JP2013040997A - 露出演算装置およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 １シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する撮影モードにおいて、シーン全体で露出を安定させる。
【解決手段】 露出演算装置の測光部は、被写体からの光束を測光して第１測光値を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値を求める。目標設定部は、第２測光値に基づく所定の輝度値の範囲を第１測光値の目標範囲として設定する。補正部は、第１測光値を目標範囲に基づいて補正して第３測光値を求める。演算部は、補正部による第３測光値に基づいて、被写体からの光束に対する露出量を求める。そして、演算部は、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する第１撮影モードのときには第１測光値に基づいて露出量を求める。また、演算部は、第１撮影モードと異なる第２撮影モードのときには第３測光値に基づいて露出量を求める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、露出演算装置およびカメラに関する。

従来から、撮影画面内から主要被写体である人物の顔を検出するとともに、この顔の明るさに着目して露出制御を行うカメラが知られている。一例として、特許文献１には、顔の大きさに依存した許容幅を有する目標値に顔の露出が近づくように、画面全体の輝度分布から求めた露出値を補正する例が開示されている。

また、特許文献１には、複数の顔を検出した場合に、最も大きい顔を補正対象とする例と、各々の顔の明るさに各々の顔の大きさに応じた重みを乗算した重み付け平均値を補正対象とする例とが開示されている。

特開２０１０−７２６１９号公報

ところで、複数の画像を連続的に取得する場合の露出演算では、背景の明るさが同じであっても人物の有無や人物の顔の大きさなどによって個々の静止画像で露出量が変わることがある。上記の場合、個々の静止画像としては最適な露出量が得られるものの、これらの静止画像を１シーンとして鑑賞する場合には個々の静止画像の露出量が異なるので、シーン全体では露出が不安定に見えてしまうおそれがある。

本発明の一側面である露出演算装置は、測光部と、目標設定部と、補正部と、演算部とを備える。測光部は、被写体からの光束を測光して第１測光値を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値を求める。目標設定部は、第２測光値に基づく所定の輝度値の範囲を第１測光値の目標範囲として設定する。補正部は、第１測光値を目標範囲に基づいて補正して第３測光値を求める。演算部は、補正部による第３測光値に基づいて、被写体からの光束に対する露出量を求める。そして、演算部は、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する第１撮影モードのときには第１測光値に基づいて露出量を求める。また、演算部は、第１撮影モードと異なる第２撮影モードのときには第３測光値に基づいて露出量を求める。

例えば、上記の第１撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の画像を動画として記録する撮影モードであってもよい。また、上記の第１撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の静止画像をそれぞれ個別に記録する撮影モードであってもよい。

なお、上記の露出演算装置を備えるカメラも、本発明の具体的態様として有効である。

本発明によれば、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する撮影モードでは、シーン全体で適正となる露出を得ることができる。

一の実施形態における電子カメラの構成例を説明するブロック図 一の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作例を示す流れ図 撮影画面内におけるブロックの分割例を示す図 図２のＳ１０４でのＢｖＯｂｊ［ｉ］の値の求め方を模式的に示す図 顔領域に対して輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める範囲の例を示す図 顔領域の分割測光の例を示す図 複数の顔が検出された場合を示す図 図２のＳ１０５における補正演算サブルーチン１での動作例を示す流れ図 図８のＳ２０５における補正演算サブルーチン２での動作例を示す流れ図 一の実施形態での目標範囲と露出量との関係を示す説明図 主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示す図 主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示す図 他の実施形態における電子カメラの構成例を説明する図 他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の一例を示す流れ図

＜一の実施形態の説明＞
図１は一の実施形態における電子カメラの構成例を説明するブロック図である。一の実施形態は、いわゆるレンズ一体型の電子カメラに露出演算装置を組み込んだ例を示している。

一の実施形態の電子カメラは、撮像光学系１１およびレンズ駆動部１２と、絞り１３および絞り駆動部１４と、撮像素子１５と、ＡＦＥ１６と、ＣＰＵ１７と、第１メモリ１８と、記録Ｉ／Ｆ（インターフェース）１９と、モニタ２０と、レリーズ釦２１および操作部材２２と、第２メモリ２３とを有している。ここで、レンズ駆動部１２、絞り駆動部１４、撮像素子１５、ＡＦＥ１６、第１メモリ１８、記録Ｉ／Ｆ１９、モニタ２０、レリーズ釦２１、操作部材２２および第２メモリ２３は、それぞれＣＰＵ１７に接続されている。

撮像光学系１１は、ズームレンズ、焦点調節のためのフォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。撮像光学系１１のレンズ位置は、レンズ駆動部１２によって光軸方向に調整される。なお、簡単のため、図１では撮像光学系１１を１枚のレンズとして図示する。また、絞り１３は、撮像素子１５に入射する単位時間当たりの光量を調節する。この絞り１３の開口量は、ＣＰＵ１７の指示に応じて絞り駆動部１４が調整する。

撮像素子１５は、撮像光学系１１および絞り１３を通過した光束による被写体像を光電変換してアナログの画像信号を生成する。この撮像素子１５の出力はＡＦＥ１６に接続されている。なお、撮像素子１５の電荷蓄積時間および信号読みだしは、いずれもＣＰＵ１７によって制御される。

ここで、電子カメラの撮影モードにおいて、撮像素子１５はレリーズ釦２１の全押し操作に応答して記録用の静止画像（本画像）を撮像する。また、撮影モードでの撮像素子１５は、撮影待機時にも所定間隔毎に観測用の画像（スルー画像）を連続的に撮像する。ここで、時系列に取得されたスルー画像のデータは、モニタ２０での動画像表示やＣＰＵ１７による各種の演算処理に使用される。

ＡＦＥ１６は、撮像素子１５の出力に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１６は、相関二重サンプリングや、画像信号の増幅や、画像信号のＡ／Ｄ変換を行う。このＡＦＥ１６から出力される画像信号はＣＰＵ１７に入力される。なお、ＣＰＵ１７は、ＡＦＥ１６において画像信号のゲインを調整することで、ＩＳＯ感度に相当する撮像感度を調整できる。

ＣＰＵ１７は、電子カメラの動作を統括的に制御するプロセッサである。このＣＰＵ１７は、第２メモリ２３に格納されたプログラムの実行により、画像処理部２４、顔検出部２５、焦点調節部２６および露出演算部２７として機能する。

画像処理部２４は、デジタルの画像信号に対して各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部２４は、スルー画像に解像度変換を施して、モニタ表示用のビュー画像を生成する。なお、画像処理部２４は、入力された画像のデータに基づいて、ホワイトバランス調整で適用するホワイトバランス調整値を求めることもできる。

顔検出部２５は、スルー画像のデータに顔検出処理を施して、撮影画面内の人物の顔領域を検出する。この顔検出処理は公知のアルゴリズムによって行われる。一例として、顔検出部２５は、公知の特徴点抽出処理によって、眉，目，鼻，唇の各端点などの特徴点を画像から抽出するとともに、これらの特徴点に基づいて撮影画面内の顔領域の位置を特定する。あるいは、顔検出部２５は、予め用意された顔画像と判定対象の画像との相関係数を求め、この相関係数が一定の閾値を超えるときに判定対象の画像を顔領域と判定してもよい。

焦点調節部２６は、スルー画像のデータを用いて、公知のコントラスト検出によるオートフォーカス（ＡＦ）制御を実行する。

露出演算部２７は、スルー画像のデータを用いて露出演算を実行するとともに、この露出演算によって求めた露出量に応じて電子カメラの露出制御を実行する。

第１メモリ１８は、画像処理部２４による画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶するバッファメモリである。この第１メモリ１８は揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭにより構成される。

記録Ｉ／Ｆ１９には、不揮発性の記憶媒体２８を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１９は、コネクタに接続された記憶媒体２８に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体２８は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図１では記憶媒体２８の一例としてメモリカードを図示する。

モニタ２０は、ＣＰＵ１７の指示に応じて各種画像を表示する。例えば、撮影モードでの撮影待機時において、モニタ２０にはＣＰＵ１７の制御により上記のビュー画像が動画表示される。

レリーズ釦２１は、全押し操作による撮像動作開始の指示入力をユーザーから受け付ける。また、操作部材２２は、例えば、コマンドダイヤル、十字状のカーソルキー、決定釦などで構成される。この操作部材２２は、動作モードの切替操作などの各種入力をユーザーから受け付ける。

第２メモリ２３はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体で構成される。この第２メモリ２３には、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムが記憶される。なお、このプログラムによる撮影モードでの露出演算処理の例については後述する。

（撮影モードの動作例）
次に、図２の流れ図を参照しつつ、一の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作例を説明する。この撮影モードの動作は、撮影モードの起動操作（例えば電源オン操作やモード切替操作など）をＣＰＵ１７がユーザーから受け付けたときに開始される。なお、図２に示す撮影モードでは、人物の顔を主要被写体として露出制御を行う例を説明する。

ステップＳ１０１：ＣＰＵ１７は、撮像素子１５を駆動させてスルー画像を取得する。なお、画像処理部２４は上記のスルー画像の出力を用いてホワイトバランス調整値を求めるとともに、焦点検出部４５は上記のスルー画像の出力を用いてＡＦ制御を実行する（図２の例では、ホワイトバランス調整値の演算やＡＦ制御はバックグラウンドで実行されるものとして、詳細な説明は省略する）。

ステップＳ１０２：露出演算部２７は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行する。そして、露出演算部２７は、分割測光の結果に基づいて、撮影画面内での被写体の明るさを代表する値（仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を求める。

一例として、Ｓ１０２での露出演算部２７は、スルー画像の全体（撮影画面）を複数のブロックに分割する（なお、撮影画面内におけるブロックの分割例を図３に示す）。次に、露出演算部２７は、１つのブロックに含まれる複数の画素の出力値（階調値）を平均化し、各ブロックにおいて平均輝度値をそれぞれ求める。そして、露出演算部２７は、各ブロックからそれぞれ求めた複数の平均輝度値を用いて、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、複数ブロックの平均輝度値から仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める演算は、例えば、特開２００６−１０６６１７号公報などに開示された公知の手法によって行われる。

ステップＳ１０３：露出演算部２７は、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する第１撮影モードが選択されているか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ１０７に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（第１撮影モードと異なる第２撮影モードの場合：ＮＯ側）にはＳ１０４に処理が移行する。

ここで、上記の第１撮影モードとしては、例えば、「ストップモーション撮影モード」、「インターバルタイマー撮影モード」が該当する。

ストップモーション撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の画像を動画として記録する撮影モードである。ストップモーション撮影モードでのＣＰＵ１７は、１シーン分の複数の静止画像を１つの動画像ファイルとして記録する。

インターバルタイマー撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の静止画像をそれぞれ個別に記録する撮影モードである。インターバルタイマー撮影モードでのＣＰＵ１７は、１シーン分の複数の静止画像をそれぞれ個別に静止画像ファイルとして記録する。

ステップＳ１０４：顔検出部２５は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。複数の顔が検出された場合、顔検出部２５は、露出決定において重要度の高い順番に顔領域をナンバリングする。一例として、顔検出部２５は、（Ｉ）顔領域の大きさ、（ＩＩ）撮影画面の中心と顔領域との距離、（ＩＩＩ）測距領域（ＡＦエリア）と顔領域との距離、（ＩＶ）顔検出演算での信頼度、の各評価値を加算し、これらの評価値の総合評価で個々の顔領域の重要度を決定すればよい。

このとき、上記（Ｉ）では顔領域が大きいほど、顔領域の重要度は高くなる。上記（ＩＩ）では顔領域が撮影画面の中心から近いほど、顔領域の重要度は高くなる。上記（ＩＩＩ）では測距領域から顔領域が近いほど、顔領域の重要度は高くなる。上記（ＩＶ）では、顔検出演算での信頼度が高いほど、顔領域の重要度は高くなる。

そして、露出演算部２７は、顔検出部２５が検出した顔領域の位置に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。ここで、「ｉ」は上記した重要度の高い順番にナンバリングされた顔の番号を示す引数である。なお、図７の例では、撮影画面内で複数の顔（２つ）が検出された場合において、個々の顔領域に対応する輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］がそれぞれ求められている。

ここで、Ｓ１０４での露出演算部２７は、撮影画面内から顔領域が検出された場合、例えば、以下の（イ）から（へ）のいずれかの手法で顔領域ごとに被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］をそれぞれ求める。

（イ）露出演算部２７は、スルー画像のうちで顔領域に含まれる複数の画素をグループ化するとともに、このグループ化された複数の画素の平均輝度値を主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］とする（図４（ａ）参照）。

（ロ）露出演算部２７は、撮影画面を分割したブロック（Ｓ１０２）のうちで顔領域と重複するブロックを抽出し、この抽出したブロックの平均輝度値をさらに平均化して主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めてもよい（図４（ｂ）参照）。例えば、図４（ｂ）の場合であれば、露出演算部２７は、顔領域と重複する４つのブロックの平均輝度値から主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。

（ハ）主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合（例えば逆光や過順光のシーンなど）において、顔領域よりも広い領域（図５（ａ）、図５（ｂ）の領域ＦＡ０）から輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めると、背景の影響を受けて適正な顔の輝度を求められないケースがある。

そこで、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に内接する領域（図５（ａ）に示す領域ＦＡ１）から輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めるようにしてもよい。あるいは、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に外接する領域よりもサイズが小さい領域（図５（ｂ）に示す領域ＦＡ２）から輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めるようにしてもよい。

ここで、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２の重心が領域ＦＡ０の重心と重なって配置される例を示す。もっとも、髪の影響を受けにくくするために領域ＦＡ２の重心を領域ＦＡ０の重心よりも下側にずらしてもよい（この場合の図示は省略する）。また、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２のサイズが領域ＦＡ０の縦横１／２のサイズに設定された例を示す。もっとも、上記の領域ＦＡ２のサイズは背景の影響を受けない範囲で適宜設定できる。

（ニ）顔領域内の輝度差が大きい場合（例えば顔の半分に光が当たり、顔の半分が暗くなっている半逆光のシーンなど）には、顔領域の平均輝度値に基づいて輝度値ＢｖＯｂｊを求めると、顔の明るい部分が白トビするおそれもある。そこで、露出演算部２７は、主要被写体の顔を複数の領域に分割して測光し、複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めてもよい。

一例として、露出演算部２７は、図６に示すように縦横に２×２となるように顔領域を４分割する。そして、露出演算部２７は、以下の式（１）により各分割領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）の測光値のうちの最大値を輝度値ＢｖＯｂｊとしてもよい。
ＢｖＯｂｊ［ｉ］＝Ｍａｘ（ＢｖＦＡ４１，ＢｖＦＡ４２，ＢｖＦＡ４３，ＢｖＦＡ４４）…（１）
ここで、本明細書において、「ＢｖＦＡ４１−４４」は、それぞれ顔領域の分割領域（ＦＡ４１−４４）の平均輝度値を示している。また、本明細書において、「Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）」は、Ａ，Ｂのうちの最大値を返す関数を意味する。

（ホ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）を縦横で４つにグループ化し、４つのグループのそれぞれで得た測光値のうちの最大値を輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］としてもよい。具体的には、露出演算部２７は、以下の式（２）から式（６）の演算を順次行えばよい。
ＢｖＦａｃｅＵｐ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４２）／２…（２）
ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ＝（ＢｖＦＡ４３＋ＢｖＦＡ４４）／２…（３）
ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４３）／２…（４）
ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ＝（ＢｖＦＡ４２＋ＢｖＦＡ４４）／２…（５）
ＢｖＯｂｊ［ｉ］＝Ｍａｘ（ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ）…（６）
（ヘ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域の輝度値（ＢｖＦＡ４１−４４）を重み付け平均して輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めてもよい。

例えば、露出演算部２７は、以下の式（７）において、ＢｖＦＡ４１−４４を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めればよい。
ＢｖＯｂｊ［ｉ］＝Σ（ＢｖＸ［ｊ］×Ｗｔ［ｊ］）…（７）
ここで、上記の式（７）での「ｊ」は１−４の整数をとるものとする。また、式（７）での「Σ（）」は、変数ｊによる積和演算結果を返す関数である。また、式（７）の「Ｗｔ［ｊ］」は所定の重み付け係数である。一例として、一の実施形態では、Ｗｔ［１］＝０．６，Ｗｔ［２］＝０．３，Ｗｔ［３］＝０．１，Ｗｔ［４］＝０に設定されるが、各重み付け係数は上記の例に限定されることはない。

なお、露出演算部２７は、上記の式（７）において、ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ（式（２）−（５）で求めた各グループの測光値）を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求めるようにしてもよい。

ステップＳ１０５：露出演算部２７は、補正演算サブルーチン１を実行する（補正演算サブルーチン１の内容については後述する）。この補正演算サブルーチン１では、主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］（Ｓ１０４で求めたもの）に基づいて、露出演算部２７が補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。

但し、顔領域が1つも検出されなかった場合、Ｓ１０５での露出演算部２７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓとする（ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ）。

ステップＳ１０６：露出演算部２７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行う。Ｓ１０６の処理後には、Ｓ１０８に処理が移行する。

ステップＳ１０７：露出演算部２７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ１０２で求めたもの）から補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ …（８）
そして、Ｓ１０７での露出演算部２７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行う。

ステップＳ１０８：ＣＰＵ１７は上記のスルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）から生成したビュー画像をモニタ２０に表示する。これにより、ユーザーは、モニタ２０のビュー画像を参照して、撮影構図を決定するためのフレーミングを行うことができる。このとき、ＣＰＵ１７は、Ｓ１０４で検出し、補正演算サブルーチン１で選択された顔領域の位置を示す表示をビュー画像にオーバーレイさせてもよい（ビュー画像の表示例の図示は省略する）。

ステップＳ１０９：ＣＰＵ１７は、撮影開始タイミングか否かを判定する。例えば、第２撮影モードにおいて、撮影開始タイミングはレリーズ釦２１が全押しされた時である。または第１撮影モードにおいて、撮影開始タイミングは、レリーズ釦２１の全押しから所定期間または所定回数撮影動作を行うまでの期間の後、所定時間間隔毎を指す。

上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ１１０に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、ＣＰＵ１７はＳ１０１に戻って上記動作を繰り返す。Ｓ１０９でのＮＯ側の場合には、ＣＰＵ１７はＳ１０６（またはＳ１０７）で求めた露出量に基づきスルー画像を撮像する。そして、モニタ２０には、ＣＰＵ１７の制御によりビュー画像が動画表示されることとなる。

ステップＳ１１０：ＣＰＵ１７は、Ｓ１０６（またはＳ１０７）で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。撮像素子１５によって撮像された本画像のデータは、ＡＦＥ１６および画像処理部２４で所定の処理が施された後に、記録Ｉ／Ｆ１９を介して記憶媒体２８に記録される。

ここで、ストップモーション撮影モードでは、ＣＰＵ１７の制御により、１シーン分の複数の静止画像が１つの動画像ファイルとして記録される。また、インターバルタイマー撮影モードでのＣＰＵ１７は、１シーン分の複数の静止画像をそれぞれ個別に静止画像ファイルとして記録する。また、第２撮影モードの場合も、ＣＰＵ１７は複数の静止画像をそれぞれ個別に静止画像ファイルとして記録する。

以上で、図２に示す撮影モードの動作例の説明を終了する。

（補正演算サブルーチン１の説明）
次に、図８の流れ図を参照しつつ、図２のＳ１０５における補正演算サブルーチンでの動作例を説明する。

ステップＳ２０１：露出演算部２７は、カメラの状態が所定の条件を満たすか否か判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０２に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０３に処理が移行する。

ここで、Ｓ２０１での露出演算部２７は、例えば、以下の条件１〜３のいずれかを満たすか否かを判定する。

（条件１）露出演算が繰り返し行われる状態（図２のステップ１０１〜１０９が繰り返し行われる状態）において、初回の露出演算である場合。つまり、比較すべき前回の代表輝度値が存在しない場合である。例えば、電源起動直後の場合や、公知の中央部重点測光やスポット測光から多分割測光モードへ測光モードを切り替えた直後の場合などが、条件１に該当する。

（条件２）前回の露出演算において顔が検出されなかった場合。つまり、後述する前回の代表輝度値ＰａｓｔＢｖが正しく算出されていない場合である。

（条件３）焦点調節部２６が撮影画面内に複数の測距領域を持つときに、ユーザーによって任意の測距領域が手動で指定されている場合。つまり、ユーザーが意図を持ってある顔にピントを合わせようとしている場合である。上記の場合には、複数の顔のうちで指定された測距領域の顔が主要な顔であり、露出も主要な顔に基づいて決定されるべきである。よって、条件３の場合には、露出演算部２７は後述の露出の安定化処理を行わずに、ユーザーの意図せぬ顔に露出を合わせ続けることを回避する。

但し、測距領域が手動で指定されていてもフォーカシングレンズの駆動が禁止されている場合（フォーカスロック中）には、露出演算部２７は露出を安定させるために条件３を満たさないものと判定する。

ステップＳ２０２：露出演算部２７は、補正演算の対象となる顔の数を示す変数ｎの値を１にする（ｎ＝１）。つまり、Ｓ２０１の所定の条件を満たす場合には、複数の顔が検出されても重要度の最も高い１つの顔のみが補正演算の対象となる。なお、Ｓ２０２の処理後には、Ｓ２０４に処理が移行する。

ステップＳ２０３：露出演算部２７は、上記の変数ｎに補正対象となる顔の数を代入する。例えば、顔が５つ検出された場合、Ｓ２０３での露出演算部２７は、ｎ＝５とすればよい。

また、補正演算の対象に重要度の低い顔を含めることは不適当である。そのため、撮影画面内で顔が複数検出された場合に、露出演算部２７は、顔領域の重要度に応じて補正演算の対象となる顔の数を絞り込むようにしてもよい。例えば、露出演算部２７は、変数ｎの値に上限値を設定し（例えばｎ＝３など）、ｎ以上の顔が検出された場合には重要度の高い順にｎ個まで補正演算の対象となる顔を決定すればよい。

ステップＳ２０４：露出演算部２７は、変数ｉに１を代入して初期化する（ｉ＝１）。

ステップＳ２０５：露出演算部２７は、ｉ番目の顔を補正対象として補正演算サブルーチン２を実行する（補正演算サブルーチン２の内容については後述する）。この補正演算サブルーチン２では、主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］（Ｓ１０４で求めたもの）に基づいて、露出演算部２７が補正対象の顔毎に輝度補正値ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。

逆光や過順光などのように主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから直接に露出量を求めると、主要被写体の露出が暗すぎたり明るすぎたりする場合がある。そのため、一の実施形態では、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］によって、主要被写体と背景とのバランスが適正な露出量となるように輝度値を補正する。

ステップＳ２０６：露出演算部２７は、ｉ番目の顔に基づく仮の補正後代表輝度値ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］を次式に基づいて求める。
ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ＋ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］ …（９）
ステップＳ２０７：露出演算部２７は、現在の変数ｉの値がｎに等しいか（ｉ＝ｎ）否かを判定する。ｉ＝ｎの場合は、全ての補正対象の顔についてＳ２０５の輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］が求められている状態である。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０９に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０８に処理が移行する。

ステップＳ２０８：露出演算部２７は、ｉの値をインクリメントし（ｉ＝ｉ＋１）、ステップＳ２０５へ処理を戻す。Ｓ２０５からＳ２０８のループにより、全ての補正対象の顔について、仮の補正後代表輝度値ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］がそれぞれ求められる。

ステップＳ２０９：露出演算部２７は、補正対象である顔の数ｎが１か（ｎ＝１）否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２１０に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２１１に処理が移行する。

ステップＳ２１０：露出演算部２７は、露出演算で使用される顔番号を示す変数（選択顔番号Ｓｅｌ）に１を代入する。

ステップＳ２１１：露出演算部２７は、全ての補正対象の顔についてＡＢＳ（ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］−ＰａｓｔＢｖ）を演算する。そして、露出演算部２７は、ＡＢＳ（ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］−ＰａｓｔＢｖ）が最小値となるｉを選択顔番号Ｓｅｌに代入する。なお、ＡＢＳ（ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］−ＰａｓｔＢｖ）の最小値をとるｉが複数存在する場合は、ｉの値自体が最も小さくなる（つまり重要度がより高い）ｉをＳｅｌに代入すればよい。

ここで、「ＡＢＳ（）」は（）内の数値の絶対値を返す関数である。また、「ＰａｓｔＢｖ」は前回の代表輝度値であって、その算出方法については後述する。

ステップＳ２１２：露出演算部２７は、選択顔番号Ｓｅｌに対応する仮の補正後代表輝度値ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］を、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに代入する（ＢｖＡｎｓ＝ＴｅｍｐＢｖ［Ｓｅｌ］）。

ステップＳ２１３：露出演算部２７は、代表輝度値ＢｖＡｎｓを前回の代表輝度値ＰａｓｔＢｖに代入して、ＰａｓｔＢｖを更新する（ＰａｓｔＢｖ＝ＢｖＡｎｓ）。これにより、繰り返し露出演算を行う場合において、次回の露出演算では今回の代表輝度値ＢｖＡｎｓを用いてＳ２１１の演算が行われることとなる。以上で、図８の流れ図の説明を終了する。

（補正演算サブルーチン２の説明）
次に、図９の流れ図を参照しつつ、図８のＳ２０５における補正演算サブルーチン２での動作例を説明する。

ステップＳ３０１：露出演算部２７は、主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊ（Ｓ１０４で求めたもの）を用いて、下式（１０）により輝度目標値ＢｖＴｒｇｔを求める。
ＢｖＴｒｇｔ＝ＢｖＯｂｊ−ＯｆｓＯｂｊ …（１０）
ここで、本明細書において「ＯｆｓＯｂｊ」は、主要被写体の種類ごとに予め設定されているオフセット値を意味する。このＯｆｓＯｂｊの値は、本画像でのグレーレベルの出力値と、本画像において主要被写体の再現目標となる出力値との差分から求められる。

カメラの自動露出演算においては、主要被写体と同じ輝度を有する無彩色の被写体を撮影する場合、原則として上記の無彩色の被写体が本画像にてグレーレベルで再現されるように露出量が演算される。一方、主要被写体の種類によっては、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルからシフトさせた方が好ましい場合もある。一例として、主要被写体が人物の顔であれば、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルよりもやや明るめの値にする方が好ましい画像となる。そのため、Ｓ３０１での露出演算部２７は、ＯｆｓＯｂｊを用いて主要被写体の種類毎に輝度値の調整を行っている。

以下、主要被写体が人物の顔である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。なお、一の実施形態では、本画像の階調が８ｂｉｔ（出力値０〜２５５）であることを前提として説明を行う。

この例では、グレーレベルの出力値を１２０とし、本画像での顔の再現目標の出力値を１５０とする。よって、この場合のＯｆｓＯｂｊは、本画像において顔の出力値を１２０から１５０に明るくするための補正量となる。なお、露出演算では被写体の輝度値が小さくなるほどオーバー側の露出量となることから、上記の式（１０）ではＢｖＯｂｊの値からＯｆｓＯｂｊの値を減算して輝度値を小さくしている。

また、本画像での出力値は、画像処理部２４での階調変換処理によって、撮像素子１５の出力レベルに対して非線形な状態に変換されている。したがって、露出演算部２７は、本画像での出力値に逆階調変換処理を施した状態で出力値を比較することで、ＯｆｓＯｂｊの値を求めることができる。なお、人物の顔が主要被写体の場合でのＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１１）によって求められる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１２０）） …（１１）
ここで、本明細書において「Ｌｏｇ２（Ａ）」は、２を底とするＡの対数を返す関数を意味する。また、本明細書において「ＲｖＧ（Ｂ）」は、逆階調変換に相当する関数であって、本画像での出力値を示すＢに対して階調変換前の入力値を返す関数を意味する。

なお、Ｓ３０１での他の例として、主要被写体が青空である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。本画像での青空の再現目標の出力値を１７５とすると、この場合のＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１２）で求めることができる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１２０）） …（１２）
ステップＳ３０２：露出演算部２７は、輝度目標値ＢｖＴｒｇｔ（Ｓ２０１で求めたもの）に基づいて、輝度値の目標範囲を設定する。具体的には、Ｓ３０２の露出演算部２７は、下式（１３）によって目標範囲の上限値ＢｖＵｐｐｅｒを求めるとともに、下式（１４）によって目標範囲の下限値ＢｖＬｏｗｅｒを求める。
ＢｖＵｐｐｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ１ …（１３）
ＢｖＬｏｗｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ２ …（１４）
ここで、「ＢｖＳｔｈ１」と「ＢｖＳｔｈ２」とは、それぞれ主要被写体の種類ごとに設定される値である。したがって、Ｓ３０２で設定される輝度値の目標範囲の幅は、主要被写体の種類に応じて変化しうる。

Ｓ３０２において、輝度値の目標範囲を設定するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーン（例えば逆光や過順光の場合など）では、顔の輝度に基づいて露出量を決定すると、背景部分に白トビや黒つぶれが生じて撮影した画像の見映えが不自然となってしまう。

一方、上記のシーンでは、背景とのバランスを考慮して主要被写体の明るさを決定した方が画像全体としてはむしろ自然な露出になる。したがって、露出演算部２７は、ＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒによって目標とする輝度値に幅をもたせることで、輝度差の大きなシーンに対応できるようにしている。

例えば、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力値は１１０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合でのＢｖＳｔｈ１の値は下式（１５）で求めることができる。同様に、過順光のシーンにおける人物の顔の出力値は１８０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合でのＢｖＳｔｈ２の値は、下式（１６）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１１０）） …（１５）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１８０）） …（１６）
ここで、図１０を参照しつつ、目標範囲と露出量との関係について説明する。上記の式（１５）で求めたＢｖＳｔｈ１は、ＢｖＴｒｇｔに対してプラスの補正値となって、ＢｖＵｐｐｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも大きくなる。そして、ＢｖＵｐｐｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がアンダー側になる。これにより、ＢｖＵｐｐｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも低い値となる。

一方、上記の式（１６）で求めたＢｖＳｔｈ２は、ＢｖＴｒｇｔに対してマイナスの補正値となって、ＢｖＬｏｗｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも小さくなる。そして、ＢｖＬｏｗｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がオーバー側になる。これにより、ＢｖＬｏｗｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも高い値となる。

なお、Ｓ３０２での他の例として、主要被写体が青空である場合のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２の演算例を説明する。本画像で青空が再現目標である場合の出力値の幅を１００〜２００とすると、この場合のＢｖＳｔｈ１の値は下式（１７）で求めることができる。また、この場合のＢｖＳｔｈ２の値は下式（１８）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１００）） …（１７）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（２００）） …（１８）
ところで、上記の例では、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力は、背景とのバランスを考慮して１１０でもよいと説明した。しかし、撮影画面に対する人物の顔の面積比（人物の顔の大きさ）が大きい場合には、顔の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。逆に、撮影画面に対する人物の顔の面積比が小さい場合には、背景の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。そのため、露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に応じて輝度値の目標範囲の幅を調整してもよい。この場合において、露出演算部２７は、上記のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２にそれぞれ重み付けをした値（ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’）を以下の式（１９）、式（２０）で求める。そして、露出演算部２７は、ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’を用いてＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒをそれぞれ求めればよい。
ＢｖＳｔｈ１’＝ＢｖＳｔｈ１×ＷｔＷｄ …（１９）
ＢｖＳｔｈ２’＝ＢｖＳｔｈ２×ＷｔＷｄ …（２０）
ここで、式（１９）、式（２０）の「ＷｔＷｄ」は、目標範囲の幅の重み付け係数を示している。上記の重み付け係数ＷｔＷｄの値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。この重み付け係数ＷｔＷｄは、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には大きな値となり、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には小さな値となる。

ここで、図１１は、主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示している。図１１の縦軸は、ＷｔＷｄの値を示し、図１１の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。

図１１の例では、上記の面積比が５％以下のときに、ＷｔＷｄの値は１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、ＷｔＷｄの値は面積比の大きさに比例して低下してゆく。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、ＷｔＷｄの値は０．０となる。

すなわち、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は大きくなるので、輝度値の目標範囲の幅は大きくなる。一方、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は小さくなるので、輝度値の目標範囲の幅は小さくなる。

また、撮影画面内で複数の主要被写体が検出された場合には、露出演算部２７は、複数の主要被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。あるいは、露出演算部２７は、複数の主要被写体の大きさを合計した値で上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。なお、図９に示す重み付け係数ＷｔＷｄの関数はあくまで一例であり、重み付け係数ＷｔＷｄの関数を主要被写体の種類に応じて変更するようにしてもよい。

ステップＳ３０３：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＵｐｐｅｒよりも大きいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ３０７に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ３０４に処理が移行する。

ステップＳ３０４：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＬｏｗｅｒよりも小さいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ３０６に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ３０５に処理が移行する。

ステップＳ３０５：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０から１８０の範囲に収まると予想できる。そのため、露出演算部２７は、ｄＢｖＯＢｊを求めるときの仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓに「０」値を代入する。なお、Ｓ３０５の後にはＳ３０８へ処理が移行する。

ステップＳ３０６：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１８０よりも高くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１８０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２１）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＬｏｗｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ …（２１）
このＳ３０６の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を大きくする補正量に相当する。輝度値を大きくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はアンダー側となるため、本画像では明るい顔が暗めに補正されることとなる。なお、Ｓ３０６の後にはＳ３０８へ処理が移行する。

ステップＳ３０７：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０よりも低くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１１０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２２）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＵｐｐｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ …（２２）
このＳ３０７の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を小さくする補正量に相当する。輝度値を小さくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はオーバー側となるため、本画像では暗めの顔が明るく補正されることとなる。

ステップＳ３０８：露出演算部２７は、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ（Ｓ３０５、Ｓ３０６、Ｓ３０７のいずれかで求めたもの）を所定の制限値の範囲に制限して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。例えば、Ｓ３０８での露出演算部２７は、以下の式（２３）によって輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。
ｄＢｖＯｂｊ［ｉ］＝Ｃｌｉｐ（ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ） …（２３）
ここで、式（２３）の「Ｃｌｉｐ（Ａ）」は、Ａの値が制限値の範囲内にあるときにはＡの値を返し、Ａの値が制限値の範囲を超えるときには制限値を返す関数を意味する。なお、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」での制限値には上限値と下限値とを設定できる。この場合、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が上限値を上回る場合は、入力されたＡの値は上限値に置換される。また、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が下限値を下回る場合は、入力されたＡの値は下限値に置換される。

Ｓ３０８においてｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を制限するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーンでは、本画像での顔の出力値を目標範囲の上限や下限に合わせても、なお背景部分に白トビや黒つぶれが生じる場合も起こりうる。そのため、Ｓ３０８での露出演算部２７は、上記のケースを想定してｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を所定の範囲内に制限している。

一例として、人物の顔が主要被写体の場合、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１．５の範囲に設定する。本画像の白トビした画素では被写体の情報が完全に失われる一方で、黒つぶれの画素ではゲインを上げることで残されている被写体の情報を読み取れる場合もある。そのため、黒つぶれをある程度許容しつつも白トビを極力避ける観点から、一の実施形態では制限値が上記の範囲に設定されている。

なお、露出演算部２７は、上記の制限値の範囲を主要被写体の種類に応じて適宜調整してもよい。例えば、他の主要被写体の場合において、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１の範囲にしてもよく、あるいは−１から＋２の範囲にしてもよい。

また、Ｓ３０８での露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比（人物の顔の大きさ）に応じて、上記の上限値および下限値をそれぞれ変動させてもよい。上記の上限値および下限値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。

一例として、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が大きいほど上限値を大きくし、かつ下限値は小さくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きいほど制限値の幅が広がるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりにくくなる。一方で、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が小さいほど上限値を小さくし、かつ下限値は大きくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さいほど制限値の幅が狭まるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりやすくなる。

ここで、図１２は、主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示している。図１２の縦軸は、露出値に換算された制限値を示し、図１２の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。

図１２の例では、上記の面積比が５％以下のときに、上限値は１．５となり、下限値は−１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、上限値は面積比の大きさに比例して大きくなり、下限値は面積比の大きさに比例して小さくなる。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、上限値は５．０となり、下限値は−５．０となる。

ここで、上記の面積比が５０％以上の場合（上限値＝５．０、下限値＝−５．０）には、露出演算部２７が主要被写体に合わせて露出を最大５段分まで補正できる。そのため、この場合には、背景が白トビまたは黒つぶれする確率が高くなり、実質的に補正を制限しないケースと同様となる。

その後、露出演算部２７は補正演算サブルーチン２を終了するとともに、図８に示すＳ２０６の処理に復帰する。以上で、図９の流れ図の説明を終了する。

一の実施形態の電子カメラでは、露出演算部２７が、検出された複数の顔に基づいて、補正された仮の代表輝度値（ＴｅｍｐＢｖ［ｉ］）を複数算出する（Ｓ２０５〜Ｓ２０８）。そして、露出演算部２７は、補正された仮の代表輝度値のうちで前回の代表輝度値（ＰａｓｔＢｖ）に最も近い値を今回の代表輝度値（ＢｖＡｎｓ）に設定する（Ｓ２１２、Ｓ２１３）。

これにより、一の実施形態では、露出演算を繰り返し行うときに、主要被写体ではない人物の明るさの影響を受けて露出値が不安定になるおそれが低減する。例えば、主要被写体である人物の手前を別の人物が横切った状況では、主要被写体を撮影した前回の輝度代表値を基準として今回の代表輝度値が設定されるので、前回の撮影と今回の撮影との間で安定した露出を維持することができる。

一の実施形態の電子カメラでは、カメラの状態が所定の条件（条件１〜３）を満たす場合には、露出演算部２７は前回の露出演算に基づく露出の安定化処理を行わない（Ｓ２０１、Ｓ２０２）。そのため、ユーザーの意図しない顔に露出を合わせ続けることが回避される。

また、一の実施形態の電子カメラでは、第１撮影モードが選択されている場合には、露出演算部２７が、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める（Ｓ１０３、Ｓ１０７）。

これにより、一の実施形態では、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する第１撮影モードにおいて顔による輝度値の補正が行われなくなる。そのため、第１撮影モードでは、人物の有無や人物の顔の大きさなどによって露出が画像ごとに変動しにくくなり、シーン全体で適正となる露出を得ることができる。

なお、本実施形態では、第１撮影モードにおいて複数の画像を取得する間もステップＳ１０１からＳ１０９までの動作を繰り返し行っているが、消費電力を少なくするために、ＣＰＵ１７の不図示のタイマーが所定時刻になった時に図２の動作を開始するようにしても良い。

＜他の実施形態の説明＞
図１３は、他の実施形態における電子カメラの構成例を説明する図である。他の実施形態は、レンズ交換が可能な一眼レフレックス型の電子カメラに露出演算装置を組み込んだ例を示している。

他の実施形態の電子カメラは、カメラ本体３１と、撮像光学系を収納したレンズユニット３２とを有している。ここで、カメラ本体３１およびレンズユニット３２には、一対のマウントがそれぞれ設けられている。レンズユニット３２は、上記のマウントを介して、カメラ本体３１に対して交換可能に接続される。また、上記のマウントにはそれぞれ電気接点が設けられており、カメラ本体３１とレンズユニット３２との接続時には両者の電気的な接続が確立する（図１３でのマウントおよび電気接点の図示は省略する）。

レンズユニット３２は、フォーカシングレンズ３３およびレンズドライバ３４と、絞り３５および絞りドライバ３６と、レンズ内メモリ３７とを内蔵している。フォーカシングレンズ３３は、カメラ本体３１からの指示に応じて、レンズドライバ３４によって駆動される。また、絞り３５は、カメラ本体３１からの指示に応じて絞りドライバ３６によって駆動される。また、レンズ内メモリ３７は、レンズユニット３２の情報を記憶したメモリである。なお、レンズ内メモリ３７に記憶されている情報は、カメラ本体３１に出力される。

カメラ本体３１は、メインミラー４１と、メカニカルシャッタ４２と、記録用撮像素子４３と、サブミラー４４と、焦点検出部４５と、ファインダ光学系（５１〜５４）と、解析用撮像素子４６と、マイコン４７およびモニタ４８とを有している。メインミラー４１、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３は、レンズユニット３２の光軸に沿って配置される。メインミラー４１の後方にはサブミラー４４が配置される。また、カメラ本体３１の上部にはファインダ光学系が配置されている。さらに、カメラ本体３１の下部には焦点検出部４５が配置されている。

メインミラー４１は、不図示の回動軸によって回動可能に軸支されており、観察状態と退避状態とを切り替え可能となっている。観察状態のメインミラー４１は、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３の前方で傾斜配置される。この観察状態のメインミラー４１は、レンズユニット３２を通過した光束を上方へ反射してファインダ光学系に導く。また、メインミラー４１の中央部はハーフミラーとなっている。そして、メインミラー４１を透過した一部の光束はサブミラー４４によって下方に屈折されて焦点検出部４５に導かれる。なお、焦点検出部４５は、不図示のセパレータレンズで分割した被写体像の像ズレ量を検出し、この像ズレ量からフォーカシングレンズ３３のデフォーカス量を求める。

一方、退避状態のメインミラー４１は、サブミラー４４とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置にある。メインミラー４１が退避状態にあるときは、レンズユニット３２を通過した光束がメカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３に導かれる。

ファインダ光学系は、焦点板５１と、コンデンサレンズ５２と、ペンタプリズム５３と、接眼レンズ５４とを有している。焦点板５１はメインミラー４１の上方に位置し、観察状態のメインミラー４１で反射された光束を一旦結像させる。焦点板５１で結像した光束はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の入射面に対して９０°の角度を持った射出面から接眼レンズ５４を介してユーザーの目に到達する。また、焦点板５１で結像した光束の一部はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の射出面近傍に配置された再結像レンズ５５から解析用撮像素子４６に入射する。

ここで、他の実施形態の記録用撮像素子４３は、メインミラー４１が退避状態にあるときに、本画像やスルー画像の撮像を行う。また、解析用撮像素子４６は、メインミラー４１が観察状態にあるときにスルー画像の撮像を行う。なお、他の実施形態の解析用撮像素子４６は、顔検出処理が可能な解像度でスルー画像を撮像することができる。

マイコン４７は、電子カメラの各部の動作を統括的に制御するプロセッサである。このマイコン４７は、記録用撮像素子４３または解析用撮像素子４６の出力に対して画像処理を施す。また、マイコン４７は、上記の一の実施形態における顔検出部および露出演算部と同様の機能を果たす。また、モニタ４８は、マイコン４７の制御によって各種の画像を表示する。

（他の実施形態における撮影モードの動作例）
次に、図１４の流れ図を参照しつつ、他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の一例を説明する。図１４に示す撮影モードの動作は、レリーズ釦（図１３では不図示）の半押し操作によるＡＦ動作開始の指示に応じてマイコン４７が開始する。なお、図１４の流れ図の開始時にはメインミラー４１は観察状態の位置にある。

ステップＳ４０１：マイコン４７は、解析用撮像素子４６を駆動させて解析用画像を取得する。このとき、マイコン４７は焦点検出部４５の出力に基づいてＡＦ制御を実行する。

ステップＳ４０２：マイコン４７は、解析用画像の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行するとともに、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、Ｓ４０２の処理は、図２のＳ１０２に対応するので重複説明は省略する。

ステップＳ４０３：マイコン４７は、第１撮影モード（ストップモーション撮影モード／インターバルタイマー撮影モード）が選択されているか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ４０７に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（第２撮影モードの場合：ＮＯ側）にはＳ４０４に処理が移行する。

ステップＳ４０４：マイコン４７は、解析用画像の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。複数の顔が検出された場合、マイコン４７は、顔の大きさなどに基づいて、露出決定において重要度の高い順番に顔領域をナンバリングする。

そして、マイコン４７は、検出した顔領域の位置に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の輝度値ＢｖＯｂｊ［ｉ］を求める。なお、Ｓ４０４の処理は、図２のＳ１０４に対応するので重複説明は省略する。

ステップＳ４０５：マイコン４７は、補正演算サブルーチン１（図８のＳ２０１からＳ２１３の処理）を実行して、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。但し、顔が1つも検出されなかった場合、マイコン４７は仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓとする（ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ）。

ステップＳ４０６：マイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行う。Ｓ４０６の処理後には、Ｓ４０８に処理が移行する。なお、Ｓ４０６の処理は、図２のＳ１０６に対応するので重複説明は省略する。

ステップＳ４０７：マイコン４７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める（ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ）。

そして、Ｓ４０７でのマイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行う。

ステップＳ４０８：マイコン４７は、撮影開始タイミングか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ４０９に処理が移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、マイコン４７はＳ４０１に戻って上記動作を繰り返す。

ステップＳ４０９：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。

ステップＳ４１０：マイコン４７は、Ｓ４０６またはＳ４０７で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。記録用撮像素子４３によって撮像された本画像のデータは、マイコン４７で所定の画像処理が施された後に、不図示の記憶媒体に記録される。以上で、図１４の流れ図の説明を終了する。この図１４の例においても、上記の一の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

＜実施形態の補足事項＞
（補足１）上記の各実施形態では、主要被写体が人物の顔である例を説明したが、顔以外の被写体を主要被写体とする場合にも本発明を適用できる。一例として、青空を主要被写体とする場合、露出演算部は、スルー画像や解析用画像での被写体の明るさや色情報、撮影画面での位置に着目して青空の領域を求め、この領域の輝度情報を用いて主要被写体の輝度値ＢｖＯｂｊを求めればよい。また、露出演算部は、電子カメラのモード設定（例えば、ポートレートモードや風景モードなど）に主要被写体の種類を判定するようにしてもよい。

（補足２）上記の一の実施形態において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の半押し操作によるＡＦ開始指示をトリガとして、図２に示す撮影モードの動作を開始させるようにしてもよい。また、上記の一の実施形態における撮影モードの動作時（図２）において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の全押し操作の前に半押し操作があった場合には、その時点で焦点調節状態と露出のパラメータを固定するとともに、以後の焦点調節制御と露出制御とを停止するようにしてもよい。

（補足３）上記の他の実施形態では、露出演算装置が一眼レフレックス型の電子カメラに適用される例を説明したが、観測用撮像素子１５を有する一眼レフレックス型の銀塩カメラにも適用できる。

（補足４）上記の各実施形態での撮像素子は、焦点検出用の受光素子が、本画像等を撮像するための受光素子と同一の受光面に配列されている構成であってもよい。この場合、焦点検出用の受光素子は、それぞれが位相差を有する第１信号列のパターンと第２信号列のパターンとを検出するように構成される。そして、これらのパターンの像ズレ量からカメラが撮像光学系の焦点調節状態を求めればよい（なお、この場合における撮像素子の構成例の図示は省略する）。

（補足５）上記の各実施形態では、顔検出部や露出演算部をソフトウエア的に実現する例を説明したが、これらの構成はＡＳＩＣなどによってハードウエア的に実現しても勿論かまわない。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。

１３…絞り、１５…撮像素子、１６…ＡＦＥ、１７…ＣＰＵ、２４…画像処理部、２５…顔検出部、２７…露出演算部、３１…カメラ本体、３２…レンズユニット、３５…絞り、４２…メカニカルシャッタ、４３…記録用撮像素子、４６…解析用撮像素子、４７…マイコン

Claims (4)

1. 被写体からの光束を測光して第１測光値を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値を求める測光部と、
   前記第２測光値に基づく所定の輝度値の範囲を前記第１測光値の目標範囲として設定する目標設定部と、
   前記第１測光値を前記目標範囲に基づいて補正して第３測光値を求める補正部と、
   前記補正部による前記第３測光値に基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部と、を備え、
   前記演算部は、１シーンとして鑑賞される複数の画像を連続的に取得する第１撮影モードのときには前記第１測光値に基づいて前記露出量を求め、前記第１撮影モードと異なる第２撮影モードのときには前記第３測光値に基づいて前記露出量を求める露出演算装置。
2. 請求項１に記載の露出演算装置において、
   前記第１撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の画像を動画として記録する撮影モードである露出演算装置。
3. 請求項１に記載の露出演算装置において、
   前記第１撮影モードは、１シーンの期間において一定の時間間隔で取得された所定枚数の静止画像をそれぞれ個別に記録する撮影モードである露出演算装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の露出演算装置を備えたことを特徴とするカメラ。

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