撮像装置、その制御方法およびプログラム
【課題】長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得できる可能性を高めることが可能な技術を提供する。
【解決手段】撮像装置１Ａは、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する撮影制御部１１２と、被写体に向けて発光するフラッシュ４の発光動作を制御する発光制御部１１３とを備え、発光制御部１１３は、単位露光中に、フラッシュ４の発光動作を実行させる。
【解決手段】撮像装置１Ａは、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する撮影制御部１１２と、被写体に向けて発光するフラッシュ４の発光動作を制御する発光制御部１１３とを備え、発光制御部１１３は、単位露光中に、フラッシュ４の発光動作を実行させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜景または天体等の低輝度の被写体を撮影する場合は、露光（露出）時間の長い長時間露光撮影（「長露光撮影」とも称する）が行われる。このような長露光撮影では、撮影画像の取得に要する時間が長くなるため、所望の画像が取得されたか否かの確認に多大な時間を費やすことになる。
【０００３】
これに対して、長露光撮影において露光を複数回に分けて行い、各露光が終了する度に、撮影画像を表示部で確認可能とする技術が存在する（例えば、特許文献１）。これによれば、露光途中の撮影画像を随時確認することができるので、撮影画像の良否、例えば露出が適正であるか否かの判断を長露光撮影終了まで待つことなく短時間で行うことが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、例えば、夜景を背景にして前景の人物を撮影するとき等、背景と前景とで輝度の異なる被写体を撮影する場合は、背景および前景いずれも適正露出となった画像を取得するのは困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得できる可能性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面は、撮像装置であって、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、単位露光を繰り返して前記撮像素子への露光を実現する撮影制御手段と、被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段とを備え、前記発光制御手段は、前記単位露光中に、前記発光動作を実行させる。
【０００８】
また、本発明の第２の側面は、撮像装置であって、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、所定操作によって前記撮像素子への露光の開始および終了を指示可能なバルブ撮影を実行させる撮影制御手段と、被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段とを備え、前記発光制御手段は、前記バルブ撮影における露光中に、前記発光動作を実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得できる可能性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
＜１．第１実施形態＞
［１−１．構成］
図１、図２および図３は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの外観構成を示す図である。ここで、図１は、撮像装置１Ａの正面外観図であり、図２は、撮像装置１Ａの上面外観図であり、図３は、撮像装置１Ａの背面外観図である。
【００１２】
撮像装置１Ａは、デジタルカメラとして構成されており、その前面（図１参照）において撮影レンズ３を有している。
【００１３】
撮影レンズ３は、主として、レンズ群および絞り等によって構成される。レンズ群には、光軸方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。
【００１４】
また、撮像装置１Ａは、その上面（図２参照）において露光開始を指示するためのレリーズボタン（シャッターボタン）１１とフラッシュ（ストロボ）４とモード設定ダイアル５と制御値設定ダイアル６とを備えている。
【００１５】
レリーズボタン１１は、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）とを検出可能な２段階検出ボタンである。レリーズボタン１１が半押しされ半押し状態になると、被写体に関する記録用静止画像（本撮影画像）を取得するための準備動作（例えば、位相差による自動合焦（ＡＦ）制御動作および自動露出（ＡＥ）制御動作等）が行われる。また、レリーズボタン１１がさらに押し込まれて全押し状態になると、本撮影画像の撮影動作（撮像素子（後述）を用いて被写体像に関する露光を行い、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の本撮影動作）が行われる。
【００１６】
フラッシュ４は、被写体に向けて光を発光する発光部として機能する。フラッシュ４の発光タイミング、および発光量（詳細には、発光強度および／または発光時間）は、全体制御部１１０によって制御される。
【００１７】
モード設定ダイアル５は、回転可能な円盤状の部材によって構成され、ユーザ（使用者）は、モード設定ダイアル５を回転させることによって、所望の撮影モードを選択して有効化することができる。
【００１８】
例えば、モード設定ダイアル５を回転させてマニュアルモード（Ｍモード）を選択すると、ユーザはシャッタースピードおよび絞り値の双方を手動で決定することが可能になる。また、マニュアルモードにおいて方向選択キー１７（図３）等を操作することによって、バルブ撮影を行う撮影モード（バルブ撮影モード）を選択することができる。
【００１９】
バルブ撮影では、レリーズボタン１１の操作によって撮像素子Ｃ１０への露光の開始および終了が指示可能となる。より詳細には、バルブ撮影では、レリーズボタン１１を押し続けている（全押し状態を継続している）間、シャッターが開いたままになり、所望の時間露光された画像を取得することができる。
【００２０】
制御値設定ダイアル６は、回転可能な円盤状の部材によって構成され、ユーザは、制御値設定ダイアル６を回転させることによって、各種撮影モードにおける制御値を設定することが可能である。
【００２１】
また、撮像装置１Ａは、その背面（図３参照）において、モニタ１２とファインダ窓１０とメインスイッチ（電源スイッチ）１５とメニューボタン１６と方向選択キー１７とフラッシュ発光ボタン１８とを備えている。
【００２２】
より詳細には、撮像装置１Ａの背面の略中央には、表示部としてのモニタ１２が設けられている。モニタ１２は、例えばカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として構成される。モニタ１２には、撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、メモリカード等の記録デバイス１０５（図４参照）に記録された撮影画像を再生表示したりすることができる。
【００２３】
モニタ１２の上部には、ファインダ窓１０が設けられている。ファインダ窓１０には、被写体像が導かれ、撮影者は、ファインダ窓１０を覗くことによって、被写体像を視認し、構図決めを行うことができる。
【００２４】
モニタ１２の左上部にはメインスイッチ１５が設けられている。メインスイッチ１５は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると、撮像装置１Ａの電源がオフになり、接点を右方の「ＯＮ」位置に設定すると、撮像装置１Ａの電源がオンになる。
【００２５】
モニタ１２の右側には、方向選択キー（カーソルキー）１７およびフラッシュ発光ボタン１８が設けられている。
【００２６】
方向選択キー１７は、上下左右の４方向の押圧操作が検出されるようになっている。なお、方向選択キー１７は、上記４方向の押圧操作とは別に、中央部のプッシュボタン（決定ボタン）１７ａの押圧操作も検出されるようになっている。
【００２７】
フラッシュ発光ボタン１８は、比較的長い露光時間を有する長時間露光撮影（長露光撮影）中に、フラッシュ４の発光を指示するボタンである。例えば、長時間露光撮影に含まれるバルブ撮影中にフラッシュ発光ボタン１８が押下されると、フラッシュ４から被写体に向けて光が照射される。
【００２８】
モニタ１２の左側には、メニューボタン１６が設けられている。メニューボタン１６が押下されるとモニタ１２には、メニュー画面（設定画面）が表示される。ユーザは、メニュー画面上において方向選択キー１７等を用いた選択操作または設定操作（単に「メニュー操作」とも称する）を行うことによって、撮像装置１Ａの詳細動作（例えば、ＡＦモード）の設定、および撮影条件の登録等を行うことができる。
【００２９】
［１−２．機能］
次に、撮像装置１Ａの機能の概要について説明する。図４は、撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、撮像装置１Ａは、撮像部１０１、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）１０２、画像処理部１０３、画像メモリ１０４、着脱可能な記録デバイス１０５、操作部１０６、および全体制御部１１０等を備えている。
【００３１】
操作部１０６は、レリーズボタン１１、モード設定ダイアル５（図１参照）およびフラッシュ発光ボタン１８（図３参照）を含む各種ボタン等によって構成され、ユーザの指示を入力するための入力手段として機能する。操作部１０６に対するユーザの入力操作に応答して、全体制御部１１０等が各種動作を実現する。例えば、レリーズボタン１１の全押し状態が検出されると、本撮影画像の撮影動作が実行される。
【００３２】
撮像部１０１は、撮像素子（ＣＣＤまたはＣＭＯＳ）Ｃ１０等の光学センサを備えて構成されている。撮像素子Ｃ１０では、フォトダイオードを有して構成される複数の画素が水平方向および垂直方向にマトリクス状に２次元配置されている。当該撮像素子Ｃ１０は、露光により撮像面で受光される被写体像を光電変換作用により電気的信号に変換して、被写体像に関する画像信号（画素信号）を生成する。
【００３３】
ＡＦＥ１０２は、撮像素子Ｃ１０に所定の動作を実行させるタイミングパルスを与える。そして、撮像素子Ｃ１０を構成する各画素から出力される信号に所定の信号処理を施して、デジタル信号（「デジタル画素信号」とも称する）に変換し、画像処理部１０３に出力する機能を有している。
【００３４】
画像処理部１０３へ出力されたデジタル信号は、撮像素子Ｃ１０の読み出しに同期して画像メモリ１０４に一旦格納される。画像メモリ１０４への格納は、撮像素子Ｃ１０の読み出しが終了するまで（露光が終了するまで）行われ、露光終了後には、画像メモリ１０４内において撮像データが形成されている。
【００３５】
画像処理部１０３は、画像メモリ１０４に格納された撮像データにアクセスして所定の信号処理を行うもので、信号加算部３１、デモザイク処理部３２、ホワイトバランス（ＷＢ）制御部３３、およびガンマ（γ）補正部３４等を備えて構成されている。
【００３６】
信号加算部３１は、長時間露光撮影において、撮像部１０１で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号（「累積画像信号」とも称する）を更新して生成する。
【００３７】
具体的には、撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、例えば１／２秒間の予め設定された時間（「設定時間」とも称する）ごとに露光が行われて、設定時間ごとに撮像素子Ｃ１０から画像信号が読み出される。そして、信号加算部３１では、設定時間ごとに読み出される画像信号を順次に加算する累積加算処理（単に「加算処理」とも称する）が実行される。当該加算処理によって生成された画像信号（加算画像信号）は、加算画像データとして一旦画像メモリ１０４に記憶され、次の露光が終了すると、再び加算処理に用いられる。
【００３８】
なお、上述のように長時間露光撮影では、設定時間ごとに露光が分割して実行されるので、「設定時間」は「分割露光時間」とも表現され、「設定時間ごとの露光」は「分割露光」または「単位露光」とも表現される。
【００３９】
デモザイク処理部３２は、画像メモリ１０４に格納された撮像データにおいて、画素が有していない色成分を、当該画素に隣接している周辺画素の色情報を用いた補間により取得する。
【００４０】
ホワイトバランス制御部３３は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス(ＷＢ)調整）を行う。具体的には、ホワイトバランス制御部３３は、全体制御部１１０から与えられるＷＢ調整データに基づき、輝度または彩度データ等から撮影被写体において本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比およびＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ、Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。
【００４１】
ガンマ補正部３４は、ＷＢ調整された画像信号の階調特性を補正するものである。具体的には、ガンマ補正部３４は、予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて、画像信号のレベルを色成分毎に非線形変換するとともにオフセット調整を行う。
【００４２】
画像メモリ１０４は、不揮発性メモリによって構成され、撮影モード時には、画像処理部１０３から出力される画像信号を一時的に記憶するとともに、この画像信号に対し全体制御部１１０により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、記録デバイス１０５から読み出された画像信号を一時的に記憶する。
【００４３】
全体制御部１１０は、マイクロコンピュータとして構成され、主にＣＰＵ、ＲＡＭ１１０ＡおよびＲＯＭ１１０Ｂ等を備えている。全体制御部１１０は、ＲＯＭ１１０Ｂ内に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、各種機能を実現する。図４における、露出制御部１１１、撮影制御部１１２、発光制御部１１３、および表示制御部１１４は、全体制御部１１０においてプログラムを実行することによって実現される機能を機能ブロックとして表したものである。
【００４４】
露出制御部１１１は、シャッタースピードと絞り値とを調節する露出制御を行うものである。具体的には、露出制御部１１１は、撮像素子Ｃ１０によって取得される被写体の輝度情報に基づいて、適正露出となるようにシャッタースピードおよび絞り値を設定する。
【００４５】
撮影制御部１１２は、選択された撮影モードにおける各種撮影動作を制御する機能を有している。
【００４６】
例えば、長時間露光撮影において、レリーズボタン１１の全押し状態が検出されると、撮影制御部１１２は、撮像素子Ｃ１０への露光を設定時間間隔で複数回に分けて行うように制御する。すなわち、撮影制御部１１２は、設定時間ごとの単位露光を繰り返して、撮像素子Ｃ１０への露光を実現する。
【００４７】
発光制御部１１３は、フラッシュ４の発光動作を制御する機能を有している。
【００４８】
具体的には、長時間露光撮影中にフラッシュ発光ボタン１８の押下操作が検出されると、発光制御部１１３は、発光指示信号を出力して単位露光中にフラッシュ４を発光させる。また、長時間露光撮影中において、発光制御部１１３は、加算画像信号に基づく加算画像の輝度情報に基づいて発光指示信号を出力し、フラッシュ４を自動的に発光させる。詳細は、後述する。
【００４９】
表示制御部１１４は、モニタ１２などの表示部における表示内容を制御する。例えば、表示制御部１１４は、撮影モードで、画像メモリ１０４に蓄えられた画像信号に基づいて画像表示を行う。
【００５０】
また特に、表示制御部１１４は、長時間露光撮影中、順次更新される加算画像信号に基づく加算画像をモニタ１２に表示させる。これにより、ユーザは、長時間露光撮影中に、露光途中の撮影画像を視認することが可能になる。
【００５１】
［１−３．長時間露光撮影におけるフラッシュの発光動作について］
ここで、長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光動作について詳述する。図５は、長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光制御に関する図である。
【００５２】
撮像装置１Ａでは、長時間露光撮影において、フラッシュ４が手動または自動で発光可能となっている。このように、長時間露光撮影中にフラッシュ４の発光動作が実行されることによれば、後景（背景）および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することが可能になる。
【００５３】
以下では、長時間露光撮影においてフラッシュ４の発光動作が手動で実行される場合、およびフラッシュ４の発光動作が自動的に実行される場合についてそれぞれこの順序で説明する。
【００５４】
●フラッシュ４の発光動作が手動で実行される場合：
撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、ユーザの手動操作によってフラッシュ４の発光動作を実行させることができる。
【００５５】
具体的には、撮像装置１Ａでは、長時間露光撮影においてフラッシュ発光ボタン１８がユーザによって操作（ここでは押下）されると、当該操作に応じてフラッシュ４の発光動作が実行される。
【００５６】
より詳細には、図５に示されるように、長時間露光撮影においてフラッシュ４を発光させるための指示操作が操作部１０６を用いて行われると、発光制御部１１３から発光指示信号が出力される。そして、フラッシュ４は、当該発光指示信号を受けて発光動作を開始する。
【００５７】
このようにフラッシュ４を手動で発光させる場合は、ユーザが発光タイミングを決定することになるが、ユーザは、モニタ１２に表示される加算画像を視認して当該発光タイミングを決定することができる。
【００５８】
例えば、夜景を背景にして人物を撮影するとき等、前景の輝度よりも背景の輝度が高い場合は、前景よりも背景の方が先に露光量が適切となる。すなわち、背景の方が前景よりも比較的輝度が高い場合は、長時間露光撮影で取得される撮影画像では、前景よりも背景の方が早いタイミングで適正露出となる。
【００５９】
このため、ユーザは、モニタ１２の加算画像を視認して、背景は適正露出であるが前景が露出不足であると認識した場合、フラッシュ４の発光指示操作を行い、フラッシュ４を発光させることができる。これによれば、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することができる。
【００６０】
ここで、撮像装置１Ａの長時間露光撮影において手動操作によってフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図６は、フラッシュ４を手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【００６１】
図６に示されるように、バルブ撮影モードが選択されると、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。分割露光時間の設定は、例えば、方向選択キー１７等を用いたユーザ操作によって撮影前に行われる。
【００６２】
ステップＳＰ１２では、レリーズボタン１１が押下されたか否かが検出される。レリーズボタン１１の全押し状態が検出されない場合は、ステップＳＰ１２の処理を繰り返す、いわゆる待機状態となる。一方、レリーズボタン１１の全押し状態が検出された場合は、動作工程は、ステップＳＰ１３に移行される。
【００６３】
ステップＳＰ１３では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたか否かが検出される。フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出された場合は、ステップＳＰ１４に移行され、発光制御部１１３によってフラッシュ４の発光動作が実行される。一方、フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出されなかった場合は、ステップＳＰ１５に移行される。
【００６４】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【００６５】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。具体的には、露光開始からの経過時間が分割露光時間に達したか否か、すなわち分割露光時間分の露光が行われたか否かが判定される。
【００６６】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００６７】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作（例えば、撮像素子Ｃ１０に蓄積された画像信号の廃棄等）が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像が撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【００６８】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合、すなわち全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続して行われる。
【００６９】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【００７０】
ステップＳＰ１８では、撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【００７１】
ステップＳＰ１９では、信号加算部３１によって、画像メモリ１０４に保存されている加算画像信号が読み出され、当該加算画像信号にステップＳＰ１８で読み出された画像信号を加算する累積加算処理が実行される。そして、累積加算処理によって新たに生成された加算画像信号は、画像メモリ１０４に上書きして保存される。
【００７２】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像がモニタ１２に表示される。
【００７３】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００７４】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。なお、分割露光およびこれに伴う累積加算処理は、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されるまで、分割露光時間単位で順次に実行される。
【００７５】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像が撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【００７６】
このように、撮像装置１Ａでは、ユーザは、モニタ１２に表示される加算画像を視認して、フラッシュ発光ボタン１８を操作することにより、長時間露光撮影（バルブ撮影）における露光中にフラッシュ４を発光させることができる。
【００７７】
●フラッシュ４の発光動作が自動的に実行される場合：
撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、背景および前景いずれも適正露出となるように、フラッシュ４を自動的に発光させることができる。図７は、輝度測定領域における平均輝度値の時間変化を示す図である。
【００７８】
具体的には、図５に示されるように、撮像装置１Ａの発光制御部１１３では、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４が機能的に実現され、加算画像ＫＧ内の輝度差に基づいてフラッシュ４の発光動作の実行タイミングが制御される。
【００７９】
輝度算出部１３１は、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧ内の所定領域（「輝度測定領域」とも称する）ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに輝度演算を行う。輝度演算では、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６内の各画素の平均輝度値ＨＥ１〜ＨＥ６が算出される。なお、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６は、加算画像ＫＧにおいて予め設定されていてもよく、ユーザによって設定可能としてもよい。
【００８０】
適正露出判定部１３２では、各輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６が適正露出であるか否かがそれぞれ判定される。適正露出であるか否かの判定は、各輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６の平均輝度値ＨＥ１〜ＨＥ６が、適正露出となる露光量（適正露光量）に対応した適正輝度値ＣＬに到達しているか否かに基づいて行われる。例えば、輝度測定領域ＡＲ１が適正露出であるか否かを判定する場合は、輝度測定領域ＡＲ１の平均輝度値ＨＥ１が、適正輝度値ＣＬに到達しているか否かを判定する。
【００８１】
輝度比較部１３３は、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６のうちいずれかの領域が、適正露出となった際に、適正輝度値ＣＬと、他の各輝度測定領域（「露出不足領域」とも称する）の平均輝度値とを比較する。この輝度比較により、適正露出となった領域（「適正露出領域」とも称する）の平均輝度値（ここでは、適正輝度値ＣＬに等しい）と各露出不足領域の平均輝度値との輝度差がそれぞれ算出される。
【００８２】
例えば、図７に示されるように、輝度測定領域ＡＲ１の平均輝度値ＨＥ１が積算露光時間ＰＴ１において適正輝度値ＣＬに到達した場合は、露出不足となっている他の輝度測定領域ＡＲ２〜ＡＲ６の平均輝度値ＨＥ２〜ＨＥ６と適正輝度値ＣＬとの輝度差が算出される。具体的には、輝度測定領域ＡＲ２に関しては、積算露光時間ＰＴ１における平均輝度値ＨＥ２と適正輝度値ＣＬとの輝度差ＤＡが算出される。また、輝度測定領域ＡＲ６に関しては、積算露光時間ＰＴ１における平均輝度値ＨＥ６と適正輝度値ＣＬとの輝度差ＤＢが算出される。なお、各露出不足領域における適正輝度値ＣＬとの輝度差は、適正輝度値ＣＬに対する不足輝度値とも称せられる。
【００８３】
発光決定部１３４は、輝度比較部１３３での比較結果（詳細には、各露出不足領域における不足輝度値）に基づいて、フラッシュ４を発光させるか否かを決定する。フラッシュ４の発光決定は、不足輝度値が第１のしきい値より大きく、かつ第２のしきい値よりも小さいか、すなわち第１のしきい値を下限値とし第２のしきい値を上限値とする所定範囲ＷＨ内にあるか否かに基づいて行われる。
【００８４】
各露出不足領域のうち少なくとも１の領域の不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった場合は、発光決定部１３４は、フラッシュ４の発光を決定する。そして、発光制御部１１３から発光指示信号が所定タイミングで出力される。
【００８５】
例えば、輝度測定領域ＡＲ２における不足輝度値ＤＡが所定範囲ＷＨ内であり、輝度測定領域ＡＲ６における不足輝度値ＤＢが所定範囲ＷＨ外であるとする。この場合、輝度測定領域ＡＲ２における不足輝度値ＤＡが所定範囲ＷＨ内であるから、フラッシュ４の発光動作が実行される。
【００８６】
このように、所定範囲ＷＨを設定して不足輝度値が当該所定範囲ＷＨに含まれるか否かを基準にしてフラッシュ４の発光動作を制御することによれば、フラッシュ４の無駄な発光を防止することができる。
【００８７】
具体的には、露出不足領域における不足輝度値が、第１のしきい値よりも小さい場合は、当該露出不足領域は、適正露出には到達していないが適正露出に近い露光量を有しているとみなされ、フラッシュ４の発光は行われない。
【００８８】
また、露出不足領域における不足輝度値が、第２のしきい値よりも大きい場合は、当該露出不足領域には、元来輝度の低い被写体（例えば、黒色の被写体）が存在しているとみなされ、フラッシュ４の発光は行われない。
【００８９】
このように、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内にない場合（第１のしきい値よりも小さい場合、または第２のしきい値よりも大きい場合）は、フラッシュ４を発光させる実益がないと判断され、フラッシュ４の発光動作は実行されない。これにより、フラッシュ４の無駄な発光を防止することができる。
【００９０】
ここで、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影において自動でフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図８は、フラッシュ４を自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【００９１】
図８に示されるように、自動発光のバルブ撮影動作では、ステップＳＰ３１およびステップＳＰ３２の各工程が新たに加えられている点以外は、手動発光のバルブ撮影動作（図６参照）とほぼ同様の工程が実行される。このため、以下では、手動発光のバルブ撮影動作と相違する点を中心に説明する。
【００９２】
具体的には、自動発光のバルブ撮影動作では、まず、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。そして、レリーズボタン１１が押下されると、ステップＳＰ３１に移行される（ステップＳＰ１２）。
【００９３】
ステップＳＰ３１では、後述のステップＳＰ３２においてフラッシュ４の発光が決定されたか否かが判定される。
【００９４】
フラッシュ４の発光が決定されている場合は、ステップＳＰ１４に移行される。ステップＳＰ１４では、発光制御部１１３から発光指示信号が出力され、フラッシュ４の発光動作が実行される。
【００９５】
一方、フラッシュ４の発光が決定されていない場合は、ステップＳＰ１４を経ずにステップＳＰ１５に移行される。
【００９６】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【００９７】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。
【００９８】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、ステップＳＰ１７においてレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００９９】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１００】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続される。
【０１０１】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【０１０２】
ステップＳＰ１８では、分割露光で撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【０１０３】
ステップＳＰ１９では、累積加算処理が実行され加算画像ＫＧが生成される。
【０１０４】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像ＫＧがモニタ１２に表示される。
【０１０５】
ステップＳＰ３２では、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４の協働により、加算画像ＫＧ内の輝度差に基づいてフラッシュ４の発光動作を実行させるか否かが判定される。
【０１０６】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１０７】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ３１に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。
【０１０８】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１０９】
このように、撮像装置１Ａのバルブ撮影では、加算画像ＫＧの輝度情報に基づいてフラッシュ４の発光動作が自動で制御される。
【０１１０】
以上のように、撮像装置１Ａでは、単位露光を繰り返して撮像素子Ｃ１０への露光が実現され、単位露光中にフラッシュ４の発光動作が実行される。これによれば、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することが可能になる。
【０１１１】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１１２】
第２実施形態に係る撮像装置１Ｂでは、フラッシュ４の本発光前に予備発光（「プリ発光」とも称する）が行われ、フラッシュ４の本発光の発光量（本発光量）が決定される。図９は、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光制御に関する図である。
【０１１３】
なお、撮像装置１Ｂは、本発光前にプリ発光を行って本発光量を決定する点以外は、第１実施形態に係る撮像装置１Ａと同様の構成および機能（図１〜図４参照）を有している。このため、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
撮像装置１Ｂのフラッシュ４は、撮影時に被写体を照射する本発光と本発光に先立つプリ発光とを実行する。
【０１１５】
また、図９に示されるように、撮像装置１Ｂの発光制御部１１３では、発光量取得部１３５が機能的にさらに実現される。
【０１１６】
発光量取得部１３５は、輝度算出部１３１との協働により、プリ発光をともなう分割露光で取得された画像（「プリ発光画像」または「予備発光画像」とも称する）ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量を取得する。
【０１１７】
本発光量の取得は、発光量取得部１３５と輝度算出部１３１との協働により、プリ発光画像ＰＧと画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧとを用いて行われる。
【０１１８】
具体的には、まず、輝度算出部１３１によって、プリ発光画像ＰＧにおける輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとに平均輝度値が算出されるとともに、加算画像ＫＧにおける輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに平均輝度値が算出される。
【０１１９】
次に、発光量取得部１３５において、プリ発光画像ＰＧの輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとの平均輝度値が、当該プリ発光画像ＰＧを取得する際の露光時間（分割露光時間）で割り算される。これにより、プリ発光による平均輝度値の上昇率（「発光上昇率」とも称する）が、輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとに算出される。また同様に、加算画像ＫＧにおける輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとの平均輝度値が、当該加算画像ＫＧの取得に要した積算露光時間ＰＴｂで割り算される。これにより、フラッシュ発光なしの通常露光における平均輝度値の上昇率（「通常上昇率」とも称する）が、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに算出される。
【０１２０】
そして、発光量取得部１３５によって、プリ発光画像ＰＧおよび加算画像ＫＧにおいて互いに対応する位置の輝度測定領域ごとに輝度上昇率の比較が行われる。この輝度上昇率の比較により、プリ発光画像ＰＧの輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６のうちプリ発光の影響を受けて輝度が上昇する領域（「輝度上昇領域」とも称する）が特定される。
【０１２１】
そして、発光量取得部１３５において、輝度上昇領域における平均輝度値とプリ発光の発光量とに基づいて、フラッシュ４の本発光量が取得される。
【０１２２】
ここで、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影において手動でフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図１０は、撮像装置１Ｂにおいてフラッシュ４を手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【０１２３】
図１０に示すように、手動発光における撮像装置１Ｂのバルブ撮影動作では、ステップＳＰ５１〜ステップＳＰ５３の工程が新たに加えられている点以外は、撮像装置１Ａのバルブ撮影動作（図６）とほぼ同様の工程が実行される。このため、以下では、撮像装置１Ａにおける手動発光のバルブ撮影動作と相違する点を中心に説明する。
【０１２４】
具体的には、撮像装置１Ｂにおける手動発光のバルブ撮影動作では、まず、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。そして、レリーズボタン１１が押下されると、ステップＳＰ１３に移行される（ステップＳＰ１２）。
【０１２５】
ステップＳＰ１３では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたか否かが検出される。フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出された場合は、ステップＳＰ１４に移行され、発光制御部１１３によってフラッシュ４の発光動作が実行される。
【０１２６】
実行中のバルブ撮影において、フラッシュ発光動作の実行が最初であった場合は、ステップＳＰ１４ではプリ発光が行われ、初回以降のステップＳＰ１４では本発光が行われる。
【０１２７】
一方、ステップＳＰ１３でフラッシュ発光ボタン１８の操作が検出されなかった場合は、ステップＳＰ１５に移行される。
【０１２８】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【０１２９】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。
【０１３０】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、ステップＳＰ１７においてレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１３１】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１３２】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続して行われる。
【０１３３】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【０１３４】
ステップＳＰ１８では、分割露光で撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【０１３５】
次のステップＳＰ５１では、実行されていた分割露光中にプリ発光が実行されたか否かが判定される。プリ発光をともなう分割露光が実行されていた場合は、ステップＳＰ５２に移行される。
【０１３６】
ステップＳＰ５２では、輝度算出部１３１と発光量取得部１３５との協働により、プリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量が取得される。
【０１３７】
ステップＳＰ５３では、全体制御部１１０からの制御信号が出力され、フラッシュ４の発光量が取得された本発光量に設定される。
【０１３８】
ステップＳＰ５３が終了すると、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光が開始される。当該新たな分割露光では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたものとしてステップＳＰ１４に移行され、ステップＳＰ１４においてフラッシュ４の本発光動作が実行される。これにより、新たな分割露光では、本発光をともなった露光が行われる。
【０１３９】
また、ステップＳＰ５１で、分割露光中にプリ発光が実行されていないと判定されると、ステップＳＰ１９に移行される。
【０１４０】
ステップＳＰ１９では、累積加算処理が実行され加算画像ＫＧが生成される。
【０１４１】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像ＫＧがモニタ１２に表示される。
【０１４２】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１４３】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。
【０１４４】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１４５】
また、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、自動でフラッシュ４を発光させることもできる。図１１は、撮像装置１Ｂにおいてフラッシュ４を自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
具体的には、図１１に示されるように、ステップＳＰ３２において、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４の協働により、加算画像ＫＧの輝度情報に基づいてフラッシュ４の発光動作を実行させるか否かが判定される。ステップＳＰ３２で、フラッシュ４の発光動作の実行が決定された場合は、ステップＳＰ２１およびステップＳＰ３１を経た後のステップＳＰ１４においてフラッシュ４のプリ発光が行われる。
【０１４７】
そして、プリ発光をともなう分割露光が実行され、プリ発光画像ＰＧが取得される（ステップＳＰ１５〜ステップＳＰ１８）と、プリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量が取得される（ステップＳＰ５２）。
【０１４８】
次の新たな分割露光では、取得されたフラッシュ４の本発光量に基づいたフラッシュ４の発光動作が実行され（ステップＳＰ１４）、適正露出の加算画像ＫＧが取得されることになる（ステップＳＰ１９）。
【０１４９】
以上のように、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、本発光前にプリ発光が行われ、本発光時の光量の適正値が取得される。これによれば、フラッシュ４の発光量が適正値よりも多いことによる露出過度、およびフラッシュ４の発光量が適正値よりも少ないことによる露出不足を予め防止することが可能になり、適正露出の加算画像ＫＧを取得することができる。
【０１５０】
また、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、プリ発光画像は、信号加算部３１による累積加算処理の対象から除外され、加算画像ＫＧの生成に用いられることなく廃棄される。これによれば、プリ発光による加算画像ＫＧへの影響を防止することができる。
【０１５１】
＜３．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１５２】
例えば、上記各実施形態では、フラッシュ４は、バルブ撮影において複数回の発光（本発光）を実行してもよい。
【０１５３】
具体的には、フラッシュ４を手動で発光させる場合は、ユーザは、フラッシュ発光ボタン１８の操作に応じた発光の後に、フラッシュ発光ボタン１８を再操作することにより、フラッシュ４を再び発光させてもよい。これによれば、ユーザは、フラッシュ４の発光をともなう分割露光終了後に、モニタ１２に表示される加算画像ＫＧを視認して、加算画像ＫＧが露出不足であると判断した場合に、フラッシュ４を再発光させることができる。
【０１５４】
また、フラッシュ４を自動で発光させる場合は、加算画像ＫＧ内の輝度測定領域のうち、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった領域の平均輝度値に応じてフラッシュ４の再発光が決定される。
【０１５５】
より詳細には、加算画像ＫＧ内の輝度測定領域のうち、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった領域は、不適正露出領域として特定される。そして、フラッシュ４の発光をともなう分割露光後に更新された加算画像ＫＧにおいて、不適正露出領域に対応する領域においても、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった場合は、フラッシュ４は自動的に再発光される。すなわち、フラッシュ４の発光による不適正露出領域の平均輝度値の改善度合いに応じて、フラッシュ４の再発光が決定される。
【０１５６】
また、上記第２実施形態では、本発光前にプリ発光を行い、プリ発光をともなう分割露光で取得されたプリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量を取得していたが、これに限定されない。
【０１５７】
具体的には、測距により撮像装置１Ｂから被写体までの距離（撮影距離）を取得し、当該撮影距離に基づいて本発光量を決定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図４】撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】バルブ撮影におけるフラッシュの発光制御に関する図である。
【図６】フラッシュを手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図７】輝度測定領域における平均輝度値の時間変化を示す図である。
【図８】フラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図９】フラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の撮像装置においてフラッシュを手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態の撮像装置においてフラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５９】
１Ａ，１Ｂ 撮像装置
４ フラッシュ
１１ レリーズボタン
１２ モニタ
１８ フラッシュ発光ボタン
３１ 信号加算部
Ｃ１０ 撮像素子
１０６ 操作部
１１０ 全体制御部
１１１ 露出制御部
１１２ 撮影制御部
１１３ 発光制御部
１１４ 表示制御部
１３１ 輝度算出部
１３２ 適正露出判定部
１３３ 輝度比較部
１３４ 発光決定部
１３５ 発光量取得部
ＫＧ 加算画像
ＰＧ プリ発光画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜景または天体等の低輝度の被写体を撮影する場合は、露光（露出）時間の長い長時間露光撮影（「長露光撮影」とも称する）が行われる。このような長露光撮影では、撮影画像の取得に要する時間が長くなるため、所望の画像が取得されたか否かの確認に多大な時間を費やすことになる。
【０００３】
これに対して、長露光撮影において露光を複数回に分けて行い、各露光が終了する度に、撮影画像を表示部で確認可能とする技術が存在する（例えば、特許文献１）。これによれば、露光途中の撮影画像を随時確認することができるので、撮影画像の良否、例えば露出が適正であるか否かの判断を長露光撮影終了まで待つことなく短時間で行うことが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１４０４８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、例えば、夜景を背景にして前景の人物を撮影するとき等、背景と前景とで輝度の異なる被写体を撮影する場合は、背景および前景いずれも適正露出となった画像を取得するのは困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得できる可能性を高めることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の側面は、撮像装置であって、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、単位露光を繰り返して前記撮像素子への露光を実現する撮影制御手段と、被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段とを備え、前記発光制御手段は、前記単位露光中に、前記発光動作を実行させる。
【０００８】
また、本発明の第２の側面は、撮像装置であって、被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、所定操作によって前記撮像素子への露光の開始および終了を指示可能なバルブ撮影を実行させる撮影制御手段と、被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段とを備え、前記発光制御手段は、前記バルブ撮影における露光中に、前記発光動作を実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得できる可能性が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
＜１．第１実施形態＞
［１−１．構成］
図１、図２および図３は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの外観構成を示す図である。ここで、図１は、撮像装置１Ａの正面外観図であり、図２は、撮像装置１Ａの上面外観図であり、図３は、撮像装置１Ａの背面外観図である。
【００１２】
撮像装置１Ａは、デジタルカメラとして構成されており、その前面（図１参照）において撮影レンズ３を有している。
【００１３】
撮影レンズ３は、主として、レンズ群および絞り等によって構成される。レンズ群には、光軸方向に移動することによって焦点位置を変更するフォーカスレンズ等が含まれている。
【００１４】
また、撮像装置１Ａは、その上面（図２参照）において露光開始を指示するためのレリーズボタン（シャッターボタン）１１とフラッシュ（ストロボ）４とモード設定ダイアル５と制御値設定ダイアル６とを備えている。
【００１５】
レリーズボタン１１は、半押し状態（Ｓ１状態）と全押し状態（Ｓ２状態）とを検出可能な２段階検出ボタンである。レリーズボタン１１が半押しされ半押し状態になると、被写体に関する記録用静止画像（本撮影画像）を取得するための準備動作（例えば、位相差による自動合焦（ＡＦ）制御動作および自動露出（ＡＥ）制御動作等）が行われる。また、レリーズボタン１１がさらに押し込まれて全押し状態になると、本撮影画像の撮影動作（撮像素子（後述）を用いて被写体像に関する露光を行い、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の本撮影動作）が行われる。
【００１６】
フラッシュ４は、被写体に向けて光を発光する発光部として機能する。フラッシュ４の発光タイミング、および発光量（詳細には、発光強度および／または発光時間）は、全体制御部１１０によって制御される。
【００１７】
モード設定ダイアル５は、回転可能な円盤状の部材によって構成され、ユーザ（使用者）は、モード設定ダイアル５を回転させることによって、所望の撮影モードを選択して有効化することができる。
【００１８】
例えば、モード設定ダイアル５を回転させてマニュアルモード（Ｍモード）を選択すると、ユーザはシャッタースピードおよび絞り値の双方を手動で決定することが可能になる。また、マニュアルモードにおいて方向選択キー１７（図３）等を操作することによって、バルブ撮影を行う撮影モード（バルブ撮影モード）を選択することができる。
【００１９】
バルブ撮影では、レリーズボタン１１の操作によって撮像素子Ｃ１０への露光の開始および終了が指示可能となる。より詳細には、バルブ撮影では、レリーズボタン１１を押し続けている（全押し状態を継続している）間、シャッターが開いたままになり、所望の時間露光された画像を取得することができる。
【００２０】
制御値設定ダイアル６は、回転可能な円盤状の部材によって構成され、ユーザは、制御値設定ダイアル６を回転させることによって、各種撮影モードにおける制御値を設定することが可能である。
【００２１】
また、撮像装置１Ａは、その背面（図３参照）において、モニタ１２とファインダ窓１０とメインスイッチ（電源スイッチ）１５とメニューボタン１６と方向選択キー１７とフラッシュ発光ボタン１８とを備えている。
【００２２】
より詳細には、撮像装置１Ａの背面の略中央には、表示部としてのモニタ１２が設けられている。モニタ１２は、例えばカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として構成される。モニタ１２には、撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、メモリカード等の記録デバイス１０５（図４参照）に記録された撮影画像を再生表示したりすることができる。
【００２３】
モニタ１２の上部には、ファインダ窓１０が設けられている。ファインダ窓１０には、被写体像が導かれ、撮影者は、ファインダ窓１０を覗くことによって、被写体像を視認し、構図決めを行うことができる。
【００２４】
モニタ１２の左上部にはメインスイッチ１５が設けられている。メインスイッチ１５は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると、撮像装置１Ａの電源がオフになり、接点を右方の「ＯＮ」位置に設定すると、撮像装置１Ａの電源がオンになる。
【００２５】
モニタ１２の右側には、方向選択キー（カーソルキー）１７およびフラッシュ発光ボタン１８が設けられている。
【００２６】
方向選択キー１７は、上下左右の４方向の押圧操作が検出されるようになっている。なお、方向選択キー１７は、上記４方向の押圧操作とは別に、中央部のプッシュボタン（決定ボタン）１７ａの押圧操作も検出されるようになっている。
【００２７】
フラッシュ発光ボタン１８は、比較的長い露光時間を有する長時間露光撮影（長露光撮影）中に、フラッシュ４の発光を指示するボタンである。例えば、長時間露光撮影に含まれるバルブ撮影中にフラッシュ発光ボタン１８が押下されると、フラッシュ４から被写体に向けて光が照射される。
【００２８】
モニタ１２の左側には、メニューボタン１６が設けられている。メニューボタン１６が押下されるとモニタ１２には、メニュー画面（設定画面）が表示される。ユーザは、メニュー画面上において方向選択キー１７等を用いた選択操作または設定操作（単に「メニュー操作」とも称する）を行うことによって、撮像装置１Ａの詳細動作（例えば、ＡＦモード）の設定、および撮影条件の登録等を行うことができる。
【００２９】
［１−２．機能］
次に、撮像装置１Ａの機能の概要について説明する。図４は、撮像装置１Ａの機能構成を示すブロック図である。
【００３０】
図４に示すように、撮像装置１Ａは、撮像部１０１、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）１０２、画像処理部１０３、画像メモリ１０４、着脱可能な記録デバイス１０５、操作部１０６、および全体制御部１１０等を備えている。
【００３１】
操作部１０６は、レリーズボタン１１、モード設定ダイアル５（図１参照）およびフラッシュ発光ボタン１８（図３参照）を含む各種ボタン等によって構成され、ユーザの指示を入力するための入力手段として機能する。操作部１０６に対するユーザの入力操作に応答して、全体制御部１１０等が各種動作を実現する。例えば、レリーズボタン１１の全押し状態が検出されると、本撮影画像の撮影動作が実行される。
【００３２】
撮像部１０１は、撮像素子（ＣＣＤまたはＣＭＯＳ）Ｃ１０等の光学センサを備えて構成されている。撮像素子Ｃ１０では、フォトダイオードを有して構成される複数の画素が水平方向および垂直方向にマトリクス状に２次元配置されている。当該撮像素子Ｃ１０は、露光により撮像面で受光される被写体像を光電変換作用により電気的信号に変換して、被写体像に関する画像信号（画素信号）を生成する。
【００３３】
ＡＦＥ１０２は、撮像素子Ｃ１０に所定の動作を実行させるタイミングパルスを与える。そして、撮像素子Ｃ１０を構成する各画素から出力される信号に所定の信号処理を施して、デジタル信号（「デジタル画素信号」とも称する）に変換し、画像処理部１０３に出力する機能を有している。
【００３４】
画像処理部１０３へ出力されたデジタル信号は、撮像素子Ｃ１０の読み出しに同期して画像メモリ１０４に一旦格納される。画像メモリ１０４への格納は、撮像素子Ｃ１０の読み出しが終了するまで（露光が終了するまで）行われ、露光終了後には、画像メモリ１０４内において撮像データが形成されている。
【００３５】
画像処理部１０３は、画像メモリ１０４に格納された撮像データにアクセスして所定の信号処理を行うもので、信号加算部３１、デモザイク処理部３２、ホワイトバランス（ＷＢ）制御部３３、およびガンマ（γ）補正部３４等を備えて構成されている。
【００３６】
信号加算部３１は、長時間露光撮影において、撮像部１０１で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号（「累積画像信号」とも称する）を更新して生成する。
【００３７】
具体的には、撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、例えば１／２秒間の予め設定された時間（「設定時間」とも称する）ごとに露光が行われて、設定時間ごとに撮像素子Ｃ１０から画像信号が読み出される。そして、信号加算部３１では、設定時間ごとに読み出される画像信号を順次に加算する累積加算処理（単に「加算処理」とも称する）が実行される。当該加算処理によって生成された画像信号（加算画像信号）は、加算画像データとして一旦画像メモリ１０４に記憶され、次の露光が終了すると、再び加算処理に用いられる。
【００３８】
なお、上述のように長時間露光撮影では、設定時間ごとに露光が分割して実行されるので、「設定時間」は「分割露光時間」とも表現され、「設定時間ごとの露光」は「分割露光」または「単位露光」とも表現される。
【００３９】
デモザイク処理部３２は、画像メモリ１０４に格納された撮像データにおいて、画素が有していない色成分を、当該画素に隣接している周辺画素の色情報を用いた補間により取得する。
【００４０】
ホワイトバランス制御部３３は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス(ＷＢ)調整）を行う。具体的には、ホワイトバランス制御部３３は、全体制御部１１０から与えられるＷＢ調整データに基づき、輝度または彩度データ等から撮影被写体において本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比およびＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ、Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。
【００４１】
ガンマ補正部３４は、ＷＢ調整された画像信号の階調特性を補正するものである。具体的には、ガンマ補正部３４は、予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて、画像信号のレベルを色成分毎に非線形変換するとともにオフセット調整を行う。
【００４２】
画像メモリ１０４は、不揮発性メモリによって構成され、撮影モード時には、画像処理部１０３から出力される画像信号を一時的に記憶するとともに、この画像信号に対し全体制御部１１０により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、記録デバイス１０５から読み出された画像信号を一時的に記憶する。
【００４３】
全体制御部１１０は、マイクロコンピュータとして構成され、主にＣＰＵ、ＲＡＭ１１０ＡおよびＲＯＭ１１０Ｂ等を備えている。全体制御部１１０は、ＲＯＭ１１０Ｂ内に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをＣＰＵで実行することによって、各種機能を実現する。図４における、露出制御部１１１、撮影制御部１１２、発光制御部１１３、および表示制御部１１４は、全体制御部１１０においてプログラムを実行することによって実現される機能を機能ブロックとして表したものである。
【００４４】
露出制御部１１１は、シャッタースピードと絞り値とを調節する露出制御を行うものである。具体的には、露出制御部１１１は、撮像素子Ｃ１０によって取得される被写体の輝度情報に基づいて、適正露出となるようにシャッタースピードおよび絞り値を設定する。
【００４５】
撮影制御部１１２は、選択された撮影モードにおける各種撮影動作を制御する機能を有している。
【００４６】
例えば、長時間露光撮影において、レリーズボタン１１の全押し状態が検出されると、撮影制御部１１２は、撮像素子Ｃ１０への露光を設定時間間隔で複数回に分けて行うように制御する。すなわち、撮影制御部１１２は、設定時間ごとの単位露光を繰り返して、撮像素子Ｃ１０への露光を実現する。
【００４７】
発光制御部１１３は、フラッシュ４の発光動作を制御する機能を有している。
【００４８】
具体的には、長時間露光撮影中にフラッシュ発光ボタン１８の押下操作が検出されると、発光制御部１１３は、発光指示信号を出力して単位露光中にフラッシュ４を発光させる。また、長時間露光撮影中において、発光制御部１１３は、加算画像信号に基づく加算画像の輝度情報に基づいて発光指示信号を出力し、フラッシュ４を自動的に発光させる。詳細は、後述する。
【００４９】
表示制御部１１４は、モニタ１２などの表示部における表示内容を制御する。例えば、表示制御部１１４は、撮影モードで、画像メモリ１０４に蓄えられた画像信号に基づいて画像表示を行う。
【００５０】
また特に、表示制御部１１４は、長時間露光撮影中、順次更新される加算画像信号に基づく加算画像をモニタ１２に表示させる。これにより、ユーザは、長時間露光撮影中に、露光途中の撮影画像を視認することが可能になる。
【００５１】
［１−３．長時間露光撮影におけるフラッシュの発光動作について］
ここで、長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光動作について詳述する。図５は、長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光制御に関する図である。
【００５２】
撮像装置１Ａでは、長時間露光撮影において、フラッシュ４が手動または自動で発光可能となっている。このように、長時間露光撮影中にフラッシュ４の発光動作が実行されることによれば、後景（背景）および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することが可能になる。
【００５３】
以下では、長時間露光撮影においてフラッシュ４の発光動作が手動で実行される場合、およびフラッシュ４の発光動作が自動的に実行される場合についてそれぞれこの順序で説明する。
【００５４】
●フラッシュ４の発光動作が手動で実行される場合：
撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、ユーザの手動操作によってフラッシュ４の発光動作を実行させることができる。
【００５５】
具体的には、撮像装置１Ａでは、長時間露光撮影においてフラッシュ発光ボタン１８がユーザによって操作（ここでは押下）されると、当該操作に応じてフラッシュ４の発光動作が実行される。
【００５６】
より詳細には、図５に示されるように、長時間露光撮影においてフラッシュ４を発光させるための指示操作が操作部１０６を用いて行われると、発光制御部１１３から発光指示信号が出力される。そして、フラッシュ４は、当該発光指示信号を受けて発光動作を開始する。
【００５７】
このようにフラッシュ４を手動で発光させる場合は、ユーザが発光タイミングを決定することになるが、ユーザは、モニタ１２に表示される加算画像を視認して当該発光タイミングを決定することができる。
【００５８】
例えば、夜景を背景にして人物を撮影するとき等、前景の輝度よりも背景の輝度が高い場合は、前景よりも背景の方が先に露光量が適切となる。すなわち、背景の方が前景よりも比較的輝度が高い場合は、長時間露光撮影で取得される撮影画像では、前景よりも背景の方が早いタイミングで適正露出となる。
【００５９】
このため、ユーザは、モニタ１２の加算画像を視認して、背景は適正露出であるが前景が露出不足であると認識した場合、フラッシュ４の発光指示操作を行い、フラッシュ４を発光させることができる。これによれば、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することができる。
【００６０】
ここで、撮像装置１Ａの長時間露光撮影において手動操作によってフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図６は、フラッシュ４を手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【００６１】
図６に示されるように、バルブ撮影モードが選択されると、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。分割露光時間の設定は、例えば、方向選択キー１７等を用いたユーザ操作によって撮影前に行われる。
【００６２】
ステップＳＰ１２では、レリーズボタン１１が押下されたか否かが検出される。レリーズボタン１１の全押し状態が検出されない場合は、ステップＳＰ１２の処理を繰り返す、いわゆる待機状態となる。一方、レリーズボタン１１の全押し状態が検出された場合は、動作工程は、ステップＳＰ１３に移行される。
【００６３】
ステップＳＰ１３では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたか否かが検出される。フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出された場合は、ステップＳＰ１４に移行され、発光制御部１１３によってフラッシュ４の発光動作が実行される。一方、フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出されなかった場合は、ステップＳＰ１５に移行される。
【００６４】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【００６５】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。具体的には、露光開始からの経過時間が分割露光時間に達したか否か、すなわち分割露光時間分の露光が行われたか否かが判定される。
【００６６】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００６７】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作（例えば、撮像素子Ｃ１０に蓄積された画像信号の廃棄等）が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像が撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【００６８】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合、すなわち全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続して行われる。
【００６９】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【００７０】
ステップＳＰ１８では、撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【００７１】
ステップＳＰ１９では、信号加算部３１によって、画像メモリ１０４に保存されている加算画像信号が読み出され、当該加算画像信号にステップＳＰ１８で読み出された画像信号を加算する累積加算処理が実行される。そして、累積加算処理によって新たに生成された加算画像信号は、画像メモリ１０４に上書きして保存される。
【００７２】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像がモニタ１２に表示される。
【００７３】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００７４】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。なお、分割露光およびこれに伴う累積加算処理は、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されるまで、分割露光時間単位で順次に実行される。
【００７５】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像が撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【００７６】
このように、撮像装置１Ａでは、ユーザは、モニタ１２に表示される加算画像を視認して、フラッシュ発光ボタン１８を操作することにより、長時間露光撮影（バルブ撮影）における露光中にフラッシュ４を発光させることができる。
【００７７】
●フラッシュ４の発光動作が自動的に実行される場合：
撮像装置１Ａの長時間露光撮影では、背景および前景いずれも適正露出となるように、フラッシュ４を自動的に発光させることができる。図７は、輝度測定領域における平均輝度値の時間変化を示す図である。
【００７８】
具体的には、図５に示されるように、撮像装置１Ａの発光制御部１１３では、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４が機能的に実現され、加算画像ＫＧ内の輝度差に基づいてフラッシュ４の発光動作の実行タイミングが制御される。
【００７９】
輝度算出部１３１は、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧ内の所定領域（「輝度測定領域」とも称する）ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに輝度演算を行う。輝度演算では、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６内の各画素の平均輝度値ＨＥ１〜ＨＥ６が算出される。なお、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６は、加算画像ＫＧにおいて予め設定されていてもよく、ユーザによって設定可能としてもよい。
【００８０】
適正露出判定部１３２では、各輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６が適正露出であるか否かがそれぞれ判定される。適正露出であるか否かの判定は、各輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６の平均輝度値ＨＥ１〜ＨＥ６が、適正露出となる露光量（適正露光量）に対応した適正輝度値ＣＬに到達しているか否かに基づいて行われる。例えば、輝度測定領域ＡＲ１が適正露出であるか否かを判定する場合は、輝度測定領域ＡＲ１の平均輝度値ＨＥ１が、適正輝度値ＣＬに到達しているか否かを判定する。
【００８１】
輝度比較部１３３は、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６のうちいずれかの領域が、適正露出となった際に、適正輝度値ＣＬと、他の各輝度測定領域（「露出不足領域」とも称する）の平均輝度値とを比較する。この輝度比較により、適正露出となった領域（「適正露出領域」とも称する）の平均輝度値（ここでは、適正輝度値ＣＬに等しい）と各露出不足領域の平均輝度値との輝度差がそれぞれ算出される。
【００８２】
例えば、図７に示されるように、輝度測定領域ＡＲ１の平均輝度値ＨＥ１が積算露光時間ＰＴ１において適正輝度値ＣＬに到達した場合は、露出不足となっている他の輝度測定領域ＡＲ２〜ＡＲ６の平均輝度値ＨＥ２〜ＨＥ６と適正輝度値ＣＬとの輝度差が算出される。具体的には、輝度測定領域ＡＲ２に関しては、積算露光時間ＰＴ１における平均輝度値ＨＥ２と適正輝度値ＣＬとの輝度差ＤＡが算出される。また、輝度測定領域ＡＲ６に関しては、積算露光時間ＰＴ１における平均輝度値ＨＥ６と適正輝度値ＣＬとの輝度差ＤＢが算出される。なお、各露出不足領域における適正輝度値ＣＬとの輝度差は、適正輝度値ＣＬに対する不足輝度値とも称せられる。
【００８３】
発光決定部１３４は、輝度比較部１３３での比較結果（詳細には、各露出不足領域における不足輝度値）に基づいて、フラッシュ４を発光させるか否かを決定する。フラッシュ４の発光決定は、不足輝度値が第１のしきい値より大きく、かつ第２のしきい値よりも小さいか、すなわち第１のしきい値を下限値とし第２のしきい値を上限値とする所定範囲ＷＨ内にあるか否かに基づいて行われる。
【００８４】
各露出不足領域のうち少なくとも１の領域の不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった場合は、発光決定部１３４は、フラッシュ４の発光を決定する。そして、発光制御部１１３から発光指示信号が所定タイミングで出力される。
【００８５】
例えば、輝度測定領域ＡＲ２における不足輝度値ＤＡが所定範囲ＷＨ内であり、輝度測定領域ＡＲ６における不足輝度値ＤＢが所定範囲ＷＨ外であるとする。この場合、輝度測定領域ＡＲ２における不足輝度値ＤＡが所定範囲ＷＨ内であるから、フラッシュ４の発光動作が実行される。
【００８６】
このように、所定範囲ＷＨを設定して不足輝度値が当該所定範囲ＷＨに含まれるか否かを基準にしてフラッシュ４の発光動作を制御することによれば、フラッシュ４の無駄な発光を防止することができる。
【００８７】
具体的には、露出不足領域における不足輝度値が、第１のしきい値よりも小さい場合は、当該露出不足領域は、適正露出には到達していないが適正露出に近い露光量を有しているとみなされ、フラッシュ４の発光は行われない。
【００８８】
また、露出不足領域における不足輝度値が、第２のしきい値よりも大きい場合は、当該露出不足領域には、元来輝度の低い被写体（例えば、黒色の被写体）が存在しているとみなされ、フラッシュ４の発光は行われない。
【００８９】
このように、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内にない場合（第１のしきい値よりも小さい場合、または第２のしきい値よりも大きい場合）は、フラッシュ４を発光させる実益がないと判断され、フラッシュ４の発光動作は実行されない。これにより、フラッシュ４の無駄な発光を防止することができる。
【００９０】
ここで、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影において自動でフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図８は、フラッシュ４を自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【００９１】
図８に示されるように、自動発光のバルブ撮影動作では、ステップＳＰ３１およびステップＳＰ３２の各工程が新たに加えられている点以外は、手動発光のバルブ撮影動作（図６参照）とほぼ同様の工程が実行される。このため、以下では、手動発光のバルブ撮影動作と相違する点を中心に説明する。
【００９２】
具体的には、自動発光のバルブ撮影動作では、まず、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。そして、レリーズボタン１１が押下されると、ステップＳＰ３１に移行される（ステップＳＰ１２）。
【００９３】
ステップＳＰ３１では、後述のステップＳＰ３２においてフラッシュ４の発光が決定されたか否かが判定される。
【００９４】
フラッシュ４の発光が決定されている場合は、ステップＳＰ１４に移行される。ステップＳＰ１４では、発光制御部１１３から発光指示信号が出力され、フラッシュ４の発光動作が実行される。
【００９５】
一方、フラッシュ４の発光が決定されていない場合は、ステップＳＰ１４を経ずにステップＳＰ１５に移行される。
【００９６】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【００９７】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。
【００９８】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、ステップＳＰ１７においてレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【００９９】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１００】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続される。
【０１０１】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【０１０２】
ステップＳＰ１８では、分割露光で撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【０１０３】
ステップＳＰ１９では、累積加算処理が実行され加算画像ＫＧが生成される。
【０１０４】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像ＫＧがモニタ１２に表示される。
【０１０５】
ステップＳＰ３２では、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４の協働により、加算画像ＫＧ内の輝度差に基づいてフラッシュ４の発光動作を実行させるか否かが判定される。
【０１０６】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１０７】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ３１に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。
【０１０８】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１０９】
このように、撮像装置１Ａのバルブ撮影では、加算画像ＫＧの輝度情報に基づいてフラッシュ４の発光動作が自動で制御される。
【０１１０】
以上のように、撮像装置１Ａでは、単位露光を繰り返して撮像素子Ｃ１０への露光が実現され、単位露光中にフラッシュ４の発光動作が実行される。これによれば、長時間露光の撮影において、背景および前景いずれも適正露出となった撮影画像を取得することが可能になる。
【０１１１】
＜２．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【０１１２】
第２実施形態に係る撮像装置１Ｂでは、フラッシュ４の本発光前に予備発光（「プリ発光」とも称する）が行われ、フラッシュ４の本発光の発光量（本発光量）が決定される。図９は、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影におけるフラッシュ４の発光制御に関する図である。
【０１１３】
なお、撮像装置１Ｂは、本発光前にプリ発光を行って本発光量を決定する点以外は、第１実施形態に係る撮像装置１Ａと同様の構成および機能（図１〜図４参照）を有している。このため、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。
【０１１４】
撮像装置１Ｂのフラッシュ４は、撮影時に被写体を照射する本発光と本発光に先立つプリ発光とを実行する。
【０１１５】
また、図９に示されるように、撮像装置１Ｂの発光制御部１１３では、発光量取得部１３５が機能的にさらに実現される。
【０１１６】
発光量取得部１３５は、輝度算出部１３１との協働により、プリ発光をともなう分割露光で取得された画像（「プリ発光画像」または「予備発光画像」とも称する）ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量を取得する。
【０１１７】
本発光量の取得は、発光量取得部１３５と輝度算出部１３１との協働により、プリ発光画像ＰＧと画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧとを用いて行われる。
【０１１８】
具体的には、まず、輝度算出部１３１によって、プリ発光画像ＰＧにおける輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとに平均輝度値が算出されるとともに、加算画像ＫＧにおける輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに平均輝度値が算出される。
【０１１９】
次に、発光量取得部１３５において、プリ発光画像ＰＧの輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとの平均輝度値が、当該プリ発光画像ＰＧを取得する際の露光時間（分割露光時間）で割り算される。これにより、プリ発光による平均輝度値の上昇率（「発光上昇率」とも称する）が、輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６ごとに算出される。また同様に、加算画像ＫＧにおける輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとの平均輝度値が、当該加算画像ＫＧの取得に要した積算露光時間ＰＴｂで割り算される。これにより、フラッシュ発光なしの通常露光における平均輝度値の上昇率（「通常上昇率」とも称する）が、輝度測定領域ＡＲ１〜ＡＲ６ごとに算出される。
【０１２０】
そして、発光量取得部１３５によって、プリ発光画像ＰＧおよび加算画像ＫＧにおいて互いに対応する位置の輝度測定領域ごとに輝度上昇率の比較が行われる。この輝度上昇率の比較により、プリ発光画像ＰＧの輝度測定領域ＡＲ１１〜ＡＲ１６のうちプリ発光の影響を受けて輝度が上昇する領域（「輝度上昇領域」とも称する）が特定される。
【０１２１】
そして、発光量取得部１３５において、輝度上昇領域における平均輝度値とプリ発光の発光量とに基づいて、フラッシュ４の本発光量が取得される。
【０１２２】
ここで、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影において手動でフラッシュ４を発光させる場合の動作について、バルブ撮影動作を例にして説明する。図１０は、撮像装置１Ｂにおいてフラッシュ４を手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【０１２３】
図１０に示すように、手動発光における撮像装置１Ｂのバルブ撮影動作では、ステップＳＰ５１〜ステップＳＰ５３の工程が新たに加えられている点以外は、撮像装置１Ａのバルブ撮影動作（図６）とほぼ同様の工程が実行される。このため、以下では、撮像装置１Ａにおける手動発光のバルブ撮影動作と相違する点を中心に説明する。
【０１２４】
具体的には、撮像装置１Ｂにおける手動発光のバルブ撮影動作では、まず、ステップＳＰ１１において、分割露光時間の設定が行われる。そして、レリーズボタン１１が押下されると、ステップＳＰ１３に移行される（ステップＳＰ１２）。
【０１２５】
ステップＳＰ１３では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたか否かが検出される。フラッシュ発光ボタン１８の操作が検出された場合は、ステップＳＰ１４に移行され、発光制御部１１３によってフラッシュ４の発光動作が実行される。
【０１２６】
実行中のバルブ撮影において、フラッシュ発光動作の実行が最初であった場合は、ステップＳＰ１４ではプリ発光が行われ、初回以降のステップＳＰ１４では本発光が行われる。
【０１２７】
一方、ステップＳＰ１３でフラッシュ発光ボタン１８の操作が検出されなかった場合は、ステップＳＰ１５に移行される。
【０１２８】
ステップＳＰ１５では、撮像素子Ｃ１０への被写体像の露光が行われる。
【０１２９】
ステップＳＰ１６では、分割露光の終了判定が行われる。
【０１３０】
分割露光時間分の露光が行われていない場合は、ステップＳＰ１７に移行され、ステップＳＰ１７においてレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１３１】
レリーズボタン１１の全押し状態が解除された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１３２】
一方、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されなかった場合は、ステップＳＰ１６に移行され、１回分の分割露光が引き続き継続して行われる。
【０１３３】
ステップＳＰ１６で、分割露光時間分の露光が行われたと判定された場合は、１回分の分割露光が終了され、ステップＳＰ１８に移行される。
【０１３４】
ステップＳＰ１８では、分割露光で撮像素子Ｃ１０によって取得された画像信号が読み出される。
【０１３５】
次のステップＳＰ５１では、実行されていた分割露光中にプリ発光が実行されたか否かが判定される。プリ発光をともなう分割露光が実行されていた場合は、ステップＳＰ５２に移行される。
【０１３６】
ステップＳＰ５２では、輝度算出部１３１と発光量取得部１３５との協働により、プリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量が取得される。
【０１３７】
ステップＳＰ５３では、全体制御部１１０からの制御信号が出力され、フラッシュ４の発光量が取得された本発光量に設定される。
【０１３８】
ステップＳＰ５３が終了すると、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光が開始される。当該新たな分割露光では、フラッシュ発光ボタン１８が操作されたものとしてステップＳＰ１４に移行され、ステップＳＰ１４においてフラッシュ４の本発光動作が実行される。これにより、新たな分割露光では、本発光をともなった露光が行われる。
【０１３９】
また、ステップＳＰ５１で、分割露光中にプリ発光が実行されていないと判定されると、ステップＳＰ１９に移行される。
【０１４０】
ステップＳＰ１９では、累積加算処理が実行され加算画像ＫＧが生成される。
【０１４１】
ステップＳＰ２０では、表示制御部１１４によって露光途中の加算画像ＫＧがモニタ１２に表示される。
【０１４２】
ステップＳＰ２１では、ステップＳＰ１７と同様に、レリーズボタン１１の全押し状態が解除されたか否かが判定される。
【０１４３】
レリーズボタン１１の全押し状態が継続されている場合は、ステップＳＰ１３に移行され、新たな分割露光および累積加算処理が実行される。
【０１４４】
一方、ステップＳＰ２１でレリーズボタン１１の全押し状態が解除されたと判定された場合は、ステップＳＰ２２に移行され、バルブ撮影の終了動作が実行される。そして、次のステップＳＰ２３では、画像メモリ１０４に記憶されている加算画像ＫＧが撮影画像として記録デバイス１０５に保存される。
【０１４５】
また、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、自動でフラッシュ４を発光させることもできる。図１１は、撮像装置１Ｂにおいてフラッシュ４を自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【０１４６】
具体的には、図１１に示されるように、ステップＳＰ３２において、輝度算出部１３１、適正露出判定部１３２、輝度比較部１３３、および発光決定部１３４の協働により、加算画像ＫＧの輝度情報に基づいてフラッシュ４の発光動作を実行させるか否かが判定される。ステップＳＰ３２で、フラッシュ４の発光動作の実行が決定された場合は、ステップＳＰ２１およびステップＳＰ３１を経た後のステップＳＰ１４においてフラッシュ４のプリ発光が行われる。
【０１４７】
そして、プリ発光をともなう分割露光が実行され、プリ発光画像ＰＧが取得される（ステップＳＰ１５〜ステップＳＰ１８）と、プリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量が取得される（ステップＳＰ５２）。
【０１４８】
次の新たな分割露光では、取得されたフラッシュ４の本発光量に基づいたフラッシュ４の発光動作が実行され（ステップＳＰ１４）、適正露出の加算画像ＫＧが取得されることになる（ステップＳＰ１９）。
【０１４９】
以上のように、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、本発光前にプリ発光が行われ、本発光時の光量の適正値が取得される。これによれば、フラッシュ４の発光量が適正値よりも多いことによる露出過度、およびフラッシュ４の発光量が適正値よりも少ないことによる露出不足を予め防止することが可能になり、適正露出の加算画像ＫＧを取得することができる。
【０１５０】
また、撮像装置１Ｂの長時間露光撮影では、プリ発光画像は、信号加算部３１による累積加算処理の対象から除外され、加算画像ＫＧの生成に用いられることなく廃棄される。これによれば、プリ発光による加算画像ＫＧへの影響を防止することができる。
【０１５１】
＜３．変形例＞
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
【０１５２】
例えば、上記各実施形態では、フラッシュ４は、バルブ撮影において複数回の発光（本発光）を実行してもよい。
【０１５３】
具体的には、フラッシュ４を手動で発光させる場合は、ユーザは、フラッシュ発光ボタン１８の操作に応じた発光の後に、フラッシュ発光ボタン１８を再操作することにより、フラッシュ４を再び発光させてもよい。これによれば、ユーザは、フラッシュ４の発光をともなう分割露光終了後に、モニタ１２に表示される加算画像ＫＧを視認して、加算画像ＫＧが露出不足であると判断した場合に、フラッシュ４を再発光させることができる。
【０１５４】
また、フラッシュ４を自動で発光させる場合は、加算画像ＫＧ内の輝度測定領域のうち、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった領域の平均輝度値に応じてフラッシュ４の再発光が決定される。
【０１５５】
より詳細には、加算画像ＫＧ内の輝度測定領域のうち、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった領域は、不適正露出領域として特定される。そして、フラッシュ４の発光をともなう分割露光後に更新された加算画像ＫＧにおいて、不適正露出領域に対応する領域においても、不足輝度値が所定範囲ＷＨ内であった場合は、フラッシュ４は自動的に再発光される。すなわち、フラッシュ４の発光による不適正露出領域の平均輝度値の改善度合いに応じて、フラッシュ４の再発光が決定される。
【０１５６】
また、上記第２実施形態では、本発光前にプリ発光を行い、プリ発光をともなう分割露光で取得されたプリ発光画像ＰＧに基づいてフラッシュ４の本発光量を取得していたが、これに限定されない。
【０１５７】
具体的には、測距により撮像装置１Ｂから被写体までの距離（撮影距離）を取得し、当該撮影距離に基づいて本発光量を決定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す図である。
【図４】撮像装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】バルブ撮影におけるフラッシュの発光制御に関する図である。
【図６】フラッシュを手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図７】輝度測定領域における平均輝度値の時間変化を示す図である。
【図８】フラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図９】フラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態の撮像装置においてフラッシュを手動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態の撮像装置においてフラッシュを自動で発光させるバルブ撮影動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５９】
１Ａ，１Ｂ 撮像装置
４ フラッシュ
１１ レリーズボタン
１２ モニタ
１８ フラッシュ発光ボタン
３１ 信号加算部
Ｃ１０ 撮像素子
１０６ 操作部
１１０ 全体制御部
１１１ 露出制御部
１１２ 撮影制御部
１１３ 発光制御部
１１４ 表示制御部
１３１ 輝度算出部
１３２ 適正露出判定部
１３３ 輝度比較部
１３４ 発光決定部
１３５ 発光量取得部
ＫＧ 加算画像
ＰＧ プリ発光画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、
単位露光を繰り返して前記撮像素子への露光を実現する撮影制御手段と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段と、
を備え、
前記発光制御手段は、前記単位露光中に、前記発光動作を実行させる撮像装置。
【請求項２】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段、
をさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記加算画像信号に基づく加算画像内の輝度差に基づいて、前記発光動作の実行タイミングを制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、
前記加算画像内の所定領域ごとに輝度を算出する輝度算出手段と、
前記所定領域間で輝度を比較する輝度比較手段と、
前記輝度比較手段での比較結果に基づいて前記発光動作を実行させるか否かを決定する決定手段と、
を有する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段と、
前記加算画像信号に基づく加算画像を、表示部に順次に表示させる表示制御手段と、
ユーザによる前記発光動作の実行指示を入力するための入力手段と、
をさらに備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記発光制御手段は、前記発光手段に対して、本発光と当該本発光前の予備発光とを行わせ、前記予備発光をともなう単位露光で取得された画像信号に基づいて、前記本発光の発光量を決定する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段、
をさらに備え、
前記加算手段は、
前記予備発光をともなう単位露光で取得された画像信号を前記加算画像信号の生成に用いない請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、
所定操作によって前記撮像素子への露光の開始および終了を指示可能なバルブ撮影を実行させる撮影制御手段と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段と、
を備え、
前記発光制御手段は、前記バルブ撮影における露光中に、前記発光動作を実行させる撮像装置。
【請求項８】
単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する工程と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を、前記単位露光中に実行させる工程と、
を備える撮像装置の制御方法。
【請求項９】
撮像装置に内蔵されたコンピュータに、
単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する工程と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を、前記単位露光中に実行させる工程と、
を実行させるプログラム。
【請求項１】
被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、
単位露光を繰り返して前記撮像素子への露光を実現する撮影制御手段と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段と、
を備え、
前記発光制御手段は、前記単位露光中に、前記発光動作を実行させる撮像装置。
【請求項２】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段、
をさらに備え、
前記発光制御手段は、
前記加算画像信号に基づく加算画像内の輝度差に基づいて、前記発光動作の実行タイミングを制御する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記発光制御手段は、
前記加算画像内の所定領域ごとに輝度を算出する輝度算出手段と、
前記所定領域間で輝度を比較する輝度比較手段と、
前記輝度比較手段での比較結果に基づいて前記発光動作を実行させるか否かを決定する決定手段と、
を有する請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段と、
前記加算画像信号に基づく加算画像を、表示部に順次に表示させる表示制御手段と、
ユーザによる前記発光動作の実行指示を入力するための入力手段と、
をさらに備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記発光制御手段は、前記発光手段に対して、本発光と当該本発光前の予備発光とを行わせ、前記予備発光をともなう単位露光で取得された画像信号に基づいて、前記本発光の発光量を決定する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記単位露光で取得される画像信号を順次に加算し、加算画像信号を生成する加算手段、
をさらに備え、
前記加算手段は、
前記予備発光をともなう単位露光で取得された画像信号を前記加算画像信号の生成に用いない請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
被写体像に関する画像信号を生成する撮像素子と、
所定操作によって前記撮像素子への露光の開始および終了を指示可能なバルブ撮影を実行させる撮影制御手段と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を制御する発光制御手段と、
を備え、
前記発光制御手段は、前記バルブ撮影における露光中に、前記発光動作を実行させる撮像装置。
【請求項８】
単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する工程と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を、前記単位露光中に実行させる工程と、
を備える撮像装置の制御方法。
【請求項９】
撮像装置に内蔵されたコンピュータに、
単位露光を繰り返して撮像素子への露光を実現する工程と、
被写体に向けて発光する発光手段の発光動作を、前記単位露光中に実行させる工程と、
を実行させるプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−９３６９９（Ｐ２０１０−９３６９９Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３８７１（Ｐ２００８−２６３８７１）
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１０日（２００８．１０．１０）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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