JP6312524B2 - Imaging apparatus, control method, program, and storage medium - Google Patents
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Description
本発明は、撮像装置に関し、特にフリッカーが生じる光源下で露光をする際の制御方法に関するものである。 The present invention relates to an imaging apparatus, and more particularly to a control method for performing exposure under a light source in which flicker occurs.
近年、デジタルカメラや携帯電話、タブレット端末などの撮像装置の高感度化が進んでいる。そのため、室内のような比較的暗い環境下においても、シャッタースピードを高速にした（露光時間を短くした）撮影により、ブレを抑えた明るい画像を取得することが可能になってきている。 In recent years, the sensitivity of imaging devices such as digital cameras, mobile phones, and tablet terminals has been increasing. For this reason, even in a relatively dark environment such as a room, it has become possible to acquire a bright image with reduced blur by shooting with a high shutter speed (short exposure time).
また、室内光源として普及している蛍光灯やＬＥＤは商用電源周波数の影響により、周期的に照明光がゆらぐ現象であるフリッカーが生じる。このようなフリッカーが生じる光源（以下、フリッカー光源とする）下でシャッタースピードを高速にした撮影を行うと、１つの画像内で露出ムラや色ムラが発生したり、連続して撮影した複数の画像間で露出や色温度のばらつきが発生したりする場合がある。 In addition, fluorescent lamps and LEDs that are widely used as indoor light sources cause flicker, which is a phenomenon in which illumination light periodically fluctuates due to the influence of commercial power supply frequency. When shooting with such a flickering light source (hereinafter referred to as a flicker light source) at a high shutter speed, exposure unevenness or color unevenness occurs in one image, or a plurality of images shot continuously. Variations in exposure and color temperature may occur between images.
このような問題に対して、特許文献１では、照明光のフリッカーの状態を検出し、露光時間の中心が照明光の光量が極大値を示すタイミングと略一致するように撮像タイミングを調節する技術が提案されている。
In order to solve such a problem,
しかしながら、特許文献１では、照明光の照度の平均値に基づいて露出制御を行っており、撮像タイミングに応じた露出制御ができない。例えば、露光期間の中心がフリッカー光源の光量変化の極大値を示すタイミングと略一致するように撮像タイミングを調節する場合、図１３に示すように、当該露光期間における光量の平均値はフリッカー光源の光量変化の１周期の平均値（全体平均値）と異なる。このため、露光期間の中心がフリッカー光源の光量変化の極大値を示すタイミングと略一致するように撮像タイミングを調節して撮影する場合、照明光の全体平均値に基づいて露出制御を行うと、露出がオーバー気味になってしまう。また、露光期間の中心がフリッカー光源の光量変化の極小値を示すタイミングと略一致するように撮像タイミングを調節して撮影する場合、照明光の全体平均値に基づいて露出制御を行うと、露出がアンダー気味になってしまう。
However, in
そこで、本発明は、フリッカーが生じる光源下で撮影しても良好な画像を取得することができるようにすることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to obtain a good image even when shooting under a light source in which flicker occurs.
上記目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、撮像手段と、第１の測光値を取得する測光手段と、前記測光手段により取得された前記第１の測光値に基づいて、前記撮像手段の第１の露光時間を設定する設定手段と、被写体からの光の光量変化特性を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記光量変化特性と前記設定手段により設定された前記第１の露光時間との関係に基づいて、露出条件の決定に用いる第２の測光値を設定するために、前記第１の測光値を補正する補正手段と、前記補正手段により設定された前記第２の測光値に基づいて、前記検出手段により検出された前記光量変化特性に基づいて設定された所定のタイミングで前記撮像手段が露光を行う際の露出条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging unit , a photometric unit that acquires a first photometric value, and the first photometric value acquired by the photometric unit based on the first photometric value. and setting means for setting a first exposure time of the image pickup means, which is set by the detection means and, with the light amount change characteristic detected by said detecting means and the setting means for detecting a light amount change characteristic of the light from the subject the based on the relationship between the first exposure time, in order to set the second photometric value used for determining the exposure conditions, and correcting means for correcting the first photometric value, set by the correction means and the based on the second photometric values, having, a determination unit configured the imaging means at a predetermined timing set based on the detected light intensity change characteristic determines the exposure conditions at the time of performing the exposure by the detection means Specially To.
本発明によれば、フリッカーが生じる光源下で撮影しても良好な画像を取得することができるようにすることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a good image even when shooting under a light source in which flicker occurs.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
図１は、本実施形態に係る撮像装置の概略構成図である。本実施形態に係る撮像装置は、カメラ本体１００と、カメラ本体１００に着脱可能なレンズユニット２００を含む。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an imaging apparatus according to the present embodiment. The imaging apparatus according to the present embodiment includes a
まず、カメラ本体１００の構成について説明する。マイクロコンピュータＣＰＵ（以下、カメラマイコン）１０１は、カメラ本体１００の各部を制御する。メモリ１０２は、カメラマイコン１０１に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。
First, the configuration of the
撮像素子１０３は、赤外カットフィルタやローパスフィルタ等を含むＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の撮像素子であり、レンズユニット２００を介して入射した光束を光電変換して画像信号を出力する。
The
シャッター１０４は、レンズユニット２００を介して入射した光束から撮像素子１０３を遮光する遮光状態、及び、レンズユニット２００を介して入射した光束を撮像素子１０３に導く退避状態となるように走行する。すなわち、シャッター１０４は、撮像素子１０３を遮光する第１の状態と撮像素子１０３を遮光しない第２の状態とに変更可能であって、撮像素子１０３の露光時間を調節する機能を果たす。なお、撮像素子１０３の露光時間は、カメラマイコン１０１によって撮像素子１０３の電荷蓄積期間を制御する、いわゆる電子シャッター機能によって調節する構成でもよい。
The
ハーフミラー１０５は、レンズユニット２００を介して入射した光束を撮像素子１０３へ導く位置（ミラーアップ状態）と測光センサ１０８へ導く位置（ミラーダウン状態）とに移動可能である。すなわち、ハーフミラー１０５は、撮像素子１０３へ導く状態と測光センサ１０８へ導く状態とに、レンズユニット２００を介して入射した光束の光路変更を行う。また、測光センサ１０８へ導く位置にある場合には、レンズユニット２００を介して入射した光束をピント板１０６に結像させる。
The
表示素子１０７は、ＰＮ液晶等を用いた表示素子であり、自動焦点調節制御（ＡＦ制御）に用いられる焦点検出領域を示す枠（ＡＦ枠）などを表示する。測光センサ１０８は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の入射光量に応じた電荷を蓄積する電荷蓄積型撮像素子を使用することにより、出力される画像信号に基づいて測光だけでなく被写体の顔検出や被写体追尾、フリッカーの検出などを行うことができる。なお、測光センサ１０８から出力される画像信号ではなく、撮像素子１０３から出力される画像信号に基づいてフリッカーの検出を行ってもよい。
The
ペンタプリズム１０９は、ハーフミラー１０５で反射されたレンズユニット２００を介して入射した光束を測光センサ１０８及び不図示の光学ファインダに導く。焦点検出回路１１０は、ＡＦ制御のために焦点検出を行うものであって、ＡＦミラー１１１により、レンズユニット２００を介して入射しハーフミラー１０５を通過した光束の一部が導かれる。
The
ＣＰＵ１１２は、測光センサ１０８の駆動制御や画像処理・演算用のＣＰＵ（以下ＩＣＰＵとする）であって、測光センサ１０８からの出力信号（画像信号）に基づいて測光、被写体の顔検出、被写体追尾などに関わる各種演算を行う。また、ＩＣＰＵ１１２は、測光センサ１０８からの出力信号（画像信号）に基づいて、被写体からの光の光量変化周期や光量が所定の条件を満たすタイミング（例えば、光量が最大となるタイミングや光量が最少となるタイミング）などの光量変化特性を算出する。メモリ１１３は、ＩＣＰＵ１１２に接続されているＲＡＭやＲＯＭ等のメモリである。なお、本実施形態では、カメラマイコン１０１とは別にＩＣＰＵ１１２を有する構成を説明するが、ＩＣＰＵ１１２で実行する処理をカメラマイコン１０１で実行する構成でも構わない。
The
操作部１１４は、ユーザがカメラ本体１００に撮影準備動作の開始指示や撮影動作の開始指示を行うためのレリーズボタンや、ユーザがカメラ本体１００の各種設定を行うための設定ボタンなどを含む。また、操作部１１４は、ユーザがカメラ本体１００の電源のオンオフを切り替えるための電源スイッチや、ユーザがカメラ本体１００の撮影モードを複数のモードの中から選択するためのモードダイヤル、タッチパネルなどを含む。
The
次に、レンズユニット２００の構成について説明する。レンズＣＰＵ２０１（以下、ＬＰＵとする）は、レンズユニット２００の各部、例えば、フォーカスレンズ、ズームレンズ、絞りの駆動部などを制御するものであって、レンズに関する情報をカメラマイコン１０１に送信する。
Next, the configuration of the
次に、図２を用いてフリッカーの影響を低減させた撮影を行う際の測光値決定処理について説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置のフリッカーの影響を低減させた撮影を行う際の測光値決定処理を示すフローチャート図である。 Next, with reference to FIG. 2, a photometric value determination process at the time of shooting with reduced flicker effects will be described. FIG. 2 is a flowchart showing photometric value determination processing when shooting is performed with reduced influence of flicker of the imaging apparatus according to the present embodiment.
まず、ユーザの電源スイッチへの操作によりカメラ本体１００の電源がオン状態になると、ステップＳ１０１でＩＣＰＵ１１２は、測光許可状態であるか否かを判別し、測光許可状態ではないときはステップＳ１０１を繰り返す。なお、カメラ本体１００の電源をＯＮした時やレリーズボタンの半押し状態であるＳＷ１がＯＮされることで測光許可状態になり、測光許可状態で所定時間カメラ本体１００が操作されないと測光許可状態ではなくなる。
First, when the power of the
測光許可状態であればステップＳ１０２に進み、通常測光用の蓄積＆読み出し動作を行う。この測光は、フリッカー光源下においても、フリッカー光源の光量変化に影響して測光値がばらつかないように、測光センサ１０８の蓄積時間をフリッカーの周期のほぼ整数倍に設定するとよい。ここで、フリッカー光源の光量が変化する周波数（以下、フリッカー周波数とする）は、商用電源周波数の２倍になることから、商用電源周波数が５０Ｈｚの地域ではフリッカー周波数は１００Ｈｚとなる。そして、その光量変化周期はフリッカー周波数の逆数で１０ｍｓとなる。同様に商用電源周波数が６０Ｈｚの地域ではフリッカー周波数は１２０Ｈｚ、光量変化周期はフリッカー周波数の逆数で８，３３ｍｓとなる。この２種類のフリッカー周波数に対応するために、測光センサ１０８の蓄積時間を、１０ｍｓと８，３３ｍｓの平均値と略等しい時間、例えば９ｍｓに設定する。そうすると、商用電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚのどちらであっても測光センサ１０８の蓄積時間はフリッカー光源の光量変化の１周期と略等しくなり、フリッカー光源下でも安定した測光値を得ることができる。なお、フリッカー光源下でも安定した測光値を得るためには、フリッカー光源の光量変化の１周期の整数倍（商用電源周波数の２倍の逆数の整数倍）と略等しい蓄積時間（所定の測光期間）で測光を行えばよい。
If the metering is permitted, the process proceeds to step S102, and the normal metering accumulation and reading operation is performed. In this photometry, the accumulation time of the
ステップＳ１０２で測光センサ１０８による電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを行い得られた画像信号に基づいて、ステップＳ１０３でＩＣＰＵ１１２は測光に関わる演算（以下、測光演算とする）を行い通常測光値ＢＶを取得する。通常測光値ＢＶは、公知の演算方法を行い取得すればよい。例えば、ステップＳ１０２で得られた画像信号の輝度成分を蓄積時間で割って取得すればよい。このとき、画像信号を複数の測光領域に分割して各測光領域の輝度成分を加重平均して通常測光値ＢＶを取得してもよい。
In step S103, based on the image signal obtained by accumulating charges and reading out the image signal by the
次に、ステップＳ１０４で図３に示すようにして測光センサ１０８によるフリッカー検出用の複数回の電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを行う。図３は、フリッカー検出用の電荷の蓄積タイミング及び画像信号の読み出しタイミングを示す図であり、６００ｆｐｓ、約１，６６７ｍｓ周期で蓄積・読み出しを連続して１２回行う。この６００ｆｐｓは、予め想定されるフリッカー周波数（１００Ｈｚと１２０Ｈｚ）の最小公倍数と等しい値となっている。また、６００ｆｐｓで１２回蓄積を行うことで、全体として２０ｍｓの期間で蓄積を行うことになり、商用電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚのどちらであっても、フリッカー光源の光量変化が２周期含まれることになる。
Next, in step S104, as shown in FIG. 3, the
ここで、測光センサ１０８を６００ｆｐｓ（１，６６７ｍｓ周期）で駆動させる方法について説明する。
Here, a method for driving the
本実施形態では、測光センサ１０８から出力される画像信号に基づいて、測光だけでなく被写体の顔検出や被写体追尾、フリッカーの検出などを行う。被写体の顔検出を精度よく行うためには、測光センサ１０８の画素数はある程度、例えばＱＶＧＡ相当の画素数必要である。このような被写体の顔検出を精度よく行うことが可能な画素数を有する撮像素子の全画素信号を６００ｆｐｓ以上のフレームレートで読み出すためには、回路構成が複雑となりコストも増大する。
In this embodiment, based on the image signal output from the
そこで、被写体の顔検出を行うための画像信号については全画素信号を読み出し、フリッカー検出を行うための画像信号については画素加算読み出しや間引き読み出しをすることによってフレームレートを６００ｆｐｓ（１，６６７ｍｓ周期）に調整する。 Therefore, the frame rate is set to 600 fps (cycle of 1,667 ms) by reading out all pixel signals for the image signal for detecting the face of the subject and performing pixel addition reading and thinning-out reading for the image signal for detecting flicker. Adjust to.
測光センサ１０８にＣＣＤを用いる場合、画素信号を加算して読み出す画素加算読み出しにより、読み出しライン数を擬似的に減少させて読み出し時間を短縮させるとよい。例えば、画素配列がストライプ状のＣＣＤで垂直画素加算を行うことで、図４に示すような読み出し時間の短縮効果がある。図４は、垂直画素加算数と読み出し時間の関係を示す図であり、画素信号を加算することなく全画素信号を読み出す（垂直画素加算数が１）場合の読み出し時間が６，２５ｍｓとなるＣＣＤを例にして説明する。図４に示す特徴を有するＣＣＤの場合、９画素加算を行うことにより読み出し時間は１，６６ｍｓとなり、フレームレートを約６００ｆｐｓにすることができる。このとき読み出される画像信号は、画素信号を加算することなく読み出された画像信号と比べて垂直方向の画素数が１／９になるが、フリッカー検出においては画像信号間の測光値を比較するだけなので、垂直方向の画素数が減少した画像信号でも問題ない。
In the case of using a CCD for the
また、測光センサ１０８にＣＭＯＳを用いる場合、画素信号の読み出しを行う水平ラインを限定したいわゆる間引き読み出しによって、蓄積と読み出しの合計時間が約１，６６７ｍｓ周期となるように調整するとよい。
In the case where a CMOS is used for the
以上で、測光センサを約６００ｆｐｓ（約１，６６７ｍｓ周期）程度で駆動させる方法についての説明を終える。なお、上記の測光センサの蓄積・読み出し周期はあくまで一例であって、フレームレートは約６００ｆｐｓ（約１，６６７ｍｓ周期）でなくても構わない。例えば、蓄積時間が長いほど低照度の環境に有効なため、１回の蓄積時間を約１，６６７ｍｓよりも長くし、フレームレートを６００ｆｐｓよりも小さくしても構わない。あるいは、蓄積・読み出し周期が短いほどフリッカー検出に要する時間が短くなるため、１回の蓄積時間を約１，６６７ｍｓよりも短くしても構わない。このとき、垂直画素加算数を読み出し時間が１，６６ｍｓよりも短くなる画素加算数にして、フレームレートを６００ｆｐｓよりも大きくしても構わない。また、図４に示した垂直画素加算数と読み出し時間の関係もあくまで一例である。ただし、フレームレートが６００ｆｐｓから離れるほど測光センサの蓄積・読み出し周期とフリッカー光源の光量変化の周期とのずれが大きくなるため、６００ｆｐｓ±１〜２％以内のフレームレートが好ましい。すなわち、測光センサの測光周期は、第１の商用電源周波数の２倍の周波数と第２の商用電源周波数の２倍の周波数との最少公倍数の逆数に略等しい周期が好ましい。 This completes the description of the method for driving the photometric sensor at about 600 fps (about 1,667 ms cycle). The accumulation / reading cycle of the photometric sensor described above is merely an example, and the frame rate may not be about 600 fps (about 1,667 ms cycle). For example, since the longer the accumulation time is, the more effective the environment is for low illuminance, the one accumulation time may be longer than about 1,667 ms and the frame rate may be smaller than 600 fps. Alternatively, since the time required for flicker detection is shortened as the accumulation / reading cycle is shorter, one accumulation time may be shorter than about 1,667 ms. At this time, the vertical pixel addition number may be a pixel addition number that makes the readout time shorter than 1,66 ms, and the frame rate may be larger than 600 fps. Further, the relationship between the vertical pixel addition number and the readout time shown in FIG. 4 is merely an example. However, since the difference between the accumulation / reading cycle of the photometric sensor and the cycle of the change in the amount of light of the flicker light source increases as the frame rate increases from 600 fps, a frame rate within 600 fps ± 1 to 2% is preferable. That is, the photometric period of the photometric sensor is preferably a period substantially equal to the reciprocal of the least common multiple of the frequency twice the first commercial power supply frequency and the frequency twice the second commercial power supply frequency.
ステップＳ１０４でフリッカー検出用の電荷の蓄積及び画像信号の読み出しを終えたら、ステップＳ１０５でＩＣＰＵ１１２は、読み出した画像信号に基づいてフリッカー検出演算を行う。
When the accumulation of the charge for flicker detection and the reading of the image signal are finished in step S104, the
図３（ａ）は、商用電源周波数が５０Ｈｚであるときの電荷の蓄積タイミング、画像信号の読み出しタイミング及び測光値の推移を示している。そして、ｎ回目の蓄積を「蓄積ｎ」、蓄積ｎの読み出しを「読み出しｎ」、読み出しｎの結果から得られる測光値を「ＡＥ（ｎ）」としている。なお、各蓄積により得られる測光値は１つであるが、フリッカー光源の光量は蓄積期間中も一定ではない。そこで、各蓄積により得られる測光値を、各蓄積期間中の中心時点におけるフリッカー光源の光量に対応した値とみなす。 FIG. 3A shows changes in charge accumulation timing, image signal readout timing, and photometric value when the commercial power supply frequency is 50 Hz. The n-th accumulation is “accumulation n”, the readout of the accumulation n is “read n”, and the photometric value obtained from the result of the readout n is “AE (n)”. Note that although one photometric value is obtained by each accumulation, the light quantity of the flicker light source is not constant during the accumulation period. Therefore, the photometric value obtained by each accumulation is regarded as a value corresponding to the light amount of the flicker light source at the central point in each accumulation period.
商用電源周波数が５０Ｈｚの時のフリッカー光源の光量変化周期は約１０ｍｓであり、１０÷１，６６７≒６であるから、図３（ａ）に示すように、６回周期でフリッカー光源の光量が略等しいタイミングで蓄積が行われる。すなわち、ＡＥ（ｎ）≒ＡＥ（ｎ＋６）の関係となる。 When the commercial power supply frequency is 50 Hz, the light amount change period of the flicker light source is about 10 ms and 10 ÷ 1,667≈6. Therefore, as shown in FIG. Accumulation is performed at substantially the same timing. That is, the relationship of AE (n) ≈AE (n + 6) is established.
同様に、商用電源周波数が６０Ｈｚの時のフリッカー光源の光量変化周期は約８，３３ｍｓであり、８，３３÷１，６６７≒５であるから、図３（ｂ）に示すように、５回周期でフリッカー光源の光量が略等しいタイミングで蓄積が行われる。すなわち、ＡＥ（ｎ）≒ＡＥ（ｎ＋５）の関係となる。 Similarly, when the commercial power supply frequency is 60 Hz, the light amount change period of the flicker light source is about 8,33 ms and is 8,33 ÷ 1,667≈5. Therefore, as shown in FIG. Accumulation is performed at a timing when the amount of light of the flicker light source is approximately equal in period. That is, AE (n) ≈AE (n + 5).
一方、光量変化がない光源下であれば、ｎによらずＡＥ（ｎ）は略一定である。そこで、フリッカー検出用の蓄積を行い得られた複数の測光値に基づいて、下の式（１）、（２）を用いて評価値を算出する。 On the other hand, AE (n) is substantially constant regardless of n if the light source has no change in light quantity. Therefore, an evaluation value is calculated using the following equations (1) and (2) based on a plurality of photometric values obtained by accumulation for flicker detection.
式（１）を用いて算出される評価値をＦ５０、式（２）を用いて算出される評価値をＦ６０として、評価値Ｆ５０及び評価値Ｆ６０を所定の閾値Ｆ＿ｔｈと比較することで、フリッカー検出を行う。 Flicker is obtained by comparing the evaluation value F50 and the evaluation value F60 with a predetermined threshold value F_th, with the evaluation value calculated using the equation (1) as F50 and the evaluation value calculated using the equation (2) as F60. Perform detection.
具体的には、Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０＜Ｆ＿ｔｈの場合、フリッカー検出用の蓄積を行い得られた複数の測光値のすべてが略等しいといえるため、フリッカーが生じていないと判断する。Ｆ５０＜Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈの場合、フリッカー検出用の蓄積を行い得られた複数の測光値が、６回周期で略等しい値となっていて、５回周期では略等しい値となっていないといえる。そのため、光量変化周期が１０ｍｓのフリッカーが生じている（商用電源周波数が５０Ｈｚのフリッカー光源下）と判断する。Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０＜Ｆ＿ｔｈの場合、フリッカー検出用の蓄積を行い得られた複数の測光値が、５回周期で略等しい値となっていて、６回周期では略等しい値となっていないといえる。そのため、光量変化周期が８，３３ｍｓのフリッカーが生じている（商用電源周波数が６０Ｈｚのフリッカー光源下）と判断する。 Specifically, in the case of F50 <F_th and F60 <F_th, it can be said that all of a plurality of photometric values obtained by accumulating for flicker detection are substantially equal, and therefore it is determined that no flicker occurs. In the case of F50 <F_th and F60 ≧ F_th, a plurality of photometric values obtained by accumulating for flicker detection are substantially equal in six cycles and not substantially equal in five cycles. It can be said. Therefore, it is determined that a flicker with a light quantity change period of 10 ms is generated (under a flicker light source with a commercial power supply frequency of 50 Hz). In the case of F50 ≧ F_th and F60 <F_th, a plurality of photometric values obtained by accumulating for flicker detection are substantially equal in five cycles and are not substantially equal in six cycles. It can be said. Therefore, it is determined that a flicker with a light amount change period of 8,33 ms is generated (under a flicker light source with a commercial power supply frequency of 60 Hz).
なお、フリッカー検出用の蓄積を行っている間にパンニングなどの撮像装置の移動や被写体の移動が生じた場合などに、測光値が大きく変化してＦ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈとなる場合も考えられる。その場合はＦ５０とＦ６０とを比較してフリッカー検出を行う。具体的には、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ５０≦Ｆ６０の場合、光量変化周期が１０ｍｓのフリッカーが生じている（商用電源周波数が５０Ｈｚのフリッカー光源下）と判断する。反対に、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ５０＞Ｆ６０の場合、光量変化周期が８，３３ｍｓのフリッカーが生じている（商用電源周波数が６０Ｈｚのフリッカー光源下）と判断する。なお、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ５０＝Ｆ６０の場合は、フリッカー光源の光量変化周期を判断できないため、フリッカーが生じていないあるいはフリッカーの検出不可と判断してもよい。 It should be noted that the photometric value may change greatly to satisfy F50 ≧ F_th and F60 ≧ F_th when panning or other imaging device movement or subject movement occurs during flicker detection accumulation. Conceivable. In that case, flicker detection is performed by comparing F50 and F60. Specifically, when F50 ≧ F_th, F60 ≧ F_th, and F50 ≦ F60, it is determined that a flicker with a light quantity change period of 10 ms occurs (under a flicker light source with a commercial power supply frequency of 50 Hz). On the other hand, when F50 ≧ F_th, F60 ≧ F_th, and F50> F60, it is determined that a flicker with a light quantity change period of 8,33 ms is generated (under a flicker light source with a commercial power supply frequency of 60 Hz). Note that when F50 ≧ F_th, F60 ≧ F_th, and F50 = F60, the light amount change period of the flicker light source cannot be determined, and therefore it may be determined that no flicker occurs or flicker cannot be detected.
その他、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈの場合にフリッカー光源の光量変化周期を判断したが、Ｆ５０≧Ｆ＿ｔｈかつ、Ｆ６０≧Ｆ＿ｔｈの場合はフリッカー検出の精度が低いため、フリッカー検出用の蓄積をやり直してもよい。 In addition, when F50 ≧ F_th and F60 ≧ F_th, the light amount change period of the flicker light source is determined. However, when F50 ≧ F_th and F60 ≧ F_th, the flicker detection accuracy is low, so the flicker detection accumulation is performed again. May be.
フリッカー光源下ではない場合、ステップＳ１０２で取得した測光値ＢＶを補正する必要はないため以降の処理は行わない。また、フリッカー光源下ではない場合、フリッカーの影響を低減させた撮影を行うために露光タイミングを調節する必要もなく、通常の撮影を行えばよいので詳細な説明は省略する。 If the light source is not under a flicker light source, it is not necessary to correct the photometric value BV acquired in step S102, and the subsequent processing is not performed. Further, when the light source is not under a flicker light source, it is not necessary to adjust the exposure timing in order to perform photographing with reduced influence of flicker, and normal photographing may be performed, and thus detailed description is omitted.
さらに、ステップＳ１０５でＩＣＰＵ１１２は、フリッカー光源下である場合は、フリッカーの特徴点のタイミングを求める。図５はフリッカーの特徴点のタイミングの一例であるフリッカー光源の光量のピークのタイミングを算出する方法の一例を説明する図である。
Further, in step S105, the
ＡＥ（２）〜ＡＥ（１１）の中で最大値を得た点をＰ２（ｔ（ｍ），ＡＥ（ｍ））とし、その１つ前の測光結果の点をＰ１（ｔ（ｍ−１），ＡＥ（ｍ−１））、１つ後の測光結果の点をＰ３（ｔ（ｍ＋１），ＡＥ（ｍ＋１））とする。そして、ＡＥ（ｍ−１）とＡＥ（ｍ＋１）の小さい方を取る点（図５の例ではＰ１）と点Ｐ２の２点を通る直線をＬ１＝ａｔ＋ｂとして求め、ＡＥ（ｍ−１）とＡＥ（ｍ＋１）の大きい方を取る点（図５の例ではＰ３）を通り、傾き−ａの直線をＬ２とする。Ｌ１とＬ２の交点を求めると、ＡＥ（１）の取得タイミングをｔ＝１，６６７ｍｓとしたときのピークタイミングｔ＿ｐｅａｋと、ピーク時の光量に対応するピーク測光値ＡＥ＿ｐｅａｋを算出することができる。 The point where the maximum value is obtained among AE (2) to AE (11) is P2 (t (m), AE (m)), and the point of the previous photometric result is P1 (t (m-1). ), AE (m−1)), and the point of the next photometric result is P3 (t (m + 1), AE (m + 1)). Then, a straight line passing through two points of AE (m−1) and AE (m + 1) (P1 in the example of FIG. 5) and P2 is obtained as L1 = at + b, and AE (m−1) and A point having a larger AE (m + 1) (P3 in the example of FIG. 5) is passed through, and a straight line having the inclination −a is set to L2. When the intersection of L1 and L2 is obtained, the peak timing t_peak when the acquisition timing of AE (1) is t = 1,667 ms and the peak photometric value AE_peak corresponding to the light quantity at the peak can be calculated.
なお、図５では、フリッカーの特徴点のタイミングを算出する方法の一例としてフリッカーの光量変化の中で光量が最大（ピーク）となるタイミングを算出する方法を説明したが、光量が最小（ボトム）となるタイミングを算出しても構わない。 In FIG. 5, as an example of a method for calculating the timing of the flicker feature point, the method for calculating the timing at which the light amount becomes the maximum (peak) in the change in the amount of flicker light is described, but the light amount is the minimum (bottom). You may calculate the timing which becomes.
さらにステップＳ１０５でＩＣＰＵ１１２は、フリッカーの光量のピークのタイミングに合わせて露光を行う場合の測光補正値を算出する。この測光補正値はシャッタースピードに応じて算出される。以下では、測光補正値の算出方法を説明する。
Further, in step S105, the
まず、シャッタースピードに応じた測光補正値を算出するために、本実施形態では、フリッカーの影響を低減させた撮影を行う際に設定されるシャッタースピード（ＴＶ）の範囲を、例えば５つの区間に分割する。それぞれの区間は、１／８０００≦ＴＶ≦１／５００、１／５００＜ＴＶ≦１／２５０、１／２５０＜ＴＶ≦１／２００、１／２００＜ＴＶ≦１／１６０、１／１６０＜ＴＶ≦１／１２５である。 First, in order to calculate a photometric correction value according to the shutter speed, in this embodiment, the range of the shutter speed (TV) set when shooting with reduced flicker is set to, for example, five sections. To divide. Each section is 1/8000 ≦ TV ≦ 1/500, 1/500 <TV ≦ 1/250, 1/250 <TV ≦ 1/200, 1/200 <TV ≦ 1/160, 1/160 <TV. <1/125.
シャッタースピードが１／１００秒より遅い場合は、フリッカー光源の光量変化周期の１周期分以上の期間で露光を行うため、フリッカーの影響が少なくなる。また、露光を行う期間がフリッカー光源の光量変化周期の１周期分に満たないシャッタースピードであっても、露光を行う期間がフリッカー光源の光量変化周期の１周期分に近ければ比較的フリッカーの影響が少ないと考えられる。そこで、シャッタースピードが８ｍｓ（１／１２５ｓ）以下の場合にフリッカーの影響を低減させるシャッター制御を行うものとし、シャッタースピードが８ｍｓより長い場合はフリッカーの影響を低減させた撮影を行わないので、測光補正値を算出しない。 When the shutter speed is slower than 1/100 second, exposure is performed in a period of one cycle or more of the light amount change period of the flicker light source, so that the influence of flicker is reduced. Even if the exposure period is less than one period of the light quantity change period of the flicker light source, if the exposure period is close to one period of the light quantity change period of the flicker light source, the effect of flicker is relatively high. It is thought that there are few. Therefore, shutter control is performed to reduce the effect of flicker when the shutter speed is 8 ms (1/125 s) or less, and when the shutter speed is longer than 8 ms, shooting with reduced effect of flicker is not performed. The correction value is not calculated.
次に、図６に示すように、フリッカー光源の光量変化周期の１周期以上の期間で得られた複数の測光値を大きい順にＡＥ（ｍａｘ１）、ＡＥ（ｍａｘ２）、ＡＥ（ｍａｘ３）、ＡＥ（ｍａｘ４）、ＡＥ（ｍａｘ５）、ＡＥ（ｍａｘ６）とする。図６は、シャッタースピードと測光補正値の関係を示す図である。そして、フリッカー光源の光量変化周期の１周期の平均測光値ＦＬＫ＿ＡＥ＿ａｖｅｒａｇｅを以下の式（３）または式（４）を用いて算出する。 Next, as shown in FIG. 6, a plurality of photometric values obtained in a period of one period or more of the light amount change period of the flicker light source are AE (max1), AE (max2), AE (max3), AE ( max4), AE (max5), and AE (max6). FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the shutter speed and the photometric correction value. Then, an average photometric value FLK_AE_average of one period of the light amount change period of the flicker light source is calculated using the following formula (3) or formula (4).
光源が１００Ｈｚの場合 When the light source is 100 Hz
光源が１２０Ｈｚの場合 When the light source is 120 Hz
次に、シャッタースピードに応じた測光補正値を以下の式（５）〜式（９）を用いて算出する。 Next, a photometric correction value corresponding to the shutter speed is calculated using the following equations (5) to (9).
１／８０００≦ＴＶ≦１／５００の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿５００）は式（５）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_500) used in the case of 1/8000 ≦ TV ≦ 1/500 is obtained by Expression (5).
１／５００＜ＴＶ≦１／２５０の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿２５０）は式（６）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_250) used when 1/500 <TV ≦ 1/250 is obtained by Expression (6).
１／２５０＜ＴＶ≦１／２００の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿２００）は式（７）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_200) used in the case of 1/250 <TV ≦ 1/200 is obtained by Expression (7).
１／２００≦ＴＶ≦１／１６０の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿１６００）は式（８）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_1600) used in the case of 1/200 ≦ TV ≦ 1/160 is obtained by the equation (8).
１／１６０≦ＴＶ≦１／１２５の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿１２５）は式（９）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_125) used in the case of 1/160 ≦ TV ≦ 1/125 is obtained by Expression (9).
以上のように、フリッカーの光量のピークのタイミングに合わせて露光を行う場合、露光時間が短くなるほど（シャッタースピードが高速になるほど）光量変化の極大値に近い部分の平均値となるため、測光補正値を大きくする。なお、本実施形態では、フリッカーの影響を低減させた撮影を行う際に設定されるシャッタースピードの範囲を５つの区間に分割する例を説明したが、分割する区間は５つよりも多くても少なくてもよい。その場合、利用する測光値の数を変更するだけではなく、各測光値に対する重み付け係数を変えて各区間の測光補正値を算出するようにすればよい。 As described above, when exposure is performed according to the peak timing of flicker light intensity, the shorter the exposure time (the higher the shutter speed), the closer to the maximum value of the light intensity change, the photometric correction Increase the value. In this embodiment, the example in which the range of the shutter speed set when shooting with reduced flicker is divided into five sections has been described. However, the number of sections to be divided may be larger than five. It may be less. In that case, it is only necessary to change the weighting coefficient for each photometric value and calculate the photometric correction value for each section in addition to changing the number of photometric values to be used.
ステップＳ１０５でフリッカー検出演算及び測光補正値の算出処理を終えたら、Ｓ１０６でＩＣＰＵ１１２は、ユーザによって選択された撮影モードを確認する。本実施形態では、カメラマイコン１０１が、操作部１１４のモードダイヤルがユーザに操作されることに応じて、ＴＶ優先モード、ＡＶ優先モード、マニュアル露出モード、全自動露出モードのいずれかを設定する。ＴＶ優先モードは、ユーザによって選択されたシャッタースピードとＩＣＰＵ１１２から出力される測光値とに基づいて、カメラマイコン１０１が露出制御値である絞り値ＡＶ、ＩＳＯ感度（撮影感度）ＳＶの少なくとも一方を決定するモードである。ＡＶ優先モードは、ユーザによって選択された絞り値とＩＣＰＵ１１２から出力される測光値とに基づいて、カメラマイコン１０１がシャッタースピード、ＩＳＯ感度の少なくとも一方を決定するモードである。マニュアル露出モードは、少なくともユーザによってシャッタースピードと絞り値が選択されるモードである。全自動露出モードは、ＩＣＰＵ１１２から出力される測光値に基づいて、カメラマイコン１０１が絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度のすべてを決定するモードである。絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度の決定に際しては、カメラマイコン１０１は、メモリ１０２に予め記憶されたプログラム線図を利用して決定する。
When the flicker detection calculation and the photometric correction value calculation process are finished in step S105, the
ＴＶ優先モードかマニュアル露出モードが設定されていて、ユーザの選択によってシャッタースピードが予め決定している（ユーザの操作部１１４への操作に基づいてカメラマイコン１０１が露光時間を設定している）場合はステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７でＩＣＰＵ１１２は、予め決定しているシャッタースピードに応じて使用する測光補正値を選択する。
When the TV priority mode or the manual exposure mode is set and the shutter speed is determined in advance by the user's selection (the
一方、ＡＶ優先モードか全自動露出モードが設定されていてシャッタースピードが予め決定していない場合はステップＳ１０８へ進む。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０３で取得された通常測光値ＢＶに基づいて、カメラマイコン１０１が絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度を仮決定する。そして、ＩＣＰＵ１１２は、カメラマイコン１０１によって仮決定されたシャッタースピードに応じて（測光を行い得られた測光値に基づいてカメラマイコン１０１が設定した露光時間に基づいて）使用する測光補正値を選択する。
On the other hand, if the AV priority mode or the fully automatic exposure mode is set and the shutter speed is not determined in advance, the process proceeds to step S108. In step S108, the
そしてステップＳ１０９でＩＣＰＵ１１２は、ステップＳ１０３で取得された通常測光値ＢＶを以下の式（１０）を用いて補正する。補正後の測光値をＢＶ＿ＦＬＫ、ステップＳ１０７またはＳ１０８で選択した測光補正値をＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿＊＊＊とすると、
In step S109, the
以上でフリッカーの影響を低減させた撮影を行う際の測光値決定処理を終了する。 This completes the photometric value determination process when shooting with reduced flicker effects.
カメラマイコン１０１は、このようにして補正された測光値に基づいて撮影時に用いる露出制御値を決定する。
The
以上のように、シャッタースピードに応じて測光値を補正することで、フリッカーの影響による測光の誤差を軽減でき、フリッカーの影響を抑えた良好な画像を取得することができるようにすることができる。 As described above, by correcting the photometric value according to the shutter speed, it is possible to reduce the photometric error due to the effect of flicker, and to obtain a good image with the effect of flicker suppressed. .
なお、本実施形態では、ユーザによって選択される撮影モードの一部を例示して説明を行ったが、その他のモードであっても、ユーザの選択によってシャッタースピードが予め決定可能なモードか否かという条件によって場合分けすればよい。 In the present embodiment, a part of the shooting mode selected by the user has been described as an example, but it is determined whether the shutter speed can be determined in advance by the user's selection even in other modes. What is necessary is just to classify according to the condition.
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、フリッカー検出用の測光値に基づいて近似を行うことによりフリッカー光源の波形を予測して測光補正値を算出する点で、第１の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る撮像装置について、第１の実施形態と共通する点については詳細な説明を省略し、異なる点である測光補正値の算出方法について主に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that a photometric correction value is calculated by predicting the waveform of a flicker light source by performing approximation based on a photometric value for flicker detection. Hereinafter, with respect to the imaging apparatus according to the present embodiment, detailed description of points that are common to the first embodiment will be omitted, and a method for calculating a photometric correction value that is a different point will be mainly described.
図７は、本実施形態の測光補正値の算出方法のフローチャートを示す図である。図８は近似によるフリッカー光源の波形予測を用いた測光補正値の算出方法の一例を示す模式図である。この２つの図を用いて本実施形態の測光補正値の算出方法を説明する。なお、図７に示したフローチャートは、図２のステップＳ１０５のフリッカー検出演算に続いて実行される。 FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of a photometric correction value calculation method according to the present embodiment. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a method for calculating a photometric correction value using approximate flicker light source waveform prediction. A method for calculating a photometric correction value according to this embodiment will be described with reference to these two drawings. The flowchart shown in FIG. 7 is executed following the flicker detection calculation in step S105 of FIG.
ステップＳ２０１でＩＣＰＵ１１２は、前述のステップＳ１０４、Ｓ１０５と同様の方法で得られた複数の測光値に基づいて、以下のようにフリッカー光源の波形の予測を行う。
In step S201, the
まず、図８（ａ）に示すようにフリッカー光源の光量変化周期の１周期以上の期間で得られた複数の測光値を大きい順にＡＥ（ｍａｘ１）、ＡＥ（ｍａｘ２）、ＡＥ（ｍａｘ３）、ＡＥ（ｍａｘ４）、ＡＥ（ｍａｘ５）、ＡＥ（ｍａｘ６）とする。 First, as shown in FIG. 8A, AE (max 1), AE (max 2), AE (max 3), AE are calculated in descending order of a plurality of photometric values obtained in a period of one or more light quantity change periods of the flicker light source. (Max4), AE (max5), and AE (max6).
次に、図８（ｂ）に示すようにＡＥ（ｍａｘ６）´をｔ＝０となるタイミングに補間し、ＡＥ（ｍａｘ６）´からＡＥ（ｍａｘ６）で１周期となるようする。以上の７点を用いた近似によりフリッカー光源の波形予測を行う。 Next, as shown in FIG. 8B, AE (max6) ′ is interpolated at the timing when t = 0, and one cycle is made from AE (max6) ′ to AE (max6). The flicker light source waveform is predicted by approximation using the above seven points.
ここで、図１２を用いて蛍光灯と一部のＬＥＤの光量の波形を説明する。図１２の横軸は時間、縦軸は発光強度である。図１２に示すように、蛍光灯は光量変化の１周期において光量が０（最小）になる期間が瞬間的に存在するのみであるのに対し、ＬＥＤは光量が０（最小）になる期間が継続的に存在する。ＬＥＤの様な光量が一定となる期間がして存在するフリッカー光源に対して得られた複数の測光値に基づいてフリッカー検出用の近似関数を算出すると、実際のフリッカー光源の波形とは大きく違う波形になる可能性が高い。そこで本実施形態では、光量が一定となる期間が存在するフリッカー光源に対しても対応するために、光量変化の１周期を複数の区間に分割し、分割されたそれぞれの区間で近似することによりフリッカー光源の波形予測を行う。 Here, the light quantity waveforms of the fluorescent lamp and some LEDs will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents emission intensity. As shown in FIG. 12, in the fluorescent lamp, there is only a period in which the light amount is 0 (minimum) in one cycle of the light amount change, whereas in the LED, the period in which the light amount is 0 (minimum) is present. It exists continuously. If an approximate function for flicker detection is calculated based on a plurality of photometric values obtained for a flicker light source that exists for a certain period of time such as an LED, the waveform of the actual flicker light source is significantly different. There is a high possibility of becoming a waveform. Therefore, in the present embodiment, in order to cope with a flicker light source having a period in which the light amount is constant, one cycle of the light amount change is divided into a plurality of sections and approximated by each divided section. Predict the flicker light source waveform.
例えば、図８（ｃ）に示すように、上位３点を用いて二次関数近似を行い、そのほかの範囲では隣り合う２点で一次近似を行うことによりフリッカー光源の波形の予測を行う。ここで、ＡＥ（ｍａｘ１）、ＡＥ（ｍａｘ２）、ＡＥ（ｍａｘ３）により求めた二次近似式をｆ１（ｔ）、そのほかの一次近似式を上位の測光値を用いる順にｆ２（ｔ）、ｆ３（ｔ）、ｆ４（ｔ）、ｆ５（ｔ）とする。それにより、フリッカー光源の波形は
０ｍｓ≦ｔ＜１，６６ｍｓの区間は、ｆ５（ｔ）
１，６６ｍｓ≦ｔ＜３，３３ｍｓの区間は、ｆ３（ｔ）
３，３３ｍｓ≦ｔ＜６，６６ｍｓの区間は、ｆ１（ｔ）
６，６６ｍｓ≦ｔ＜８，３３ｍｓの区間は、ｆ２（ｔ）
８，３３ｍｓ≦ｔ≦１０ｍｓの区間は、ｆ４（ｔ）
で近似される。
For example, as shown in FIG. 8C, quadratic function approximation is performed using the top three points, and in the other ranges, the linear approximation is performed at two adjacent points to predict the flicker light source waveform. Here, the second order approximate expression obtained by AE (max1), AE (max2), AE (max3) is f1 (t), and the other first order approximate expression is f2 (t), f3 ( t), f4 (t), and f5 (t). As a result, the flicker light source waveform is 0 ms ≦ t <1, 66 ms.
The interval of 1,66 ms ≦ t <3,33 ms is f3 (t)
The interval of 3,33 ms ≦ t <6,66 ms is f1 (t)
The interval of 6,66 ms ≦ t <8,33 ms is f2 (t)
The interval of 8,33 ms ≦ t ≦ 10 ms is f4 (t)
Is approximated by
次に、Ｓ２０２でＩＣＰＵ１１２は、測光補正値の算出に用いる測光値を求める。図８（ｄ）に示すように前述の近似式に基づいて測光補正値の算出に用いる測光値を求める。近似式により求める算出用測光値を、ＡＥ（ｍａｘ１）＿ｃａｌｃ、ＡＥ（ｍａｘ２）＿ｃａｌｃ、ＡＥ（ｍａｘ３）＿ｃａｌｃ、ＡＥ（ｍａｘ４）＿ｃａｌｃ、ＡＥ（ｍａｘ５）＿ｃａｌｃ、ＡＥ（ｍａｘ６）＿ｃａｌｃとする。これらの算出用測光値は、前述の近似式と、前述のステップＳ１０５と同様の方法で得られたｔ＿ｐｅａｋを用いて以下の式（１１）〜（２１）で求められる。
ｔ＿ｐｅａｋ≧５，０ｍｓの場合
ＡＥ（ｍａｘ１）＿ｃａｌｃ＝ｆ１（ｔ＿ｐｅａｋ） ・・・（１１）
ＡＥ（ｍａｘ２）＿ｃａｌｃ＝ｆ２（ｔ＿ｐｅａｋ−１，６６） ・・・（１２）
ＡＥ（ｍａｘ３）＿ｃａｌｃ＝ｆ３（ｔ＿ｐｅａｋ＋１，６６） ・・・（１３）
ＡＥ（ｍａｘ４）＿ｃａｌｃ＝ｆ４（ｔ＿ｐｅａｋ−３，３３） ・・・（１４）
ＡＥ（ｍａｘ５）＿ｃａｌｃ＝ｆ５（ｔ＿ｐｅａｋ＋３，３３） ・・・（１５）
ＡＥ（ｍａｘ６）＿ｃａｌｃ＝ｆ６（ｔ＿ｐｅａｋ−５，００） ・・・（１６）
ｔ＿ｐｅａｋ＜５，０ｍｓの場合
ＡＥ（ｍａｘ１）＿ｃａｌｃ＝ｆ１（ｔ＿ｐｅａｋ） ・・・（１１）
ＡＥ（ｍａｘ２）＿ｃａｌｃ＝ｆ２（ｔ＿ｐｅａｋ＋１，６６） ・・・（１７）
ＡＥ（ｍａｘ３）＿ｃａｌｃ＝ｆ３（ｔ＿ｐｅａｋ−１，６６） ・・・（１８）
ＡＥ（ｍａｘ４）＿ｃａｌｃ＝ｆ４（ｔ＿ｐｅａｋ＋３，３３） ・・・（１９）
ＡＥ（ｍａｘ５）＿ｃａｌｃ＝ｆ５（ｔ＿ｐｅａｋ−３，３３） ・・・（２０）
ＡＥ（ｍａｘ６）＿ｃａｌｃ＝ｆ６（ｔ＿ｐｅａｋ＋５，００） ・・・（２１）
Next, in S202, the
When t_peak ≧ 5, 0 ms AE (max1) _calc = f1 (t_peak) (11)
AE (max2) _calc = f2 (t_peak-1,66) (12)
AE (max3) _calc = f3 (t_peak + 1, 66) (13)
AE (max4) _calc = f4 (t_peak-3, 33) (14)
AE (max5) _calc = f5 (t_peak + 3, 33) (15)
AE (max6) _calc = f6 (t_peak−5,000) (16)
When t_peak <5, 0 ms AE (max1) _calc = f1 (t_peak) (11)
AE (max2) _calc = f2 (t_peak + 1, 66) (17)
AE (max3) _calc = f3 (t_peak-1,66) (18)
AE (max4) _calc = f4 (t_peak + 3, 33) (19)
AE (max5) _calc = f5 (t_peak-3, 33) (20)
AE (max6) _calc = f6 (t_peak + 5,000) (21)
これにより、図８（ｅ）に示すようにフリッカーの光量のピークのタイミングを基準として１，６６ｍｓ間隔の測光値が求められる。このとき、算出用測光値を算出する間隔を１，６６ｍｓよりも短くし、各区間の算出用測光値の数を増やしてもよい。 As a result, as shown in FIG. 8E, photometric values at intervals of 1,66 ms are obtained with reference to the peak timing of the flicker light amount. At this time, the interval for calculating the calculation photometric value may be shorter than 1,66 ms, and the number of calculation photometric values in each section may be increased.
その後、Ｓ２０３でＩＣＰＵ１１２は、測光補正値を算出する。まず、フリッカー光源の光量変化周期の１周期の平均測光値ＦＬＫ＿ＡＥ＿ａｖｅｒａｇｅを以下の式（２２）または式（２３）を用いて算出する。
Thereafter, in S203, the
光源が１００Ｈｚの場合 When the light source is 100 Hz
光源が１２０Ｈｚの場合 When the light source is 120 Hz
次に、シャッタースピードに応じた測光補正値を以下の式（２４）〜式（２８）を用いて算出する。 Next, a photometric correction value corresponding to the shutter speed is calculated using the following equations (24) to (28).
１／８０００≦ＴＶ≦１／５００の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿５００）は式（２４）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_500) used in the case of 1/8000 ≦ TV ≦ 1/500 is obtained by Expression (24).
１／５００＜ＴＶ≦１／２５０の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿２５０）は式（２５）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_250) used when 1/500 <TV ≦ 1/250 is obtained by Expression (25).
１／２５０＜ＴＶ≦１／２００の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿２００）は式（２６）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_200) used when 1/250 <TV ≦ 1/200 is obtained by Expression (26).
１／２００≦ＴＶ≦１／１６０の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿１６００）は式（２７）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_1600) used in the case of 1/200 ≦ TV ≦ 1/160 is obtained by the equation (27).
１／１６０≦ＴＶ≦１／１２５の場合に用いる測光補正値（ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿１２５）は式（２８）により求められる。 The photometric correction value (BV_FLK_com_125) used in the case of 1/160 ≦ TV ≦ 1/125 is obtained by Expression (28).
以降の測光補正値の選択処理、測光値の補正処理、露出制御値の決定処理は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。 Subsequent photometric correction value selection processing, photometric value correction processing, and exposure control value determination processing are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
図９は、各シャッタースピードと測光補正値により補正された測光値との関係を示す図である。本実施形態では、フリッカー光源の光量変化の１周期を複数の区間に分割して区間毎に近似式を算出し、フリッカー光源の波形を予測している。さらに、フリッカーの光量のピークのタイミングを基準として測光補正値を算出するための算出用測光値を予測した波形を用いて求めているので、図９に示すように、第１の実施形態よりも精度よくシャッタースピードに応じて測光値を補正することができる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between each shutter speed and the photometric value corrected by the photometric correction value. In the present embodiment, one cycle of light quantity change of the flicker light source is divided into a plurality of sections, an approximate expression is calculated for each section, and the waveform of the flicker light source is predicted. Further, since the calculation photometric value for calculating the photometric correction value based on the timing of the flicker light intensity peak is obtained using a predicted waveform, as shown in FIG. 9, as compared with the first embodiment. The photometric value can be corrected accurately according to the shutter speed.
以上のように、本実施形態では、フリッカー光源の波形によらず、フリッカーの影響による測光の誤差を軽減でき、フリッカーの影響を抑えた良好な画像を取得することができるようにすることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to reduce a photometric error due to the effect of flicker regardless of the waveform of the flicker light source, and to obtain a good image with the effect of flicker suppressed. .
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態は、測光補正値算出の際に、フリッカー検出用の測光値に基づいて近似を行うことによりフリッカー光源の波形を予測し、その近似式をシャッタースピードに応じた時間で積分して測光補正値の演算を行う点で、第１、第２の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る撮像装置について、第１、第２の実施形態と共通する点については詳細な説明を省略し、異なる点である測光補正値の算出方法について主に説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment predicts the flicker light source waveform by approximating it based on the photometric value for flicker detection when calculating the photometric correction value, and integrates the approximate expression over time according to the shutter speed to perform photometry. It differs from the first and second embodiments in that a correction value is calculated. Hereinafter, with respect to the imaging apparatus according to the present embodiment, detailed description of points that are common to the first and second embodiments will be omitted, and a method of calculating a photometric correction value that is a different point will be mainly described.
図１０は、本実施形態の測光補正値の算出方法のフローチャートを示す図である。図１１は、近似によるフリッカー光源の波形予測を用いた測光補正値の算出方法の一例を示す模式図である。この２つの図を用いて本実施形態の測光補正値の算出方法を説明する。なお、図１０に示したフローチャートは、図２のステップＳ１０５のフリッカー検出演算に続いて実行される。 FIG. 10 is a diagram illustrating a flowchart of a photometric correction value calculation method according to the present embodiment. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a method of calculating a photometric correction value using approximate flicker light source waveform prediction. A method for calculating a photometric correction value according to this embodiment will be described with reference to these two drawings. The flowchart shown in FIG. 10 is executed following the flicker detection calculation in step S105 of FIG.
ステップＳ３０１でＩＣＰＵ１１２は、前述のステップＳ１０４、Ｓ１０５と同様の方法で得られた複数の測光値に基づいて、以下のようにフリッカー光源の波形の予測を行う。
In step S301, the
まず、図１１（ａ）に示すようにフリッカー光源の光量変化周期の１周期以上の期間で得られた複数の測光値を大きい順にＡＥ（ｍａｘ１）、ＡＥ（ｍａｘ２）、ＡＥ（ｍａｘ３）、ＡＥ（ｍａｘ４）、ＡＥ（ｍａｘ５）、ＡＥ（ｍａｘ６）とする。 First, as shown in FIG. 11 (a), a plurality of photometric values obtained in a period of one period or more of the light amount change period of the flicker light source are AE (max1), AE (max2), AE (max3), AE in descending order. (Max4), AE (max5), and AE (max6).
次に、図８（ｂ）と同様の方法でＡＥ（ｍａｘ６）´をｔ＝０となるタイミングに補間し、ＡＥ（ｍａｘ６）´からＡＥ（ｍａｘ６）で１周期となるようする。以上の７点を用いた近似によりフリッカー光源の波形予測を行う。 Next, AE (max6) ′ is interpolated at the timing when t = 0 by the same method as in FIG. 8B, so that one cycle is from AE (max6) ′ to AE (max6). The flicker light source waveform is predicted by approximation using the above seven points.
次に、第２の実施形態と同様に、上位３点を用いて二次関数近似を行い、そのほかの範囲では隣り合う２点で一次近似を行うことによりフリッカー光源の波形の予測を行う。ここで、ＡＥ（ｍａｘ１）、ＡＥ（ｍａｘ２）、ＡＥ（ｍａｘ３）により求めた二次近似式をｆ１（ｔ）、そのほかの一次近似式を上位の測光値を用いる順にｆ２（ｔ）、ｆ３（ｔ）、ｆ４（ｔ）、ｆ５（ｔ）とする。それにより、フリッカー光源の波形は、図１１（ｃ）に示すように、
０ｍｓ≦ｔ＜１，６６ｍｓの区間は、ｆ５（ｔ）
１，６６ｍｓ≦ｔ＜３，３３ｍｓの区間は、ｆ３（ｔ）
３，３３ｍｓ≦ｔ＜６，６６ｍｓの区間は、ｆ１（ｔ）
６，６６ｍｓ≦ｔ＜８，３３ｍｓの区間は、ｆ２（ｔ）
８，３３ｍｓ≦ｔ≦１０ｍｓの区間は、ｆ４（ｔ）
で近似される。
Next, as in the second embodiment, quadratic function approximation is performed using the top three points, and in the other ranges, the linear approximation is performed at two adjacent points to predict the flicker light source waveform. Here, the second order approximate expression obtained by AE (max1), AE (max2), AE (max3) is f1 (t), and the other first order approximate expression is f2 (t), f3 ( t), f4 (t), and f5 (t). Thereby, the waveform of the flicker light source is as shown in FIG.
The interval of 0 ms ≦ t <1, 66 ms is f5 (t)
The interval of 1,66 ms ≦ t <3,33 ms is f3 (t)
The interval of 3,33 ms ≦ t <6,66 ms is f1 (t)
The interval of 6,66 ms ≦ t <8,33 ms is f2 (t)
The interval of 8,33 ms ≦ t ≦ 10 ms is f4 (t)
Is approximated by
次に、ステップＳ３０２でＩＣＰＵ１１２は、フリッカー光源の光量変化周期の１周期の平均測光値ＦＬＫ＿ＡＥ＿ａｖｅｒａｇｅを以下の式（２９）または式（３０）を用いて算出する。
Next, in step S302, the
光源が１００Ｈｚの場合 When the light source is 100 Hz
光源が１２０Ｈｚの場合 When the light source is 120 Hz
次に、ステップＳ３０３でＩＣＰＵ１１２は、シャッタースピードに応じた露光期間の平均測光値を、近似式をシャッタースピードに応じた時間で積分することにより算出する。このとき、積分区間の中央を前述のステップＳ１０５と同様の方法で求めてｔ＿ｐｅａｋとする。シャッタースピードに応じた平均測光値をＦＬＫ＿ＡＥ＿ｅｘとすると、以下の式（３１）で求められる。
Next, in step S303, the
ここでｆ（ｔ）はフリッカー光源の波形の近似式、ｔ＿ｅｘはシャッタースピードである。 Here, f (t) is an approximate expression of the flicker light source waveform, and t_ex is the shutter speed.
例としてシャッタースピードが１／２００であるときの測光値の算出方法を説明する。図１１（ｅ）は、シャッタースピードが１／２００のときの測光値を求める際の積分を示す図である。シャッタースピードが１／２００のときの測光値をＦＬＫ＿ＡＥ＿２００とすると、以下の式（３２）で求められる。 As an example, a method for calculating a photometric value when the shutter speed is 1/200 will be described. FIG. 11 (e) is a diagram showing the integration when obtaining the photometric value when the shutter speed is 1/200. If the photometric value when the shutter speed is 1/200 is FLK_AE_200, it can be obtained by the following equation (32).
本実施形態では、フリッカー光源の波形を分割して近似しているため、積分も以下の式（３３）のように分割して行う。 In the present embodiment, since the flicker light source waveform is divided and approximated, the integration is also divided as shown in the following equation (33).
このとき、各積分区間の積分値は、ｔ＿ｐｅａｋの値に応じて以下の式（３４）〜（３６）で求められる。 At this time, the integration value of each integration interval is obtained by the following equations (34) to (36) according to the value of t_peak.
次に、ステップＳ３０４でＩＣＰＵ１１２は、シャッタースピードに応じた測光補正値を以下の式（３７）を用いて算出する。
ＢＶ＿ＦＬＫ＿ｃｏｍ＿＊＊＊＝ＦＬＫ＿ＡＥ＿ｅｘ−ＦＬＫ＿ＡＥ＿ａｖｅｒａｇｅ ・・・（３７）
以降の測光補正値の選択処理、測光値の補正処理、露出制御値の決定処理は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
Next, in step S304, the
BV_FLK_com _ *** = FLK_AE_ex−FLK_AE_average (37)
Subsequent photometric correction value selection processing, photometric value correction processing, and exposure control value determination processing are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
以上のように、本実施形態では、フリッカー光源の光量変化の１周期を複数の区間に分割して区間毎に近似式を算出し、フリッカー光源の波形を予測している。さらに、その近似式をシャッタースピードに応じた時間で積分することにより測光補正値の演算を行っているため、第１、第２の実施形態よりも精度よくシャッタースピードに応じて測光値を補正することができる。 As described above, in this embodiment, one cycle of the light amount change of the flicker light source is divided into a plurality of sections, an approximate expression is calculated for each section, and the waveform of the flicker light source is predicted. Further, since the photometric correction value is calculated by integrating the approximate expression with the time corresponding to the shutter speed, the photometric value is corrected according to the shutter speed with higher accuracy than in the first and second embodiments. be able to.
なお、上記の実施形態では、フリッカー光源の光量変化の周波数が１００Ｈｚの場合を例に説明を行ったが、フリッカー光源の光量変化の周波数が１２０Ｈｚの場合は、フリッカー検出用の測光値５点を用いて同様の演算を行えばよい。 In the above embodiment, the case where the frequency of light quantity change of the flicker light source is 100 Hz has been described as an example. However, when the frequency of light quantity change of the flicker light source is 120 Hz, five photometric values for flicker detection are obtained. And the same calculation may be performed.
また、上記の実施形態では、通常測光用の蓄積と読み出し動作の後にフリッカー検出用の蓄積と読み出し動作を行う例を説明したが、特に順序は限定されず、フリッカー検出用の蓄積と読み出し動作を先に行ってもよい。 In the above embodiment, the example in which the flicker detection accumulation and readout operations are performed after the normal photometry accumulation and readout operations has been described. However, the order is not particularly limited, and the flicker detection accumulation and readout operations are performed. You may go first.
また、上記の実施形態では、フリッカーの影響を低減させた撮影を行うために、被写体からの光の光量変化特性に基づいて設定されたタイミングで露光を行う例として、フリッカー光源の光量が最大となるタイミングに合わせて露光を行っている。しかしながら、フリッカーの影響を低減させた撮影を行うことができれば他のタイミングでもよい。例えば、図１２に示すＬＥＤのようにフリッカー光源の光量が最小となる期間が一定期間継続する光源の場合、フリッカー光源の光量が最小となるタイミングに合わせて露光を行ってもフリッカーの影響を低減させた撮影を行うことができる。あるいは、光量が一定となる期間がなくても、光量変化が減少から増加に緩やかに転じる光源の場合、光量が最大となるタイミングと同様に光量が最小となるタイミングとに合わせて露光を行ってもフリッカーの影響を低減させた撮影を行うことができる。 Further, in the above embodiment, as an example of performing exposure at a timing set based on the light amount change characteristic of light from the subject in order to perform shooting with reduced influence of flicker, the light amount of the flicker light source is the maximum. The exposure is performed in accordance with the timing. However, any other timing may be used as long as shooting with reduced flicker effects can be performed. For example, in the case of a light source such as an LED shown in FIG. 12 in which the period during which the light amount of the flicker light source is minimum continues for a certain period, the influence of flicker is reduced even if exposure is performed in accordance with the timing when the light amount of the flicker light source is minimum. Can be taken. Or, in the case of a light source where the change in the light quantity gradually changes from decrease to increase even if there is no period during which the light quantity is constant, exposure is performed in accordance with the timing at which the light quantity is minimized as well as the timing at which the light quantity is maximized. In addition, it is possible to perform shooting while reducing the influence of flicker.
また、上記の実施形態では、ＩＣＰＵ１１２が測光センサ１０８からの出力信号（画像信号）に基づいて測光や被写体からの光の光量変化特性算出を行っているが、測光用のセンサと光量変化特性算出用のセンサとを別々に備えていてもよい。
In the above embodiment, the
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、本実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵなど）がプログラムを読み出して実行する処理である。 The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of this embodiment is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus reads out and executes the program. It is processing to do.
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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
１００ カメラ本体
１０１ カメラマイコン
１０３ 撮像素子
１０４ シャッター
１０８ 測光センサ
１１２ ＩＣＰＵ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
第１の測光値を取得する測光手段と、
前記測光手段により取得された前記第１の測光値に基づいて、前記撮像手段の第１の露光時間を設定する設定手段と、
被写体からの光の光量変化特性を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記光量変化特性と前記設定手段により設定された前記第１の露光時間との関係に基づいて、露出条件の決定に用いる第２の測光値を設定するために、前記第１の測光値を補正する補正手段と、
前記補正手段により設定された前記第２の測光値に基づいて、前記検出手段により検出された前記光量変化特性に基づいて設定された所定のタイミングで前記撮像手段が露光を行う際の露出条件を決定する決定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 Imaging means ;
Photometric means for obtaining a first photometric value ;
Setting means for setting a first exposure time of the imaging means based on the first photometric value acquired by the photometry means;
Detecting means for detecting a light quantity change characteristic of light from the subject;
In order to set a second photometric value used for determining an exposure condition based on the relationship between the light quantity change characteristic detected by the detection unit and the first exposure time set by the setting unit , Correction means for correcting the first photometric value;
Wherein based on the second photometric value set by the correction means, the imaging means at a predetermined timing set based on the light amount change characteristic detected by said detecting means the exposure conditions for performing exposure An imaging device comprising: a determining unit that determines.
前記設定手段は、前記操作手段への操作を受け付けた場合は、当該操作に基づいて前記第１の露光時間を設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の撮像装置。 An operation unit that receives an operation for setting an exposure time of the imaging unit;
The setting means, when receiving an operation to the operating means, the image pickup according to any one of claims 1 to 5, characterized in that setting the first exposure time based on the operation apparatus.
第１の測光値を取得する測光ステップと、
前記測光ステップで取得された前記第１の測光値に基づいて、前記撮像手段の第１の露光時間を設定する設定ステップと、
被写体からの光の光量変化特性を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記光量変化特性と前記設定ステップで設定された前記第１の露光時間との関係に基づいて、露出条件の決定に用いる第２の測光値を設定するために、前記第１の測光値を補正する補正ステップと、
前記補正ステップで設定された前記第２の測光値に基づいて、前記検出ステップで検出された前記光量変化特性に基づいて設定された所定のタイミングで前記撮像手段が露光を行う際の露出条件を決定する決定ステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 A method for controlling an imaging apparatus including an imaging means,
A photometric step of obtaining a first photometric value;
A setting step for setting a first exposure time of the imaging means based on the first photometric value acquired in the photometric step;
A detection step for detecting a light quantity change characteristic of light from the subject;
In order to set a second photometric value used for determining an exposure condition based on the relationship between the light amount change characteristic detected in the detection step and the first exposure time set in the setting step, A correction step for correcting the first photometric value;
The correction based on the second photometric value set in step, said image pickup means at a predetermined timing set based on the light amount change characteristic detected by the detecting step the exposure conditions for performing exposure And a determination step for determining the image pickup apparatus.
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