撮影装置
【課題】色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる撮影装置を提供する。
【解決手段】デジタルカメラには、顔抽出部７４，色温度検出部７６及びＬＥＤを光源とするストロボ装置８６が設けられている。シャッタボタンを半押し操作すると、顔抽出部７４は、メモリ６０に格納されたスルー画の画像データを読み出し、この画像から被写体の顔の抽出処理を行う。ＣＰＵ６４は、顔領域と各分割領域の輝度値からシーン判別を行い、例えば逆光シーンに対応する露光パターンに従って顔近辺領域を設定する。シャッタボタン１８を全押し操作すると、ＣＰＵ６４はＬＥＤ制御回路８７にストロボ発光のコマンドを送り、顔近辺領域に対応するＬＥＤのみが発光され、通常の撮影では黒く潰れてしまう被写体の顔及びそのやや下方部がストロボ光で適正に照明される。
【解決手段】デジタルカメラには、顔抽出部７４，色温度検出部７６及びＬＥＤを光源とするストロボ装置８６が設けられている。シャッタボタンを半押し操作すると、顔抽出部７４は、メモリ６０に格納されたスルー画の画像データを読み出し、この画像から被写体の顔の抽出処理を行う。ＣＰＵ６４は、顔領域と各分割領域の輝度値からシーン判別を行い、例えば逆光シーンに対応する露光パターンに従って顔近辺領域を設定する。シャッタボタン１８を全押し操作すると、ＣＰＵ６４はＬＥＤ制御回路８７にストロボ発光のコマンドを送り、顔近辺領域に対応するＬＥＤのみが発光され、通常の撮影では黒く潰れてしまう被写体の顔及びそのやや下方部がストロボ光で適正に照明される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ装置のストロボ光源として発光ダイオードを用いたデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影装置としては、フイルムカメラ（銀塩フイルムを用いる旧来のカメラ）やデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等が周知である。これらの撮影装置の多くは、輝度が低い撮影条件下でも被写体を照明して綺麗に撮影できるようにストロボ装置を備えている。
【０００３】
従来のストロボ装置はストロボ光源としてキセノン（Ｘｅ）管を用いてきたが、最近では、ノイズが少なく小型化が容易、かつローコストであるところから、発光ダイオード（以下ＬＥＤという）を用いたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。
【０００４】
特許文献１には、ストロボ光源としてＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤを用い、被写界の色温度に応じてＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤの発光量の比を制御するストロボ装置及びこれを用いたデジタルカメラが開示されている。また、特許文献２には、照射角の比較的狭い白色ＬＥＤを複数個用い、分割測光による測光領域毎の測光結果と基準輝度情報との比較による判定結果に基づいて、前記ＬＥＤを選択的に発光させることにより、撮影範囲全体にわたってバランスのよい明るさで撮影できるカメラが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１６４８１号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８６８６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、ストロボ撮影においては種々のトラブルが知られている。例えば、薄暗い室内等でストロボ撮影を行うと、ストロボ光が眩しくて被写体が目をつぶってしまう。また、中心に明るいものがあると、オートストロボの機能により、ストロボ光の発光時間が極端に短くなって、肝心な被写体の顔の部分が暗く写る。また、タングステンライトによる照明等で演出されたシーンでストロボ光を当てて撮影すると、そのようなシーンの雰囲気が壊れてしまう。
【０００６】
本発明は、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる撮影装置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】
本発明の撮影装置は、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果に基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更する制御部とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、被写体を分割測光する測光部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果と測光部の測光結果とに基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更する制御部とを設けたことを特徴とする。また、前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔の範囲であることを特徴とする。また、前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔を除く範囲であることを特徴とする。
【０００９】
また、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、被写体環境の色温度を検知する色温度検知部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果と色温度検知部の検知結果とに基づいてストロボ装置を制御し、複数の照射範囲にそれぞれ異なる色温度のストロボ光を照射する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御部は、前記被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することを特徴とする。また、前記制御部は、前記被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮影装置によれば、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果に基づいて発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。
【００１２】
また、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果と被写体を分割測光する測光部からの測光結果とに基づいて、発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。また、ストロボ光の照射範囲は、被写体の顔の範囲としてもよく、また被写体の顔を除く範囲としてもよい。
【００１３】
また、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果と被写体環境の色温度を検知する色温度検知部の検知結果とに基づいて、発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。
【００１４】
また、被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することが好ましい。また、被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明が適用された撮影装置としてのデジタルカメラを示す図１において、デジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダ窓１４、ストロボ発光部１６が設けられ、カメラ上面には、シャッタボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、左手側のカメラ側面には、メモリカード２２を装着するためのカードスロット２３が設けられている。このカードスロット２３は、防塵用の蓋２４によって開閉自在に閉じられる。
【００１６】
撮影レンズ１２はズームレンズであり、この後方にＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤという）２７（図５参照）が配置されている。シャッタボタン１８は２段階式に構成され、シャッタボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態で、後述する顔抽出，色温度検出，シーン判別等が行われるとともに、ＡＦ及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。
【００１７】
電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。
【００１８】
デジタルカメラ１０の背面側の外観を示す図２において、デジタルカメラ１０の背面には、ファインダ２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２２から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。
【００１９】
ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、これを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーミングを行い、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーミングを行う。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。
【００２０】
メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。
【００２１】
撮影者は、ファインダ２８又は液晶モニタ３０に映し出されるリアルタイム画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッタボタン１８を押し下げて撮影を行う。
【００２２】
ストロボ発光部１６は、図３に示すように、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂがマトリクス状に多数配設されたＬＥＤ群４５から構成されている。そして、二点鎖線で囲んだ範囲４６内の隣接する６個（２個ずつのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ）が、図４に示すように、撮影画面Ｐ０を仮想的にマトリクス状に分割した矩形状をした１個の分割照射領域Ｐ１に照射する。
【００２３】
前記分割照射領域Ｐ１は矩形状をしているが、６個のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂが同時にフル発光した場合の実際の照射範囲Ｐ２は矩形状ではなく、前記分割照射領域Ｐ１の４辺をはみ出したほぼ楕円形になる。しかしながら、はみ出した部分の光量は小さいので、撮影上問題にならない。また、６個のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂの全部を同じ光量で同時に発光した場合には、そのストロボ光は白色になる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に発光する個数を変更したり、発光光量を変更することにより、ストロボ光の色温度を変えることができる。
【００２４】
デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図５において、撮影レンズ１２は、固定レンズ５０、変倍レンズ５１ａ、補正レンズ５１ｂ及びフォーカスレンズ５２の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。
【００２５】
変倍レンズ５１ａと補正レンズ５１ｂは、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、焦点距離を変更する。なお、説明の便宜上、変倍レンズ５１ａと補正レンズ５１ｂから成る変倍光学系を「ズームレンズ５１」と呼ぶ。
【００２６】
撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５３により光量が調節された後、ＣＣＤ２７に入射する。ＣＣＤ２７には、その光電面上に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の微小なマイクロカラーフィルタがマトリクス状に配列され、その背後にそれぞれＭＯＳダイオード（ＭＯＳキャパシタ）が配置されている。
【００２７】
各ＭＯＳダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じたＲＧＢ各色の輝度情報を有する電圧信号（画像信号）として順次読み出される。なお、ＣＣＤ２７は、シャッタゲートパルスのタイミングによって各ＭＯＳダイオードの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００２８】
ＣＣＤ２７から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。
【００２９】
アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、メモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。
【００３０】
前記ＣＰＵ６４は、デジタルカメラ１０全体の各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源スイッチ２０、シャッタボタン１８、ズームスイッチ３２等から構成される操作部６５から受入する入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、ストロボ制御、液晶モニタ３０における表示制御、ＡＦ制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００３１】
メモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して画像信号処理部６８に送られる。画像信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００３２】
画像信号処理部６８に入力された画像データは、輝度・色差信号生成回路により輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ６０に格納される。
【００３３】
ＣＰＵ６４は、メモリ６０に格納された１画面分の画像Ｓ０をマトリクス状に分割し、各分割領域Ｓ１（図６参照）毎の輝度信号の積算値（輝度値）をそれぞれ求める。この分割領域Ｓ１毎の輝度値は、シーン判別やシャッタ速度，絞り値の決定に用いられる。なお、前記１画面分の画像Ｓ０の分割方法は、前記撮影画面Ｐ０の分割方法と同じであり、分割領域Ｓ１と分割照射領域Ｐ１とは一対一に対応している。
【００３４】
また、前記メモリ６０には、輝度や色温度の組み合わせによってシーン判別を行う多数のシーンパターンと、各シーンパターンに対応して最適な露光を行う露光パターン（ストロボ光の配光パターンも含む）が記憶されている。
【００３５】
撮影画像を表示出力する場合、メモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、前記画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。
【００３６】
ＣＣＤ２７から出力される画像信号によって表示用メモリ７０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ２７を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダ２８によって撮影画角を確認することができる。
【００３７】
シャッタボタン１８の半押し操作により、メモリ６０からスルー画の画像データが読み出され、顔抽出部７４に取り込まれる。この顔抽出部７４は、画像データから被写体の両眼を抽出することによって被写体の顔を抽出する。
【００３８】
被写体の両眼を抽出する際には、図６に示すように、前記分割領域Ｓ１に含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各色信号の信号レベルから、皮膚と推定される肌色の画素を多く含む斜線部で示す分割領域Ｓ１が選び出される。さらに、肌色の画素を多く含む領域から眼部の白色の画素と瞳と推定される色の画素を有する領域を選び出す処理が行われる。選び出された領域から、画像上における被写体７５の両眼の位置座標が求められ、両眼の位置座標の中点を代表点として顔の位置が求められる。
【００３９】
顔抽出部７４は、抽出された被写体７５の両眼の位置座標から、その周囲の肌色の画素を多く含む斜線で示す領域を顔領域Ａ１（破線で矩形状に囲んだ領域）と見なす。例えば、図６に示す逆光シーンでは、顔領域Ａ１よりも下方に広い顔近辺領域Ａ２（二点鎖線で矩形状に囲んだ領域）を設定し（図７参照）、これをストロボ照射の対象領域とする。なお、本実施形態では、顔領域Ａ１は分割領域Ｓ１の４個分の面積、顔近辺領域Ａ２は分割領域Ｓ１の６個分の面積を有する。
【００４０】
また、バス６６を介して色温度検出部７６が接続されている。この色温度検出部７６は、メモリ６０に記憶された１画面分の画像Ｓ０のＲ、Ｇ、Ｂ信号から、前記分割領域Ｓ１毎にＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を求める。そして、分割領域Ｓ１毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均積算値に基づいてデーライト（晴れ）、日陰−曇り、蛍光灯、タングステン電球等の光源種すなわち色温度の判別を行う。
【００４１】
この色温度の判別は、前記分割領域Ｓ１ごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値の比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇを求め、続いて横軸をＲ／Ｇ、縦軸をＢ／Ｇとするグラフ上で、各色温度に対応する色分布の範囲を示す検出枠を設定する。そして、前記求めた各分割領域Ｓ１ごとの比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇに基づいて前記検出枠に入るエリアの個数を求め、被写体７５の輝度レベル及び検出枠に入る分割領域Ｓ１の個数に基づいて色温度を判別する。
【００４２】
撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部８０を制御してズームレンズ５１をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に移動させる。ズーム駆動部８０は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によってズームレンズ５１が駆動される。ズームレンズ５１の位置（ズーム位置）は、ズーム位置センサ８１によって検出され、この検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４３】
同様に、フォーカス駆動部８２は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によってフォーカスレンズ５２が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ５２の位置（フォーカス位置）は、フォーカス位置センサ８３によって検出され、このセンサ８３の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４４】
電源スイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッタボタン１８が押し下げられると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ装置８６のＬＥＤ制御回路８７にコマンドを送り、ストロボ発光部１６のＬＥＤ群４５を駆動してストロボ光を発光する。
【００４５】
ＬＥＤ制御回路８７には、電源電池の電圧を昇圧する電圧アップコンバータ，この昇圧された電圧により充電されるコンデンサ等が設けられており、ＣＰＵ６４からのコマンドによって、ＬＥＤ群４５のうち選択されたＬＥＤに、コンデンサから高圧の電流が所定時間流され、ＬＥＤが発光する。
【００４６】
シャッタボタン１８の全押し操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８８にコマンドを送る。圧縮伸張回路８８は、メモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。
【００４７】
圧縮された画像データは、カードインターフェース８９を介してメモリカード２２に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８８による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２２に記録される。
【００４８】
電源スイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２２から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８８によって伸張処理され、表示用メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。
【００４９】
このように構成されたデジタルカメラ１０を用いて静止画を撮影するには、まず電源スイッチ２０を撮影ＯＮ位置に移動させて静止画撮影モードにセットする。これにより、ＬＥＤ制御回路８７に内蔵されたコンデンサの充電が開始される。撮影レンズ１２を被写体に向けてシャッタボタン１８を半押し操作すると、ＣＰＵ６４は、顔抽出，色温度検出，シーン判別等のシーケンスを実行する。
【００５０】
図８のフローチャートに示すように、顔抽出部７４は、メモリ６０に格納されたスルー画の画像データを読み出し、この画像Ｓ０から被写体７５の顔の抽出処理を行う。顔抽出部７４は、分割領域Ｓ１の中から肌色の画素を多く含む分割領域Ｓ１を選び出してから、この分割領域Ｓ１から被写体７５の両眼が存在する分割領域Ｓ１を選び出し（ｓｔ１）、両眼の位置座標を求め、顔の位置を両眼の中点位置として求める。そして、顔抽出部７４は、顔の位置と肌色の画素を多く含む分割領域Ｓ１とから顔領域Ａ１を特定する（ｓｔ２）。
【００５１】
ＣＰＵ６４は、顔領域Ａ１と各分割領域Ｓ１の輝度値からシーン判別を行う（ｓｔ３）。図６及び図７に示すシーンでは、顔領域Ａ１を除く領域Ａ３に高輝度部（太陽）９１が検出されるから、ＣＰＵ６４は逆光シーンであると判断し、メモリ６０から逆光シーンに対応する露光パターンを読み出す。この露光パターンに従って、ＣＰＵ６４は顔領域Ａ１を下方に広げた顔近辺領域Ａ２を設定する（ｓｔ４）。
【００５２】
シャッタボタン１８を全押し操作すると、ＣＰＵ６４はＬＥＤ制御回路８７にストロボ発光のコマンドを送り、顔近辺領域Ａ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂのみが発光される（ｓｔ５）。この場合、顔近辺領域Ａ２に対応する全てのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂが同時にフル発光し、白色光が顔近辺に照射される。これにより、通常の撮影では黒く潰れてしまう被写体７５の顔及びそのやや下方部がストロボ光で適正に照明されるとともに、周辺領域Ａ３に対応する多数のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは発光されないから、電源電池の無駄な消耗が防止される。
【００５３】
ＣＣＤ２７から出力された画像信号がアナログ信号処理部５６，Ａ／Ｄ変換器５８を経て、画像データとしてメモリ６０に取り込まれ、圧縮伸張回路８８で所定の形式に圧縮された後、カードインターフェース８９を介してメモリカード２２に記録される。
【００５４】
次に、図９及び図１０に示すようなシーンを撮影する場合には、図１１のフローチャートに示すように、シャッタボタン１８の半押し操作により、顔抽出部７４が被写体９２の両眼抽出を行い（ｓｔ１１）、顔領域Ｂ１（破線で矩形状に囲んだ領域）を抽出した後（ｓｔ１２）、ＣＰＵ６４がシーン判別を行う（ｓｔ１３）。顔領域Ｂ１の近くのみに比較的輝度の低い光源であるローソク９４があり、画面周辺の輝度がきわめて低いから、ＣＰＵ６４は、キャンドルライトシーンであると判断し、これに対応する露光パターンをメモリ６０から読み出す。なお、本実施形態では、顔領域Ｂ１は分割領域Ｓ１の６個分の面積を有する。
【００５５】
キャンドルライトシーンでは、画面周辺が暗いため、被写体９２の瞳孔は開いた状態になっており、大光量のストロボ光を発光すると、被写体９２の目に悪影響を与えるおそれがあるとともに、瞳が赤く写る赤目現象が発生する。このため、シャッタボタン１８が全押し操作されると、前記顔領域Ｂ１よりも広く設定した顔近辺領域Ｂ２（二点鎖線で矩形状に囲んだ領域）（ｓｔ１４）の平均輝度値が所定の閾値よりも高い（明るい）場合には（ｓｔ１５）、顔近辺領域Ｂ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは発光されずに、顔近辺領域Ｂ２よりも外側の周辺領域Ｂ３に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂのみが発光する（ｓｔ１６）。
【００５６】
この時の発光光量は、周辺領域Ｂ３にいる友人９６等の様子が明瞭に分かるように、周辺領域Ｂ３の輝度値が前記閾値よりも高くなるような光量とする（強発光）。なお、前記閾値は、その場の雰囲気を壊さずに被写体９２の顔が分かる程度の輝度値である。また、本実施形態では、顔近辺領域Ｂ２は分割領域Ｓ１の２４個分の面積を有する。
【００５７】
顔近辺領域Ｂ２の平均輝度値が前記閾値よりも低い（暗い）場合には（ｓｔ１５）、顔近辺領域Ｂ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは顔近辺領域Ｂ２の平均輝度値が前記閾値と同じになるような光量で発光する（弱発光）と同時に、周辺領域Ｂ３に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは周辺領域Ｂ３の輝度値が前記閾値よりも高くなるような光量で発光する（強発光）（ｓｔ１７）。
【００５８】
次に、図１２及び図１３に示すようなシーンを撮影する場合には、図１４のフローチャートに示すように、シャッタボタン１８の半押し操作により、顔抽出部７４が被写体９８の両眼抽出を行い（ｓｔ２１）、顔領域Ｃ１（破線で矩形状に囲んだ領域）を抽出した後（ｓｔ２２）、ＣＰＵ６４がシーン判別を行う（ｓｔ２３）。被写体９８の上方に複数個の点光源（タングステン電球９９）があり、画像Ｓ０全体の輝度は低めであるところから、ＣＰＵ６４はタングステン電球又はボール型蛍光灯で照明された屋内又は夜の屋外であると判断する。
【００５９】
この後、ＣＰＵ６４は、色温度検出部７６が分割領域Ｓ１毎に行った色温度検知の結果に基づいて、顔領域Ｃ１の色温度測定（ｓｔ２４）と、顔領域Ｃ１を除く周辺領域Ｃ２の色温度測定（ｓｔ２５）とを行う。これにより、ＣＰＵ６４は、顔領域Ｃ１及び周辺領域Ｃ２は、ともにタングステンライトによって赤っぽく（アンバーに）照明されていると判定する。
【００６０】
シャッタボタン１８の全押し操作により、被写体９８の顔が正常な肌色に補正されるように、顔領域Ｃ１に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇは弱く（小さな光量で）発光されるか発光されず、ＬＥＤ４５Ｂは強く（大きな光量で）発光される。また、これと同時に、周辺領域Ｃ２は色合いは変えずにやや明るく写るように、周辺領域Ｃ２に対応するＬＥＤ４５Ｒは強く（大きな光量で）発光され、ＬＥＤ４５Ｇ，４５Ｂは弱く発光されるか発光されない（ｓｔ２６）。なお、ＬＥＤを弱く発光するか発光しないかの判断は、領域Ｃ１，Ｃ２の各輝度値と所定の閾値との比較によって決定される。
【００６１】
これにより、全体の雰囲気を壊すことなく、被写体９８の顔を正常な色で写すことができる。また、被写体全体にストロボ光を当てているため、手ブレを防止できる。なお、被写体の平均輝度値が所定の閾値よりも高い（比較的明るい）場合には、顔領域Ｃ１の色温度を補正するためのストロボ発光のみが行われ、周辺領域Ｃ２へのストロボ発光は行われない。
【００６２】
以上説明した実施形態では、ストロボ光の発光光量，発光領域，発光色温度等の設定はデジタルカメラが自動で行ったが、撮影の度毎にユーザが自分で判断してマニュアルで設定を行ってもよい。また、上記実施形態では、その場の雰囲気を壊さないようなストロボ発光を行ったが、意図的に被写体環境の色温度とは異なる色温度でストロボ発光を行って、異なった雰囲気を演出するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、ストロボ光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば小型ランプやＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの自発光型の半導体素子を用いてもよく、また液晶パネルを複数個に分割して用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの外観を正面側から示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの外観を背面側から示す斜視図である。
【図３】ストロボ発光部を構成するＬＥＤ群を示す説明図である。
【図４】撮影画面をマトリクス状に分割した分割領域と実際に照射されるストロボ光の照射範囲とを示す説明図である。
【図５】デジタルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】逆光シーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図７】逆光シーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図８】逆光シーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】キャンドルライトシーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１０】キャンドルライトシーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１１】キャンドルライトシーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図１２】タングステン照明下のシーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１３】タングステン照明下のシーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１４】タングステン照明下のシーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０ デジタルカメラ
１６ ストロボ発光部
４５ ＬＥＤ群
４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ ＬＥＤ
６４ ＣＰＵ
７４ 顔抽出部
７５，９２，９８ 被写体
７６ 色温度検出部
８６ ストロボ装置
８７ ＬＥＤ制御回路
９６ 友人
９９ タングステン電球
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１ 顔領域
Ａ２，Ｂ２ 顔近辺領域
Ａ３，Ｂ３，Ｃ２ 周辺領域
Ｐ１ 分割照射領域
Ｓ１ 分割領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストロボ装置のストロボ光源として発光ダイオードを用いたデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等の撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影装置としては、フイルムカメラ（銀塩フイルムを用いる旧来のカメラ）やデジタルカメラやカメラ付き携帯電話等が周知である。これらの撮影装置の多くは、輝度が低い撮影条件下でも被写体を照明して綺麗に撮影できるようにストロボ装置を備えている。
【０００３】
従来のストロボ装置はストロボ光源としてキセノン（Ｘｅ）管を用いてきたが、最近では、ノイズが少なく小型化が容易、かつローコストであるところから、発光ダイオード（以下ＬＥＤという）を用いたものが提案されている（例えば特許文献１，２）。
【０００４】
特許文献１には、ストロボ光源としてＲ，Ｇ，ＢのＬＥＤを用い、被写界の色温度に応じてＲ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤの発光量の比を制御するストロボ装置及びこれを用いたデジタルカメラが開示されている。また、特許文献２には、照射角の比較的狭い白色ＬＥＤを複数個用い、分割測光による測光領域毎の測光結果と基準輝度情報との比較による判定結果に基づいて、前記ＬＥＤを選択的に発光させることにより、撮影範囲全体にわたってバランスのよい明るさで撮影できるカメラが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１１６４８１号公報
【特許文献２】特開２００２−１４８６８６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、ストロボ撮影においては種々のトラブルが知られている。例えば、薄暗い室内等でストロボ撮影を行うと、ストロボ光が眩しくて被写体が目をつぶってしまう。また、中心に明るいものがあると、オートストロボの機能により、ストロボ光の発光時間が極端に短くなって、肝心な被写体の顔の部分が暗く写る。また、タングステンライトによる照明等で演出されたシーンでストロボ光を当てて撮影すると、そのようなシーンの雰囲気が壊れてしまう。
【０００６】
本発明は、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる撮影装置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】
本発明の撮影装置は、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果に基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更する制御部とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
また、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、被写体を分割測光する測光部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果と測光部の測光結果とに基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更する制御部とを設けたことを特徴とする。また、前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔の範囲であることを特徴とする。また、前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔を除く範囲であることを特徴とする。
【０００９】
また、被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、被写体環境の色温度を検知する色温度検知部と、ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、前記顔検出部の検出結果と色温度検知部の検知結果とに基づいてストロボ装置を制御し、複数の照射範囲にそれぞれ異なる色温度のストロボ光を照射する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御部は、前記被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することを特徴とする。また、前記制御部は、前記被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮影装置によれば、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果に基づいて発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。
【００１２】
また、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果と被写体を分割測光する測光部からの測光結果とに基づいて、発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。また、ストロボ光の照射範囲は、被写体の顔の範囲としてもよく、また被写体の顔を除く範囲としてもよい。
【００１３】
また、被写体を撮像して生成された画像から被写体の顔の位置と大きさを検出し、この検出結果と被写体環境の色温度を検知する色温度検知部の検知結果とに基づいて、発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更するので、被写体にとって眩し過ぎず色や明るさのバランスが良好なストロボ撮影を行うことができる。
【００１４】
また、被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することが好ましい。また、被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明が適用された撮影装置としてのデジタルカメラを示す図１において、デジタルカメラ１０の前面には、撮影レンズ１２、ファインダ窓１４、ストロボ発光部１６が設けられ、カメラ上面には、シャッタボタン１８及び電源スイッチ２０が配設されている。また、左手側のカメラ側面には、メモリカード２２を装着するためのカードスロット２３が設けられている。このカードスロット２３は、防塵用の蓋２４によって開閉自在に閉じられる。
【００１６】
撮影レンズ１２はズームレンズであり、この後方にＣＣＤイメージセンサ（以下ＣＣＤという）２７（図５参照）が配置されている。シャッタボタン１８は２段階式に構成され、シャッタボタン１８を軽く押して止める「半押し」の状態で、後述する顔抽出，色温度検出，シーン判別等が行われるとともに、ＡＦ及び自動露出制御（ＡＥ）が作動してＡＦとＡＥをロックし、「半押し」から更に押し込む「全押し」の状態で撮影が実行される。
【００１７】
電源スイッチ２０は、モード切換スイッチと兼用されており、電源ＯＦＦとなる「ＯＦＦ位置」、静止画撮影モードで電源ＯＮとなる「撮影ＯＮ位置」、及び再生モードで電源ＯＮとなる「再生ＯＮ位置」の３ポジションを切り換えることができる。
【００１８】
デジタルカメラ１０の背面側の外観を示す図２において、デジタルカメラ１０の背面には、ファインダ２８、液晶モニタ３０、ズームスイッチ３２、多機能の十字ボタン３４、ＡＥロックボタン３６、メニューキー３８、実行キー４０及びキャンセルキー４２が設けられている。液晶モニタ３０は、撮影時に画角確認用の電子ファインダとして使用できるとともに、撮影した画像のプレビュー画やメモリカード２２から読み出した再生画像等を表示可能な表示手段である。また、十字ボタン３４を使用したメニューの選択や各メニューにおける各種項目の設定なども液晶モニタ３０の表示画面を用いて行われる。
【００１９】
ズームスイッチ３２は、上下方向に操作可能なレバースイッチで構成され、これを上方向に操作することで望遠（TELE）方向にズーミングを行い、下方向に操作することで広角（WIDE）方向にズーミングを行う。十字ボタン３４は、上下左右のいずれかの縁部を押圧することによって、対応する４方向（上、下、左、右）の指示を入力できるようにしたもので、メニュー画面における各種設定項目の選択や設定内容の変更を指示する操作ボタンとして使用されるとともに、電子ズームの倍率調整や再生コマの送り／戻しを指示する手段として用いられる。
【００２０】
メニューキー３８は、各モードの通常画面からメニュー画面へ遷移させる時に使用される。実行キー４０は、選択内容の確定、処理の実行（確認）指示の時などに使用される。キャンセルキー４２は、メニューから選んだ項目の取消（キャンセル）や一つ前の操作状態に戻る時などに使用される。
【００２１】
撮影者は、ファインダ２８又は液晶モニタ３０に映し出されるリアルタイム画像（スルー画）を確認しながら、ズームスイッチ３２を操作して画角を決定し、シャッタボタン１８を押し下げて撮影を行う。
【００２２】
ストロボ発光部１６は、図３に示すように、Ｒ、Ｇ、ＢのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂがマトリクス状に多数配設されたＬＥＤ群４５から構成されている。そして、二点鎖線で囲んだ範囲４６内の隣接する６個（２個ずつのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ）が、図４に示すように、撮影画面Ｐ０を仮想的にマトリクス状に分割した矩形状をした１個の分割照射領域Ｐ１に照射する。
【００２３】
前記分割照射領域Ｐ１は矩形状をしているが、６個のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂが同時にフル発光した場合の実際の照射範囲Ｐ２は矩形状ではなく、前記分割照射領域Ｐ１の４辺をはみ出したほぼ楕円形になる。しかしながら、はみ出した部分の光量は小さいので、撮影上問題にならない。また、６個のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂの全部を同じ光量で同時に発光した場合には、そのストロボ光は白色になる。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色毎に発光する個数を変更したり、発光光量を変更することにより、ストロボ光の色温度を変えることができる。
【００２４】
デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図５において、撮影レンズ１２は、固定レンズ５０、変倍レンズ５１ａ、補正レンズ５１ｂ及びフォーカスレンズ５２の４群型インナーフォーカス式ズームレンズで構成されている。
【００２５】
変倍レンズ５１ａと補正レンズ５１ｂは、図示せぬカム機構によって両者の位置関係が規制されながら光軸に沿って移動し、焦点距離を変更する。なお、説明の便宜上、変倍レンズ５１ａと補正レンズ５１ｂから成る変倍光学系を「ズームレンズ５１」と呼ぶ。
【００２６】
撮影レンズ１２を通過した光は、絞り５３により光量が調節された後、ＣＣＤ２７に入射する。ＣＣＤ２７には、その光電面上に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の微小なマイクロカラーフィルタがマトリクス状に配列され、その背後にそれぞれＭＯＳダイオード（ＭＯＳキャパシタ）が配置されている。
【００２７】
各ＭＯＳダイオードに蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ５４から与えられるパルスに基づいて信号電荷に応じたＲＧＢ各色の輝度情報を有する電圧信号（画像信号）として順次読み出される。なお、ＣＣＤ２７は、シャッタゲートパルスのタイミングによって各ＭＯＳダイオードの電荷蓄積時間（シャッタスピード）を制御する、いわゆる電子シャッタ機能を有している。
【００２８】
ＣＣＤ２７から出力された画像信号は、アナログ処理部５６に送られる。アナログ処理部５６は、サンプリングホールド回路、色分離回路、ゲイン調整回路等の信号処理回路を含み、このアナログ処理部５６において、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）処理並びにＲ，Ｇ，Ｂの各色信号に色分離処理され、各色信号の信号レベルの調整（プリホワイトバランス処理）が行われる。
【００２９】
アナログ処理部５６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換器５８によりデジタル信号に変換された後、メモリ６０に格納される。タイミングジェネレータ（ＴＧ）６２は、ＣＰＵ６４の指令に従ってＣＣＤドライバ５４、アナログ処理部５６及びＡ／Ｄ変換器５８に対してタイミング信号を与えており、このタイミング信号によって各回路の同期がとられている。
【００３０】
前記ＣＰＵ６４は、デジタルカメラ１０全体の各回路を統括制御する制御部である。ＣＰＵ６４は、電源スイッチ２０、シャッタボタン１８、ズームスイッチ３２等から構成される操作部６５から受入する入力信号に基づき、対応する回路の動作を制御するとともに、ストロボ制御、液晶モニタ３０における表示制御、ＡＦ制御及び自動露出（ＡＥ）制御等を行う。
【００３１】
メモリ６０に格納されたデータは、バス６６を介して画像信号処理部６８に送られる。画像信号処理部６８は、輝度・色差信号生成回路、ガンマ補正回路、シャープネス補正回路、コントラスト補正回路、ホワイトバランス補正回路等を含むデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）で構成された画像処理手段であり、ＣＰＵ６４からのコマンドに従って画像信号を処理する。
【００３２】
画像信号処理部６８に入力された画像データは、輝度・色差信号生成回路により輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃr,Ｃb 信号）に変換されるとともに、ガンマ補正等の所定の処理が施された後、メモリ６０に格納される。
【００３３】
ＣＰＵ６４は、メモリ６０に格納された１画面分の画像Ｓ０をマトリクス状に分割し、各分割領域Ｓ１（図６参照）毎の輝度信号の積算値（輝度値）をそれぞれ求める。この分割領域Ｓ１毎の輝度値は、シーン判別やシャッタ速度，絞り値の決定に用いられる。なお、前記１画面分の画像Ｓ０の分割方法は、前記撮影画面Ｐ０の分割方法と同じであり、分割領域Ｓ１と分割照射領域Ｐ１とは一対一に対応している。
【００３４】
また、前記メモリ６０には、輝度や色温度の組み合わせによってシーン判別を行う多数のシーンパターンと、各シーンパターンに対応して最適な露光を行う露光パターン（ストロボ光の配光パターンも含む）が記憶されている。
【００３５】
撮影画像を表示出力する場合、メモリ６０から画像データが読み出され、表示用メモリ７０に転送される。表示用メモリ７０に記憶されたデータは、表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換された後、Ｄ／Ａ変換器７２を介して液晶モニタ（ＬＣＤ）３０に出力される。こうして、前記画像データの画像内容が液晶モニタ３０の画面上に表示される。
【００３６】
ＣＣＤ２７から出力される画像信号によって表示用メモリ７０内の画像データが定期的に書き換えられ、その画像データから生成される映像信号が液晶モニタ３０に供給されることにより、ＣＣＤ２７を介して入力する画像がリアルタイムに液晶モニタ３０に表示される。撮影者は、液晶モニタ３０に映し出される画像（スルー画）、或いは光学式のファインダ２８によって撮影画角を確認することができる。
【００３７】
シャッタボタン１８の半押し操作により、メモリ６０からスルー画の画像データが読み出され、顔抽出部７４に取り込まれる。この顔抽出部７４は、画像データから被写体の両眼を抽出することによって被写体の顔を抽出する。
【００３８】
被写体の両眼を抽出する際には、図６に示すように、前記分割領域Ｓ１に含まれるＲ，Ｇ，Ｂの各色信号の信号レベルから、皮膚と推定される肌色の画素を多く含む斜線部で示す分割領域Ｓ１が選び出される。さらに、肌色の画素を多く含む領域から眼部の白色の画素と瞳と推定される色の画素を有する領域を選び出す処理が行われる。選び出された領域から、画像上における被写体７５の両眼の位置座標が求められ、両眼の位置座標の中点を代表点として顔の位置が求められる。
【００３９】
顔抽出部７４は、抽出された被写体７５の両眼の位置座標から、その周囲の肌色の画素を多く含む斜線で示す領域を顔領域Ａ１（破線で矩形状に囲んだ領域）と見なす。例えば、図６に示す逆光シーンでは、顔領域Ａ１よりも下方に広い顔近辺領域Ａ２（二点鎖線で矩形状に囲んだ領域）を設定し（図７参照）、これをストロボ照射の対象領域とする。なお、本実施形態では、顔領域Ａ１は分割領域Ｓ１の４個分の面積、顔近辺領域Ａ２は分割領域Ｓ１の６個分の面積を有する。
【００４０】
また、バス６６を介して色温度検出部７６が接続されている。この色温度検出部７６は、メモリ６０に記憶された１画面分の画像Ｓ０のＲ、Ｇ、Ｂ信号から、前記分割領域Ｓ１毎にＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値を求める。そして、分割領域Ｓ１毎のＲ、Ｇ、Ｂ信号の平均積算値に基づいてデーライト（晴れ）、日陰−曇り、蛍光灯、タングステン電球等の光源種すなわち色温度の判別を行う。
【００４１】
この色温度の判別は、前記分割領域Ｓ１ごとにＲ、Ｇ、Ｂ信号の色別の平均積算値の比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇを求め、続いて横軸をＲ／Ｇ、縦軸をＢ／Ｇとするグラフ上で、各色温度に対応する色分布の範囲を示す検出枠を設定する。そして、前記求めた各分割領域Ｓ１ごとの比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇに基づいて前記検出枠に入るエリアの個数を求め、被写体７５の輝度レベル及び検出枠に入る分割領域Ｓ１の個数に基づいて色温度を判別する。
【００４２】
撮影者がズームスイッチ３２を操作すると、その指示信号がＣＰＵ６４に入力され、ＣＰＵ６４はズームスイッチ３２からの信号に基づいてズーム駆動部８０を制御してズームレンズ５１をテレ（TELE）方向又はワイド（WIDE）方向に移動させる。ズーム駆動部８０は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によってズームレンズ５１が駆動される。ズームレンズ５１の位置（ズーム位置）は、ズーム位置センサ８１によって検出され、この検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４３】
同様に、フォーカス駆動部８２は図示せぬモータを含み、このモータの駆動力によってフォーカスレンズ５２が光軸に沿って前後動する。フォーカスレンズ５２の位置（フォーカス位置）は、フォーカス位置センサ８３によって検出され、このセンサ８３の検出信号はＣＰＵ６４に入力される。
【００４４】
電源スイッチ２０によって静止画撮影モードが設定され、シャッタボタン１８が押し下げられると、撮影開始指示（レリーズＯＮ）信号が発せられる。ＣＰＵ６４は、レリーズＯＮ信号を検知して記録用の撮像動作を実行する。また、ＣＰＵ６４は必要に応じてストロボ装置８６のＬＥＤ制御回路８７にコマンドを送り、ストロボ発光部１６のＬＥＤ群４５を駆動してストロボ光を発光する。
【００４５】
ＬＥＤ制御回路８７には、電源電池の電圧を昇圧する電圧アップコンバータ，この昇圧された電圧により充電されるコンデンサ等が設けられており、ＣＰＵ６４からのコマンドによって、ＬＥＤ群４５のうち選択されたＬＥＤに、コンデンサから高圧の電流が所定時間流され、ＬＥＤが発光する。
【００４６】
シャッタボタン１８の全押し操作に応動して、記録用の画像データの取り込みが開始される。画像データを圧縮記録するモードが選択されている場合、ＣＰＵ６４は圧縮伸張回路８８にコマンドを送る。圧縮伸張回路８８は、メモリ６０に取り込まれた画像データをＪＰＥＧその他の所定の形式に従って圧縮する。
【００４７】
圧縮された画像データは、カードインターフェース８９を介してメモリカード２２に記録される。非圧縮の画像データを記録するモード（非圧縮モード）が選択されている場合には、圧縮伸張回路８８による圧縮処理は省略され、非圧縮のまま画像データがメモリカード２２に記録される。
【００４８】
電源スイッチ２０によって再生モードが設定されると、メモリカード２２から画像ファイルが読み出される。読み出された画像データは、必要に応じて圧縮伸張回路８８によって伸張処理され、表示用メモリ７０を介して液晶モニタ３０に出力される。
【００４９】
このように構成されたデジタルカメラ１０を用いて静止画を撮影するには、まず電源スイッチ２０を撮影ＯＮ位置に移動させて静止画撮影モードにセットする。これにより、ＬＥＤ制御回路８７に内蔵されたコンデンサの充電が開始される。撮影レンズ１２を被写体に向けてシャッタボタン１８を半押し操作すると、ＣＰＵ６４は、顔抽出，色温度検出，シーン判別等のシーケンスを実行する。
【００５０】
図８のフローチャートに示すように、顔抽出部７４は、メモリ６０に格納されたスルー画の画像データを読み出し、この画像Ｓ０から被写体７５の顔の抽出処理を行う。顔抽出部７４は、分割領域Ｓ１の中から肌色の画素を多く含む分割領域Ｓ１を選び出してから、この分割領域Ｓ１から被写体７５の両眼が存在する分割領域Ｓ１を選び出し（ｓｔ１）、両眼の位置座標を求め、顔の位置を両眼の中点位置として求める。そして、顔抽出部７４は、顔の位置と肌色の画素を多く含む分割領域Ｓ１とから顔領域Ａ１を特定する（ｓｔ２）。
【００５１】
ＣＰＵ６４は、顔領域Ａ１と各分割領域Ｓ１の輝度値からシーン判別を行う（ｓｔ３）。図６及び図７に示すシーンでは、顔領域Ａ１を除く領域Ａ３に高輝度部（太陽）９１が検出されるから、ＣＰＵ６４は逆光シーンであると判断し、メモリ６０から逆光シーンに対応する露光パターンを読み出す。この露光パターンに従って、ＣＰＵ６４は顔領域Ａ１を下方に広げた顔近辺領域Ａ２を設定する（ｓｔ４）。
【００５２】
シャッタボタン１８を全押し操作すると、ＣＰＵ６４はＬＥＤ制御回路８７にストロボ発光のコマンドを送り、顔近辺領域Ａ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂのみが発光される（ｓｔ５）。この場合、顔近辺領域Ａ２に対応する全てのＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂが同時にフル発光し、白色光が顔近辺に照射される。これにより、通常の撮影では黒く潰れてしまう被写体７５の顔及びそのやや下方部がストロボ光で適正に照明されるとともに、周辺領域Ａ３に対応する多数のＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは発光されないから、電源電池の無駄な消耗が防止される。
【００５３】
ＣＣＤ２７から出力された画像信号がアナログ信号処理部５６，Ａ／Ｄ変換器５８を経て、画像データとしてメモリ６０に取り込まれ、圧縮伸張回路８８で所定の形式に圧縮された後、カードインターフェース８９を介してメモリカード２２に記録される。
【００５４】
次に、図９及び図１０に示すようなシーンを撮影する場合には、図１１のフローチャートに示すように、シャッタボタン１８の半押し操作により、顔抽出部７４が被写体９２の両眼抽出を行い（ｓｔ１１）、顔領域Ｂ１（破線で矩形状に囲んだ領域）を抽出した後（ｓｔ１２）、ＣＰＵ６４がシーン判別を行う（ｓｔ１３）。顔領域Ｂ１の近くのみに比較的輝度の低い光源であるローソク９４があり、画面周辺の輝度がきわめて低いから、ＣＰＵ６４は、キャンドルライトシーンであると判断し、これに対応する露光パターンをメモリ６０から読み出す。なお、本実施形態では、顔領域Ｂ１は分割領域Ｓ１の６個分の面積を有する。
【００５５】
キャンドルライトシーンでは、画面周辺が暗いため、被写体９２の瞳孔は開いた状態になっており、大光量のストロボ光を発光すると、被写体９２の目に悪影響を与えるおそれがあるとともに、瞳が赤く写る赤目現象が発生する。このため、シャッタボタン１８が全押し操作されると、前記顔領域Ｂ１よりも広く設定した顔近辺領域Ｂ２（二点鎖線で矩形状に囲んだ領域）（ｓｔ１４）の平均輝度値が所定の閾値よりも高い（明るい）場合には（ｓｔ１５）、顔近辺領域Ｂ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは発光されずに、顔近辺領域Ｂ２よりも外側の周辺領域Ｂ３に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂのみが発光する（ｓｔ１６）。
【００５６】
この時の発光光量は、周辺領域Ｂ３にいる友人９６等の様子が明瞭に分かるように、周辺領域Ｂ３の輝度値が前記閾値よりも高くなるような光量とする（強発光）。なお、前記閾値は、その場の雰囲気を壊さずに被写体９２の顔が分かる程度の輝度値である。また、本実施形態では、顔近辺領域Ｂ２は分割領域Ｓ１の２４個分の面積を有する。
【００５７】
顔近辺領域Ｂ２の平均輝度値が前記閾値よりも低い（暗い）場合には（ｓｔ１５）、顔近辺領域Ｂ２に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは顔近辺領域Ｂ２の平均輝度値が前記閾値と同じになるような光量で発光する（弱発光）と同時に、周辺領域Ｂ３に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂは周辺領域Ｂ３の輝度値が前記閾値よりも高くなるような光量で発光する（強発光）（ｓｔ１７）。
【００５８】
次に、図１２及び図１３に示すようなシーンを撮影する場合には、図１４のフローチャートに示すように、シャッタボタン１８の半押し操作により、顔抽出部７４が被写体９８の両眼抽出を行い（ｓｔ２１）、顔領域Ｃ１（破線で矩形状に囲んだ領域）を抽出した後（ｓｔ２２）、ＣＰＵ６４がシーン判別を行う（ｓｔ２３）。被写体９８の上方に複数個の点光源（タングステン電球９９）があり、画像Ｓ０全体の輝度は低めであるところから、ＣＰＵ６４はタングステン電球又はボール型蛍光灯で照明された屋内又は夜の屋外であると判断する。
【００５９】
この後、ＣＰＵ６４は、色温度検出部７６が分割領域Ｓ１毎に行った色温度検知の結果に基づいて、顔領域Ｃ１の色温度測定（ｓｔ２４）と、顔領域Ｃ１を除く周辺領域Ｃ２の色温度測定（ｓｔ２５）とを行う。これにより、ＣＰＵ６４は、顔領域Ｃ１及び周辺領域Ｃ２は、ともにタングステンライトによって赤っぽく（アンバーに）照明されていると判定する。
【００６０】
シャッタボタン１８の全押し操作により、被写体９８の顔が正常な肌色に補正されるように、顔領域Ｃ１に対応するＬＥＤ４５Ｒ、４５Ｇは弱く（小さな光量で）発光されるか発光されず、ＬＥＤ４５Ｂは強く（大きな光量で）発光される。また、これと同時に、周辺領域Ｃ２は色合いは変えずにやや明るく写るように、周辺領域Ｃ２に対応するＬＥＤ４５Ｒは強く（大きな光量で）発光され、ＬＥＤ４５Ｇ，４５Ｂは弱く発光されるか発光されない（ｓｔ２６）。なお、ＬＥＤを弱く発光するか発光しないかの判断は、領域Ｃ１，Ｃ２の各輝度値と所定の閾値との比較によって決定される。
【００６１】
これにより、全体の雰囲気を壊すことなく、被写体９８の顔を正常な色で写すことができる。また、被写体全体にストロボ光を当てているため、手ブレを防止できる。なお、被写体の平均輝度値が所定の閾値よりも高い（比較的明るい）場合には、顔領域Ｃ１の色温度を補正するためのストロボ発光のみが行われ、周辺領域Ｃ２へのストロボ発光は行われない。
【００６２】
以上説明した実施形態では、ストロボ光の発光光量，発光領域，発光色温度等の設定はデジタルカメラが自動で行ったが、撮影の度毎にユーザが自分で判断してマニュアルで設定を行ってもよい。また、上記実施形態では、その場の雰囲気を壊さないようなストロボ発光を行ったが、意図的に被写体環境の色温度とは異なる色温度でストロボ発光を行って、異なった雰囲気を演出するようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、ストロボ光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたが、本発明はこれに限定されることなく、例えば小型ランプやＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などの自発光型の半導体素子を用いてもよく、また液晶パネルを複数個に分割して用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの外観を正面側から示す斜視図である。
【図２】デジタルカメラの外観を背面側から示す斜視図である。
【図３】ストロボ発光部を構成するＬＥＤ群を示す説明図である。
【図４】撮影画面をマトリクス状に分割した分割領域と実際に照射されるストロボ光の照射範囲とを示す説明図である。
【図５】デジタルカメラの電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】逆光シーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図７】逆光シーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図８】逆光シーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図９】キャンドルライトシーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１０】キャンドルライトシーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１１】キャンドルライトシーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【図１２】タングステン照明下のシーンでの顔領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１３】タングステン照明下のシーンでの顔近辺領域を示す撮影画面の説明図である。
【図１４】タングステン照明下のシーンでの撮影シーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１０ デジタルカメラ
１６ ストロボ発光部
４５ ＬＥＤ群
４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ ＬＥＤ
６４ ＣＰＵ
７４ 顔抽出部
７５，９２，９８ 被写体
７６ 色温度検出部
８６ ストロボ装置
８７ ＬＥＤ制御回路
９６ 友人
９９ タングステン電球
Ａ１，Ｂ１，Ｃ１ 顔領域
Ａ２，Ｂ２ 顔近辺領域
Ａ３，Ｂ３，Ｃ２ 周辺領域
Ｐ１ 分割照射領域
Ｓ１ 分割領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果に基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
被写体を分割測光する測光部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果と測光部の測光結果とに基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔を除く範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項５】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
被写体環境の色温度を検知する色温度検知部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果と色温度検知部の検知結果とに基づいてストロボ装置を制御し、複数の照射範囲にそれぞれ異なる色温度のストロボ光を照射する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することを特徴とする請求項５記載の撮影装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することを特徴とする請求項５または６記載の撮影装置。
【請求項１】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果に基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲を変更する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
被写体を分割測光する測光部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果と測光部の測光結果とに基づいてストロボ装置を制御し、前記発光ダイオードを選択発光してストロボ光の照射範囲及び照射光量を変更する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項３】
前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項４】
前記ストロボ光の照射範囲は、前記被写体の顔を除く範囲であることを特徴とする請求項１または２記載の撮影装置。
【請求項５】
被写体を撮像して画像を生成する撮像部と、
前記画像から被写体の顔の位置と大きさを検出する顔検出部と、
被写体環境の色温度を検知する色温度検知部と、
ストロボ光源として複数個の発光ダイオードを用いるストロボ装置と、
前記顔検出部の検出結果と色温度検知部の検知結果とに基づいてストロボ装置を制御し、複数の照射範囲にそれぞれ異なる色温度のストロボ光を照射する制御部と
を設けたことを特徴とする撮影装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記被写体の顔を含む照射範囲へは、顔の肌色が正常な色に見えるように、ストロボ光の色温度を変更して照射することを特徴とする請求項５記載の撮影装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記被写体の顔を除く照射範囲へは、被写体環境の雰囲気を残しつつ明るくなるように、前記照射範囲と同じ色温度のストロボ光を照射することを特徴とする請求項５または６記載の撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００６−３４００００（Ｐ２００６−３４００００Ａ）
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６１８３５（Ｐ２００５−１６１８３５）
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月１４日（２００６．１２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１日（２００５．６．１）
【出願人】（０００００５２０１）富士フイルムホールディングス株式会社 (7,609)
【Ｆターム（参考）】
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