JPH04284071A - Electronic still camera - Google Patents

Electronic still camera

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Publication number
JPH04284071A
JPH04284071A JP3047890A JP4789091A JPH04284071A JP H04284071 A JPH04284071 A JP H04284071A JP 3047890 A JP3047890 A JP 3047890A JP 4789091 A JP4789091 A JP 4789091A JP H04284071 A JPH04284071 A JP H04284071A
Authority
JP
Japan
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exposure
brightness
value
ccd
subject
Prior art date
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Pending
Application number
JP3047890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaru Nakahama
中濱 勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3047890A priority Critical patent/JPH04284071A/en
Publication of JPH04284071A publication Critical patent/JPH04284071A/en
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  • Exposure Control For Cameras (AREA)

Abstract

PURPOSE:To produce the electronic still camera, which can always get exposure conditions suitable for a main object corresponding to surrounding brightness, concerning the exposure control of the electronic still camera to record the momentary images of the object in a recording medium such as a video floppy or the like. CONSTITUTION:First of all, exposure (temporary exposure) is executed to a CCD 3 controlled the exposure by photometry due to an SPD 10 and next, in the case of this exposure, the brightness of the object at the central part of the object is measured again at the central part of the CCD 3. Based on the central brightness and the entire brightness (photometric value due to the SPD), fuzzy inference is executed by a system control circuit 15, an exposure value is corrected to optimum one according to the infered result, and this electronic still camera executes photographing (main exposure) for real recording.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、被写体瞬時画像をIC
メモリやビデオフロッピ等の記録媒体に記録する電子ス
チルカメラの露出制御に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is a method for converting an instantaneous image of a subject into an IC.
This invention relates to exposure control for electronic still cameras that record on recording media such as memory and video floppies.

【0002】0002

【従来の技術】一般にCCDやMOS等の固体撮像素子
の光電変換機能と電荷転送機能を利用して、撮像面上に
結像した像を映像信号に変換し、ICカード等の半導体
メモリやビデオフロッピ等の磁気媒体に記録する電子ス
チルカメラでは、フィルムカメラと同時に、撮影時、露
出アンダーや露出オーバーにならないように、固体撮像
素子の撮像面に適正な露光量を与えるべく、撮影直前に
被写体の明るさ(輝度)をSPD(シリコンフォトダイ
オード)やCdS等の測光素子で測光して、その値を基
に撮像面が適正露光量になるように絞り値もしくはシャ
ッタ速度を決定し、シャッタや絞りの動作を制御して露
出制御を行っている。
[Prior Art] Generally, the photoelectric conversion function and charge transfer function of a solid-state imaging device such as a CCD or MOS are used to convert an image formed on an imaging surface into a video signal, which can be used to convert a semiconductor memory such as an IC card or a video signal into a video signal. In electronic still cameras that record on magnetic media such as floppy disks, at the same time as film cameras, in order to give the imaging surface of the solid-state image sensor the appropriate amount of exposure to avoid underexposure or overexposure, the subject is The brightness (luminance) of the image is measured using a photometric element such as an SPD (silicon photodiode) or CdS, and based on that value, the aperture value or shutter speed is determined so that the imaging surface has the appropriate amount of exposure, and the shutter and Exposure is controlled by controlling the operation of the aperture.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの従来
の測光技術は被写体から反射する光の輝度を測っている
のだが、被写体の輝度はある範囲の中で分布している。 この輝度を1つの測光素子で測るため、実際は輝度分布
の平均を測ることになる。このため、撮影しようとして
いる主要被写体の輝度がこの平均輝度に近ければ、主要
被写体は適正露出で撮影され問題はないが、撮影画面の
中に飛び抜けて高輝度のものや低輝度のものがあって、
その平均として得た測光値と主要被写体の輝度とに大き
な差が生じると、結果として主要被写体は適正露出で撮
影されないことになってしまい問題となる。即ち、主要
被写体の周辺部が明るいと主要被写体は露出アンダー気
味に撮影されるし、逆に周辺部が暗いと露出オーバー気
味に撮影されることになる。特に逆光状態では、背う被
写体は真っ暗に撮影されることになって非常に問題であ
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, although this conventional photometry technique measures the brightness of light reflected from an object, the brightness of the object is distributed within a certain range. Since this brightness is measured using one photometric element, the average of the brightness distribution is actually measured. For this reason, if the brightness of the main subject you are trying to photograph is close to this average brightness, the main subject will be photographed with the correct exposure and there will be no problem, but there may be objects with extremely high brightness or low brightness in the shooting screen. hand,
If there is a large difference between the average photometric value and the brightness of the main subject, the main subject will not be photographed with proper exposure, which poses a problem. That is, if the periphery of the main subject is bright, the main subject will be photographed in a slightly underexposed manner, and conversely, if the periphery is dark, the main subject will be photographed in a slightly overexposed manner. Particularly in backlit conditions, the subject facing the camera will be photographed in complete darkness, which is a serious problem.

【0004】周知のように測光分布を中央重点平均測光
にしたり、スポット測光を行うことにより解決を図ろう
としているが、ある程度は改善されても様々な被写体の
輝度分布に対して、ただ単純に測光素子の受光角を狭く
し画面の中央部のみを測るだけでは、主要被写体の描写
は充分に出来なく(周囲の明るさによって即ち晴天の屋
外での撮影であるのか、屋外一般であるのか、室内であ
るのかによって、主要被写体の適正露出値が変わってく
る)、また極端にスポット測光過ぎると、被写体の細部
の明暗に敏感に反応してしまい、かえって扱いにくいも
のになる。
As is well known, attempts have been made to solve this problem by changing the photometric distribution to center-weighted average photometry or by performing spot photometry, but even if they are improved to some extent, they are simply not suitable for the brightness distribution of various subjects. Measuring only the center of the screen by narrowing the light-receiving angle of the photometric element will not be able to adequately depict the main subject (depending on the surrounding brightness, i.e., whether the photo is being taken outdoors on a clear day or outdoors in general). (The appropriate exposure value for the main subject will change depending on whether you are shooting indoors.) Also, if you use spot metering too much, it will react too sensitively to the brightness and darkness of the details of the subject, making it even more difficult to handle.

【0005】別の解決手段として、露出補正手段を設け
、撮影者によって被写体の輝度分布に応じ露出量を補正
することが考えられるが、これは撮影者の熟練が必要で
かつ素人にとっては非常に煩わしいもので逆に撮影の失
敗を招くもとにもなり、良い解決策とはいえない。
[0005] Another possible solution is to provide an exposure compensation means and have the photographer correct the exposure amount according to the brightness distribution of the subject, but this requires skill on the part of the photographer and is very difficult for amateurs. This is not a good solution as it is troublesome and can even lead to failures in shooting.

【0006】このように従来の方法では、あらゆる被写
体の輝度分布に対して、常に主要被写体にとって適正な
露出を得ることが難しく、特に固定撮像素子や磁気記録
系のダイナミックレンジの狭い電子スチルカメラではフ
ィルムカメラに比べ大きな問題となっていた。
[0006] As described above, with conventional methods, it is difficult to always obtain the appropriate exposure for the main subject, regardless of the brightness distribution of the subject, especially in electronic still cameras with fixed image pickup devices or magnetic recording systems, which have a narrow dynamic range. This was a bigger problem than with film cameras.

【0007】本発明は懸かる点に鑑み、周囲の明るさに
よらず、主要被写体にとって常に適正な露出条件が得ら
れる電子スチルカメラを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an electronic still camera that can always provide appropriate exposure conditions for the main subject, regardless of the surrounding brightness.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、光電変換機能
と電荷転送機能とを兼ね備えた撮像素子の撮像画上に被
写体像を光学系により結像させて前記撮像面上の各絵素
に対応する信号を発生し出力する撮像手段と、被写体の
輝度に応じた検出出力を逐次出力する光電変換素子を含
む測光手段と、前記測光手段の出力と前記撮像手段の出
力から前記被写体の輝度分布を検出する輝度分布検出手
段と、前記測光手段の出力と前記輝度分布検出手段の出
力を基に露出値をファジィ推論する手段と、このファジ
ィ推論の結果を基に撮像素子への露光量を制御する露出
制御手段とを有した電子スチルカメラである。
[Means for Solving the Problems] The present invention forms a subject image using an optical system on a captured image of an image sensor having both a photoelectric conversion function and a charge transfer function. An imaging means that generates and outputs a corresponding signal, a photometry means including a photoelectric conversion element that sequentially outputs a detection output according to the brightness of the object, and a brightness distribution of the object based on the output of the photometry means and the output of the imaging means. a brightness distribution detection means for detecting the brightness distribution, means for fuzzy inferring an exposure value based on the output of the photometry means and the output of the brightness distribution detection means, and controlling the exposure amount to the image sensor based on the result of this fuzzy inference. This is an electronic still camera having an exposure control means.

【0009】[0009]

【作用】本発明は、撮影画面に収まる被写体の輝度を外
部の光電変換素子で測光した値と、固体撮像素子の特定
の画素から得られる測光値によって張られる全入力空間
をファジィ分割し、それぞれの入力空間にファジィ推論
規則を用意する。これによって、角測光値によって張ら
れる全入力空間に対応して露光量を設定する。
[Operation] The present invention fuzzy-divides the entire input space defined by the value measured by an external photoelectric conversion element of the brightness of the subject that fits on the shooting screen and the photometric value obtained from a specific pixel of the solid-state image sensor, and Prepare fuzzy inference rules for the input space. As a result, the exposure amount is set corresponding to the entire input space defined by the angular photometric values.

【0010】0010

【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
しながら説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明の一実施例における電子スチ
ルカメラのブロック画を示すものである。図1において
、1は撮影レンズ、2は入射光量を適当な値に絞る絞り
、3は撮像面上に結像した被写体像を光電変換するCC
D、4はCCD3より得られた信号を処理し輝度信号と
色差線順次信号を得る撮像信号処理回路、5は絞り2を
動作させて所定の値に設定する絞り駆動回路、6はCC
D3を駆動するため各種パルスや電荷転送のためのクロ
ック等を発生するCCD駆動回路、7は撮像信号処理回
路4を通じてCCD3の特定の画素に蓄積された電荷に
対応した信号を抜き取るためのブランキングパルスを発
生するブランキングパルス発生回路、8はブランキング
パルスによって処理された(抜き取られた)撮像信号処
理回路4の出力信号を積分するためのローパルスフィル
タ(以下L.P.Fと記す)、9はL.P.F8の出力
をデジタル値に変換するA/D変換回路、10は被写体
の全体の輝度を測光するシリコンフォトダイオードから
なる測光センサ(以下SPDという)、11はSPD1
0の感度やオフセットを調整すると共にその出力を対数
圧縮する演算処理回路、12は演算処理回路11のアナ
ログ出力をデジタル値に変換するためのA/D変換回路
、13は撮影のトリガを与えるレリーズスイッチ、14
はシステムの同期信号を発生する同期信号発生回路、1
5は本システム全体を制御するシステム制御回路、16
は被写体像に対応した映像信号である撮像信号処理回路
4の出力を不図示の記録回路に入力するための出力端子
である。
FIG. 1 shows a block diagram of an electronic still camera according to an embodiment of the present invention. In Fig. 1, 1 is a photographing lens, 2 is an aperture that narrows down the amount of incident light to an appropriate value, and 3 is a CC that photoelectrically converts the subject image formed on the imaging surface.
D, 4 is an imaging signal processing circuit that processes the signal obtained from the CCD 3 to obtain a luminance signal and a color difference line sequential signal; 5 is an aperture drive circuit that operates the aperture 2 and sets it to a predetermined value; 6 is a CC
A CCD drive circuit generates various pulses and clocks for charge transfer to drive D3, and 7 is a blanking circuit for extracting a signal corresponding to the charge accumulated in a specific pixel of CCD 3 through the imaging signal processing circuit 4. A blanking pulse generation circuit generates pulses, and 8 is a low pulse filter (hereinafter referred to as L.P.F.) for integrating the output signal of the imaging signal processing circuit 4 processed (extracted) by the blanking pulse. , 9 is L. P. An A/D conversion circuit converts the output of F8 into a digital value, 10 is a photometric sensor (hereinafter referred to as SPD) consisting of a silicon photodiode that measures the overall brightness of the subject, and 11 is SPD1.
12 is an A/D conversion circuit for converting the analog output of the arithmetic processing circuit 11 into a digital value; 13 is a release that provides a trigger for photographing; switch, 14
is a synchronization signal generation circuit that generates a system synchronization signal, 1
5 is a system control circuit that controls the entire system; 16
is an output terminal for inputting the output of the imaging signal processing circuit 4, which is a video signal corresponding to a subject image, to a recording circuit (not shown).

【0012】図2は撮影時のCCD3の駆動タイミング
(特に電子シャッタタイミング)を示す動作波形図であ
る。(a)はレリーズスイッチ13をオンすることによ
って得られるレリーズ信号、(b)は同期信号発生回路
14によって作成される映像信号の垂直同期信号、(c
)はCCDの光電変換部であるフォトダイオードに蓄積
された電荷を電荷転送段である垂直転送段に移送するた
めのゲート信号を与える移送パルス、(d)は撮影時の
露光を開始するためのトリガとなるシャッタパルス、(
e)はCCD3の垂直転送段の電荷を転送するための垂
直転送クロックで、通常転送と書いてあるところは信号
を記録するときの転送周期(周波数)のクロックであり
、高速転送と書いたところは通常転送周期より短い、高
い周波数のクロックを示す、即ち高速転送の部分では、
通常よりも速い時間で電荷が転送される。
FIG. 2 is an operation waveform diagram showing the driving timing (particularly the electronic shutter timing) of the CCD 3 during photographing. (a) is the release signal obtained by turning on the release switch 13, (b) is the vertical synchronization signal of the video signal created by the synchronization signal generation circuit 14, (c
) is a transfer pulse that provides a gate signal to transfer the charge accumulated in the photodiode, which is the photoelectric conversion part of the CCD, to the vertical transfer stage, which is the charge transfer stage, and (d) is the transfer pulse for starting exposure during photographing. The shutter pulse that serves as the trigger, (
e) is the vertical transfer clock for transferring the charge of the vertical transfer stage of CCD3, where it says normal transfer it is the clock of the transfer cycle (frequency) when recording the signal, and where it says high speed transfer it is the clock of the transfer cycle (frequency) when recording the signal. indicates a high-frequency clock that is shorter than the normal transfer period, that is, in the high-speed transfer part,
Charge is transferred faster than normal.

【0013】図3はCCD3の特定の画素の信号を抜き
取るためのタイミングを説明するための動作波形図で、
(f)は複合同期信号(以下同期信号という)、(g)
はブランキングパルスで‘H’レベルの期間の信号が抜
き出される、(h)はブランキングパルス(g)によっ
て抜き取られた映像信号である。このブランキングパル
ス(g)によって同図(B)に示されるようにCCD3
のほぼ中央(斜線の部分)の画素に対応した映像信号が
抜き取られる。CCD3での測光はこの部分から得られ
る映像信号の輝度値の平均値を求めることによって行う
FIG. 3 is an operation waveform diagram for explaining the timing for extracting a signal from a specific pixel of the CCD 3.
(f) is a composite synchronization signal (hereinafter referred to as synchronization signal), (g)
(h) is the video signal extracted by the blanking pulse (g). This blanking pulse (g) causes the CCD 3 to
The video signal corresponding to the pixel approximately in the center (shaded area) is extracted. Photometry with the CCD 3 is performed by finding the average value of the luminance values of the video signals obtained from this portion.

【0014】図4は本実施例の電子スチルカメラにおい
て撮影時の露出を決めるための手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure for determining exposure during photographing in the electronic still camera of this embodiment.

【0015】図5は、SPD10から得られる測光値を
基に絞り2とシャッタ秒時(CCD3の電子シャッタ機
能を利用)を制御して露光を行ったときのCCD3での
測光値(以下CCD測光値という)と、被写体の中央部
(CCD測光値)と全体とのコントラストの関係を表す
グラフである。
FIG. 5 shows the photometric values obtained by the CCD 3 (hereinafter referred to as CCD photometric values) when exposure is performed by controlling the aperture 2 and shutter speed (using the electronic shutter function of the CCD 3) based on the photometric values obtained from the SPD 10. This is a graph showing the relationship between the contrast between the central part of the subject (CCD photometry value) and the whole subject.

【0016】以上のように構成された本実施例の電子ス
チルカメラについて、以下図面を基にその動作を説明す
る。
The operation of the electronic still camera of this embodiment constructed as described above will be described below with reference to the drawings.

【0017】本発明のポイントは、まずSPD10によ
る測光によって露出を制御したCCD3への露光(仮露
光)を行い、次にこの露光時CCD3の中央部で再度被
写体中央部の被写体輝度を測光して、中央の輝度と全体
の明るさから露出値を最適になるよう補正し、実際に記
録する撮影(本露光)を行う点である。
The key point of the present invention is to first perform exposure (temporary exposure) on the CCD 3 with exposure controlled by photometry using the SPD 10, and then, during this exposure, measure the subject brightness at the center of the subject again using the center of the CCD 3. , the exposure value is corrected to the optimum value based on the center brightness and the overall brightness, and the actual recording (main exposure) is performed.

【0018】システム制御回路15は、まずステップS
1において、リリーズSW13がオンされたかどうかを
判断し、リリーズSW13がオンされると、ステップS
2に進む。ステップS2では、SPD10の出力を演算
処理回路11で対数圧縮し、それをA/D変換回路12
でデジタル変換した値を被写体全体の輝度値(以下SP
D測光値b1という)として取り込み、ステップS3に
進む。
The system control circuit 15 first performs step S.
1, it is determined whether the release SW 13 is turned on, and if the release SW 13 is turned on, step S
Proceed to step 2. In step S2, the output of the SPD 10 is logarithmically compressed by the arithmetic processing circuit 11, and then compressed by the A/D conversion circuit 12.
The brightness value of the entire subject (hereinafter SP
D photometric value b1), and the process proceeds to step S3.

【0019】ステップS3では、このSPD測光値をも
とに不図示のプログラム線図(各測光値における絞り値
とシャッタ秒時の値をプログラムしたもの)から絞り2
を設定すべき絞り値とCCD3に露光するシャッタ秒時
を決定しステップS4に進む。
In step S3, aperture 2 is determined from a program diagram (not shown) based on this SPD photometric value (in which the aperture value and shutter speed value for each photometric value are programmed).
The aperture value to be set and the shutter speed for exposing the CCD 3 are determined, and the process proceeds to step S4.

【0020】ステップS4で、絞り駆動回路5を動作さ
せ絞り2をステップS3に基づく所定絞り値まで駆動し
た後、ステップS5で絞り2が安定するまで待ち、次の
ステップS6へ進む。
In step S4, the aperture driving circuit 5 is operated to drive the aperture 2 to the predetermined aperture value based on step S3, and then in step S5, the process waits until the aperture 2 becomes stable, and then the process proceeds to the next step S6.

【0021】ステップS6では、所定シャッタ秒時Ts
1になるように、図2のように、垂直同期信号(b)か
ら時間T1(=T2−Ts1)経過した後シャッタパル
ス(d)をCCD駆動回路6に出力する。CCD駆動回
路6では、シャッタパルス(d)が入力されると、移送
パルス(c)をCCD3に出力しCCD3のフォトダイ
オード(不図示)に蓄積された不要電荷を垂直転送段に
仮想する。この後CCD3は所定の露光(撮影)を行う
ことになる。更にCCD駆動回路6は、図2示すように
垂直同期信号(b)の直前で垂直転送クロック(e)を
高速にし、垂直転送段の不要電荷を高速に掃き出したの
ち、移送パルス(c)を垂直同期信号(b)に同期して
出力して、フォトダイオードに蓄積した電荷を垂直転送
段に移送した後、通常の垂直転送クロック(e)で、次
の1V周期即ち時間T2の期間、撮影で得られた信号電
荷をCCD3から撮像信号処理回路4へ読み出す。
In step S6, a predetermined shutter time Ts
1, the shutter pulse (d) is output to the CCD drive circuit 6 after a time T1 (=T2-Ts1) has elapsed since the vertical synchronization signal (b), as shown in FIG. When the shutter pulse (d) is input, the CCD drive circuit 6 outputs a transfer pulse (c) to the CCD 3 and transfers unnecessary charges accumulated in a photodiode (not shown) of the CCD 3 to a vertical transfer stage. After this, the CCD 3 performs predetermined exposure (photography). Furthermore, as shown in FIG. 2, the CCD drive circuit 6 increases the vertical transfer clock (e) immediately before the vertical synchronization signal (b), sweeps out unnecessary charges in the vertical transfer stage at high speed, and then outputs the transfer pulse (c). After the charge accumulated in the photodiode is transferred to the vertical transfer stage by outputting it in synchronization with the vertical synchronization signal (b), the normal vertical transfer clock (e) is used to capture images for the next 1V cycle, that is, the period of time T2. The signal charges obtained are read out from the CCD 3 to the imaging signal processing circuit 4.

【0022】上記撮影で得られた撮像信号処理回路4の
出力のうち、図3(A)で示すようにブランキングパル
ス(g)でブランキングされた映像信号(h)、即ち図
3(B)で示す被写体の中央部の輝度信号はL.P.F
8で積分され、A/D変換回路9でデジタル値に変換さ
れて、システム制御回路15に入力される。システム制
御回路15では、ステップS7でこのデジタル値を入力
し、次のステップS8で、その平均値(b0)を算出す
る。このステップS7,S9でCCD3による中央重点
平均測光が行われたことになる。次のステップS9では
、ステップS8で求めた被写体の中央部(主要被写体)
の平均輝度値b0と被写体の全体の明るさを示すSPD
測光値b1とを前件部として後述するファジィ推論を行
い、本露光時、主要被写体に対し適正の露出が得られる
ように露出値の補正を行う。以上までのステップが仮露
光のステップである。この仮露光による輝度値b0は、
SPD測光によって被写体全体の明るさをもとに露出が
制御された結果得られたものであり、従って、この輝度
値b0から、被写体中央部と全体、または周辺部との輝
度差(コントラスト)を一義的に知ることが可能である
。即ち、撮影条件が順光なのか逆光なのかを判断するこ
とができる。CCD測光値b0とコントラストの関係を
図5に示す。
Among the outputs of the image signal processing circuit 4 obtained in the above-mentioned photographing, the video signal (h) blanked by the blanking pulse (g) as shown in FIG. ) is the brightness signal at the center of the object shown in L. P. F
8 is integrated, converted into a digital value by the A/D conversion circuit 9, and inputted to the system control circuit 15. In the system control circuit 15, this digital value is input in step S7, and its average value (b0) is calculated in the next step S8. In steps S7 and S9, center-weighted average photometry is performed by the CCD 3. In the next step S9, the central part of the subject (main subject) obtained in step S8 is
SPD that indicates the average brightness value b0 of and the overall brightness of the subject
Fuzzy inference, which will be described later, is performed using the photometric value b1 as an antecedent, and the exposure value is corrected so that proper exposure is obtained for the main subject during main exposure. The steps up to this point are preliminary exposure steps. The brightness value b0 due to this temporary exposure is
It is obtained as a result of controlling the exposure based on the brightness of the entire subject using SPD photometry. Therefore, from this brightness value b0, the brightness difference (contrast) between the center of the subject and the whole or peripheral area can be calculated. It is possible to know uniquely. That is, it is possible to determine whether the photographing condition is frontlight or backlight. FIG. 5 shows the relationship between the CCD photometric value b0 and the contrast.

【0023】このグラフからCCD測光値b0に応じて
順光や逆光の度合を知ることができる。ここで横軸は、
SPD測光によって決定した最適露出値で、全面一様な
反射率の被写体を撮影したときにCCD測光で得られる
輝度値によって正規化した値である。
From this graph, it is possible to know the degree of front lighting or back lighting depending on the CCD photometric value b0. Here, the horizontal axis is
This is the optimal exposure value determined by SPD photometry, and is a value normalized by the brightness value obtained by CCD photometry when photographing a subject with uniform reflectance over the entire surface.

【0024】ステップS10(このステップから本露光
時のステップである)ではステップ9で得られた補正値
を基に、所定のプログラム線図(不図示)から、絞り値
、シャッタ秒時を再度決定し、ステップS11へ進む。
In step S10 (this step is the step for main exposure), the aperture value and shutter speed are determined again from a predetermined program diagram (not shown) based on the correction values obtained in step 9. Then, the process advances to step S11.

【0025】ステップS11では、絞り2を今の設定値
から変更させるかどうかをステップS10の結果を基に
判断し、変更が必要でないならば、ステップS12に、
変更が必要ならステップS14に進む。
In step S11, it is determined whether or not to change the aperture 2 from the current set value based on the result of step S10. If no change is necessary, in step S12,
If a change is necessary, proceed to step S14.

【0026】ステップS12では、ステップ10で決定
したシャッタ秒時(Ts2)になるように垂直同期信号
(b)からT3(=T2−Ts2)経過した後、シャッ
タパルス(d)をCCD駆動回路6に出力し本露光を開
始する(図2)。本露光終了後、仮露光時と同様、次の
垂直同期信号(b)に同期して、CCD3からの蓄積電
荷で読み取り、撮像信号回路4で周知の処理を行い、不
図示の記録処理回路等で記録に必要な処理を行った後記
録媒体に記録を行う。これで本システムの一連の動作を
終了する。
In step S12, after T3 (=T2-Ts2) has elapsed since the vertical synchronization signal (b) so that the shutter time (Ts2) determined in step 10 is reached, the shutter pulse (d) is sent to the CCD drive circuit 6. output to start the main exposure (Figure 2). After the main exposure is finished, in synchronization with the next vertical synchronization signal (b), the accumulated charge from the CCD 3 is read out, and well-known processing is performed in the imaging signal circuit 4, and a recording processing circuit (not shown) etc. After performing the processing necessary for recording, the recording is performed on the recording medium. This completes the series of operations of this system.

【0027】ステップS11からステップS14に進ん
だ場合は、ステップS14で絞り駆動回路5を動作させ
て、絞り2をステップS10で決定された所定の位置ま
で駆動する。
When the process proceeds from step S11 to step S14, the aperture drive circuit 5 is operated in step S14 to drive the aperture 2 to the predetermined position determined in step S10.

【0028】次のステップS15では、絞り2が所定の
位置まで移動し安定するまで待ち、その後ステップS1
2に進む。
In the next step S15, wait until the diaphragm 2 moves to a predetermined position and stabilizes, and then step S1
Proceed to step 2.

【0029】次に本実施例における本露光時の露出(露
光量)の補正の方法について説明する。
Next, a method of correcting exposure (exposure amount) during main exposure in this embodiment will be explained.

【0030】本実施例において、露光量の補正値の算出
は、上記したように入力されるSPD測光値b1とCC
D測光値b0を基にシステム制御回路15でファジィ推
論することによって行っている。
In this embodiment, the exposure correction value is calculated based on the SPD photometric value b1 and CC input as described above.
This is performed by fuzzy inference in the system control circuit 15 based on the D photometric value b0.

【0031】ここで、このファジィ推論について詳しく
動作を説明する。ファジィ推論規則は、次のような『I
F〜(前件部)THEN…(後件部)』の形式で表現さ
れる。ここで前件部にはb0、b1値の条件を後件部に
は露光量の補正値eを条件にあてはめる。
[0031] Here, the operation of this fuzzy inference will be explained in detail. The fuzzy inference rules are as follows:
F~(Antecedent part) THEN...(Consequent part)''. Here, the conditions of b0 and b1 values are applied to the antecedent part, and the exposure correction value e is applied to the consequent part.

【0032】 IF b0 is PB and b1 is ZO 
THEN e is NM.(以下、簡単に(PB、Z
O)→ NM と記述する。)ここで、PB、ZO、は
それぞれ正に大きい、だいたいゼロ、負に中位というフ
ァジィ数を表すラベルであり、ファジィ変数である。本
実施例では、前件部の値b0、に関するファジィラベル
はNB(負に大きい)、NS(負に小さい)、ZO(だ
いたいゼロ)、PS(正に小さい)、PB(正に大きい
)の5つのファジィラベルを、また値b1に関するファ
ジィラベルはNB(負に大きい)、ZO(だいたいゼロ
)、PB(正に大きい)の3つのファジィラベルを用い
、後件部のeに関するファジィ変数は、NS(負に小さ
い)、ZO(だいたいゼロ)、PS(正に小さい)、P
B(正に大きい)の4つのファジィラベルを用いている
。ここで前件部のファジィラベルでは、SPD測光値に
おいては、SPD10で測光できる範囲の略中心のb1
値をゼロ(基準)とし、負側をこの基準に対し暗い方、
正側を明るい方とし、CCD測光値においては、SPD
測光によって決定した最適露出値で、全面一様な反射率
の被写体を撮影したときにCCD測光で得られるb0値
(CCD3のダイナミックレンジの略中心値)をゼロ(
基準)とする。また後件部では、露光量の補正を必要と
しない場合をゼロ(基準)とし、負側を基準に対して露
出アンダー側に補正を、正側に露出オーバー側に補正す
るものとする。
IF b0 is PB and b1 is ZO
THEN is NM. (The following is a brief explanation of (PB, Z
O) → NM. ) Here, PB and ZO are labels representing fuzzy numbers that are positively large, approximately zero, and negatively moderate, respectively, and are fuzzy variables. In this example, the fuzzy labels for the antecedent value b0 are NB (negatively large), NS (negatively small), ZO (approximately zero), PS (positively small), and PB (positively large). Five fuzzy labels are used, and the fuzzy label for the value b1 is NB (negatively large), ZO (approximately zero), and PB (positively large), and the fuzzy variable for e in the consequent is: NS (negatively small), ZO (approximately zero), PS (positively small), P
Four fuzzy labels of B (positively large) are used. Here, in the fuzzy label of the antecedent part, in the SPD photometric value, b1 is approximately the center of the photometric range with SPD10.
The value is set to zero (standard), and the negative side is the darker side with respect to this standard,
The positive side is the brighter side, and in the CCD photometry value, SPD
When shooting a subject with uniform reflectance over the entire surface using the optimal exposure value determined by photometry, the b0 value (approximately the center value of the CCD3 dynamic range) obtained by CCD photometry is set to zero (
standard). Further, in the consequent part, the case where the exposure amount does not need to be corrected is set to zero (reference), and the negative side is corrected to the underexposure side and the positive side is corrected to the overexposure side with respect to the reference.

【0033】図6(A)はCCD測光値b0のメンバシ
ップ関数を表す図で、図6(B)はSPD測光値b1、
図7は露光量の補正値のメンバシップ関数を表す図であ
る。両図において、各々ファジィラベルに与えるメンバ
シップ関数として図のような三角型の関数を与える。
FIG. 6(A) is a diagram showing the membership function of the CCD photometric value b0, and FIG. 6(B) is a diagram showing the membership function of the CCD photometric value b1,
FIG. 7 is a diagram showing the membership function of the exposure amount correction value. In both figures, a triangular function as shown in the figure is given as the membership function given to each fuzzy label.

【0034】このような『IF〜(前件部)THEN・
・・(後件部)』の形式のファジィ推論規則は、通常ル
ールテーブルの形で表現し、本実施例のルールテーブル
を図8に示す。図8で、テーブルのb0の行とb1の列
は前件部のファジィ数を表すラベルであり、テーブルの
内部は対応する後件部のファジィ数を表すラベルである
[0034] Such “IF~(Antecedent part) THEN・
. . . (consequent part)'' is usually expressed in the form of a rule table, and the rule table of this embodiment is shown in FIG. In FIG. 8, row b0 and column b1 of the table are labels representing the fuzzy numbers of the antecedent part, and inside the table are labels representing the fuzzy numbers of the corresponding consequent part.

【0035】このルールテーブルではCCD測光値が大
きいときは露出アンダー側に若干補正し、小さいときは
露出オーバー側に全体の明るさに応じて補正するように
働くようになっている。
In this rule table, when the CCD photometry value is large, it is slightly corrected to the underexposure side, and when it is small, it is corrected to the overexposure side according to the overall brightness.

【0036】いま、CCD測光値がb01、SPD測光
値がb11であったとすると、ファジィ推論によって、
次のようにしてその時の輝度分布に対応した露光量の補
正値e*が決定される。
Now, if the CCD photometric value is b01 and the SPD photometric value is b11, then by fuzzy reasoning,
The exposure correction value e* corresponding to the luminance distribution at that time is determined as follows.

【0037】step1 (b01、b11)が関与するファジィ推論規則を見つ
ける。
step 1 Find fuzzy inference rules involving (b01, b11).

【0038】step2 step1で見つけた各ファジィ推論規則の結論を次式
によって求める。なお、μj0(b01)、μj1(b
11)は前件部のファジィ変数に対する入力値b01、
b11のメンバシップ値、μj(e)は後件部のメンバ
シップ関数を表している。
Step 2 The conclusion of each fuzzy inference rule found in step 1 is determined by the following equation. In addition, μj0(b01), μj1(b
11) is the input value b01 for the fuzzy variable of the antecedent part,
The membership value of b11, μj(e), represents the membership function of the consequent part.

【0039】 μ*j(e)=μj0(b01)Λμj1(b11)Λ
μj(e)ただし、Λはmin演算である。
μ*j(e)=μj0(b01)Λμj1(b11)Λ
μj(e) where Λ is a min operation.

【0040】ここで、上式の右辺におけるμj0(b0
1)Λμj1(b11)はルールの前件部に関する計算
で、測光値(b01、b11)が各ルールに適合してい
る度合(以下単に適合度wjという)を示している。
Here, μj0(b0
1) Λμj1 (b11) is a calculation regarding the antecedent part of the rule, and indicates the degree to which the photometric values (b01, b11) conform to each rule (hereinafter simply referred to as degree of conformity wj).

【0041】step3 step2で求めた個々の結論を次式で統合する。Step 3 The individual conclusions obtained in step 2 are integrated using the following formula.

【0042】     μT(e)=μ*1(e)Vμ*2(e)V・
・・Vμ*j(e)V・・・Vμ*n(e) ただし、Vはmax演算である。
μT(e)=μ*1(e)Vμ*2(e)V・
...Vμ*j(e)V...Vμ*n(e) However, V is a max operation.

【0043】step4 step3で求めたμT(e)を(数1)(重み付き重
心)で確定値に変換する。
Step 4 Convert μT(e) obtained in step 3 into a definite value using Equation 1 (weighted center of gravity).

【0044】[0044]

【数1】[Math 1]

【0045】このようにして決定されたe*をもとにシ
ステム制御回路15は、この補正量e*になるように、
ステップS10で絞りの値もしくはシャッタ秒時を決定
し、それらの動作を制御する。
Based on e* determined in this way, the system control circuit 15 adjusts the correction amount e* as follows:
In step S10, the aperture value or shutter speed is determined and their operations are controlled.

【0046】以上のことについて、仮露光時のCCD測
光値b0の値が基準値よりやや大きく、即ち、背景に比
べ主要被写体が明るい状態で、全体の明るさも明るい場
合を例にあげて露光量がどう補正されるか図8,図9の
図面を基に具体的に説明する。
Regarding the above, let us take as an example a case where the CCD photometric value b0 at the time of temporary exposure is slightly larger than the reference value, that is, the main subject is brighter than the background, and the overall brightness is also brighter. How is corrected will be specifically explained based on the drawings of FIGS. 8 and 9.

【0047】上記した例の場合、CCD測光値がb01
、SPD測光値がb11とすると、これらの値と各々フ
ァジィ変数のメンバシップ関数との関係が図9の様にな
ることが一つの例として想定される。以下この状態をも
とに説明を進める。この時、図8のルールテーブルのな
かで、 (ZO、Z0)  →  Z0  …  (1)(ZO
、PB)  →  Z0  …  (2)(PS、Z0
)  →  NS  …  (3)(PS、PB)  
→  NS  …  (4)が意味のあるルールとなる
In the above example, the CCD photometric value is b01
, SPD photometric value is b11, it is assumed that the relationship between these values and the membership functions of the respective fuzzy variables is as shown in FIG. 9, as an example. The following explanation will be based on this state. At this time, in the rule table of Fig. 8, (ZO, Z0) → Z0... (1) (ZO
, PB) → Z0 … (2) (PS, Z0
) → NS … (3) (PS, PB)
→ NS... (4) becomes a meaningful rule.

【0048】また、(1)をルールR1、(2)をルー
ルR2、(3)をルールR3、(4)をルールR4と呼
ぶことにする。
Further, (1) will be referred to as rule R1, (2) as rule R2, (3) as rule R3, and (4) as rule R4.

【0049】図9(a)に示すように、ルールR1では
CCD測光値のメンバシップ値μ10(b01)が0.
7、SPD測光値のメンバシップ値μ11(b11)が
0.4であるからこのルールの適合度w1は0.4とな
る。従ってstep2での演算はルールの適合度w1と
、ルールの後件部であるファジィラベルZ0のメンバシ
ップ関数μ1(e)の小さい方の値をとる演算となる。 この演算は図9(a)に示すように、後件部のメンバシ
ップ関数を高さ0.4で水平に切り、斜線を引いた台形
のメンバシップ関数μ*1(e)を求めることになる。
As shown in FIG. 9(a), in rule R1, the membership value μ10 (b01) of the CCD photometric value is 0.
7. Since the membership value μ11 (b11) of the SPD photometric value is 0.4, the fitness w1 of this rule is 0.4. Therefore, the calculation in step 2 is an calculation that takes the smaller value of the fitness w1 of the rule and the membership function μ1(e) of the fuzzy label Z0, which is the consequent of the rule. As shown in Figure 9(a), this calculation involves cutting the membership function of the consequent horizontally at a height of 0.4 to obtain a hatched trapezoidal membership function μ*1(e). Become.

【0050】ルールR2,ルールR3,ルールR4につ
いても同様の演算を行うと、各ルールの推論結果として
図9(b)(c)(d)の右端に示したような、メンバ
シップ関数μ*2(e)とμ*3(e)およびμ*4(
e)が得られる。そしてstep3によって各ルールの
推論結果が重ね合わされ、総合推論結果であるμT(e
)が求められる(図9(e))。この値はメンバシップ
関数で表される曖昧量であるので、このままでは露出補
正値として使うわけにはいかず、step3で図9(e
)に示すように、メンバシップ関数μT(e)の重心e
*を求め、この輝度分布時の露出補正値として、この確
定値e*を使用する。
[0050] When similar calculations are performed for rule R2, rule R3, and rule R4, membership functions μ* as shown at the right end of FIGS. 9(b), (c), and (d) are obtained as the inference results for each rule. 2(e) and μ*3(e) and μ*4(
e) is obtained. Then, in step 3, the inference results of each rule are superimposed, and the overall inference result is μT(e
) is obtained (FIG. 9(e)). Since this value is an ambiguous amount expressed by a membership function, it cannot be used as an exposure compensation value as it is, so in step 3,
), the center of gravity e of the membership function μT(e)
* is determined, and this determined value e* is used as the exposure correction value for this luminance distribution.

【0051】この例の場合は仮露光時に比べ、若干露出
アンダー側に補正するように推論されたことになる。
In this example, it is inferred that the exposure should be corrected to be slightly underexposed compared to the temporary exposure.

【0052】以上のように、本発明では仮露光時のデー
タを基にファジィ推論によって撮影(本露光)時の被写
体の輝度分布に応じた露光量を決定し、それに基づいて
露出制御を行う。このファジィ推論において本実施例で
はCCD測光値とSPD測光値によって張られる入力空
間を15の空間にファジィ分割し、15個のファジィ制
御規則を用意している。このようにファジィ推論を用い
ての露出制御では全入力空間(非常に多くの被写体の輝
度分布)に対して細かく露光量を設定することができる
ので、被写体に対し常に適正な露出が得られる制御装置
を構成することができる。これによって、ほとんどの被
写体の輝度分布に応じて最適な露出制御を行うことが可
能となる。
As described above, in the present invention, the exposure amount is determined according to the luminance distribution of the subject at the time of photographing (main exposure) by fuzzy inference based on the data at the time of preliminary exposure, and the exposure is controlled based on this. In this fuzzy inference, in this embodiment, the input space defined by the CCD photometric values and the SPD photometric values is fuzzy divided into 15 spaces, and 15 fuzzy control rules are prepared. In this way, exposure control using fuzzy inference allows the exposure amount to be set finely for the entire input space (brightness distribution of a large number of subjects), so it is possible to control the exposure to always obtain the appropriate exposure for the subject. The device can be configured. This makes it possible to perform optimal exposure control according to the luminance distribution of most objects.

【0053】なお、本実施例ではメンバシップ関数は図
6,図7に示すような三角型を用いたが、この限りでは
なく、釣鐘型や直線等の他のもので表現してもかまわな
い。更に、後件部のメンバシップ関数はファジィ数では
なく、実数値であっても良い。
[0053] In this embodiment, the membership functions are triangular as shown in FIGS. 6 and 7, but the present invention is not limited to this, and other shapes such as a bell shape or a straight line may be used. . Furthermore, the membership function of the consequent part may be a real value instead of a fuzzy number.

【0054】また、本実施例では複数の推論結果から確
定値を重み付き重心で求めたが、周知の最大平均法や最
大中点法等の他の方法でも問題はない。
Further, in this embodiment, a definite value is obtained from a plurality of inference results using a weighted center of gravity, but other methods such as the well-known maximum average method or maximum midpoint method may also be used.

【0055】本実施例では多分割のSPDを用いること
なく、撮影に不可欠な撮像素子と安価な測光素子(SP
D)で主要被写体と周囲とのコントラストを知ることが
可能で、そのためコスト的にも非常に有利である。
In this embodiment, a multi-segment SPD is not used, but an image sensor essential for photographing and an inexpensive photometric element (SP
In D), it is possible to know the contrast between the main subject and the surroundings, which is very advantageous in terms of cost.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被写体全体の輝度情報と主要被写体の輝度情報をもとに
ファジィ推論することによって、撮影時の被写体の輝度
分布の全入力空間に対して細かく露光量を決定すること
ができるので、周囲の明るさに応じ、常に被写体に対し
適正な露出が得られる高画質の電子スチルカメラを実現
することができ、その効果は大なるものがある。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
By performing fuzzy inference based on the luminance information of the entire subject and the luminance information of the main subject, it is possible to finely determine the exposure amount for the entire input space of the subject's luminance distribution at the time of shooting, so the surrounding brightness Accordingly, it is possible to realize a high-quality electronic still camera that can always obtain appropriate exposure for the subject, and the effect is significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の電子スチルカメラの一実施例における
要部ブロック図
[Fig. 1] Block diagram of main parts in an embodiment of an electronic still camera of the present invention

【図2】同実施例における撮影時のCCDの駆動を示す
動作波形図
[Fig. 2] Operation waveform diagram showing driving of CCD during photographing in the same embodiment

【図3】(A)同実施例におけるCCD3の特定の画素
の信号を抜き取るための動作波形図 (B)上記特定の画素を示す模式図
FIG. 3: (A) Operation waveform diagram for extracting a signal of a specific pixel of the CCD 3 in the same embodiment; (B) Schematic diagram showing the above-mentioned specific pixel.

【図4】同実施例の動作を表すフローチャート[Figure 4] Flowchart showing the operation of the same embodiment

【図5】
同実施例におけるCCD測光値とコントラストの関係を
示すグラフ
[Figure 5]
Graph showing the relationship between CCD photometric value and contrast in the same example

【図6】(A)同実施例におけるCCD測光値のメンバ
シップ関数を示す図 (B)同実施例におけるSPD測光値のメンバシップ関
数を示す図
FIG. 6 (A) Diagram showing the membership function of CCD photometric values in the same example (B) Diagram showing the membership function of SPD photometric values in the same example

【図7】同実施例における露出補正値のメンバシップ関
数を示す図
FIG. 7 is a diagram showing the membership function of exposure compensation values in the same example.

【図8】同実施例におけるファジィ推論のルールテーブ
ルを示す図
[Fig. 8] A diagram showing a rule table for fuzzy inference in the same example.

【図9】同実施例におけるファジィ推論過程の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of the fuzzy inference process in the same example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1      撮影レンズ 2      絞り 3      CCD 4      撮像信号処理回路 7      ブランキングパルス発生回路10   
 測光素子(SPD) 14    同期信号発生回路 15    システム制御回路
1 Photographing lens 2 Aperture 3 CCD 4 Imaging signal processing circuit 7 Blanking pulse generation circuit 10
Photometric element (SPD) 14 Synchronization signal generation circuit 15 System control circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  光電変換機能と電荷転送機能とを兼ね
備えた撮像素子の撮像画上に被写体像を光学系により結
像させて前記撮像面上の各絵素に対応する信号を発生し
出力する撮像手段と、被写体の輝度に応じた検出出力を
逐次出力する光電変換素子を含む測光手段と、前記測光
手段の出力と前記撮像手段の出力から前記被写体の輝度
分布を検出する輝度分布検出手段と、前記測光手段の出
力と前記輝度分布検出手段の出力を基に露出値をファジ
ィ推論する手段と、このファジィ推論の結果を基に撮像
素子への露光量を制御する露出制御手段とを有したこと
を特徴とする電子スチルカメラ。
1. A subject image is formed by an optical system on a captured image of an image sensor having both a photoelectric conversion function and a charge transfer function, and a signal corresponding to each pixel on the imaging surface is generated and output. an imaging means, a photometry means including a photoelectric conversion element that sequentially outputs a detection output according to the brightness of the subject, and a brightness distribution detection means that detects the brightness distribution of the subject from the output of the photometry means and the output of the imaging means. , comprising means for fuzzy inferring an exposure value based on the output of the photometric means and the output of the brightness distribution detecting means, and an exposure control means for controlling the amount of exposure to the image sensor based on the result of this fuzzy inference. An electronic still camera characterized by:
【請求項2】  撮像手段の出力のうち特定の画素に対
応した信号の出力と測光手段の出力により被写体の輝度
分布を検出する輝度分布検出手段を有したことを特徴と
する請求項1に記載の電子スチルカメラ。
2. The camera according to claim 1, further comprising brightness distribution detection means for detecting the brightness distribution of the subject based on the output of a signal corresponding to a specific pixel among the outputs of the imaging means and the output of the photometry means. electronic still camera.
【請求項3】  光電変換素子の測光分布に比べ撮像素
子の測光分布の方がより中央重点になるよう構成された
ことを特徴とする請求項1に記載の電子スチルカメラ。
3. The electronic still camera according to claim 1, wherein the photometric distribution of the image sensor is more center-weighted than the photometric distribution of the photoelectric conversion element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100455159B1 (en) * 2002-09-26 2004-11-06 엘지전자 주식회사 Real time image quality control apparatus and method for camera sensor in mobile terminal

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