摄像设备和摄像设备的控制方法 【技术领域】
本发明涉及一种摄像设备和该摄像设备的控制方法。特别地， 本发明涉及利用闪 光灯进行拍摄操作时的发光控制。背景技术
在传统摄像设备中， 通常已知在被摄体的亮度不够 ( 低 ) 的情况下利用照明装置 ( 例如， 闪光灯装置 ) 等辅助光源进行拍摄操作。 此外， 存在能够根据 ( 包括被摄体亮度的 ) 拍摄条件自动控制辅助光源 ( 例如， 照明装置 ) 的发光的传统技术。
例如， 日本特开 2005-204120 号公报所述的传统技术在进行摄像设备的增益 ( 灵敏度 ) 控制和闪光灯装置的自动发光控制时考虑被摄体的亮度。此外， 日本特开 2005-181355 号公报所述的传统技术包括 ： 在进行利用闪光灯的拍摄操作时， 基于具有多 个测距点的测距装置的测距结果获得与被摄体的景深 ( 即被摄体距离 ) 有关的信息， 并且 控制闪光灯拍摄操作时的快门速度。 日本特开 2005-204120 号公报所述的技术包括 ： 如果被摄体的亮度足够亮， 则在 进行摄像操作时设置较低的摄像增益。然而， 如果被摄体亮度变低， 除非增大摄像增益， 否 则快门速度可能变得慢于预定值。因此， 该传统技术包括将摄像增益增大到足以维持快门 速度处于适当水平。
此外， 该传统技术包括 ： 如果被摄体亮度变低并且所需摄像增益超过上限值， 则利 用闪光灯进行拍摄操作。然而， 利用闪光灯进行拍摄操作所实现的曝光值仅对于处于相同 距离的被摄体是适当的。
因此， 根据日本特开 2005-204120 号公报所述的技术， 在对被摄体距离不同且同 时出现在摄像画面内的两个或更多个被摄体进行闪光灯拍摄操作的情况下， 如果控制发光 量以暂时实现近侧被摄体的适当曝光， 则远侧被摄体的光量将不足。
此外， 在背景光和闪光灯光之间在色温上存在大的差异的情况下， 在白平衡控制 中使近侧被摄体优先， 因此远侧被摄体的图像可能变暗并且颜色再现变得不自然。简而言 之， 难以对于被摄体距离不同的所有被摄体都获得合适的图像。
因此， 日本特开 2005-181355 号公报所述的技术提出了 ： 与基于具有多个测距点 的测距装置的测距结果判断为被摄体景深较小的情况相比， 如果判断为被摄体景深较大， 则在利用闪光灯进行拍摄操作时设置较慢的快门速度。由于可以增加背景光的曝光量， 因 而上述设置有效减轻了远侧被摄体的变暗。
然而， 通常为了降低照相机抖动， 在闪光灯拍摄操作时对快门速度设置下限。 如果 快门速度被设置为较低值， 则将难以获得清晰图像。
发明内容 本发明涉及一种即使在对被摄体距离不同的多个被摄体进行拍摄操作时也能够 拍摄合适图像的技术。
根据本发明的一方面， 一种摄像设备， 其能够利用照明装置进行拍摄操作， 所述摄 像设备包括 ： 测光单元， 用于测量被摄体亮度 ； 获取单元， 用于获取与多个区域的被摄体距 离有关的信息 ； 以及发光控制单元， 用于如果由所述测光单元测量出的被摄体亮度小于阈 值， 则在进行拍摄操作时使所述照明装置发光， 其中， 所述发光控制单元基于由所述获取单 元获取的信息， 根据所述多个区域的被摄体距离的差， 来改变所述阈值。
根据本发明的另一方面， 一种摄像设备的控制方法， 所述摄像设备能够利用照明 装置进行拍摄操作， 所述控制方法包括以下步骤 ： 测量被摄体亮度 ； 获取与多个区域的被 摄体距离有关的信息 ； 以及如果测量出的被摄体亮度小于阈值， 则在进行拍摄操作时使所 述照明装置发光， 其中， 基于所获取的信息， 根据所述多个区域的被摄体距离的差来改变所 述阈值。
通过以下参考附图对典型实施例的详细说明， 本发明的其它特征和方面将变得明 显。 附图说明 包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、 特征和 方面， 并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图 1 是示出根据本发明典型实施例的照相机、 可更换镜头和闪光灯装置的截面 图；
图 2 示出根据本发明典型实施例的焦点检测传感器的示例结构 ；
图 3 示出根据本发明典型实施例的测光传感器的示例结构 ；
图 4 示出摄像画面中的焦点检测区域和测光区域之间的位置关系 ；
图 5 是示出构成根据本发明典型实施例的照相机、 可更换镜头和闪光灯装置的电 路的示例结构的框图 ；
图 6 是示出根据本发明典型实施例的照相机能够进行的操作的示例序列的流程 图；
图 7 是示出根据本发明典型实施例的曝光计算和闪光灯使用判断处理的例子的 流程图 ；
图 8 是示出根据本发明典型实施例的曝光计算和闪光灯使用判断处理的例子的 流程图 ；
图 9 示出根据本发明典型实施例的第一程序图 ；
图 10 示出根据本发明典型实施例的第二程序图 ；
图 11 示出根据本发明典型实施例的第三程序图 ；
图 12A 和 12B 示出景深信息 ΔDv 的示例校正 ；
图 13A 和 13B 示出景深信息 ΔDv 的示例校正。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、 特征和方面。
图 1 是示出根据本发明典型实施例的照相机、 可更换镜头和闪光灯装置的截面 图。图 1 所示的照相机在功能上可用作摄像设备。图 1 所示的闪光灯装置在功能上可用作照明装置。在本典型实施例中， 照相机是使用可更换镜头的单镜头反光照相机。然而， 该照 相机可以被配置为集成镜头照相机。此外， 用作照明装置的闪光灯装置是从照相机主体可 拆卸的外部闪光灯装置或者可以是内置于照相机主体中的内置闪光灯装置。
图 1 示出照相机主体 1、 可更换镜头 2 和闪光灯装置 3。照相机主体 1 包括机械 快门 10、 低通滤波器 11 和图像传感器 12。图像传感器 12 是例如互补金属氧化物半导体 (CMOS) 传感器或电荷耦合器件 (CCD) 传感器等的区域累积型光电转换元件。
图像传感器 12 包括像素部和读取部。像素部由能够根据光量将入射光转换成电 荷并将转换后的电荷累积在其电容部中的光电元件构成。 读取部可以按照预定顺序输出所 累积的电荷。读取部包括能够在读取操作中以可变增益放大所累积的电荷的放大部。放大 部可设置的读取增益与如下所述的拍摄灵敏度有关。
照相机主体 1 包括在拍摄操作时分别向上移动的半透过性主镜 13 和第一反射镜 14。 成像面 15 经第一反射镜 14 与图像传感器面共轭。 照相机主体 1 还包括第二反射镜 16、 红外截止滤波器 17、 具有两个开口的光圈 18、 二次成像透镜 19 和焦点检测传感器 (AF 传感 器 )20。
焦点检测传感器 20 是例如 CMOS 传感器或 CCD 传感器等区域累积型光电转换元 件。焦点检测传感器 20 包括如图 2 所示与光圈 18 的两个开口相对应的两个矩形区域 20A 和 20B。矩形区域 20A 和 20B 各自由大量光接收感测部构成。从第一反射镜 14 向焦点检测 传感器 20 延伸的机械结构使得能够根据图像偏移方法在摄像画面中任意位置处进行焦点 检测。 照相机主体 1 还包括扩散性聚焦板 21、 五棱镜 22、 目镜 23、 第三反射镜 24、 聚光透 镜 25 以及能够获得与被摄体亮度有关的信息的测光传感器 (AE 传感器 )26。
测光传感器 26 例如由光电转换元件 ( 例如， 硅光电二极管 ) 构成。如图 3 所示， 测光传感器 26 由以矩阵图案排列的多个光接收感测部构成。在本典型实施例中， 摄像画面 由 35 个 (7 列 ×5 行 ) 分割区域构成， 以下将这些区域称为光接收部 ( 测光区域 )PD1 ～ PD35。测光传感器 26 接收由主镜 13 反射并通过聚焦板 21 扩散的部分 ( 光轴以外的 ) 入 射光。
图 4 示出摄像画面中所设置的多个焦点检测区域和测光传感器 26 的总共 35 个测 光区域之间的位置关系。在各焦点检测区域中， 可以利用焦点检测传感器 20 进行焦点检测 操作。
在本典型实施例中， 在摄像画面中设置 7 个焦点检测区域 S0 ～ S6。焦点检测区 域 S0 是进行与测光传感器 26 的测光区域 PD18 相对应的焦点检测的位置。其余焦点检测 区域 S1 ～ S6 是如图 4 所示进行与相互不同的测光区域相对应的焦点检测的位置。
焦点检测区域的总数和测光区域的总数不局限于上述例子。例如， 焦点检测区域 的总数可以等于测光区域的总数。
图 1 所示的照相机主体 1 包括安装部 27、 接合部 28 和接合部 29， 其中， 将拍摄镜 头安装到安装部 27， 照相机主体 1 可以经由接合部 28 与拍摄镜头进行信息通信， 将闪光灯 装置 3 安装到接合部 29。
可更换镜头 2 包括协作构成拍摄镜头的光学透镜 30a ～ 30e、 光圈 31、 接合部 32 和安装部 33， 其中， 可更换镜头 2 可以经由接合部 32 与照相机主体 1 进行信息通信， 将照相
机主体 1 安装到安装部 33。
闪光灯装置 3 包括氙管 ( 发光装置 )34、 反射器 35、 聚光菲涅耳透镜 36、 监视传感 器 37 和接合部 38， 其中， 监视传感器 37 能够监视氙管 34 发出的光量， 闪光灯装置 3 经由接 合部 38 被安装到照相机主体 1。
图 5 是示出构成根据本典型实施例的照相机主体 1、 可更换镜头 2 和闪光灯装置 3 的电路的示例结构的框图。照相机主体 1 包括控制单元 41。控制单元 41 是例如包含算术 逻辑单元 (ALU)、 只读存储器 (ROM)、 随机存取存储器 (RAM)、 模拟 / 数字 (A/D) 转换器、 计时 器和串行通信端口 (SPI) 的单片微计算机。控制单元 41 可以控制照相机机构。下面说明 控制单元 41 进行的控制处理的示例过程。
在图 5 中， 焦点检测传感器 20 和测光传感器 26 与图 1 所示的相同。控制单元 41 包括 A/D 转换器输入端子， 并且将焦点检测传感器 20 和测光传感器 26 的输出信号输入至 A/D 转换器输入端子。
快门驱动单元 42 与控制单元 41 的输出端子连接， 并且可以驱动如图 1 所示的机 械快门 10。信号处理电路 43 可以根据控制单元 41 的指示控制图像传感器 12， 并且可以设 置图像传感器 12 的读取增益。此外， 信号处理电路 43 可以将从图像传感器 12 接收到的模 拟摄像信号转换成数字信号， 并且可以对输入信号进行信号处理以获得图像数据。 此外， 信号处理电路 43 在功能上可用于从图像数据提取特性特征 ( 例如眼和口 ) 来检测人脸区域。也就是说， 信号处理电路 43 具有面部检测功能。此外， 如果需要记录所 获得的图像数据， 则信号处理电路 43 可以进行图像处理 ( 例如， 压缩 )。信号处理电路 43 可以生成要显示的图像数据。
在信号处理电路 43 进行各种信号处理时， 动态随机存取存储器 (DRAM) 等的存储 器 44 可用作工作存储器。当在显示单元 45 上显示图像时， 可以使用存储器 44 作为视频随 机存取存储器 (VRAM)。
显示单元 45 由薄膜晶体管 (TFT) 液晶面板或有机电致发光 (EL) 面板构成， 用以 显示各种拍摄信息和所拍摄图像。根据控制单元 41 的指示， 将要显示的图像数据从信号处 理电路 43 提供给显示单元 45。通过控制单元 41 控制该显示。
存储装置 46 是能够存储所拍摄图像数据的闪速存储器或光盘。第一马达驱动器 47 与控制单元 41 的输出端子连接， 并且可以根据控制信号驱动第一马达 48， 以调节主镜 13 和第一反射镜 14 的上下移动。此外， 第一马达驱动器 47 可以对机械快门 10 充电。
照相机主体 1 还包括释放开关 49 和实时取景开始开关 50。实时取景开始开关 50 用以启动用于在显示单元 45 上连续显示由图像传感器 12 周期性捕获的直通图像的实时取 景功能。可以使用图 1 所示的接合部 28 从控制单元 41 的串行通信端口输入信号和将信号 输出给该串行通信端口， 其中， 照相机主体 1 经由接合部 28 与可更换镜头 2 连接。可以使 用图 1 所示的闪光灯装置接合部 29 从控制单元 41 的串行通信端口输入信号和将信号输出 给该串行通信端口， 其中， 照相机主体 1 可以经由闪光灯装置接合部 29 与闪光灯装置 3 通 信。
可更换镜头 2 包括镜头控制单元 51、 第二马达驱动器 52、 第二马达 53、 第三马达驱 动器 54、 第三马达 55、 距离编码器 56 和变焦编码器 57。镜头控制单元 51 是例如包含 ALU、 ROM、 RAM、 计时器和 SPI 的单片微计算机。第二马达驱动器 52 与镜头控制单元 51 的输出端
子连接， 并且可以驱动第二马达 53 以进行焦点调节。
第三马达驱动器 54 与镜头控制单元 51 的输出端子连接， 并且可以根据从镜头控 制单元 51 提供的控制信号来驱动第三马达 55 以移动图 1 所示的光圈 31。
距离编码器 56 与镜头控制单元 51 的输入端子连接， 并且可以获得与焦点调节透 镜的伸缩量即聚焦拍摄距离有关的信息。变焦编码器 57 与镜头控制单元 51 的输入端子连 接， 并且如果可更换镜头 2 是变焦镜头， 则变焦编码器 57 可以获得拍摄操作中的焦距信息。 可以使用图 1 所示的接合部 32 从镜头控制单元 51 的串行通信端口输入信号和将信号输出 给该串行通信端口。
当照相机主体 1 的接合部 28 与可更换镜头 2 的接合部 32 结合时， 镜头控制单元 51 可以开始与照相机主体 1 的控制单元 41 的数据通信。例如， 在该数据通信中， 可以从镜 头控制单元 51 向照相机主体 1 的控制单元 41 发送在照相机主体 1 的控制单元 41 进行焦 点检测和曝光计算时所需的镜头固有光学信息、 与被摄体距离有关的信息、 或焦距信息。
此外， 在该数据通信中， 可以将作为照相机主体 1 的控制单元 41 进行的焦点检测 和曝光计算的结果所获得的焦点调节信息和光圈信息从照相机主体 1 的控制单元 41 发送 给镜头控制单元 51。然后， 镜头控制单元 51 基于焦点调节信息控制第二马达驱动器 52， 并 且基于光圈信息控制第三马达驱动器 54。 闪光灯装置 3 包括由单片微计算机构成的闪光灯控制单元 61， 其中， 该单片微计 算机包含 ALU、 ROM、 RAM、 A/D 转换器、 计时器和串行通信端口 (SPI)。
闪光灯装置 3 还包括升压器 62， 其中升压器 62 在功能上可用于生成氙管 34 发光 所需的约 300V 的高压并以所生成的电压对氙管 34 充电。氙管 34 和监视传感器 37 与图 1 所示的相同。当将闪光灯装置 3 安装到照相机主体 1 时， 连接它们的接合部 38 和 29， 以使 得闪光灯控制单元 61 能够与照相机主体 1 的控制单元 41 进行数据通信。
闪光灯控制单元 61 根据从照相机主体 1 的控制单元 41 接收到的通信内容控制升 压器 62， 以开始和停止氙管 34 的发光。照相机主体 1 的控制单元 41 可以指示发光量， 并且 在监视监视传感器 37 的检测量的同时进行发光停止控制， 从而使得可以根据指示量调节 发光量。
随后， 根据图 6 所示的流程图说明可由照相机主体的控制单元 41 进行的根据本发 明典型实施例的处理的示例操作序列。
如果接通电源开关 ( 未示出 ) 以使控制单元 41 开始操作， 那么在步骤 S101， 控制 单元 41 与闪光灯控制单元 61 通信。控制单元 41 指示闪光灯控制单元 61 启动升压器 62 以生成闪光灯发光所需的足够高的电压。接着， 在步骤 S102， 控制单元 41 与镜头控制单元 51 通信， 并且获得焦点检测和测光处理所需的各种镜头信息。
在步骤 S103， 控制单元 41 检查是否接通 (ON) 了实时取景开始开关 50。如果判断 为实时取景开始开关 50 未接通 ( 步骤 S103 为 “否” )， 则处理进入步骤 S104。如果判断为 实时取景开始开关 50 接通 ( 步骤 S103 为 “是” )， 则处理进入步骤 S109。
在步骤 S104， 控制单元 41 向焦点检测传感器 20 输出控制信号以进行信号累积。 如果完成该累积， 则控制单元 41 读取累积在焦点检测传感器 20 中的模拟信号， 并且将读取 的模拟信号转换成数字数据。此外， 控制单元 41 对每一读取的数字数据进行各种数据校正 处理 ( 例如， 遮光 )。
在步骤 S105， 控制单元 41 基于在步骤 S102 获取的镜头信息 ( 即焦点检测所需的 信息 ) 和由焦点检测传感器 20 所获得的数字数据， 计算摄像画面上各焦点检测区域的调焦 状态。此外， 控制单元 41 确定可从焦点检测区域 S0 ～ S6( 参见图 4) 中选择的、 要在摄像 画面中聚焦的目标区域。拍摄者 ( 未示出 ) 可以操作操作构件来选择目标区域。可选地， 控制单元 41 可以基于计算出的调焦状态将主被摄体所处的区域识别为目标区域。
然后， 控制单元 41 根据确定出的区域的调焦状态计算使拍摄镜头进入聚焦状态 所需的镜头移动量， 并且将计算出的镜头移动量输出给镜头控制单元 51。镜头控制单元 51 向第二马达驱动器 52 输出与计算出的镜头移动量相对应的控制信号。第二马达驱动器 52 驱动第二马达 53 以驱动焦点调节透镜。因此， 可以针对存在于确定出的区域中的被摄体使 拍摄镜头处于聚焦状态。在这种情况下， 距离编码器 56 要获得的信息根据焦点调节透镜的 移动而变化。因此， 控制单元 41 可以更新各种镜头信息。
在针对被摄体使拍摄镜头处于聚焦状态之后， 控制单元 41 再次使用焦点检测传 感器 20 进行信号累积， 以计算摄像画面中各焦点检测区域的调焦状态。然后， 控制单元 41 存储该计算结果， 以使得可以在后面使用所计算出的调焦状态作为被摄体的景深信息。
在本典型实施例中， DF(n) 表示焦点检测区域 S0 ～ S6 各自的散焦量， 其中， “n” 是 识别各检测区域 S0 ～ S6 的整数 (0 ～ 6)。此外， 这种情况下计算出的散焦量是与多个区域 中的被摄体距离有关的信息。换句话说， 通过执行步骤 S102 的处理， 控制单元 41 可以获取 与多个被摄体距离有关的信息。
在步骤 S106， 控制单元 41 从测光传感器 26 的各测光区域 PD1 ～ PD35( 即 35 个 分割测光区域 ) 读取信号， 并且输入各测光区域的 A/D 转换后的亮度信息。此外， 控制单元 41 基于测光处理所需的在步骤 S102 获取的镜头信息， 校正各测光区域的亮度信息。然后， 控制单元 41 获得各测光区域的被摄体亮度信息。
在步骤 S107， 控制单元 41 基于在步骤 S106 所获得的各测光区域的被摄体亮度信 息计算曝光值。控制单元 41 还判断是否进行闪光灯发光。下面参考图 7 所示的流程图说 明要在步骤 S107 进行的示例曝光计算和闪光灯使用判断。
首先， 在步骤 S201， 控制单元 41 通过对在步骤 S106 获得的各测光区域的被摄体亮 度信息进行预定加权计算， 计算整个摄像画面的亮度， 其中， 在该预定加权计算中， 对与在 步骤 S105 中聚焦的焦点检测区域相对应的测光区域给予高权重。下面将计算出的亮度值 称为被摄体亮度 Bv(A)。
接着， 在步骤 S202， 控制单元 41 基于在步骤 S105 获得的散焦量 DF(n) 计算摄像 画面中被摄体的景深信息 ΔDv。在这种情况下， 景深信息 ΔDv 是表示存在于摄像画面中的 多个被摄体的被摄体距离的差的大小的信息。 如果所有被摄体位于被摄体距离相同的位置 处， 则景深信息 ΔDv 为较小值。如果两个或更多个被摄体位于被摄体距离差别极大的位置 处， 则景深信息 ΔDv 为较大值。在本典型实施例中， 被摄体距离表示从照相机的拍摄位置 到被摄体的距离。
例如， 可以将景深信息 ΔDv 定义为通过平均各焦点检测区域的散焦量所获得的 值。代替参考所有焦点检测区域的散焦量， 可以获得最远被摄体所存在的区域和最近被摄 体所存在的区域之间的散焦量的差作为景深信息 ΔDv。此外， 可以通过基于从可更换镜头 2 的距离编码器 56 所获得的信息将散焦量转换成绝对距离值来计算景深信息 ΔDv。在步骤 S203， 控制单元 41 校正在步骤 S202 获得的被摄体的景深信息 ΔDv。下面 参考图 12A 和 12B 所示的例子来说明控制单元 41 要进行的校正操作。
图 12A 示出作为主被摄体拍摄的人 P01 和摄像画面中同时存在的另一人 P02。为 了方便， 图 12A 所示的摄像画面包括图 4 所示的焦点检测区域 S0 ～ S6 的重叠图像。
根据图 12A 所示的图像， 将人 P01 作为主被摄体， 并且通过拍摄镜头对人 P01 进行 聚焦。焦点检测区域 S0、 S1、 S2、 S4、 S5 和 S6 位于人 P01 的图像上。因此， 这些焦点检测区 域中的散焦量 DF(n) 变成等于或近似于 0。另一方面， 焦点检测区域 S3 位于人 P02 的图像 上。 由于与焦点检测区域 S3 相对应的人 P02 的位置比与其它焦点检测区域相对应的人 P01 的位置远， 因而焦点检测区域 S3 的散焦量 DF(3) 变成较大值。
考虑上述情况， 如果多个焦点检测区域中仅一个区域的散焦量与其它区域极不相 同， 则控制单元 41 在景深信息 ΔDv 的计算中排除该极不相同的区域， 以校正景深信息 ΔDv。 更具体地， 如果特定值 ( 即其中一个散焦量 DF(n)) 和其余值之间的差等于或大于预定值 Dth1， 并且如果其余值之间的差在预定值 Dth2 内， 则控制单元 41 在排除该特定值的同时， 仅基于其余值来计算被摄体的景深信息 ΔDv。
除在拍摄操作中要拍摄的人 P12 和 P13 以外， 图 12B 所示的图像还包括摄像画面 中无意拍摄到的人 P11。无意拍摄到的人 P11 位置靠近照相机。类似于图 12A， 图 12B 所示 的摄像画面包括焦点检测区域 S0 ～ S6 的重叠图像。 通常， 如果图像大小为 24mm×36mm， 则包括至少一个人的拍摄场景的拍摄倍率的 范围为 0.05 ～ 0.01。如果所拍摄的人位于未包括在上述范围内的更高倍率 ( 近距 ) 侧或 更低倍率 ( 远距 ) 侧， 则可以认为该人不是所拍摄图像中的重要被摄体。
因此， 如果区域的散焦量在近侧超过预定值 Dth3 或者在远侧超过预定值 Dth4， 则控制单元 41 将上述区域的散焦量当作等于预定值 Dth3 或预定值 Dth4 来计算景深信息 ΔDv， 以降低该区域的影响。可选地， 在计算景深信息 ΔDv 时， 控制单元 41 可以排除散焦量 在近侧可能超过预定值 Dth3 或在远侧可能超过预定值 Dth4 的所有区域。
在步骤 S204， 控制单元 41 判断计算出的景深信息 ΔDv 是否等于或小于第一阈值 D1。如果判断为景深信息 ΔDv 等于或小于阈值 D1( 步骤 S204 为 “是” )， 则处理进入步骤 S205。
在步骤 S205， 控制单元 41 根据图 9 所示的在景深信息 ΔDv 较小时可使用的第一 程序图， 确定拍摄曝光值和闪光灯的使用。第一程序图的横轴是在步骤 S201 计算出的被摄 体亮度 Bv(A)。在图 9 中， 实线 TV1 表示快门速度， 实线 AV1 表示光圈值， 并且实线 SV1 表示 拍摄灵敏度， 其中， 根据被摄体亮度 Bv(A) 自动确定快门速度、 光圈值和拍摄灵敏度。
根据第一程序图， 在被摄体亮度 Bv(A) 为 6 的情况下， 当拍摄灵敏度 SV1 相当于 100(ISO 灵敏度 )、 快门速度为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 时， 可以获得适当曝光。在被摄 体亮度 Bv(A) 亮于 6 的情况下， 可以通过在保持拍摄灵敏度 SV1 为 100(ISO 灵敏度 ) 的同 时、 当被摄体亮度 Bv(A) 增大 1 时将快门速度从 1/125(sec) 以 0.5 步的增量增大并且将光 圈值从 4.0 以 0.5 步的增量减小来获得适当曝光。
在上述拍摄条件下， 由于可以利用自然光进行拍摄操作， 因而无需使用闪光灯进 行该拍摄操作。 在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 6 到 5 的范围内的情况下， 可以通过在保持快门 速度为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 的同时、 将拍摄灵敏度 SV1 从 100(ISO 灵敏度 ) 增大到
200 来获得适当曝光。在上述拍摄条件下， 由于可以利用自然光进行拍摄操作， 因而无需使 用闪光灯进行该拍摄操作。
在被摄体亮度 Bv(A) 小于 5( 小于阈值 ) 的情况下， 在将拍摄灵敏度 SV1 固定为 200(ISO 灵敏度 ) 的同时， 控制发光以利用闪光灯进行拍摄操作。在被摄体亮度 Bv(A) 处 于从 5 到 4 的范围内的情况下， 将快门速度固定为 1/125(sec)， 并且将光圈值固定为 4.0。 在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 4 到 3 的范围内的情况下， 将快门速度从 1/125(sec) 改变成 1/60(sec)。在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 3 到 2 的范围内的情况下， 将光圈值从 4.0 改变成 2.8。
当处理进入步骤 S 205 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 相对较小。 在这种情况下， 可以 认为摄像画面中存在的多个被摄体的被摄体距离彼此相同。因此， 当被摄体亮度 Bv(A) 小 于或等于 5( 切换阈值 ) 时， 控制单元 41 开始利用闪光灯进行拍摄操作。步骤 S205 中的阈 值设置可以使拍摄灵敏度的增大最小化。在步骤 S205 的处理中设置的切换阈值大于在步 骤 S207 和 S208 的处理中设置的切换阈值。
通过步骤 S205 的上述处理， 当拍摄灵敏度增大时， 控制单元 41 可以防止噪声量增 大。此外， 即使在摄像画面中存在两个或更多个被摄体的情况下， 控制单元 41 也可以对各 被摄体适当设置拍摄曝光值。 如果判断为景深信息 ΔDv 大于阈值 D1( 步骤 S204 为 “否” )， 则处理进入步骤 S206。 在步骤 S206， 控制单元 41 判断景深信息 ΔDv 是否等于或小于第二阈值 D2。如果判断为景 深信息 ΔDv 等于或小于第二阈值 D2( 步骤 S206 为 “是” )， 则处理进入步骤 S207。
在步骤 S207， 控制单元 41 根据图 10 所示的在景深信息 ΔDv 处于中间时可使用的 第二程序图， 确定拍摄曝光值和闪光灯的使用。 在横轴和纵轴的定义上， 第二程序图与第一 程序图相同。
根据第二程序图， 在被摄体亮度 Bv(A) 为 6 的情况下， 当拍摄灵敏度 SV1 相当于 100(ISO 灵敏度 )、 快门速度为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 时， 可以获得适当曝光。在被摄 体亮度 Bv(A) 亮于 6 的情况下， 可以通过在保持拍摄灵敏度 SV1 为 100(ISO 灵敏度 ) 的同 时、 当被摄体亮度 Bv(A) 增大 1 步时将快门速度从 1/125(sec) 以 0.5 步的增量增大并且将 光圈值从 4.0 以 0.5 步的增量减小来获得适当曝光。
在上述拍摄条件下， 由于可以利用自然光进行拍摄操作， 因而无需使用闪光灯进 行该拍摄操作。 在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 6 到 4 的范围内的情况下， 可以通过在保持快门 速度为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 的同时、 将拍摄灵敏度 SV1 从 100(ISO 灵敏度 ) 增大到 400 来获得适当曝光。在上述拍摄条件下， 由于可以利用自然光进行拍摄操作， 因而无需使 用闪光灯进行该拍摄操作。
在被摄体亮度 Bv(A) 小于 4 的情况下， 在将拍摄灵敏度 SV1 固定为 400(ISO 灵敏 度 ) 的同时， 控制发光以利用闪光灯进行拍摄操作。在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 4 到 3 的 范围内的情况下， 将快门速度固定为 1/125(sec)， 并且将光圈值固定为 4.0。在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 3 到 2 的范围内的情况下， 将快门速度从 1/125(sec) 改变成 1/60(sec)。在 被摄体亮度 Bv(A) 处于从 2 到 1 的范围内的情况下， 将光圈值从 4.0 改变成 2.8。
当处理进入步骤 S207 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 处于中间。在这种情况下， 可以 认为摄像画面中存在的多个被摄体的被摄体距离彼此略有不同。
因此， 控制单元 41 将拍摄灵敏度增大至 400， 并且在被摄体亮度 Bv(A) 等于或小于 4( 即切换阈值 ) 时， 开始利用闪光灯进行拍摄操作。换句话说， 控制单元 41 在比景深信息 ΔDv 较小时 ( 参见第一程序图 ) 所使用的水平暗 1 步的另一被摄体亮度水平处进行切换。 更具体地， 与景深信息 ΔDv 较小的情况相比， 利用自然光进行拍摄操作的亮度范围较宽。
上述处理使得用户不仅能够对位于近侧的被摄体还能够对位于远侧的被摄体利 用自然光 ( 即具有相同色温的光 ) 进行拍摄操作。因此， 上述处理可以防止在进行白平衡 控制以消除照明光的色温差时可能发生的不自然的颜色再现。
此外， 由于是在利用自然光照射位于近侧的被摄体和位于远侧的被摄体两者的状 态下进行拍摄操作， 因而可以拍摄近侧被摄体和远侧被摄体的具有相同亮度的图像。
此外， 通过在闪光灯发光期间增大拍摄灵敏度， 即使在被摄体亮度较暗时， 根据本 典型实施例的摄像设备也可以利用自然光拍摄位于远侧的 ( 闪光灯未充分照射的 ) 被摄体 的亮图像。
如果判断为被摄体的景深信息 ΔDv 大于第二阈值 D2( 步骤 S206 为 “否” )， 则处理 进入步骤 S208。
在步骤 S208， 控制单元 41 根据图 11 所示的在景深信息 ΔDv 较大时可使用的第三 程序图， 确定拍摄曝光值和闪光灯发光的使用。 在横轴和纵轴的定义上， 第三程序图与第一 程序图相同。 根据第三程序图， 在被摄体亮度 Bv(A) 为 6 的情况下， 当拍摄灵敏度 SV1 相当于 100(ISO 灵敏度 )、 快门速度为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 时， 可以获得适当曝光。在被摄 体亮度 Bv(A) 亮于 6 的情况下， 可以通过在保持拍摄灵敏度 SV1 为 100(ISO 灵敏度 ) 的同 时、 当被摄体亮度 Bv(A) 增大 1 步时将快门速度从 1/125(sec) 以 0.5 步的增量增大并且将 光圈值从 4.0 以 0.5 步的增量减小来获得适当曝光。在上述拍摄条件下， 由于可以利用自 然光进行拍摄操作， 因而无需使用闪光灯进行该拍摄操作。
在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 6 到 3 的范围内的情况下， 可以通过在保持快门速度 为 1/125(sec) 且光圈值为 4.0 的同时、 将拍摄灵敏度 SV1 从 100(ISO 灵敏度 ) 增大到 800 来获得适当曝光。 在上述拍摄条件下， 由于可以利用自然光进行拍摄操作， 因而无需使用闪 光灯进行该拍摄操作。
在被摄体亮度 Bv(A) 小于 3 的情况下， 在将拍摄灵敏度 SV1 固定为 800(ISO 灵敏 度 ) 的同时， 控制发光以利用闪光灯进行拍摄操作。在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 3 到 2 的 范围内的情况下， 将快门速度固定为 1/125(sec)， 并且将光圈值固定为 4.0。在被摄体亮度 Bv(A) 处于从 2 到 1 的范围内的情况下， 将快门速度从 1/125(sec) 改变成 1/60(sec)。在 被摄体亮度 Bv(A) 处于从 1 到 0 的范围内的情况下， 将光圈值从 4.0 改变成 2.8。
当处理进入步骤 S208 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 较大。因此， 可以认为摄像画面 中存在的多个被摄体的被摄体距离彼此极不相同。
因此， 控制单元 41 将拍摄灵敏度增大至 800， 并且在被摄体亮度 Bv(A) 等于或小于 3( 即切换阈值 ) 时， 开始利用闪光灯进行拍摄操作。换句话说， 控制单元 41 在比景深信息 ΔDv 处于中间时 ( 参见第二程序图 ) 所使用的水平再暗 1 步的另一被摄体亮度水平处进行 切换。更具体地， 与景深信息 ΔDv 处于中间的情况相比， 利用自然光进行拍摄操作的亮度 范围较宽。
上述处理使得用户不仅能够对位于近侧的被摄体还能够对位于远侧的被摄体利 用自然光 ( 即具有相同色温的光 ) 进行拍摄操作。因此， 上述处理可以防止在进行白平衡 控制以消除照明光的色温差时可能发生的不自然的颜色再现。
此外， 由于是在利用自然光照射位于近侧的被摄体和位于远侧的被摄体两者的状 态下进行拍摄操作， 因而可以拍摄近侧被摄体和远侧被摄体的具有相同亮度的图像。
此外， 通过与景深信息 ΔDv 处于中间的情况相比增大在进行闪光灯发光时的拍摄 灵敏度， 即使在被摄体亮度较暗时， 根据本典型实施例的摄像设备也可以利用自然光拍摄 位于远侧的 ( 闪光灯未充分照射的 ) 被摄体的亮图像。
如果根据景深信息 ΔDv 的大小完成了步骤 S205、 步骤 S 207 或步骤 S208 中的处 理， 即当完成了相对于被摄体亮度 Bv(A) 对拍摄灵敏度、 快门速度、 光圈值以及闪光灯发光 的使用的确定时， 处理返回到图 6 所示的流程图。
如上所述， 通过步骤 S205、 步骤 S207 或步骤 S208 的处理， 控制单元 41 在功能上可 用作用于如果被摄体亮度小于阈值则控制闪光灯装置发光以进行拍摄操作的发光控制单 元。此外， 控制单元 41 根据多个区域的被摄体距离的差来改变该阈值。当被摄体距离的差 大时， 设置较小的阈值。
此外， 控制单元 41 在功能上可用作如下设置单元， 其中， 当被摄体距离的差大时， 该设置单元将拍摄灵敏度的被设置为阈值的上限值设置得较高， 其中该阈值用于判断是否 不使用闪光灯装置的发光来执行拍摄操作。
如果完成了步骤 S107( 参见图 6) 中对曝光计算和闪光灯使用的判断， 那么在步骤 S108， 控制单元 41 判断是否接通了释放开关 49。 如果在预定时间内未接通释放开关 49( 步 骤 S108 为 “否” )， 则处理返回到步骤 S102， 并且控制单元 41 重复上述步骤。如果接通了释 放开关 49( 步骤 S108 为 “是” )， 则处理进入步骤 S116。
如果判断为接通了实时取景开始开关 50( 步骤 S103 为 “是” )， 则处理进入步骤 S109。在步骤 S109， 控制单元 41 向第一马达驱动器 47 输出控制信号以驱动第一马达 48。 第一马达 48 向上移动主镜 13 和第一反射镜 14。
接着， 在步骤 S110， 控制单元 41 向快门驱动单元 42 输出控制信号。 快门驱动单元 42 使快门 10 进入开放状态。因此， 来自拍摄镜头的入射光到达图像传感器 12， 以使得图像 传感器 12 能够进行摄像操作。随后， 控制单元 41 向信号处理电路 43 输出指示， 以使图像 传感器 12 进行摄像操作。当图像传感器 12 开始摄像操作时， 控制单元 41 在显示单元 45 上连续显示从图像传感器 12 周期性获得的图像。换句话说， 控制单元 41 开始实时取景操 作。
在步骤 S111， 控制单元 41 从所拍摄的图像数据获取各画面部分的亮度信息和颜 色信息， 并且校正电荷积累时间和颜色处理， 以使得要在显示单元 45 上显示的实时取景图 像的亮度和色彩是适当的。
在步骤 S112， 控制单元 41 基于图像数据进行被摄体面部检测处理。 面部检测处理 包括从图像数据提取眼和口的特征边缘以检测人脸位置。此外， 面部检测处理包括检测包 围眼和口的轮廓以获得面部的重心位置以及计算该轮廓所包围的区域的亮度值。
此外， 面部检测处理包括基于计算出的重心位置获得在摄像画面中检测到的面部 的位置信息以及基于轮廓信息获得面部大小信息。如果在画面中存在两个或更多个面部，则控制单元 41 获得各面部区域的位置信息和大小信息。在本典型实施例中， FP(m) 表示各 检测到的面部区域的位置信息， 并且 FS(m) 表示大小信息， 其中， “m” 是表示检测到的面部 区域的总数的自然数。
以该方式获得的多个面部区域的大小信息是与多个区域的被摄体距离有关的信 息。因此， 控制单元 41 通过执行步骤 S112 的处理来获取与多个被摄体距离有关的信息。
此外， 在步骤 S112， 控制单元 41 基于所获得的面部区域的位置信息和大小信息来 判断主被摄体。控制单元 41 向镜头控制单元 51 输出镜头驱动命令， 以进行用于使拍摄镜 头相对于主被摄体处于聚焦状态的焦点调节操作。这样， 控制单元 41 在功能上可用作用于 在多个被摄体中识别主被摄体的判断单元。
镜头控制单元 51 向第二马达驱动器 52 输出控制信号以驱动第二马达 53。 第二马 达 53 根据该控制信号移动焦点调节透镜。控制单元 41 向镜头控制单元 51 输出镜头驱动 命令， 以使得镜头停止在图像信息的对比度值可以被最大化的位置。
通过上述处理， 使拍摄镜头相对于主被摄体处于聚焦状态。 在这种情况下， 距离编 码器 56 要获得的信息根据焦点调节透镜的移动而变化。因此， 控制单元 41 可以更新各种 镜头信息。
在步骤 S113， 控制单元 41 计算主拍摄操作的曝光值， 并且判断是否进行闪光灯发 光。下面参考图 8 所示的流程图说明要在步骤 S113 进行的示例曝光计算和闪光灯使用判 断。
首先， 在步骤 S301， 控制单元 41 通过对摄像画面的各测光区域的被摄体亮度信 息进行预定加权计算， 计算整个摄像画面的亮度， 其中， 在该预定加权计算中， 对与在步骤 S111 中聚焦的焦点检测区域相对应的测光区域给予高权重。 以下将计算出的亮度值称为被 摄体亮度 Bv(A)。
接着， 在步骤 S302， 控制单元 41 基于在步骤 S112 所获得的面部大小信息 FS(m) 计 算被摄体的景深信息 ΔDv。 通常， 尽管面部大小由于年龄和个体差异而略有不同， 但是各种 人之间的面部大小的差异是可以忽略的。 如果在所拍摄图像所包括的两个面部之间存在显 著的大小差异， 则可以认为这些面部的被摄体距离彼此不同。
因此， 在步骤 S302， 控制单元 41 基于面部大小信息 FS(m) 的最大值和最小值之间 的差， 计算被摄体的景深信息 ΔDv。可选地， 控制单元 41 可以根据统计学方法计算面部大 小信息 FS(m) 的标准偏差或方差。此外， 在计算被摄体的景深信息 ΔDv 之前， 控制单元 41 可以参考拍摄镜头的焦距， 将面部大小信息 FS(m) 转换成被摄体距离值。
在步骤 S303， 控制单元 41 校正在步骤 S302 所获得的被摄体的景深信息 ΔDv。下 面参考图 13A 和 13B 所示的例子说明要由控制单元 41 进行的校正操作。
图 13A 所示的图像包括摄像画面中同时存在的作为主被摄体拍摄的人 P21 和无意 拍摄到的人 P22。在图 13A 中， FP(1) 表示位置信息， 并且 FS(1) 表示与人 P21 相对应的面 部的大小信息。此外， FP(2) 表示位置信息， 并且 FS(2) 表示与人 P22 相对应的面部的大小 信息。
两个面部的大小信息 FS(1) 和 FS(2) 极不相同。因此， 如果简单使用面部大小信 息 FS(1) 和 FS(2) 来计算景深信息 ΔDv， 则计算出的值变成较大值。因此， 如果存在位于摄 像画面的周边区域中的且大小与主被摄体相比足够小的面部被摄体， 则控制单元 41 在计算景深信息 ΔDv 时排除该面部被摄体， 以校正景深信息 ΔDv。
更具体地， 在计算景深信息 ΔDv 时， 如果关心的被摄体相对于聚焦的人 P21( 即， 面部位置信息 FP(1)) 位于摄像画面的周边区域， 并且如果相对于面部大小信息 FS(1) 的差 等于或大于预定值 Fth1， 则控制单元 41 排除特定面部检测信息。
图 13B 所示的图像包括摄像画面中同时存在的要作为两个主被摄体拍摄的人 P32 和 P33 以及无意拍摄到的人 P31 和 P34。相对于主被摄体 P32 和 P33， 无意拍摄到的人 P31 位于近侧， 并且另一无意拍摄到的人 P34 位于远侧。
如上所述， 通常， 如果图像大小为 24mm×36mm， 则包括至少一个人的拍摄场景的拍 摄倍率在 0.05 ～ 0.01 的范围内。如果拍摄的人位于未包括在上述范围内的更高倍率 ( 近 距 ) 侧或更低倍率 ( 远距 ) 侧， 则可以认为所关心的人不是所拍摄图像的重要被摄体。
因此， 如果人的面部大小信息 FS(m) 等于或大于预定值 Fth2 或者小于预定值 Fth3， 则控制单元 41 将所关心的人的面部大小信息 FS(m) 当作等于预定值 Fth2 或 Fth3 来 计算景深信息 ΔDv。可选地， 在计算景深信息 ΔDv 时， 控制单元 41 可以排除面部大小信息 FS(m) 可能大于预定值 Fth2 或小于预定值 Fth3 的所有人。
在步骤 S304， 控制单元 41 判断计算出的景深信息 ΔDv 是否等于或小于第三阈值 D3。如果判断为景深信息 ΔDv 等于或小于第三阈值 D3( 步骤 S304 为 “是” )， 则处理进入步 骤 S305。
在步骤 S305， 控制单元 41 根据图 9 所示的在景深信息 ΔDv 较小时可使用的第一 程序图来确定拍摄曝光值和闪光灯的使用。除在步骤 S301 计算出的被摄体亮度 Bv(A) 以 外， 要在步骤 S305 进行的拍摄曝光和闪光灯使用判断处理与步骤 S205 中的处理相同， 并且 不再重复对其的详细说明。
当处理进入步骤 S305 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 相对较小。在这种情况下， 可以 认为摄像画面中存在的多个被摄体的被摄体距离彼此相同。因此， 当被摄体亮度 Bv(A) 等 于或小于 5( 切换阈值 ) 时， 控制单元 41 开始利用闪光灯进行拍摄操作。步骤 S305 中的阈 值设置可以使拍摄灵敏度的增大最小化。在步骤 S305 的处理中设置的切换阈值高于在步 骤 S307 和 S308 的处理中设置的切换阈值。
通过上述步骤 S305 的处理， 控制单元 41 可以防止在拍摄灵敏度增大时噪声量增 大。此外， 即使在摄像画面中存在两个或更多个被摄体的情况下， 控制单元 41 也可以针对 各被摄体适当设置拍摄曝光值。
如果判断为计算出的景深信息 ΔDv 大于阈值 D3( 步骤 S304 为 “否” )， 则处理进 入步骤 S306。在步骤 S306， 控制单元 41 判断景深信息 ΔDv 是否等于或小于第四阈值 D4。 如果判断为景深信息 ΔDv 等于或小于第四阈值 D4( 步骤 S306 为 “是” )， 则处理进入步骤 S307。
在步骤 S307， 控制单元 41 根据图 10 所示的在景深信息 ΔDv 处于中间时可使用的 第二程序图， 确定拍摄曝光值和闪光灯的使用。除在步骤 S301 计算出的被摄体亮度 Bv(A) 以外， 要在步骤 S307 进行的拍摄曝光和闪光灯使用判断处理与步骤 S207 中的处理相同， 并 且不再重复对其的详细说明。
当处理进入步骤 S307 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 处于中间。在这种情况下， 可以 认为摄像画面中存在的多个被摄体的被摄体距离彼此略有不同。 因此， 当被摄体亮度 Bv(A)等于或小于 4( 即切换阈值 ) 时， 控制单元 41 将拍摄灵敏度增大到 400， 并且开始利用闪光 灯进行拍摄操作。换句话说， 控制单元 41 在比景深信息 ΔDv 较小时 ( 参见第一程序图 ) 所 使用的水平暗 1 步的另一被摄体亮度水平处进行切换。更具体地， 与景深信息 ΔDv 较小的 情况相比， 利用自然光进行拍摄操作的亮度范围较宽。
上述处理使得用户不仅能够对位于近侧的被摄体还能够对位于远侧的被摄体利 用自然光 ( 即具有相同色温的光 ) 进行拍摄操作。因此， 上述处理可以防止在进行白平衡 控制以消除照明光的色温差时可能发生的不自然的颜色再现。
此外， 由于在利用自然光照射位于近侧的被摄体和位于远侧的被摄体两者的状态 下进行拍摄操作， 因而可以拍摄近侧被摄体和远侧被摄体的具有相同亮度的图像。
此外， 通过在闪光灯发光期间增大拍摄灵敏度， 即使在被摄体亮度较暗时， 根据本 典型实施例的摄像设备也可以利用自然光拍摄位于远侧的 ( 闪光灯未充分照射的 ) 被摄体 的亮图像。
如果判断为景深信息 ΔDv 大于阈值 D4( 步骤 S306 为 “否” )， 则处理进入步骤 S308。
在步骤 S308， 控制单元 41 根据图 11 所示的在景深信息 ΔDv 较大时可使用的第三 程序图， 确定拍摄曝光值和闪光灯的使用。 除在步骤 S301 计算出的被摄体亮度 Bv(A) 以外， 要在步骤 S308 进行的拍摄曝光和闪光灯使用判断处理与步骤 S208 中的处理相同， 并且不 再重复对其的详细说明。 当处理进入步骤 S308 时， 被摄体的景深信息 ΔDv 大。因此， 可以认为摄像画面中 存在的多个被摄体的被摄体距离彼此极不相同。
因此， 当被摄体亮度 Bv(A) 等于或小于 3 时， 控制单元 41 将拍摄灵敏度增大到 800， 并且开始利用闪光灯进行拍摄操作。换句话说， 控制单元 41 在比景深信息 ΔDv 处于中间 时 ( 参见第二程序图 ) 所使用的水平再暗 1 步的另一被摄体亮度水平处进行切换。更具体 地， 与景深信息 ΔDv 处于中间的情况相比， 利用自然光进行拍摄操作的亮度范围较宽。
上述处理使得用户不仅能够对位于近侧的被摄体还能够对位于远侧的被摄体利 用自然光 ( 即具有相同色温的光 ) 进行拍摄操作。因此， 上述处理可以防止在进行白平衡 控制以消除照明光的色温差时可能发生的不自然的颜色再现。
此外， 由于在利用自然光照射位于近侧的被摄体和位于远侧的被摄体两者的状态 下进行拍摄操作， 因而可以拍摄近侧被摄体和远侧被摄体的具有相同亮度的图像。
此外， 通过与景深信息 ΔDv 处于中间的情况相比增大在闪光灯发光期间的拍摄灵 敏度， 即使当被摄体亮度较暗时， 根据本典型实施例的摄像设备也可以利用自然光拍摄位 于远侧的 ( 闪光灯未充分照射的 ) 被摄体的亮图像。
如果根据景深信息 ΔDv 的大小完成了步骤 S305、 步骤 S307 或步骤 S308 的处理， 即当完成了针对被摄体亮度 Bv(A) 对拍摄灵敏度、 快门速度、 光圈值和闪光灯发光的使用的 确定时， 处理返回到图 6 所示的流程图。
如果完成了曝光计算和闪光灯使用判断， 那么在步骤 S114， 控制单元 41 判断是否 接通了释放开关 49。如果在预定时间内未接通释放开关 49( 步骤 S114 为 “否” )， 则处理 返回到步骤 S111， 并且控制单元 41 重复上述处理。如果接通了释放开关 49( 步骤 S114 为 “是” )， 则处理进入步骤 S115。
在步骤 S115， 控制单元 41 向快门驱动单元 42 输出控制信号以关闭快门 10， 并且
终止实时取景操作。随后， 控制单元 41 向第一马达驱动器 47 输出控制信号以驱动第一马 达 48。第一马达 48 使主镜 13 和第一反射镜 14 从它们最上面的位置向下移动。此外， 第一 马达驱动器 47 对机械快门 10 充电。
在步骤 S116， 控制单元 41 检查步骤 S107 或步骤 S113 中的判断结果是否表示要利 用闪光灯进行拍摄操作。如果判断为步骤 S107 或步骤 S113 中的判断结果表示利用闪光灯 进行拍摄操作 ( 步骤 S116 为 “是” )， 则处理进入步骤 S117。
在步骤 S117， 控制单元 41 对从测光传感器 26 的测光区域 PD1 ～ PD35( 即 35 个分 割测光区域 ) 读取的信号进行 A/D 转换处理， 以输入摄像画面的各部分的紧挨在预备发光 之前的亮度信息。在下面的说明中， P(i) 表示紧挨在预备发光之前所获得的各测光区域的 亮度信息。
随后， 控制单元 41 与闪光灯控制单元 61 进行通信以指示预备闪光灯发光。响应 于接收到的指示， 闪光灯控制单元 61 基于监视传感器 37 的输出信号使氙管 34 发光， 从而 使得氙管 34 的发光量等于预定预备发光量。
为获得预备发光期间的被摄体亮度信息， 控制单元 41 对从测光传感器 26 的测光 区域 PD ～ PD35( 即 35 个分割测光区域 ) 读取的信号进行 A/D 转换处理， 以输入预备发光 期间摄像画面的各部分的亮度信息。在下面的说明中， H(i) 表示预备发光期间所获得的各 测光区域的亮度信息。此外， P(i) 和 H(i) 中的 “i” 是识别 35 个分割测光区域中的相应分 割测光区域的参数。
在步骤 S118， 控制单元 41 进行计算以确定闪光灯装置的主发光量。例如， 在日本 特开 2005-275265 号公报中论述了如下示例计算方法， 并省略对其的详细说明， 其中该方 法用于基于紧挨在预备发光之前所获得的各测光区域的亮度信息 P(i) 和预备发光期间所 获得的各测光区域的亮度信息 H(i)， 来确定主发光量。
如果判断为不进行利用闪光灯的拍摄操作 ( 步骤 S116 为 “否” )， 则处理进入步骤 S119， 而不执行步骤 S117 和 S118 中的处理。
在步骤 S119， 控制单元 41 向第一马达驱动器 47 输出控制信号以驱动第一马达 48。第一马达 48 向上移动主镜 13 和第一反射镜 14。随后， 控制单元 41 向镜头控制单元 51 输出与在步骤 S107 或步骤 S113 中计算出的光圈值有关的信息。
基于从控制单元 41 提供的信息， 镜头控制单元 51 向第三马达驱动器 54 输出控制 信号以驱动第三马达 55。第三马达 55 移动光圈 31。通过步骤 S119 的处理， 使拍摄镜头的 光圈 31 处于关闭状态。
在步骤 S120， 控制单元 41 向快门驱动单元 42 输出控制信号以使快门 10 处于开放 状态。因此， 图像传感器 12 可以接收来自拍摄镜头的入射光以进行摄像。然后， 控制单元 41 向信号处理电路 43 输出指示， 以使得图像传感器 12 可以根据在步骤 S107 或步骤 S113 中计算出的快门速度进行摄像。
此外， 在进行利用闪光灯的拍摄操作的情况下， 控制单元 41 以与摄像定时同步的 方式向闪光灯控制单元 61 输出闪光灯发光指示。 根据闪光灯发光指示， 闪光灯控制单元 61 基于监视传感器 37 的输出信号使氙管 34 发光， 以使得氙管 34 的发光量等于在步骤 S118 中计算出的主发光量。
因此， 照相机可以利用闪光灯发光进行拍摄操作。 如果终止拍摄操作， 则控制单元41 向快门驱动单元 42 输出信号， 以使快门 10 处于遮光状态。 因此， 可以防止来自拍摄镜头 的光到达图像传感器 12。
在步骤 S121， 控制单元 41 向镜头控制单元 51 输出光圈控制信息以打开光圈 31。 根据光圈控制信息， 镜头控制单元 51 向第三马达驱动器 54 输出控制信号以驱动第三马达 55。第三马达 55 打开光圈 31。因此， 使拍摄镜头处于光圈开放状态。
此外， 控制单元 41 向第一马达驱动器 47 输出控制信号以驱动第一马达 48。第一 马达 48 向下移动主镜 13 和第一反射镜 14。
在步骤 S122， 控制单元 41 对从图像传感器 12 读取的图像数据进行 A/D 转换， 并且 向信号处理电路 43 输出指示以进行所需的校正处理和插值处理。
在步骤 S123， 控制单元 41 向信号处理电路 43 输出指示以对图像数据进行白平衡 处理。更具体地， 控制单元 41 将图像数据的一个画面分割成多个区域， 并且基于各分割区 域的色差信号提取被摄体的白色区域。此外， 基于所提取的区域的信号， 控制单元 41 校正 整个画面中红色通道和蓝色通道的增益， 以对图像数据进行白平衡调节处理。
在步骤 S124， 控制单元 41 向信号处理电路 43 输出指示以将白平衡调节后的图像 数据压缩并转换成预定记录文件格式， 并将压缩转换后的图像数据存储在存储装置 46 中。 因此， 控制单元 41 终止顺序摄像处理。
如上所述， 在被摄体的景深信息 ΔDv 的大小较小的情况下， 以相对低的灵敏度切 换至在被摄体亮度较暗的情况下利用闪光灯进行的拍摄操作 ( 即， 当被摄体亮度相对高 时 )。 即使在摄像画面中存在两个或更多个被摄体的情况下， 上述处理也可以防止在拍摄灵 敏度增大时噪声量的增大， 并且可以针对各被摄体适当设置拍摄曝光值。
另一方面， 在被摄体的景深信息 ΔDv 的大小较大的情况下， 以相对高的灵敏度切 换至在被摄体亮度较暗的情况下利用闪光灯进行的拍摄操作 ( 即， 当被摄体亮度相对低 时 )。 更具体地， 在景深信息 ( 表示摄像画面中存在的多个被摄体之间的被摄体距离的大小 的差 ) 较大的情况下， 将在利用照明装置的发光进行拍摄操作时要参考的被摄体亮度的阈 值设置得较低。 将拍摄灵敏度的设置为在判断是否不使用照明装置的发光来执行拍摄操作 时要参考的阈值的上限值设置得较高。
上述处理使得用户不仅能够对位于近侧的被摄体还能够对位于远侧的被摄体利 用自然光 ( 即具有相同色温的光 ) 进行拍摄操作。因此， 上述处理可以防止在进行白平衡 控制以消除照明光的色温差时可能发生的不自然的颜色再现。
此外， 由于在利用自然光照射位于近侧的被摄体和位于远侧的被摄体两者的状态 下进行拍摄操作， 因而可以拍摄近侧被摄体和远侧被摄体的具有相同亮度的图像。
此外， 通过在进行闪光灯发光时增大拍摄灵敏度， 即使在被摄体亮度较暗时， 根据 本典型实施例的摄像设备也可以利用自然光拍摄位于远侧的 ( 闪光灯未充分照射的 ) 被摄 体的亮图像。
根据上述切换结构， 根据被摄体的景深信息 ΔDv 的大小选择三个程序图其中之 一。然而， 根据本典型实施例的切换结构不局限于上述例子。另一典型实施例可以使用如 下的不同结构， 其中当被摄体的景深信息 ΔDv 的大小大时， 该结构能减小在切换到利用闪 光灯进行拍摄操作 ( 即增大拍摄灵敏度 ) 时要参考的被摄体亮度的阈值。
例如， 可以准备三个或更多个用于上述切换操作的程序图。可以基于计算连续改变程序图。此外， 可以基于对被摄体的景深信息 ΔDv 的大小是否等于或大于预定值的判断 在两个程序图之间进行切换。
此外， 作为各程序图中预先定义的数据的快门速度、 光圈值、 拍摄灵敏度以及在拍 摄操作中确定闪光灯的使用时要参考的被摄体亮度的切换阈值不局限于上述例子。
此外， 在本典型实施例中， 作为示例方法， 说明了用于从摄像画面的各焦点检测区 域的散焦量 DF(n) 中获取景深信息 ΔDv 的方法和用于从通过面部检测处理所检测到的面 部大小信息 FS(m) 中获取景深信息 ΔDv 的方法。然而， 用于获取摄像画面中存在的多个被 摄体各自的景深信息 ΔDv 的方法不局限于上述方法。
例如， 可以使用下面的方法， 其中， 该方法能够基于在不使用闪光灯时可从摄像画 面的各测光区域中获得的亮度信息和在使用闪光灯时可获得的亮度信息， 计算摄像画面中 各被摄体的景深信息 ΔDv。此外， 可以组合所有上述方法。
例如在因被摄体的低亮度或低对比度而使所获得的各焦点检测区域的散焦量 DF(n) 的可靠性低的情况下或者在不能进行面部检测的情况下， 可以在步骤 S107 或 S113 执 行上述方法。
此外， 本典型实施例不局限于静止图像拍摄操作。 例如， 上述处理可应用于运动图 像拍摄操作。 例如， 如果在进行运动图像拍摄操作时摄像画面中被摄体的景深信息较大， 则 可以进行如下处理 ： 减小在判断是否使用照明装置 ( 例如， 摄像灯 ) 的发光时要参考的被摄 体亮度的阈值， 并且增大要被设置为在判断是否不使用照明装置的发光来执行拍摄操作时 的阈值的拍摄灵敏度的上限值。
此外， 代替增大在判断是否不使用照明装置的发光来执行拍摄操作时要参考的拍 摄灵敏度的上限值， 可以降低光圈值的下限值 ( 即加大光圈的上限孔径 ) 或减小最小快门 速度 ( 即增大最长曝光时间 )。
此外， 可以通过执行下面的处理来实现本发明。 更具体地， 该处理包括经由网络或 适当的记录介质向系统或设备提供能够实现上述典型实施例的功能的软件 ( 计算机 ) 程 序。该处理还包括使得该系统或设备中所包含的计算机 ( 或者中央处理单元 (CPU) 或微处 理器单元 (MPU)) 能够读取并执行该程序。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明， 但是应该理解， 本发明不局限于所公开 的典型实施例。 所附权利要求书的范围符合最宽的解释， 以包含所有这类修改、 等同结构和 功能。