特許 6046905 撮像装置、露出制御方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6046905

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】撮像装置、露出制御方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/235 20060101AFI20161212BHJP

   H04N 5/232 20060101ALI20161212BHJP

   G03B 7/093 20060101ALI20161212BHJP

   H04N 101/00 20060101ALN20161212BHJP

【ＦＩ】

   H04N5/235

   H04N5/232 Z

   G03B7/093

   H04N101:00

【請求項の数】19

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-84066(P2012-84066)

(22)【出願日】2012年4月2日

(65)【公開番号】特開2013-214878(P2013-214878A)

(43)【公開日】2013年10月17日

【審査請求日】2015年4月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】大澤 敏文

【審査官】 藤原 敬利

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２０３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０３９４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−２１７４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２２２１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１１６０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

Ｇ０３Ｂ ７／００ − ７／３０

Ｈ０４Ｎ １０１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮影対象の輝度分布に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮影対象の輝度分布に関する情報に基づき、当該撮影対象に対応する領域のうちの所定の領域に重みをおいた加重平均輝度を取得する加重平均手段と、
前記加重平均手段により取得された前記加重平均輝度を、合成用に複数の画像を取得する際の露出制御の基準値として決定する決定手段と、
を有し、
前記決定手段は、前記撮影対象に対応する領域を分割した複数の領域の各々につき得られた平均輝度のうちの、前記加重平均輝度よりも低い平均輝度と、前記加重平均輝度との差分に基づいて、前記基準値を変更することを特徴とする撮像装置。

【請求項2】

前記複数の領域の各々につき得られた平均輝度は、前記撮影対象の輝度分布を１次元に射影した輝度値であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記基準値の変更に用いられる、前記加重平均輝度よりも低い平均輝度は、前記複数の領域の各々につき得られた平均輝度のうちの最も低い平均輝度であることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記決定手段は、前記複数の領域の各々につき得られた平均輝度のうちの最も高い平均輝度に基づく値よりも、前記変更後の基準値の方が明るい輝度を示す場合に、当該変更後の基準値を露出制御に用いるものとして決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記決定手段は、前記最も高い平均輝度に基づく値よりも、前記変更後の基準値の方が暗い輝度を示す場合に、当該最も高い平均輝度に基づく値を露出制御の基準値とすることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記最も高い平均輝度に基づく値は、当該最も高い平均輝度から所定値を減算した値であって、
前記所定値は、前記最も高い平均輝度に基づく値を露出制御の基準値とした場合に、前記複数の画像のうちの最も小さい露出条件で得られる画像において、高輝度部の階調が残るように設定されることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記撮影対象が逆光シーンであるか否かを判断する判断手段を有し、
前記決定手段は、前記判断手段により前記撮影対象が逆光シーンであると判断された場合に、前記変更後の基準値を露出制御に用いるものとして決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記所定の領域は、前記撮影対象に対応する領域のうちの、主被写体に対応する領域であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記主被写体に対応する領域は、前記撮影対象に対応する領域の中央の領域、または前記撮影対象に対応する領域において被写体に合焦している領域であることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。

【請求項10】

撮影対象に対応する領域についての該撮影対象の輝度分布に関する情報を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記撮影対象の輝度分布に関する情報に基づき、前記撮影対象に対応する領域を分割した複数の分割領域について、注目領域の重み付けを他の分割領域の重み付けよりも大きくして重み付け演算を行い、第１の平均輝度値を算出する第１の算出手段と、
前記分割領域よりも広く、かつ前記撮影対象に対応する領域よりも狭い、複数の参照領域の各々について平均輝度値を算出する第２の算出手段と、
前記第１の算出手段により算出された前記第１の平均輝度値を、合成用に複数の画像を取得する際の露出制御の基準値として決定する決定手段と、を有し、
前記決定手段は、前記第２の算出手段により前記複数の参照領域の各々につき算出された平均輝度値のうちの、前記第１の平均輝度値よりも小さい第２の平均輝度値と、前記第１の平均輝度値との差分に基づいて、前記基準値を変更することを特徴とする撮像装置。

【請求項11】

前記第２の算出手段は、前記複数の分割領域の各々につき得られた平均輝度値を１次元に射影することで、前記複数の参照領域の各々について平均輝度値を算出することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。

【請求項12】

前記第２の平均輝度値は、前記複数の参照領域の各々につき得られた平均輝度値のうちの最も低い平均輝度値であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。

【請求項13】

前記決定手段は、前記複数の参照領域の各々につき得られた平均輝度値のうちの最も高い平均輝度値に基づく値よりも、前記変更後の基準値の方が高い場合に、当該変更後の基準値を露出制御に用いるものとして決定することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項14】

前記決定手段は、前記最も高い平均輝度値に基づく値よりも、前記変更後の基準値の方が低い場合に、前記最も高い平均輝度値に基づく値を露出制御の基準値とすることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。

【請求項15】

前記最も高い平均輝度値に基づく値は、当該最も高い平均輝度から所定値を減算した値であって、
前記所定値は、前記最も高い平均輝度に基づく値を露出制御の基準値とした場合に、前記複数の画像のうちの最も小さい露出条件で得られる画像において、高輝度部の階調が残るように設定されることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。

【請求項16】

前記撮影対象が逆光状態であるか否かを判断する判断手段を更に有し、
前記決定手段は、
前記判断手段により前記撮影対象が逆光状態であると判断された場合に、前記変更後の基準値を露出制御に用いるものとして決定し、
前記判断手段により前記撮影対象が逆光状態でないと判断された場合に、前記第２の平均輝度値を用いずに、前記第１の平均輝度値に基づいて前記基準値を決定する
ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項17】

撮影対象の輝度分布に関する情報を取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記撮影対象の輝度分布に関する情報に基づき、当該撮影対象に対応する領域のうちの所定の領域に重みをおいた加重平均輝度を取得する加重平均工程と、
前記加重平均工程において取得された前記加重平均輝度を、合成用に複数の画像を取得する際の露出制御の基準値として決定する決定工程と、を有し、
前記決定工程において、前記撮影対象に対応する領域を分割した複数の領域の各々につき得られた平均輝度のうちの、前記加重平均輝度よりも低い平均輝度と、前記加重平均輝度との差分に基づいて、前記基準値が変更されることを特徴とする露出制御方法。

【請求項18】

撮影対象に対応する領域についての該撮影対象の輝度分布に関する情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記撮影対象の輝度分布に関する情報に基づき、前記撮影対象に対応する領域を分割した複数の分割領域について、注目領域の重み付けを他の分割領域の重み付けよりも大きくして重み付け演算を行い、第１の平均輝度値を算出する第１の算出工程と、
前記分割領域よりも広く、かつ前記撮影対象に対応する領域よりも狭い、複数の参照領域の各々について平均輝度値を算出する第２の算出工程と、
前記第１の算出工程において算出された前記第１の平均輝度値を、合成用に複数の画像を取得する際の露出制御の基準値として決定する決定工程と、を有し、
前記決定工程において、前記第２の算出工程において前記複数の参照領域の各々につき算出された前記平均輝度値のうちの、前記第１の平均輝度値よりも小さい第２の平均輝度値と、前記第１の平均輝度値との差分に基づいて、前記基準値が変更されることを特徴とする露出制御方法。

【請求項19】

コンピュータを、請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の撮像装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置、露出制御方法、及びプログラムに関し、特に撮像装置における露出制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

デジタルカメラ等の撮像装置では、撮影環境（シーン）や被写体に合わせて決定した露出設定を用いて撮影が行われる。一般的には、撮像装置は主被写体の輝度値を基準として、適正露出を得るシャッタ速度、絞り値、撮影感度等の露出制御値を露出設定として決定する。

【0003】

露出設定が難しいシーンの１つに逆光シーンがある。逆光シーンでは、主被写体の輝度は低く、背景の輝度は高くなる。このとき、主被写体が適正露出となる露出設定が決定されて撮影された場合、暗部である主被写体は黒つぶれなく撮影されるが、背景については白飛びしてしまうことがある。このため、逆光シーンのように明部と暗部とが撮影範囲に存在するような撮影環境において、被写体が全体的に適正露出となる画像を出力可能な撮像装置もある。

【0004】

特許文献１には異なる感度の受光素子を備える撮像素子を用い、得られた露出の異なる２種類の画像を合成することで、明部及び暗部の双方を適正露出で撮影した画像を出力する技術が開示されている。また特許文献２には、露出量を異ならせた複数の画像を時分割で撮影して合成することで、階調表現を拡張した画像を出力する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４０５４２６３号公報

【特許文献2】特許第３３９５７７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した特許文献１や特許文献２のように、異なる露出設定の画像を合成して階調表現を拡張した画像を出力するためには、合成する各画像についての露出設定が適切に行われる必要がある。露出設定は、主被写体に対して適正となることが好ましく、例えば逆光シーンでは、暗部に存在する主被写体について適正露出となるように、露出量の高い高露出画像の露出設定が決定される。

【0007】

しかしながら、例えば撮影時の構図等によっては、主被写体が誤って認識されてしまい、決定された露出設定で得られた撮影結果が、本来主被写体として選択されるべき所望の被写体に対して適正露出とならないことがあった。例えば逆光シーンでは、暗部に存在する被写体のうち、本来の主被写体よりも明るい被写体が主被写体として認識されてしまった場合に決定される露出設定では、本来の主被写体が黒つぶれした画像が得られることがあった。

【0008】

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、逆光時に主被写体が好適な露出となる露出制御を行う撮像装置、露出制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前述の目的を達成するために、本発明の撮像装置は、以下の構成を備える。
撮影対象の輝度分布に関する情報を取得する取得手段と、取得手段により取得された撮影対象の輝度分布に関する情報に基づき、当該撮影対象に対応する領域のうちの所定の領域に重みをおいた加重平均輝度を取得する加重平均手段と、加重平均手段により取得された加重平均輝度を、合成用に複数の画像を取得する際の露出制御の基準値として決定する決定手段と、を有し、決定手段は、撮影対象に対応する領域を分割した複数の領域の各々につき得られた平均輝度のうちの、加重平均輝度よりも低い平均輝度と、加重平均輝度との差分に基づいて、基準値を変更することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

このような構成により本発明によれば、逆光時に主被写体が好適な露出となる露出制御を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の構成を示した図

【図2】本発明の実施形態に係る焦点検出センサ２０の構造を説明するための図

【図3】本発明の実施形態に係る測光センサ２６の構造を説明するための図

【図4】本発明の実施形態に係る測距エリアを説明するための図

【図5】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の機能構成を示した図

【図6】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００で実行される撮影処理を例示したフローチャート

【図7】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００で実行される露出設定決定処理（非逆光時）を例示したフローチャート

【図8】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００で実行される露出設定決定処理（逆光時）を例示したフローチャート

【図9】本発明の実施形態に係る射影輝度値の算出方法、及び重み付け値の分布を説明するための図

【図10】主被写体の選択に失敗した場合の問題を説明するための図

【図11】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００における逆光シーン用の撮影モードが設定されている際に出力する合成画像の合成方法を説明するための図

【図12】本発明の実施形態に係るブロック分割輝度値の算出方法を説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0012】

［実施形態］
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する一実施形態は、撮像装置の一例としての、逆光シーン用の撮影モードを予め備える、レンズ交換可能な所謂一眼レフタイプのデジタルカメラに、本発明を適用した例を説明する。しかし、本発明は、撮影対象が逆光シーンであることが検出可能な任意の機器に適用可能である。

【0013】

《デジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の構成》
図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の構成を示した図である。なお、図１のデジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の構成では、回路や光学部材駆動用のモータ等の部材は省略されている。

【0014】

〈デジタルカメラ１００の構成〉
図示されるように、交換レンズ２００を介してデジタルカメラ１００に入射した光は、メカニカルシャッタ１０及び光学ローパスフィルタ１１を介して、撮像素子１２に結像される。撮像素子１２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等であり、蓄積型光電変換素子が２次元に配置されて構成される。

【0015】

また光軸上にはメインミラー１３、第１反射ミラー１４が配置される。これらの光学部材は撮像素子１２に対して光学像を結像する場合は移動され、光軸上から除外される。

【0016】

メインミラー１３は半透過性の所謂ハーフミラーである。メインミラー１３により反射された光は、ピント板２１により拡散され、ペンタプリズム２２に入射する。ペンタプリズム２２は拡散されて入射された光束を反射させて光学ファインダである接眼レンズ２３及び撮影対象の輝度分布を測定する測光センサ２６に到達させる。

【0017】

測光センサ２６は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等であり、撮像素子１２と同様に蓄積型光電変換素子が２次元に配置されて構成される。本実施形態では測光センサ２６は、撮影対象に対応した２次元の領域を例えば図３に示されるような複数の領域に分割し、各領域に対応する被写体の輝度情報を出力することができる。測光センサ２６は、光電変換素子以外に、信号増幅回路や信号処理回路等を同一チップ上に集積回路として含む。なお、本実施形態では測光センサ２６の出力は、７×９＝６３の分割測光エリアＰＤ_１１乃至ＰＤ_７９についてなされるものとして説明するが、領域の分割数についてはこれに限られるものではない。また測光センサ２６に入射する光束は、第３反射ミラー２４により屈折され、集光レンズ２５により集光されて測光センサ２６に入射される。なお、測光センサ２６の代わりに、撮像素子１２を撮影対象に対応した２次元の領域を例えば図３に示されるような複数の領域に分割し、各領域に対応する被写体の輝度情報を出力する構成でもよい。

【0018】

また、第１反射ミラー１４により反射された光は、撮像素子１２の光学共役位置である近軸的結像面１５よりも遠方にある第２反射ミラー１６により屈折された後、赤外カットフィルタ１７、絞り１８、２次結像レンズ１９を介して焦点検出センサ２０に結像される。

【0019】

焦点検出センサ２０は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等であり、撮像素子１２や測光センサ２６と同様に蓄積型光電変換素子が２次元に配置されて構成される。本実施形態では焦点検出センサ２０は、図２に示されるように２種類の光電変換素子群２０Ａ及び２０Ｂで構成される。絞り１８には２つの開口部が存在しており、それぞれの開口部を通過した光束が２次結像レンズ１９によって光電変換素子群２０Ａ及び２０Ｂの各々に結像される。焦点検出センサ２０は、光電変換素子群２０Ａ及び２０Ｂのそれぞれから出力される像の相対的な位置ずれ量に基づいて、予め設定される測距エリアについての合焦度合いを検出する。予め設定される測距エリアは、本実施形態では例えば図４に示されるように測光センサ２６の分割測光エリアに対応した領域のうちの９つの領域Ｓ_０１乃至Ｓ_０９として設けられる。図の例ではＳ_０１はＰＤ_２５、Ｓ_０２はＰＤ_３４、Ｓ_０３はＰＤ_３６、Ｓ_０４はＰＤ_４３、Ｓ_０５はＰＤ_４５、Ｓ_０６はＰＤ_４７、Ｓ_０７はＰＤ_５４、Ｓ_０８はＰＤ_５６、Ｓ_０９はＰＤ_６５に対応している。焦点検出センサ２０は、光電変換素子以外に、信号蓄積部や信号処理回路等を同一チップ上に集積回路として含む。

【0020】

デジタルカメラ１００にはこの他、交換レンズ２００を取り付けるマウント部２７、及び交換レンズ２００が有する回路との情報通信用の接点２８が設けられる。

【0021】

〈交換レンズ２００の構成〉
図示されるように、交換レンズ２００には各種光学レンズ３０ａ乃至ｇが含まれる。また交換レンズ２００は、光学レンズ３０に加え、絞り３１、デジタルカメラ１００が有する回路との情報通信用の接点３２、及びデジタルカメラ１００のマウント部２７に対応した交換レンズ２００側のマウント部３３を有する。

【0022】

《デジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の機能構成》
以下、デジタルカメラ１００及び交換レンズ２００の機能構成について、さらに図５を用いて詳細を説明する。

【0023】

〈デジタルカメラ１００の機能構成〉
制御部１０１は、例えばＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、タイマ、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を有するワンチップマイクロコンピュータであり、デジタルカメラ１００が有する各ブロックの動作を制御する。具体的には制御部１０１は、内蔵するＲＯＭに記憶された後述の撮影処理の動作プログラムを読み出し、内蔵するＲＡＭに展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。本実施形態では、制御部１０１のＡ／Ｄコンバータには焦点検出センサ２０及び測光センサ２６が接続され、各センサの出力信号はＡ／Ｄコンバータによりデジタルデータに変換される。また制御部１０１のＳＰＩには接点２８が接続されており、接点２８及び接点３２を介して接続された、後述する交換レンズ２００のレンズ制御部２０１との情報通信はシリアル通信により行われる。

【0024】

信号処理部１０２は、デジタルカメラ１００における様々な信号処理を行う。具体的には信号処理部１０２は、撮像素子１２が光学像を光電変換することにより出力したアナログ画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理を適用し、デジタル画像信号を出力する。また信号処理部１０２は、画像信号の記録指示があった場合は、予め設定された符号化方式に従った符号化処理等を適用し、符号化した画像データ信号を出力する。また本実施形態では信号処理部１０２は、逆光シーンにおける撮影では、露出量の異なる複数の画像を合成する画像合成処理を行い、撮影対象中の明部から暗部までの、より広い輝度範囲を再現域に納める所謂ＨＤＲ画像（合成画像）を出力する。

【0025】

ＶＲＡＭ１０３は、例えばＤＲＡＭであり、信号処理部１０２における信号処理のワーキングメモリとして、あるいは表示部１０４に表示する画像信号の一時的な格納領域として用いられる。

【0026】

表示部１０４は、例えばＬＣＤ等のデジタルカメラ１００が備える表示装置である。表示部１０４には、撮影により得られた画像や、ライブビューモードにおける撮像信号が表示される。

【0027】

記録媒体１０５は、例えばフラッシュメモリ等のデジタルカメラ１００が有する不揮発性の内蔵メモリや、メモリカードやＨＤＤ等のデジタルカメラ１００に着脱可能に接続された記録装置である。記録媒体１０５には、信号処理部１０２において符号化処理が適用されて得られた画像データが、画像ファイルとして格納される。

【0028】

第１モータ駆動部１０６は、第１モータ１０７の駆動制御を行う。第１モータ１０７は、メインミラー１３及び第１反射ミラー１４の光軸上への配置及び光軸上からの除外に関する移動、あるいはメカニカルシャッタ１０をシャッタチャージ状態とするためのモータである。第１モータ１０７は、制御部１０１の制御を受けた第１モータ駆動部１０６により駆動制御される。

【0029】

操作入力部１０８は、例えばレリーズスイッチやモード選択スイッチ等のデジタルカメラ１００が有するユーザインタフェースである。操作入力部１０８は、ユーザインタフェースがユーザにより操作されたことを検出すると、対応する制御信号を制御部１０１に出力する。

【0030】

シャッタ駆動部１０９は、第１モータ１０７によりシャッタチャージ状態にされたメカニカルシャッタ１０を、制御部１０１から出力された制御信号に応じて開閉運動させ、シャッタ速度に規定される時間分、撮像素子１２を露出する。

【0031】

〈交換レンズ２００の機能構成〉
レンズ制御部２０１は、制御部１０１と同様に、例えばＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバータ、タイマ、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を有するワンチップマイクロコンピュータであり、交換レンズ２００が有する各ブロックの動作を制御する。具体的にはレンズ制御部２０１は、内蔵するＲＯＭに記憶された各ブロックの動作プログラムを読み出し、内蔵するＲＡＭに展開して実行することにより、各ブロックの動作を制御する。本実施形態では、レンズ制御部２０１のＡ／Ｄコンバータには距離エンコーダ２０６及びズームエンコーダ２０７が接続され、各エンコーダの出力信号はＡ／Ｄコンバータによりデジタルデータに変換される。尚、距離エンコーダ及びズームエンコーダはグレーコードのパターン信号のようなデジタル信号入力でも構わない。またレンズ制御部２０１のＳＰＩには接点３２が接続されており、接点３２及び接点２８を介して接続された、デジタルカメラ１００の制御部１０１との情報通信はシリアル通信により行われる。

【0032】

第２モータ駆動部２０２は、第２モータ２０３の駆動制御を行う。第２モータ２０３は、光学レンズ３０のうち、合焦動作に係る焦点レンズの駆動を行うモータである。レンズ制御部２０１は、制御部１０１からの合焦動作指示を受信すると、該指示に応じて焦点レンズの駆動指示を第２モータ駆動部２０２に与え、第２モータ２０３を駆動させる。焦点レンズの現在位置の情報は、距離エンコーダ２０６により検出される。距離エンコーダ２０６は、焦点レンズの繰り出し量をレンズ制御部２０１に出力する。

【0033】

第３モータ駆動部２０４は、第３モータ２０５の駆動制御を行う。第３モータ２０５は、絞り３１の開閉動作を行うモータである。レンズ制御部２０１は、制御部１０１から設定する絞り値の情報を受信すると、該指示に応じて絞りの開閉指示を第３モータ駆動部２０４に与え、第３モータ２０５を駆動させる。

【0034】

またズームエンコーダ２０７は、ユーザにより設定されたズーム状態に係るズームレンズの現在位置の情報を検出する。ズームエンコーダ２０７は、ズームレンズの繰り出し量をレンズ制御部２０１に出力する。

【0035】

〈撮影シーケンス〉
このような構成を有する本実施形態のデジタルカメラ１００において、ユーザにより撮影指示がなされたことを示す制御信号を操作入力部１０８から制御部１０１が受信した場合に実行される、一連の撮影シーケンスについて以下に説明する。

【0036】

制御部１０１はまず、第１モータ駆動部１０６に対して制御信号を出力することで第１モータ１０７を駆動制御させ、メインミラー１３及び第１反射ミラー１４を跳ね上げ、光路上から除外する。

【0037】

制御部１０１はさらに、決定された露出設定のうちの絞り値の情報を接点２８を介して交換レンズ２００のレンズ制御部２０１に送信する。レンズ制御部２０１は、受信した絞り値の情報に応じて第３モータ駆動部２０４に第３モータ２０５を駆動させ、絞り３１の開閉状態を制御する。

【0038】

撮影指示がなされたことを検出すると、制御部１０１はシャッタ駆動部１０９に対して制御信号を送信することで、決定された露出設定のうちのシャッタ速度で規定される時間（蓄積時間）分だけメカニカルシャッタ１０を開放させ、撮像素子１２を露光させる。このとき制御部１０１は、決定された露出設定のうちの撮像感度で規定される読み出しゲインを用いて、蓄積時間分の蓄積が撮像素子１２において行われるよう、信号処理部１０２の動作を制御する。

【0039】

蓄積時間の経過後、制御部１０１は絞り３１を絞り込み状態から絞り開放状態となるように、絞り開放指示を接点２８を介してレンズ制御部２０１に送信する。レンズ制御部２０１は、絞り開放指示を受信すると、第３モータ駆動部２０４に対して絞り開放指示に応じた制御信号を出力することで、第３モータ２０５を駆動させて絞り３１を絞り開放状態にさせる。また制御部１０１は、第１モータ駆動部１０６に対して制御信号を出力することで第１モータ１０７を駆動制御させ、メインミラー１３及び第１反射ミラー１４を再び光路上に配設させるとともに、メカニカルシャッタ１０のメカチャージを行わせる。

【0040】

なお、蓄積時間の経過後、撮像素子１２に蓄積された電荷は信号処理部１０２により読み出され、Ａ／Ｄ変換処理、及び種々の補正あるいは補間処理が適用される。また信号処理部１０２は、制御部１０１の制御の下、該処理後の画像信号に対してホワイトバランス調整処理を適用する。具体的には信号処理部１０２は、１画面を複数の領域に分割し、各領域の色差信号に基づいて被写体の白色領域を抽出する。信号処理部１０２は、さらに抽出した領域の信号に基づいて、画面全体の赤チャンネル及び青チャンネルのゲイン補正を行うことでホワイトバランス調整処理を行う。

【0041】

制御部１０１は、ホワイトバランス調整処理が完了した画像信号に対して、信号処理部１０２に記録ファイル形式の符号化処理を適用させ、得られた画像データを画像ファイルとして記録媒体１０５に格納させる。

【0042】

《撮影処理》
次に、本実施形態のデジタルカメラ１００の撮影処理について、図６のフローチャートを用いて具体的な処理を説明する。該フローチャートに対応する処理は、制御部１０１が、例えばＲＯＭに記憶されている対応する処理プログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することにより実現することができる。なお、本撮影処理は、例えばデジタルカメラ１００が起動された際に開始されるものとして説明する。

【0043】

Ｓ６０１で、制御部１０１は、現在の交換レンズ２００の設定情報（レンズ情報）を取得する。具体的には制御部１０１は、接点２８を介して交換レンズ２００のレンズ制御部２０１にレンズ情報の取得要求を送信する。レンズ制御部２０１は、レンズ情報の取得要求を受信すると、距離エンコーダ２０６及びズームエンコーダ２０７から現在の焦点レンズ及びズームレンズの駆動位置の情報を取得し、レンズ情報として接点３２を介して制御部１０１に送信する。制御部１０１はレンズ情報を受信すると、該レンズ情報をＲＡＭに格納する。

【0044】

Ｓ６０２で、制御部１０１は、予め設定される測距エリアＳ_０１乃至Ｓ_０９のうち、合焦させる測距エリアを決定し、該エリアに含まれる被写体について交換レンズ２００の合焦動作を行わせる。具体的には制御部１０１は、焦点検出センサ２０に対して制御信号を出力することで信号蓄積動作を開始させ、蓄積期間が経過した後、焦点検出センサ２０から焦点検出用データ（２種類の２次元画像データ）を読み出す。なお、焦点検出用データに対しては、制御部１０１は、Ａ／Ｄ変換処理及びシェーディング等の補正処理を適用しているものとする。予め設定される測距エリアのうちの合焦させる測距エリアは、例えば予め撮影モードについて設定されていてもよいし、ユーザにより任意に設定されてもよい。また本実施形態では、予め設定された測距エリアのうちのいずれか１つが、合焦させる測距エリアとして決定されるものとして説明するが、これに限られるものではないことは容易に想像されよう。

【0045】

制御部１０１は、合焦させる測距エリアについての焦点検出用データから、該エリアに含まれる像のデフォーカス量を取得する。制御部１０１は、取得したデフォーカス量の情報に基づき、合焦させる測距エリアにおいて合焦する焦点レンズの移動量を算出し、焦点レンズの駆動指示とともに接点２８を介して交換レンズ２００のレンズ制御部２０１に送信する。レンズ制御部２０１は焦点レンズの駆動指示を受信すると、共に受信した焦点レンズの移動量の情報を第２モータ駆動部２０２に伝送する。第２モータ駆動部２０２は、焦点レンズの移動量を受信すると、該移動量分だけ焦点レンズが移動するように第２モータ２０３を駆動制御する。

【0046】

またこのとき、焦点レンズの移動により交換レンズ２００の設定情報が更新されるため、制御部１０１は交換レンズ２００より焦点レンズ移動後のレンズ情報を接点２８を介して受信する。

【0047】

Ｓ６０３で、制御部１０１は、撮影対象の測光値（分割測光エリアＰＤ_１１乃至ＰＤ_７９に対応する輝度分布データＥＤ_１１乃至ＥＤ_７９）を取得する。具体的には制御部１０１は、測光センサ２６に対して制御信号を出力することで信号蓄積動作を開始させ、蓄積期間が経過した後、測光センサ２６から蓄積信号を順次読み出す。制御部１０１は測光センサ２６から読み出した蓄積信号に対してＡ／Ｄ変換処理を適用し、得られたデータを複数の測光領域それぞれの測光値としてＲＡＭに格納する。

【0048】

Ｓ６０４で、制御部１０１は、逆光シーン用の撮影モードが現在デジタルカメラ１００に設定されているか否かを判断する。具体的には制御部１０１は、例えばＲＯＭに格納されている、現在設定されている撮影モードの情報を参照することで、逆光シーン用の撮影モードが設定されているか否かを判断する。なお、現在設定されている撮影モードの情報は、デジタルカメラ１００の起動時にモード選択スイッチの状態を操作入力部１０８が検出する、あるいはユーザによりモード選択スイッチが操作されたことを操作入力部１０８が検出した際に変更される。即ち、操作入力部１０８から、設定されているモード選択スイッチの状態の情報を受信した際に、制御部１０１は、ＲＯＭに格納されている現在設定されている撮影モードの情報を変更する。制御部１０１は、逆光シーン用の撮影モードが設定されていると判断した場合は処理をＳ６０８に移し、設定されていないと判断した場合は処理をＳ６０５に移す。

【0049】

なお、本ステップでは逆光シーン用の撮影モードが設定されているか否かにより、逆光シーン用の処理を行うか否かを判断するものとして説明するが、逆光シーン用の処理の実行の有無の判断はこれに限られない。例えば本ステップでは、制御部１０１は逆光シーンであるか否かの判断を、撮影対象の輝度分布に基づく公知のシーン判定技術によって行なってもよい。即ち、制御部１０１は、前景（主被写体）である画面中央部と、背景である周辺部との輝度差、あるいはオートフォーカスの合焦領域とそれ以外の領域との輝度差等を算出し、逆光シーンであるか否かを判断してもよい。

【0050】

Ｓ６０５で、制御部１０１は、露出設定決定処理（非逆光時）を実行し、撮影指示がなされた場合のシャッタ速度、絞り値、撮影感度を含む露出設定を決定する。

【0051】

〈露出設定決定処理（非逆光時）〉
ここで、本実施形態のデジタルカメラ１００で実行される露出設定決定処理（非逆光時）について、図７のフローチャートを用いて詳細を説明する。

【0052】

Ｓ７０１で、制御部１０１は、撮影処理のＳ６０３で取得した撮影対象の輝度分布ＥＤ_１１乃至ＥＤ_７９を、レンズ情報に応じて補正する。具体的には制御部１０１は、現在の絞り３１のＦ値によるレベル補正処理、及びレンズ周辺光量落ちに係る補正処理等を適用することで、輝度分布データを補正する。

【0053】

Ｓ７０２で、制御部１０１は、合焦被写体に重みをおいた、撮影対象の加重平均輝度Ｅａ（第１の測光値）を算出する。

【0054】

具体的には制御部１０１は、まず焦点検出センサ２０から焦点検出用データを取得し、測距エリアＳ_０１乃至Ｓ_０９についてデフォーカス量を取得する。そして制御部１０１は、撮影対象の全体について、測光エリアに対応したエリアの各々の重み付け値ｗ（ｘ，ｙ）を決定する。本実施形態では、図９（ｂ）に示すような撮影範囲の中央部分に重点をおいたデフォルトの重み付け値ｗ（ｘ，ｙ）の分布について、さらに各測距エリアのデフォーカス量に応じて値を変更した分布を、加重平均輝度Ｅａの算出に用いる。具体的には制御部１０１は、デフォルトの重み付け値の分布における測距エリアＳ_０１乃至Ｓ_０９に対応する重み付け値を、対応する測距エリアにおいて合焦状態とみなせる場合は値を１０〜１２程度に高くし、合焦状態とみなせない場合は１〜２程度に低くする。このようにすることで、デフォルトで中央部分に重み付けがなされているが主被写体が中央に存在しない場合であっても、合焦している領域についての重み付け値を高くして加重平均輝度Ｅａへの影響度を高めることができる。即ち、主被写体の領域についての重み付け値が高くなった加重平均輝度が算出される可能性を高めることができる。

【0055】

さらに制御部１０１は、このように決定した重み付け値の分布に応じて、輝度分布データを加重平均することで、加重平均輝度Ｅａを取得する。即ち、制御部１０１は、

を計算することで、合焦被写体に重みをおいた加重平均輝度Ｅａを得ることができる。

【0056】

即ち、本ステップでは制御部１０１は、撮影対象が適正露出となる露出設定を、予め定められた領域及び合焦している領域について優先して決定するために、基準となる輝度値（基準輝度値）を少なくとも合焦している被写体に重みをおいた加重平均により算出する。

【0057】

Ｓ７０３で、制御部１０１は、測光センサ２６における領域の２次元配置に基づいて、補正後の輝度データから、１次元に射影した射影輝度値を生成する。具体的には制御部１０１は、測光センサ２６における領域の２次元配置が有する各行及び各列の領域について、平均輝度を算出することで、各行あるいは各列の射影輝度値を生成する。即ち、各行あるいは各列の射影輝度値Ｘ_ｍあるいはＹ_ｎ（ｍは列番号、ｎは行番号）は、

で算出することができる。なお、各射影輝度値と輝度分布データとの対応は図９（ａ）のようであり、例えばＸ_２はＥＤ_１２、ＥＤ_２２、ＥＤ_３２、ＥＤ_４２、ＥＤ_５２、ＥＤ_６２、及びＥＤ_７２の平均値である。

【0058】

Ｓ７０４で、制御部１０１は、Ｓ７０３において生成した射影輝度値のうちの最大値を有する射影輝度値Ｅｍａｘが予め定められた輝度を超える（例えば、ＡＰＥＸ系における明るさを示すＢｖ値で１０を超える）か否かを判断する。制御部１０１は、最大値を有する射影輝度値ＥｍａｘがＢｖ値で１０を超えると判断した場合は処理をＳ７０５に移し、超えないと判断した場合は処理をＳ７０６に移す。

【0059】

Ｓ７０５で、制御部１０１は、最大値を有する射影輝度値Ｅｍａｘに応じて基準輝度値を変更するための高輝度被写体用の輝度変更値γを決定する。通常の撮影において、高輝度の被写体については、適正露出における撮影結果よりも明るく写った方が好ましい傾向にある。このため、本実施形態のデジタルカメラ１００では、平均輝度がＢｖ値で１０を超える領域が撮影対象に存在する場合、制御部１０１は露出設定決定の基準となる基準輝度値を低めに設定することで、高輝度被写体についての撮影結果を明るくする。本ステップでは制御部１０１は、基準輝度値を低めに変更するための高輝度被写体用の輝度変更値γを決定する。具体的には制御部１０１は、輝度変更値γを
γ＝（Ｅｍａｘ−１０）×０．２５
として決定する。即ち、予め定められた輝度値を超えた平均輝度と該予め定められた輝度値との差分に対して、所定の係数を乗じた値が輝度変更値γとなる。なお、所定の係数として本実施形態では０．２５を設定したが、該値はユーザの好みや実験的に求められた値に変更されてもよい。

【0060】

一方、Ｓ７０４において最大値を有する射影輝度値ＥｍａｘがＢｖ値で１０を超えないと判断した場合、制御部１０１はＳ７０６で、高輝度被写体用の輝度変更値γを０に設定する。

【0061】

Ｓ７０７で、制御部１０１は、Ｓ７０２において加重平均により算出された加重平均輝度Ｅａに輝度変更値を加味した最終的な基準輝度値Ｅｅに基づいて、撮影対象についての露出設定（シャッタ速度、絞り値、撮影感度等の露出制御値）を決定する。具体的には制御部１０１は、
Ｅｅ＝Ｅａ−γ
により最終的な基準輝度値Ｅｅを算出し、予め定められた露出設定決定方法に応じて該基準輝度値Ｅｅについて露出設定を決定して本露出設定決定処理（非逆光時）を完了する。

【0062】

このように露出設定決定処理を実行することで、撮影指示がなされた場合の露出設定を決定した後、制御部１０１は処理をＳ６０６に移す。

【0063】

Ｓ６０６で、制御部１０１は、撮影指示がなされたか否かを判断する。具体的には制御部１０１は、ユーザにより撮影指示がなされたことを示す制御信号を操作入力部１０８から受信したか否かで、撮影指示の有無を判断する。制御部１０１は、撮影指示がなされたと判断した場合は処理をＳ６０７に移し、なされていないと判断した場合は処理をＳ６０１に戻す。

【0064】

Ｓ６０７で、制御部１０１は、決定した露出設定で撮影シーケンスを実行し、得られた画像に対して記録ファイル形式の符号化処理を信号処理部１０２に適用させる。そして制御部１０１は、得られた画像データを画像ファイルとして記録媒体１０５に記録し、本撮影処理を完了する。

【0065】

一方、Ｓ６０４において逆光シーン用の撮影モードが設定されていると判断した場合、制御部１０１はＳ６０８で、露出設定決定処理（逆光時）を実行し、撮影指示がなされた場合の露出設定を決定する。

【0066】

〈露出設定決定処理（逆光時）〉
ここで、本実施形態のデジタルカメラ１００で実行される露出設定決定処理（逆光時）について、図８のフローチャートを用いて詳細を説明する。なお、本露出設定決定処理（逆光時）の説明において、上述した露出設定決定処理（非逆光時）と同様の処理を行うステップについては同一の参照番号を付して説明を省略するものとする。

【0067】

高輝度被写体用の輝度変更値γの決定が完了した後、制御部１０１はＳ８０１で、Ｓ７０３で生成した射影輝度値のうちの最小値を有する射影輝度値Ｅｍｉｎ（第２の測光値）に応じて基準輝度値を変更するための低輝度被写体用の輝度変更値αを決定する。

【0068】

逆光シーンにおいて、構図や被写体の状態等により所望の被写体が主被写体（露出設定について影響度の高い被写体）として選択されなかった場合、主被写体について決定される露出設定は、所望の被写体について好ましい撮影結果を出力しない可能性がある。具体的には主被写体として選択された被写体について取得される加重平均輝度では、所望の被写体についての重み付け値が低い可能性があり、所望の被写体の輝度は露出設定決定の基準輝度値への影響度が低い。即ち、所望の被写体が主被写体として選択されなかった場合は、基準輝度値を基に決定した露出設定が所望の被写体に対応して決定されたものではないため、好ましい撮影結果を得ることができない。また、決定した露出設定を基準として、露出量を異ならせた複数の画像を撮影して合成したとしても、そもそも適した露出設定を基準としていないため、好ましい合成画像を得ることはできない。

【0069】

例えば、逆光シーンの典型例である、屋内の窓際において、屋外の風景１００２と屋内の人物１００１とを撮影する、図１０（ａ）のような状況について説明する。このとき、人物１００１について適正露出となる撮影結果を得るためには、人物１００１が主被写体として選択されることが好ましい。図１０（ａ）に示される構図では、人物１００１は中央よりやや左によった位置に存在している。撮影範囲の輝度分布ＥＤ_１１乃至ＥＤ_７９が、各測光エリアにおいて図１０（ｂ）のようであった場合、ＥＤ_４４、ＥＤ_４５等に重み付けが高くなるような重み付け値の分布であれば、好ましい基準輝度値が得られると考えられる。

【0070】

しかしながら、図９（ｂ）のようにデフォルトで撮影範囲の中央領域について重み付けされた分布を用いる場合、加重平均輝度の算出において中央からずれた位置に存在する人物１００１の輝度値は反映されにくい。図１０（ｂ）の例では、撮影範囲の中央の領域には、人物１００１だけでなく窓枠１００３や風景１００２が含まれるため、中央の領域の輝度は風景１００２の輝度につられて上昇しており、図９（ｂ）の重み付け分布である場合、加重平均輝度は７．６２５となる。例えば逆光シーン用の撮影モードにおいて、露出量の異なる３種類の階調の画像を合成し、各画像の露出設定が
・中間露出画像については加重平均輝度に基づいた露出設定
・高露出画像については加重平均輝度−３した輝度値に基づいた露出設定
・低露出画像については加重平均輝度＋３した輝度値に基づいた露出設定
として定められていたとする。このとき、輝度の低い屋内の人物１００１等に適した露出となる高露出画像は、
７．６２５−３＝４．６２５
を基準輝度値として決定された露出設定で撮影される。しかしながら、該露出設定はＥＤ_４４の輝度値４．１２５を適正露出とするための露出設定とは厳密には異なる。

【0071】

このため本実施形態では制御部１０１は、逆光シーン用の撮影モードが設定されている場合は、主被写体が誤って選択された際に所望の被写体が存在する可能性が高い、低輝度領域の輝度値に応じて露出設定決定の基準輝度値を変更する。即ち、所望の被写体が主被写体として選択されなかった場合は、加重平均輝度よりも低い輝度の領域内に所望の被写体が存在する可能性がある。このため制御部１０１は、最小値を有する射影輝度値Ｅｍｉｎに応じて基準輝度値を変更するための低輝度被写体用の輝度変更値αを、以下の式で決定する。
α＝（Ｅｍｉｎ−Ｅａ）×０．５

【0072】

即ち、最小値の射影輝度値と加重平均輝度との差分に対して、所定の係数を乗じた値が輝度変更値αとなる。なお、所定の係数として本実施形態では０．５を設定したが、該値はユーザの好みや実験的に求められた値に変更されてもよい。

【0073】

Ｓ８０２で、制御部１０１は、Ｓ７０２において加重平均により算出された加重平均輝度Ｅａに輝度変更値を加味した最終的な基準輝度値Ｅｅに基づいて、撮影対象についての露出設定（シャッタ速度、絞り値、撮影感度等の露出制御値）を決定する。具体的には制御部１０１は、
Ｅｅ＝ＭＡＸ（Ｅａ−γ＋α，Ｅｍａｘ−ｋｌｉｍ）
を用いて最終的な基準輝度値Ｅｅを算出する。なお、ＭＡＸ（）は、列挙される数値のうちの最大値を出力する関数である。ここで、最大値関数を設けている理由は以下による。

【0074】

ごくまれなケースではあるが、図１０（ａ）に示した逆光シーンに比べてさらに高輝度部と低輝度部との明暗差が大きい、撮影範囲に強い光源などが存在するシーンを考える。このとき、最終的な基準輝度値Ｅｅを高輝度被写体用の輝度変更値γと低輝度被写体用の輝度変更値αとを用いて算出した場合、最高速のシャッタ速度を用いる低露出画像であっても高輝度部が飽和して階調が残らない可能性がある。即ち、加重平均輝度値Ｅａの算出において、光源等が含まれる高輝度領域の輝度値に応じて加重平均輝度値が上昇するため、加重平均輝度値に基づいて設定した低露出画像の露出時間が、図１０（ａ）のようなシーンに比べて長くなる可能性がある。

【0075】

このため本実施形態では、明暗差が大きいシーンにおいて階調が残らなくなることを回避するため、射影輝度値のうちの最大値を有する射影輝度値Ｅｍａｘから所定値ｋｌｉｍを減算して得られた値が最終的な基準輝度値Ｅｅとして用いられるようにする。例えば、最大値を有する射影輝度値Ｅｍａｘがシーンの最高輝度部分を含むと考えられるため、該射影輝度値から５段を下回らない輝度値範囲内で、中間露出画像についての最終的な基準輝度値Ｅｅを決めればよい。このようにすることで、最高速のシャッタ速度を用いる低露出画像において低輝度部は黒つぶれする可能性はあるが、高輝度部の階調がほぼ確実に残る。なお、ｋｌｉｍの値については、デジタルカメラ１００の撮像レンジや複数回撮影の露光量の変化幅等を考慮して、逆光シーンにおいて合成する露光量の低い画像においても高輝度部の階調が確実に残る値を決定すればよい（例えばｋｌｉｍ＝５）。

【0076】

上述したような明暗差が大きいシーンを除く大多数の逆光シーンでは、上述した最大値関数の第１引数（Ｅａ−γ＋α）の方が第２引数（Ｅｍａｘ−ｋｌｉｍ）よりは大きくなる。反対に、明暗差が大きいシーンでは、最大値関数の第１引数よりも第２引数の方が大きくなる。このため、本ステップでは最終的な基準輝度値Ｅｅの算出において最大値関数を設けることで、想定される逆光シーンに対応した基準輝度値を出力する。

【0077】

例えば図１０（ｂ）のシーンでは、最小値を有する射影輝度値Ｅｍｉｎは５．２５であるので、低輝度被写体用の輝度変更値αは−１．１２５となり、Ｅａ−γ＋αは６．５となる。一方、最大値を有する射影輝度値Ｅｍａｘは９．１２５であるので、Ｅｍａｘ−ｋｌｉｍはｋｌｉｍが５の場合は４．１２５となる。即ち、最終的な基準輝度値Ｅｅとして６．５が選択される。この場合、最高速のシャッタ速度を用いる低露出画像については６．５＋３＝９．５が露出設定決定用の基準輝度値となり、図１０（ａ）のシーンにおける屋外部分等の高輝度部を飽和することなく撮影可能な露出設定を決定できる。一方、最低速のシャッタ速度を用いる高露出画像については６．５−３＝３．５が露出設定決定用の基準輝度値となり、図１０（ａ）のシーンにおける屋内、特に人物１００１についても、黒つぶれすることなく、明るく撮影可能な露出設定を決定できる。

【0078】

このようにすることで、例外ケースを除き、高輝度被写体用の輝度変更値γ及び低輝度被写体用の輝度変更値αを加味した基準輝度値Ｅｅを用いて露出設定を決定することができる。なお、本実施形態のデジタルカメラ１００では、逆光シーン用の撮影モードが設定されている場合に、上述したように３種類の階調の画像を撮影して合成することで、階調表現を拡張した画像を生成する。各画像の露出設定の基準輝度値も、上述した例と同様であってよい。即ち、制御部１０１は、Ｓ８０２で算出した基準輝度値Ｅｅに基づいて中間露出画像の露出設定、該基準輝度値Ｅｅを基準とした３段階上及び３段階下の輝度値に基づいて低露出画像及び高露出画像の露出設定を決定すればよい。なお、本実施形態では露出量の異なる３種類の画像を合成することで、階調表現を拡張した合成画像を生成するものとして説明するが、合成する画像数や合成方法がこれに限定されるものではないことは理解されよう。

【0079】

このように露出設定決定処理を実行することで、撮影指示がなされた場合の、逆光シーン用の撮影モードにおいて撮影する３種類の階調の画像各々の露出設定を決定した後、制御部１０１は処理をＳ６０９に移す。

【0080】

Ｓ６０９で、制御部１０１は、撮影指示がなされたか否かを判断する。具体的には制御部１０１は、ユーザにより撮影指示がなされたことを示す制御信号を操作入力部１０８から受信したか否かで、撮影指示の有無を判断する。制御部１０１は、撮影指示がなされたと判断した場合は処理をＳ６１０に移し、なされていないと判断した場合は処理をＳ６０１に戻す。

【0081】

Ｓ６１０で、制御部１０１は、決定した露出設定のうち、高露出画像用の露出設定で撮影シーケンスを実行し、得られた画像をＶＲＡＭ１０３に格納する。

【0082】

Ｓ６１１で、制御部１０１は、決定した露出設定のうち、中間露出画像用の露出設定で撮影シーケンスを実行し、得られた画像をＶＲＡＭ１０３に格納する。

【0083】

Ｓ６１２で、制御部１０１は、決定した露出設定のうち、低露出画像用の露出設定で撮影シーケンスを実行し、得られた画像をＶＲＡＭ１０３に格納する。

【0084】

Ｓ６１３で、制御部１０１は、ＶＲＡＭ１０３に格納された３種類の階調の画像から合成画像を信号処理部１０２に生成させる。具体的には信号処理部１０２は、３種類の階調の画像について階調値の対応付けがなされるようにトーンマッピングを行った後、図１１に示されるような合成比率を用いて３種類の階調の画像を合成する。図１１は、縦軸に合成比率、横軸にトーンマッピング後の明度を示しており、
・明度Ｌ１以下の画素については高露出画像の画素
・明度Ｌ１より高くＬ２以下の画素については高露出画像と中間露出画像の画素を合成
・明度Ｌ２より高くＬ３以下の画素については中間露出画像の画素
・明度Ｌ３より高くＬ４以下の画素については中間露出画像と低露出画像の画素を合成
・明度Ｌ４より高い画素については低露出画像の画素
を使用して合成画像を生成することを示している。このようにすることで、信号処理部１０２は、逆光シーンのような撮影対象の輝度差が大きい被写体であっても、白飛び及び黒つぶれ画素が少ない合成画像を生成することができる。

【0085】

そして制御部１０１は、得られた合成画像に対して記録ファイル形式の符号化処理を信号処理部１０２に適用させる。そして制御部１０１は、得られた画像データを画像ファイルとして記録媒体１０５に記録し、本撮影処理を完了する。

【0086】

なお、本実施形態では露出設定決定処理において、測光センサ２６の輝度データから１次元に射影した、各行及び各列についての射影輝度値を生成するものとして説明したが、本発明の実施はこれに限られるものではない。即ち、露出設定決定に係る基準輝度値の変更において参照される輝度値は、撮影対象に含まれる所定の大きさの領域の平均輝度であってよく、領域の大きさや形状は上述した形状に限定されるものではない。例えば、図１２に示されるような分割測光エリアの３×３の領域Ｚ_１乃至Ｚ_９
Ｚ_１：ＰＤ_２２を中心とする３×３領域
Ｚ_２：ＰＤ_２５を中心とする３×３領域
Ｚ_３：ＰＤ_２８を中心とする３×３領域
Ｚ_４：ＰＤ_４２を中心とする３×３領域
Ｚ_５：ＰＤ_４５を中心とする３×３領域
Ｚ_６：ＰＤ_４８を中心とする３×３領域
Ｚ_７：ＰＤ_６２を中心とする３×３領域
Ｚ_８：ＰＤ_６５を中心とする３×３領域
Ｚ_９：ＰＤ_６８を中心とする３×３領域
の平均輝度値（ブロック分割輝度値）が、露出設定決定にかかる基準輝度値の変更において参照されてもよい。このように、重み付け演算に用いる測光領域の数よりも少ない数の複数の測光領域の測光値に基づいて露出設定（露出制御値の決定）を行えばよい。

【0087】

また本実施形態では、予め定められた重み付け値の分布における、合焦被写体に対応する領域についての重み付け値を変更することで、少なくとも合焦被写体に重みをおいた重み付け値の分布を基準輝度値の算出に用いるものとして説明した。しかしながら、本発明は構図等によって所望の被写体が主被写体（露出設定において優先される被写体）として選択されない場合に、所望の被写体が適正露出となる露出設定を決定するものであればよく、基準輝度値の算出に用いられる重み付けはこれに限られない。

【0088】

例えば、上述したように撮影範囲の中央の領域についての輝度値を優先する重み付け値の分布が定められているのではなく、合焦被写体を主被写体として選択する方法では、重み付け分布は例えば以下のようにして生成されてもよい。まず制御部１０１は、測距エリアＳ_０１乃至Ｓ_０９について取得したデフォーカス量に基づいて、対応するエリアの重み付け値ｗ（ｘ，ｙ）を決定する。このとき、合焦しているエリアほど重み付け値を大きくする。そして測距エリアに対応していないエリアについては、制御部１０１は測距エリアに対応するエリアについて決定した重み付け値の補間演算により生成してもよい。

【0089】

またその他、制御部１０１は、例えば予め設定されている主被写体の決定方法に応じて撮影範囲のうちの主被写体が含まれる領域を決定し、該領域に重みをおいた重み付け値の分布を生成してもよい。

【0090】

また本実施形態では、逆光シーン用の撮影モードが設定されている場合の露出設定の決定において、高輝度被写体用の輝度変更値γ及び低輝度被写体用の輝度変更値αの絶対値を加重平均輝度Ｅａから減算することで基準輝度値を得るものとして説明した。しかしながら、本発明の実施はこれに限られるものではなく、単に低輝度被写体用の輝度変更値αの絶対値のみを加重平均輝度Ｅａから減算する構成であってもよい。また、輝度変更値αとγの大小関係を判断し、絶対値の大きいいずれか１つの輝度変更値の絶対値のみを加重平均輝度Ｅａから減算する構成であってもよい。

【0091】

また、本実施形態では撮影対象が逆光シーンであるか否かを、設定されているシーン設定が逆光シーン用の撮影モードであるか否かにより判断するものとして説明したが、逆光シーンであるか否かの判定方法はこれに限られるものではないことは容易に想像されよう。即ち、取得した輝度分布や公知のシーン判別技術等によって、逆光シーンであるか否かは判断されてよい。

【0092】

以上説明したように、本実施形態の撮像装置は、逆光時に主被写体が好適な露出となる露出制御を行う。具体的には撮像装置は、取得した撮影対象の輝度分布について、主被写体に重みをおいた撮影対象の加重平均輝度を取得する。また撮像装置は、撮影対象に含まれる所定の大きさの領域のうち、加重平均輝度よりも低い平均輝度を有する領域の平均輝度と加重平均輝度との差分に応じて加重平均輝度を変更し、変更後の輝度に基づいて露出制御値を決定する。

【0093】

このようにすることで、逆光シーンにおいて所望の被写体が主被写体として選択されなかった場合であっても、該被写体が好適な露出となる画像を撮影することができる。

【0094】

なお、加重平均輝度から輝度変更値の絶対値を減算することで露出制御値を決定するのではなく、加重平均輝度に基づいて決定した露出制御値を上述した輝度変更値に相当する補正値を用いて変更して、最終的な露出制御値を決定するようにしてもよい。

【0095】

［その他の実施形態］
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、上述した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或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図11】

【図12】

【図10】