JP2019032369A - 撮像装置、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合、標準光源や完全放射体に相当するか或いは類似する分光特性の光源の場合に限定されることなく、本発光量の発光精度を充分に確保可能な撮像装置を提供する。【解決手段】発光色温度が異なる複数の光源３５，３６の発光比率を変化させることで発光色温度が可変なフラッシュ装置３と、フラッシュ装置３の予備発光時の被写体からの反射光を測光する測光手段２６とを備える撮像装置であって、あらかじめ決められた発光色温度に基づく第１の予備発光（Ｓ７０１）とは異なる発光色温度にて本発光を行う際に、光源３５，３６の分光特性情報、撮影条件情報、第１の予備発光時の測光値情報の少なくとも一つに応じて変更された発光色温度に基づき第２の予備発光を行い、測光手段２６による第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するか、測光手段２６による第１の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するかを選択する選択手段（Ｓ７０６）を備える。【選択図】図７

Description

本発明は、フラッシュ装置が搭載されたフィルムカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に関し、特に発光色温度が可変なフラッシュ装置が搭載された撮像装置の調光及び調色制御に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置では、発光色温度が可変なフラッシュ装置が搭載されたものがある。従来、この種の撮像装置において、被写体輝度及び外光の色温度を測定して発光量及び発光色温度を決める或いは予備発光の結果に応じて発光量を決める技術が開示されている（特許文献１）。また、予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合に、本発光と予備発光との間の色温度差に基づいて撮像素子の感度差及び被写体の反射率差の少なくとも一方を用いて、演算する発光量を補正して本発光量を求める技術が開示されている（特許文献２）。

特開２０１３−０１５７２２号公報 特開２０１３−１０１３６２号公報

しかし、上記特許文献２では、色温度差情報により本発光量の補正値を容易に求め得るのは、標準光源や完全放射体に相当するか或いは類似する分光特性の光源の場合に限定される。

図９は、白熱電球と白色ＬＥＤとの分光スペクトルの光の波長に対する相対発光エネルギー強度の関係を例示したグラフ図である。図９において、分光スペクトルｓ１は、標準光源や完全放射体にほぼ相当する白熱電球の分光スペクトルであり、このような光源の分光スペクトルは連続性があり、輝線的成分などが含まれない。一方、近年照明用光源として用途が拡大している白色ＬＥＤの分光スペクトルｓ２は、４５０ｎｍ付近に強い輝線的成分があるが、４８０ｎｍ付近の成分が極端に小さい等、標準光源や完全放射体に類似する分光特性とは言えない分光特性となっている。

白色ＬＥＤのような分光特性の光源をフラッシュ装置に用いている場合、本発光と予備発光との間の色温度差に基づいて本発光量の補正値を演算しようとすると、光源と撮像素子との詳細な分光スペクトルデータに基づく補正値の演算が必要となる。この場合、演算に必要とするデータ量が大きく、かつ演算時間も増加する。

また、光源の分光スペクトルが標準光源や完全放射体に類似する場合であっても、撮影条件の如何によっては精度良く本発光量の補正値を算出することが困難なケースが存在する。下記（１）から（５）にそうしたケースを例示する。

（１）バウンス撮影でフラッシュ光の色温度が反射面の分光反射率影響を受けるケース
（２）被写体距離が遠い或いは被写体反射率が低いために予備発光時の反射受光量が小さく、測光値精度が低下しているケース
（３）被写体距離が遠いために撮影画角に占める主被写体の大きさが小さく、主被写体領域の予備発光時の測光値精度が低下しているケース
（４）接写のような高倍率撮影のために予備発光時の反射受光量がセンサの飽和レベルに近づいているケースや僅かな被写体の移動やカメラブレの影響を受け易いケース
（５）日中シンクロのように環境光がかなり大きい条件でのフラッシュ撮影のために予備発光時の測光値におけるフラッシュ光寄与率が低下しているケース

そこで、本発明は、予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合、標準光源や完全放射体に相当するか或いは類似する分光特性の光源の場合に限定されることなく、本発光量の発光精度を充分に確保可能な撮像装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、発光色温度が異なる複数の光源の発光比率を変化させることで発光色温度が可変なフラッシュ装置と、前記フラッシュ装置の予備発光時の被写体からの反射光を測光する測光手段とを備える撮像装置であって、あらかじめ決められた発光色温度に基づく第１の予備発光とは異なる発光色温度にて本発光を行う際に、前記光源の分光特性情報、撮影条件情報、前記第１の予備発光時の測光値情報の少なくとも一つに応じて変更された発光色温度に基づき第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するか、前記測光手段による前記第１の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するかを選択する選択手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合、標準光源や完全放射体に相当するか或いは類似する分光特性の光源の場合に限定されることなく、本発光量の発光精度を充分に確保することができる。

本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。 測光センサの構成例を示す図である。 焦点検出用センサの構成例を示す図である。 カメラ本体、交換レンズ及びフラッシュ装置の電気回路の構成例を示すブロック図である。 低色温度光源の発光量と高色温度光源の発光量との組合せによる、フラッシュ装置の発光色温度と発光可能量との関係を示すグラフ図である。 フラッシュ撮影時のデジタル一眼レフカメラの動作について説明するフローチャートである。 図６のステップＳ６１０におけるフラッシュの予備発光及び予備発光時の測光演算の具体的処理を説明するフローチャートである。 本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタル一眼レフカメラにおいて、図６のステップＳ６１０におけるフラッシュの予備発光及び予備発光時の測光演算の具体的処理を説明するフローチャートである。 光源の分光スペクトルを例示するグラフ図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタル一眼レフカメラの概略断面図である。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラ（以下、カメラという。）は、図１に示すように、カメラ本体１の正面側（被写体側）に、マウント部２７，３３を介して交換レンズ２が着脱可能に装着される。かかる装着状態では、カメラ本体１は、接点部２８，３２を介して交換レンズ２との間で情報通信を行うことが可能である。また、カメラ本体１の上面部には、接続部２９，３９を介してフラッシュ装置３が着脱可能に装着される。フラッシュ装置３は、発光色温度が異なる複数の光源の発光比率を変化させることで発光色温度が可変である。なお、交換レンズ２及びフラッシュ装置３の少なくともいずれかがカメラ本体１と一体に設けられていてもよい。

カメラ本体１は、半透過性を有する主ミラー１３、及び主ミラー１３に対して回動可能に支持された第１反射ミラー１４を備えるミラーユニットを具備する。ミラーユニットは、ファインダ観察時に撮影光路に進入するミラーダウン位置に配置され、撮影時に撮影光路から退避するミラーアップ位置に配置される。

ミラーユニットのミラーダウン位置では、主ミラー１３は、交換レンズ２の撮影光学系を通過した被写体光束を反射してファインダ光学系に導く共に、被写体光束の一部を透過させて第１反射ミラー１４に導く。ファインダ光学系は、ピント板２１、ペンタプリズム２２、及び接眼レンズ２３により構成される。ピント板２１によって拡散された光束のうち、光軸外の一部が入射する光束は、第３反射ミラー２４で反射されて集光レンズ２５を介して測光センサ２６に導かれる。

図２は、測光センサ２６の構成例を示す図である。測光センサ２６は、被写体の輝度に関する情報を得るためのセンサである。測光センサ２６は、例えばＣＭＯＳやＣＣＤといったエリアの蓄積型光電変換素子であり、図２（ａ）に例示するように、受光画面内を複数分割したエリア毎に被写体の輝度情報や色情報等の測光情報を出力できる。

複数分割したエリアについて、本例では７列×５行の３５分割とし、３５分割された各分割エリアＰＤ１〜ＰＤ３５を有する。各分割エリアＰＤ１〜ＰＤ３５は、図２（ｂ）に例示するように、細かな受光部画素に分かれており、各受光部画素には、一定の配列でカラーフィルタが設けられている。本例では、Ｂ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の所謂原色カラーフィルタがベイヤー配列されたものとする。

図１に戻って、主ミラー１３を透過した被写体光束の一部は、第１反射ミラー１４で反射される。反射された光束は、後述する撮像素子１２の撮像面と共役な近軸的結像面１５、第２反射ミラー１６、赤外カットフィルタ１７、２つの開口部を有する絞り１８、２次結像レンズ１９を介して焦点検出用センサ２０に導かれる。

図３は、焦点検出用センサ２０の構成例を示す図である。焦点検出用センサ２０は、例えばＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等のエリアの蓄積型光電変換素子からなり、図３に示すように、絞り１８の２つの開口部に対応して多数分割された受光センサ部２０Ａ，２０Ｂの２対のエリア構成になっている。

また、焦点検出用センサ２０は、受光センサ部２０Ａ，２０Ｂに加えて、信号蓄積部や信号処理用の周辺回路等が同一チップ上に集積回路として配置されている。第１反射ミラー１４から焦点検出用センサ２０までの構成により、撮影画面内の任意の位置での像ずれ方式での焦点検出を可能とする。

図１に戻って、ミラーユニットのミラーアップ位置では、交換レンズ２の撮影光学系を通過した被写体光束は、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に導かれる。撮像素子１２は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサ等で構成され、結像した被写体像を光電変換して電気信号を出力する。

交換レンズ２は、撮影光学系を構成する撮影レンズ３０ａ〜３０ｅの他に、絞り３１、カメラ本体１の接点部２８に対応する接点部３２、及びカメラ本体１のマウント部２７に対応するマウント部３３を備える。

フラッシュ装置３は、発光部ヘッド４を備え、発光部ヘッド４は、回転軸５を中心に上下方向に回動可能とされている。発光部ヘッド４の発光方向を上方に向けることで、バウンス撮影が可能となっている。発光部ヘッド４には、基板３４、低色温度光源３５、高色温度光源３６、反射板３７及び集光用レンズ３８が設けられている。低色温度光源３５は、例えば発光色温度が約３０００ＫのＬＥＤで構成される。高色温度光源３６は、例えば発光色温度が約６５００ＫのＬＥＤで構成される。

図４は、カメラ本体１、交換レンズ２及びフラッシュ装置３の電気回路の構成例を示すブロック図である。

図４を参照して、まず、カメラ本体１の電気回路の構成例を説明する。図４において、カメラ制御回路４１、例えばＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやＡ／Ｄコンバータ、タイマ、及びシリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータであり、カメラ全体の全体を司る。焦点検出用センサ２０及び測光センサ２６の出力信号は、カメラ制御回路４１のＡ／Ｄコンバータ入力端子に接続される。タイミングジェネレータ４２は、測光センサ２６の蓄積や読み出しを制御するためのタイミング信号等を生成する。

信号処理回路４３は、カメラ制御回路４１の指示に従って撮像素子１２を制御して撮像素子１２が出力する撮像信号をＡ／Ｄ変換しながら入力して信号処理を行い、画像信号を得る。また、信号処理回路４３は、得られた画像信号を記録するにあたって、圧縮等の必要な画像処理を行う。メモリ４４は、ＤＲＡＭ等であり、信号処理回路４３が種々の信号処理を行う際のワーク用メモリとして用いられたり、後述する表示器４５に画像を表示する際のＶＲＡＭとして用いられたりする。

表示器４５は、ＬＣＤ等により構成され、カメラ制御回路４１からの指示により点灯制御され、各種撮影情報や撮像画像を表示する。記憶部４６は、フラッシュメモリ又は光ディスク等であり、撮像された画像信号を信号処理回路４３から入力されて記憶する。第１モータドライバ４７は、カメラ制御回路４１の出力端子に接続されて制御され、主ミラー１３及び第１反射ミラー１４のアップ・ダウン動作やメカニカルシャッタ１０のチャージを行うための第１モータ４８を駆動する。

レリーズスイッチ４９は、撮影開始を指示するためのスイッチである。接点部２８は、交換レンズ２の接点部３２に電気的に接続され、カメラ制御回路４１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。接続部２９は、フラッシュ装置３の接続部であり、フラッシュ装置３と通信可能にカメラ制御回路４１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。シャッタ駆動回路５０は、カメラ制御回路４１の出力端子に接続され、メカニカルシャッタ１０を駆動する。

次に、交換レンズ２の電気回路の構成例を説明する。図４において、レンズ制御回路５１は、例えばＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやタイマ、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータで構成される。第２モータドライバ５２は、レンズ制御回路５１の出力端子に接続されて制御され、焦点調節を行うための第２モータ５３を駆動する。第３モータドライバ５４は、レンズ制御回路５１の出力端子に接続されて制御され、絞り３１を動作させるための第３モータ５５を駆動する。

距離エンコーダ５６は、撮影光学系のフォーカスレンズの繰り出し量、すなわち被写体距離に関する情報を得るための検出手段であり、レンズ制御回路５１の入力端子に接続される。ズームエンコーダ５７は、交換レンズ２がズーム機能を有する場合、撮影時の焦点距離情報を得るための検出手段であり、レンズ制御回路５１の入力端子に接続される。接点部３２は、レンズ制御回路５１のシリアル通信ポートの入出力信号が接続される。

交換レンズ２がカメラ本体１に装着されると、それぞれの接点部２８，３２が互いに接続されて、レンズ制御回路５１は、カメラ制御回路４１とのデータ通信が可能となる。カメラ制御回路４１が焦点検出や露出演算を行うのに必要なレンズ固有の光学的情報、距離エンコーダ５６或いはズームエンコーダ５７に基づいた被写体距離情報或いは焦点距離情報は、レンズ制御回路５１からカメラ制御回路４１へデータ通信によって出力される。

また、カメラ制御回路４１が焦点検出や露出演算を行った結果求められた焦点調節情報や絞り情報は、カメラ制御回路４１からレンズ制御回路５１へデータ通信によって出力される。レンズ制御回路５１は、カメラ制御回路４１から受信した焦点調節情報に従って第２モータドライバ５２を制御し、絞り情報に従って第３モータドライバ５４を制御する。

次に、フラッシュ装置３の電気回路の構成例を説明する。図４において、フラッシュ制御回路６１は、例えばＡＬＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやＡ／Ｄコンバータ、タイマ、シリアル通信ポート（ＳＰＩ）等を内蔵したワンチップマイクロコンピュータで構成される。光源駆動部６２は、低色温度光源３５と高色温度光源３６とを所定の光量にて点灯させる。

フラッシュ装置３がカメラ本体１に装着されると、接続部３９，２９が互いに接続され、フラッシュ制御回路６１は、カメラ制御回路４１とのデータ通信が可能となる。フラッシュ制御回路６１は、カメラ制御回路４１からの通信内容に従って光源駆動部６２を制御して低色温度光源３５と高色温度光源３６とを発光させる。ヘッド方向検出部６３は、発光部ヘッド４の方向を検出し、その検出結果をフラッシュ制御回路６１に出力する。

図５は、低色温度光源３５の発光量と高色温度光源３６の発光量との組合せによる、フラッシュ装置３の発光色温度と発光可能量との関係を示すグラフ図である。図５において、低色温度光源３５の発光色温度をＴ３５とすると、低色温度光源３５のみを最大発光量で発光させた場合の発光量Ｌ３５がこの発光色温度の選択時の発光可能量となる。同様に、高色温度光源３６の発光色温度をＴ３６とすると、高色温度光源３６のみを最大発光量で発光させた場合の発光量Ｌ３６がこの発光色温度の選択時の発光可能量となる。

低色温度光源３５と高色温度光源３６とをともに最大発光量で発光させた場合は、その合成色温度は、Ｔ３５とＴ３６との間のＴｍとなり、発光可能量は、Ｌ３５とＬ３６とを加算したＬｍになる。色温度Ｔ３５とＴｍとの間は、Ｌ３５とＬｍとを結ぶ線上で発光可能量が変化し、色温度ＴｍとＴ３６との間は、ＬｍとＬ３６とを結ぶ線上で発光可能量が変化する。

次に、図６を参照して、フラッシュ撮影時のカメラの動作について説明する。図６の各動作は、カメラ制御回路４１のＲＯＭ等に記憶されたプログラムがＲＡＭに展開されたＡＬＵ等により実行される。

図６において、ステップＳ６０１では、カメラ制御回路４１は、フラッシュ制御回路６１を起動して、情報通信可能な状態とし、ステップＳ６０２に進む。ステップＳ６０２では、カメラ制御回路４１は、フラッシュ制御回路６１と通信を行い、フラッシュの発光仕様に関する各種情報を得、ステップＳ６０３に進む。フラッシュの発光仕様に関する情報には、図５にて説明した、色温度情報Ｔ３５、Ｔｍ、Ｔ３６や発光可能量Ｌ３５、Ｌｍ、Ｌ３６及び低色温度光源３５と高色温度光源３６との分光特性情報が含まれる。また、カメラ制御回路４１は、発光部ヘッド４の方向情報も取得可能となっている。

ステップＳ６０３では、カメラ制御回路４１は、レンズ制御回路５１と通信を行ない、測距や測光に必要な各種レンズの情報を得、ステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４では、カメラ制御回路４１は、焦点検出用センサ２０に対して制御信号を出力して、信号蓄積を行い、蓄積が終了すると、焦点検出用センサ２０に蓄積された信号を読み出しながらＡ／Ｄ変換を行う。そして、カメラ制御回路４１は、読み込まれた各デジタルデータに対してシェーディング等の必要な各種のデータ補正を行い、ステップＳ６０５に進む。

ステップＳ６０５では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ６０３で取得したレンズ情報と焦点検出用センサ２０から取得したデジタルデータより撮影画面の各部の焦点状態を演算する。また、カメラ制御回路４１は、撮影画面内の焦点を合わせるべき領域を決定し、決定した領域における焦点状態に従って合焦状態となるためのレンズ移動量を算出する。そして、カメラ制御回路４１は、算出したレンズ移動量をレンズ制御回路５１に出力し、ステップＳ６０６に進む。なお、あらかじめユーザ操作などにより指定された領域があるならばそれに従っても良い。

このとき、レンズ制御回路５１は、フォーカスレンズを合焦位置に移動させるように第２モータドライバ５２に信号出力して、第２モータ５３を駆動する。これにより、フォーカスレンズは被写体に対して合焦状態となる。なお、フォーカスレンズを駆動することで距離エンコーダ５６の情報が変化するので、レンズ制御回路５１は、各種レンズの情報の更新も行う。

ステップＳ６０６では、カメラ制御回路４１は、タイミングジェネレータ４２を制御して測光センサ２６の所定の蓄積制御及び信号読み出し制御を行う。これにより、測光センサ２６は、所定時間の電荷蓄積を行い、続いて複数画素の蓄積信号が順次読み出される。そして、カメラ制御回路４１は、順次読み出した複数画素の蓄積信号をＡ／Ｄ変換してＲＡＭに格納し、ステップＳ６０７に進む。

ステップＳ６０７では、カメラ制御回路４１は、ＲＡＭに格納した測光センサ２６の測光結果である蓄積信号に基づき、所定の露出演算処理及びシーン解析処理を行い、ステップＳ６０８に進む。具体的には、カメラ制御回路４１は、露出演算処理により被写体輝度を算出し、被写体が適正露光とするためのシャッタ時間、絞り値、撮影感度などを決める。同時にカメラ制御回路４１は、シーン解析処理により、被写体の輝度以外に被写体色情報やフリッカの有無などを検出して、環境光の色温度を推定する。なお、人物など特定被写体の検出を行っても良い。

ステップＳ６０８では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ６０７で推定された環境光の色温度及び被写体輝度に基づいてフラッシュ装置３の発光色温度を決定してフラッシュ制御回路６１に送信し、ステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０９では、カメラ制御回路４１は、レリーズスイッチ４９がオンされたか否かを判断し、オンされていなければ，ステップＳ６０１に戻り、オンされていると判断した場合は、ステップＳ６１０に進む。

ステップＳ６１０では、カメラ制御回路４１は、フラッシュの予備発光及び予備発光時の測光演算を行い、ステップＳ６１１に進む。なお、ここでの予備発光及び予備発光時の測光演算については、図７を用いて後述する。

ステップＳ６１１では、カメラ制御回路４１は、第１モータドライバ４７に制御信号を出力し、第１モータ４８を駆動して主ミラー１３及び第１反射ミラー１４をミラーアップ動作させる。続いて、カメラ制御回路４１は、ステップＳ６０７で演算された絞り値情報をレンズ制御回路５１に出力し、ステップＳ６１２に進む。レンズ制御回路５１は、この絞り情報に従って絞り３１を駆動するように第３モータドライバ５４に信号出力して、第３モータ５５を駆動する。

ステップＳ６１２では、カメラ制御回路４１は、シャッタ制御及び撮像動作を行い，ステップＳ６１３に進む。具体的には、カメラ制御回路４１は、シャッタ駆動回路５０に対して信号出力を行い、シャッタ１０を開放状態とする。これにより、撮像素子１２に撮影光学系を通過した被写体光束が入射して撮像が可能となる。また、カメラ制御回路４１は、ステップＳ６０７で演算されたシャッタ時間に従った蓄積時間と所定の撮像感度に従った読み出しゲインとに撮像素子１２が設定されて信号蓄積が行われるように信号処理回路４３に対して指示を出す。

また、カメラ制御回路４１は、この撮像タイミングに同期してフラッシュ制御回路６１に対してフラッシュの発光指示を与える。フラッシュ制御回路６１は、この発光指示に従って、ステップＳ６１０で演算された本発光量に対応する発光量となるように低色温度光源３５と高色温度光源３６とを発光させる。これにより、フラッシュ発光を伴った撮像が行われる。撮像が終了すると、カメラ制御回路４１は、シャッタ駆動回路５０に対して信号出力を行い、シャッタ１０を遮光状態とする。

ステップＳ６１３では、カメラ制御回路４１は、レンズ制御回路５１に対して絞り３１を開放するように情報出力する。この情報に従ってレンズ制御回路５１は、絞り３１を駆動するように第３モータドライバ５４に信号出力して、第３モータ５５を駆動する。これにより、絞り開放状態となる。また、カメラ制御回路４１は、第１モータドライバ４７に制御信号を出力して第１モータ４８を駆動し、主ミラー１３及び第１反射ミラー１４をミラーダウン動作させ、ステップＳ６１４に進む。

ステップＳ６１４では、カメラ制御回路４１は、撮像画像情報を撮像素子１２からＡ／Ｄ変換しながら読み出して、必要な補正処理や補間処理を行うように信号処理回路４３に対して指示を出し、ステップＳ６１５に進む。ステップＳ６１５では、カメラ制御回路４１は、信号処理回路４３に対して指示を出して撮像画像情報に対してホワイトバランス調整を行い、ステップＳ６１６に進む。

具体的には、カメラ制御回路４１は、撮像画像情報において、１画面内を複数分割し、各領域ごとの色差信号より被写体の白色領域を抽出する。また、カメラ制御回路４１は、抽出され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い、ホワイトバランス調整を行う。

ステップＳ６１６では、カメラ制御回路４１は、ホワイトバランス調整が行われた撮像画像情報を記録ファイルフォーマットに圧縮変換して記憶部４６に記憶するように信号処理回路４３に対して指示を出し、一連の撮影シーケンスを終了する。

次に、図７を参照して、図６のステップＳ６１０におけるフラッシュの予備発光及び予備発光時の測光演算の具体的処理を説明する。

図７において、ステップＳ７０１では、カメラ制御回路４１は、フラッシュ制御回路６１に対して、図６のステップＳ６０８で決定した発光色温度にて所定光量の予備発光を行うように指示し、ステップＳ７０２に進む。本例では、所定光量として、最大発光可能量の１／１０或いは１／２０といった程度の発光量にする。この指示に従い、フラッシュ制御回路６１は、発光色温度に対応した低色温度光源３５と高色温度光源３６との発光量比とした所定の発光量にてフラッシュ装置３の予備発光を行う。

ステップＳ７０２では、カメラ制御回路４１は、予備発光が行われている間の被写体の測光値情報を得るためにタイミングジェネレータ４２を制御し、測光センサ２６の所定の蓄積制御及び信号読み出し制御を行い、ステップＳ７０３に進む。これにより、測光センサ２６は、所定時間の電荷蓄積を行い、続いて複数画素の蓄積信号が順次読み出されながらこれをカメラ制御回路４１はＡ／Ｄ変換を行いＲＡＭに格納する。

ステップＳ７０３では、カメラ制御回路４１は、ＲＡＭに格納された測光センサ２６の予備発光時の蓄積信号情報により予備発光光量における被写体からの反射光量の情報を得る。そして、カメラ制御回路４１は、この反射光量情報から本撮影時に適正露光とするための本発光量を予備発光時の発光光量からの相対光量として演算し、ステップＳ７０４に進む。

ステップＳ７０４では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ７０３で演算された本発光量が所定量以内となっているか否かを判定し、所定量以内と判定した場合は、図６のステップＳ６１１に進み、所定量以内でないと判定した場合は、ステップＳ７０５に進む。ここで、例えば予備発光が最大発光可能量の１／１０の発光量で行っていて、演算された本発光量が予備発光光量の１２倍以内の相対光量の場合は、所定量以内と判定する。一方、所定量以内でないと判定した場合は、図６のステップＳ６０８で決定した発光色温度における最大発光可能量でフラッシュ装置３を発光させても、本撮影時の露光量が明らかに不足する可能性が高い場合である。

ステップＳ７０５では、カメラ制御回路４１は、発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効か否かを判定する。そして、カメラ制御回路４１は、有効でないと判定した場合は、図６のステップＳ６１１に戻り、有効であると判定した場合は、ステップＳ７０６に進む。以下、具体的に説明する。

図５にて前述したように、ステップＳ６０８で決められた発光色温度がＴ３５或いはＴ３６に近いものであった場合は、発光色温度をＴｍに近づけることで、最大発光可能量を増加させることができる。そのような場合は発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効であると判定する。

一方、図６のステップＳ６０８で決められた発光色温度がＴｍに近いものであった場合は、発光色温度を変更しても最大発光可能量を増加させることはできないので、発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効ではないと判定する。

ステップＳ７０６では、ステップＳ６０２で取得したフラッシュ光源の分光特性情報に基づき、予備発光と本発光との間で発光色温度を変更する場合に、予備発光時と本発光時との間の色温度差に基づいて本発光量の補正演算が可能か否かを判定する。具体的には、カメラ制御回路４１は、フラッシュ光源の分光特性情報が標準光源や完全放射体に類似する分光特性である場合は、本発光量の補正演算が可能であると判定して、ステップＳ７０７に進む。一方、カメラ制御回路４１は、フラッシュ光源の分光特性情報が標準光源や完全放射体に類似する分光特性でない場合は、最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報をフラッシュ制御回路６１に送信し、ステップＳ７０１に戻る。

ステップＳ７０７では、カメラ制御回路４１は、予備発光時の色温度情報と最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報との差分に基づいて測光センサ２６及び撮像素子１２の受光感度の変化量を求める。そして、カメラ制御回路４１は、当該変化量に基づいて本発光量の補正値を算出し、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０８では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ７０３で演算した本発光量をステップＳ７０７で算出した補正値で補正して補正後の本発光量とし、図６のステップＳ６１１に進む。

以上説明したように、本実施形態では、予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合に、フラッシュ装置３の光源の分光特性情報が標準光源的な特性であれば本発光量の補正値を演算で算出する。これにより、充分な補正精度を確保して無駄に予備発光をやり直すことを回避することができる。また、フラッシュ装置３の光源の分光特性情報が標準光源的な特性ではない場合には、予備発光をやり直すことで本発光量の発光精度を充分に確保することができる。

（第２の実施形態）
次に、図８等を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態であるカメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態と重複する部分については、図及び符号を流用して説明する。

本実施形態では、フラッシュ光源の分光スペクトルが標準光源や完全放射体に類似する場合であっても、撮影条件情報の如何によっては精度良く補正値を算出することが困難なケースに対する本発光量の精度確保に関する例を説明する。

図８は、図６のステップＳ６１０におけるフラッシュの予備発光及び予備発光時の測光演算の具体的処理を説明するフローチャートである。

図８において、ステップＳ８０１では、カメラ制御回路４１は、フラッシュ制御回路６１に対して、図６のステップＳ６０８で決定した発光色温度にて所定光量の予備発光を行うように指示し、ステップＳ８０２に進む。本例では、所定光量として、最大発光可能量の１／１０或いは１／２０といった程度の発光量にする。この指示に従い、フラッシュ制御回路６１は、発光色温度に対応した低色温度光源３５と高色温度光源３６との発光量比とした所定の発光量にてフラッシュ装置３の予備発光を行う。

ステップＳ８０２では、カメラ制御回路４１は、予備発光が行われている間の被写体の測光値情報を得るためにタイミングジェネレータ４２を制御し、測光センサ２６の所定の蓄積制御及び信号読み出し制御を行い、ステップＳ７０３に進む。これにより、測光センサ２６は、所定時間の電荷蓄積を行い、続いて複数画素の蓄積信号が順次読み出されながらこれをカメラ制御回路４１はＡ／Ｄ変換を行いＲＡＭに格納する。

ステップＳ８０３では、カメラ制御回路４１は、ＲＡＭに格納された測光センサ２６の予備発光時の蓄積信号情報により予備発光光量における被写体からの反射光量の情報を得る。そして、カメラ制御回路４１は、この反射光量情報から本撮影時に適正露光とするための本発光量を予備発光時の発光光量からの相対光量として演算し、ステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０４では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ８０３で演算された本発光量が所定量以内となっているか否かを判定し、所定量以内と判定した場合は、図６のステップＳ６１１に進み、所定量以内でないと判定した場合は、ステップＳ８０５に進む。ここで、例えば予備発光が最大発光可能量の１／１０の発光量で行っていて、演算された本発光量が予備発光光量の１２倍以内の相対光量の場合は、所定量以内と判定する。一方、所定量以内でないと判定した場合は、図６のステップＳ６０８で決定した発光色温度における最大発光可能量でフラッシュ装置３を発光させても、本撮影時の露光量が明らかに不足する可能性が高い場合である。

ステップＳ８０５では、カメラ制御回路４１は、発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効か否かを判定する。そして、カメラ制御回路４１は、有効でないと判定した場合は、図６のステップＳ６１１に戻り、有効であると判定した場合は、ステップＳ８０６に進む。以下、具体的に説明する。

図５にて前述したように、ステップＳ６０８で決められた発光色温度がＴ３５或いはＴ３６に近いものであった場合は、発光色温度をＴｍに近づけることで、最大発光可能量を増加させることができる。そのような場合は発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効であると判定する。

一方、図６のステップＳ６０８で決められた発光色温度がＴｍに近いものであった場合は、発光色温度を変更しても最大発光可能量を増加させることはできないので、発光色温度を変更することが露光量不足を回避する為に有効ではないと判定する。

ステップＳ８０６では、カメラ制御回路４１は、図６のステップＳ６０２で取得した発光部ヘッド４の方向情報よりバウンス撮影か否かを判定する。そして、カメラ制御回路４１は、発光部ヘッド４が正面方向を向いていてバウンス撮影ではないと判定した場合は、ステップＳ８０７に進む。一方、カメラ制御回路４１は、バウンス撮影と判定した場合は、最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報をフラッシュ制御回路６１に送信し、ステップＳ８０１に戻る。

ステップＳ８０７では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ８０２で取得した予備発光時の蓄積信号情報（測光値）が所定値未満か否かを判定する。カメラ制御回路４１は、例えば予備発光時の蓄積信号情報が１２ビット精度でＡ／Ｄ変換されるとして、予備発光時の蓄積信号情報が平均で４ＬＳＢ未満の場合は、所定値未満と判定する。

そして、カメラ制御回路４１は、予備発光時の蓄積信号情報が所定値未満の場合は、最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報をフラッシュ制御回路６１に送信し、ステップＳ８０１に戻る。一方、カメラ制御回路４１は、予備発光時の蓄積信号情報が所定値以上の場合は、ステップＳ８０８に進む。

ステップＳ８０８では、カメラ制御回路４１は、図６のステップＳ６０３又はＳ６０５で取得したレンズ情報のうち、距離エンコーダ５６或いはズームエンコーダ５７に基づいた被写体距離に関する情報及び焦点距離情報を参照する。そして、カメラ制御回路４１は、当該参照した後、一定以上の高倍率撮影の条件に該当する或いは一定以上の遠距離撮影の条件に該当するか否かを判定する。

例えば、被写体距離及び焦点距離情報から撮影倍率を推定し、撮影倍率が０．５倍を超える場合は、高倍率撮影の条件に該当すると判定し、被写体距離が３０ｍよりも遠いと推定される場合は、遠距離撮影条件に該当すると判定する。

そして、カメラ制御回路４１は、高倍率撮影の条件又は遠距離撮影条件に該当する場合は、最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報をフラッシュ制御回路６１に送信し、ステップＳ８０１に戻る。一方、カメラ制御回路４１は、高倍率撮影の条件及び遠距離撮影条件のいずれにも該当しない場合は、ステップＳ８０９に進む。

ステップＳ８０９では、カメラ制御回路４１は、予備発光時の色温度情報と最大発光可能量を増加させるために変更する本発光時の色温度情報との差分に基づいて測光センサ２６及び撮像素子１２の受光感度の変化量を求める。そして、カメラ制御回路４１は、当該変化量に基づいて本発光量の補正値を算出し、ステップＳ８１０に進む。

ステップＳ８１０では、カメラ制御回路４１は、ステップＳ８０３で演算した本発光量をステップＳ８０９で算出した補正値で補正して補正後の本発光量とし、図６のステップＳ６１１に進む。

以上説明したように、本実施形態では、予備発光と本発光とで発光色温度が異なる場合に、撮影条件により精度良く補正値を算出することが可能なケースでは無駄に予備発光をやり直すことを回避することができる。また、撮影条件により精度良く補正値を算出することが困難なケースでは、予備発光をやり直すことで本発光量の発光精度を充分に確保することができる。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、撮影条件により精度良く補正値を算出することが困難なケースとして予備発光時の反射受光量がセンサの飽和レベルに近づいているケースや環境光がかなり大きい条件を追加しても良い。また、上記第１の実施形態と上記第２の実施形態とを組み合わせても良い。

また、図７のステップＳ７０６において、光源の分光特性に連続性があり、輝線的成分を含まない場合に、光源の分光特性情報に基づき本発光時の発光量が予備発光時の測光情報から補正演算が可能と判定してもよい。

また、予備発光の色温度と本発光の色温度とを変える理由として、本実施形態で説明した本発光量の光量が不足して露光量が少なくなる場合以外に環境光情報などシーン認識結果が変化した場合や予備発光の色温度は固定している場合なども考えられる。

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、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムをネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１ カメラ本体
２ 交換レンズ
３ フラッシュ装置
１２ 撮像素子
２０ 焦点検出用センサ
２６ 測光センサ
３５ 低色温度光源
３６ 高色温度光源
４１ カメラ制御回路
５１ レンズ制御回路
６１ フラッシュ制御回路

Claims (9)

1. 発光色温度が異なる複数の光源の発光比率を変化させることで発光色温度が可変なフラッシュ装置と、前記フラッシュ装置の予備発光時の被写体からの反射光を測光する測光手段とを備える撮像装置であって、
   あらかじめ決められた発光色温度に基づく第１の予備発光とは異なる発光色温度にて本発光を行う際に、前記光源の分光特性情報、撮影条件情報、前記第１の予備発光時の測光値情報の少なくとも一つに応じて変更された発光色温度に基づき第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するか、前記測光手段による前記第１の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するかを選択する選択手段を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記第１の予備発光時の測光結果により本発光量を演算した結果に応じて本発光時の発光色温度を変更するか否かを判定する判定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記判定手段は、前記第１の予備発光時の測光結果に基づき演算した本発光量があらかじめ定めた所定量以内でない場合、本発光時の発光色温度を変更すると判定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記選択手段は、前記光源の分光特性情報に基づき本発光時の発光量が前記第１の予備発光時の測光情報から補正演算が可能と判定した場合、
   前記第２の予備発光を行うことなく前記第１の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
5. 前記選択手段は、前記光源の分光特性に連続性があり、輝線的成分を含まない場合に、前記光源の分光特性情報に基づき本発光時の発光量が前記第１の予備発光時の測光情報から補正演算が可能と判定することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記選択手段は、前記光源の分光特性情報に基づき本発光時の発光量が前記第１の予備発光時の測光情報から補正演算が可能ではないと判定した場合、
   前記第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
7. 前記選択手段は、撮影条件としてバウンス撮影、一定以上の高倍率撮影或いは一定以上の遠距離撮影、一定以上の大きさの環境光の場合のいずれかに該当すると判定した場合、
   前記第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の撮像装置。
8. 前記選択手段は、前記第１の予備発光時の測光値が所定値を満たさない場合または飽和レベルに近い場合は、前記第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像装置。
9. 発光色温度が異なる複数の光源の発光比率を変化させることで発光色温度が可変なフラッシュ装置と、前記フラッシュ装置の予備発光時の被写体からの反射光を測光する測光手段とを備える撮像装置の制御方法であって、
   あらかじめ決められた発光色温度に基づく第１の予備発光とは異なる発光色温度にて本発光を行う際に、前記光源の分光特性情報、撮影条件情報、前記第１の予備発光時の測光値情報の少なくとも一つに応じて変更された発光色温度に基づき第２の予備発光を行い、前記測光手段による前記第２の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するか、前記測光手段による前記第１の予備発光時の測光結果に基づき本発光量を決定するかを選択する選択ステップを備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。

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