JPH02170779A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子カメラ、ＶＴＲ用カメラ等の撮像装置に
関するものであり、更に詳しくは逆光等の異常光のもと
であっても良好な撮影を行い得るようにするための回路
技術に関する。

［従来の技術］ 近年、撮像装置を含む映像機器の普及が進み、−ｍ大衆
が電子カメラやＶＴＲ用カメラを用いて撮影を行うよう
になってきた。

しかし、一部のマニアを除き一般のユーザーは、特別の
撮影技術を有していないのが普通であり、撮影条件も千
差万別である。

このような背景を考慮すれば、撮影装置について、一般
ユーザーが常に良好な撮影を行い得るような工夫を施し
ておくことが望ましい。

例えば、主被写体である人物を撮影する場合、その背景
に太陽があると、逆光により人物が暗く撮影されてしま
う。

一方、ステージ上でスポットライトを浴びている人物等
、主被写体に強いライトが当たっている状況では、当業
者間でいうハイライトと呼ばれる現象が発生し、主被写
体の背面が暗くなった状態で撮影されてしまう。

そこで、従来は撮影装置に露出補正回路を設け、前記の
ような異常光のもとであっても主要被写体に合わせて露
出補正、即ち逆光時にはプラス側に、ハイライト時には
マイナス側に露出補正し、適正露出値にて撮影を行い得
るようにしていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の撮影装置は、露出補正回路を備えてはい
るものの、露出補正量が固定されていた。

このため、輝度差の大きいシーン、言い換えれば主被写
体の明るさと背景の明るさとの差が大きい場合、更に主
被写体が輝度分布内で偏っている場合、例えば暗部もし
くは明るい部分に主被写体が在る場合において、露出補
正により主被写体を適正露出値に設定すると、画面全体
が明るくなるため明るい部分が全体に白くなる現象、い
わゆるとんだ状態になる一方で、暗部全体が黒くなる現
象、いわゆるつぶれた状態になってしまう。

また、撮像装置において前記撮影状況を自動判別してガ
ンマ補正量を変更することができないので、折角のシャ
ッターチャンスに前記のような撮影ミスを犯してしまう
ことがあった。

本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、その
目的は撮影状況を自動判別してガンマ補正を行うことに
より、良好な撮影を行い得るようにした撮影装置を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成するために本発明は、被写体を複
数エリアに分割した状態で各エリアの撮影データ、例え
ば輝度に対応したデータを画像となる撮影データ、又は
測光データに基づいて得るとともに、該撮影データに基
づき撮影像に関するガンマ補正の要、不要、更に補正程
度を判別し、かつ複数のガンマ補正曲線から前記判別に
対応してガンマ曲線を選択することにより、前記被写体
を最適露出値にて撮影し得るように構成したものである
。

［作用］ このような構成を有する本発明にあっては、被写体の撮
影データに基づいて最適露出値を設定するガンマ補正曲
線が自動的に選択される。

依って、逆光等の異常光のもとであっても、常に良好な
撮影を行うことができる。

また、前記ガンマ補正曲線の選択は自動的に行われるの
で、撮影装置の使い勝手が向上する、等の優れた効果を
奏する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

なお、第１図は本発明を適用した電子スチルカメラの一
例を示す回路図であり、第２図は被写体の撮影状況を示
す説明図、第３図は被写体の多分割化を示す説明図、第
４図はガンマ補正曲線および再生時のガンマ補正の特性
図である。

先ず、撮像用光学系１について説明すると、オートフォ
ーカス用レンズ２、絞り機構３、集光レンズ４、ハーフ
ミ５−５、光学ローパスフィルタ６からなり、該光学系
１は固体撮像素子等のイメージセンサ−７上に被写体像
を光学的に結像する。

なお、イメージセンサ−７の前面、即ち被写体像の結像
面には、光学的色フィルタ（図示せず）が設けられてい
る。

また、測光用光学系１１はレンズ１２．１３、更にハー
フミラ−１４からなり、撮影中の画像をモニターすると
ともに、受光素子１５上に測光データとなる被写体像を
結像する。

次ぎに信号処理系について説明すると、イメージセンサ
−７は光電変換作用により被写体像の輝度及び色彩に対
応したカラー映像信号Ｖａを発生する。該映像信号Ｖａ
は微小な電圧レベルでり、プリアンプ２１によって所望
電圧レベルに増幅される。

色分離回路２２は、Ｒ（赤〉、Ｇ（Ｒ）、Ｂ（青）の色
信号を得るものである。色信号Ｒ，Ｇ、Ｂはガンマ補正
回路２３に供給されてガンマ補正されるのであるが、こ
のガンマ補正動作については、後に第２図以下の各図を
参照して詳述する。

マトリクス回路２４は、ガンマ補正された色信号Ｒ，Ｇ
、Ｂに基づいて所定の信号処理を行い、輝度信号Ｙ、色
差信号Ｒ−ＹＳＢ−Ｙを得る。

また、カラーエンコーダ２５は、綜合カラー映像信号（
ＮＴＳＣ方式のカラー映像信号）、更にＹ＋Ｓ、Ｒ−Ｙ
、Ｂ−Ｙ等の各種信号を得るものであり、これらは図示
を省略したデイスプレィ装置、或は記録回路等に供給さ
れ、所望の目的に供される。

次ぎに、測光系について説明すると、ハーフミラ−５に
よって反射した被写体像はレンズ１２を介してハーフミ
ラ−１４に映し出され、この被写体像はファインダーＦ
からレンズ１３を介してモニター映像として目視するこ
とができる。

また、ハーフミラ−１４を透過した被写体像の輝度は、
受光素子１５によって検出される。この受光素子１５は
、光電変換素子、例えばシリコンフォトセルの如き光電
変換効率の優れた素子によって構成されている。

そして、本実施例では被写体像の輝度に対応した測光信
号を得るだけでなく、被写体像を多分割化して光電変換
するように構成されている。即ち、１フレームの被写体
を複数エリアに分割し、分割した各エリアの輝度に対応
した測光信号を個別に得るように構成されている。

ここで、異常光の被写体例を第２図について説明すると
、主被写体である人物Ａの背面に太陽Ｂが位置している
ので、人物Ａの顔はもとより人物全体が陰になって暗く
なり、典型的な逆光状態となっている。

一方、受光素子１５について、第３図に示すように例え
ば４分割したエリアＰｉ　、Ｐ２　、Ｐ３、Ｐ４を構成
しておくと、第２図に示した被写体を撮影する場合、点
線で示したようにエリアＰ１に主被写体である人物Ａが
位置し、明るい背景部分がエリアＰ２　、Ｐ３　、Ｐ４
に位置するようになる。

このような逆光状態、換言すれば異常光の条件下では、
主被写体である人物Ａの位置に相当するエリアＰ１の輝
度は低レベルであり、その外周囲に分割形成されたエリ
アＰ２〜Ｐ４の輝度は高レベルである。

従って、受光素子１５の各エリアＰ１〜Ｐ４から、各エ
リアの輝度の差に対応したレベル差の測光信号ｖｂが得
られることになる。このようにして得られた測光信号ｖ
ｂは、ＡＥ測光部１６に供給されるのであるが、ＡＥ測
光部１６は下記のような注目すべき作用を行うものであ
る。

即ち、各エリアＰ１〜Ｐ４から得られる測光信号ｖｂを
夫々Ｐｂｌ　、Ｐｂ２　、Ｐｂ３　、Ｐｂ４とする。そ
して、例えばＰｂ４／Ｐｂ１Ｏ値から逆光、及びハイラ
イトを判別するための基準値ｋを求める。該基準値ｋを
設定する演算は、各エリアの測光信号Ｐｂｌ〜Ｐｂ４が
入力されることにより自動的に行われる。

前記演算によりｋを求め、この演算に続いて例えばＰｂ
ｌ　−Ｐｂ４＜　ｋ　ノ演算を行い、ｋがＩＥＶ以上に
なったとき逆光と判別し、かつガンマ補正量を制御する
制御信号Ｖｃをカメラ制御回路３１に供給する。なお、
測光回路１６は前記以外に、多種の演算を行い得るよう
に構成してよく、他の演算例については後述するもので
ある。

一方、判別値ｋを演算した結果、ノ１イライトと判別さ
れた場合は、この演算に続いて例えばＰｂ１−Ｐｂ４＞
ｋの演算を行い、ｋが２８ｖ以上になったときハイライ
トと判別し、かつガンマ補正量を制御する制御信号Ｖｃ
をカメラ制御回路３１に供給する。

従って、前記制御信号Ｖｃは、前記一連の演算によって
逆光とハイライトを判別し、かつガンマ補正量を制御す
る情報を有するものになる。

カメラ制御回路３１はマイクロプロセッサにて構成され
、前記制御信号Ｖｃに対応してガンマ補正回路２３を制
御するのであるが、ガンマ補正回路１６には第４図（Ａ
）に示すような多数のガンマ補正曲線が形成されている
。

即ち、通常のガンマ補正回路は、Ｃとして示したγ＝０
．４５のガンマ補正曲線によりガンマ補正を行うように
構成されている。しかし、本実施例におけるガンマ補正
回路１６はａ、ｂ、ｄ、ｅとして示すように多数のガン
マ補正曲線が形成され、これらのガンマ補正曲線はカメ
ラ制御部３１によって自動的に選択されるように構成さ
れている。

いま仮に、ＡＥ測光部１６が前記演算により逆光と判別
し、かつ逆光の度合に対応した制御信号Ｖｃをカメラ制
御部３１に供給したとする。

カメラ制御部３１は、制御信号Ｖｃに基づいてガンマ補
正回路２３を駆動し、逆光の度合に対応してガンマ補正
曲線ｄ、ｅを選択する。この結果、ガンマ補正回路２３
からガンマ補正されたＲ、Ｇ。

Ｂの色信号が得られ、次段のマトリクス回路２４に供給
されることになる。

また仮に、ＡＥ測光部１６が前記演算によりハイライト
と判別し、かつハイライトの度合に対応した制御信号Ｖ
ｃをカメラ制御部３１に供給したとする。

カメラ制御部３１は、制御信号Ｖｃに基づいてガンマ補
正回路２３を駆動し、ハイライトの度合に対応してガン
マ補正曲線ａＳｂを選択する。この結果、ガンマ補正回
路２３からガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号が得ら
れ、次段のマ）　ＩＪクス回路２４に供給される。

上述のガンマ補正を行うことにより、逆光で暗くなって
いた部分の輝度が明るく補正されるようになり、第２図
を例にすれば人物Ａの輝度が高められて非常に見やすい
映像になる。また、第２図で例示した場合とは逆に、人
物Ａがハイライトである場合は、その部分の輝度が暗く
補正されることになる。

なお、前記のように露出補正が行われた場合、再生時の
ガンマ特性図は第４図（Ｂ）に示すようになる。

即ち、ガンマ補正曲線Ｃが選択された場合は入力対出力
の関係はａ′に示すようにほぼ１：１になる。また、逆
光に対応してガンマ補正曲線ｄ。

ｅが選択された場合の入力対出力の関係はｄ／。

ａ′に示すようになり、ハイライトに対応してガンマ補
正曲線ａ、　　ｂが選択された場合の入力対出力の関係
はａ′、ｂ′に示すように変化する。

そして、露出補正にて全体をシフトさせた場合は、ａ′
として示すように、特性全体がシフトアップされる。

次ぎに、カメラ制御部３１に関連する他の制御系につい
て説明する。

カメラ制御部３１は、カメラの中枢機能を有しているも
のであり、前記ガンマ補正の制御以外に多種の制御を行
うように構成されている。レンズ３２、受光素子３３、
ＡＦ測距部３４は、オートフォーカスのための距離デー
タを得るものであって、主被写体までの距離を測定した
データＶｄをカメラ制御部３１に供給する。カメラ制御
部３１は、距離データＶｄに基づいてレンズ駆動部３５
に焦点合わせのための制御信号を供給する。

レンズ駆動部３５は、前記制御信号に対応してピニオン
及びラック等にて構成されたレンズ駆動機構３６を駆動
し、レンズ２を第１図で左右方向に移動せしめて自動焦
点調整を行う。

更にカメラ制御部３１は、絞り駆動部３７を駆動して絞
り機構３を制御し、最適露出制御を行う。

またカメラ制御部３１は、ＣＣＤ駆動部３８を駆動して
イメージセンサ７を制御し、所定の撮影動作を行わしめ
る等の多種多様な動作をなす。

以上に本発明の一実施例を説明したが、本発明は前記に
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、前記ＡＥ測光部１６における演算は、前記以外
にＰｂｌ　＋Ｐｂ２−Ｐｂ４　、Ｐｂｌ　＋Ｐｂ２　＋
Ｐｂ３−Ｐｂ４　、更にＰｂ２−Ｐｂ４　、Ｐｂ３−Ｐ
ｂ４と前記にとの比較演算を行い、前記のようにガンマ
補正を行う制御信号Ｖｃを得るように構成してよい。

また、前記実施例では測光信号ｖｂを得るために受光素
子１５が設けられているが、該受光素子１５を削除し、
イメージセンサ７から得られる映像信号に基づいて測光
信号ｖｂを得ることも可能である。この場合、例えば色
分離回路２２から得られる色信号Ｒ，Ｇ、Ｂについて第
３図について説明したように多分割しミそのデータを測
光部１６に供給する。

即ち、ガンマ補正曲線を選択するための制御信号Ｖｃは
、撮影画像となる撮影データから得ることができる。

この構成によれば、受光素子１５が不要になるので、単
に回路構成が簡単になるのみでなく、機械的構造を簡略
化し得る等の利点がある。

更に、ガンマ補正に関して下記の如き変形が可能である
。

即ち、前記のようにガンマ補正曲線を変える場台、ガン
マ曲線に合わせてホワイトバランスをとる必要がある。

従って、多数のガンマ補正曲線を備えた場合、カメラの
回路負荷が大になるが、ガンマ補正曲線数を削減しても
回路負荷を低減したいことがある。

ガンマ補正を必要とする状況は逆光時に多く、ハイライ
ト状況は少ないので、逆光時に前記ＡＥ測光部１６から
制御信号Ｖｃを得るように構成し前記ガンマ補正をなす
ように構成してもよい。該構成であっても、主被写体が
高輝度側、即ち前記実施例に従えばエリアＰ４等に相当
する位置に在ってもラチチュード内に入り、良好に撮影
し、かつ再生することができる。

なお、上述した実施例はアナログ電子スチルカメラへの
適用例を示したものであるが、本発明のは広い範囲にわ
たって利用することができる。

即ち、ディジタル電子スチルカメラのガンマ補正に利用
することができる。

ディジタル電子スチルカメラには、イメージセンサから
得られる映像信号を前処理回路にてガンマ補正等を施す
ように構成したものがあり、この前処理回路に好適であ
る。

更に、ビデオムービーとして知られているＶＴＲ用カメ
ラのガンマ補正回路に利用することができることはいう
までもない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の撮像装置によれば、被写
体の撮像データに基づいてガンマ補正量を演算し、該演
算結果により複数のガンマ補正曲線のうち−のガンマ補
正曲線を自動的に選択することにより、最適露出値にて
撮影を行うように構成したものである。

依って、逆光、ハイライト等の異常光のもとで撮影して
も、主被写体が暗くなったり、明るくなりすぎる等の撮
影ミスが低減され、常に良好な撮影を行うことができる
。

また、前記ガンマ補正曲線の選択は、全く自動的に行わ
れるので、撮影装置の使い勝手が向上し撮影装置の負荷
価値がより一層向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子スチルカメラの回
路図、 第２図は被写体の撮影状況を示す説明図、第３図は被写
体の多分割化を示す説明図、第４図はガンマ補正曲線お
よび再生時のガンマ補正の特性図である。 第　　２　　図 図中の符号 １＝撮影光学系 ７：イメージセンサ− １５：受光素子 １６：ＡＥ測光部 ２２：色分離回路 ２３：ガンマ補正回路 ２４：マトリクス回路 ２５：エンコーダ ３１：カメラ制御部 Ｖａ：カラー映像信号 Ｖｂ＝測光信号 Ａ：主被写体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被写体の撮影画像となる撮影データ、又は測光データの
   何れか一方について所望エリアに分割し、かつ分割され
   たデータのうち主被写体データと主被写体以外つデータ
   とに基づいて演算を行ない撮影状況を判別する測光手段
   と、 予め備えられた複数のガンマ補正曲線のうち前記判別に
   基づいて最適ガンマ補正曲線を選択し、少なくとも前記
   主被写体の撮影像を適正露出値になすガンマ補正手段と
   を備えた撮像装置。