequentially output from the CCD 14 with the set gain. That is, the analog amplifier 18 functions as a means for adjusting the photographing sensitivity. The A / D converter 20 converts the analog image signal output from the analog amplifier 18 into a digital image signal.

画像入力コントローラ２２は、所定容量のバッファメモリを内蔵しており、Ａ／Ｄ変換器２０から出力された画像信号を１コマ分蓄積して、メモリ４４に格納する。 The image input controller 22 includes a buffer memory having a predetermined capacity, accumulates one frame of the image signal output from the A / D converter 20, and stores the image signal in the memory 44.

画像信号処理回路２４は、図２に示すようにオフセット補正回路２４ａ、出力データ輝度積算回路２４ｂ、ホワイトバランス補正回路２４ｃ、ガンマ変換回路２４ｄ、同時化処理回路２４ｅ、及び輝度・色差信号（ＹＣ）処理回路２４ｆ等を含み、ＣＰＵ４２からの指令に従ってメモリ４４に一時格納された画像信号を処理し、輝度信号と色差信号とからなるＹＣ信号を生成する。 As shown in FIG. 2, the image signal processing circuit 24 includes an offset correction circuit 24a, an output data luminance integration circuit 24b, a white balance correction circuit 24c, a gamma conversion circuit 24d, a synchronization processing circuit 24e, and a luminance / color difference signal (YC). A processing circuit 24f and the like are included, and an image signal temporarily stored in the memory 44 is processed in accordance with a command from the CPU 42 to generate a YC signal composed of a luminance signal and a color difference signal.

即ち、画像信号処理回路２４に点順次で入力するＲ，Ｇ，Ｂの画像信号（ＲＡＷ画像データ）は、オフセット補正回路２４ａでオフセット処理されたのち、出力データ輝度積算回路２４ｂ及びホワイトバランス補正回路２４ｃに加えられる。出力データ輝度積算回路２４ｂは、入力する１コマ分の画像信号をＲ，Ｇ，Ｂごとに積算し、これらの積算値を３：６：１の比率で加算することによって輝度値を算出する。尚、この算出した輝度値は、フラッシュ発光時に露出アンダーとなるシーンを補正するために使用されるが、その詳細については後述する。 That is, the R, G, B image signals (RAW image data) input in a point sequential manner to the image signal processing circuit 24 are offset processed by the offset correction circuit 24a, and then output data luminance integration circuit 24b and white balance correction circuit. 24c. The output data luminance integration circuit 24b calculates the luminance value by integrating the input image signals for one frame for each of R, G, and B, and adding these integrated values at a ratio of 3: 6: 1. The calculated luminance value is used to correct a scene that is underexposed during flash emission, and details thereof will be described later.

ホワイトバランス補正回路２４ｃは、デジタルアンプで構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像信号ごとにそれぞれ色別のホワイトバランス補正用ゲイン（ＷＢゲイン）をかけることによりホワイトバランス補正を行う。ホワイトバランス補正回路２４ｃから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの画像信号は、ガンマ変換回路２４ｄに加えられる。 The white balance correction circuit 24c is configured by a digital amplifier, and performs white balance correction by applying a white balance correction gain (WB gain) for each color for each of the R, G, and B image signals. The R, G, B image signals output from the white balance correction circuit 24c are added to the gamma conversion circuit 24d.

ガンマ変換回路２４ｄは、所要の入出力特性をもったルックアップテーブル（ＬＵＴ）によって構成されており、ガンマ変換（階調変換）や画像信号のビット数の変換（例えば、１０ビットから８ビットへの変換）等を行う。 The gamma conversion circuit 24d is configured by a look-up table (LUT) having required input / output characteristics, and performs gamma conversion (gradation conversion) and conversion of the number of bits of an image signal (for example, from 10 bits to 8 bits). Conversion).

ガンマ変換回路２４ｄから出力されるＲ，Ｇ，Ｂの点順次の画像信号は、同時化処理回路２４ｅに加えられる。同時化処理回路２４ｅは、単板ＣＣＤのカラーフィルタ配列に伴うＲ，Ｇ，Ｂ信号の空間的なズレを補間してＲ，Ｇ，Ｂ信号を同時式に変換する処理を行い、同時化したＲ，Ｇ，Ｂ信号をＹＣ処理回路２４ｆに出力する。 The R, G, and B dot sequential image signals output from the gamma conversion circuit 24d are added to the synchronization processing circuit 24e. The synchronization processing circuit 24e interpolates the spatial deviation of the R, G, B signals associated with the color filter arrangement of the single CCD and performs a process of converting the R, G, B signals into a simultaneous expression and synchronizes them. The R, G, and B signals are output to the YC processing circuit 24f.

ＹＣ処理回路２４ｆは、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を輝度信号Ｙ，色差信号Ｃr,Ｃｂに変換し、輝度信号Ｙと、色差信号Ｃr,Ｃｂ（ＹＣ信号）を出力する。 The YC processing circuit 24f converts the R, G, and B signals into a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb, and outputs the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb (YC signal).

画像表示装置３０にスルー画像を表示させる場合は、ＣＣＤ１４で画像を連続的に撮像し、得られた画像信号を連続的に処理してＹＣ信号を生成する。生成されたＹＣ信号は、メモリ４４を介してビデオエンコーダ２８に加えられ、表示用の信号形式に変換されて画像表示装置３０に出力される。これにより、画像表示装置３０にスルー画像が表示される。 When a through image is displayed on the image display device 30, images are continuously captured by the CCD 14, and the obtained image signal is continuously processed to generate a YC signal. The generated YC signal is applied to the video encoder 28 via the memory 44, converted into a signal format for display, and output to the image display device 30. As a result, a through image is displayed on the image display device 30.

画像を記録する場合は、シャッタレリーズスイッチ５０ａからの撮影指令に応じてＣＣＤ１４で画像を撮像し、得られた画像信号を処理してＹＣ信号を生成する。生成されたＹＣ信号は、圧縮・伸張処理回路３２に加えられ、所定の圧縮画像データ（例えば、ＪＰＥＧ）とされたのち、メディアコントローラ３４を介して記録メディア３６に格納される。 When recording an image, the CCD 14 captures an image in response to a shooting command from the shutter release switch 50a, and processes the obtained image signal to generate a YC signal. The generated YC signal is added to the compression / decompression processing circuit 32, converted into predetermined compressed image data (for example, JPEG), and then stored in the recording medium 36 via the media controller 34.

モード切替えスイッチ５０ｂが撮影モードから再生モードに切り替えられると、記録メディア３６に格納された圧縮画像データは、記録メディア３６から読み出され、圧縮・伸張処理回路３２で非圧縮のＹＣ信号とされたのち、ビデオエンコーダ２８を介して画像表示装置３０に出力される。これにより、記録メディア３６に記録された画像が画像表示装置３０に再生表示される。 When the mode switch 50b is switched from the shooting mode to the playback mode, the compressed image data stored in the recording medium 36 is read from the recording medium 36 and converted into an uncompressed YC signal by the compression / decompression processing circuit 32. After that, it is output to the image display device 30 via the video encoder 28. As a result, the image recorded on the recording medium 36 is reproduced and displayed on the image display device 30.

ＡＥ検出回路３８は、ＣＰＵ４２からの指令に従い、入力された画像信号からＡＥ制御に必要な物理量を算出する。例えば、ＡＥ制御に必要な物理量として、１画面を複数のエリア（例えば、８×８）に分割し、分割したエリアごとにＲ、Ｇ、Ｂの画像信号の積算値を算出する。ＣＰＵ４２は、測光時の絞り値、シャッタ速度及び撮影感度と、前記ＡＥ検出回路３８から得た積算値に基づいて被写体の明るさを検出してＥＶ値を求め、求めたＥＶ値に基づいて撮影時の露出を設定する。この露出設定方法については、のちに詳述する。 The AE detection circuit 38 calculates a physical quantity necessary for AE control from the input image signal in accordance with a command from the CPU 42. For example, as a physical quantity necessary for AE control, one screen is divided into a plurality of areas (for example, 8 × 8), and an integrated value of R, G, and B image signals is calculated for each divided area. The CPU 42 detects the brightness of the subject based on the aperture value at the time of metering, the shutter speed and the photographing sensitivity, and the integrated value obtained from the AE detection circuit 38 to obtain the EV value, and the photographing is performed based on the obtained EV value. Sets the hour exposure. This exposure setting method will be described in detail later.

ＡＦ検出回路４０は、ＣＰＵ４２からの指令に従い、入力された画像信号からＡＦ制御に必要な物理量を算出する。本実施の形態の撮像装置１０では、画像のコントラストによりＡＦ制御を行うものとし、ＡＦ検出回路４０は、入力された画像信号から画像の鮮鋭度を示す焦点評価値を算出する。ＣＰＵ４２は、このＡＦ検出回路４０で算出される焦点評価値が極大となるように、モータドライバ６４を介してフォーカスモータ６０ｆを駆動し、フォーカスレンズ１２ｆの移動を制御する。 The AF detection circuit 40 calculates a physical quantity necessary for AF control from the input image signal in accordance with a command from the CPU 42. In the imaging apparatus 10 of the present embodiment, AF control is performed based on image contrast, and the AF detection circuit 40 calculates a focus evaluation value indicating the sharpness of the image from the input image signal. The CPU 42 controls the movement of the focus lens 12f by driving the focus motor 60f via the motor driver 64 so that the focus evaluation value calculated by the AF detection circuit 40 is maximized.

本実施の形態の撮像装置１０は以上のように構成される。
［露出制御］
＜第１の実施の形態＞
次に、本実施の形態の撮像装置１０における露出制御方法の第１の実施の形態について説明する。 The imaging device 10 of the present embodiment is configured as described above.
[Exposure control]
<First Embodiment>
Next, a first embodiment of the exposure control method in the imaging apparatus 10 of the present embodiment will be described.

図３は第１の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation at the time of shooting of the imaging apparatus including the exposure control method according to the first embodiment.

図３において、撮影モード時にシャッタレリーズスイッチ５０ａが押されると、まず、ＣＰＵ４２は、ＡＥ回路３８にてＣＣＤ１４を介して取り込んだ画像信号の積算値を算出させ、この積算値と、測光時の絞り値、シャッタ速度及び撮影感度とに基づいて被写体の明るさ検出し、この検出した被写体の明るさに基づいて標準となる露出値（ＥＶ値）を算出する（ステップＳ１０、Ｓ１２）。 In FIG. 3, when the shutter release switch 50a is pressed in the photographing mode, first, the CPU 42 calculates the integrated value of the image signal taken in via the CCD 14 by the AE circuit 38, and the integrated value and the aperture at the time of photometry. The brightness of the subject is detected based on the value, the shutter speed, and the photographing sensitivity, and a standard exposure value (EV value) is calculated based on the detected brightness of the subject (steps S10 and S12).

続いて、前記算出したＥＶ値と、後述する手ブレ限界シャッタ速度と、フラッシュ発光モード（低輝度フラッシュ自動発光モード、フラッシュ発光禁止モード、フラッシュ強制発光モード等）とに基づいて、フラッシュが発光されるか否かを判別する（ステップＳ１４）。 Subsequently, the flash is emitted based on the calculated EV value, a camera shake limit shutter speed, which will be described later, and a flash emission mode (low brightness flash automatic emission mode, flash emission inhibition mode, flash forced emission mode, etc.). It is determined whether or not (step S14).

尚、フラッシュ発光モードは、各種の設定を行う画像表示装置３０のメニュー画面上、又は専用の設定スイッチで所望の発光モードを選択できるようになっている。設定されたフラッシュ発光モードがフラッシュ発光禁止モードの場合には、ＥＶ値等にかかわらずフラッシュは発光せず、逆にフラッシュ強制発光モードの場合には常にフラッシュは発光する。また、低輝度フラッシュ自動発光モードの場合には、ＥＶ値が小さくなり、その結果、シャッタ速度が手ブレ限界シャッタ速度を維持できなくなる場合にフラッシュを発光させる。 The flash light emission mode can be selected on the menu screen of the image display device 30 for performing various settings or by using a dedicated setting switch. When the set flash emission mode is the flash emission inhibition mode, the flash does not emit regardless of the EV value or the like, and conversely, in the flash forced emission mode, the flash always emits light. In the case of the low-brightness flash automatic light emission mode, the EV value decreases, and as a result, the flash is emitted when the shutter speed cannot maintain the camera shake limit shutter speed.

ここで、手ブレ限界シャッタ速度とは、一般に焦点距離（３５ｍｍフィルム換算値）に依存し、１／焦点距離［秒］で規定される。例えば、焦点距離が３５ｍｍフィルム換算で６０ｍｍの場合、１／６０秒が手ブレ限界シャッタ速度となる。従って、手ブレ限界シャッタ速度は、撮影光学系１２のズームレンズ１２ｚの移動に伴う焦点距離の変化に応じて変化する。 Here, the camera shake limit shutter speed generally depends on the focal length (35 mm film equivalent) and is defined by 1 / focal length [second]. For example, when the focal length is 60 mm in terms of 35 mm film, 1/60 second is the camera shake limit shutter speed. Therefore, the camera shake limit shutter speed changes according to the change in the focal length accompanying the movement of the zoom lens 12z of the photographing optical system 12.

ステップＳ１４において、フラッシュが発光されると判別されると、撮像装置１０（アナログアンプ１８）で調節できる撮影感度の範囲のうちの適正なフラッシュ発光量の調節が可能な感度の最大値を撮影感度の上限値とする（ステップＳ１６）。この実施の形態では、調節可能な感度は、ＩＳＯ２００〜ＩＳＯ１６００の範囲であり、上記フラッシュ発光時の上限値は、ＩＳＯ８００としている。 If it is determined in step S14 that the flash is emitted, the maximum value of the sensitivity with which the appropriate flash emission amount can be adjusted within the range of the imaging sensitivity that can be adjusted by the imaging device 10 (analog amplifier 18) is determined. (Step S16). In this embodiment, the adjustable sensitivity is in the range of ISO 200 to ISO 1600, and the upper limit at the time of flash emission is ISO 800.

一方、フラッシュが発光されないと判別されると、撮像装置１０で調節可能な感度の最大値を撮影感度の上限値とする（ステップＳ１８）。この実施の形態では、フラッシュ非発光時の上限値は、ＩＳＯ１６００である。 On the other hand, if it is determined that the flash is not emitted, the maximum sensitivity value that can be adjusted by the imaging device 10 is set as the upper limit value of the imaging sensitivity (step S18). In this embodiment, the upper limit value when no flash is emitted is ISO 1600.

図４はフラッシュ発光時のプログラム線図を示し、図５はフラッシュ非発光時のプログラム線図を示している。尚、焦点距離が４５ｍｍ（３５ｍｍフィルム換算）（即ち、手ブレ限界シャッタ速度が１／４５秒）の場合に関して示している。 FIG. 4 shows a program diagram when flash is emitted, and FIG. 5 shows a program diagram when flash is not emitted. It is noted that the focal length is 45 mm (35 mm film equivalent) (that is, the camera shake limit shutter speed is 1/45 seconds).

図４のプログラム線図に示すように、手ブレ、被写体ブレによる撮影ミスを防止するため、通常、シャッタ速度が規定のシャッタ速度（下限シャッタ速度）以上に設定され、ＥＶ値が１２．５よりも小さくなると、絞り値は最小値に達するため、撮影感度を１段ずつアップさせる。尚、下限シャッタ速度とは、手ブレ限界シャッタ速度よりも所定段速い値に設定されたシャッタ速度であって、例えば手ブレ限界シャッタ速度よりも３段分速いシャッタ速度が設定される。 As shown in the program diagram of FIG. 4, in order to prevent shooting errors due to camera shake and subject blur, the shutter speed is usually set to a specified shutter speed (lower limit shutter speed) or higher, and the EV value is from 12.5. As the aperture value becomes smaller, the aperture value reaches the minimum value, so that the photographing sensitivity is increased by one step. The lower limit shutter speed is a shutter speed set to a value that is faster by a predetermined step than the camera shake limit shutter speed, and is set to a shutter speed that is, for example, three steps faster than the camera shake limit shutter speed.

ＥＶ値が１０．５よりも小さくなると、撮影感度がフラッシュ発光時の下限値ＩＳＯ８００に達するため、シャッタ速度は下限シャッタ速度よりも遅く設定されるようになる。
そして、シャッタ速度が手ブレ限界シャッタ速度に達すると、ここを低輝度フラッシュ発光ポイントＰ１とする。 When the EV value is smaller than 10.5, the photographing sensitivity reaches the lower limit ISO800 during flash emission, so the shutter speed is set slower than the lower limit shutter speed.
When the shutter speed reaches the camera shake limit shutter speed, this is set as a low-intensity flash emission point P1.

一方、フラッシュ非発光時には、図５のプログラム線図に示すように、ＥＶ値が９．５よりも小さくなると、撮影感度が上限値のＩＳＯ１６００に設定され、シャッタ速度のみがＥＶ値に応じて調節される。 On the other hand, when the flash is not emitted, as shown in the program diagram of FIG. 5, when the EV value is smaller than 9.5, the photographing sensitivity is set to the upper limit ISO 1600, and only the shutter speed is adjusted according to the EV value. Is done.

図３に戻って、図４又は図５のプログラム線図に従って絞り値、シャッタ速度、及び撮影感度が設定されると、その設定された露出条件に応じて露出制御が行われる（ステップＳ２０）。即ち、絞り１２ｉの絞り開度、ＣＣＤ１４での電荷蓄積時間（シャッタ速度）、及びアナログアンプ１８の撮影感度設定用ゲインが設定される。そして、前記設定された露出条件に従って撮影が行われる（ステップＳ２２）。 Returning to FIG. 3, when the aperture value, shutter speed, and photographing sensitivity are set according to the program diagram of FIG. 4 or FIG. 5, exposure control is performed according to the set exposure conditions (step S20). That is, the aperture of the aperture 12i, the charge accumulation time (shutter speed) in the CCD 14, and the imaging sensitivity setting gain of the analog amplifier 18 are set. Then, shooting is performed according to the set exposure condition (step S22).

また、フラッシュ発光時には、ＣＰＵ４２からの指令によってフラッシュ発光装置５２からフラッシュを目標発光量だけ発光させる。このフラッシュ発光量の制御方法は、所定の光量を予備発光し、被写体から戻ってくる光量を検出してその被写体の撮影に適したフラッシュ発光量を決定し、本発光時のフラッシュ発光時間を制御する方法や、フラッシュ発光時に調光センサにて被写体から戻ってくる光量を検出し、目標光量に達した時点でフラッシュ発光を停止する方法などがある。 Further, at the time of flash light emission, the flash light is emitted from the flash light emitting device 52 by a target light emission amount according to a command from the CPU 42. This flash emission control method uses a preliminary light emission of a predetermined amount of light, detects the amount of light returning from the subject, determines the flash emission amount suitable for shooting the subject, and controls the flash emission time during the main emission. And a method of detecting the amount of light returning from the subject with a light control sensor during flash emission and stopping flash emission when the target amount of light is reached.

上記のようにして記録用に撮影されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号（ＲＡＷ画像データ）は、図２に示した画像信号処理回路２４によって各種の信号処理が行われた後（ステップＳ２４）、圧縮・伸張処理回路３２で圧縮されてメディアコントローラ３４を介して記録メディア３６に記録される（ステップＳ２６）。
＜第２の実施の形態＞
次に、本実施の形態の撮像装置１０における露出制御方法の第２の実施の形態について説明する。 The R, G, B image signals (RAW image data) photographed for recording as described above are subjected to various signal processing by the image signal processing circuit 24 shown in FIG. 2 (step S24). Then, it is compressed by the compression / decompression processing circuit 32 and recorded on the recording medium 36 via the media controller 34 (step S26).
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the exposure control method in the imaging apparatus 10 of the present embodiment will be described.

図６は第２の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。尚、図３に示した第１の実施の形態と共通する部分には共通のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。 FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation at the time of shooting of the imaging apparatus including the exposure control method according to the second embodiment. In addition, the same step number is attached | subjected to the part which is common in 1st Embodiment shown in FIG. 3, The detailed description is abbreviate | omitted.

図６に示す第２の実施の形態は、図３に示した第１の実施の形態と比較して、ステップＳ２２とステップＳ２４との間に、波線で示したステップＳ３０、Ｓ３２、Ｓ３４、及びＳ３６が追加されている点で相違する。 Compared with the first embodiment shown in FIG. 3, the second embodiment shown in FIG. 6 has steps S30, S32, S34 indicated by broken lines between steps S22 and S24, and The difference is that S36 is added.

これらのステップＳ３０〜Ｓ３６では、例えば、夜景の遠いシーンなどをフラッシュを発光して撮影する場合に、被写体にフラッシュが到達せずに露出アンダーとなる問題を改善する処理を行う。 In these steps S30 to S36, for example, when shooting a scene with a long night view by emitting a flash, processing for improving the problem of underexposure without the flash reaching the subject is performed.

ステップＳ３０では、図２に示した出力データ輝度積算回路２４ｂにて撮影されたＲ，Ｇ，Ｂの画像信号（ＲＡＷ画像データ）を積算し、輝度積算値を得る。 In step S30, R, G, and B image signals (RAW image data) photographed by the output data luminance integration circuit 24b shown in FIG. 2 are integrated to obtain an integrated luminance value.

ステップＳ３２では、フラッシュがフル発光されたか否かを判別する。このフル発光の判別は、フラッシュ発光時間Ｔが、次式を満足するか否かよって行う。
［数１］
Ｔ≧Ｔ１＋Ｔ２
ただし、Ｔ１：図１０に示した発光量が制御不可能な範囲
Ｔ２：図１０に示した発光量の制御可能な範囲
尚、上述したようにフラッシュがフル発光するときは、フラッシュが被写体に到達しないようなシーンを撮影した場合であり、この場合には露出アンダーになる。 In step S32, it is determined whether or not the flash is fully emitted. This full light emission determination is performed based on whether or not the flash light emission time T satisfies the following equation.
[Equation 1]
T ≧ T1 + T2
However, T1: Range in which the light emission amount shown in FIG. 10 is uncontrollable
T2: Controllable range of the light emission amount shown in FIG. 10 Note that, as described above, when the flash is fully emitted, it is a case where a scene where the flash does not reach the subject is photographed. become.

そして、ステップＳ３２において、フラッシュがフル発光していないと判別された場合（被写体距離が調光可能な範囲にある場合）には、ステップＳ２４に移行する。一方、フラッシュがフル発光したと判別された場合には、ステップＳ３４に移行する。 If it is determined in step S32 that the flash is not fully emitted (when the subject distance is within a dimmable range), the process proceeds to step S24. On the other hand, if it is determined that the flash is fully emitted, the process proceeds to step S34.

ステップＳ３４では、次式に示すようにフラッシュ発光時の目標輝度積算値Ｙtargetと、ステップＳ３０で算出した輝度積算値（Ａ／Ｄ変換後の出力データの輝度積算値）Ｙadとから増幅量Ｇain を算出する。
［数２］
Ｇain＝Ｙtarget／Ｙad
ただし、以下の条件を示す［数３］式を満たなさない場合は、増幅量Ｇain は、上限値及び下限値がそれぞれクリップされる。
［数３］
ＧＡＩＮmin ≦Ｇain ≦ＧＡＩＮmax
ただし、ＧＡＩＮmin：増幅量の下限値
ＧＡＩＮmax：増幅量の上限値
例えば、ＧＡＩＮmin＝１．０、ＧＡＩＮmax＝２．０とした場合には、［数２］式で求められた増幅量Ｇain は、図７に示すようにクリップ処理される。 In step S34, the amplification amount Gain is calculated from the target luminance integrated value Ytarget at the time of flash emission and the luminance integrated value (luminance integrated value of the output data after A / D conversion) Yad calculated in step S30 as shown in the following equation. calculate.
[Equation 2]
Gain = Ytarget / Yad
However, when the expression (3) indicating the following conditions is not satisfied, the upper limit value and the lower limit value of the amplification amount Gain are clipped.
[Equation 3]
GAINmin ≤ Gain ≤ GAINmax
However, GAINmin: Lower limit of amplification amount
GAINmax: upper limit value of amplification amount For example, when GAINmin = 1.0 and GAINmax = 2.0, the amplification amount Gain obtained by the equation [2] is clipped as shown in FIG. .

続いて、図２に示したホワイトバランス補正回路２４ｃにＲ，Ｇ，Ｂごとに設定されるＷＢゲインに前記算出した増幅量Ｇain を乗算し、その乗算結果をＷＢゲインとして設定する（ステップＳ３６）。 Subsequently, the white balance correction circuit 24c shown in FIG. 2 is multiplied by the calculated gain Gain for the WB gain set for each of R, G, and B, and the multiplication result is set as the WB gain (step S36). .

これにより、フラッシュ発光時に撮影感度の上限値が制限され、フラッシュが到達しない被写体が暗くなる場合（露出アンダーになる場合）でも、明るくなるように補正することができる。
＜第３の実施の形態＞
次に、本実施の形態の撮像装置１０における露出制御方法の第３の実施の形態について説明する。 Thereby, the upper limit value of the photographing sensitivity is limited at the time of flash emission, and even when a subject to which the flash does not reach becomes dark (underexposure), it can be corrected to be bright.
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the exposure control method in the imaging apparatus 10 of the present embodiment will be described.

図８は第３の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。尚、図６に示した第２の実施の形態を示すフローチャートと共通する部分には共通のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。 FIG. 8 is a flowchart showing an operation at the time of shooting of the image pickup apparatus including the exposure control method of the third embodiment. In addition, the same step number is attached | subjected to the part which is common in the flowchart which shows 2nd Embodiment shown in FIG. 6, The detailed description is abbreviate | omitted.

図８に示す第３の実施の形態は、図６に示した第２の実施の形態と比較して、ステップＳ３６の代わりにステップＳ４０が設けられている点で相違する。 The third embodiment shown in FIG. 8 is different from the second embodiment shown in FIG. 6 in that step S40 is provided instead of step S36.

即ち、第２の実施の形態では、デジタルアンプで構成されるホワイトバランス補正回路２４ｃにてＲ，Ｇ，Ｂの画像信号に増幅量Ｇain を乗算するようにしたが、第３の実施の形態では、図２に示した画像信号処理回路２４内のガンマ変換回路２４ｄにて増幅量Ｇain を乗算する点で相違する。 That is, in the second embodiment, the white balance correction circuit 24c formed of a digital amplifier multiplies the R, G, and B image signals by the amplification amount Gain. In the third embodiment, The difference is that the gamma conversion circuit 24d in the image signal processing circuit 24 shown in FIG. 2 multiplies the amplification amount Gain.

ガンマ変換回路２４ｄは、前述したようにＬＵＴによって構成されており、増幅量Ｇain＝１のときは、例えば、図９（Ａ）に示すような所要の入出力特性を有している。 As described above, the gamma conversion circuit 24d is configured by an LUT, and has an input / output characteristic as shown in FIG. 9A, for example, when the amplification amount Gain = 1.

このガンマ変換回路２４ｄは、図９（Ａ）に示すようなガンマカーブのガンマ変換テーブル（基準のガンマ変換テーブル）を有しており、また、この変換テーブルでは、１０ビットの画像データから８ビットの画像データへの変換も行っている。 The gamma conversion circuit 24d has a gamma curve gamma conversion table (reference gamma conversion table) as shown in FIG. 9A. In this conversion table, 10-bit image data is converted into 8-bit data. Is also converted into image data.

そして、増幅量Ｇain がＧain ＞１の場合、その増幅量Ｇain を、図９（Ａ）に示した基準のガンマ変換テーブルの変換値に増幅量Ｇain を乗算し、増幅量Ｇain が反映されたガンマ変換テーブルを作成する。このようにして作成されたガンマ変換テーブルは、ガンマ変換回路２４ｄに設定される。 When the amplification amount Gain is Gain> 1, the amplification amount Gain is multiplied by the amplification amount Gain by the conversion value of the reference gamma conversion table shown in FIG. 9A, and the amplification amount Gain is reflected. Create a conversion table. The gamma conversion table created in this way is set in the gamma conversion circuit 24d.

図９（Ｂ）は増幅量Ｇain ＝２のときに作成されるガンマ変換テーブルの入出力特性を示している。同図に示すように、増幅量Ｇain を乗算した変換値が、２５５（８ビットの最大値）を超える場合には、２５５にクリップされる。 FIG. 9B shows the input / output characteristics of the gamma conversion table created when the amplification amount Gain = 2. As shown in the figure, when the converted value multiplied by the amplification amount Gain exceeds 255 (the maximum value of 8 bits), it is clipped to 255.

従って、ステップＳ２４での信号処理（ガンマ変換）時に増幅量Ｇain 分だけ増幅された画像信号が生成される。 Accordingly, an image signal amplified by the amplification amount Gain is generated at the time of signal processing (gamma conversion) in step S24.

尚、上記実施の形態の撮像装置１０では、ＣＣＤ１４から得た画像信号に基づいてＥＶ値を求めているが、ＥＶ値を求める方法については、これに限定されるものではなく、他の測光センサ等を用いてＥＶ値を求めるようにしてもよい。 In the image pickup apparatus 10 of the above embodiment, the EV value is obtained based on the image signal obtained from the CCD 14, but the method for obtaining the EV value is not limited to this, and other photometric sensors. Etc., the EV value may be obtained.

また、本発明は、図４及び図５に示したプログラム線図による露出制御に限定されず、更に調節可能な撮影感度の範囲等もこの実施の形態に限定されない。 Further, the present invention is not limited to the exposure control by the program diagrams shown in FIGS. 4 and 5, and the range of the photographing sensitivity that can be further adjusted is not limited to this embodiment.

図１は撮像装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the imaging apparatus. 図２は画像信号処理回路の内部構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the internal configuration of the image signal processing circuit. 図３は第１の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation at the time of shooting of the imaging apparatus including the exposure control method according to the first embodiment. 図４はフラッシュ発光時のプログラム線図の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a program diagram during flash emission. 図５はフラッシュ非発光時のプログラム線図の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a program diagram when no flash is emitted. 図６は第２の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation at the time of shooting of the imaging apparatus including the exposure control method according to the second embodiment. 図７は算出した増幅量Ｇain の上限値及び下限値のクリップ処理を説明するために用いた図表である。FIG. 7 is a chart used for explaining the clipping processing of the upper limit value and the lower limit value of the calculated amplification amount Gain. 図８は第３の実施の形態の露出制御方法を含む撮像装置の撮影時の動作を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing an operation at the time of shooting of the image pickup apparatus including the exposure control method of the third embodiment. 図９は増幅量Ｇain によってガンマ変換テーブルを変更する一例を説明するために用いた図である。FIG. 9 is a diagram used for explaining an example of changing the gamma conversion table according to the amplification amount Gain. 図１０はフラッシュ発光装置から発光されるフラッシュのフラッシュ発光時間と発光量との関係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the flash emission time of the flash emitted from the flash light emitting device and the light emission amount.

符号の説明Explanation of symbols

１０…撮像装置、１２…撮影光学系、１４…ＣＣＤ、１６…タイミングジェネレータ（ＴＧ）、１８…アナログアンプ、２０…Ａ／Ｄ変換器、２２…画像入力コントローラ、２４…画像信号処理回路、２４ｂ…出力データ輝度積算回路、２４ｃ…ホワイトバランス補正回路、２４ｄ…ガンマ変換回路、２８…ビデオエンコーダ、３０…画像表示装置、３２…圧縮・伸張処理回路、３４…メディアコントローラ、３６…記録メディア、３８…ＡＥ検出回路、４０…ＡＦ検出回路、４２…中央処理装置（ＣＰＵ）、４４…メモリ、５０ａ…シャッタレリーズスイッチ、５２…フラッシュ発光装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging device, 12 ... Imaging optical system, 14 ... CCD, 16 ... Timing generator (TG), 18 ... Analog amplifier, 20 ... A / D converter, 22 ... Image input controller, 24 ... Image signal processing circuit, 24b ... Output data luminance integration circuit, 24c ... White balance correction circuit, 24d ... Gamma conversion circuit, 28 ... Video encoder, 30 ... Image display device, 32 ... Compression / decompression processing circuit, 34 ... Media controller, 36 ... Recording medium, 38 ... AE detection circuit, 40 ... AF detection circuit, 42 ... Central processing unit (CPU), 44 ... Memory, 50a ... Shutter release switch, 52 ... Flash light emitting device

Claims

絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時にフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御方法において、
前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、フラッシュ非発光時には前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、
フラッシュ発光時には前記最大値よりも小さい値であって、適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とし、
前記フラッシュ発光時にフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別し、
フラッシュ発光量が最大に達した場合には、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅し、
前記所定の増幅量による画像信号の増幅は、ホワイトバランス補正を行うホワイトバランス補正手段によってホワイトバランス補正とともに行うことを特徴とする露出制御方法。 In the exposure control method of controlling the exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity, and controlling the exposure by adjusting the flash emission amount at the time of flash emission,
The upper limit of sensitivity when adjusting the shooting sensitivity is the maximum value within the adjustable range of the shooting sensitivity when the flash is not flashing.
When the flash is fired, the sensitivity is such that it is smaller than the maximum value and is not overexposed even when the subject is close to the minimum flash light quantity that can be adjusted appropriately. Maximum value,
Determine whether the flash emission amount reached the maximum at the time of flash emission,
When the flash emission amount reaches the maximum, the image signal acquired at the time of flash emission is amplified by a predetermined amplification amount,
Wherein a predetermined amplification of the image signal by amplification amount, Exposure control how to and performing with white balance correction by the white balance correction means performs white balance correction.

絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時にフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御方法において、
前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、フラッシュ非発光時には前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、
フラッシュ発光時には前記最大値よりも小さい値であって、適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とし、
前記フラッシュ発光時にフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別し、
フラッシュ発光量が最大に達した場合には、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅し、
前記所定の増幅量による画像信号の増幅は、所定の階調変換を行う階調変換手段により階調変換とともに行うことを特徴とする露出制御方法。 In the exposure control method of controlling the exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity, and controlling the exposure by adjusting the flash emission amount at the time of flash emission,
The upper limit of sensitivity when adjusting the shooting sensitivity is the maximum value within the adjustable range of the shooting sensitivity when the flash is not flashing.
When the flash is fired, the sensitivity is such that it is smaller than the maximum value and is not overexposed even when the subject is close to the minimum flash light quantity that can be adjusted appropriately. Maximum value,
Determine whether the flash emission amount reached the maximum at the time of flash emission,
When the flash emission amount reaches the maximum, the image signal acquired at the time of flash emission is amplified by a predetermined amplification amount,
Wherein a predetermined amplification of the image signal by amplification amount, Exposure control how to and performing with gradation conversion by the gradation conversion means for performing predetermined gradation conversion.

前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値はＩＳＯ１６００であり、前記適正なフラッシュ発光量の調節が可能な感度の最大値はＩＳＯ８００であることを特徴とする請求項１又は２に記載の露出制御方法。 3. The exposure control according to claim 1, wherein the maximum value of the adjustable range of the photographing sensitivity is ISO 1600, and the maximum value of the sensitivity capable of adjusting the appropriate flash light emission amount is ISO 800. Method.

前記所定の増幅量は、予め設定した目標積算値と前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を積算した積算値とから算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の露出制御方法。 Wherein the predetermined amount of amplification, the exposure control method according to claim 1 or 2, characterized in that calculated from the integrated value obtained by integrating the image signal acquired target integrated value set in advance and when the flash.

フラッシュ発光手段と、
前記フラッシュ発光手段から発光されるフラッシュ発光量を調節する調光手段と、
被写体の明るさを測光する測光手段と、
前記測光手段によって測光された被写体の明るさに基づいて露出値を算出する算出手段と、
前記算出された露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時に前記調光手段を介してフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御手段であって、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光しないときには前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光するときには前記最大値よりも小さい値であって、前記調光手段によって適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とする露出制御手段と、
前記露出制御手段によって露出制御された状態の画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得した画像信号に対して信号処理を行う信号処理手段と、
前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光したときにフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別する判別手段と、
前記フラッシュ発光量が最大に達したと判断された場合に、前記信号処理手段において、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅させる制御手段と、を備え、
前記信号処理手段はホワイトバランス補正手段を含み、前記制御手段は、前記ホワイトバランス補正手段におけるホワイトバランス補正値に前記所定の増幅量を付加することを特徴とする撮像装置。 Flash light emitting means;
Light control means for adjusting the amount of flash light emitted from the flash light emitting means;
A metering means for metering the brightness of the subject;
Calculation means for calculating an exposure value based on the brightness of the subject measured by the photometry means;
Exposure control for controlling exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity based on the calculated exposure value, and controlling exposure by adjusting the amount of flash emission via the light control means during flash emission The upper limit of sensitivity when adjusting the photographing sensitivity is set to the maximum value within the adjustable range of the photographing sensitivity when the flash is not emitted from the flash light emitting means, and the flash is emitted from the flash light emitting means. Overexposure even when the subject is close to the minimum light emission amount that is smaller than the maximum value and can be appropriately adjusted by the light control means. Exposure control means for the maximum sensitivity that does not become,
Imaging means for acquiring an image signal in a state of exposure control by the exposure control means;
Signal processing means for performing signal processing on the image signal acquired by the imaging means;
A discriminating means for discriminating whether or not the flash light emission amount reaches a maximum when the flash is emitted from the flash light emitting means;
When it is determined that the flash emission amount has reached the maximum, the signal processing unit includes a control unit that amplifies the image signal acquired at the flash emission by a predetermined amplification amount,
It said signal processing means comprises a white balance correction unit, wherein, the white balance correction means said predetermined imaging device you characterized by adding an amplification amount in the white balance correction value in.

フラッシュ発光手段と、
前記フラッシュ発光手段から発光されるフラッシュ発光量を調節する調光手段と、
被写体の明るさを測光する測光手段と、
前記測光手段によって測光された被写体の明るさに基づいて露出値を算出する算出手段と、
前記算出された露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を調節して露出を制御するとともに、フラッシュ発光時に前記調光手段を介してフラッシュ発光量を調節して露出を制御する露出制御手段であって、前記撮影感度を調節するときの感度の上限値を、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光しないときには前記撮影感度の調節可能な範囲の最大値とし、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光するときには前記最大値よりも小さい値であって、前記調光手段によって適正なフラッシュ発光量の調節が可能な発光量のうちの最小の発光量に対して、被写体が近距離の場合でも露出オーバにならない感度の最大値とする露出制御手段と、
前記露出制御手段によって露出制御された状態の画像信号を取得する撮像手段と、
前記撮像手段によって取得した画像信号に対して信号処理を行う信号処理手段と、
前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光したときにフラッシュ発光量が最大に達したか否かを判別する判別手段と、
前記フラッシュ発光量が最大に達したと判断された場合に、前記信号処理手段において、前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を所定の増幅量で増幅させる制御手段と、を備え、
前記信号処理手段は階調変換手段を含み、前記制御手段は、前記階調変換手段における入出力特性に前記所定の増幅量を付加することを特徴とする撮像装置。 Flash light emitting means;
Light control means for adjusting the amount of flash light emitted from the flash light emitting means;
A metering means for metering the brightness of the subject;
Calculation means for calculating an exposure value based on the brightness of the subject measured by the photometry means;
Exposure control for controlling exposure by adjusting the aperture value, shutter speed and photographing sensitivity based on the calculated exposure value, and controlling exposure by adjusting the amount of flash emission via the light control means during flash emission The upper limit of sensitivity when adjusting the photographing sensitivity is set to the maximum value within the adjustable range of the photographing sensitivity when the flash is not emitted from the flash light emitting means, and the flash is emitted from the flash light emitting means. Overexposure even when the subject is close to the minimum light emission amount that is smaller than the maximum value and can be appropriately adjusted by the light control means. Exposure control means for the maximum sensitivity that does not become,
Imaging means for acquiring an image signal in a state of exposure control by the exposure control means;
Signal processing means for performing signal processing on the image signal acquired by the imaging means;
A discriminating means for discriminating whether or not the flash light emission amount reaches a maximum when the flash is emitted from the flash light emitting means;
When it is determined that the flash emission amount has reached the maximum, the signal processing unit includes a control unit that amplifies the image signal acquired at the flash emission by a predetermined amplification amount,
Said signal processing means includes a gradation converting means, said control means, imaging device you wherein adding the predetermined amplification amount to the input-output characteristic in the gradation conversion unit.

前記露出制御手段は、前記算出した露出値に基づいて絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を決定する際に、手ブレ限界シャッタ速度よりも所定段速いシャッタ速度を下限シャッタ速度として規定し、前記シャッタ速度が前記下限シャッタ速度以上になるように絞り値、シャッタ速度及び撮影感度を設定し、絞り値が最小値に達し、かつ撮影感度が前記最大値に達すると、前記シャッタ速度を前記下限シャッタ速度よりも遅く設定可能にすることを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。 The exposure control means defines, as a lower limit shutter speed, a shutter speed that is a predetermined speed faster than a camera shake limit shutter speed when determining an aperture value, a shutter speed, and a photographing sensitivity based on the calculated exposure value. The aperture value, shutter speed, and shooting sensitivity are set so that the speed is equal to or higher than the lower limit shutter speed. When the aperture value reaches the minimum value and the shooting sensitivity reaches the maximum value, the shutter speed is set to the lower limit shutter speed. The imaging apparatus according to claim 5 , wherein the imaging apparatus can be set later.

前記露出制御手段は、低輝度フラッシュ自動発光モード時に前記シャッタ速度が手ブレ限界シャッタ速度に達すると、前記フラッシュ発光手段からフラッシュを発光させることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。 8. The image pickup apparatus according to claim 7 , wherein the exposure control means causes the flash light emission means to emit light when the shutter speed reaches a camera shake limit shutter speed in the low-brightness flash automatic light emission mode .

前記フラッシュ発光時に取得した画像信号を積算して積算値を算出する積算値算出手段を有し、前記制御手段は、予め設定した目標積算値と前記積算値算出手段によって算出された積算値とから前記所定の増幅量を決定することを特徴とする請求項５又は６に記載の撮像装置。 An integrated value calculating means for calculating an integrated value by integrating the image signals acquired at the time of flash emission, and the control means is based on a preset target integrated value and the integrated value calculated by the integrated value calculating means; The imaging apparatus according to claim 5, wherein the predetermined amplification amount is determined.