攝像裝置和攝影方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及在數(shù)字照相機等攝像裝置中，可通過圖像合成生成B門拍攝圖像、且可顯示B門拍攝中的經(jīng)過圖像的攝像裝置和攝影方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當前公知有在天體攝影等對被攝體亮度較暗的被攝體進行拍攝的情況下，延長曝光時間而進行拍攝的B門拍攝等拍攝技法。在該B門拍攝等中，公知有如下方法:由于難于設定成為適當曝光的曝光時間，依次取得以規(guī)定的時間間隔進行了曝光的分割曝光圖像數(shù)據(jù)，并多重合成這些分割曝光圖像數(shù)據(jù)，取得成為適當曝光的一張攝影圖像。
[0003]—般來說，關于這種被攝體像，由于被攝體像中的被攝體亮度的亮暗差較大的情況較多，所以例如當攝影者以適當曝光的方式對天體(星星)等主要的被攝體像進行多重合成時，有時除主要的天體以外的被攝體像變?yōu)檫^度曝光等，無法獲得適當曝光。
[0004]提出了各種用于合成通過這種多重曝光而取得的多個圖像，從而取得適當曝光圖像的技術(shù)(例如，日本專利第4565504號公報(以下，稱作專利文獻I)、日本專利第4148586號公報(以下，稱作專利文獻2))。在該專利文獻1、2中公開了，在以規(guī)定時間間隔進行多張拍攝而取得分割曝光圖像數(shù)據(jù)，并對這些分割曝光圖像數(shù)據(jù)進行圖像合成處理時，按照每個分割曝光圖像數(shù)據(jù)，進行比較亮合成處理。這里，比較亮合成處理為如下技術(shù):按照每個像素，對兩個圖像的像素數(shù)據(jù)進行比較，選擇亮度輸出較大一方的像素數(shù)據(jù)而進行合成處理。
[0005]對分割曝光圖像數(shù)據(jù)僅進行相加合成，例如，在通過天體攝影拍攝星星的軌跡時，在普通的長時間曝光攝影中，在背景中除了星星以外還存在建筑物等的情況下，建筑物的明亮的部分曝光過度。與此相對，在進行比較亮合成處理的情況下，由于沒有單純地將像素值相加，建筑物變?yōu)橐欢ǖ拿髁炼龋ㄖ餅檫m當曝光并能夠?qū)π切堑能壽E進行拍攝。
[0006]通過采用上述比較亮合成處理，能夠獲得背景明亮的部分也適當曝光的合成圖像。但是，攝影者的意圖是多樣的。例如，在天體攝影等中，有時意圖在于想要使作為主要被攝體的星星或煙花的光的軌跡明確等。而且，也有時產(chǎn)生如下意圖:想要記錄作為主要被攝體的星星或煙花的光的軌跡中的、針對位于某個特定的明亮度區(qū)域的星星或煙花的光的光的軌跡等。
[0007]對此，使用前述的專利文獻1、2所記載的技術(shù)，為了遵循攝影者的意圖而分別對作為主要被攝體的星星或煙花的光的軌跡和背景(夜空等)進行拍攝，需要調(diào)整曝光(光圈、感光度)而進行拍攝。該調(diào)整需要拍攝經(jīng)驗，還需要幾次試拍。此外，雖然能夠通過曝光的調(diào)整，使較暗的星星消失，但是相反，無法使比較亮的星消失。
[0008]例如，當對如多個天體(星星)散布這樣的天體圖像(參照圖12A)進行普通的比較亮合成時，全部星星的軌跡被拍攝(參照圖12B)。在如圖12B所示的比較亮合成圖像中，除想要關注的區(qū)域的星星的軌跡以外，多個星星的軌跡被拍攝，成為星星的軌跡交錯地殘留在整個攝影圖像中這樣的令人厭煩的圖像。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明正是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種攝像裝置和攝影方法，能夠在攝影中，一邊觀察被攝體像，一邊簡單地將任意亮度的軌跡調(diào)節(jié)到符合攝影者的意圖的開始點和長度。
[0010]本發(fā)明的攝像裝置包括:攝影控制部，其對成像于攝像面的被攝體像進行光電轉(zhuǎn)換，按照多次曝光中的每次曝光而取得分割圖像數(shù)據(jù)；判定部，其按照上述分割圖像數(shù)據(jù)的每個像素數(shù)據(jù)，判定像素數(shù)據(jù)是否在規(guī)定的判定閾值內(nèi)；圖像合成部，其按照上述分割圖像數(shù)據(jù)的每個像素數(shù)據(jù)，進行第I圖像合成或者第2圖像合成；圖像合成控制部，其根據(jù)上述判定部的判定結(jié)果，選擇上述第I圖像合成和上述第2圖像合成中的任意一方，根據(jù)該選擇在上述圖像合成部中按照每個像素數(shù)據(jù)進行圖像合成，生成合成圖像數(shù)據(jù)；以及第I記錄部，其記錄通過上述圖像合成控制部的控制而生成的上述合成圖像數(shù)據(jù)。
[0011 ] 本發(fā)明的攝影方法包括:攝像步驟，對成像于攝像面的被攝體像進行光電轉(zhuǎn)換，按照多次曝光中的每次曝光，取得分割圖像數(shù)據(jù)；判定步驟，按照上述分割圖像數(shù)據(jù)的每個像素數(shù)據(jù)，判定像素數(shù)據(jù)是否在規(guī)定的判定閾值內(nèi)；圖像合成步驟，根據(jù)上述判定步驟的判定結(jié)果，選擇上述第I圖像合成和上述第2圖像合成中的任意一方，根據(jù)該選擇而按照每個像素數(shù)據(jù)進行圖像合成，生成合成圖像數(shù)據(jù)；以及記錄步驟，記錄在上述圖像合成步驟中生成的上述合成圖像數(shù)據(jù)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種攝像裝置和攝影方法，能夠在攝影過程中一邊觀察被攝體像，一邊簡單地將任意亮度的軌跡調(diào)節(jié)到符合攝影者的意圖的開始點和長度。
【附圖說明】
[0013]圖1是示出本發(fā)明的第I實施方式的照相機的主要電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0014]圖2A和圖2B是示出在本發(fā)明的第I實施方式的照相機中進行天體攝影的情況中的合成圖像的圖。
[0015]圖3是示出本發(fā)明的第I實施方式的照相機的主要動作的流程圖。
[0016]圖4是示出本發(fā)明的第I實施方式的照相機的圖像合成處理的動作的流程圖。
[0017]圖5是示出本發(fā)明的第I實施方式的照相機的圖像合成處理的動作的流程圖。
[0018]圖6是示出本發(fā)明的第I實施方式的照相機的顯示處理的動作的流程圖。
[0019]圖7是示出在本發(fā)明的第2實施方式的照相機中進行了天體攝影的情況中的合成圖像的圖。
[0020]圖8是示出本發(fā)明的第2實施方式的照相機的主要動作的流程圖。
[0021]圖9是示出本發(fā)明的第2實施方式的照相機的圖像合成處理的動作的流程圖。
[0022]圖10是示出本發(fā)明的第2實施方式的照相機的圖像合成處理的動作的流程圖。
[0023]圖11是示出本發(fā)明的第2實施方式的照相機的圖像合成處理的動作的流程圖。
[0024]圖12A和圖12B是示出以往的利用比較亮合成的天體的攝影圖像的圖。
【具體實施方式】
[0025]以下，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，對應用于數(shù)字照相機的例子進行說明。該照相機具有攝像部，通過該攝像部將被攝體像轉(zhuǎn)換為圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)，在配置于主體背面的顯示部上對被攝體像進行實時取景顯示。拍攝者通過觀察實時取景顯示，確定構(gòu)圖和快門時機。在釋放操作時，將圖像數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)中。在選擇再現(xiàn)模式時，能夠?qū)⒂涗浽谟涗浗橘|(zhì)中的圖像數(shù)據(jù)進行再現(xiàn)顯示在顯示部上。
[0026]此外，該照相機在B門拍攝時以規(guī)定時間間隔進行曝光(將該曝光稱作分割曝光)，使用通過該分割曝光取得的分割曝光圖像數(shù)據(jù)，進行圖像合成。在該圖像合成時，根據(jù)像素數(shù)據(jù)和通過攝影者的手動操作而輸入的閾值，變更比較亮合成和比較暗合成(或者平均相加合成)等圖像合成的處理。通過該圖像處理的變更，能夠獲得遵循攝影者的意圖的圖像(例如，參照圖2A、圖2B、圖7等)。
[0027]首先，使用圖1?圖6說明本發(fā)明的第I實施方式。在本實施方式中，通過攝影者的操作，指定亮度等級的范圍，對像素數(shù)據(jù)和亮度等級的范圍進行比較，并根據(jù)該比較結(jié)果，進行比較亮合成或者比較暗合成(或者平均相加合成)的變更。
[0028]圖1是示出本實施方式的照相機100的主要電氣結(jié)構(gòu)的框圖。該照相機具有:攝影鏡頭1、光圈機構(gòu)3、快門5、攝像元件7、控制部10、總線11、AE處理部13、AF處理部15、顯示部17、電源部19、圖像處理部20、輸入部30、檢測部41和存儲器部43。另外，包含攝影鏡頭I和光圈機構(gòu)3的鏡頭鏡筒可以與照相機主體一體構(gòu)成，還可以作為更換式鏡頭鏡筒構(gòu)成。
[0029]攝影鏡頭I包含變焦透鏡或?qū)雇哥R等多個光學透鏡，使光學像在攝像元件7的攝像面上成像。具有使變焦透鏡或?qū)雇哥R沿著光軸方向移動的驅(qū)動機構(gòu)，根據(jù)后述的AF處理部15的輸出，控制部10為了對焦而控制對焦透鏡位置。
[0030]光圈機構(gòu)3被配置在攝影鏡頭I的光路中，構(gòu)成為開閉自如，為了調(diào)整入射到攝像元件7的攝影光束的光量，開口直徑發(fā)生變化。光圈機構(gòu)3的開口直徑由控制部10進行驅(qū)動控制。即，控制部10根據(jù)AE處理部13的輸出控制光圈值，以成為適當曝光。
[0031]快門5被配置在攝影鏡頭I的光路中，構(gòu)成為將攝像元件7投射到攝像面的攝影光束切換為遮光狀態(tài)或者曝光狀態(tài)。通過該快門5，調(diào)整攝像元件7的曝光時間。由控制部10根據(jù)AE處理部13的輸出控制快門5的開口時間(曝光時間)。
[0032]攝像元件7具有使通過攝影鏡頭I會聚的來自被攝體的攝影光束成像的攝像面。在攝像元件7的攝像面上二維配置多個像素，還在入射面?zhèn)仍O置有彩色濾光片。攝像元件7的各像素將與成像于攝像面的攝影光束對應的光像(被攝體像)轉(zhuǎn)換為與其光量相應的模擬圖像信號。該模擬圖像信號通過A/D轉(zhuǎn)換器(未圖示)被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(將與模擬圖像信號對應的數(shù)字信號簡稱作“圖像數(shù)據(jù)”)，并被輸出到總線11。
[0033]總線11是用于收發(fā)各種數(shù)據(jù)的總線。AE處理部13經(jīng)由總線11，輸入圖像數(shù)據(jù)，從該圖像數(shù)據(jù)提取被攝體亮度信息，控制部10根據(jù)被攝體亮度信息，運算使曝光等級成為適當?shù)目扉T5的曝光時間或光圈機構(gòu)3的光圈值。
[0034]AF處理部15經(jīng)由總線輸入圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)與該圖像數(shù)據(jù)的空間頻率的高頻成分的強度相關的對比度值，檢測被攝體的焦點狀態(tài)。如前所述，控制部10根據(jù)該檢測結(jié)果，調(diào)節(jié)攝影鏡頭I的焦點位置。
[0035]圖像處理部20具有合成處理部21、顯影處理部23和顯示處理部25。合成處理部21具有比較亮合成部21a、比較暗合成部21b、相加/平均處理部21c和像素選擇部21d，并根據(jù)經(jīng)由總線11而輸入的圖像數(shù)據(jù)和檢測部41的檢測結(jié)果，進行比較合成處理、平均合成處理、加算處理等合成處理，生成圖像數(shù)據(jù)。合成處理部21發(fā)揮作為圖像合成部的功能，對分割圖像數(shù)據(jù)的每個像素數(shù)據(jù)進行第I圖像合成或者第2圖像合成。
[0036]比較亮合成部21a對兩個圖像數(shù)據(jù)分別對應的位置的像素的像素數(shù)據(jù)進行比較，選擇像素數(shù)據(jù)較大的一方而對圖像進行合成。換言之，比較亮合成部21a對分割圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的亮度輸出和合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的亮度輸出進行比較，選擇亮度輸出較大的一方的像素數(shù)據(jù)作為新的合成圖像數(shù)據(jù)，進行合成處理(也稱作第I圖像合成)。另外，在最初進行比較亮合成時，使用兩個分割圖像數(shù)據(jù)進行。
[0037]比較暗合成部21b對兩個圖像數(shù)據(jù)分別對應的位置的像素的像素數(shù)據(jù)進行比較，選擇像素數(shù)據(jù)較小的一方而對圖像進行合成。另外，比較亮合成部21a和比較暗合成部21b也可以僅在對應的位置像素的像素數(shù)據(jù)的差分值為閾值以上的情況下，選擇像素數(shù)據(jù)較大的一方或者較小的一方。換言之，比較暗合成部21b對上述分割圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)和上述合成圖像數(shù)據(jù)的像素數(shù)據(jù)的亮度輸出進行比較，選擇亮度輸出較小的一方的像素數(shù)據(jù)作為新的合成圖像數(shù)據(jù)，進行合成處理(也稱作第2圖像合成)。另外，在最先進行比較暗合成時，使用兩個分割圖像數(shù)據(jù)進行。
[0038]加算/平均處理部21c利用對應的像素的像素數(shù)據(jù)的平均值，對圖像進行合成。像素選擇部21d從經(jīng)由總線11而輸入的圖像數(shù)據(jù)中，依次選擇像素數(shù)據(jù)(參照后述的圖5的S51 ?S61) ο
[0039]顯影處理部23對于通過合成處理部21生成的圖像數(shù)據(jù)或者通過顯示處理部25生成的圖像數(shù)據(jù)，進行灰度轉(zhuǎn)換處理、白平衡調(diào)整、邊緣處理、寬動態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的合成處理等各種圖像處理。該顯影處理部23將實施了該各種圖像處理的圖像數(shù)據(jù)輸出到總線
Ilo
[0040]顯示處理部25針對經(jīng)由總線11輸入的圖像數(shù)據(jù)或者通過合成處理部21生成的圖像數(shù)據(jù)，使用來自檢測部41的處理數(shù)據(jù)，進行顯示用圖像處理，生成圖像數(shù)據(jù)，輸出到總線11。
[0041]顯示部17具有配置在照相機主體的背面等的IXD面板或有機EL面板等顯示面板、及/或電子取景器等顯示監(jiān)視器。顯示部17根據(jù)通過顯影處理部23生