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JP3843689B2 - Digital camera - Google Patents

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JP3843689B2
JP3843689B2 JP2000086666A JP2000086666A JP3843689B2 JP 3843689 B2 JP3843689 B2 JP 3843689B2 JP 2000086666 A JP2000086666 A JP 2000086666A JP 2000086666 A JP2000086666 A JP 2000086666A JP 3843689 B2 JP3843689 B2 JP 3843689B2
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JP
Japan
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digital camera
image
main subject
exposure control
metering
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JP2000086666A
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康裕 森本
利久 前田
Original Assignee
コニカミノルタフォトイメージング株式会社
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Publication date
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  • Cameras Adapted For Combination With Other Photographic Or Optical Apparatuses (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Exposure Control For Cameras (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Cameras In General (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関し、特に測光についての改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、従来の銀塩フィルム式カメラに代わって、被写体からの光学像を撮像素子により電気画像信号に変換し、各電気画像信号を従来のフィルムに相当する磁気ディスクや着脱自在なカード型の半導体メモリ等の記録媒体に記録するデジタルカメラが実用化されている。
【0003】
また、高性能の自動焦点(AF)、自動露出(AE)機能を持ったデジタルカメラも数多く実用化されている。このようなデジタルカメラでは、複数の焦点検出エリアを持ち、この焦点検出の状態から合焦すべき主たる被写体を検出し、この被写体の位置に応じた測光を行うものがある。この測光結果を露出制御に活用することにより、適正な露出状態の画像が取得できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の構成のデジタルカメラにおいて、被写体が移動しているときなど被写体の位置が変化する場合には、露出条件がそれに従って変化してしまう。この露出条件の変化により、ライブビュー表示、すなわち液晶ディスプレイ(LCD)などに連続的に被写体を表示する場合、画面の明るさが変化したり、ちらつきが生じてしまい安定した画像を表示するのが困難となる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録用の撮影の際には適正な露出状態の画像を取得できるとともに、ライブビュー表示の際には安定した画像を表示できるデジタルカメラを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、電子ビューファインダーに被写体像を表示するために連続的撮像を行う一方で、所定の操作により記録用撮像を行うデジタルカメラであって、(a)主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、(b)前記主要被写体検出手段の検出結果に基づいて測光を行う適応測光モードと、前記主要被写体検出手段の検出結果によらず測光を行う固定測光モードとを選択的に設定して露出制御を行う露出制御手段と、を備え、前記記録用撮像を行う際には、前記適応測光モードに設定して露出制御を行う一方で、前記連続的撮像を行う際には、前記固定測光モードに設定して露出制御を行う。
【0007】
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記主要被写体検出手段は、撮像エリア中の複数の焦点検出エリアにおける被写体の距離情報に基づき、前記主要被写体を検出する。
【0008】
また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2の発明に係るデジタルカメラにおいて、(c )記録用の撮影を指示する入力手段、をさらに備え、前記入力手段による指示に応答して、前記適応測光モードに設定して露出制御を行う。
また、請求項4の発明は、請求項3の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記入力手段は、記録用の撮影予告に係る操作入力が可能となっており、前記操作入力に応答して、前記固定測光モードに設定して露出制御を行う。
【0009】
【発明の実施の形態】
<デジタルカメラの要部構成>
図1〜図4は、本発明の第1実施形態に係るデジタルカメラ1の要部構成を示す図であり、図1は正面図、図2は背面図、図3は側面図、図4は底面図に相当する。これらの図は必ずしも三角図法に則っているものではなく、デジタルカメラ1の要部構成を概念的に例示することを主眼としている。
【0010】
デジタルカメラ1は、図1に示すように、箱形のカメラ本体部2と直方体状の撮像部3(太線で図示)とから構成されている。撮像部3は撮像レンズであるマクロ機能付きズームレンズの後方位置の適所にCCD(Charge Coupled Device)カラーエリアセンサを備えた撮像回路が設けられている。また、銀塩レンズシャッターカメラと同様に、撮像部3内の適所にフラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサ305を備えた調光回路と、また光学ファインダー31が設けられている。
【0011】
一方、撮像部本体3の内部には、上記ズ−ムレンズのズーム比の変更と収容位置、撮像位置間のレンズ移動を行うためのズームモータM1及び合焦を行うためのモータM2と、絞りを調整するためのモータM3とが設けられている。
【0012】
カメラ本体部2の前面には、左端部の適所にグリップ部4が設けられ、中央部の上部適所に内臓フラッシュ5が、カメラ本体部2の上面にはシャッターボタン9が設けられている。
【0013】
一方、図2に示すように、カメラ本体部2の背面には、略中央に撮影画像のモニタ表示(ビューファインダーに相当)及び記録画像の再生表示等を行うための液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)10が設けられている。また、LCD10の下方位置に、デジタルカメラの操作を行うキースイッチ群26と、電源スイッチ27とが設けられている。また、電源スイッチ27の左端には、電源ON状態で点灯するLED281、メモリカードにアクセス中状態を表示するLED282が設けられている。
【0014】
更に、カメラ本体部2の背面には、「撮影モード」と「再生モード」とを切替設定する撮影/再生モード設定スイッチ14が設けられている。撮影モードは、写真撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード8に記録された撮影画像をLCD10に再生表示するモードである。モード設定スイッチ14は、3接点のスライドスイッチからなり、例えば下にセットすると撮影モードが、中央にセットすると再生モードが、上にセットするとメニューモードが設定される。
【0015】
また、カメラ背面右方には、4連スイッチ28が設けられており、ボタン281、282を押すことにより、ズームモータM1を駆動することによってズーミングを行い、ボタン283、284を押すことによって露出補正を行う。
【0016】
さて、図2において、撮像部3の背面側には、LED表示をオンオフされるためのLCDボタン32が設けられており、このLCDボタン32を押す毎にLCD表示のオンオフ状態が切り替わる。例えば、専ら、光学ファインダー31のみを用いて撮影するときには、節電の目的で、LCD表示をオフするようにする。マクロ撮影時には、マクロボタン33を押すことにより、フォーカスモータM2が駆動されレンズ301がマクロ撮影可能な状態になる。
【0017】
図3の側面図に示すように、デジタルカメラ1の側面には、DC入力端子29が設けられている。
【0018】
図4に示すように、カメラ本体部2の底面には、電池充填室18とメモリカード8のカード充填室17とが設けられ、充填口は、クラムシェルタイプの蓋15により閉塞されるようになっている。また、デジタルカメラ1は、4本の単三形乾電池を直列接続してなる電源電池Eを駆動源としている。
【0019】
<デジタルカメラ1の機能ブロック>
図5は、デジタルカメラ1の機能ブロック図である。
【0020】
まず、撮像部3の内部ブロックに関して説明する。
【0021】
CCD303は、レンズ301により結像された被写体の光像を、R(赤)、G(緑)、B(青)の色成分の画像信号(各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号)に光電変換して出力する。
【0022】
撮像部3における露出制御は、絞り302の調整と、CCD303の露光量、すなわちシャッタースピードに相当するCCD303の電荷蓄積時間を調整して行われる。被写体コントラストが低コントラスト時に適切な絞り及びシャッタースピードが設定できない場合には、CCD303から出力される画像信号のレベル調整を行うことにより露光不足による不適正露出が補正される。すなわち、低コントラスト時は、絞りとシャッタースピードとゲイン調整とを組み合わせて露出制御が行われる。画像信号のレベル調整は、信号処理回路313内のAGC回路313bのゲイン調整において行われる。
【0023】
タイミングジェネレータ314は、タイミング制御回路202から送信される基準クロックに基づきCCD303の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ314は、例えば、積分開始/終了(露出開始/終了)のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号(水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等)等のクロック信号を生成し、CCD303に出力する。
【0024】
信号処理回路313は、CCD303から出力される画像信号(アナログ信号)に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路313は、CDS(相関二重サンプリング)回路313aとAGC(オートゲインコントロール)回路313bとを有し、CDS回路313aにより画像信号のノイズの低減を行い、AGC回路313bでゲインを調整することにより画像信号のレベル調整を行う。
【0025】
調光回路304は、フラッシュ撮影における内蔵フラッシュ5の発光量を全体制御部211により設定された所定の発光量に制御するものである。フラッシュ撮影においては、露出開始と同時に被写体からのフラッシュ光の反射光が調光センサ305により受光され、この受光量が所定の発光量に達すると、調光回路304から制御部内に設けられたFL制御回路から発光停止信号STPが出力される。フラッシュ制御回路217は、この発光停止信号STPに応答して内蔵フラッシュ5の発光を強制的に停止し、これにより内蔵フラッシュ5の発光量が所定の発光量に制御される。
【0026】
次に、カメラ本体部2の内部ブロックに関して説明する。
【0027】
カメラ本体部2内において、A/D変換部205は、画像信号の各画素信号を10ビットのデジタル信号に変換するものである。A/D変換部205は、タイミング制御回路202から入力されるA/D変換用のクロックに基づいて各画素信号(アナログ信号)を10ビットのデジタル信号に変換する。
【0028】
カメラ本体部2内部には、基準クロック、タイミングジェネレータ314、A/D変換器205に対するクロックを生成するタイミング制御回路202が設けられている。タイミング制御回路202は、全体制御部211により制御される。
【0029】
黒レベル補正回路206は、A/D変換された画素信号(以下、画素データ)の黒レベルに補正するものである。また、WB回路207は、γ補正後にホワイトバランスも併せて調整されるように、R、G、Bの各色成分の画素データのレベル変換を行うものである。WB回路207は、全体制御部211から入力される、レベル変換テーブルを用いてR、G、Bの各色成分の画素データのレベルを変換する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数(特性の傾き)は全体制御部211により撮影画素毎に設定される。
【0030】
γ補正回路208は、画素データのγ特性を補正するものである。画像メモリ209は、γ補正回路208から出力される画素データを記憶するメモリである。画像メモリ209は、1フレーム分の記憶容量を有している。すなわち、画像メモリ209は、CCD303がn行m列の画素を有している場合、n×m画素分の画素データの記憶容量を有し、各画素データが対応する画素位置に記憶されるようになっている。
【0031】
VRAM210は、LCD10に再生表示される画像データのバッファメモリである。VRAM210は、LCD10の画素数に対応した画像データの記憶容量を有している。
【0032】
撮影モードにおいて、撮影待機状態においては、撮像部3により所定間隔毎に撮像された画像の各画素データをA/D変換器205〜γ補正回路208により所定の信号処理を施された後、画像メモリ209に記憶されるとともに、全体制御部211を介してVRAM210に転送され、LCD10に表示される(ライブビュー表示)。これにより撮影者は、LCD10に表示された画像により被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード8から読出された画像が全体制御部211で所定の信号処理が施された後、VRAM210に転送され、LCD10に再生表示される。
【0033】
カードI/F212は、メモリカード8への画像データの書込み及び画像データの読出しを行うためのインターフェースである。
【0034】
フラッシュ制御回路217は、内蔵フラッシュ5の発光を制御する回路である。フラッシュ制御回路217は、全体制御部211の制御信号に基づき内蔵フラッシュ5の発光の有無、発光量及び発光タイミング等を制御し、調光回路304から入力される発光停止信号STPに基づき、内蔵フラッシュ5の発光量を制御する。
【0035】
RTC219は、撮影日時を管理するための計時回路である。図示しない別の電源で駆動される。
【0036】
操作部250は、上述した、各種スイッチ、ボタンが設けられている。
【0037】
シャッターボタン9は、銀塩カメラで採用されているような半押し状態(S1)と押し込んだ状態(S2)とが検出可能な2段階スイッチになっている。
【0038】
全体制御部211は、CPUからなり、上述した撮像部3内及びカメラ本体部2内の各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ1の撮影動作を総括制御するものである。なお、図中、点線の矢印は、画像データの流れを示すために便宜的に示したものであって、実際には、画像データは全体制御部211を介して各ブロック毎に送られ、そのために、DRAMからなるワークメモリ211a及び、プログラムを格納するためのフラッシュROM211bを内蔵している。
【0039】
また、全体制御部211は、露出演算部を備えており、シャッタースピード(SS)と絞り302との設定を、備えられたプログラムによって演算する。
【0040】
全体制御部211は、撮影モードにおいて、シャッターボタン9により撮影が指示されると、撮影指示後に画像メモリ209に取り込まれた画像のサムネイル画像と圧縮率設定スイッチ12で設定された圧縮率によりJPEG方式で圧縮された圧縮画像とを生成し、撮影画像に関するタグ情報(コマ番号、露出値、シャッタースピード、圧縮率、撮影日、撮影時のフラッシュのオンオフのデータ、シーン情報、画像の判定結果等の情報)とともに両画像をメモリカード8に記憶する。
【0041】
デジタルカメラ1によって記録された画像の各コマは、タグの部分とJPEG形式で圧縮された高解像度の画像データ(1600×1200画素)とサムネイル表示用の画像データ(80×60画素)が記録されている。この1ファイル分の画像データの容量は、約1MBとなっている。
【0042】
撮影/再生モード設定スイッチ14を再生モードに設定したときには、メモリカード8内のコマ番号の最も大きな画像データが読み出され、全体制御部211内の再生画像生成部211hにて、データ伸張され、これがVRAM210に転送されることにより、LCD10には、コマ番号の最も大きな画像すなわち直近に撮影された画像が表示される。
【0043】
<AFとAEとについて>
図6は、デジタルカメラ1におけるAFおよびとAEを説明する図である。以下では、本図を参照しつつ説明を行う。
【0044】
まず、デジタルカメラ1のAF方式について説明する。
【0045】
シャッターボタン9が半押し(S1状態)されると、CCD303からの撮影画像データが全体制御部211に入力され、全体制御部211において撮影画像のコントラスト情報が得られる。そして、このコントラスト情報に基づき、AFモータM2を駆動させてレンズ301位置を移動させつつ、撮影画像のコントラストが最も高くなるようなレンズ301の位置を検出する。このコントラストが最大となるレンズ301の位置が合焦位置となり、この動作を自動的に行うことで、AFが可能となる。
【0046】
本実施形態に係るデジタルカメラ1では、撮影画像のコントラストを判定するエリアとして、図6(a)に示すように、撮像エリアに対応する撮影画像FRの中に3つのAFエリアP1、P2、P3を有している。図6(a)において、横軸Xは水平方向を示し、縦軸は垂直方向を示している。これらのAFエリアP1、P2、P3について、レンズ301の合焦位置をそれぞれ検出する。つまり、エリア毎に被写体の距離を検出する。そして、レンズ301の合焦位置を比較し、主要被写体(人物など)SBまでの距離が最も近くなるAFエリアを選択して、このAFエリアにおけるレンズ301の合焦位置でピントが合わせられる。これにより、主要被写体SBの位置に適応したAF動作が可能となり、より適切な焦点合せが可能となる。また、選択されたAFエリアに基づき、撮影画像FRにおける主要被写体SBの位置情報も検出できる。
【0047】
図6(a)の場合では、主要被写体SBがAFエリアP1に係属しているため、AFエリアP1に基づき、合焦が行われることとなる。
【0048】
次に、デジタルカメラ1のAE方式について説明する。
【0049】
デジタルカメラ1では、AEに必要な被写体の測光に関して、撮影画像FRを平均的に測光する固定測光モードと、撮影画像FRにおける主要被写体の部分を重点的に測光する適応測光モードとが設けられている。
【0050】
固定測光モードでは、フラッシュROM211b内に格納されている1つの測光テーブルTa(図6(b))を用いて、被写体の測光を行う。この測光テーブルTaについては、横軸が図6(a)の横軸Xに対応し、縦軸が重み係数GLを示しており、中央部が若干隆起するほぼフラットな曲線で、平均的に被写体を測光できるような重み曲線をデジタルテーブルとして予め設定したものである。被写体の測光では、撮影画像FRの各画素のコントラストに対して、水平方向Xに関して対応する測光テーブルTaの重み係数GLを乗算し、これらを加算することにより、被写体に関する輝度を測定する。そして、測定された輝度に基づき、露出制御が行われシャッタースピードと絞り302とが設定される。
【0051】
適応測光モードでは、フラッシュROM211b内に格納されている3つの測光テーブルTp1、Tp2、Tp3(図6(c))を用いて、被写体の測光を行う。この測光テーブルTp1、Tp2、Tp3については、横軸が図6(a)の横軸Xに対応し、縦軸が重み係数GLを示しており、AFエリアP1、P2、P3に対応する箇所がそれぞれ著しく隆起する曲線をデジタルテーブルとして予め設定したものである。被写体の測光では、上記の測光テーブルTaと同様に被写体の輝度を測定するが、この適応測光モードでは、3つの測光テーブルTp1、Tp2、Tp3が、AF動作で検出した主要被写体SBの位置情報に対応して選択される。例えば、主要被写体SBが図6(a)に示す位置である場合には、測光テーブルTp1が選択されて、被写体の輝度が測定される。このように、撮影画像における主要被写体SBの位置に応じて測光するため、上記の固定測光モードに比べ、被写体に対してより適正な露出が可能となる。
【0052】
<デジタルカメラ1の動作>
デジタルカメラ1については、露出制御に係る動作以外は通常のデジタルカメラと同様の基本動作を行う。以下では、この露出制御に係る動作を説明する。
【0053】
図7は、デジタルカメラ1の露出制御に係る撮影動作を説明するフローチャートである。
【0054】
ステップST1では、シャッターボタン9が半押し(S1)、すなわち撮影予告されたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップST2に進む。
【0055】
ステップST2では、各AFエリアP1、P2、P3の情報から、主要被写体SBの位置を検出してAFを行う。すなわち、CCD303から全体制御部211に送られた撮影画像FRにおけるAFエリアP1、P2、P3のコントラスト情報から主要被写体SBの位置を検出して、主要被写体SBに対して合焦を行う。
【0056】
ステップST3では、固定測光モードにより、測光を行う。ここでは、図6(b)に示す測光テーブルTaを用いて、被写体の輝度を測定する。
【0057】
ステップST4では、ステップST3の測光結果より、AEを行う。すなわち、測光結果に基づき、シャッタースピードと絞り302とが設定される。
【0058】
ステップST5では、LCD10にライブビュー表示を行う。すなわち、CCD303により撮像された撮影画像信号を、信号処理回路313、A/D変換部205を通って画像メモリ209に取り込んだ後、全体制御部211を介してLCD10に表示する。ここでは、ライブビュー表示のように撮影画像を連続的にLCD10に表示する際、撮影画像FRにおける主要被写体SBの位置に関わらず露出制御するため、主要被写体SBが撮像画面において移動しても、画面の明るさが変化せず安定したライブビュー表示が行える。
【0059】
ステップST6では、シャッターボタン9が全押し(S2)されたかを判定する。ここで、全押しされた場合には、ステップST7に進み、全押しされていない場合には、ステップST2に戻る。
【0060】
ステップST7では、ステップST2と同様に、各AFエリアP1、P2、P3の情報から、主要被写体SBの位置を検出してAFを行う。
【0061】
ステップST8では、適応測光モードにより、測光を行う。ここでは、図6(c)に示す測光テーブルTp1、Tp2、Tp3を用い、主要被写体のSBの位置に対応して被写体の輝度を測定する。
【0062】
ステップST9では、ステップST8の測光結果より、AEを行う。すなわち、測光結果に基づき、シャッタースピードと絞り302とが設定される。
【0063】
ステップST10では、記録用の本撮影を行って、撮影画像をLCD10に表示する。すなわち、CCD303により撮像された撮影画像信号を、信号処理回路313、A/D変換部205を通って画像メモリ209に取り込んだ後、全体制御部211を介してLCD10に表示するとともにメモリカード8に記録する。ここでは、撮影画像における主要被写体SBの位置に応じて露出制御するため、適切な露出制御となり、より適正な撮影画像を取得できることとなる。
【0064】
以上のようなデジタルカメラ1の露出制御に係る動作により、記録用の撮影の際には適正な露出状態の画像を取得できるとともに、ライブビュー表示の際には安定した画像を表示することができる。
【0065】
<変形例>
◎上記実施形態の固定測光モードについて、中央重点となる測光テーブルTaを用いるのは必須ではなく、図8に示すようなXの値に関係なく、重み係数GLが一定である測光テーブルTbを用いても良い。
【0066】
◎上記実施形態のAF方式については、位相差方式などでAFを行うものでも良い。
【0067】
◎上記実施形態のAFエリアについては、3つ設けることは必須でなく、2つでも、4つ以上でも良い。また、複数のAFエリアを撮影画像の水平方向に配置するのは必須ではなく、垂直方向に配置しても良く、また、2次元マトリクス状に配置しても良い。この場合、適応測光モードの測光テーブルは、これらのAFエリアの配置に応じたものを設けるのが好ましい。
【0068】
◎上記実施形態における主要被写体の位置については、複数のAFエリアの情報に基づき検出するのは必須ではなく、撮影画像の色情報に基づき検出したり、主要被写体が特定の動きを伴う場合にはその動きから検出しても良い。
【0069】
◎上記実施形態のライブビュー画像については、LCDに表示するのは必須ではなく、電子ビューファインダ(EVF)が設けられている場合には、EVFに表示させても良い。
【0070】
◎上記実施形態の測光については、あらかじめ定められた測光テーブルにより重み付けを行うのは必須ではなく、所定の関数に基づく演算により重み付けを行っても良い。
【0071】
◎上記実施形態については、シャッターボタンが半押し(S1)される前のライブビュー表示の際に、固定測光モードで測光を行っても良い。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1ないし請求項4の発明によれば、記録用撮像を行う際には適応測光モードに設定して主要被写体の検出結果に基づいて測光を行い、被写体像を表示するために連続的撮像を行う際には固定測光モードに設定して主要被写体の検出結果によらない測光を行う。その結果、記録用撮像の際には適正な露出状態の画像を取得できるとともに、ライブビュー表示の際には安定した画像を表示できる。
【0073】
特に、請求項2の発明については、撮像エリア中の複数の焦点検出エリアにおける被写体の距離情報に基づき主要被写体を検出するため、被写体の位置情報が簡易に取得できる。
【0074】
また、請求項4の発明においては、記録用の撮影予告に係る操作入力に応答して固定測光モードに設定して露出制御を行うため、記録用の撮影前に安定したライブビュー表示が行え、記録用の撮影を適切に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るデジタルカメラ1の要部構成を示す図である。
【図2】デジタルカメラ1の要部構成を示す図である。
【図3】デジタルカメラ1の要部構成を示す図である。
【図4】デジタルカメラ1の要部構成を示す図である。
【図5】デジタルカメラ1の機能ブロック図である。
【図6】デジタルカメラ1におけるAFおよびとAEを説明する図である。
【図7】デジタルカメラ1の露出制御に係る撮影動作を説明するフローチャートである。
【図8】本発明の変形例に係る測光テーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 デジタルカメラ
9 シャッターボタン
10 液晶ディスプレイ(LCD)
211 全体制御部
211b フラッシュROM
301 レンズ
302 絞り
303 CCD
SB 主要被写体
Ta、Tb、Tp1、Tp2、Tp3 測光テーブル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital camera, and more particularly to an improvement in photometry.
[0002]
[Prior art]
In recent years, instead of conventional silver salt film cameras, an optical image from a subject is converted into an electric image signal by an image sensor, and each electric image signal is converted into a magnetic disk corresponding to a conventional film or a detachable card type semiconductor. Digital cameras that record on a recording medium such as a memory have been put into practical use.
[0003]
Many digital cameras having high-performance automatic focus (AF) and automatic exposure (AE) functions have been put into practical use. Some digital cameras have a plurality of focus detection areas, detect a main subject to be focused from the focus detection state, and perform photometry according to the position of the subject. By utilizing this photometric result for exposure control, an image with an appropriate exposure state can be acquired.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the digital camera having the above configuration, when the position of the subject changes, such as when the subject is moving, the exposure conditions change accordingly. Due to this change in exposure conditions, when the subject is displayed continuously on a live view display, that is, a liquid crystal display (LCD) or the like, the brightness of the screen changes or flickering occurs, and a stable image is displayed. It becomes difficult.
[0005]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a digital camera that can acquire an image with an appropriate exposure state during shooting for recording and can display a stable image during live view display. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is a digital camera that performs continuous imaging to display a subject image on an electronic viewfinder, and performs recording for recording by a predetermined operation. a) main subject detection means for detecting the main subject, (b) adaptive metering mode for performing photometry based on the detection result of the main subject detection means, and fixed for performing photometry regardless of the detection result of the main subject detection means Exposure control means for performing exposure control by selectively setting a metering mode, and performing the exposure control by setting the adaptive metering mode when performing the recording imaging, When taking an image, exposure control is performed with the fixed metering mode set .
[0007]
According to a second aspect of the present invention, in the digital camera according to the first aspect of the invention, the main subject detection means detects the main subject based on distance information of subjects in a plurality of focus detection areas in the imaging area. .
[0008]
The invention of claim 3 is the digital camera according to claim 1 or 2, further comprising : (c ) input means for instructing photographing for recording , and in response to an instruction from the input means. Then, exposure control is performed by setting the adaptive metering mode .
According to a fourth aspect of the present invention, in the digital camera according to the third aspect of the present invention, the input means can perform an operation input related to a shooting notice for recording, and in response to the operation input, Set exposure metering to the fixed metering mode.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Main components of digital camera>
1 to 4 are diagrams showing a main configuration of the digital camera 1 according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front view, FIG. 2 is a rear view, FIG. 3 is a side view, and FIG. It corresponds to the bottom view. These figures are not necessarily in accordance with the triangulation method, and are mainly intended to conceptually illustrate the main configuration of the digital camera 1.
[0010]
As shown in FIG. 1, the digital camera 1 includes a box-shaped camera body 2 and a rectangular parallelepiped imaging unit 3 (shown by a thick line). The imaging unit 3 is provided with an imaging circuit including a CCD (Charge Coupled Device) color area sensor at an appropriate position behind a zoom lens with a macro function, which is an imaging lens. Similar to the silver salt lens shutter camera, a light control circuit including a light control sensor 305 for receiving reflected light from a subject of flash light and an optical viewfinder 31 are provided at appropriate positions in the imaging unit 3. .
[0011]
On the other hand, in the imaging unit main body 3, a zoom motor M1 for changing the zoom ratio of the zoom lens, a housing position, a lens movement between the imaging positions, a motor M2 for focusing, and a diaphragm are provided. A motor M3 for adjustment is provided.
[0012]
On the front surface of the camera main body 2, a grip portion 4 is provided at an appropriate position at the left end, an internal flash 5 is provided at an upper appropriate position in the center, and a shutter button 9 is provided on the upper surface of the camera main body 2.
[0013]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal) for displaying a captured image on a monitor (corresponding to a viewfinder), reproducing a recorded image, and the like at the back of the camera body 2. Display) 10 is provided. A key switch group 26 for operating the digital camera and a power switch 27 are provided below the LCD 10. At the left end of the power switch 27, an LED 281 that is turned on when the power is turned on, and an LED 282 that displays a status of accessing the memory card are provided.
[0014]
Furthermore, a shooting / playback mode setting switch 14 for switching between “shooting mode” and “playback mode” is provided on the back of the camera body 2. The shooting mode is a mode for taking a picture, and the playback mode is a mode for playing back and displaying the shot image recorded on the memory card 8 on the LCD 10. The mode setting switch 14 comprises a three-contact slide switch. For example, the shooting mode is set when the switch is set down, the playback mode is set when the switch is set at the center, and the menu mode is set when the switch is set up.
[0015]
Further, a quadruple switch 28 is provided on the right side of the back of the camera. When the buttons 281 and 282 are pressed, zooming is performed by driving the zoom motor M1, and exposure correction is performed by pressing the buttons 283 and 284. I do.
[0016]
In FIG. 2, an LCD button 32 for turning on / off the LED display is provided on the back side of the imaging unit 3, and the on / off state of the LCD display is switched each time the LCD button 32 is pressed. For example, when photographing using only the optical viewfinder 31, the LCD display is turned off for the purpose of power saving. At the time of macro photography, by pressing the macro button 33, the focus motor M2 is driven and the lens 301 becomes ready for macro photography.
[0017]
As shown in the side view of FIG. 3, a DC input terminal 29 is provided on the side surface of the digital camera 1.
[0018]
As shown in FIG. 4, a battery filling chamber 18 and a card filling chamber 17 for the memory card 8 are provided on the bottom surface of the camera body 2, and the filling port is closed by a clamshell type lid 15. It has become. The digital camera 1 uses a power source battery E formed by connecting four AA batteries in series as a drive source.
[0019]
<Functional block of digital camera 1>
FIG. 5 is a functional block diagram of the digital camera 1.
[0020]
First, an internal block of the imaging unit 3 will be described.
[0021]
The CCD 303 is composed of a light image of a subject formed by the lens 301 and an image signal of R (red), G (green), and B (blue) color components (a signal sequence of pixel signals received by each pixel). Signal) is photoelectrically converted and output.
[0022]
The exposure control in the imaging unit 3 is performed by adjusting the diaphragm 302 and adjusting the exposure amount of the CCD 303, that is, the charge accumulation time of the CCD 303 corresponding to the shutter speed. If the appropriate aperture and shutter speed cannot be set when the subject contrast is low, improper exposure due to underexposure is corrected by adjusting the level of the image signal output from the CCD 303. That is, at the time of low contrast, exposure control is performed by combining the aperture, shutter speed, and gain adjustment. The level adjustment of the image signal is performed in the gain adjustment of the AGC circuit 313b in the signal processing circuit 313.
[0023]
The timing generator 314 generates a drive control signal for the CCD 303 based on the reference clock transmitted from the timing control circuit 202. The timing generator 314 generates, for example, a clock signal such as an integration start / end (exposure start / end) timing signal, a light reception signal read control signal (horizontal synchronization signal, vertical synchronization signal, transfer signal, etc.) of each pixel. , Output to the CCD 303.
[0024]
The signal processing circuit 313 performs predetermined analog signal processing on the image signal (analog signal) output from the CCD 303. The signal processing circuit 313 includes a CDS (correlated double sampling) circuit 313a and an AGC (auto gain control) circuit 313b. The CDS circuit 313a reduces noise of the image signal, and the AGC circuit 313b adjusts the gain. As a result, the level of the image signal is adjusted.
[0025]
The light control circuit 304 controls the light emission amount of the built-in flash 5 in flash photography to a predetermined light emission amount set by the overall control unit 211. In flash photography, the reflected light of the flash light from the subject is received by the light control sensor 305 simultaneously with the start of exposure, and when this light reception amount reaches a predetermined light emission amount, the FL provided in the control unit from the light control circuit 304 A light emission stop signal STP is output from the control circuit. The flash control circuit 217 forcibly stops the light emission of the built-in flash 5 in response to the light emission stop signal STP, whereby the light emission amount of the built-in flash 5 is controlled to a predetermined light emission amount.
[0026]
Next, an internal block of the camera body 2 will be described.
[0027]
In the camera main body 2, the A / D conversion unit 205 converts each pixel signal of the image signal into a 10-bit digital signal. The A / D conversion unit 205 converts each pixel signal (analog signal) into a 10-bit digital signal based on the A / D conversion clock input from the timing control circuit 202.
[0028]
A timing control circuit 202 that generates a clock for the reference clock, the timing generator 314, and the A / D converter 205 is provided inside the camera body 2. The timing control circuit 202 is controlled by the overall control unit 211.
[0029]
The black level correction circuit 206 corrects the black level of the A / D converted pixel signal (hereinafter referred to as pixel data). The WB circuit 207 performs level conversion of pixel data of each color component of R, G, and B so that the white balance is also adjusted after the γ correction. The WB circuit 207 converts the level of the pixel data of the R, G, and B color components using the level conversion table input from the overall control unit 211. Note that the conversion coefficient (characteristic gradient) of each color component in the level conversion table is set for each photographic pixel by the overall control unit 211.
[0030]
The γ correction circuit 208 corrects the γ characteristic of the pixel data. The image memory 209 is a memory that stores pixel data output from the γ correction circuit 208. The image memory 209 has a storage capacity for one frame. That is, when the CCD 303 has n rows and m columns of pixels, the image memory 209 has a storage capacity of pixel data for n × m pixels so that each pixel data is stored at a corresponding pixel position. It has become.
[0031]
The VRAM 210 is a buffer memory for image data reproduced and displayed on the LCD 10. The VRAM 210 has a storage capacity for image data corresponding to the number of pixels of the LCD 10.
[0032]
In the shooting mode, in the shooting standby state, each pixel data of the image captured at predetermined intervals by the imaging unit 3 is subjected to predetermined signal processing by the A / D converter 205 to γ correction circuit 208, and then the image The data is stored in the memory 209, transferred to the VRAM 210 via the overall control unit 211, and displayed on the LCD 10 (live view display). As a result, the photographer can visually recognize the subject image from the image displayed on the LCD 10. In the playback mode, the image read from the memory card 8 is subjected to predetermined signal processing by the overall control unit 211, then transferred to the VRAM 210, and played back and displayed on the LCD 10.
[0033]
The card I / F 212 is an interface for writing image data to the memory card 8 and reading image data.
[0034]
The flash control circuit 217 is a circuit that controls light emission of the built-in flash 5. The flash control circuit 217 controls the presence / absence of light emission, the light emission amount, the light emission timing, and the like of the built-in flash 5 based on the control signal of the overall control unit 211, and the built-in flash based on the light emission stop signal STP input from the dimming circuit 304. 5 is controlled.
[0035]
The RTC 219 is a timer circuit for managing the shooting date and time. It is driven by another power source (not shown).
[0036]
The operation unit 250 is provided with the various switches and buttons described above.
[0037]
The shutter button 9 is a two-stage switch that can detect a half-pressed state (S1) and a pressed-in state (S2) as used in a silver halide camera.
[0038]
The overall control unit 211 is composed of a CPU, and comprehensively controls the photographing operation of the digital camera 1 by organically controlling driving of each member in the imaging unit 3 and the camera body 2 described above. In the figure, the dotted arrows are shown for convenience in order to show the flow of the image data. Actually, the image data is sent to each block via the overall control unit 211. In addition, a work memory 211a made of DRAM and a flash ROM 211b for storing programs are incorporated.
[0039]
Further, the overall control unit 211 includes an exposure calculation unit, and calculates settings of the shutter speed (SS) and the aperture 302 according to the provided program.
[0040]
When the photographing is instructed by the shutter button 9 in the photographing mode, the overall control unit 211 uses the JPEG method based on the thumbnail image of the image taken into the image memory 209 after the photographing instruction and the compression ratio set by the compression ratio setting switch 12. Compressed image compressed in step 1, and tag information (image number, exposure value, shutter speed, compression rate, shooting date, flash on / off data at the time of shooting, scene information, image determination result, etc.) Both images are stored in the memory card 8 together with the information.
[0041]
Each frame of an image recorded by the digital camera 1 is recorded with a tag portion, high-resolution image data (1600 × 1200 pixels) compressed in JPEG format, and image data for thumbnail display (80 × 60 pixels). ing. The capacity of the image data for one file is about 1 MB.
[0042]
When the shooting / playback mode setting switch 14 is set to the playback mode, the image data with the largest frame number in the memory card 8 is read out, and is decompressed in the playback image generation unit 211h in the overall control unit 211. When this is transferred to the VRAM 210, the LCD 10 displays the image with the largest frame number, that is, the most recently captured image.
[0043]
<About AF and AE>
FIG. 6 is a diagram for explaining AF and AE in the digital camera 1. Below, it demonstrates, referring this figure.
[0044]
First, the AF method of the digital camera 1 will be described.
[0045]
When the shutter button 9 is half-pressed (S1 state), the captured image data from the CCD 303 is input to the overall control unit 211, and the overall control unit 211 obtains contrast information of the captured image. Based on the contrast information, the position of the lens 301 that detects the highest contrast of the captured image is detected while the position of the lens 301 is moved by driving the AF motor M2. The position of the lens 301 where the contrast is maximized is the in-focus position, and AF is possible by automatically performing this operation.
[0046]
In the digital camera 1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 6A, as the area for determining the contrast of the captured image, three AF areas P1, P2, and P3 are included in the captured image FR corresponding to the captured area. have. In FIG. 6A, the horizontal axis X indicates the horizontal direction, and the vertical axis indicates the vertical direction. The focus position of the lens 301 is detected for each of the AF areas P1, P2, and P3. That is, the distance of the subject is detected for each area. Then, the in-focus position of the lens 301 is compared, the AF area that is closest to the main subject (such as a person) SB is selected, and the lens 301 is focused at the in-focus position of the lens 301 in this AF area. Thereby, an AF operation adapted to the position of the main subject SB is possible, and more appropriate focusing is possible. Further, the position information of the main subject SB in the captured image FR can also be detected based on the selected AF area.
[0047]
In the case of FIG. 6A, since the main subject SB is associated with the AF area P1, focusing is performed based on the AF area P1.
[0048]
Next, the AE system of the digital camera 1 will be described.
[0049]
The digital camera 1 is provided with a fixed metering mode for metering the photographed image FR on average and an adaptive metering mode for metering the main subject portion in the photographed image FR with respect to metering of the subject necessary for AE. Yes.
[0050]
In the fixed metering mode, the subject is metered using one metering table Ta (FIG. 6B) stored in the flash ROM 211b. As for the photometric table Ta, the horizontal axis corresponds to the horizontal axis X in FIG. 6A, the vertical axis represents the weighting coefficient GL, and is a substantially flat curve with a slightly raised central portion. A weighting curve capable of photometric measurement is preset as a digital table. In the photometry of the subject, the luminance of the subject is measured by multiplying the contrast of each pixel of the captured image FR by the weighting coefficient GL of the photometry table Ta corresponding to the horizontal direction X, and adding these. Then, based on the measured luminance, exposure control is performed, and the shutter speed and the aperture 302 are set.
[0051]
In the adaptive metering mode, the subject is metered using the three metering tables Tp1, Tp2, and Tp3 (FIG. 6C) stored in the flash ROM 211b. In the photometric tables Tp1, Tp2, and Tp3, the horizontal axis corresponds to the horizontal axis X in FIG. 6A, the vertical axis represents the weighting coefficient GL, and the locations corresponding to the AF areas P1, P2, and P3 are present. Each of the curves that significantly rises is preset as a digital table. In subject photometry, the luminance of the subject is measured in the same manner as the photometric table Ta described above. In this adaptive metering mode, the three photometric tables Tp1, Tp2, and Tp3 are used as position information of the main subject SB detected by the AF operation. Correspondingly selected. For example, when the main subject SB is at the position shown in FIG. 6A, the photometry table Tp1 is selected and the luminance of the subject is measured. As described above, since metering is performed according to the position of the main subject SB in the captured image, it is possible to expose the subject more appropriately than in the fixed metering mode.
[0052]
<Operation of Digital Camera 1>
The digital camera 1 performs the same basic operation as that of a normal digital camera except for operations related to exposure control. Hereinafter, an operation related to the exposure control will be described.
[0053]
FIG. 7 is a flowchart for describing a photographing operation related to exposure control of the digital camera 1.
[0054]
In step ST1, it is determined whether or not the shutter button 9 is half-pressed (S1), that is, whether or not a shooting notice has been given. If the button is half-pressed, the process proceeds to step ST2.
[0055]
In step ST2, AF is performed by detecting the position of the main subject SB from the information of each AF area P1, P2, and P3. That is, the position of the main subject SB is detected from the contrast information of the AF areas P1, P2, and P3 in the captured image FR sent from the CCD 303 to the overall control unit 211, and the main subject SB is focused.
[0056]
In step ST3, photometry is performed in the fixed photometry mode. Here, the luminance of the subject is measured using the photometric table Ta shown in FIG.
[0057]
In step ST4, AE is performed from the photometric result of step ST3. That is, the shutter speed and the aperture 302 are set based on the photometric result.
[0058]
In step ST5, live view display is performed on the LCD 10. That is, the captured image signal captured by the CCD 303 is taken into the image memory 209 through the signal processing circuit 313 and the A / D conversion unit 205, and then displayed on the LCD 10 through the overall control unit 211. Here, when continuously displaying captured images on the LCD 10 as in live view display, exposure control is performed regardless of the position of the main subject SB in the captured image FR. Therefore, even if the main subject SB moves on the imaging screen, Stable live view display can be performed without changing the brightness of the screen.
[0059]
In step ST6, it is determined whether the shutter button 9 has been fully pressed (S2). Here, when it is fully pressed, the process proceeds to step ST7, and when it is not fully pressed, the process returns to step ST2.
[0060]
In step ST7, as in step ST2, AF is performed by detecting the position of the main subject SB from the information of each AF area P1, P2, and P3.
[0061]
In step ST8, photometry is performed in the adaptive photometry mode. Here, using the photometric tables Tp1, Tp2, and Tp3 shown in FIG. 6C, the luminance of the subject is measured corresponding to the position of the SB of the main subject.
[0062]
In step ST9, AE is performed from the photometric result of step ST8. That is, the shutter speed and the aperture 302 are set based on the photometric result.
[0063]
In step ST10, the actual recording for recording is performed, and the captured image is displayed on the LCD 10. In other words, the captured image signal captured by the CCD 303 is taken into the image memory 209 through the signal processing circuit 313 and the A / D conversion unit 205, and then displayed on the LCD 10 through the overall control unit 211 and on the memory card 8. Record. Here, since exposure control is performed according to the position of the main subject SB in the captured image, appropriate exposure control is performed, and a more appropriate captured image can be acquired.
[0064]
With the operation related to the exposure control of the digital camera 1 as described above, an image with an appropriate exposure state can be acquired during shooting for recording, and a stable image can be displayed during live view display. .
[0065]
<Modification>
For the fixed metering mode of the above embodiment, it is not essential to use the center-weighted metering table Ta, and the metering table Tb having a constant weight coefficient GL is used regardless of the value of X as shown in FIG. May be.
[0066]
As the AF method of the above embodiment, AF may be performed by a phase difference method or the like.
[0067]
In the above embodiment, it is not essential to provide three AF areas, and two or four or more AF areas may be provided. In addition, it is not essential to arrange a plurality of AF areas in the horizontal direction of the captured image, and they may be arranged in the vertical direction, or in a two-dimensional matrix. In this case, it is preferable to provide a metering table in the adaptive metering mode according to the arrangement of these AF areas.
[0068]
◎ It is not essential to detect the position of the main subject in the above embodiment based on the information of a plurality of AF areas. If it is detected based on the color information of the captured image, or if the main subject has a specific movement, You may detect from the movement.
[0069]
The live view image of the above embodiment is not necessarily displayed on the LCD, and may be displayed on the EVF when an electronic viewfinder (EVF) is provided.
[0070]
For the metering of the above embodiment, it is not essential to perform weighting by a predetermined metering table, and weighting may be performed by calculation based on a predetermined function.
[0071]
In the above embodiment, metering may be performed in the fixed metering mode during live view display before the shutter button is half-pressed (S1).
[0072]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth aspects of the invention, when performing recording imaging, the adaptive metering mode is set and the metering is performed based on the detection result of the main subject to display the subject image. Therefore, when performing continuous imaging, the fixed metering mode is set and metering is performed regardless of the detection result of the main subject. As a result, an image with an appropriate exposure state can be acquired during recording imaging, and a stable image can be displayed during live view display.
[0073]
In particular, according to the second aspect of the invention, since the main subject is detected based on the distance information of the subject in a plurality of focus detection areas in the imaging area, the position information of the subject can be easily obtained.
[0074]
Further, in the invention of claim 4 , since the exposure control is performed by setting the fixed metering mode in response to the operation input related to the shooting notice for recording, a stable live view display can be performed before shooting for recording, Shooting for recording can be performed appropriately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of a digital camera 1 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a main configuration of the digital camera 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a main configuration of the digital camera 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating a main configuration of the digital camera 1;
5 is a functional block diagram of the digital camera 1. FIG.
6 is a diagram for explaining AF and AE in the digital camera 1. FIG.
FIG. 7 is a flowchart for describing a photographing operation related to exposure control of the digital camera 1;
FIG. 8 is a view showing a photometric table according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Digital Camera 9 Shutter Button 10 Liquid Crystal Display (LCD)
211 Overall control unit 211b Flash ROM
301 Lens 302 Aperture 303 CCD
SB Main subjects Ta, Tb, Tp1, Tp2, Tp3 Metering table

Claims (4)

電子ビューファインダーに被写体像を表示するために連続的撮像を行う一方で、所定の操作により記録用撮像を行うデジタルカメラであって、
(a)主要被写体を検出する主要被写体検出手段と、
(b)前記主要被写体検出手段の検出結果に基づいて測光を行う適応測光モードと、前記主要被写体検出手段の検出結果によらず測光を行う固定測光モードとを選択的に設定して露出制御を行う露出制御手段と、
を備え、
前記記録用撮像を行う際には、前記適応測光モードに設定して露出制御を行う一方で、前記連続的撮像を行う際には、前記固定測光モードに設定して露出制御を行うことを特徴とするデジタルカメラ。
A digital camera that performs continuous imaging to display a subject image on an electronic viewfinder, while performing recording imaging by a predetermined operation,
(a) main subject detection means for detecting the main subject;
(b) Exposure control is performed by selectively setting an adaptive metering mode in which metering is performed based on the detection result of the main subject detection means and a fixed metering mode in which metering is performed regardless of the detection result of the main subject detection means. Exposure control means to perform ,
With
When performing the recording imaging, the adaptive metering mode is set to perform exposure control, while when performing the continuous imaging, the fixed metering mode is set to perform exposure control. A digital camera.
請求項1に記載のデジタルカメラにおいて、
前記主要被写体検出手段は、撮像エリア中の複数の焦点検出エリアにおける被写体の距離情報に基づき、前記主要被写体を検出することを特徴とするデジタルカメラ。
The digital camera according to claim 1, wherein
The digital camera according to claim 1, wherein the main subject detection means detects the main subject based on distance information of subjects in a plurality of focus detection areas in the imaging area.
請求項1または請求項2に記載のデジタルカメラにおいて、
(c )記録用の撮影を指示する入力手段、
をさらに備え、
前記入力手段による指示に応答して、前記適応測光モードに設定して露出制御を行うことを特徴とするデジタルカメラ。
The digital camera according to claim 1 or 2,
(c ) input means for instructing recording for recording ;
Further comprising
In response to an instruction from the input means, exposure control is performed with the adaptive metering mode set .
請求項3に記載のデジタルカメラにおいて、The digital camera according to claim 3, wherein
前記入力手段は、記録用の撮影予告に係る操作入力が可能となっており、The input means is capable of operation input related to a shooting notice for recording,
前記操作入力に応答して、前記固定測光モードに設定して露出制御を行うことを特徴とするデジタルカメラ。In response to the operation input, exposure control is performed by setting the fixed metering mode.
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