特開 2024-180471 撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024180471

(43)【公開日】2024-12-26

(54)【発明の名称】撮像装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/70 20230101AFI20241219BHJP

   H04N 23/75 20230101ALI20241219BHJP

   H04N 23/71 20230101ALI20241219BHJP

   G03B 7/091 20210101ALI20241219BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20241219BHJP

【ＦＩ】

H04N23/70

H04N23/75

H04N23/71

G03B7/091

G03B11/00

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024177159

(22)【出願日】2024-10-09

(62)【分割の表示】P 2023103418の分割

【原出願日】2021-03-25

(31)【優先権主張番号】P 2020057928

(32)【優先日】2020-03-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100140992

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲政

(74)【代理人】

【識別番号】100170069

【弁理士】

【氏名又は名称】大原 一樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128635

【弁理士】

【氏名又は名称】松村 潔

(74)【代理人】

【識別番号】100153822

【弁理士】

【氏名又は名称】増田 重之

(74)【代理人】

【識別番号】100083116

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 憲三

(72)【発明者】

【氏名】島田 智大

(72)【発明者】

【氏名】河口 武弘

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 太郎

(72)【発明者】

【氏名】西山 幸徳

(57)【要約】

【課題】明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる撮像装置を提供する。
【解決手段】透過率制御素子の特性に基づいて露出条件が設定される撮像装置において、撮像装置の測光に基づいて第１露出条件範囲を算出する。算出した第１露出条件範囲が、透過率制御素子の取得した制御範囲を適用することができる第２露出条件範囲に含まれるか否かを判定する。算出した第１露出条件範囲が、第２露出条件範囲に含まれない場合、第１露出条件範囲が、第２露出条件範囲に含まれるように、撮像装置の露出条件を変更する。
【選択図】 図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
測光結果に基づいて露光変化量を推定し、
推定した前記露光変化量に基づいて、前記露光変化量に付加する値を決定し、
決定した前記値を前記露光変化量に付加して、第１露出条件範囲を算出し、
前記値は、露光量と前記値との関係が設定されたテーブルに基づいて決定され、
前記テーブルは、前記露光量を少なくとも第１範囲と第２範囲とに区分して設定され、
推定した前記露光変化量が、前記第１範囲と前記第２範囲を跨ぐ場合、前記第１範囲に対して設定された前記値と前記第２範囲に対して設定された前記値とのうちより多く設定されている方の前記値が採用される、
撮像装置。

【請求項2】

透過率制御素子を備え、
前記プロセッサは、
前記第１露出条件範囲が、前記透過率制御素子の制御範囲を適用することができる第２露出条件範囲に含まれるか否かを判定し、
前記第１露出条件範囲が前記第２露出条件範囲に含まれない場合、算出した前記第１露出条件範囲が前記第２露出条件範囲に含まれるように、前記撮像装置の露出条件を変更する、
請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記テーブルにおいて、前記値は、暗くなる側に付加される値αと、明るくなる側に付加される値βと、が設定される、
請求項１に記載の撮像装置。

【請求項4】

前記値は、前記露光量が第１閾値以上の範囲では、前記値αが前記値βよりも多く設定される、
請求項３に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記値は、前記露光量が第２閾値以下の範囲では、前記値αが前記値βよりも少なく設定される、
請求項３又は４に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記値は、前記露光量が第１閾値よりも小さく第２閾値よりも大きい範囲では、前記値αと前記値βが等しく設定される、
請求項３から５のいずれか１項に記載の撮像装置。

【請求項7】

前記値は、
前記露光量が第１閾値以上の範囲では、前記値αが前記値βよりも多く設定され、
前記露光量が第２閾値以下の範囲では、前記値αが前記値βよりも少なく設定され、
前記露光量が前記第１閾値よりも小さく前記第２閾値よりも大きい範囲では、前記値αと前記値βが等しく設定される、
請求項３に記載の撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は撮像装置に係り、特に、動画を撮像する撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

可変ＮＤフィルタ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）等の透過率制御素子を使用して、露出を制御する技術が知られている（特許文献１－３等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2017-191310号公報

【特許文献2】特開2017-62466号公報

【特許文献3】国際公開第2013/031429号

【発明の概要】

【0004】

本開示の技術に係る１つの実施形態は、明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる撮像装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

（１）透過率制御素子の特性に基づいて露出条件が設定される撮像装置であって、プロセッサを備え、プロセッサは、撮像装置の測光に基づいて第１露出条件範囲を算出し、第１露出条件範囲が、透過率制御素子の取得した制御範囲を適用することができる第２露出条件範囲に含まれない場合、算出した第１露出条件範囲が第２露出条件範囲に含まれるように、撮像装置の露出条件を変更する、撮像装置。

【0006】

（２）プロセッサは、撮像装置の測光に基づいて撮像シーン情報を決定し、決定した撮像シーン情報に基づいて、第１露出条件範囲を算出する、（１）の撮像装置。

【0007】

（３）プロセッサは、撮像中、第２露出条件範囲においては透過率制御素子によって露出を制御する、（１）又は（２）の撮像装置。

【0008】

（４）プロセッサは、撮像中、撮像装置の測光に基づいて算出した第３露出条件範囲が第１露出条件範囲と異なる場合、第２露出条件範囲が第３露出条件範囲に含まれるように、撮像装置の露出条件を変更する、（３）の撮像装置。

【0009】

（５）露出条件は、絞り制御量、シャッタ速度制御量、感度制御量である、（１）から（４）のいずれか一の撮像装置。

【0010】

（６）プロセッサは、露出制御モードを判別し、露出制御モードが絞り優先モードの場合、絞り制御量を固定して露出条件を設定する、（５）の撮像装置。

【0011】

（７）プロセッサは、露出制御モードを判別し、露出制御モードがシャッタ速度優先モードの場合、シャッタ速度制御量を固定して露出条件を設定する、（５）の撮像装置。

【0012】

（８）プロセッサは、露出制御モードを判別し、露出制御モードがマニュアルモードの場合、絞り制御量及びシャッタ速度制御量を固定して露出条件を設定する、（５）の撮像装置。

【0013】

（９）プロセッサは、露出制御モードを判別し、露出制御モードがオートモードの場合、透過率制御素子を可動範囲の中央値に設定する、（５）の撮像装置。

【0014】

（１０）プロセッサは、撮像中、透過率制御素子が設定可能な範囲から外れる場合、絞り制御量、シャッタ速度制御量及び感度制御量をあらかじめ定められた優先順位で変更する、（９）の撮像装置。

【0015】

（１１）優先順位が、最大値から最大値の１／２までの範囲でのシャッタ速度制御量、感度制御量、最大値の１／２のシャッタ速度制御量、絞り制御量の順である、（１０）の撮像装置。

【0016】

（１２）プロセッサは、動画を撮像した際の露光量の変動幅を計測し、計測した露光量の変動幅の情報をメモリに記録し、メモリに記録された露光量の変動幅の履歴の情報に基づいて、第１露出条件範囲を設定する、（１）から（１１）のいずれか一の撮像装置。

【0017】

（１３）プロセッサは、動画を撮像した場合に想定される露光量の変動幅の情報を事前に取得し、取得した露光量の変動幅の情報に基づいて、第１露出条件範囲を設定する、（１）から（１１）のいずれか一の撮像装置。

【0018】

（１４）プロセッサは、動画を撮像する領域の露光量の変動幅の情報を事前に取得し、取得した露光量の変動幅の情報に基づいて、第１露出条件範囲を設定する、（１）から（１１）のいずれか一の撮像装置。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】撮像装置の概略構成を示す図

【図2】露出制御に係わる機能のブロック図

【図3】領域分割の一例を示す図

【図4】補正の要否の判定の概念図

【図5】補正の要否の判定の概念図

【図6】可変ＮＤフィルタの設定の補正の概念図

【図7】撮像を開始する際の露出制御量の設定手順を示すフローチャート

【図8】撮像中の露出制御の手順を示すフローチャート

【図9】露出制御モードがオートモードの場合の撮像中の露出制御の手順を示すフローチャート

【図10】露出制御量の設定処理の手順を示すフローチャート

【図11】推定露光変動範囲の算出の概念図

【図12】推定露光変化量に対して付加するマージンの一例を示す図

【図13】露光量とシーンの関係の一例を示す図

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

【0021】

［第１の実施の形態］
動画の撮像では、特殊な表現を狙っている場合などを除いて、撮像中に被写界深度、動体感及び粒状感などが変わることは望ましくない。一般に、被写界深度は絞り値、動体感はシャッタ速度、粒状感は撮像感度で変わる。可変ＮＤフィルタ等の透過率制御素子を使用することで、撮像中に絞り値、シャッタ速度及び撮像感度を変えることなく露出を制御できる。これにより、明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる。

【0022】

しかし、透過率制御素子の可動範囲は限られている。このため、動画の撮像を開始する際に、透過率制御素子が、可動範囲の上限値又は下限値の近くに設定されていると、撮像中に透過率制御素子だけでは露出を制御できなくなるおそれがある。一方、透過率制御素子を強制的に可動範囲の中央値に設定すると、ユーザが望む露出条件（絞り値、シャッタ速度及び撮像感度）で動画を撮像できなくなる。

【0023】

本実施の形態では、ユーザが設定した露出条件を可能な限り維持しつつ、明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる撮像装置を提供する。

【0024】

［装置構成］
図１は、撮像装置の概略構成を示す図である。

【0025】

同図に示すように、本実施の形態の撮像装置１は、主として、撮像レンズ１０、撮像素子２０、撮像素子駆動部２２、アナログ信号処理部２４、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２６、主記憶部２８、デジタル信号処理部３０、補助記憶部３２、表示部３４、操作部３６及びシステム制御部４０等を備える。

【0026】

撮像レンズ１０は、主として、レンズ１１、絞り１２、可変ＮＤフィルタ１３、レンズ駆動部１４、絞り駆動部１５及びＮＤフィルタ駆動部１６等を備える。なお、図１においては、便宜上、レンズ１１を１枚のみ図示しているが、撮像レンズ１０には、複数枚のレンズが備えられる。

【0027】

撮像レンズ１０は、たとえば、ズームレンズで構成される。撮像レンズ１０は、ズームレンズ群を光軸に沿って前後移動させることにより、ズームする。また、撮像レンズ１０は、焦点調節機構を有し、フォーカスレンズ群を光軸に沿って前後移動させることにより、焦点調節される。レンズ駆動部１４は、ズームレンズ群及びフォーカスレンズ群を光軸に沿って前後移動させる。

【0028】

絞り１２は、たとえば、虹彩絞りで構成される。絞り１２は、撮像レンズ１０の光路中に配置されて、撮像レンズ１０を通過する光量を調節する。絞り１２は、絞り駆動部１５に駆動されて、開口量が変化する。

【0029】

可変ＮＤフィルタ１３は、撮像レンズ１０の光路中に配置されて、撮像レンズ１０を通過する光量を一律に減少させる。可変ＮＤフィルタ１３は、光量の減少率を可変にしたＮＤフィルタである。本実施の形態の撮像装置１では、電子式の可変ＮＤフィルタ１３が使用される。電子式の可変ＮＤフィルタは、印加する電圧によって光量の減少率が変化する。本実施の形態の撮像装置１では、一例として、１／４から１／１２８までの範囲で光量の減少率が変化する可変ＮＤフィルタ１３が使用される。可変ＮＤフィルタ１３は、透過率制御素子の一例である。可変ＮＤフィルタ１３は、ＮＤフィルタ駆動部１６に駆動されて、光量の減少率が変化する。

【0030】

撮像素子２０は、カラーのエリアイメージセンサで構成される。イメージセンサは、たとえば、所定のカラーフィルタ配列（たとえば、ベイヤ配列等）を有するＣＭＯＳ（ＣＭＯＳ：Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型、ＣＣＤ（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型等のイメージセンサで構成される。撮像素子２０は、撮像素子駆動部２２に駆動されて動作する。撮像装置１は、撮像素子２０のオン及びオフを電子的に制御することにより、露光時間（シャッタ速度）が調節される（いわゆる電子シャッタ機能）。

【0031】

アナログ信号処理部２４は、撮像素子２０から出力されるアナログの画像信号に対し、所定の信号処理を施す。アナログ信号処理部２４は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ＡＧＣ回路（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）等を含む。ＡＧＣ回路は、撮像感度（ＩＳＯ感度（ＩＳＯ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ））を調整する感度調整部として機能する。

【0032】

ＡＤＣ２６は、アナログ信号処理部２４で所定の信号処理が施されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。

【0033】

なお、撮像素子２０がＣＭＯＳ型のイメージセンサで構成される場合、撮像素子駆動部２２、アナログ信号処理部２４及びＡＤＣ２６は、撮像素子２０に含まれることが多い。また、撮像素子２０が、ＣＭＯＳ型のイメージセンサで構成される場合、アナログ信号処理部２４に代えて、デジタルのイメージセンサ信号処理部が備えられることも多い。

【0034】

撮像素子２０が、ＡＤＣ及びデジタルのイメージセンサ信号処理部を含んだＣＭＯＳ型のイメージセンサで構成される場合、撮像素子２０からは、次のように、各画素の信号が出力される。各画素の信号は、画素ごと又は複数の画素ごとに備えられたアナログ増幅部で増幅されたのち、行単位で読み出されて、ＡＤＣに供給される。ＡＤＣは、供給された各画素の信号をデジタルの信号に変換して、イメージセンサ信号処理部に供給する。イメージセンサ信号処理部は、供給された各画素のデジタルの信号に対し、デジタル相関二重サンプリング処理、デジタルゲイン処理、補正処理等の各種信号処理を施す。信号処理部で各種信号処理が施された信号が、撮像素子２０から出力される。

【0035】

主記憶部２８は、データの一時記憶領域として使用される。撮像素子２０から出力される画像信号は、アナログ信号処理部２４及びＡＤＣ２６を経て、１フレームごとに主記憶部２８に格納される。

【0036】

デジタル信号処理部３０は、デジタル信号に変換された画像信号に対し、オフセット処理、ガンマ補正処理、デモザイク処理、ＲＧＢ／ＹＣｒＣｂ変換処理等の信号処理を施して、画像データを生成する。デジタル信号処理部３０は、たとえば、マイクロプロセッサで構成される。

【0037】

補助記憶部３２は、主として、撮像により得られた画像データを記憶する。補助記憶部３２は、内蔵メモリ及び／又は外部メモリで構成される。内蔵メモリは、撮像装置１の本体に内蔵されるメモリである。内蔵メモリは、たとえば、不揮発性を有する半導体メモリで構成される。外部メモリは、たとえば、メモリカードで構成され、撮像装置本体に備えられたカードスロットに装填される。

【0038】

表示部３４は、撮像済みの画像の再生に使用される他、撮像の際にライブビュー画像が表示される。また、各種設定を行う際に設定画面として使用される。表示部３４は、たとえば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などのディスプレイで構成される。

【0039】

操作部３６は、撮像装置１を操作するための各種操作部材を含んで構成される。操作部材には、撮像装置１の電源をオン及びオフするための操作部材（電源ボタン）、撮像の開始及び終了を指示するための操作部材（録画ボタン）、各種設定を行うための操作部材等が含まれる。各種設定を行うための操作部材には、たとえば、露出制御モードを設定する操作部材、絞り値を設定する操作部材、シャッタ速度を設定する操作部材、撮像感度を設定する操作部材等が含まれる。露出制御モードを設定する操作部材は、たとえば、モードダイヤルで構成される。露出制御モードには、たとえば、オートモード、絞り優先モード、シャッタ速度優先モード及びマニュアルモード等が含まれる。オートモードとは、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度が自動的に設定されるモードである。絞り優先モードとは、設定した絞り値に合わせて、シャッタ速度及び撮像感度が自動的に設定されるモードである。シャッタ速度優先モードとは、設定したシャッタ速度に合わせて、絞り値及び撮像感度が自動的に設定されるモードである。マニュアルモードとは、絞り値及びシャッタ速度を手動で設定するモードである。絞り値を設定する操作部材は、たとえば、絞りリングで構成される。シャッタ速度を設定する操作部材は、たとえば、シャッタ速度ダイヤルで構成される。撮像感度を設定する操作部材は、たとえば、撮像感度ダイヤルで構成される。なお、これらの設定は、表示部３４及び十字キー等の操作部材を利用して、画面上で設定する構成とすることもできる。操作部３６は、各操作部材の操作に応じた信号をシステム制御部４０に出力する。

【0040】

システム制御部４０は、撮像装置１の各部の動作を制御して、撮像装置１の全体の動作を統括制御する。また、システム制御部４０は、制御に必要な物理量の算出処理等を行う。システム制御部４０は、たとえば、プロセッサ及びメモリを備えたマイクロコンピュータで構成される。プロセッサは、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等で構成される。メモリは、たとえば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。メモリには、プロセッサが実行するプログラム及び各種データが格納される。

【0041】

システム制御部４０が行う制御には、露出制御が含まれる。本実施の形態の撮像装置１では、絞り１２、シャッタ速度、撮像感度及び可変ＮＤフィルタ１３によって露出が制御される。以下、本実施の形態の撮像装置１で動画を撮像する場合に行われる露出制御について説明する。

【0042】

図２は、露出制御に係わる機能のブロック図である。

【0043】

同図に示すように、システム制御部４０は、露出制御に関し、露出制御モード判別部４０Ａ、測光部４０Ｂ、露出制御量設定部４０Ｃ、露光変化量推定部４０Ｄ及び露出制御量補正部４０Ｅとして機能する。

【0044】

露出制御モード判別部４０Ａは、設定されている露出制御モードを判別する。露出制御モード判別部４０Ａは、操作部３６からの情報に基づいて、露出制御モードを判別する。具体的には、モードダイヤルの設定に基づいて、現在設定されている露出制御モード（オートモード、絞り優先モード、シャッタ速度優先モード及びマニュアルモード等）を判別する。

【0045】

測光部４０Ｂは、撮像素子２０から出力される画像信号に基づいて、被写体の明るさを測定する。測光部４０Ｂは、被写体の明るさを測定して、露光量を算出する。露光量は、たとえば、ＥＶ値（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）として算出される。本実施の形態の撮像装置１では、撮像素子２０の受光面を複数の領域に分割し、領域ごとに測光し、露光量を算出する。図３は、領域分割の一例を示す図である。同図に示すように、本実施の形態の撮像装置では、撮像素子２０の受光面２０Ａが、８×８の領域ａ１１～ａ８８に等分割される。

【0046】

露出制御量設定部４０Ｃは、露出制御量を設定する。すなわち、絞り値、シャッタ速度、撮像感度及び光量の減少率を設定する。特に、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度は露出条件として設定される。絞り値は、絞り制御量の一例である。シャッタ速度は、シャッタ速度制御量の一例である。撮像感度は、感度制御量の一例である。露出制御量設定部４０Ｃは、測光部４０Ｂの測光結果に基づいて、所望の明るさとなる露出制御量を設定する。たとえば、各領域の測光結果に重み付けをして、全体の露光量を求め、求めた全体の露光量に基づいて、所望の明るさとなる露出制御量を設定する。所望の明るさとは、たとえば、適正露出となる明るさである。通常は、適正露出となるように、各露出制御量が設定される。また、たとえば、露出補正等が行われた場合は、補正された露出となるように、各露出制御量が設定される。

【0047】

露出制御量設定部４０Ｃは、露出制御量を設定する際、現在設定されている露出制御モードに従って、各露出制御量を設定する。オートモードの場合、可変ＮＤフィルタ１３を可動範囲の中央値に設定して、各露出制御量を設定する。絞り優先モードの場合、絞り値を固定して、各露出制御量を設定する。シャッタ速度優先モードの場合、シャッタ速度を固定して、各露出制御量を設定する。マニュアルモードの場合、絞り値及びシャッタ速度を固定して、各露出制御量を設定する。各モードにおいて、露出制御量は、所望の明るさとなるように、あらかじめ定められた基準に従って設定される。たとえば、プログラム線図等に従って設定される。

【0048】

露光変化量推定部４０Ｄは、撮像するシーンの露光変化量を推定する。露光変化量推定部４０Ｄは、測光部４０Ｂの測光結果（各領域ａ１１～ａ８８の露光量）に基づいて、露光変化量を推定する。本実施の形態では、次のように露光変化量を推定する。まず、各領域ａ１１～ａ８８の露光量の情報を取得する。次に、取得した各領域ａ１１～ａ８８の露光量の情報に基づいて、最も暗い領域及び最も明るい領域を特定する。次に、特定した最も暗い領域から最も明るい領域をカバーする露光量の範囲を求める。求めた範囲を推定露光変化量とする。この場合、たとえば、最も暗い領域の露光量が１０ＥＶ、最も明るい領域の露光量が１５ＥＶの場合、１０ＥＶ～１５ＥＶの範囲が推定露光変化量として算出される。

【0049】

露出制御量補正部４０Ｅは、必要に応じて、露出制御量設定部４０Ｃで設定された各露出制御量を補正する。露出制御量補正部４０Ｅは、可変ＮＤフィルタ１３の特性、可変ＮＤフィルタ１３の設定値、露光変化量推定部４０Ｄで推定された露光変化量（推定露光変化量）、及び、露出制御量を設定した際の露光量に基づいて、補正の要否を判定する。ここで、可変ＮＤフィルタ１３の特性とは、具体的には、可変ＮＤフィルタ１３の制御範囲である。可変ＮＤフィルタ１３の制御範囲は、可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲として特定される。可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲は、いわゆる可動幅であり、変更できる光量の減少率の範囲である。本実施の形態の可変ＮＤフィルタ１３の場合、１／４～１／１２８の範囲が可動範囲となる。

【0050】

図４及び図５は、補正の要否の判定の概念図である。図４は、補正が不要な場合の一例を示している。図５は、補正が必要な場合の一例を示している。

【0051】

露出制御量補正部４０Ｅは、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれない場合、補正が必要と判定する。

【0052】

推定露光変動範囲Ｓは、動画を撮像した場合に、予測される露光量の変動範囲である。推定露光変動範囲Ｓは、露出制御量を設定した際の露光量Ｍを基準として、暗くなる側の推定露光変動範囲Ｓａ及び明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂが求められる。露出制御量を設定した際の露光量Ｍは、現在の被写体の明るさ（露光量）を表わす。

【0053】

推定露光変動範囲Ｓは、推定露光変化量に基づいて算出される。たとえば、推定露光変化量がＡｍｉｎ～Ａｍａｘの場合（Ａｍｉｎは、推定露光変化量の最小値、Ａｍａｘは、推定露光変化量の最大値）、Ａｍｉｎ～Ｍの範囲が、暗くなる側の推定露光変動範囲Ｓａとなる。また、Ｍ～Ａｍａｘの範囲が、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂとなる。推定露光変動範囲Ｓは、第１露出条件範囲の一例である。

【0054】

可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒは、可変ＮＤフィルタ１３の制御範囲を適用できる範囲である。可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒは、現在の設定値Ｎ（現在設定されている光量の減少率）を基準として、減少率を下げる方向（明るくする方向）の設定可能範囲Ｒａ、及び、減少率を上げる方向（暗くする方向）の設定可能範囲Ｒｂが求められる。可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲が、１／４～１／１２８の場合、１／４～Ｎの範囲が減少率を下げる方向の設定可能範囲Ｒａとなり、Ｎ～１／１２８の範囲が減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂとなる。可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒは、第２露出条件範囲の一例である。

【0055】

図４に示す例の場合、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれている。この場合、可変ＮＤフィルタ１３だけで撮像中の露出制御が可能である。このため、推定露光変動範囲Ｓが、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれている場合、露出制御量補正部４０Ｅは、露出制御量設定部４０Ｃで設定された露出制御量の補正は不要と判定する。

【0056】

一方、図５に示す例の場合、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒを超えている。すなわち、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂに対し、減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂが不足している。この場合、可変ＮＤフィルタ１３だけでは、明るさの変化に追従できない。したがって、この場合、露出制御量補正部４０Ｅは、露出制御量設定部４０Ｃで設定された露出制御量の補正が必要と判定する。

【0057】

露出制御量の補正が必要と判定すると、露出制御量補正部４０Ｅは、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるように、露出制御量を補正する。すなわち、暗くなる側の推定露光変動範囲Ｓａが、減少率を下げる方向の設定可能範囲Ｒａの範囲内に収まり、かつ、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂが、減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂの範囲内に収まるように、露出制御量を補正する。補正は、たとえば、次の手順で行う。

【0058】

まず、推定露光変動範囲が可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲に含まれるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値を補正する。すなわち、現在設定されている光量の減少率を補正する。

【0059】

図６は、可変ＮＤフィルタの設定の補正の概念図である。同図は、図５の状態から補正する場合の一例を示している。

【0060】

図５に示す例の場合、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂに対し、減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂが不足している。したがって、この場合、減少率を下げる方向に可変ＮＤフィルタ１３の設定値を補正する。この際、最小の補正量とすることが好ましい。これにより、他の露出制御量を補正する際、その補正量を少なくできる。すなわち、可能な限り現在の露出条件に近い状態を維持できる。

【0061】

図６に示す例では、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂと、減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂとが一致するように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値を補正している。

【0062】

可変ＮＤフィルタ１３の設定値を補正後、他の露出制御量を補正する。すなわち、補正により可変ＮＤフィルタ１３の設定値が変わるので、新たな設定値（光量の減少率）の下で、所望の明るさとなるように、露出条件（絞り値、シャッタ速度及び撮像感度）が変更される。この際、現在設定されている露出制御モードに従って、各露出制御量が補正される。すなわち、露出制御モードが絞り優先モードに設定されている場合は、絞り値以外の露出制御量が補正される。また、露出制御モードがシャッタ速度優先モードに設定されている場合は、シャッタ速度以外の露出制御量が補正される。また、露出制御モードがマニュアルモードに設定されている場合は、絞り値及びシャッタ速度以外の露出制御量が補正される。なお、各モードにおいて、変更可能な露出制御量だけでは、所望の明るさに設定できない場合も想定される。たとえば、マニュアルモードの場合、撮像感度の補正だけでは所望の明るさに設定できない場合も想定される。このような場合は、固定された露出制御量も併せて補正される。なお、この場合、補正の優先順位をあらかじめ定めておくことが好ましい。優先順位は、ユーザが設定できるようにしてもよい。

【0063】

露出制御量補正部４０Ｅで露出制御量を補正した場合、補正後の露出制御量が、撮像の際の露出制御量とされる。補正しなかった場合は、露出制御量設定部４０Ｃで設定された露出制御量が、撮像の際の露出制御量とされる。

【0064】

［撮像動作］
本実施の形態の撮像装置１では、ユーザが設定した露出条件（絞り値、シャッタ速度及び撮像感度）を可能な限り維持しつつ、可能な限り可変ＮＤフィルタ１３だけで撮像中の露出を制御する。このために、本実施の形態の撮像装置１では、撮像を開始する際の各露出制御量を以下のように設定する。

【0065】

図７は、撮像を開始する際の露出制御量の設定手順を示すフローチャートである。

【0066】

まず、撮像開始の指示が指示されると、測光処理が行われる（ステップＳ１）。撮像開始の指示は、録画ボタンの押下により行われる。測光により、領域ごとの露光量が得られる。

【0067】

次に、測光結果に基づいて、露出制御量が設定される（ステップＳ２）。この露出制御量は、仮の露出制御量である。露出制御量は、設定されている露出制御モードに従って設定される。具体的には、以下のように設定される。

【0068】

露出制御モードが、オートモードに設定されている場合、可変ＮＤフィルタ１３を可動範囲の中央値に設定した上で、所望の明るさ（たとえば、適正露出）となるように、残りの露出制御量が設定される。すなわち、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度が設定される。

【0069】

露出制御モードが、絞り優先モードに設定されている場合、絞り値を固定した上で、所望の明るさとなるように、残りの露出制御量が設定される。すなわち、シャッタ速度、撮像感度及び光量の減少率が設定される。絞り値は、操作部３６からの情報に基づいて判定される。

【0070】

露出制御モードが、シャッタ速度優先モードに設定されている場合、シャッタ速度を固定した上で、所望の明るさとなるように、残りの露出制御量が設定される。すなわち、絞り値、撮像感度及び光量の減少率が設定される。シャッタ速度は、操作部３６からの情報に基づいて判定される。

【0071】

露出制御モードが、マニュアルモードに設定されている場合、絞り値及びシャッタ速度を固定した上で、所望の明るさとなるように、残りの露出制御量が設定される。すなわち、撮像感度及び光量の減少率が設定される。絞り値及びシャッタ速度は、操作部３６からの情報に基づいて判定される。

【0072】

次に、測光結果に基づいて、推定露光変化量が算出される（ステップＳ３）。本実施の形態では、各領域の測光結果に基づいて、画像内で最も暗い領域から最も明るい領域をカバーする露光量の範囲を求めて、推定露光変化量が算出される。

【0073】

次に、推定露光変化量に基づいて、推定露光変動範囲Ｓが算出される（ステップＳ４）。推定露光変動範囲Ｓは、露出制御量を設定した際の露光量Ｍを基準として、暗くなる側の推定露光変動範囲Ｓａ、及び、明るくなる側の推定露光変動範囲Ｓｂが算出される。

【0074】

次に、可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲に基づいて、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒが算出される（ステップＳ５）。可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒは、現在の可変ＮＤフィルタ１３の設定値Ｎを基準として、減少率を下げる方向の設定可能範囲Ｒａ、及び、減少率を上げる方向の設定可能範囲Ｒｂが算出される。

【0075】

次に、推定露光変動範囲Ｓ及び可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒの算出結果に基づいて、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるか否かが判定される（ステップＳ６）。

【0076】

ここで、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれている場合とは、予測される露光量の変動範囲が、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒの範囲内に収まっている場合である（図４参照）。この場合、動画撮像中、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できる。

【0077】

一方、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれていない場合とは、予測される露光量の変動範囲が、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒの範囲内に収まっていない場合である（図５参照）。この場合、動画撮像中、可変ＮＤフィルタ１３だけでは露出を制御できない。すなわち、撮像中、他の露出制御量を変更する必要が生じる。

【0078】

したがって、ステップＳ６において、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれないと判定されると（ステップＳ６の判定において「Ｎｏ」の場合）、ステップＳ２で設定された露出制御量（仮の露出制御量）が補正される（ステップＳ７）。露出制御量の補正は、たとえば、次のように行われる。まず、推定露光変動範囲が、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲に含まれるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値が変更される。すなわち、現在設定されている光量の減少率が変更される。可変ＮＤフィルタ１３の設定値を変更後、他の露出制御量を変更する。すなわち、新たに設定された光量の減少率の下で、所望の明るさとなるように、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度が変更される。補正後の露出制御量が、撮像を開始する際の露出制御量とされる。補正も現在設定されている露出制御モードに従って行われる。したがって、絞り優先モードの場合は、シャッタ速度及び撮像感度が補正される。また、シャッタ速度優先モードの場合は、絞り値及び撮像感度が補正される。また、マニュアルモードの場合は、撮像感度が補正される。変更可能な露出制御量だけでは、所望の明るさにできない場合、他の露出制御量も補正される。たとえば、マニュアルモードにおいて、撮像感度だけでは、所望の明るさにできない場合、絞り値及びシャッタ速度も補正される。この場合、あらかじめ定められた優先順位に従って各露出制御量が補正される。

【0079】

ステップＳ６において、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれていると判定されると（ステップＳ６の判定において「Ｙｅｓ」の場合）、補正は行われず、設定された仮の露出制御量が、そのまま撮像を開始する際の露出制御量とされる。

【0080】

以上一連の工程で撮像を開始する際の露出制御量の設定が完了する。この後、設定された露出制御量の下で露出が制御され、撮像が開始される。

【0081】

以上説明したように、本実施の形態の撮像装置１によれば、露光変動範囲が推定され、その推定結果に基づいて、可変ＮＤフィルタだけで露出を制御できるか否かが事前に判定される。可変ＮＤフィルタだけでは、露出を制御できないと判定されると、露出制御量が補正され、可変ＮＤフィルタだけで露出を制御できるように再設定される。これにより、ユーザが設定した露出条件を可能な限り維持しつつ、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御して、動画を撮像できる。また、これにより、明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる。すなわち、可能な限り可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できるので、明るさが変化しても連続的に自然な動画を撮像できる。

【0082】

［変形例］
上記実施の形態の撮像装置１では、露出制御モードが、オートモードの場合、可変ＮＤフィルタ１３を可動範囲の中央値に設定しているが、中央値以外の値に設定する構成とすることもできる。

【0083】

なお、オートモードにおいて、可変ＮＤフィルタ１３を可動範囲の中央値に設定する場合、露出制御量の補正の要否を判定する処理は不要である。したがって、露出制御モードがオートモードに設定された場合、その後に行われる露出制御量の補正の要否を判定する処理を省略できる。

【0084】

また、絞り優先モード、シャッタ速度優先モード及びマニュアルモードにおいて、撮像感度が設定されている場合（すなわちオート以外の場合）、撮像感度が固定されて、残りの露出制御量が設定される。

【0085】

また、補正によっても推定露光変動範囲を可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲内に収めることができない場合は、可変ＮＤフィルタ１３を可動範囲の中央値に設定することが好ましい。たとえば、推定露光変化量が可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲を超えているような場合は、可変ＮＤフィルタを可動範囲の中央値に設定して、他の露出制御量を設定することが好ましい。

【0086】

［第２の実施の形態］
上記第１の実施の形態の撮像装置では、事前に露光量の変動範囲を推定し、撮像中は可変ＮＤフィルタだけで露出を制御できるように、撮像を開始する際の露出制御量を設定している。しかしながら、必ずしも実際の露光量が、推定した変動範囲内に収まるとは限らない。本実施の形態の撮像装置では、撮像中、推定露光変動範囲が変化した場合、変化した推定露光変動範囲が、可変ＮＤフィルタの設定可能範囲に含まれるように、露出制御量を補正（変更）する。

【0087】

なお、装置構成は、上記第１の実施の形態の撮像装置と同じなので、ここでは、撮像中の露出制御の手法についてのみ説明する。

【0088】

図８は、撮像中の露出制御の手順を示すフローチャートである。

【0089】

まず、測光処理が行われる（ステップＳ１０）。次に、測光結果に基づいて、被写体の明るさ（露光量）が変化したか否かが判定される（ステップＳ１１）。

【0090】

被写体の明るさが変化したと判定されると、測光結果に基づいて、推定露光変化量が算出される（ステップＳ１２）。次に、推定露光変化量に基づいて、推定露光変動範囲Ｓが算出される（ステップＳ１３）。この撮像中に算出される推定露光変動範囲Ｓは、第３露出条件範囲の一例である。

【0091】

次に、算出された推定露光変動範囲Ｓが変化したか否かが判定される（ステップＳ１４）。具体的には、算出された推定露光変動範囲（第３露出条件範囲）が、先に算出された推定露光変動範囲（第１露出条件範囲）と異なるか否かが判定される。

【0092】

推定露光変動範囲Ｓが変化していないと判定されると（ステップＳ１４の判定において「Ｎｏ」の場合）、測光結果に基づいて、所望の明るさとなるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値が変更される（ステップＳ１８）。すなわち、この場合、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できるので、可変ＮＤフィルタ１３の設定値だけが変更される。この後、変更された減少率となるように、可変ＮＤフィルタ１３が制御されて、露出が制御される（ステップＳ１９）。

【0093】

一方、推定露光変動範囲Ｓが変化したと判定されると（ステップＳ１４の判定において「Ｙｅｓ」の場合）、変化後の推定露光変動範囲Ｓが、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるか否かが判定される。すなわち、変化後も可変ＮＤフィルタだけで露出を制御できるか否かが判定される。

【0094】

この場合、まず、現在の可変ＮＤフィルタ１３の設定値に基づいて、設定可能範囲Ｒが算出される（ステップＳ１５）。次に、算出された設定可能範囲Ｒに基づいて、推定露光変動範囲Ｓが設定可能範囲Ｒに含まれるか否かが判定される（ステップＳ１６）。

【0095】

推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれていると判定されると（ステップＳ１６の判定において「Ｙｅｓ」の場合）、測光結果に基づいて、所望の明るさとなるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値が変更される（ステップＳ１８）。すなわち、この場合も可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できるので、可変ＮＤフィルタ１３の設定値だけが変更される。この後、変更された減少率となるように、可変ＮＤフィルタ１３が制御されて、露出が制御される（ステップＳ１９）。

【0096】

一方、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれていないと判定されると（ステップＳ１６の判定において「Ｎｏ」の場合）、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるように、露出制御量が設定される（ステップＳ１７）。この場合、まず、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるように、可変ＮＤフィルタ１３の減少率が設定される。その後、設定された減少率に基づいて、他の露出制御量が設定される。すなわち、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度が設定される。この際、露出制御モードの設定に従って各露出制御量が設定される。この後、設定された露出制御量で露出が制御される（ステップＳ１９）。

【0097】

露出制御後、撮像の終了が指示されたか否かが判定される（ステップＳ２０）。撮像の終了が指示された場合は、処理を終了する。一方、撮像の終了が指示されていない場合は、ステップＳ１０に戻り、上記一連の処理を繰り返し実施する。

【0098】

以上説明したように、本実施の形態の撮像装置によれば、撮像中も露光量の変動範囲が推定され、必要に応じて、可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量が調整される。すなわち、可変ＮＤフィルタだけでは露出を制御できないと判定された場合にのみ、可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量が調整される。これにより、可能な限り可変ＮＤフィルタだけで撮像中の露出を制御できる。

【0099】

［第３の実施の形態］
露出制御モードがオートモードに設定されている場合は、次のように撮像中の露出を制御することが好ましい。

【0100】

図９は、露出制御モードがオートモードの場合の撮像中の露出制御の手順を示すフローチャートである。

【0101】

ここでは、可変ＮＤフィルタ１３が可動範囲の中央値に設定されて、設定撮像が開始されたものとする。

【0102】

まず、測光処理が行われる（ステップＳ３０）。次に、測光結果に基づいて、被写体の明るさ（露光量）が変化したか否かが判定される（ステップＳ３１）。

【0103】

被写体の明るさが変化したと判定されると、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できるか否かが判定される（ステップＳ３２）。この場合、変化した露光量が、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲内に収まっているか否かが判定される。変化した露光量が、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲内に収まっている場合は、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できると判定される。

【0104】

可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できると判定されると（ステップＳ３２の判定において「Ｙｅｓ」の場合）、可変ＮＤフィルタ１３の設定値が変更される（ステップＳ３３）。すなわち、所望の明るさとなるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値（光量の減少率）が変更される。この後、変更された減少率となるように、可変ＮＤフィルタ１３が制御されて、露出が制御される（ステップＳ３５）。

【0105】

一方、可変ＮＤフィルタ１３だけで露出を制御できないと判定されると（ステップＳ３２の判定において「Ｎｏ」の場合）、露出制御量が設定される（ステップＳ３４）。すなわち、この場合は、可変ＮＤフィルタ１３が、設定可能な範囲を外れる場合なので、他の露出制御量を含めて、露出制御量が設定される。ここでの露出制御量は、たとえば、次のように設定される。

【0106】

図１０は、露出制御量の設定処理の手順を示すフローチャートである。

【0107】

まず、測光結果に基づいて、推定露光変化量が算出される（ステップＳ３４ａ）。次に、算出された推定露光変化量に基づいて、推定露光変動範囲Ｓが算出される（ステップＳ３４ｂ）。次に、可変ＮＤフィルタ１３の可動範囲に基づいて、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒが算出される（ステップＳ３４ｃ）。次に、推定露光変動範囲Ｓ及び可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒの算出結果に基づいて、推定露光変動範囲Ｓが可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲Ｒに含まれるように、可変ＮＤフィルタ１３の設定値（光量の減少率）が変更される（ステップＳＳ３４ｄ）。この際、最小の変更量となる条件で変更する。これにより、他の露出制御量の変化量を少なくできる。次に、新たに設定された減少率の下で、所望の明るさとなるように、可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量が変更される（ステップＳ３４ｅ）。この場合、あらかじめ定められた優先順位で絞り値、シャッタ速度及び撮像感度が変更される。優先順位は、動画としての連続性等を考慮して設定することが好ましい。すなわち、変更後に撮像される動画が不自然にならないように設定することが好ましい。一例として、最大値から最大値の１／２までの範囲でのシャッタ速度、撮像感度、最大値の１／２のシャッタ速度、絞り値の順で優先順位を設定できる。この場合、まず、最大値から最大値の１／２までの範囲でのシャッタ速度が変更される。この変更だけでは、所望の明るさにできない場合、更に、撮像感度が変更される。撮像感度の変更によっても所望の明るさにできない場合、更にシャッタ速度が変更される。すなわち、最大値の１／２のシャッタ速度に変更される。また、シャッタ速度の変更によっても、所望の明るさに変更できない場合、更に絞り値が変更される。このように、あらかじめ定められた優先順位に従って、絞り値、シャッタ速度及び撮像感度の各露出制御量が変更されて、所望の明るさが得られる露出制御量が設定される。

【0108】

露出制御量が設定されると、設定された露出制御量で露出が制御される（ステップＳ３５）。露出制御後、撮像の終了が指示されたか否かが判定される（ステップＳ３６）。撮像の終了が指示された場合は、処理を終了する。一方、撮像の終了が指示されていない場合は、ステップＳ３０に戻り、上記一連の処理を繰り返し実施する。

【0109】

以上説明したように、可変ＮＤフィルタ１３が設定可能範囲を外れる場合、可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量が変更されて、可変ＮＤフィルタ１３の設定可能範囲が確保される。その際、あらかじめ定められた優先順位で可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量が変更される。

【0110】

［変形例］
可変ＮＤフィルタが設定可能範囲を外れる場合において、露出制御量を設定する際、可変ＮＤフィルタを可動範囲の中央値に設定する構成としてもよい。

【0111】

また、可変ＮＤフィルタ以外の露出制御量を変更する際、変更する露出制御量の優先順位をユーザが設定できるようにしてもよい。

【0112】

［第４の実施の形態］
本実施の形態の撮像装置では、推定露光変動範囲を算出する際、余裕を持たせて推定露光変動範囲を算出する。具体的には、測光結果から求められる推定露光変化量に対し、所定のマージン（変動幅）を付加して、推定露光変動範囲を算出する。

【0113】

なお、推定露光変動範囲の算出方法が異なる点以外は、上記第１から第３の実施の形態の撮像装置と同じである。したがって、ここでは、推定露光変動範囲の算出方法についてのみ説明する。

【0114】

図１１は、推定露光変動範囲の算出の概念図である。

【0115】

上記のように、推定露光変動範囲Ｓは、測光結果から求められる推定露光変化量Ａ（Ａｍｉｎ～Ａｍａｘ）に対し、所定のマージンα、βを付加して、算出される。マージンα、βは、暗くなる側（－側）に付加するマージンαと、明るくなる側（＋側）に付加するマージンβとが、別個に用意される。付加するマージンα、βは、推定露光変化量に基づいて決定される。

【0116】

図１２は、推定露光変化量に対して付加するマージンの一例を示す図である。

【0117】

同図に示す例によれば、たとえば、推定露光変化量Ａが１３～１５の場合（Ａｍｉｎ＝１３、Ａｍａｘ＝１５）、暗くなる側のマージンαは２、明るくなる側のマージンβは１となる。したがって、この場合、推定露光変動範囲Ｓは、１１～１６の範囲に設定される。また、たとえば、推定露光変化量Ａが０～２の場合（Ａｍｉｎ＝０、Ａｍａｘ＝２）、暗くなる側のマージンαは２、明るくなる側のマージンβは３となる。したがって、この場合、推定露光変動範囲Ｓは、－２～５の範囲に設定される。なお、推定露光変化量Ａが、図１２の表に定められた範囲を跨ぐ場合は、多く設定されている方のマージンが優先される。たとえば、推定露光変化量Ａが６～７の場合、暗くなる側のマージンαは３～４、明るくなる側のマージンβは３～４の値を取り得るが、多く設定されている方が優先される。したがって、この場合、暗くなる側のマージンαは４、明るくなる側のマージンβは４となる。なお、マージンを付加した後の推定露光変動範囲が、露光量の上限又は下限を超える場合は、上限又は下限に設定される。たとえば、図１２の例では、１６ＥＶ又は－４ＥＶを超える場合は、１６ＥＶ又は－４ＥＶに設定される。

【0118】

このように、測定結果から求められる推定露光変化量に対し、所定のマージンを付加して、推定露光変動範囲を算出することにより、より適切に推定露光変動範囲を設定できる。すなわち、動画を撮像した場合に、予測される露光量の変動範囲をより適切に設定できる。

【0119】

［変形例］
上記実施の形態では、推定露光変化量Ａに基づいて、マージンα、βを設定しているが、付加するマージンα、βの設定方法は、これに限定されるものではない。以下、マージンの設定方法の他の例について説明する。

【0120】

（１）マージンの設定方法１
撮像するシーンに応じてマージンを設定する。この場合、あらかじめシーンごとに付加すべきマージンα、βを定めておく。撮像する場合は、シーンを特定して、付加すべきマージンα、βの情報を取得する。

【0121】

シーンを特定する方法としては、ユーザが選択する方法、撮像装置が自動でシーンを認識する方法等を採用できる。シーンを自動で認識する方法は、たとえば、測光結果を利用する方法等を採用できる。たとえば、測光により得られる露光量の情報からシーンを判別する方法等を採用できる。図１３は、露光量とシーンの関係の一例を示す図である。同図に示すように、露光量からある程度のシーン（撮像シーン情報）を特定できる。同図に示す例によれば、たとえば、分割して得られた各領域の露光量の範囲が、１３ＥＶ～１５ＥＶの場合は、晴天の撮像シーンと判別できる。したがって、この場合、晴天の撮像シーンに用意されたマージンα、βが推定露光変化量に付加されて、推定露光変動範囲が設定される。撮像シーンを特定の特定方法は、この他、公知の技術を採用できる。

【0122】

ユーザが、シーンを特定する場合は、たとえば、選択可能な撮像シーンを表示部３４に一覧表示し、操作部３６を利用して、ユーザに選択させる方法を採用できる。

【0123】

（２）マージンの設定方法２
ユーザの過去の撮像の履歴を利用して、最適なマージンを設定する。すなわち、ユーザの過去の撮像傾向から最適なマージンα、βを設定する。この場合、動画の撮像の都度、露光量の変動幅を計測し、計測した変動幅の情報を記録する。変動幅は、暗くなる方向の変動幅及び明るくなる方向の変動幅の双方を計測し、記録する。推定露光変動範囲を算出する際は、記録された変動幅に基づいて、暗くなる側のマージンα及び明るくなる側のマージンβが設定される。たとえば、記録されている変動幅の平均値をマージンとして設定する。あるいは、記録されている変動幅の最大値をマージンとして設定する。本処理は、システム制御部４０が行う。変動幅の情報は、たとえば、内蔵メモリで構成された補助記憶部３２に記録する。

【0124】

（３）マージンの設定方法３
手動によるマージンを設定する。動画を撮像した場合に想定される露光量の変動幅が事前に分かる場合は、その情報を利用して、マージンα、βを設定することができる。たとえば、撮像する場所（シーン）が決まっている場合などは、想定される露光量の変動幅が、事前にある程度分かる。たとえば、屋外のみでの撮像は、急に暗くならないので、変動幅は小さいと想定される。一方、ライブ会場、結婚式場などでの撮像は、明るさが急に変化するシーンが想定されるので、変動幅は大きいと想定される。

【0125】

本例の場合、たとえば、表示部３４にマージンの設定画面を表示し、操作部３６を利用して、手動でマージンα、βを設定する。

【0126】

（４）マージンの設定方法４
露光量の変動幅を実測して、最適なマージンを設定する。たとえば、撮像する領域（場所）が、事前に決まっている場合などに、撮像する領域の露光量の変動幅を事前に実測し、その測定結果を利用して、マージンを設定する。

【0127】

［その他の実施の形態］
（１）透過率制御素子
上記実施の形態では、透過率制御素子として、電子式の可変ＮＤフィルタを使用する場合を例に説明したが、透過率制御素子として使用可能な光学素子は、これに限定されるものではない。透過率を変更できる光学素子であればよい。たとえば、透過率制御素子として、液晶光学素子等のその他の調光素子を利用することもできる。

【0128】

（２）撮像装置
撮像装置は、単体で構成されるものに限らず、他の機器に組み込まれているものも含まれる。たとえば、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、ウェアラブルデバイス等に組み込まれたカメラも撮像装置に含まれる。

【0129】

（３）プロセッサ
本発明の処理を司るプロセッサには、汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。

【0130】

１つの制御部及び信号処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサ（たとえば、複数のＦＰＧＡ、あるいはＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。

【0131】

また、複数の制御部及び信号処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の制御部及び信号処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の制御部及び信号処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｃｈｉｐ：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の制御部及び信号処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。

【0132】

このように、各種の制御部及び信号処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。

【0133】

更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路である。

【符号の説明】

【0134】

１ 撮像装置
１０ 撮像レンズ
１１ レンズ
１２ 絞り
１３ 可変ＮＤフィルタ
１４ レンズ駆動部
１５ 絞り駆動部
１６ ＮＤフィルタ駆動部
２０ 撮像素子
２０Ａ 撮像素子の受光面
２２ 撮像素子駆動部
２４ アナログ信号処理部
２６ ＡＤＣ
２８ 主記憶部
３０ デジタル信号処理部
３２ 補助記憶部
３４ 表示部
３６ 操作部
４０ システム制御部
４０Ａ 露出制御モード判別部
４０Ｂ 測光部
４０Ｃ 露出制御量設定部
４０Ｄ 露光変化量推定部
４０Ｅ 露出制御量補正部
Ａ 推定露光変化量
Ａｍｉｎ 推定露光変化量の最小値
Ａｍａｘ 推定露光変化量の最大値
Ｍ 露出制御量を設定した際の露光量
Ｎ 可変ＮＤフィルタの設定値
Ｒ 可変ＮＤフィルタの設定可能範囲
Ｒａ 光量の減少率を下げる方向の設定可能範囲
Ｒｂ 光量の減少率を上げる方向の設定可能範囲
Ｓ 推定露光変動範囲
Ｓａ 暗くなる側の推定露光変動範囲
Ｓｂ 明るくなる側の推定露光変動範囲
ａ１１～ａ８８ 分割した領域
α マージン
β マージン
Ｓ１～Ｓ７ 撮像を開始する際の露出制御量の設定手順
Ｓ１０～Ｓ２０ 撮像中の露出制御の手順
Ｓ３０～Ｓ３６ 露出制御モードがオートモードの場合の撮像中の露出制御の手順
Ｓ３４ａ～Ｓ３４ｅ 露出制御量の設定処理の手順

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】