JPH02170781A

JPH02170781A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH02170781A
Application number: JP63323710A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Tamada; 玉田　一聖
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-02

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、更に詳しくはガンマ補正曲線を任意
に選択して多様な撮影を行いを行い得るようした撮像装
置に関する。

［従来の技術］近年、撮像装置を含む映像機器の普及が進み、一般大衆
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、−酸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、暗部全体が暗くなる現
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露
出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。

そこで本発明者は、露出補正の自動選択を検討し、自動
選択化を可能にした。

しかし、撮影状況は一様ではなく、撮影画像に対する個
人の感覚差もあるから、常に自動選択が最適とは限らな
い。

更に、必ずしも適正露出にせず、わざと露出値をずらし
て変わった印象の撮影を行いたい場合があるが、露出補
正量が固定されていると、このような多様な撮影を行う
ことができない。

換言すれば、単に露出補正曲線の自動選択を行うのみで
は、撮影者の好みや撮影対象に合わせた多様な撮影を行
いにくく、付加価値の向上が望まれていたものである。

本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、その
目的は撮影状況を撮影者が判別して所望のガンマ補正を
行うことにより、多様な撮影を行い得るようにした撮像
装置を提供することにある。

口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、ガンマ補正
曲線の設定、選択等を任意に行ない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、撮影状況を
判別して例えば手動にてガンマ補正曲線の設定や選択を
行うことができ、撮影状況、画像表現等を勘案して撮影
画像を所望の露出になすことができる。

従って、撮影者の感覚に対応して多様な撮影を行うこと
ができ、撮像装置の多機能化と付加価値の向上とを図る
ことができる。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。

尚、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特性図で
ある。

本実施例の特徴は、ガンマ補正曲線の選択可能なガンマ
補正回路及びガンマ補正切り換え回路を設けたことにあ
るが、説明の便宜のため撮像装置全体の構成及び作用に
ついて先ず説明し、次いでガンマ補正の選択作用につい
て説明する。

第１図に示した撮像用光学系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
、ハーフミラ−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。

尚、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
。

又、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（緑）、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−Ｙ、Ｂ−Ｙを得る。

カラーエンコーダ２５は、綜合カラー映像信号（ＮＴＳ
Ｃ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Ｐ１、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ｖｂは、ＡＥ測光部１
６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
それぞれＰｂｌ　、Ｐｂ２　、Ｐｂ３　、Ｐｂ４とする
。そして、例えばＰ　ｂ４　／Ｐ　ｂｌの値から逆光、
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が人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１８Ｖ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。尚、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、ハ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３Ｎ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ｒ＝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
Ｓｄ、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ｄＳｅ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ａ
、ｂ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。

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。

次ぎに、ガンマ補正切り換え回路４１について説明する
。

ガンマ補正切り換え回路４１は、ノブ４２の操作により
ガンマ補正曲線の自動選択、標準選択（ガンマ補正曲線
Ｃの選択）、更に手動によるガンマ補正曲線の任意な選
択を行い得るように構成されている。

ノブ４２の位置設定に合わせて前記各選択を行う制御信
号Ｖｅが発生し、該制御信号Ｖｅはカメラ制御部３１に
供給される。

即ち、ノブ４２がＡｕｔｏに設定された場合は、ガンマ
補正切り換え回路４１からカメラ制御部３１に対し前記
自動選択を行わせるための制御信号Ｖｅが供給される。

この結果、カメラ制御部３１及びガンマ補正回路２３は
、ＡＥ測光部１６から供給される制御信号Ｖｃに基づい
て既述の如きガンマ補正、換言すればガンマ補正曲線の
自動選択を行う。

一方、ノブ４２が「固定」として例示した標準ガンマ補
正位置（ｒ＝０．４５）、に設定された場合は、制御信
号Ｖｅによって前記自動選択動作は停止される。そして
、カメラ制御部３１は制御信号Ｖｅに基づいてガンマ補
正回路２３を制御し、ガンマ補正曲線Ｃを選択する。

この場合、ＡＥ測光部１６から得られる制御信号Ｖｃの
如何に係わりなく、ガンマ補正曲線Ｃに対応したガンマ
補正が行われる。

ところで、撮影者が例えば空に浮かぶ雲の印象を強く表
現したい、といった場合は、ガンマ補正曲線を自動選択
していたのでは前記表現に限界がある。又、ガンマ補正
が０．４５に固定されていても前記表現に限界がある。

そこで、本実施例ではノブ４２を操作して所望のガンマ
補正曲線を手動にて選択し得るように構成した。

即ち、前記のように雲を強く印象付けたい場合は、その
一方法として高輝度側を表現しゃすいガンマ補正曲線ａ
、ｂを選択することが挙げられる。

この場合、自動選択ではガンマ補正曲線ａ、　ｂが選択
されるとは限らないので、ノブ４２を「大」として示し
た位置に操作し、ガンマ補正曲線ａ、ｂを手動にて任意
に選択する。制御信号Ｖｅは、ガンマ補正曲線ａ又はｂ
を選択する信号としてカメラ制御部３１に供給され、カ
メラ制御部３１はガンマ補正回路２３を制御してガンマ
補正曲線ａ又はｂを選択する。

前記のように手動によってガンマ補正曲線が選択される
と、制御信号Ｖｃの如何に係わらず選択されたガンマ補
正曲線に基づいたガンマ補正が行われ、前記所望の撮影
を行い得る。

前記撮影例に対し、例えば日陰の部分を強調すると同時
に、ハイライト部分をとばさない撮影を行いたい場合が
ある。このような撮影を行う一方法として、ガンマ補正
曲線をγ＝０．４５以下に設定することが挙げられる。

自動選択ではガンマ補正曲線ｃ、ｄが選択されるとは限
らないので、ノブ４２を「小」として示した位置に操作
し、ガンマ補正曲線ｃ、ｄを手動にて任意に選択する。

制御信号Ｖｅは、ガンマ補正曲線Ｃ又はｄを選択する信
号としてカメラ制御部３１に供給され、カメラ制御部３
１はガンマ補正回路２３を制御してガンマ補正曲線Ｃ１
又はｄを選択する。

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Ｃ′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ｄＳｅが選択された場合の入力
対出力の関係はｄ′、ｅ′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のａＳｂが選択された場合
の人力対出力の関係は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Ｃ′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。

唄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Ｐ　ｂｌ＋　Ｐ　ｂ２−　Ｐ　ｂ４、Ｐｂｌ＋Ｐｂ２
＋　Ｐ　ｂ３−　Ｐ　ｂ４、更にＰｂ２−Ｐｂ４、Ｐｂ
３−Ｐｂ４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合、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、前記実施例では、複数のガンマ補正曲線を設けて
自動的に、又は手動により選択するように構成したが、
該構成に限定されるものではない。

例えば、通常ではガンマ補正曲線Ｃを形成し、制御信号
Ｖｃ、Ｖｅに対応して他のガンマ補正曲線に特性変化す
るように構成してもよい。

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、ガン
マ補正切り換え回路を設けることにより、被写体の撮影
データ、又は撮影者の意志によって任意のガンマ補正曲
線の選択および設定を行い得るように構成した。

依って、撮影者は被写体に合わせて、或は特に強調した
い撮影部分に合わせてガンマ補正曲線を任意に選択する
ことができ、画像表現の多様な撮影を行うことができる
。

又、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。

従って、ガンマ補正曲線の選択が自動、又は固定の場合
に比較して撮像装置が多機能化されることになり、撮影
装置の使い勝手が良好になる上に付加価値がより一層向
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特性図である。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４１：ガンマ補正切り換え回路４２；ノブＶａ：カラー映像信号 ■ｂ：測光信号Ｖｃ、Ｖｅ：制御信号Ａ：主被写体第　　２図

Claims

【特許請求の範囲】所望のガンマ補正曲線を任意に設定、又は選択し得るよ
うに構成したガンマ補正回路と、前記ガンマ補正回路に作用し、所望のガンマ補正曲線の
設定、又は選択を少なくとも手動にて行ない得るように
構成したガンマ補正切り換え回路とを備えた撮像装置。