JP2010268134A

JP2010268134A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2010268134A
Application number: JP2009116724A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Utagawa; 健歌川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-05-13
Filing date: 2009-05-13
Publication date: 2010-11-25

Abstract

【課題】輝度のダイナミックレンジが広く、さらに画面内に太陽等の高輝度被写体が含まれる場合に、露光量の制御を容易にする。
【解決手段】撮像装置は、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する算出手段と、算出された輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、超高輝度に対応する測光領域を超高輝度領域として除外する第１除外手段と、第１除外手段により除外された超高輝度領域以外の測光領域に対応する輝度のうち最大の輝度を第１最大輝度として抽出する第１抽出手段と、抽出された第１最大輝度を基準として露光量を制御する第１制御手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に関する。

従来から、露出制御の方法をダイアル等の操作により選択可能に構成された撮像装置が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００８―１０４００９号公報

しかしながら、輝度のダイナミックレンジが広く、さらに画面内に太陽等の高輝度被写体が含まれる場合、露光量の制御が困難になるという問題がある。

請求項１に記載の発明による撮像装置は、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する算出手段と、算出された輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、超高輝度に対応する測光領域を超高輝度領域として除外する第１除外手段と、第１除外手段により除外された超高輝度領域以外の測光領域に対応する輝度のうち最大の輝度を第１最大輝度として抽出する第１抽出手段と、抽出された第１最大輝度を基準として露光量を制御する第１制御手段とを備えることを特徴とする。
請求項５に記載の発明による撮像装置は、被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する第１算出手段と、算出手段により算出された輝度のうちピークを基準として露出値を算出する第２算出手段とを備え、統計的な平均輝度に基づく露出値をＥｖ_ｍｅａｎとし、統計的な平均輝度における標準露光に対応する輝度値をＹｍｅａｎとし、輝度のうち最大輝度値をＹｍａｘとし、標準露光に対する感度基準点に対応する、出力画像の輝度値をＹｍとし、出力画像の最大値に対応する輝度値をＹｓとした場合、第２算出手段は、以下の条件式を用いて、撮像信号を出力画像に変換する輝度値Ｙｍおよび輝度値Ｙｓに依存させることにより、ピークを基準とした露出値をＥｖ_ｐｅａｋとして算出することを特徴とする。
Ｅｖ_ｐｅａｋ＝Ｅｖ_ｍｅａｎ＋ｌｏｇ_２｛（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）／（Ｙｓ／Ｙｍ）｝

本発明によれば、所定輝度以上の超高輝度に対応する測光領域以外の測光領域に対応する輝度のうち最大の輝度を第１最大輝度として抽出し、第１最大輝度を基準として露光量を制御することができる。
さらに本発明によれば、以下の条件式を用いて、ピークを基準とした露出値を算出できる。
Ｅｖ_ｐｅａｋ＝Ｅｖ_ｍｅａｎ＋ｌｏｇ_２｛（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）／（Ｙｓ／Ｙｍ）｝

本発明の実施の形態における電子カメラの要部構成を説明する図実施の形態による電子カメラの制御系のブロック図画像処理部を説明するブロック図第１の実施の形態における電子カメラで用いるγカーブの一例を示す図実施の形態における露光量算出部を説明するブロック図被写界領域に超高輝度被写体が含まれる場合の一例を説明する図第１の実施の形態における被写体の輝度分布を示すヒストグラム第２の実施の形態にける最大輝度算出部を説明するブロック図第２の実施の形態における被写体の輝度分布を示すヒストグラム

−第１の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第１の実施の形態におけるカメラを説明する。図１は電子カメラ１００の要部構成を示す図である。電子カメラ１００のボディに、撮影レンズＬ１と絞り２０１とを備える交換レンズ２００が着脱可能に装着されている。電子カメラ１００のボディ側には、クイックリターンミラー１０１、焦点板１０２、ペンタプリズム１０３、測光センサ１０４、測光レンズ１０５、シャッタ１０６、撮像素子１０７、接眼レンズ１０８および表示部１２０が設けられている。

図２は交換レンズ２００が装着された電子カメラ１００の制御系のブロック図である。図２において、図１に示した構成要素には同一の符号を付して説明する。電子カメラ１００の制御系は、測光センサ１０４、シャッタ１０６、撮像素子１０７、制御回路１１７、表示部１２０、操作部１２１およびメモリカードインタフェース１２２を備えている。

図１を参照して説明すると、交換レンズ２００を通過して電子カメラ１００に入射した被写体光は、シャッタレリーズ前は図１において実線で示すように位置するクイックリターンミラー１０１で上方へ導かれて焦点板１０２に結像する。被写体光はさらにペンタプリズム１０３へ入射される。ペンタプリズム１０３は、入射された被写体光を接眼レンズ１０８へ導く一方、測光レンズ１０５を介して測光センサ１０４に被写体光を入射させる。

測光センサ１０４は、交換レンズ２００に対して撮像素子１０７と光学的に等価な位置に配設される。測光センサ１０４は、測光する被写界領域を複数領域に分割して測光可能な周知の分割測光が可能となるように構成されている。測光センサ１０４は、撮像素子１０４ａ（図５）とＡ／Ｄ変換回路１０４ｂ（図５）とを含む。撮像素子１０４ａは、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力するＣＣＤやＣＭＯＳ等の光電変換素子である。Ａ／Ｄ変換回路１０４ｂは、撮像素子１０４ａから出力された光電変換信号をデジタルの測光信号に変換し制御回路１１７へ出力する。なお、本実施の形態の測光センサ１０４は、縦横１００画素以上、すなわち数百画素以上（たとえばＱＶＧＡ程度）の画素数を有するものとする。また、撮像素子１０４ａの撮像面には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子１０４ａがカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子１０４ａから出力される画像信号はＲＧＢ表色系の色情報を有する。

レリーズ後はクイックリターンミラー１０１が図１の破線で示される位置へ回動し、被写体光がシャッタ１０６を介して撮像素子１０７へ導かれ、その撮像面上に被写体像が結像する。撮像素子１０７は、受光した被写体光をその強度に応じた画像信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子である。撮像素子１０７から出力された画像信号は、図示しないＡ／Ｄ変換回路等によりデジタル画像信号に変換され、制御回路１１７へ入力される。なお、撮像素子１０７の撮像面には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）のカラーフィルタが画素位置に対応するように設けられている。撮像素子１０７がカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子１０７から出力される画像信号はＲＧＢ表色系の色情報を有する。

制御回路１１７は、ＣＰＵや、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺回路を備え、電子カメラ１００の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御回路１１７は、露光量算出部１１７ａ、露光制御部１１７ｂ、画像処理部１１７ｃ、表示制御部１１７ｄおよび記録制御部１１７ｅを機能的に備える。露光量算出部１１７ａは、前述の測光センサ１０４から出力された測光信号に基づいて被写体の輝度を算出し、シャッタ速度と絞りの値を演算する。なお、露光量算出部１１７ａについては、後に詳細に説明する。露光制御部１１７ｂは、露光量算出部１１７ａにより算出されたシャッタ速度と絞りの値に基づいて、シャッタ１０６の駆動、および絞り２０１の駆動を制御する。なお、絞り２０１は、図示しないインタフェースを介して露光制御部１１７ｂにより制御される。このインタフェースは電子カメラ１００と交換レンズ２００との間で各種の情報通信を行うために設けられる。

画像処理部１１７ｃは、撮像素子１０７から入力した画像信号に対して、補間処理、色変換処理、ホワイトバランス処理等の画像処理を施して画像データ（ＲＡＷデータ）を生成する。図３に示すように、画像処理部１１７ｃは、撮影画像メモリ１５１、階調変換部１５２、γカーブ記録部１５３を機能的に備える。撮影画像メモリ１５１は、撮像素子１０７から入力した画像信号を一時的に格納する揮発性メモリである。階調変換部１５２は、後述するように画像信号に対応するリニア画像データに対してγ変換処理を施して画像データを生成する。γカーブ記録部１５３は、図４に示す入力輝度（入力した画像データの輝度）を画像出力値に変換するγカーブを、ＬＵＴ形式（変換ＬＵＴ）にて記録している。階調変換部１５２がリニア画像データに対してγ変換処理を施す際には、この変換ＬＵＴを参照する。図４に示すγカーブは、たとえば、入力輝度の飽和レベルＹｓを画素出力値２５５に変換し、標準露光量に相当する輝度値（感度基準点レベル）Ｙｍを画素値１１８に変換するような指数特性を持つものとする。なお、このγカーブは一般的には任意の形状に設定可能であり、γカーブの形状が決定されると、飽和レベルＹｓと感度基準点レベルＹｍの比（＝Ｙｓ／Ｙｍ）は一定値に定まる。

表示制御部１１７ｄは、表示部１２０を駆動する回路である。表示部１２０はたとえば液晶表示パネルであり、再生モードにおいて、メモリカード１２３に記録されている画像データに基づいて画像処理部１１７ｃで作成された表示データの表示を行う。また、表示部１２０は、いわゆるライブビュー画像を表示するように構成されている。ライブビューとは、レリーズ前にクイックリターンミラー１０を上方に跳ね上げて撮像素子１０７で撮像した画像をリアルタイムに表示部１２０に表示する表示形態である。

記録制御部１１７ｅは、画像処理部１１７ｃにより生成された画像データにヘッダ情報等の付加情報を付加した画像ファイルを生成して、後述するメモリカード１２３に記録する。

メモリカードインタフェース１２２は、メモリカード１２３が着脱可能なインタフェースである。メモリカードインタフェース１２２は、記録制御部１１７ｅの制御に基づいて、画像データをメモリカード１２３に書き込んだり、メモリカード１２３に記録されている画像データを読み出す。メモリカード１２３はコンパクトフラッシュ（登録商標）やＳＤカードなどの半導体メモリカードである。

操作部１２１は、ユーザの操作を受け付けるスイッチである。操作部１２１には、電源スイッチ、レリーズスイッチ、後述する超高輝度を除去するための閾値を設定する輝度設定スイッチ１２１ａ、ＩＳＯ感度を設定するための感度設定スイッチ１２１ｂなどが含まれる。

次に、図面を参照しながら露出量算出処理について説明する。
図５に示すように、露光量算出部１１７ａは、ホワイトバランス調整部（以下、ＷＢ調整部と呼ぶ）１３、画素輝度値算出部１４、所定輝度設定部１４１、超高輝度部除去部１４２、変換情報作成部１５、通常測光輝度算出部１６、最大輝度算出部１７、ＩＳＯ感度設定部１８および露光値算出部１９を備える。

ＷＢ調整部１３は、測光センサ１０４のＡ／Ｄ変換回路１０４ｂでデジタル信号に変換された測光信号を入力し、測光信号に対してＲ，Ｇ，Ｂ各色の重み付け加算を行い視感度に相当する画像信号を生成する。画素輝度算出部１４は、ＷＢ調整部１３から入力した画像信号の信号強度に応じて輝度値を算出する。このとき、画素輝度算出部１４は、各画素の信号強度を輝度値に変換する変換テーブルを参照する。この変換テーブルは、変換情報作成部１５により作成される。変換テーブルには焦点板１０２の拡散性と、撮像素子１０４ａにより撮像を行ったときの撮影レンズＬ１のＦ値および射出瞳位置（ＰＯ値）とに応じて、画素毎に異なる補正値が記録されている。この変換テーブルは、種々の条件にて実験を行った結果に基づいて作成される。なお、撮影レンズＬ１のＦ値とＰＯ値とは、図示しないインタフェースを介して、レンズ情報として露光量算出部１１７ａに入力される。このインタフェースは、上述したように電子カメラ１００と交換レンズ２００との間で各種の情報通信を行うために設けられる。

所定輝度設定部１４１は、輝度閾値Ｙｔｈを設定する。この輝度閾値Ｙｔｈは、予め定められている所定値（たとえばＢｖ１４相当なら56000Cd/m＾2）であり、後述する超高輝度部除去部１４２が超高輝度の画素輝度値を除去する際に用いられる。なお、輝度閾値Ｙｔｈは、ユーザにより設定されたＢｖ値に対応する値であってもよい。この場合、ユーザは操作部１２１の輝度設定スイッチ１２１ａを操作して、たとえばＢｖ１４〜Ｂｖ１６の範囲に含まれるＢｖ値を設定する。そして、所定輝度設定部１４１は予め所定のメモリ（不図示）に記録されているテーブル等を参照して、設定されたＢｖ値に対応する輝度閾値Ｙｔｈを選択すればよい。

超高輝度部除去部１４２は、画素輝度算出部１４により算出された画素毎の輝度値（画素輝度値）に対して、上記の輝度閾値Ｙｔｈ以上の超高輝度の画素輝度値を除去する。たとえば、図６（ａ）に示すように、被写界領域に太陽等の超高輝度領域を含むような場合に、太陽あるいは太陽とその極近傍を含めた領域Ｒｅが除去されるように輝度閾値Ｙｔｈが設定される。その結果、図６（ｂ）のヒストグラムにおいて斜線で示す高輝度領域、すなわち輝度閾値Ｙｔｈ以上の画素輝度値が除去される。

通常測光輝度算出部１６は、後述するように、画素輝度算出部１４により算出された輝度値から超高輝度部除去部１４２により除去された輝度値以外の輝度値を用いて、公知の中央重点測光やマルチ測光等（以後、通常測光と呼ぶ）により通常測光輝度値Ｙｍｅａｎを算出する。最大輝度算出部１７は、画素輝度算出部１４により算出された輝度値から超高輝度部除去部１４２により除去された輝度値以外の輝度値の中から最大輝度値Ｙｍａｘを算出する。露光値算出部１９は、通常測光輝度算出部１６により算出された通常測光輝度値Ｙｍｅａｎに基づいて、通常測光露出値Ｅｖ_ｍｅａｎを算出する。また、露光値算出部１９は、通常測光露出値Ｅｖ_ｍｅａｎと、最大輝度算出部１７で算出された最大輝度値Ｙｍａｘとに基づいて、ピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出する。ＩＳＯ感度設定部１８は、ユーザによる操作部１２１のＩＳＯ感度設定スイッチ１２１ｂの操作に基づいてＳｖ値を算出する。

−通常測光−
通常測光輝度算出部１６は、上述したように公知の中央重点測光やマルチ測光等の統計的な平均輝度値に基づいた手法を用いて通常測光輝度Ｙｍｅａｎを算出する。通常測光輝度Ｙｍｅａｎは被写体の標準反射に相当する値、もしくは標準反射に近い基準に相当する値である。通常輝度算出部１６は、上述したように測光センサ１０４の被写界領域のうち複数に分割されたそれぞれの領域（分割領域）ごとに輝度値を算出する。たとえば中央重点測光を用いる場合は、通常測光輝度算出部１６は、複数の分割領域のうち被写界領域の中央部に位置する領域に対応する輝度値に所定の重み付け係数を乗じる。そして、通常測光輝度算出部１６は、被写界領域の全領域の輝度値の平均を算出することにより通常測光輝度Ｙｍｅａｎを得る。

また、マルチ測光を用いる場合、通常測光輝度算出部１６は、被写界領域全体の平均輝度値を算出する。そして、通常測光輝度算出部１６は、所定のロジックに従って、たとえば平均輝度値と分割領域のそれぞれの輝度値のうちの最大輝度値とに基づく輝度値、平均輝度値、平均輝度値と最小輝度値とに基づく輝度値のいずれかを通常測光輝度値Ｙｍｅａｎとして算出する。上記の各輝度値のうちいずれの輝度値を通常測光輝度値Ｙｍｅａｎとするかは、平均輝度値と分割領域の輝度値との大小および被写界領域における分割領域の位置、最大輝度値、最大輝度値と最小輝度値との差分等に基づいて決定される。

露光値算出部１９は、以下の露出の関係式（１）を用いて露光値Ｌｖを算出する。
Ａｖ＋Ｔｖ＝Ｅｖ＝Ｌｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖ・・・（１）

なお、Ｓｖは、ＩＳＯ感度設定部１８から入力した値であり、ユーザのＩＳＯ感度設定スイッチ１２１ｂの操作により、たとえばＩＳＯ１００に設定された場合、Ｓｖの値は５となる。Ｂｖは、輝度Ｂの対数（Ｂ＝３．４×２＾Ｂｖ）で決定される値である。Ａｖは、Ｆ値の対数（Ｆ＝１．４＾Ａｖ）で決定される値である。Ｔｖは、露出時間Ｔの対数（Ｔ＝１／２＾Ｔｖ）で決定される値である。

露光値算出部１９は、通常測光輝度Ｙｍｅａｎに対応して決定したＢｖ値と、ＩＳＯ感度設定部１８から入力したＳｖ値とを用いて、式（１）に基づいて通常測光露出値Ｅｖ_ｍｅａｎ（＝Ｌｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖ）を算出する。

−ハイライト基準測光−
ハイライト基準測光においては、入力画素の最大輝度値が飽和レベルＹｓとなるように、すなわち入力輝度のピークを基準として露出制御が行われる。最大輝度算出部１７は、測光信号に対応する画像信号に基づいて、超高輝度が除去（除外）された画素輝度値の中から最大輝度値Ｙｍａｘを算出（抽出）する。露光値算出部１９は、最大輝度値Ｙｍａｘが飽和レベルＹｓと一致するように露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出する。上述したようにγカーブ記録部１５３に記録されているγカーブの形状が一定に決まっている、すなわち比（Ｙｓ／Ｙｍ）が一定に決まっているので、通常測光露出値Ｅｖ_ｍｅａｎとピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋとの比をＲとして、以下の関係式（２）の関係がある。
Ｒ＝（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）／（Ｙｓ／Ｙｍ）＝２＾｛（Ｅｖ_ｐｅａｋ）／（Ｅｖ_ｍｅａｎ）｝・・・（２）

輝度のダイナミックレンジが広い被写体では、（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）＞（Ｙｓ／Ｙｍ）の関係が成り立つので、上記の式（２）において、露光量の比Ｒが１より大きい、すなわち（Ｅｖ_ｐｅａｋ＞Ｅｖ_ｍｅａｎ）の関係が成立する。したがって、露光値算出部１９は、輝度のダイナミックレンジが広い被写体の露光値Ｅｖを大きく、すなわち露光量が減るようにピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出する。露光値算出部１９は、通常測光輝度値Ｙｍｅａｎと通常測光露出値Ｅｖ_ｍｅａｎとに基づいて、上記の関係式（２）に基づく以下の関係式（３）を用いてピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出する。
Ｅｖ_ｐｅａｋ＝Ｅｖ_ｍｅａｎ＋ｌｏｇ_２｛（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）＞（Ｙｓ／Ｙｍ）｝・・・（３）

ピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋが算出されると、露光値算出部１９は、絞りの値とシャッタ速度とを決定し、露出制御部１１７ａに対して絞り２０１とシャッタ１０６の駆動を制御させる。そして、撮像素子１０７により画像信号が取得され、撮影画像メモリ１５３に格納される。画像処理部１１７ｃは、格納された画像信号に対して公知の補間処理と色変換処理とを施して、Ｒ面Ｇ面Ｂ面のリニア画像データを生成する。そして、画像処理部１１７ｃにより、輝度Ｙ（＝αＲ＋βＧ＋γＢ）で輝度面画像データが合成される。すなわち、階調変換部１５２は、γカーブ記録部１５３に記録されている変換ＬＵＴを参照して、図４に示すγカーブを用いてリニア画像データに対してγ変換処理を施す。その結果、最大輝度値Ｙｍａｘが飽和レベルＹｓ（８ｂｉｔの画像ならば画像出力値２５５）に対応付けられた画像データが得られる。

図７に示す輝度度数分布（ヒストグラム）を参照しながら説明する。図７（ａ）には輝度のダイナミックレンジが狭い被写体のヒストグラム、図７（ｂ）には輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体のヒストグラムを示す。図７（ｃ）には輝度のダイナミックレンジが狭い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラム、図７（ｄ）には輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラムを示す。なお、図７（ｃ）、（ｄ）に示すヒストグラムにおいては、輝度面画像データの輝度値の最大値を「４０９５」で表している。

図７（ａ）のヒストグラムにおける度数のピークＰ１は、図７（ｃ）のヒストグラムにおける度数のピークＰ４に対応する。すなわち、画像データにおいて被写体の輝度の階調性が保存されている。また、図７（ｂ）のヒストグラムにおける度数のピークＰ２およびＰ３は、図７（ｄ）のヒストグラムにおける度数のピークＰ５およびＰ６にそれぞれ対応している。さらに、図７（ｃ）、（ｄ）において、被写体の最大輝度値Ｙｍａｘが、輝度面画像データの輝度値の最大値「４０９５」に対応するようになる。したがって、輝度のダイナミックレンジが広い被写体であっても、高輝度の階調性を保存することができる。

表示制御部１１７ｄは、上述したようにして生成された画像データに対応する画像を表示部１２０に表示させる。また、記録制御部１１７ｅは、上述したようにして生成された画像データを、メモリカードインタフェース１２２を介してメモリカード１２３に記録させる。

以上で説明した第1の実施の形態の電子カメラによれば、以下の作用効果が得られる。
画素輝度値算出部１４は、マルチ測光により、撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出し、超高輝度部除去部１４２は、算出された輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、超高輝度に対応する画素を超高輝度領域として除外するようにした。そして、最大輝度算出部１７は、超高輝度部除去部１４２により除外された超高輝度領域以外の画素に対応する輝度のうち最大輝度値Ｙｍａｘを抽出し、露光値算出部１９は、最大輝度値Ｙｍａｘを基準として露光量を制御するようにした。したがって、太陽等の超高輝度を測光対象から除外して、被写界領域内の残りの領域について最大輝度値を基準として露光量が制御できるので、困難な露光量制御をせずに、高輝度の階調性を保存した画像データを取得できる。

−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明の第２の実施の形態による電子カメラ１００を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、撮像画角内に太陽等の超高輝度被写体とは別に点光源や正反射の点に近い高輝度被写体の像が含まれる場合、わずかな白飛びを許容して輝度の飽和レベルを設定する点で、第１の実施の形態と異なる。

図８に示すように、最大輝度算出部１７は、ヒストグラム作成部２０および許容白飛び率設定部２１を含む。ヒストグラム作成部２０は、測光センサ１０４から入力した測光信号に基づいて、ヒストグラムを作成する。このヒストグラムは、横軸に画素の輝度値、縦軸に度数を表す。許容白飛び率設定部２１は、白飛び率δの値（たとえば０．０１パーセント等の固定値）を設定する。なお、白飛び率δの値は、ユーザにより設定可能としてもよい。この場合、ユーザは、操作部１２１を操作して白飛び率δの値を設定する。

最大輝度算出部１７は、ヒストグラム作成部２０により作成されたヒストグラムと、白飛び率設定部２１により設定された白飛び率δとを用いて、補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈを算出する。すなわち、最大輝度算出部１７は、超高輝度部除去部１４２により除去された画素以外の全画素の度数の総和に白飛び率δを乗じた度数に相当する画素を、その輝度値が高い順に高輝度領域として除外する。そして、最大輝度算出部１７は、除外されていない残りの画素が有する輝度値のうち最大の輝度値を補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈとして算出する。図９（ｂ）には、最大輝度値Ｙｍａｘと補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈとの関係を示す。図９（ｂ）の斜線で表された領域が白飛び率δに応じて除外される画素を示す。なお、白飛び率δが０の場合は、補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈと最大輝度値Ｙｍａｘとの値は等しくなる。

露光値算出部１９は、第１の実施の形態において説明した関係式（３）において、最大輝度値Ｙｍａｘを補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈに置き換えて、ピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出する。以後、第１の実施の形態と同様にして、露光値算出部１９は、絞りの値とシャッタ速度とを決定し、露出制御部１１７ａは絞り２０１とシャッタ１０６の駆動を制御する。その結果、輝度のダイナミックレンジが比較的広い被写体に対応する輝度面画像データのヒストグラムは、図９（ｃ）に示すようなヒストグラムとなる。すなわち、白飛び率δに応じて補正された補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈが、図９（ａ）に示す飽和レベルＹｓに対応付けられる。

以上で説明した第２の実施の形態の電子カメラによれば、第１の実施の形態の電子カメラで得られた作用効果に加えて、以下の作用効果が得られる。
最大輝度算出部１７は、最大輝度値Ｙｍａｘと白飛び率δとに基づいて、高輝度に対応する画素を高輝度領域として除外し、白飛び率δに基づいて除外された高輝度領域以外の画素に対応する輝度のうち最大の輝度を補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈとして抽出するようにした。そして、露光値算出部１９は、補正最大輝度値Ｙｍａｘ_ｈを基準として露光量を制御するようにした。したがって、点光源や、たとえば車のバンパー等で正反射されたわずかな高輝度を基準にして露光量を算出することにより、全体としてアンダー気味の画像となることを防ぐことができる。

以上で説明した第１および第２の実施の形態における電子カメラ１００を、以下のように変形できる。

（１）露光量算出部１１７ａは、所定輝度設定部１４１および超高輝度部除去部１４２を備えない場合であってもよい。この場合、最大輝度算出部１７は、画素輝度値算出部１４により算出された輝度を用いて最大輝度値Ｙｍａｘを算出し、露光値算出部１９は上述した式（３）を用いてピーク基準の露出値Ｅｖ_ｐｅａｋを算出すればよい。

（２）露光値算出部１１７ａは、測光センサ１０４からの測光信号を用いて各種露出値を算出するものに代えて、撮像素子１０７からの画像信号を用いて露出値を算出するようにしてもよい。その結果、ライブビューモードが設定されている場合、すなわちクイックリターンミラー１０１が図１の破線で示す位置に回動されている場合であっても、露光値算出部１１７ａは露出値の算出が可能となる。

また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。

１６通常測光輝度算出部、１７最大輝度算出部、１９露光値算出部、
１０４測光センサ、１１７ａ露光量算出部、１２１操作部、
１４１所定輝度設定部、１４２超高輝度部除去部

Claims

撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する算出手段と、
前記算出された前記輝度が所定輝度以上の超高輝度の場合、前記超高輝度に対応する前記測光領域を超高輝度領域として除外する第１除外手段と、
前記第１除外手段により除外された前記超高輝度領域以外の前記測光領域に対応する前記輝度のうち最大の輝度を第１最大輝度として抽出する第１抽出手段と、
前記抽出された前記第１最大輝度を基準として露光量を制御する第１制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第１最大輝度と所定除外率とに基づいて、高輝度に対応する前記測光領域を高輝度領域として除外する第２除外手段と、
前記第２除外手段により除外された前記高輝度領域以外の前記測光領域に対応する前記輝度のうち最大の輝度を第２最大輝度として抽出する第２抽出手段と、
前記抽出された前記第２最大輝度を基準として露光量を制御する第２制御手段とをさらに備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記所定除外率の設定操作を受け付けるための第１操作部材をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記所定輝度の設定操作を受け付けるための第２操作部材を有する設定手段をさらに備えることを特徴とする撮像装置。
被写体像を撮像して撮像信号を出力する撮像素子と、
撮像領域に含まれる複数の測光領域のそれぞれに対応する輝度を算出する第１算出手段と、
前記算出手段により算出された前記輝度のうちピークを基準として露出値を算出する第２算出手段とを備え、
統計的な平均輝度に基づく露出値をＥｖ_ｍｅａｎとし、
前記統計的な平均輝度における標準露光に対応する輝度値をＹｍｅａｎとし、
前記輝度のうち最大輝度値をＹｍａｘとし、
前記標準露光に対する感度基準点に対応する、出力画像の輝度値をＹｍとし、
前記出力画像の最大値に対応する輝度値をＹｓとした場合、前記第２算出手段は、以下の条件式を用いて、前記撮像信号を前記出力画像に変換する前記輝度値Ｙｍおよび前記輝度値Ｙｓに依存させることにより、前記ピークを基準とした前記露出値をＥｖ_ｐｅａｋとして算出することを特徴とする撮像装置。
Ｅｖ_ｐｅａｋ＝Ｅｖ_ｍｅａｎ＋ｌｏｇ_２｛（Ｙｍａｘ／Ｙｍｅａｎ）／（Ｙｓ／Ｙｍ）｝