JPH0738801A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子スチルカメラやカメラ一体型ＶＴＲなど
の撮像装置において、撮像時に、露出の適否を簡単に確
認する。 【構成】 光学系１０と、撮像系２０とを備え、この撮
像系の撮像素子２１からの映像信号を記録媒体に記録す
るようにする撮像装置である。撮像素子２１からの映像
信号の所定区間における輝度レベルの分布状況を算出す
るヒストグラム計算回路４０と、算出された輝度レベル
の分布状況をグラフ化して表示する表示手段６０とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、磁気テープや半導体
メモリなどの記録媒体に撮影した映像信号を記録するよ
うにする撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２次元ＣＣＤ型イメージセンサのような
固体撮像素子から得られる情報を電気的に処理して、磁
気フロッピーディスクや固体メモリなどに静止画として
記録するようにした電子スチルカメラが知られている。

【０００３】電子スチルカメラでは、基本的に、銀塩フ
ィルムを使用する写真カメラと同様の絞りとシャッタと
が用いられ、撮像光の光量に基づき、絞りとシャッタと
を自動調整する自動露出機構（ＡＥあるいはプログラム
ＡＥ）によって、適正な露出が行なわれるようになって
いる（例えば、テレビジョン学会誌第３９巻第９号など
参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、放送局など
のスタジオ内でのビデオカメラによる撮像の場合、カメ
ラからのビデオ出力信号（いわゆるＥＥ画）を波形モニ
タ上で観察することにより、カメラ露出が適正か否かを
容易に確認することができる。

【０００５】しかしながら、ビデオカメラによる屋外で
の撮像の場合には、波形モニタを手軽に使用することが
できず、撮像時に、露出の適否を容易に確認することは
できない。

【０００６】また、前述のような電子スチルカメラで
は、ビデオ出力信号を導出できないものがあり、このよ
うな場合、波形モニタを使用することができない。そし
て、この種のカメラでは、前述の自動露出機構を使用す
るとしても、露出の適否は撮影後に確認することになる
ので、不具合な露出のスチル画像が得られてしまうのを
避けることができなかった。

【０００７】また、撮像素子のダイナミックレンジ、即
ち、露光許容範囲（ラチチュード）は銀塩フィルムに比
べて狭く、補正も困難であるため、自動露出調整を行な
っても、ＡＥのパターンから外れた被写体では、必ずし
も適正露出が得られない場合がある。

【０００８】この場合、露出の過不足により、被写体の
ハイライト部ないしシャドウ部のディテールが再現され
ない、いわゆる、白ツブレないし黒ツブレが生じて、再
生画像の品位が劣化するという問題があった。

【０００９】この発明の目的は、撮像時に、露出の適否
を簡単に確認することができる撮像装置を提供するとこ
ろにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、第１のこの発明による撮像装置は、後述の実施例の
参照符号を対応させると、光学系１０と、撮像系２０と
を備え、この撮像系の撮像素子２１からの映像信号を記
録媒体に記録するようにする撮像装置において、撮像素
子２１からの映像信号の所定区間における輝度レベルの
分布状況を算出する算出手段４０と、この算出手段４０
により算出された輝度レベルの分布状況を表示する表示
手段６０あるいは２６とを設けたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成のこの発明においては、露出の適否
の判別に有効な、撮像画像の輝度レベルの分布状況が表
示手段に表示される。よって、ユーザは、この表示手段
の輝度レベルの分布状況から、白ツブレや黒ツブレの状
況を把握することができ、露出の適否を判別することが
できる。

【００１２】

【実施例】以下、図１〜図４を参照しながら、この発明
による撮像装置を電子スチルカメラに適用した場合の実
施例について説明する。

【００１３】この発明の一実施例の全体の構成を図１に
示し、その要部の構成を図２及び図３にそれぞれ示す。
図１において、１０は光学系、２０は撮像系、３０はシ
ステム制御回路（マイクロコンピュータ）である。

【００１４】光学系１０は、レンズ１１、絞り機構１
２、光学シャッタ１３を備え、絞り機構１２、光学シャ
ッタ１３は、それぞれモータとして表わされる制御機構
１４、１５を伴い、レンズ１１を通ってくる撮像光の露
光量が制御される。

【００１５】撮像系２０には、ＣＣＤ固体撮像素子２１
が搭載される。この撮像素子２１の出力は、アナログ信
号処理回路２２に供給されて所定の信号処理が施され、
Ａ／Ｄ変換器２３において、例えば１画素サンプルが８
ビットのデジタル信号に変換されて、デジタル信号処理
回路２４に供給される。そして、このデジタル信号処理
回路２４からの１画面分のデジタル映像信号（輝度信号
Ｓdy、色信号Ｓdc）がフレームメモリ２５に格納され
る。

【００１６】そして、フレームメモリ２５から読み出さ
れたデジタル映像信号Ｓ25が、記録媒体、この例では半
導体メモリ１に記録される。

【００１７】なお、この半導体メモリ１に記録された静
止画は、図示は省略するが、スチルビデオプレーヤによ
り電子的に再生され、あるいはスチルビデオプリンタに
よりハードコピーとして再生される。

【００１８】システム制御回路３０には、絞り機構１２
の絞り値とシャッタ１３のスピードとを設定する露出設
定キー３１と、シャッタリリースキー３２とが接続され
る。そして、システム制御回路３０からは、絞り制御機
構１４、光学シャッタ制御機構１５に露出制御信号Ｓex
がそれぞれ供給されると共に、フレームメモリ２５に読
出制御信号Ｓrdが供給される。

【００１９】この実施例では、更に、ヒストグラム計算
回路４０、表示回路５０と、液晶表示装置６０とが設け
られる。ヒストグラム計算回路４０には、信号処理回路
２４からのデジタル映像信号のうちのデジタル輝度信号
Ｓdyが供給される。このヒストグラム計算回路２４で
は、１画面分の画像のある一定区間、例えば１フレーム
あるいはその特定の一部の区間について、各画素の輝度
レベルの分布状況が算出される。

【００２０】すなわち、８ビットの画素データの場合に
は、そのデジタルレベルは、「０」から「２５５」まで
のいずれかになるので、その２５６段階の各レベルにな
る画素が何個づつ存在するかを算出する。

【００２１】図２は、このヒストグラム計算回路４０の
一実施例である。すなわち、この例では、ヒストグラム
計算回路４０は、デコーダ４１と、複数のカウンタ４２
ａ〜４２ｎとから構成される。８ビットの画素データの
場合で、２５６段階の各レベルになる画素が何個づつ存
在するかを算出する場合には、カウンタの数は２５６と
なり、カウンタ４２ａではレベル「０」の画素データを
カウントし、カウンタ４２ｂではレベル「１」の画素デ
ータをカウントし、……、カウンタ４２ｎではレベル
「２５５」の画素データをカウントする。

【００２２】また、例えば、１６段階の棒グラフとする
ヒストグラムで、輝度レベルの分布状況を表示する場合
には、デコーダ４１において、信号処理回路２４からの
デジタル輝度信号Ｓdyの下位４ビットが切り捨てられる
と共に、カウンタ４２ａ〜４２ｎの数が１６個とされ
る。

【００２３】このヒストグラム計算回路４０のカウンタ
４２ａ〜４２ｎのカウント値出力は、表示回路５０に供
給される。そして、この表示回路５０は、各カウンタの
カウント値を、棒グラフとして液晶表示装置６０に表示
する。

【００２４】次に、図３をも参照しながら、図１の実施
例のヒストグラム表示動作について説明する。この例の
場合、２段式のシャッタリリースキー３２が１段だけ押
し下げられた測光状態では、システム制御回路３０から
の制御信号により、光学シャッタ１３が適宜に開閉され
ると共に、絞り機構１２がＡＥ制御に応じた適当な絞り
値に設定されて、撮像素子２１に対して所定の露出が行
なわれると共に、フレームメモリ２５からの読み出しが
禁止される。

【００２５】ヒストグラム計算回路４０では、映像信号
のフレーム期間の開始時に、各カウンタ４２ａ〜４２ｎ
がクリアされ、そのフレーム区間あるいはそのフレーム
区間のうちの一定区間、映像信号が１画素ずつデコーダ
４１に入力される。この例では１フレーム区間の全画素
がデコーダ４１に入力される。そして、その区間の各画
素の輝度レベルに応じて、デコーダ４１の特定の出力端
子が選択され、この端子からの出力が対応するカウンタ
４２ｉに供給されて、カウンタ４２ｉ（ｉ＝ａ〜ｎ）の
値が＋１される。

【００２６】そして、１フレーム期間中、上述のような
動作が繰り返されて、その１フレーム期間が終わると、
カウンタ４２ａ〜４２ｎのカウント値が表示回路５０に
転送される。

【００２７】表示回路５０においては、各カウンタ４２
ａ〜４２ｎのカウント値を読み取り、このカウント値
を、棒グラフ表示の形式で表示用メモリにデータを書き
込み、図３に示すような棒グラフとして液晶表示素子６
０に表示する。

【００２８】露出が適正な場合は、デジタル輝度信号Ｓ
dyのレベルが「０」及びその近傍や、「２５５」及びそ
の近傍となるような画素の数は少ないので、図３Ａに示
すように、両端の棒の長さは短くなる。

【００２９】一方、露出が過不足の場合で、白ツブレな
いし黒ツブレが生じている場合には、図３Ｂ、Ｃに示す
ように、レベル「２５５」及びその近傍、また、レベル
「０」及びその近傍のレベルにそれぞれ対応する棒グラ
フ部分が著しく長くなる。

【００３０】撮影者は、液晶表示素子６０上の棒グラフ
の形状を観察することにより、撮像画像の画面の明るさ
についての状況を容易に把握することができ、露出の適
否を容易に判別することができる。したがって、撮影者
は、必要に応じて、適正露出となるように、マニュアル
で補正することができる。

【００３１】また、図１で、破線で示すように、ヒスト
グラム計算回路４０の出力信号を、光量検出信号とし
て、マイクロコンピュータ３０に供給することにより、
絞り機構１２を自動的に補正するようにしてもよい。す
なわち、例えば、レベル「０」やレベル「２５５」の画
素がなくなる、あるいは微小になるように、露出を補正
するようにしてもよい。

【００３２】なお、図１の実施例では、輝度のヒストグ
ラムを液晶表示素子６０上に表示するようにしたが、複
数列に配設した発光ダイオードを用いて、図３に示すよ
うな、輝度のヒストグラムを表示するようにしてもよ
い。

【００３３】次に、図４〜図７を参照しながら、この発
明による撮像装置をビデオカメラに適用した他の実施例
について説明する。この発明の他の実施例の全体の構成
を図４に示し、その要部の構成を図５に示す。この両図
において、前出図１に対応する部分には同一の符号を付
して重複説明を省略する。

【００３４】図４の実施例では、ヒストグラム計算回路
４０に加えて、表示信号形成回路５０Ａと、マトリクス
回路７０とが設けられる。また、２６は電子ビューファ
インダであって、例えば、液晶表示素子で構成される。

【００３５】この例においては、ヒストグラム計算回路
４０で算出された、例えば１フレーム区間の画素の輝度
レベルの分布状況から、表示信号形成回路５０Ａにおい
て、表示画面において折線グラフと表示される表示信号
Ｓhgが形成される。この表示信号Ｓhgとデジタル輝度信
号Ｓdyとが、マトリクス回路７０に供給されて、いずれ
か一方の選択的に取り出され、あるいは適宜混合され
て、いわゆるスーパーインポーズされる。このスーパー
インポーズのためのキー信号Ｓkyも形成回路５０Ａにお
いて形成され、制御信号として、マトリクス回路７０に
供給される。

【００３６】このマトリクス回路７０の出力は、Ｄ／Ａ
変換器２７によりアナログ映像信号に変換され、ビュー
ファインダ２６に供給される。このビューファインダ２
６上には、後述の図７に示すように、映像と折線グラフ
とが重畳表示される。

【００３７】この実施例では、ヒストグラム計算回路４
０のカウンタ４２ａ〜４２ｎ（図２参照）の数が例え
ば、２５６個とされて、信号処理回路２４からの８ビッ
トのデジタル輝度信号Ｓdyが、下位ビットの切捨なしに
処理される。

【００３８】また、表示信号形成回路５０Ａは、図５に
示すように、ＣＰＵ５１及び表示制御回路５２と、１対
のＶＲＡＭ５３、５４とから構成される。その余の構成
は前出図１の例と同様である。

【００３９】次に、図６及び図７をも参照しながら、ヒ
ストグラム表示動作について説明する。露出設定のため
の測光状態では、システム制御回路３０からの制御信号
によって、撮像素子２１に対して所定の露出が行なわれ
ると共に、フレームメモリ２５からの読み出しが禁止さ
れる。

【００４０】ヒストグラム計算回路４０では、前述と同
様にして、映像信号のフレーム区間において、１画面分
の各画素の輝度レベルの分布度数がカウンタ４２ａ〜４
２ｎにより計数されて、そのカウント値が表示信号形成
回路５０Ａに転送される。

【００４１】表示信号形成回路５０Ａにおいては、ＣＰ
Ｕ５１が、各カウンタ４２ａ〜４２ｎのカウント値を読
み取り、このカウント値から折線グラフ表示の形式の表
示信号Ｓhgを形成し、この表示信号Ｓhgを表示制御回路
５２を通じてＶＲＡＭ５３に書き込む。表示制御回路５
２は、ＶＲＡＭ５３からこの表示信号Ｓhgを読み出して
マトリクス回路７０に供給すると共に、重畳表示のため
のキー信号Ｓkyを形成して、この信号Ｓkyをマトリクス
回路７０に供給する。

【００４２】マトリクス回路７０においては、キー信号
Ｓkyに制御されて、信号処理回路２４からのデジタル輝
度信号Ｓdyと、表示信号形成回路５０Ａからの表示信号
Ｓhgとが、適宜に切り換え、混合されてスーパーインポ
ーズされる。

【００４３】したがって、電子ビューファインダ２６の
画面２６Ｄ上には、図７に示すように、被写体の映像Ｐ
Ｓと、ヒストグラムの折線グラフＨＳとが、重畳して表
示される。このため、撮影者は、撮影のための構図と露
出の適否とを同時に確認することができる。

【００４４】露出が適正な場合は、デジタル輝度信号Ｓ
dyのレベルが「０」や「２５５」となるような画素の数
は少ないので、図６Ａに示すように、両端部の値は小さ
くなる。

【００４５】一方、露出が過不足の場合は、白ツブレな
いし黒ツブレが生じて、図６Ｂ、Ｃに示すように、「２
５５」ないし「０」のレベルにそれぞれ対応する、一端
部ないし他端部にピークが生ずる。

【００４６】したがって、撮影者は、ビューファインダ
２６上の折線グラフの形状を観察することにより、露出
の適否を容易に判別することができ、必要に応じて、適
正露出となるように、マニュアルで補正することができ
る。

【００４７】また、この例においても、図において、破
線で示すように、ヒストグラム計算回路４０の出力信号
を、光量検出信号として、マイクロコンピュータ３０に
供給することにより、絞り機構１２を自動的に補正する
ようにしてもよい。

【００４８】また、図４の例では、モノクロームの電子
ビューファインダを用いたが、カラー電子ビューファイ
ンダを用い、ヒストグラムとしての折れ線グラフを、特
定の色で撮像画像に重畳して表示するようにしてもよ
い。

【００４９】また、上述の実施例では、この発明を電子
ビューファインダを備えた電子スチルカメラに適用した
が、記録媒体が磁気テープであって、この磁気テープ上
に、回転ヘッドにより上記映像信号を斜めトラックとし
て記録するカメラ一体型ＶＴＲにおいても、この発明を
適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、撮像画像のうちのある一定の区間について、画素の
輝度レベルのヒストグラムを計算し、そのヒストグラム
を棒グラフとして表示し、あるいは電子ビューファイン
ダに撮像画像に重畳して表示して、撮像画像についての
輝度レベルの分布状況をグラフ化して表示するようにし
たので、撮像時に、露出の適否を簡単に確認することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による撮像装置の一実施例の構成を示
すブロック図である。

【図２】この発明の一実施例の要部の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】この発明の一実施例の動作を説明するための図
である。

【図４】この発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図５】この発明の他の実施例の一部の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】この発明の他の実施例の動作を説明するための
図である。

【図７】この発明の他の実施例の動作を説明するための
図である。

【符号の説明】

１０ 光学系 １２ 絞り ２０ 撮像系 ２１ 撮像素子 ２６ 電子ビューファインダ ４０ ヒストグラム計算回路 ５０ 表示回路 ５０Ａ 表示信号形成回路 ６０ 液晶表示素子 ７０ マトリクス回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系と、撮像系とを備え、この撮像系
   の撮像素子からの映像信号を記録媒体に記録するように
   する撮像装置において、 上記撮像素子からの映像信号の所定区間における輝度レ
   ベルの分布状況を算出する算出手段と、 この算出手段により算出された上記輝度レベルの分布状
   況を表示する表示手段とを設けたことを特徴とする撮像
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の撮像装置において、 上記撮像系の撮像素子からの映像信号を表示するように
   する映像表示素子が設けられると共に、 上記撮像素子からの映像信号の所定区間における輝度レ
   ベルの分布状況を算出する算出手段により算出された上
   記輝度レベルの分布状況を、上記撮像系の撮像素子から
   の映像信号に重畳して上記映像表示素子に表示する表示
   制御手段とを設けたことを特徴とする撮像装置。
3. 【請求項３】 上記輝度レベルの分布状況に応じて、上
   記光学系の絞りを調整するようにした請求項１または請
   求項２に記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 少なくとも１画面分の映像信号を記憶す
   るメモリが設けられ、上記記録媒体には、上記メモリに
   記憶された１フィールドあるいは１フレームの映像信号
   からなる静止画が、操作入力に応じて記録される請求項
   １または請求項２に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 上記記録媒体が磁気テープであって、こ
   の磁気テープ上に、回転ヘッドにより上記映像信号を斜
   めトラックとして記録する請求項１または請求項２に記
   載の撮像装置。