專利名稱：照相機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子照相機等中使用的圖像處理技術(shù)的改善。
背景技術(shù)：
專利文獻1特開平8-107519號公報(第6頁右側(cè)欄第25行～第46行等)專利文獻2特開平11-32236號公報(第2頁左側(cè)欄第2行～第6行等)專利文獻3特開2001-311867號公報專利文獻4特開平10-79887號公報(第10頁左側(cè)欄第28行～第11頁左側(cè)欄第12行等)專利文獻5特開2002-44510號公報(第2頁左側(cè)欄第2行～第6行等)近年來，數(shù)碼照相機的普及非常顯著，各種用戶攜帶數(shù)碼照相機享受著各種場景的攝影。這種數(shù)碼照相機與過去的膠片式照相機不同，用數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的形式保存圖像。此時，可以應用各種圖像處理技術(shù)，但是，因此，數(shù)碼照相機與過去的膠片式照相機相比，機器種類不同，圖像的再現(xiàn)性的差異很大。反之，在數(shù)碼照相機中，如果不能適當?shù)厥褂脠D像處理技術(shù)，則會拍攝到不自然的、不美觀的圖像。特別是在逆光場景等場景中，由于光的滲出，出現(xiàn)主被拍攝物體的輪廓變形等，很難再現(xiàn)自然的圖像。因此，提出了各種在這種情況下進行適當?shù)膱D像處理的技術(shù)(例如，參照專利文獻1～專利文獻5。)。
例如，上述專利文獻1及2的技術(shù)為通過亮度柱狀圖等分析由攝像元件得到的像數(shù)據(jù)的亮度分布，通過檢測逆光變更圖像處理方法。但是，這些技術(shù)是使用攝影后的圖像，取得主被拍攝物體與背景的亮度的平衡的技術(shù)。即，在主被拍攝物體與背景的亮度差大的情況下，為了得到主被拍攝物體周邊部的自然的圖像，需要犧牲明亮部分或陰暗部分之一。
此外，上述專利文獻3雖然是根據(jù)模式進行圖像處理的技術(shù)，但是，因為圖像處理時需要用戶進行設(shè)定，所以，不能說是即時拍攝性優(yōu)越的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，目的在于提供一種可以得到適合攝影場景的自然圖像，而且即時拍攝性優(yōu)越的照相機。
為了達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的照相機的特征在于具有攝像部件，其檢測被拍攝物體像信號；逆光狀態(tài)判斷部件，其判斷上述被拍攝物體是否是逆光狀態(tài)；閃光燈部件，其根據(jù)上述逆光狀態(tài)判斷部件的逆光判斷結(jié)果，將閃光燈光照射到上述被拍攝物體；圖像處理部件，其對由上述閃光燈部件照射了閃光燈光時的被拍攝物體與背景的亮度進行比較，根據(jù)其比較結(jié)果，變更伽馬變換處理或輪廓強調(diào)處理的校正量，對通過上述攝像部件檢測出的被拍攝物體像信號進行圖像處理。
此外，為了達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的照相機具有攝像部件，其檢測被拍攝物體像信號；測距部件，其測量到上述被拍攝物體的距離；閃光燈部件，其根據(jù)上述測距部件的測距結(jié)果進行光量控制；圖像處理部件，其對由上述攝像部件檢測出的被拍攝物體像信號進行處理；照明狀態(tài)判斷部件，其在攝影之前，判斷上述被拍攝物體的照明狀態(tài)；控制部件，其根據(jù)上述測距部件的輸出結(jié)果及上述照明狀態(tài)判斷部件的輸出結(jié)果，控制上述閃光燈部件及上述圖像處理部件。
即，即使在背景與主被拍攝物體之間存在很大亮度差的情況下，通過對主被拍攝物體補光或進行曝光校正來進行最佳圖像處理，可以得到主被拍攝物體及背景都自然顯色的照片圖像。
另外，JPEG等壓縮方式是不可逆的壓縮方式。即，在沒有進行正確的圖像處理時，有丟失壓縮前的圖像中的重要信息，無法恢復為原來狀態(tài)的情況，所以，本發(fā)明的改善是非常重要的技術(shù)。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式涉及的照相機的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是關(guān)于傳感器陣列及攝像部的監(jiān)視范圍的說明圖。
圖3(A)是表示逆光場景的例子的圖；圖3(B)是示出圖3(A)的場景中的亮度的分布圖；圖3(C)是示出在圖3(A)的場景中照射閃光燈光后的場景的例子的圖；圖3(D)是示出圖3(C)的場景中的亮度的分布圖；圖3(E)是示出閃光燈光達不到的情況下的攝影場景的例子的圖；圖3(F)是示出圖3(E)的場景中的亮度的分布圖。
圖4(A)是示出γ值為通常時的亮度的柱狀圖；圖4(B)是示出減小γ值時的亮度的柱狀圖；圖4(C)是示出閃光燈發(fā)光后的亮度的柱狀圖；圖4(D)是示出閃光燈達不到的情況下增大γ值時的亮度的柱狀圖。
圖5是示出不是逆光場景時的亮度的分布圖。
圖6是與γ變換處理相關(guān)的說明圖。
圖7(A)是從功能角度表示輪廓強調(diào)部的結(jié)構(gòu)的圖；圖7(B)是與輪廓強調(diào)運算相關(guān)的說明圖。
圖8是示出本發(fā)明的第1實施方式涉及的照相機的攝影控制程序的流程圖。
圖9是示出由于γ變換處理，人物的頭發(fā)與背景同化的說明圖。
圖10是示出本發(fā)明的第2實施方式涉及的照相機的攝影前動作的控制程序的流程圖。
圖11(A)是示出閃光燈照射前，從攝像部輸出的積分量的位置分布圖；圖11(B)是示出沒有對主被拍攝物體中照射充分的閃光燈光時，從攝像部輸出的積分量的位置分布圖；圖11(C)是示出對主被拍攝物體照射了充分的閃光燈光時，從攝像部輸出的積分量的位置分布圖。
圖12是示出本發(fā)明的第3實施方式涉及的照相機的逆光攝影的控制程序的流程圖。
圖13(A)是示出閃光燈發(fā)光后的背景被拍攝物體的積分量的時間變化的曲線圖；圖13(B)是示出閃光燈發(fā)光后，對主被拍攝物體照射了充分的閃光燈光時的主被拍攝物體的積分量的時間變化的曲線圖。
圖14(A)是示出閃光燈發(fā)光后的背景被拍攝物體的積分量的時間變化的曲線圖；圖14(B)是示出閃光燈發(fā)光后，沒有對主被拍攝物體照射充分的閃光燈光時的主被拍攝物體的積分量的時間變化的曲線圖。
圖15(A)是示出人物與背景的亮度差小時的亮度的位置分布圖；圖15(B)是關(guān)于圖15(A)的情況下的γ變換處理的說明圖；圖15(C)是示出人物與背景的亮度差大時的亮度的位置分布圖；圖15(D)是關(guān)于圖15(C)的情況下的γ變換處理的說明圖。
符號說明1運算控制部(CPU)；2a、2b受光鏡頭3a、3b傳感器陣列；4、7a模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部；5攝影鏡頭5a攝影鏡頭驅(qū)動(LD)部；6閃光燈發(fā)光部；6a閃光燈發(fā)光電路7攝像部；7b快門部；8灰度校正部9RGB信號/YC信號(RGB/YC)轉(zhuǎn)換部 10輪廓強調(diào)部；10a圖像處理部11圖像壓縮部；12記錄部。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
第1實施方式圖1是示出本發(fā)明的一實施方式涉及的照相機的框圖。被拍攝物體20的像通過攝影鏡頭5入射到攝像部7。另外，攝像部7對應于權(quán)利要求書中記載的“攝像部件”。攝像部7將入射的被拍攝物體20的像分成3種顏色成分(即，RGB成分)并進行積分，將與各個顏色成分對應的積分量作為被拍攝物體像信號輸出到模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換部7a。A/D轉(zhuǎn)換部7a將輸入的積分輸出轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，輸出到圖像處理部10a。
輸入到圖像處理部10a的數(shù)字積分輸出(以后稱為像數(shù)據(jù)。)首先在灰度校正部8中被進行灰度校正。此時的灰度校正就是所謂伽馬(γ)變換處理，對輸入的像數(shù)據(jù)的灰度曲線上的γ值進行校正，使得圖像的亮度適宜。
通過該灰度校正部8，強調(diào)陰暗部分或明亮部分，使得圖像回放時人眼看到的畫面的亮度分布自然。另外，圖像處理部10a對應于權(quán)利要求書中記載的“圖像處理部件”。
在灰度校正部8進行灰度校正后，灰度校正部8將其輸出到RGB信號/YC信號(RGB/YC)轉(zhuǎn)換部9。RGB/YC轉(zhuǎn)換部9將以RGB成分的信號輸入的像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成亮度(Y)信號及顏色坐標(CR、CB)信號。然后，將該轉(zhuǎn)換成YC成分的信號中的亮度信號輸出到輪廓強調(diào)部10，顏色坐標信號輸出到圖像壓縮部11。
輪廓強調(diào)部10進行對輸入的圖像的高對比度部進行強調(diào)的輪廓強調(diào)處理(也稱為銳化處理。)。在后面詳細描述對該輪廓強調(diào)處理的說明。
將這樣進行了圖像處理的圖像從圖像處理部10a輸入到圖像壓縮部11。圖像壓縮部11將輸入的圖像用JPEG等方式進行壓縮后，將該壓縮后的圖像記錄到記錄部12。如上處理之后，攝影的圖像按數(shù)字方式記錄到記錄部12。對這樣的一系列圖像處理進行控制的是由單片微機等構(gòu)成的運算處理器(CPU)1。此外，CPU1也進行照相機的攝影控制。另外，CPU1包含權(quán)利要求書中記載的“逆光狀態(tài)判斷部件”及“圖像處理部件”的功能。
快門部7b根據(jù)CPU1的信號，控制由CCD等構(gòu)成的攝像部7的電荷存儲時間。此外，在攝影之前，CPU1通過攝影鏡頭驅(qū)動(LD)部5a對攝影鏡頭5進行聚焦。也可以根據(jù)利用A/D轉(zhuǎn)換部4的輸出而得到的被拍攝物體距離數(shù)據(jù)進行聚焦。此外，也可以從圖像處理部10a得到對比度信號中的峰值來進行聚焦，該對比度信號是通過把攝影鏡頭5每次移動微小量來得到的。
被拍攝物體距離的計算為首先，使通過只間隔基線長(視差)B配置的2個受光鏡頭2a、2b得到的被拍攝物體20的像在傳感器陣列3a、3b上成像。根據(jù)基于此時的受光鏡頭2a、2b的視差的被拍攝物體20的像的像位置差x，CPU1按照三角測距原理，算出被拍攝物體距離。
此外，通過使用傳感器陣列3a、3b或在攝像部7中成像的被拍攝物體20的像(以下，稱為像信號)，可以調(diào)查被拍攝物體20是陰暗狀態(tài)還是逆光狀態(tài)。
即，從概率上說被拍攝物體20大多存在于畫面中央，就圖3(A)的例子來說，左側(cè)的像比中央明亮，所以，可以判斷為逆光狀態(tài)。
此外，如果規(guī)定時間的積分，即，電荷存儲后像數(shù)據(jù)仍然很低，可以判斷為低亮度狀態(tài)。傳感器陣列3a、3b及攝像部7都是入射的光的亮度越強，產(chǎn)生的光電流越大，所以，如果將其積分為規(guī)定電容，則越明亮的地方輸出的積分值越大，越陰暗的地方輸出的積分值越小。
此外，在圖1中，使用由受光鏡頭2a、2b、傳感器陣列3a、3b及A/D轉(zhuǎn)換部4構(gòu)成的測距裝置，將表示最近距離的點處存在的被拍攝物體判斷為主被拍攝物體，根據(jù)該點的亮度，可以判斷是明亮還是陰暗。即，通過與周圍的積分值進行比較，可以判斷是否是逆光。
在圖2中，用區(qū)域3c表示兩傳感器陣列監(jiān)視的區(qū)域，用區(qū)域7c表示攝像部7監(jiān)視的區(qū)域。其結(jié)果，被拍攝物體20是陰暗狀態(tài)時或逆光狀態(tài)時，由閃光燈發(fā)光電路6a對閃光燈發(fā)光部6進行發(fā)光控制，補充對被拍攝物體20的曝光。另外，閃光燈發(fā)光部6對應于權(quán)利要求書中記載的“閃光燈部件”。
下面，在圖3(A)中表示本發(fā)明設(shè)想的攝影場景的例子。主被拍攝物體人物20是逆光狀態(tài)時，背景與人物的亮度差變大。
此時，在圖3(A)中，例如，對攝影畫面縱向的規(guī)定坐標y0的位置監(jiān)視x方向的亮度時，得到如圖3(B)所示的曲線。在該圖3(B)中，相當于背景的位置明亮，然后接著相當于人物20的位置。此時，圖3(A)的攝影場景是逆光狀態(tài)，所以，受到戶外光影響的人物20的左半部分明亮，在屋內(nèi)的人物20的右半部分陰暗。這種情況下，在進行了使攝影圖像收在規(guī)定的范圍，即，容許亮度范圍內(nèi)的曝光時，背景或人物的輪廓可能消失。如果在這種狀態(tài)下進行上述的輪廓強調(diào)處理或γ變換處理，則在圖像處理后，產(chǎn)生錯誤的輪廓，或在陰暗部分產(chǎn)生干擾(noise)，或明亮部分變成白色，成為不自然的圖像。
通過圖4(A)所示的柱狀圖更詳細地說明這種情況。在圖4(A)中，橫軸表示亮度BV，縱軸用頻度表示有多少具有橫軸表示的亮度的像素。在逆光場景中，明亮部分與陰暗部分的亮度差很大，所以，輸出明亮數(shù)據(jù)的像素數(shù)及輸出陰暗數(shù)據(jù)的像素數(shù)多，表示中間的數(shù)據(jù)的像素數(shù)有限。因此，在圖像中不能識別的部分很多。對該圖4(A)進行了使γ值減小的上述γ變換處理后，變?yōu)閳D4(B)。
對此時的γ變換處理，使用圖6進行說明。圖6是示出隨著γ變換處理時的γ值的不同，輸入輸出圖像的亮度如何變化的曲線。即，如果γ值變小(圖中為γ＝0.56)，則圖像中的陰暗部分被強調(diào)，陰暗部分的像變化變得容易看到，此外，對明亮部分進行使變化減弱的校正。另一方面，如果γ值變大(圖中為γ＝1.8)，則圖像中的陰暗部分變得更暗，被黑色填充，與明亮部分相關(guān)的變化被強調(diào)。
因此，對圖4(A)進行使γ值變小的γ變換處理時，通過強調(diào)圖4(A)中的陰暗部分，可以使該強調(diào)的陰暗部分進入可識別域內(nèi)。但是，陰暗部分的信號量本來就少，干擾相對于信號的比例相對變大。即，如果在這樣的情況下強調(diào)陰暗部分，則包含在信號中的干擾部分也被強調(diào)。因此，陰暗部分的灰度的連續(xù)性被破壞，存在γ變換處理后的圖像更差的情況。
因此，本實施方式中，通過在如圖3(A)所示的攝影場景中使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光，即使在如圖3(A)所示的攝影場景中，也可以得到如圖3(C)所示的圖像，即，不是如圖5所示的逆光狀態(tài)，而是接近于背景及主被拍攝物體都進入可識別域的圖像的圖像。即，從上述傳感器陣列3a、3b或攝像部7得到如圖3(B)所示的具有大亮度差的亮度分布或如圖4(A)所示的柱狀圖的情況下，照射閃光燈光，使其如圖3(D)所示，通過補充主被拍攝物體部的光量，提高亮度分布，將背景及人物的像收在規(guī)定的范圍內(nèi)。此時的柱狀圖如圖4(C)所示，通過閃光燈發(fā)出的輔助光，中間亮度增加，所以，可以記錄犧牲了陰暗部分的曝光的圖像。這種情況下，不需要用γ變換處理對特定的亮度進行強調(diào)，輪廓強調(diào)處理也可以是通常的處理。
在此，使用圖7(A)、圖7(B)，對上述的輪廓強調(diào)處理進行更詳細的說明。圖7(A)是從功能角度表示在圖1的輪廓強調(diào)部10的內(nèi)部進行的處理的圖。
由RGB/YC轉(zhuǎn)換部9轉(zhuǎn)換的亮度信號數(shù)據(jù)(圖7(A)的輸入Y)102輸入到輪廓強調(diào)部10時，首先，在輪廓強調(diào)部中的輪廓成分抽出電路10A中，將銳化的濾波器行列與輸入的亮度信號數(shù)據(jù)102進行行列運算(圖7(B))。這樣，形成中央部分被強調(diào)的像素數(shù)據(jù)，即，輪廓信號數(shù)據(jù)103。該輪廓信號數(shù)據(jù)103也強調(diào)了亮度信號數(shù)據(jù)102中包含的干擾成分。因此，如果對全部像素使用得到的輪廓信號數(shù)據(jù)103進行輪廓強調(diào)處理，則處理后得到的圖像變得不自然，所以，用限制電路10B使圖像大于等于規(guī)定的對比度，即，不將圖中的小于ΔY的運算結(jié)果輸入到加法電路10C。
另一方面，亮度信號數(shù)據(jù)102也輸入到加法電路10C，亮度信號數(shù)據(jù)102與輪廓信號數(shù)據(jù)103合成的輸出成為輪廓強調(diào)部10的最終輸出Y’。
另外，通過變更銳化的濾波器行列的常數(shù)，可以變更輪廓強調(diào)的程度。此外，通過改變限制電路10B中的ΔY，也可以變更輪廓強調(diào)的程度。這種情況下，增大ΔY則輪廓強調(diào)減弱，減小ΔY則輪廓強調(diào)增強。
另外，因為表示閃光燈的到達距離與照相機的光圈的關(guān)系的閃光指數(shù)有限度，所以，如果被拍攝物體距離過遠時，無論照射多么強的閃光燈光，也無法使主被拍攝物體為充分的亮度，結(jié)果，成為如圖3(E)所示的圖像。
在這樣的閃光燈光達不到主被拍攝物體的情況下，如果進行使只有明亮部分收在圖3(F)的范圍1內(nèi)的曝光，則如圖3(E)所示，背景被正確地拍攝，而人物20的面部完全變黑。因此，對這種場景，在過度曝光側(cè)，即，圖3(F)的范圍2內(nèi)進行曝光，使人物20的面部被正確拍攝。然后，在γ變換處理中，如圖4(D)所示，增大γ值，強調(diào)明亮部分，即，背景的亮度變化，使得背景的圖像不被破壞。另外，此時，仍然產(chǎn)生了大亮度差，如果進行輪廓強調(diào)，則會成為極其不自然的圖像，所以要減弱輪廓強調(diào)。
圖8是將基于這種想法的、CPU1進行的攝影控制的程序作為流程圖進行圖示的圖。
開始本流程圖的攝影控制后，為了判斷攝影時的攝影場景，首先，進行計算被拍攝物體距離的測距(步驟S1)。接著，根據(jù)該計算出的被拍攝物體距離，控制LD部5a，進行攝影鏡頭5的聚焦(步驟S2)。此外，進行檢測攝影畫面內(nèi)的亮度及其分布的測光(步驟S3)。接著，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，判斷攝影場景是否是逆光(步驟S4)。
即，在傳感器陣列3a、3b或攝像部7中成像的主被拍攝物體20的像數(shù)據(jù)與背景的像數(shù)據(jù)相比非常小時，判斷為攝影場景是逆光。作為此時的主被拍攝物體檢測方法，如前所述，可以采用如下方法用測距裝置檢測出畫面內(nèi)的距離分布，將表示最近距離的物體判斷為主被拍攝物體。此外，還知道一種檢測方法即根據(jù)攝像部7的數(shù)據(jù)檢測出被拍攝物體的輪廓，如果其形狀是人物的形狀，則作為主被拍攝物體，也可以應用這種檢測方法。
在上述步驟S4的判斷中，判斷為攝影場景是逆光場景時，將閃光燈的發(fā)光標志設(shè)為“H”(步驟S5)。然后，通過公知的閃光控制(flashmatic根據(jù)被拍攝物體距離控制閃光時的閃光指數(shù))方式，根據(jù)上述步驟S1得到的被拍攝物體距離計算閃光燈發(fā)光量GN0(步驟S6)。接著，在使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光的情況下，判斷閃光燈光是否到達被拍攝物體，即，上述步驟S1得到的被拍攝物體距離是否比閃光燈的到達距離近(步驟S7)。
在上述步驟S7的判斷中，如果判斷為閃光燈光到達被拍攝物體，則根據(jù)背景的像數(shù)據(jù)判斷背景的曝光是否超過規(guī)定量(步驟S8)。該判斷是用于判斷背景是否被曝光為可以識別的判斷。即，用于判斷曝光是否過度致使背景無法識別。具體來說，根據(jù)背景的曝光量是否超過攝像部7的范圍的上限值來進行判斷。因此，如果攝像部7的范圍是±2EV，則上述規(guī)定量就是+2EV，判斷背景的曝光是否超過+2EV。在步驟S8，在判斷為背景的曝光超過規(guī)定量時，在γ變換處理中，進行增大γ值(步驟S9)、減弱輪廓強調(diào)(步驟S10)的設(shè)定之后，進入步驟S23。通過增大γ值，可以抑制上述的背景圖像變成白色的情況。但是，此時，因為背景的光可能滲到主被拍攝物體的輪廓，所以，同時進行減弱輪廓強調(diào)的校正。另一方面，在上述步驟S8的判斷中，在判斷為背景的曝光沒有超過規(guī)定量時，設(shè)定為用通常的γ值，即，γ＝1進行校正(步驟S11)，之后，進入步驟S23。此時，因為背景圖像與主被拍攝物體已經(jīng)取得了亮度的平衡，所以，不需要變更輪廓強調(diào)的設(shè)定。
在上述步驟S7的判斷中，如果判斷為閃光燈光達不到主被拍攝物體，則判斷在進行閃光燈光照射的狀態(tài)下，主要被拍攝物體的曝光的不足狀況是否在-2EV以內(nèi)(步驟S12)。該判斷是用于判斷主被拍攝物體是否被曝光為可以識別的判斷。即，是用于判斷曝光是否不足，使得主被拍攝物體無法識別的判斷。另外，判斷的域值不限于-2EV，只要可以判斷主被拍攝物體是否被曝光為可以識別就可以。具體來說，可以根據(jù)主被拍攝物體的曝光量是否低于攝像部7的范圍的下限值來規(guī)定上述域值。在本實施方式中，攝像部7的范圍是±2EV。因此，在該步驟S12中，判斷主被拍攝物體的不足狀況是否在-2EV以內(nèi)。在步驟S12，在判斷為曝光的不足狀況不在-2EV以內(nèi)時，認為閃光燈光對主被拍攝物體的照明幾乎對曝光沒有幫助，設(shè)定為進行+1EV大小的曝光校正(步驟S13)，使陰暗部分變得明亮。通過這樣，可以使主被拍攝物體的曝光量收在攝像部7的范圍內(nèi)。另外，曝光校正量不限于+1EV，例如，只要定為使主被拍攝物體的曝光量進入攝像部7的范圍內(nèi)的值就可以。此外，如果進行過度的曝光校正，則背景等亮度高的部分就會曝光過度，所以，只要根據(jù)主被拍攝物體與背景的曝光量的差，確定曝光校正量，使主被拍攝物體及背景的曝光量收在攝像部7的范圍內(nèi)就可以。之后，進行使γ值增大(步驟S14)、輪廓強調(diào)減弱(步驟S15)的設(shè)定之后，進入步驟S23。另一方面，在上述步驟S12的判斷中，在判斷為曝光的不足狀況在-2EV以內(nèi)時，則進行使γ值增大(步驟S16)、輪廓強調(diào)減弱(步驟S17)的設(shè)定之后，進入步驟S23。
在上述步驟S4的判斷中，判斷為攝影場景不是逆光時，根據(jù)測光值判斷是否使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光(步驟S18)。如果判斷為使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光，則將閃光燈的發(fā)光標志設(shè)為“H”(步驟S19)。之后，進行使γ值減小(步驟S20)、輪廓強調(diào)減弱(步驟S21)的設(shè)定之后，進入步驟S23。此時，減小γ值，盡量使得陰暗部分明亮。但是，此時，如圖9所示，無法區(qū)分人物20的頭發(fā)與背景的陰影的情況很多，所以，進行減弱輪廓強調(diào)的校正。另一方面，在上述步驟S18的判斷中，在判斷為不使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光時，設(shè)定為用通常的γ值進行γ校正(步驟S22)，之后，進入步驟S23。
在上述動作之后，判斷閃光燈的發(fā)光標志是否是“H”(步驟S23)。在判斷為閃光燈的發(fā)光標志是“H”時，判斷是否設(shè)定成進行曝光校正(步驟S24)。在判斷為設(shè)定成進行曝光校正時，在進行了帶有曝光校正的閃光燈攝影(步驟S25)后，進入步驟S28。在上述步驟S23的判斷中，在判斷為閃光燈的發(fā)光標志不是“H”時，在進行了不使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光的通常的攝影(步驟S28)后，進入步驟S28。在上述步驟S24的判斷中，在判斷為沒有設(shè)定成進行曝光校正時，在進行了不帶有曝光校正的閃光燈攝影(步驟S27)后，進入步驟S28。
通過上述動作，在進行了圖像的攝影之后，根據(jù)上述的設(shè)定，進行γ變換處理及輪廓強調(diào)處理等圖像處理(步驟S28)，將攝影圖像記錄到記錄部12(步驟S29)。在攝影圖像記錄到記錄部12之后，結(jié)束本流程圖的攝影控制。
如上所述，根據(jù)本第1實施方式，根據(jù)攝影場景的狀態(tài)進行閃光燈的光輔助，通過自動選擇適宜的曝光校正及圖像處理，進行攝影控制。因此，也可以準確地拍攝過去很難再現(xiàn)的逆光場景等，而且，由于攝影者不必操作，所以，可以提供即時拍攝性優(yōu)越的照相機。
第2實施方式下面，參照圖10，說明本發(fā)明的第2實施方式。另外，本發(fā)明的第2實施方式不設(shè)置測距用裝置即傳感器陣列3a、3b等，而使用數(shù)碼照相機等中設(shè)置的攝像部即圖1的攝像部7進行測距。另外，本第2實施方式的CPU1包含權(quán)利要求書中記載的“照明狀態(tài)判斷部件”及“控制部件”的功能。另外，其它結(jié)構(gòu)及其動作與上述的第1實施方式相同，所以省略說明。
圖10是表示本發(fā)明的第2實施方式涉及的照相機攝影前的動作控制的流程圖。另外，該流程圖之后的動作與圖8的步驟S4以后的動作幾乎相同。
首先，CPU1通過攝像部7取入圖像(步驟S51)。然后，檢測該取入的圖像的對比度(步驟S52)。接著，判斷檢測出的對比度是否是對比度的峰值(步驟S53)。在判斷為不是對比度的峰值時，將攝影鏡頭5驅(qū)動微小量(步驟S57)后，返回到上述步驟S51。重復這些動作，直到檢測出對比度的峰值。
另一方面，在上述步驟S52中，在判斷為檢測出了對比度的峰值時，根據(jù)此時的圖像的亮度判斷是否需要閃光燈發(fā)光(步驟S54)。在判斷為不需要閃光燈發(fā)光時，跳出本流程圖，進入圖8的步驟S4，通過以后的動作，不使閃光燈發(fā)光部6發(fā)光，進行攝影。
在上述步驟S54的判斷中，在判斷為需要閃光燈發(fā)光時，進行小光量閃光燈的閃光燈預發(fā)光，通過攝像部7取入此時的圖像(步驟S55)。如果對該圖像與上述步驟S51取入的圖像進行比較，就可以了解攝影時的閃光燈的貢獻率，通過這種方式，預測攝影時閃光燈光是否到達被拍攝物體，閃光燈光照射的曝光狀態(tài)是否是不足等信息，計算適宜的閃光燈發(fā)光量(步驟S56)。計算出閃光燈發(fā)光量之后，跳出本流程圖，進入圖8的步驟S4。
例如，假設(shè)在上述步驟S51中，得到如圖11(A)所示的積分量即像數(shù)據(jù)，假定通過上述步驟S54的閃光燈預發(fā)光，得到如圖11(B)或圖11(C)所示的像數(shù)據(jù)，則圖11(A)與圖11(B)或圖11(A)與圖11(C)的差(在圖中，用STUP表示)就表示閃光燈光的貢獻的比例。閃光燈預發(fā)光后，得到了圖11(B)的像數(shù)據(jù)時，中央部即主被拍攝物體的亮度比背景的亮度小，所以，認為閃光燈光沒有貢獻，將圖8的步驟S8分支到步驟S9。另一方面，閃光燈光預發(fā)光后，得到了圖11(C)的像數(shù)據(jù)時，背景的亮度與主被拍攝物體的亮度幾乎為同一水平，所以將圖8的步驟S8分支到步驟S11。
如上所述，根據(jù)本第2實施方式，不使用特別的測距裝置，而使用數(shù)碼照相機的攝像部，根據(jù)攝影場景進行適宜的攝影控制。因此，不使用特別的測距裝置，就可以對過去很難再現(xiàn)的逆光場景等進行攝影。
第3實施方式參照圖12～圖15，對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。另外，本第3實施方式的結(jié)構(gòu)可以適用上述的第1實施方式或第2實施方式的結(jié)構(gòu)。
首先，參照圖13(A)、圖13(B)，對在逆光狀態(tài)下進行了閃光燈發(fā)光控制時，背景及作為主被拍攝物體的人物都被控制成適宜的亮度的情況進行說明。
圖13(A)表示閃光燈發(fā)光后的背景被拍攝物體的積分量的時間變化。此時，閃光燈光達不到背景被拍攝物體。但是，因為原本就是逆光狀態(tài)，所以即使僅用自然光等固定光成分，也可以在適宜的曝光時間對背景被拍攝物體進行適宜水平的曝光。
此外，圖13(B)表示閃光燈發(fā)光后的主被拍攝物體的積分量的時間變化。此時，在主被拍攝物體的固定光成分中加入閃光燈光的輔助，也可以在適宜的曝光時間進行適宜水平的曝光。
但是，閃光燈的發(fā)光光亮也有限度。因此，只用自然光等固定的光，則如圖14(A)、圖14(B)所示，有時在背景在適宜的曝光時間達到適宜水平的曝光時，主被拍攝物體仍沒有達到適宜水平的曝光。另外，在圖14(B)中，將主被拍攝物體的積分量與背景被拍攝物體的積分量(適宜曝光水平)的差作為“不足量”示出。該不足量可以根據(jù)攝影之前的測光結(jié)果及測距結(jié)果、閃光燈的閃光指數(shù)的限度進行預測。
圖15(A)、圖15(C)示出從主被拍攝物體位置到背景位置的亮度變化的例子。如上所述，曝光不足時，隨著其不足狀況的不同，作為主被拍攝物體的人物與背景被拍攝物體的亮度的差ΔBV發(fā)生變化。該ΔBV小時，即，在如圖15(A)所示的情況下，如果不強調(diào)該微小的光量變化，則無法明確地分離人物與背景。因此，根據(jù)如圖15(B)所示的特性的γ變換處理進行校正。此外，也可以進行輪廓強調(diào)。
另一方面，如圖15(C)所示，背景與人物的亮度平衡明顯不好時，壓縮變化部分、強調(diào)明亮部分可以使與背景的平衡變好，所以，進行如圖15(D)所示的特性的γ變換處理。
圖12示出包含上述γ變換處理的切換控制的逆光時的攝影控制流程圖例。另外，在該流程圖中，說明的前提是攝影場景為逆光，省略對逆光判斷處理的說明。
首先，CPU1通過攝像部7進行圖像的取入(步驟S61)。然后，進行攝影鏡頭5的聚焦(步驟S62)。另外，雖然該聚焦可以采用上述的第1實施方式或第2實施方式之一的方法，但是在此使用上述的第2實施方式的方法。
接著，使閃光燈發(fā)光部6進行預發(fā)光，通過攝像部7取入此時的圖像(步驟S63)。接著，計算使背景被拍攝物體為適宜的曝光水平的曝光時間(步驟S64)。之后，決定使主被拍攝物體為適宜的曝光水平所需的閃光燈的發(fā)光量(步驟S65)。接著，求出主被拍攝物體與背景被拍攝物體的亮度的差ΔBV(步驟S66)。
接著，判斷ΔBV是否大于規(guī)定水平(步驟S67)。如果ΔBV小于等于規(guī)定水平，即，在如圖15(A)所示的情況下，設(shè)定為進行強調(diào)ΔBV的變化的圖15(C)特性的γ變換處理(步驟S68)。接著，設(shè)定為強調(diào)ABV附近的輪廓(步驟S69)后，進入步驟S73。
另一方面，在上述步驟S67的判斷中，在ΔBV大于規(guī)定水平時，即，在如圖15(C)所示的情況下，設(shè)定為進行減弱(壓縮)ABV的變化的圖15(D)特性的γ變換處理(步驟S70)。接著，設(shè)定為進行減弱ΔBV附近的輪廓的校正(步驟S71)。但是，這種情況下，由于背景的明亮部分可能會變白，所以，設(shè)定為強調(diào)其明亮部分的輪廓(步驟S72)后，進入步驟S73。
在上述動作之后，進行閃光燈攝影(步驟S73)。然后，根據(jù)上述的設(shè)定進行圖像處理(步驟74)后，將得到的圖像記錄到記錄部12(步驟S75)。將圖像記錄到記錄部12后，結(jié)束本流程圖的逆光攝影控制。
根據(jù)以上說明的本第3實施方式，根據(jù)逆光時的背景與主被拍攝物體的亮度的差別，自動地進行圖像處理。因此，可以進行取得背景與被拍攝物體的灰度平衡的照片攝影。
根據(jù)上述實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是，本發(fā)明不限于上述的實施方式，在本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)，可以進行各種變形及應用。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供得到適合攝影場景的自然圖像，而且即時拍攝性優(yōu)越的照相機。
權(quán)利要求
1.一種照相機，具有檢測被拍攝物體像信號的攝像部件，其特征在于具有逆光狀態(tài)判斷部件，其判斷所述被拍攝物體是否是逆光狀態(tài)；閃光燈部件，其根據(jù)所述逆光狀態(tài)判斷部件的逆光判斷結(jié)果，將閃光燈光照射到所述被拍攝物體；圖像處理部件，其對由所述閃光燈部件照射了閃光燈光時的被拍攝物體與背景的亮度進行比較，根據(jù)其比較結(jié)果，變更伽馬變換處理或輪廓強調(diào)處理的校正量，對由所述攝像部件檢測出的被拍攝物體像信號進行圖像處理。
2.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值大于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中進行校正，使得所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
3.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值大于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中進行校正，使得所述輪廓強調(diào)處理中的輪廓強調(diào)減弱。
4.如權(quán)利要求3所述的照相機，其特征在于根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值大于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中進行校正，使得所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
5.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值小于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中不變更所述伽馬變換處理中的校正量。
6.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值小于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中不變更所述輪廓強調(diào)處理中的校正量。
7.如權(quán)利要求6所述的照相機，其特征在于根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是充分的光量并且背景的曝光值小于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中不變更所述伽馬變換處理中的校正量。
8.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是光量不足并且其不足量大于規(guī)定量時，使曝光值增加進行曝光。
9.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是光量不足并且其不足量小于規(guī)定量時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
10.如權(quán)利要求1所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是光量不足并且其不足量小于規(guī)定量時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述輪廓強調(diào)處理中的輪廓強調(diào)減弱。
11.如權(quán)利要求10所述的照相機，其特征在于還具有判斷到被拍攝物體的距離的被拍攝物體距離判斷部件，根據(jù)由所述被拍攝物體距離判斷部件判斷的被拍攝物體距離，判斷所述閃光燈光是否是對被拍攝物體充分的光量，其結(jié)果，在判斷為是光量不足并且其不足量小于規(guī)定量時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
12.一種照相機，具有檢測被拍攝物體像信號的攝像部件，其特征在于具有測距部件，其測量到所述被拍攝物體的距離；閃光燈部件，其根據(jù)所述測距部件的測距結(jié)果進行光量控制；圖像處理部件，其對由所述攝像部件檢測出的被拍攝物體像信號進行處理；照明狀態(tài)判斷部件，其在攝影之前，判斷所述被拍攝物體的照明狀態(tài)；控制部件，其根據(jù)所述測距部件的輸出結(jié)果及所述照明狀態(tài)判斷部件的輸出結(jié)果，控制所述閃光燈部件及所述圖像處理部件。
13.如權(quán)利要求12所述的照相機，其特征在于所述圖像處理部件可以進行伽馬變換處理，在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光是對被拍攝物體充分的光量，并且背景的曝光值大于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
14.如權(quán)利要求12或13所述的照相機，其特征在于所述圖像處理部件可以進行輪廓強調(diào)處理，在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光是對被拍攝物體充分的光量，并且背景的曝光值大于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述輪廓強調(diào)處理中的輪廓強調(diào)減弱。
15.如權(quán)利要求12所述的照相機，其特征在于在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光是對被拍攝物體充分的光量，并且背景的曝光值小于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中，不變更所述伽馬變換處理中的校正量。
16.如權(quán)利要求12或15所述的照相機，其特征在于在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光是對被拍攝物體充分的光量，并且背景的曝光值小于規(guī)定值時，在所述圖像處理部件中，不變更所述輪廓強調(diào)處理中的校正量。
17.如權(quán)利要求12所述的照相機，其特征在于在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光對被拍攝物體光量不足并且其不足量大于規(guī)定量時，使曝光值增加進行曝光。
18.如權(quán)利要求12所述的照相機，其特征在于在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光對被拍攝物體光量不足，并且其不足量小于規(guī)定量時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述伽馬變換處理中的伽馬值變大。
19.如權(quán)利要求12或18所述的照相機，其特征在于在通過所述照明狀態(tài)判斷部件判斷所述閃光燈光對被拍攝物體光量不足，并且其不足量小于規(guī)定量時，在所述圖像處理部件中進行校正，使所述輪廓強調(diào)處理中的輪廓強調(diào)減弱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以得到適合攝影場景的自然圖像，而且即時拍攝性優(yōu)越的照相機。具有攝影部7，其檢測被拍攝物體像信號；運算控制部1，其具有判斷被拍攝物體是否是逆光狀態(tài)的逆光判斷功能；閃光燈發(fā)光部6，其根據(jù)上述運算控制部1的逆光判斷結(jié)果，將閃光輔助光照射到上述被拍攝物體；圖像處理部10a，其對由上述閃光燈發(fā)光部6照射了上述閃光輔助光時的被拍攝物體的亮度與背景的亮度進行比較，根據(jù)其比較結(jié)果，變更γ變換處理或輪廓強調(diào)處理的校正量，對通過上述攝像部件檢測出的被拍攝物體像信號進行圖像處理。
文檔編號H04N1/56GK1499823SQ20031011322
公開日2004年5月26日 申請日期2003年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月5日
發(fā)明者野中修 申請人:奧林巴斯株式會社