露出演算装置およびカメラ
【課題】適正な露出量を求めることのできる露出演算装置およびカメラを提供する。
【解決手段】本発明の露出演算装置１７は、被写体からの光束を測光して第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値ＢｖＯｂｊを求める測光部と、前記被写体を照明する発光部３０と、前記第２測光値ＢｖＯｂｊに基づく所定の輝度値の範囲ＢｖＬｏｗｅｒ〜ＢｖＵｐｐｅｒを前記第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓの目標範囲として設定する目標設定部２７と、前記第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓを前記発光部３０の発光の有無と、前記目標範囲に基づいて補正して第３測光値ＢｖＡｎｓを求める補正部２７と、前記補正部２７による前記第３測光値ＢｖＡｎｓに基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部２７と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】本発明の露出演算装置１７は、被写体からの光束を測光して第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値ＢｖＯｂｊを求める測光部と、前記被写体を照明する発光部３０と、前記第２測光値ＢｖＯｂｊに基づく所定の輝度値の範囲ＢｖＬｏｗｅｒ〜ＢｖＵｐｐｅｒを前記第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓの目標範囲として設定する目標設定部２７と、前記第１測光値ＰｒｅＢｖＡｎｓを前記発光部３０の発光の有無と、前記目標範囲に基づいて補正して第３測光値ＢｖＡｎｓを求める補正部２７と、前記補正部２７による前記第３測光値ＢｖＡｎｓに基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部２７と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露出演算装置およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影画面内から主要被写体である人物の顔を検出するとともに、この顔の明るさに着目して露出制御を行うカメラが知られている。一例として、特許文献１には、顔の露出が、顔の大きさに依存した許容幅を持った目標値に近づくように、画面全体の輝度分布から求めた露出値を補正する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、例えば逆光の場合は、顔が適正よりもやや暗く、かつ背景は明るく撮影されるので、この状態でストロボを発光させると顔も背景も明るくなって、露出オーバーな写真になってしまう。
そこで、本発明の目的は、主要被写体と背景との輝度差が大きなシーンにおいて、人物が逆光でも過順光でも、またストロボを使用しても、使用しなくても適正な露出量を求めることのできる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、被写体からの光束を測光して第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求める測光部（２７，４７）と、前記被写体を照明する発光部（３０，６０）と、前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）に基づく所定の輝度値の範囲（ＢｖＬｏｗｅｒ〜ＢｖＵｐｐｅｒ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）の目標範囲として設定する目標設定部（２７，４７）と、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を前記発光部（３０，６０）の発光の有無と、前記目標範囲に基づいて補正して第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を求める補正部（２７，４７）と、前記補正部（２７，４７）による前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）に基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部（２７，４７）と、を備えたことを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも大きい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光しないとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）よりも小さくすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも大きい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）に等しくすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも小さい場合であって、前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記発光部（３０，６０）が発光しないときよりも、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差の制限の範囲を広くすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも小さい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差を制限しないことを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記被写体の像から前記一部の被写体の像を検出する被写体検出部（２５）をさらに備え、前記目標設定部（２７，４７）は、前記被写体検出部（２５）の検出結果に対する前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）に基づいて前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記一部の被写体を複数の領域に分割して測光し、前記複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求めることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記複数の測光値のうちの最大値に基づいて前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求めることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記複数の領域をグループ化した複数のグループのそれぞれに対して前記複数の測光値を得ることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差を所定値で制限することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または請求項１５に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１８に記載の発明は、請求項１６に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１９に記載の発明は、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、該複数の前記一部の被写体のうちで最もサイズが大きな被写体に対する測光値を前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２０に記載の発明は、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体に対する測光値を被写体のサイズに応じて重み付け平均した値を前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２１に記載の発明は、請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）を備えたことを特徴とするカメラ（１，１００）である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、主要被写体と背景との輝度差が大きなシーンにおいて、人物が逆光でも過順光でも、またストロボを使用しても、使用しなくても適正な露出量を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一の実施形態における電子カメラの構成例を説明するブロック図である。
【図２】一の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作例を示す流れ図である。
【図３】撮影画面内におけるブロックの分割例を示す図である。
【図４】図２のＳ１０３でのＢｖＯｂｊの値の求め方を模式的に示す図である。
【図５】顔領域に対して代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める範囲の例を示す図である。
【図６】顔領域の分割測光の例を示す図である。
【図７】図２のＳ１０４における補正演算サブルーチンでの動作例を示す流れ図である。
【図８】一の実施形態での目標範囲と露出量との関係を示す説明図である。
【図９】主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示す図である。
【図１０】主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示す図である。
【図１１】他の実施形態における電子カメラの構成例を説明する図である。
【図１２】他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の一例を示す流れ図である。
【図１３】他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の別例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜一の実施形態の説明＞
図１は一の実施形態における電子カメラ１の構成例を説明するブロック図である。一の実施形態は、いわゆるレンズ一体型の電子カメラ１に露出演算装置を組み込んだ例を示している。
【０００９】
一の実施形態の電子カメラ１は、撮像光学系１１およびレンズ駆動部１２と、絞り１３および絞り駆動部１４と、撮像素子１５と、ＡＦＥ１６と、ＣＰＵ１７と、第１メモリ１８と、記録Ｉ／Ｆ（インターフェース）１９と、モニタ２０と、レリーズ釦２１および操作部材２２と、第２メモリ２３と発光部３０とを有している。ここで、レンズ駆動部１２、絞り駆動部１４、撮像素子１５、ＡＦＥ１６、第１メモリ１８、記録Ｉ／Ｆ１９、モニタ２０、レリーズ釦２１、操作部材２２、第２メモリ２３および発光部３０は、それぞれＣＰＵ１７に接続されている。
【００１０】
撮像光学系１１は、ズームレンズ、フォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。撮像光学系１１のレンズ位置は、レンズ駆動部１２によって光軸方向に調整される。なお、簡単のため、図１では撮像光学系１１を１枚のレンズとして図示する。また、絞り１３は、撮像素子１５に入射する単位時間当たりの光量を調節する。この絞り１３の開口量は、ＣＰＵ１７の指示に応じて絞り駆動部１４が調整する。
【００１１】
撮像素子１５は、撮像光学系１１および絞り１３を通過した光束による被写体像を光電変換してアナログの画像信号を生成する。この撮像素子１５の出力はＡＦＥ１６に接続されている。なお、撮像素子１５の電荷蓄積時間および信号読みだしは、いずれもＣＰＵ１７によって制御される。
【００１２】
ここで、電子カメラ１の撮影モードにおいて、撮像素子１５はレリーズ釦２１の全押し操作に応答して記録用の静止画像（本画像）を撮像する。また、撮影モードでの撮像素子１５は、撮影待機時にも所定間隔毎に観測用の画像（スルー画像）を連続的に撮像する。ここで、時系列に取得されたスルー画像のデータは、モニタ２０での動画像表示やＣＰＵ１７による各種の演算処理に使用される。
【００１３】
ＡＦＥ１６は、撮像素子１５の出力に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１６は、相関二重サンプリングや、画像信号の増幅や、画像信号のＡ／Ｄ変換を行う。このＡＦＥ１６から出力される画像信号はＣＰＵ１７に入力される。なお、ＣＰＵ１７は、ＡＦＥ１６において画像信号のゲインを調整することで、ＩＳＯ感度に相当する撮像感度を調整できる。
【００１４】
ＣＰＵ１７は、電子カメラ１の動作を統括的に制御するプロセッサである。このＣＰＵ１７は、第２メモリ２３に格納されたプログラムの実行により、画像処理部２４、顔検出部２５、焦点調節部２６、露出演算部２７および発光制御部２９として機能する。
【００１５】
画像処理部２４は、デジタルの画像信号に対して各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部２４は、スルー画像に解像度変換を施して、モニタ表示用のビュー画像を生成する。なお、画像処理部２４は、入力された画像のデータに基づいて、ホワイトバランス調整で適用するホワイトバランス調整値を求めることもできる。
【００１６】
顔検出部２５は、スルー画像のデータに顔検出処理を施して、撮影画面内の人物の顔領域を検出する。この顔検出処理は公知のアルゴリズムによって行われる。一例として、顔検出部２５は、公知の特徴点抽出処理によって、眉，目，鼻，唇の各端点などの特徴点を画像から抽出するとともに、これらの特徴点に基づいて撮影画面内の顔領域の位置を特定する。あるいは、顔検出部２５は、予め用意された顔画像と判定対象の画像との相関係数を求め、この相関係数が一定の閾値を超えるときに判定対象の画像を顔領域と判定してもよい。
【００１７】
焦点調節部２６は、スルー画像のデータを用いて、公知のコントラスト検出によるオートフォーカス（ＡＦ）制御を実行する。
露出演算部２７は、スルー画像のデータを用いて露出演算を実行するとともに、この露出演算によって求めた露出量に応じて電子カメラ１の露出制御を実行する。
【００１８】
発光制御部２９は、レリーズ釦２１の全押し操作に応答して、発光部３０に予備発光を行わせ、その反射光をモニターした撮像素子１５のデータに基づいて本画像を撮像する際の発光（本発光）量を演算し、本画像を撮像する際に発光部３０に本発光を行わせる。本発光量の演算は公知のアルゴリズムによって行われる。
【００１９】
第１メモリ１８は、画像処理部２４による画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶するバッファメモリである。この第１メモリ１８は揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭにより構成される。
【００２０】
記録Ｉ／Ｆ１９には、不揮発性の記憶媒体２８を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１９は、コネクタに接続された記憶媒体２８に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体２８は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図１では記憶媒体２８の一例としてメモリカードを図示する。
【００２１】
モニタ２０は、ＣＰＵ１７の指示に応じて各種画像を表示する。例えば、撮影モードでの撮影待機時において、モニタ２０にはＣＰＵ１７の制御により上記のビュー画像が動画表示される。
【００２２】
レリーズ釦２１は、全押し操作による撮像動作開始の指示入力をユーザーから受け付ける。また、操作部材２２は、例えば、コマンドダイヤル、十字状のカーソルキー、決定釦などで構成される。この操作部材２２は、電子カメラ１の動作モードの切替操作などの各種入力をユーザーから受け付ける。
【００２３】
第２メモリ２３はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体で構成される。この第２メモリ２３には、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムが記憶される。なお、このプログラムによる撮影モードでの露出演算処理の例については後述する。
【００２４】
（撮影モードの動作例）
次に、図２の流れ図を参照しつつ、一の実施形態の電子カメラ１における撮影モードの動作例を説明する。この撮影モードの動作は、撮影モードの起動操作（例えば電源オン操作やモード切替操作など）をＣＰＵ１７がユーザーから受け付けたときに開始される。なお、図２に示す撮影モードでは、人物の顔を主要被写体として露出制御を行う例を説明する。
【００２５】
ステップＳ１０１：ＣＰＵ１７は、撮像素子１５を駆動させてスルー画像を取得する。なお、画像処理部２４は上記のスルー画像の出力を用いてホワイトバランス調整値を求めるとともに、焦点検出部４５は上記のスルー画像の出力を用いてＡＦ制御を実行する（図２の例では、ホワイトバランス調整値の演算やＡＦ制御はバックグラウンドで実行されるものとして、詳細な説明は省略する）。
【００２６】
ステップＳ１０２：露出演算部２７は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行する。そして、露出演算部２７は、分割測光の結果に基づいて、撮影画面内での被写体の明るさを代表する値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を求める。
一例として、Ｓ１０２での露出演算部２７は、スルー画像の全体（撮影画面）を複数のブロックに分割する（なお、撮影画面内におけるブロックの分割例を図３に示す）。次に、露出演算部２７は、１つのブロックに含まれる複数の画素の出力値（階調値）を平均化し、各ブロックにおいて平均輝度値をそれぞれ求める。そして、露出演算部２７は、各ブロックからそれぞれ求めた複数の平均輝度値を用いて、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、複数ブロックの平均輝度値から仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める演算は、例えば、特開２００６−１０６６１７号公報などに開示された公知の手法によって行われる。
【００２７】
ステップＳ１０３：顔検出部２５は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。そして、露出演算部２７は、顔検出部２５が検出した顔領域の位置に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
ここで、Ｓ１０３での露出演算部２７は、撮影画面内から１つの顔領域のみが検出された場合、例えば、以下の（イ）から（へ）のいずれかの手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００２８】
（イ）露出演算部２７は、スルー画像のうちで顔領域に含まれる複数の画素をグループ化するとともに、このグループ化された複数の画素の平均輝度値を主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊとする（図４（ａ）参照）。
【００２９】
（ロ）露出演算部２７は、撮影画面を分割したブロック（Ｓ１０２）のうちで顔領域と重複するブロックを抽出し、この抽出したブロックの平均輝度値をさらに平均化して主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい（図４（ｂ）参照）。例えば、図４（ｂ）の場合であれば、露出演算部２７は、顔領域と重複する４つのブロックの平均輝度値から主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００３０】
（ハ）主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合（例えば逆光や過順光のシーンなど）において、顔領域よりも広い領域（図５（ａ）、図５（ｂ）の領域ＦＡ０）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めると、背景の影響を受けて適正な顔の輝度を求められないケースがある。
【００３１】
そこで、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に内接する領域（図５（ａ）に示す領域ＦＡ１）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。あるいは、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に外接する領域よりもサイズが小さい領域（図５（ｂ）に示す領域ＦＡ２）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。
【００３２】
ここで、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２の重心が領域ＦＡ０の重心と重なって配置される例を示す。もっとも、髪の影響を受けにくくするために領域ＦＡ２の重心を領域ＦＡ０の重心よりも下側にずらしてもよい（この場合の図示は省略する）。また、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２のサイズが領域ＦＡ０の縦横１／２のサイズに設定された例を示す。もっとも、上記の領域ＦＡ２のサイズは背景の影響を受けない範囲で適宜設定できる。
【００３３】
（ニ）顔領域内の輝度差が大きい場合（例えば顔の半分に光が当たり、顔の半分が暗くなっている半逆光のシーンなど）には、顔領域の平均輝度値に基づいて代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めると、顔の明るい部分が白トビするおそれもある。そこで、露出演算部２７は、主要被写体の顔を複数の領域に分割して測光し、複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい。
【００３４】
一例として、露出演算部２７は、図６に示すように縦横に２×２となるように顔領域を４分割する。そして、露出演算部２７は、以下の式（１）により各分割領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）の測光値のうちの最大値を代表輝度値ＢｖＯｂｊとしてもよい。
ＢｖＯｂｊ＝Ｍａｘ（ＢｖＦＡ４１，ＢｖＦＡ４２，ＢｖＦＡ４３，ＢｖＦＡ４４）
…（１）
ここで、本明細書において、「ＢｖＦＡ４１−４４」は、それぞれ顔領域の分割領域（ＦＡ４１−４４）の平均輝度値を示している。また、本明細書において、「Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）」は、Ａ，Ｂのうちの最大値を返す関数を意味する。
【００３５】
（ホ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）を縦横で４つにグループ化し、４つのグループのそれぞれで得た測光値のうちの最大値を代表輝度値ＢｖＯｂｊとしてもよい。具体的には、露出演算部２７は、以下の式（２）から式（６）の演算を順次行えばよい。
ＢｖＦａｃｅＵｐ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４２）／２…（２）
ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ＝（ＢｖＦＡ４３＋ＢｖＦＡ４４）／２…（３）
ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４３）／２…（４）
ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ＝（ＢｖＦＡ４２＋ＢｖＦＡ４４）／２…（５）
ＢｖＯｂｊ＝Ｍａｘ（ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ）…（６）
【００３６】
（へ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域の輝度値（ＢｖＦＡ４１−４４）を重み付け平均して代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい。
【００３７】
例えば、露出演算部２７は、以下の式（７）において、ＢｖＦＡ４１−４４を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めればよい。
ＢｖＯｂｊ＝Σ（ＢｖＸ［ｉ］×Ｗｔ［ｉ］）…（７）
【００３８】
ここで、上記の式（７）での「ｉ」は１−４の整数をとるものとする。また、式（７）での「Σ（）」は、変数ｉによる積和演算結果を返す関数である。また、式（７）の「Ｗｔ［ｉ］」は所定の重み付け係数である。一例として、一の実施形態では、Ｗｔ［１］＝０．６，Ｗｔ［２］＝０．３，Ｗｔ［３］＝０．１，Ｗｔ［４］＝０に設定されるが、各重み付け係数は上記の例に限定されることはない。
【００３９】
なお、露出演算部２７は、上記の式（７）において、ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ（式（２）−（５）で求めた各グループの測光値）を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。
【００４０】
一方、Ｓ１０３での露出演算部２７は、撮影画面内から複数の顔領域が検出された場合、例えば、以下の（ト）または（チ）の手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００４１】
（ト）露出演算部２７は、顔検出部２５が検出した複数の顔領域のうちで最もサイズが大きなものを演算対象の顔領域に設定するとともに、この演算対象の顔領域について上記の（イ）から（へ）のいずれかの手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。一般的に、人物を撮影するシーンでは、主要被写体となる人物が最も大きくなるようにユーザーは撮影を行うからである。
【００４２】
（チ）まず、露出演算部２７は、上記の（イ）から（へ）のいずれかの手法によって、各々の顔領域に対応する輝度値を求める。そして、露出演算部２７は、顔領域ごとに求めた複数の輝度値を、各々の顔領域の大きさに応じて重み付け平均することで、最終的に主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。この場合には、撮影画面内の複数の顔の輝度を考慮して露出制御を行うことが可能となる。
【００４３】
ステップＳ１０４：露出演算部２７は、補正演算サブルーチンを実行する（補正演算サブルーチンの内容については後述する）。この補正演算サブルーチンでは、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊ（Ｓ１０３で求めたもの）に基づいて、露出演算部２７が輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【００４４】
逆光や過順光などのように主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから直接に露出量を求めると、主要被写体の露出が暗すぎたり明るすぎたりする場合がある。そのため、一の実施形態では、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊによって、主要被写体と背景とのバランスが適正な露出量となるように輝度値を補正する。
【００４５】
ステップＳ１０５：露出演算部２７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ１０２で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ１０４で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを下式（８）により求める。
ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ＋ｄＢｖＯｂｊ…（８）
そして、Ｓ１０５での露出演算部２７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。
【００４６】
ステップＳ１０６：ＣＰＵ１７は上記のスルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）から生成したビュー画像をモニタ２０に表示する。これにより、ユーザーは、モニタ２０のビュー画像を参照して、撮影構図を決定するためのフレーミングを行うことができる。このとき、ＣＰＵ１７は、Ｓ１０３で検出した顔領域の位置を示す表示をビュー画像にオーバーレイさせてもよい（ビュー画像の表示例の図示は省略する）。
【００４７】
ステップＳ１０７：ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１が全押しされたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ１０８に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、ＣＰＵ１７はＳ１０１に戻って上記動作を繰り返す。Ｓ１０７でのＮＯ側の場合には、ＣＰＵ１７はＳ１０５で求めた露出量に基づきスルー画像を撮像する。そして、モニタ２０には、ＣＰＵ１７の制御によりビュー画像が動画表示されることとなる。
【００４８】
ステップＳ１０８：ＣＰＵ１７は、Ｓ１０５で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。撮像素子１５によって撮像された本画像のデータは、ＡＦＥ１６および画像処理部２４で所定の処理が施された後に、記録Ｉ／Ｆ１９を介して記憶媒体２８に記録される。以上で、図２に示す撮影モードの動作例の説明を終了する。
【００４９】
（補正演算サブルーチンの説明）
次に、図７の流れ図を参照しつつ、図２のＳ１０４における補正演算サブルーチンでの動作例を説明する。
【００５０】
ステップＳ２０１：露出演算部２７は、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊ（Ｓ１０３で求めたもの）を用いて、下式（９）により輝度目標値ＢｖＴｒｇｔを求める。
ＢｖＴｒｇｔ＝ＢｖＯｂｊ−ＯｆｓＯｂｊ…（９）
ここで、本明細書において「ＯｆｓＯｂｊ」は、主要被写体の種類ごとに予め設定されているオフセット値を意味する。このＯｆｓＯｂｊの値は、本画像でのグレーレベルの出力値と、本画像において主要被写体の再現目標となる出力値との差分から求められる。
【００５１】
カメラの自動露出演算においては、主要被写体と同じ輝度を有する無彩色の被写体を撮影する場合、原則として上記の無彩色の被写体が本画像にてグレーレベルで再現されるように露出量が演算される。一方、主要被写体の種類によっては、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルからシフトさせた方が好ましい場合もある。一例として、主要被写体が人物の顔であれば、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルよりもやや明るめの値にする方が好ましい画像となる。そのため、Ｓ２０１での露出演算部２７は、ＯｆｓＯｂｊを用いて主要被写体の種類毎に輝度値の調整を行っている。
【００５２】
以下、主要被写体が人物の顔である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。なお、一の実施形態では、本画像の階調が８ｂｉｔ（出力値０〜２５５）であることを前提として説明を行う。
【００５３】
この例では、グレーレベルの出力値を１２０とし、本画像での顔の再現目標の出力値を１５０とする。よって、この場合のＯｆｓＯｂｊは、本画像において顔の出力値を１２０から１５０に明るくするための補正量となる。なお、露出演算では被写体の輝度値が小さくなるほどオーバー側の露出量となることから、上記の式（９）ではＢｖＯｂｊの値からＯｆｓＯｂｊの値を減算して輝度値を小さくしている。
【００５４】
また、本画像での出力値は、画像処理部２４での階調変換処理によって、撮像素子１５の出力レベルに対して非線形な状態に変換されている。したがって、露出演算部２７は、本画像での出力値に逆階調変換処理を施した状態で出力値を比較することで、ＯｆｓＯｂｊの値を求めることができる。なお、人物の顔が主要被写体の場合のＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１０）によって求められる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１２０））…（１０）
ここで、本明細書において「Ｌｏｇ２（Ａ）」は、２を底とするＡの対数を返す関数を意味する。また、本明細書において「ＲｖＧ（Ｂ）」は、逆階調変換に相当する関数であって、本画像での出力値を示すＢに対して階調変換前の入力値を返す関数を意味する。
【００５５】
なお、Ｓ２０１での他の例として、主要被写体が青空である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。本画像での青空の再現目標の出力値を１７５とすると、この場合のＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１１）で求めることができる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１２０））…（１１）
【００５６】
ステップＳ２０２：露出演算部２７は、輝度目標値ＢｖＴｒｇｔ（Ｓ２０１で求めたもの）に基づいて、輝度値の目標範囲を設定する。具体的には、Ｓ２０２の露出演算部２７は、下式（１２）によって目標範囲の上限値ＢｖＵｐｐｅｒを求めるとともに、下式（１３）によって目標範囲の下限値ＢｖＬｏｗｅｒを求める。
ＢｖＵｐｐｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ１…（１２）
ＢｖＬｏｗｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ２…（１３）
ここで、「ＢｖＳｔｈ１」と「ＢｖＳｔｈ２」とは、それぞれ主要被写体の種類ごとに設定される値である。したがって、Ｓ２０２で設定される輝度値の目標範囲の幅は、主要被写体の種類に応じて変化しうる。
【００５７】
Ｓ２０２において、輝度値の目標範囲を設定するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーン（例えば逆光や過順光の場合など）では、顔の輝度に基づいて露出量を決定すると、背景部分に白トビや黒つぶれが生じて撮影した画像の見映えが不自然となってしまう。
【００５８】
一方、上記のシーンでは、背景とのバランスを考慮して主要被写体の明るさを決定した方が画像全体としてはむしろ自然な露出になる。したがって、露出演算部２７は、ＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒによって目標とする輝度値に幅をもたせることで、輝度差の大きなシーンに対応できるようにしている。
【００５９】
例えば、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力値は１１０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合のＢｖＳｔｈ１の値は下式（１４）で求めることができる。同様に、過順光のシーンにおける人物の顔の出力値は１８０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合のＢｖＳｔｈ２の値は、下式（１５）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１１０））…（１４）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１８０））…（１５）
【００６０】
ここで、図８を参照しつつ、目標範囲と露出量との関係について説明する。上記の式（１４）で求めたＢｖＳｔｈ１は、ＢｖＴｒｇｔに対してプラスの補正値となって、ＢｖＵｐｐｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも大きくなる。そして、ＢｖＵｐｐｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がアンダー側になる。これにより、ＢｖＵｐｐｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも低い値となる。
【００６１】
一方、上記の式（１５）で求めたＢｖＳｔｈ２は、ＢｖＴｒｇｔに対してマイナスの補正値となって、ＢｖＬｏｗｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも小さくなる。そして、ＢｖＬｏｗｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がオーバー側になる。これにより、ＢｖＬｏｗｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも高い値となる。
【００６２】
なお、Ｓ２０２での他の例として、主要被写体が青空である場合のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２の演算例を説明する。本画像での青空の再現目標の出力値の幅を１００〜２００とすると、この場合のＢｖＳｔｈ１の値は下式（１６）で求めることができる。また、この場合のＢｖＳｔｈ２の値は下式（１７）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１００））…（１６）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（２００））…（１７）
【００６３】
ところで、上記の例では、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力は、背景とのバランスを考慮して１１０でもよいと説明した。しかし、撮影画面に対する人物の顔の面積比（人物の顔の大きさ）が大きい場合には、顔の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。逆に、撮影画面に対する人物の顔の面積比が小さい場合には、背景の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。そのため、露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に応じて輝度値の目標範囲の幅を調整してもよい。この場合において、露出演算部２７は、上記のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２にそれぞれ重み付けをした値（ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’）を以下の式（１８）、式（１９）で求める。そして、露出演算部２７は、ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’を用いてＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒをそれぞれ求めればよい。
ＢｖＳｔｈ１’＝ＢｖＳｔｈ１×ＷｔＷｄ…（１８）
ＢｖＳｔｈ２’＝ＢｖＳｔｈ２×ＷｔＷｄ…（１９）
【００６４】
ここで、式（１８）、式（１９）の「ＷｔＷｄ」は、目標範囲の幅の重み付け係数を示している。上記の重み付け係数ＷｔＷｄの値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。この重み付け係数ＷｔＷｄは、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には大きな値となり、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には小さな値となる。
【００６５】
ここで、図９は、主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示している。図９の縦軸は、ＷｔＷｄの値を示し、図９の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。
【００６６】
図９の例では、上記の面積比が５％以下のときに、ＷｔＷｄの値は１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、ＷｔＷｄの値は面積比の大きさに比例して低下してゆく。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、ＷｔＷｄの値は０．０となる。
【００６７】
すなわち、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は大きくなるので、輝度値の目標範囲の幅は大きくなる。一方、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は小さくなるので、輝度値の目標範囲の幅は小さくなる。
【００６８】
また、撮影画面内で複数の主要被写体が検出された場合には、露出演算部２７は、複数の主要被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。あるいは、露出演算部２７は、複数の主要被写体の大きさを合計した値で上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。なお、図９に示す重み付け係数ＷｔＷｄの関数はあくまで一例であり、重み付け係数ＷｔＷｄの関数を主要被写体の種類に応じて変更するようにしてもよい。
【００６９】
ステップＳ２０３：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＵｐｐｅｒよりも大きいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０７に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０４に移行する。
【００７０】
ステップＳ２０４：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＬｏｗｅｒよりも小さいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０６に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０５に移行する。
【００７１】
ステップＳ２０５：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０から１８０の範囲に収まると予想できる。そのため、露出演算部２７は、ｄＢｖＯＢｊを求めるときの仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓに「０」値を代入する。なお、露出補正部２７は、Ｓ２０５の後にＳ２１０へ処理を移行する。
【００７２】
ステップＳ２０６：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１８０よりも高くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１８０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２０）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＬｏｗｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ…（２０）
このＳ２０６の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を大きくする補正量に相当する。輝度値を大きくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はアンダー側となるため、本画像では明るい顔が暗めに補正されることとなる。なお、露出補正部は、Ｓ２０６の後にＳ２０９へ処理を移行する。
【００７３】
ステップＳ２０７：露出演算部２７は、本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かを判定する。発光させる場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０５に移行する。一方、発光させない場合（ＮＯ側）にはＳ２０８に移行する。
【００７４】
本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かは、操作部材２２によってユーザーが設定してもよいし、被写界の輝度情報と公知のアルゴリズムに基づいて露出演算部２７が決定しても良い。
【００７５】
ステップＳ２０８：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０よりも低くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１１０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２１）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＵｐｐｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ…（２１）
このＳ２０８の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を小さくする補正量に相当する。輝度値を小さくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はオーバー側となるため、本画像では暗めの顔が明るく補正されることとなる。
【００７６】
ステップＳ２０９：露出演算部２７は、本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かを判定する。発光させない場合（ＮＯ側）にはＳ２１０に移行し、発光させる場合（ＹＥＳ側）には、Ｓ２１１に移行する。
ステップＳ２１１：発光させる場合（ＹＥＳ側）、露出演算部２７は、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ（Ｓ２０６で求めたもの）を、下で述べるクリップ処理を行わずに輝度補正量ｄＢｖＯｂｊとし、補正演算サブルーチンを終了するとともに、図２に示すＳ１０５の処理に復帰する。
【００７７】
ステップＳ２１０：露出演算部２７は、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ（Ｓ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０８のいずれかで求めたもの）を所定の制限値の範囲に制限して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。例えば、Ｓ２１０での露出演算部２７は、以下の式（２２）によって輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
ｄＢｖＯｂｊ＝Ｃｌｉｐ（ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ）…（２２）
【００７８】
ここで、式（１３）の「Ｃｌｉｐ（Ａ）」は、Ａの値が制限値の範囲内にあるときにはＡの値を返し、Ａの値が制限値の範囲を超えるときには制限値を返す関数を意味する。なお、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」での制限値には上限値と下限値とを設定できる。この場合、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が上限値を上回る場合は、入力されたＡの値は上限値に置換される。また、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が下限値を下回る場合は、入力されたＡの値は下限値に置換される。
【００７９】
Ｓ２１０においてｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を制限するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーンでは、本画像での顔の出力値を目標範囲の上限や下限に合わせても、なお背景部分に白トビや黒つぶれが生じる場合も起こりうる。そのため、Ｓ２１０での露出演算部２７は、上記のケースを想定してｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を所定の範囲内に制限している。
【００８０】
一例として、人物の顔が主要被写体の場合、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１．５の範囲に設定する。本画像の白トビした画素では被写体の情報が完全に失われる一方で、黒つぶれの画素ではゲインを上げることで残されている被写体の情報を読み取れる場合もある。そのため、黒つぶれをある程度許容しつつも白トビを極力避ける観点から、一の実施形態では制限値が上記の範囲に設定されている。
【００８１】
なお、露出演算部２７は、上記の制限値の範囲を主要被写体の種類に応じて適宜調整してもよい。例えば、他の主要被写体の場合において、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１の範囲にしてもよく、あるいは−１から＋２の範囲にしてもよい。
【００８２】
また、Ｓ２１０での露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比（人物の顔の大きさ）に応じて、上記の上限値および下限値をそれぞれ変動させてもよい。上記の上限値および下限値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。
【００８３】
一例として、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が大きいほど上限値を大きくし、かつ下限値は小さくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きいほど制限値の幅が広がるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりにくくなる。一方で、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が小さいほど上限値を小さくし、かつ下限値は大きくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さいほど制限値の幅が狭まるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりやすくなる。
【００８４】
ここで、図１０は、主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示している。図１０の縦軸は、露出値に換算された制限値を示し、図１０の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。
【００８５】
図１０の例では、上記の面積比が５％以下のときに、上限値は１．５となり、下限値は−１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、上限値は面積比の大きさに比例して大きくなり、下限値は面積比の大きさに比例して小さくなる。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、上限値は５．０となり、下限値は−５．０となる。
【００８６】
ここで、上記の面積比が５０％以上の場合（上限値＝５．０、下限値＝−５．０）には、露出演算部２７が主要被写体に合わせて露出を最大５段分まで補正できる。そのため、この場合には、背景が白トビまたは黒つぶれする確率が高くなり、実質的に補正を制限しないケースと同様となる。
【００８７】
また、撮影画面内で複数の主要被写体が検出された場合には、露出演算部２７は、複数の主要被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて上記の面積比を決定し、上記の上限値および下限値を求めてもよい。あるいは、露出演算部２７は、複数の主要被写体の大きさを合計した値で上記の面積比を決定し、上記の上限値および下限値を求めてもよい。なお、図１０に示す制限値の関数はあくまで一例であり、制限値の関数を主要被写体の種類に応じて変更するようにしてもよい。
その後、露出演算部２７は補正演算サブルーチンを終了するとともに、図２に示すＳ１０５の処理に復帰する。以上で、図７の流れ図の説明を終了する。
【００８８】
一の実施形態では、露出演算部２７が、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを用いて、主要被写体の種類に応じた輝度値の目標範囲（ＢｖＵｐｐｅｒ、ＢｖＬｏｗｅｒ）を設定する（Ｓ２０１，Ｓ２０２）。露出演算部２７は、輝度値の目標範囲と仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓとに基づいて、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める（Ｓ２０５からＳ２１０）。そして、露出演算部２７は、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを反映した補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを用いて露出量を演算する（Ｓ１０５）。
【００８９】
これにより、一の実施形態の電子カメラ１では、主要被写体と背景との輝度差の大きなシーンにおいても、主要被写体と背景との明るさのバランスがとれた好ましい露出量で撮影を行うことが可能となる。
【００９０】
また一の実施形態では、人物が逆光のシーンのようにステップＳ２０３の要件を満たす場合、かつ発光部３０による発光を伴う撮影の場合に、露出演算部２７はプラス露出補正を行わないので、従来のように露出を明るく補正した上で発光部３０を発光させたために顔も背景も明るくなって、露出オーバーな写真になってしまうことを回避し、顔も背景も適正な明るさの画像を得る事が出来る。
【００９１】
また一の実施形態では、人物が過順光のシーンのようにステップＳ２０４の要件を満たす場合、かつ発光部３０による発光を伴う撮影の場合に、露出演算部２７はマイナス露出補正を制限しないので、従来のように顔の露出が明るめの状態に、更に発光部３０による発光が重なる為に顔の露出オーバーな写真になってしまうことを回避し、顔が適正な明るさの画像を得る事が出来る。
【００９２】
＜他の実施形態の説明＞
図１１は、他の実施形態における電子カメラ１００の構成例を説明する図である。他の実施形態は、レンズ交換が可能な一眼レフレックス型の電子カメラ１００に露出演算装置を組み込んだ例を示している。
【００９３】
他の実施形態の電子カメラ１００は、カメラ本体３１と、撮像光学系を収納したレンズユニット３２と、発光ユニット６０とを有している。ここで、カメラ本体３１およびレンズユニット３２には、一対のマウントがそれぞれ設けられている。レンズユニット３２は、上記のマウントを介して、カメラ本体３１に対して交換可能に接続される。また、上記のマウントにはそれぞれ電気接点が設けられており、カメラ本体３１とレンズユニット３２との接続時には両者の電気的な接続が確立する（図１１でのマウントおよび電気接点の図示は省略する）。
【００９４】
また、カメラ本体３１および発光ユニット６０には、一対の接続部がそれぞれ設けられている。発光ユニット６０は、上記の接続部を介して、カメラ本体３１に対して交換可能に接続される。また、上記の接続部にはそれぞれ電気接点が設けられており、カメラ本体３１と発光ユニット６０との接続時には両者の電気的な接続が確立する（図１１での接続部および電気接点の図示は省略する）。
【００９５】
レンズユニット３２は、フォーカシングレンズ３３およびレンズドライバ３４と、絞り３５および絞りドライバ３６と、レンズ内メモリ３７とを内蔵している。フォーカシングレンズ３３は、カメラ本体３１からの指示に応じて、レンズドライバ３４によって駆動される。また、絞り３５は、カメラ本体３１からの指示に応じて絞りドライバ３６によって駆動される。また、レンズ内メモリ３７は、レンズユニット３２の情報を記憶したメモリである。なお、レンズ内メモリ３７に記憶されている情報は、カメラ本体３１に出力される。
【００９６】
カメラ本体３１は、メインミラー４１と、メカニカルシャッタ４２と、記録用撮像素子４３と、サブミラー４４と、焦点検出部４５と、ファインダ光学系（５１〜５４）と、解析用撮像素子４６と、マイコン４７およびモニタ４８とを有している。メインミラー４１、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３は、レンズユニット３２の光軸に沿って配置される。メインミラー４１の後方にはサブミラー４４が配置される。また、カメラ本体３１の上部にはファインダ光学系が配置されている。さらに、カメラ本体３１の下部には焦点検出部４５が配置されている。
【００９７】
メインミラー４１は、不図示の回動軸によって回動可能に軸支されており、観察状態と退避状態とを切り替え可能となっている。観察状態のメインミラー４１は、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３の前方で傾斜配置される。この観察状態のメインミラー４１は、レンズユニット３２を通過した光束を上方へ反射してファインダ光学系に導く。また、メインミラー４１の中央部はハーフミラーとなっている。そして、メインミラー４１を透過した一部の光束はサブミラー４４によって下方に屈折されて焦点検出部４５に導かれる。なお、焦点検出部４５は、不図示のセパレータレンズで分割した被写体像の像ズレ量を検出し、この像ズレ量からフォーカシングレンズ３３のデフォーカス量を求める。
【００９８】
一方、退避状態のメインミラー４１は、サブミラー４４とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置にある。メインミラー４１が退避状態にあるときは、レンズユニット３２を通過した光束がメカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３に導かれる。
【００９９】
ファインダ光学系は、焦点板５１と、コンデンサレンズ５２と、ペンタプリズム５３と、接眼レンズ５４とを有している。焦点板５１はメインミラー４１の上方に位置し、観察状態のメインミラー４１で反射された光束を一旦結像させる。焦点板５１で結像した光束はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の入射面に対して９０°の角度を持った射出面から接眼レンズ５４を介してユーザーの目に到達する。また、焦点板５１で結像した光束の一部はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の射出面近傍に配置された再結像レンズ５５から解析用撮像素子４６に入射する。
【０１００】
ここで、他の実施形態の記録用撮像素子４３は、メインミラー４１が退避状態にあるときに、本画像やスルー画像の撮像を行う。また、解析用撮像素子４６は、メインミラー４１が観察状態にあるときにスルー画像の撮像を行う。なお、他の実施形態の解析用撮像素子４６は、顔検出処理が可能な解像度でスルー画像を撮像することができる。
【０１０１】
マイコン４７は、電子カメラ１００の各部の動作を統括的に制御するプロセッサである。このマイコン４７は、記録用撮像素子４３または解析用撮像素子４６の出力に対して画像処理を施す。また、マイコン４７は、上記の一の実施形態における顔検出部および露出演算部と同様の機能を果たす。また、モニタ４８は、マイコン４７の制御によって各種の画像を表示する。
【０１０２】
（他の実施形態における撮影モードの動作例１）
次に、図１２の流れ図を参照しつつ、他の実施形態の電子カメラ１００における撮影モードの動作の一例を説明する。図１２に示す撮影モードの動作は、レリーズ釦（図１１では不図示）の半押し操作によるＡＦ動作開始の指示に応じてマイコン４７が開始する。なお、図１２の流れ図の開始のときにはメインミラー４１は観察状態の位置にある。
【０１０３】
ステップＳ３０１：マイコン４７は、解析用撮像素子４６を駆動させてスルー画像を取得する。このとき、マイコン４７は焦点検出部４５の出力に基づいてＡＦ制御を実行する。
【０１０４】
ステップＳ３０２：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行するとともに、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、Ｓ３０２の処理は、図２のＳ１０２に対応するので重複説明は省略する。
【０１０５】
ステップＳ３０３：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出するとともに、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。なお、Ｓ３０３の処理は、図２のＳ１０３に対応するので重複説明は省略する。
【０１０６】
ステップＳ３０４：マイコン４７は、補正演算サブルーチン（図７のＳ２０１からＳ２１０の処理）を実行して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【０１０７】
ステップＳ３０５：マイコン４７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ３０２で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ３０４で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
【０１０８】
そして、マイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。なお、Ｓ３０５の処理は、図２のＳ１０５に対応するので重複説明は省略する。
【０１０９】
ステップＳ３０６：マイコン４７は、レリーズ釦が全押しされたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ３０８に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、マイコン４７はＳ３０１に戻って上記動作を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ３０７：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１１１】
ステップＳ３０８：マイコン４７は、Ｓ３０５で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。記録用撮像素子４３によって撮像された本画像のデータは、マイコン４７で所定の画像処理が施された後に、不図示の記憶媒体に記録される。以上で、図１２の流れ図の説明を終了する。この図１２の例においても、上記の一の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
（他の実施形態における撮影モードの動作例２）
次に、図１３の流れ図を参照しつつ、他の実施形態の電子カメラ１００における撮影モードの動作の別例を説明する。図１３は、記録用撮像素子４３のスルー画像を用いてモニタ４８にビュー画像を動画表示させる動作モード（ライブビュー撮影モード）での動作例を示している。
【０１１３】
図１３の動作は、ライブビュー撮影モードの起動操作（例えばモード切替操作など）をマイコン４７が受け付けたときに開始される。なお、図１３の流れ図の開始のときにはメインミラー４１は観察状態の位置にある。
【０１１４】
ステップＳ４０１：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１１５】
ステップＳ４０２：マイコン４７は、記録用撮像素子４３を駆動させてスルー画像を取得する。
【０１１６】
ステップＳ４０３：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。
【０１１７】
ステップＳ４０４：マイコン４７は、スルー画像から生成したビュー画像をモニタ４８に表示する。
【０１１８】
ステップＳ４０５：マイコン４７は、レリーズ釦が押圧されたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ４０６に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、マイコン４７はＳ４０２に戻って上記動作を繰り返す。
【０１１９】
ステップＳ４０６：マイコン４７は、メインミラー４１を退避状態の位置から観察状態の位置に駆動させる。なお、Ｓ４０６の時点で記録用撮像素子４３はスルー画像を取得できなくなる。そのため、マイコン４７は、ミラーダウンの直前に取得したビュー画像をモニタ４８に継続的に表示するか、あるいはビュー画像のモニタ４８への表示を一時的に停止させる。
【０１２０】
ステップＳ４０７：マイコン４７は、解析用撮像素子４６を駆動させて撮影画面内の分割測光を行う。そして、Ｓ４０７でのマイコン４７は、分割測光の結果に基づいて、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。また、Ｓ４０７でのマイコン４７は、顔領域の位置（Ｓ４０３で検出したもの）に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【０１２１】
なお、Ｓ４０７でのＰｒｅＢｖＡｎｓの演算は、図２のＳ１０２での処理と同様に行われる。また、Ｓ４０７でのＢｖＯｂｊの演算は、図２のＳ１０３での処理とほぼ同様に行われる。そのため、これらの処理について重複説明は省略する。
【０１２２】
ステップＳ４０８：マイコン４７は、補正演算サブルーチン（図７のＳ２０１からＳ２１０の処理）を実行して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【０１２３】
ステップＳ４０９：マイコン４７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ４０７で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ４０８で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
【０１２４】
そして、マイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。なお、Ｓ４０９の処理は、図２のＳ１０５に対応するので重複説明は省略する。
【０１２５】
ステップＳ４１０：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１２６】
ステップＳ４１１：マイコン４７は、Ｓ４０９で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。記録用撮像素子４３によって撮像された本画像のデータは、マイコン４７で所定の画像処理が施された後に、不図示の記憶媒体に記録される。以上で、図１３の流れ図の説明を終了する。この図１３の例においても、上記の一の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
＜実施形態の補足事項＞
（１）上記の各実施形態では、主要被写体が人物の顔である例を説明したが、顔以外の被写体を主要被写体とする場合にも本発明を適用できる。一例として、青空を主要被写体とする場合、露出演算部は、スルー画像での被写体の明るさや色情報、撮影画面での位置に着目して青空の領域を求め、この領域の輝度情報を用いて主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めればよい。また、露出演算部は、電子カメラ１００のモード設定（例えば、ポートレートモードや風景モードなど）に主要被写体の種類を判定するようにしてもよい。
【０１２８】
（２）上記の一の実施形態において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の半押し操作によるＡＦ開始指示をトリガとして、図２に示す撮影モードの動作を開始させるようにしてもよい。また、上記の一の実施形態における撮影モードの動作時（図２）において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の全押し操作の前に半押し操作があった場合には、その時点で焦点調節状態と露出のパラメータを固定するとともに、以後の焦点調節制御と露出制御とを停止するようにしてもよい。
【０１２９】
（３）上記の他の実施形態では、露出演算装置が一眼レフレックス型の電子カメラ１００に適用される例を説明したが、観測用撮像素子１５を有する一眼レフレックス型の銀塩カメラにも適用できる。
【０１３０】
（４）上記の各実施形態での撮像素子は、焦点検出用の受光素子が、本画像等を撮像するための受光素子と同一の受光面に配列されている構成であってもよい。この場合、焦点検出用の受光素子は、それぞれが位相差を有する第１信号列のパターンと第２信号列のパターンとを検出するように構成される。そして、これらのパターンの像ズレ量からカメラが撮像光学系の焦点調節状態を求めればよい（なお、この場合の撮像素子の構成例の図示は省略する）。
【０１３１】
（５）上記の各実施形態では、顔検出部や露出演算部をソフトウエア的に実現する例を説明したが、これらの構成はＡＳＩＣなどによってハードウエア的に実現しても勿論かまわない。
【０１３２】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１，１００…カメラ、１３…絞り、１５…撮像素子、１６…ＡＦＥ、１７…ＣＰＵ、２４…画像処理部、２５…顔検出部、２７…露出演算部、２９…発行制御部、３０…発行部、３１…カメラ本体、３２…レンズユニット、３５…絞り、４２…メカニカルシャッタ、４３…記録用撮像素子、４６…解析用撮像素子、４７…マイコン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露出演算装置およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、撮影画面内から主要被写体である人物の顔を検出するとともに、この顔の明るさに着目して露出制御を行うカメラが知られている。一例として、特許文献１には、顔の露出が、顔の大きさに依存した許容幅を持った目標値に近づくように、画面全体の輝度分布から求めた露出値を補正する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７２６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の技術では、例えば逆光の場合は、顔が適正よりもやや暗く、かつ背景は明るく撮影されるので、この状態でストロボを発光させると顔も背景も明るくなって、露出オーバーな写真になってしまう。
そこで、本発明の目的は、主要被写体と背景との輝度差が大きなシーンにおいて、人物が逆光でも過順光でも、またストロボを使用しても、使用しなくても適正な露出量を求めることのできる手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、被写体からの光束を測光して第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求める測光部（２７，４７）と、前記被写体を照明する発光部（３０，６０）と、前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）に基づく所定の輝度値の範囲（ＢｖＬｏｗｅｒ〜ＢｖＵｐｐｅｒ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）の目標範囲として設定する目標設定部（２７，４７）と、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を前記発光部（３０，６０）の発光の有無と、前記目標範囲に基づいて補正して第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を求める補正部（２７，４７）と、前記補正部（２７，４７）による前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）に基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部（２７，４７）と、を備えたことを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも大きい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光しないとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）よりも小さくすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも大きい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）を前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）に等しくすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも小さい場合であって、前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記発光部（３０，６０）が発光しないときよりも、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差の制限の範囲を広くすることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）が前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）よりも小さい場合であって、かつ前記発光部（３０，６０）が発光するとき、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差を制限しないことを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記被写体の像から前記一部の被写体の像を検出する被写体検出部（２５）をさらに備え、前記目標設定部（２７，４７）は、前記被写体検出部（２５）の検出結果に対する前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）に基づいて前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記一部の被写体を複数の領域に分割して測光し、前記複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求めることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記複数の測光値のうちの最大値に基づいて前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）を求めることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項９に記載の発明は、請求項７または請求項８に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記測光部（２７，４７）は、前記複数の領域をグループ化した複数のグループのそれぞれに対して前記複数の測光値を得ることを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１４に記載の発明は、請求項１から１３のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記第３測光値（ＢｖＡｎｓ）と前記第１測光値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）との差を所定値で制限することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１６に記載の発明は、請求項１４または請求項１５に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１８に記載の発明は、請求項１６に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記補正部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項１９に記載の発明は、請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、該複数の前記一部の被写体のうちで最もサイズが大きな被写体に対する測光値を前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２０に記載の発明は、請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）において、前記目標設定部（２７，４７）は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体に対する測光値を被写体のサイズに応じて重み付け平均した値を前記第２測光値（ＢｖＯｂｊ）として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置（１７，４７）である。
請求項２１に記載の発明は、請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の露出演算装置（１７，４７）を備えたことを特徴とするカメラ（１，１００）である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、主要被写体と背景との輝度差が大きなシーンにおいて、人物が逆光でも過順光でも、またストロボを使用しても、使用しなくても適正な露出量を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一の実施形態における電子カメラの構成例を説明するブロック図である。
【図２】一の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作例を示す流れ図である。
【図３】撮影画面内におけるブロックの分割例を示す図である。
【図４】図２のＳ１０３でのＢｖＯｂｊの値の求め方を模式的に示す図である。
【図５】顔領域に対して代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める範囲の例を示す図である。
【図６】顔領域の分割測光の例を示す図である。
【図７】図２のＳ１０４における補正演算サブルーチンでの動作例を示す流れ図である。
【図８】一の実施形態での目標範囲と露出量との関係を示す説明図である。
【図９】主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示す図である。
【図１０】主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示す図である。
【図１１】他の実施形態における電子カメラの構成例を説明する図である。
【図１２】他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の一例を示す流れ図である。
【図１３】他の実施形態の電子カメラにおける撮影モードの動作の別例を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
＜一の実施形態の説明＞
図１は一の実施形態における電子カメラ１の構成例を説明するブロック図である。一の実施形態は、いわゆるレンズ一体型の電子カメラ１に露出演算装置を組み込んだ例を示している。
【０００９】
一の実施形態の電子カメラ１は、撮像光学系１１およびレンズ駆動部１２と、絞り１３および絞り駆動部１４と、撮像素子１５と、ＡＦＥ１６と、ＣＰＵ１７と、第１メモリ１８と、記録Ｉ／Ｆ（インターフェース）１９と、モニタ２０と、レリーズ釦２１および操作部材２２と、第２メモリ２３と発光部３０とを有している。ここで、レンズ駆動部１２、絞り駆動部１４、撮像素子１５、ＡＦＥ１６、第１メモリ１８、記録Ｉ／Ｆ１９、モニタ２０、レリーズ釦２１、操作部材２２、第２メモリ２３および発光部３０は、それぞれＣＰＵ１７に接続されている。
【００１０】
撮像光学系１１は、ズームレンズ、フォーカシングレンズを含む複数のレンズ群で構成されている。撮像光学系１１のレンズ位置は、レンズ駆動部１２によって光軸方向に調整される。なお、簡単のため、図１では撮像光学系１１を１枚のレンズとして図示する。また、絞り１３は、撮像素子１５に入射する単位時間当たりの光量を調節する。この絞り１３の開口量は、ＣＰＵ１７の指示に応じて絞り駆動部１４が調整する。
【００１１】
撮像素子１５は、撮像光学系１１および絞り１３を通過した光束による被写体像を光電変換してアナログの画像信号を生成する。この撮像素子１５の出力はＡＦＥ１６に接続されている。なお、撮像素子１５の電荷蓄積時間および信号読みだしは、いずれもＣＰＵ１７によって制御される。
【００１２】
ここで、電子カメラ１の撮影モードにおいて、撮像素子１５はレリーズ釦２１の全押し操作に応答して記録用の静止画像（本画像）を撮像する。また、撮影モードでの撮像素子１５は、撮影待機時にも所定間隔毎に観測用の画像（スルー画像）を連続的に撮像する。ここで、時系列に取得されたスルー画像のデータは、モニタ２０での動画像表示やＣＰＵ１７による各種の演算処理に使用される。
【００１３】
ＡＦＥ１６は、撮像素子１５の出力に対してアナログ信号処理を施すアナログフロントエンド回路である。このＡＦＥ１６は、相関二重サンプリングや、画像信号の増幅や、画像信号のＡ／Ｄ変換を行う。このＡＦＥ１６から出力される画像信号はＣＰＵ１７に入力される。なお、ＣＰＵ１７は、ＡＦＥ１６において画像信号のゲインを調整することで、ＩＳＯ感度に相当する撮像感度を調整できる。
【００１４】
ＣＰＵ１７は、電子カメラ１の動作を統括的に制御するプロセッサである。このＣＰＵ１７は、第２メモリ２３に格納されたプログラムの実行により、画像処理部２４、顔検出部２５、焦点調節部２６、露出演算部２７および発光制御部２９として機能する。
【００１５】
画像処理部２４は、デジタルの画像信号に対して各種の画像処理（色補間処理、階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス調整など）を施す。また、画像処理部２４は、スルー画像に解像度変換を施して、モニタ表示用のビュー画像を生成する。なお、画像処理部２４は、入力された画像のデータに基づいて、ホワイトバランス調整で適用するホワイトバランス調整値を求めることもできる。
【００１６】
顔検出部２５は、スルー画像のデータに顔検出処理を施して、撮影画面内の人物の顔領域を検出する。この顔検出処理は公知のアルゴリズムによって行われる。一例として、顔検出部２５は、公知の特徴点抽出処理によって、眉，目，鼻，唇の各端点などの特徴点を画像から抽出するとともに、これらの特徴点に基づいて撮影画面内の顔領域の位置を特定する。あるいは、顔検出部２５は、予め用意された顔画像と判定対象の画像との相関係数を求め、この相関係数が一定の閾値を超えるときに判定対象の画像を顔領域と判定してもよい。
【００１７】
焦点調節部２６は、スルー画像のデータを用いて、公知のコントラスト検出によるオートフォーカス（ＡＦ）制御を実行する。
露出演算部２７は、スルー画像のデータを用いて露出演算を実行するとともに、この露出演算によって求めた露出量に応じて電子カメラ１の露出制御を実行する。
【００１８】
発光制御部２９は、レリーズ釦２１の全押し操作に応答して、発光部３０に予備発光を行わせ、その反射光をモニターした撮像素子１５のデータに基づいて本画像を撮像する際の発光（本発光）量を演算し、本画像を撮像する際に発光部３０に本発光を行わせる。本発光量の演算は公知のアルゴリズムによって行われる。
【００１９】
第１メモリ１８は、画像処理部２４による画像処理の前工程や後工程で画像のデータを一時的に記憶するバッファメモリである。この第１メモリ１８は揮発性の記憶媒体であるＳＤＲＡＭにより構成される。
【００２０】
記録Ｉ／Ｆ１９には、不揮発性の記憶媒体２８を接続するためのコネクタが形成されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１９は、コネクタに接続された記憶媒体２８に対してデータの書き込み／読み込みを実行する。上記の記憶媒体２８は、ハードディスクや、半導体メモリを内蔵したメモリカードなどで構成される。なお、図１では記憶媒体２８の一例としてメモリカードを図示する。
【００２１】
モニタ２０は、ＣＰＵ１７の指示に応じて各種画像を表示する。例えば、撮影モードでの撮影待機時において、モニタ２０にはＣＰＵ１７の制御により上記のビュー画像が動画表示される。
【００２２】
レリーズ釦２１は、全押し操作による撮像動作開始の指示入力をユーザーから受け付ける。また、操作部材２２は、例えば、コマンドダイヤル、十字状のカーソルキー、決定釦などで構成される。この操作部材２２は、電子カメラ１の動作モードの切替操作などの各種入力をユーザーから受け付ける。
【００２３】
第２メモリ２３はフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体で構成される。この第２メモリ２３には、ＣＰＵ１７によって実行されるプログラムが記憶される。なお、このプログラムによる撮影モードでの露出演算処理の例については後述する。
【００２４】
（撮影モードの動作例）
次に、図２の流れ図を参照しつつ、一の実施形態の電子カメラ１における撮影モードの動作例を説明する。この撮影モードの動作は、撮影モードの起動操作（例えば電源オン操作やモード切替操作など）をＣＰＵ１７がユーザーから受け付けたときに開始される。なお、図２に示す撮影モードでは、人物の顔を主要被写体として露出制御を行う例を説明する。
【００２５】
ステップＳ１０１：ＣＰＵ１７は、撮像素子１５を駆動させてスルー画像を取得する。なお、画像処理部２４は上記のスルー画像の出力を用いてホワイトバランス調整値を求めるとともに、焦点検出部４５は上記のスルー画像の出力を用いてＡＦ制御を実行する（図２の例では、ホワイトバランス調整値の演算やＡＦ制御はバックグラウンドで実行されるものとして、詳細な説明は省略する）。
【００２６】
ステップＳ１０２：露出演算部２７は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行する。そして、露出演算部２７は、分割測光の結果に基づいて、撮影画面内での被写体の明るさを代表する値（ＰｒｅＢｖＡｎｓ）を求める。
一例として、Ｓ１０２での露出演算部２７は、スルー画像の全体（撮影画面）を複数のブロックに分割する（なお、撮影画面内におけるブロックの分割例を図３に示す）。次に、露出演算部２７は、１つのブロックに含まれる複数の画素の出力値（階調値）を平均化し、各ブロックにおいて平均輝度値をそれぞれ求める。そして、露出演算部２７は、各ブロックからそれぞれ求めた複数の平均輝度値を用いて、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、複数ブロックの平均輝度値から仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める演算は、例えば、特開２００６−１０６６１７号公報などに開示された公知の手法によって行われる。
【００２７】
ステップＳ１０３：顔検出部２５は、スルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。そして、露出演算部２７は、顔検出部２５が検出した顔領域の位置に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
ここで、Ｓ１０３での露出演算部２７は、撮影画面内から１つの顔領域のみが検出された場合、例えば、以下の（イ）から（へ）のいずれかの手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００２８】
（イ）露出演算部２７は、スルー画像のうちで顔領域に含まれる複数の画素をグループ化するとともに、このグループ化された複数の画素の平均輝度値を主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊとする（図４（ａ）参照）。
【００２９】
（ロ）露出演算部２７は、撮影画面を分割したブロック（Ｓ１０２）のうちで顔領域と重複するブロックを抽出し、この抽出したブロックの平均輝度値をさらに平均化して主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい（図４（ｂ）参照）。例えば、図４（ｂ）の場合であれば、露出演算部２７は、顔領域と重複する４つのブロックの平均輝度値から主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００３０】
（ハ）主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合（例えば逆光や過順光のシーンなど）において、顔領域よりも広い領域（図５（ａ）、図５（ｂ）の領域ＦＡ０）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めると、背景の影響を受けて適正な顔の輝度を求められないケースがある。
【００３１】
そこで、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に内接する領域（図５（ａ）に示す領域ＦＡ１）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。あるいは、露出演算部２７は、人物の顔の輪郭に外接する領域よりもサイズが小さい領域（図５（ｂ）に示す領域ＦＡ２）から代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。
【００３２】
ここで、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２の重心が領域ＦＡ０の重心と重なって配置される例を示す。もっとも、髪の影響を受けにくくするために領域ＦＡ２の重心を領域ＦＡ０の重心よりも下側にずらしてもよい（この場合の図示は省略する）。また、図５（ｂ）では、領域ＦＡ２のサイズが領域ＦＡ０の縦横１／２のサイズに設定された例を示す。もっとも、上記の領域ＦＡ２のサイズは背景の影響を受けない範囲で適宜設定できる。
【００３３】
（ニ）顔領域内の輝度差が大きい場合（例えば顔の半分に光が当たり、顔の半分が暗くなっている半逆光のシーンなど）には、顔領域の平均輝度値に基づいて代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めると、顔の明るい部分が白トビするおそれもある。そこで、露出演算部２７は、主要被写体の顔を複数の領域に分割して測光し、複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい。
【００３４】
一例として、露出演算部２７は、図６に示すように縦横に２×２となるように顔領域を４分割する。そして、露出演算部２７は、以下の式（１）により各分割領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）の測光値のうちの最大値を代表輝度値ＢｖＯｂｊとしてもよい。
ＢｖＯｂｊ＝Ｍａｘ（ＢｖＦＡ４１，ＢｖＦＡ４２，ＢｖＦＡ４３，ＢｖＦＡ４４）
…（１）
ここで、本明細書において、「ＢｖＦＡ４１−４４」は、それぞれ顔領域の分割領域（ＦＡ４１−４４）の平均輝度値を示している。また、本明細書において、「Ｍａｘ（Ａ，Ｂ）」は、Ａ，Ｂのうちの最大値を返す関数を意味する。
【００３５】
（ホ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域（ＦＡ４１−ＦＡ４４）を縦横で４つにグループ化し、４つのグループのそれぞれで得た測光値のうちの最大値を代表輝度値ＢｖＯｂｊとしてもよい。具体的には、露出演算部２７は、以下の式（２）から式（６）の演算を順次行えばよい。
ＢｖＦａｃｅＵｐ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４２）／２…（２）
ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ＝（ＢｖＦＡ４３＋ＢｖＦＡ４４）／２…（３）
ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ＝（ＢｖＦＡ４１＋ＢｖＦＡ４３）／２…（４）
ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ＝（ＢｖＦＡ４２＋ＢｖＦＡ４４）／２…（５）
ＢｖＯｂｊ＝Ｍａｘ（ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ）…（６）
【００３６】
（へ）また、上記（ニ）の別例として、露出演算部２７は、各領域の輝度値（ＢｖＦＡ４１−４４）を重み付け平均して代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めてもよい。
【００３７】
例えば、露出演算部２７は、以下の式（７）において、ＢｖＦＡ４１−４４を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めればよい。
ＢｖＯｂｊ＝Σ（ＢｖＸ［ｉ］×Ｗｔ［ｉ］）…（７）
【００３８】
ここで、上記の式（７）での「ｉ」は１−４の整数をとるものとする。また、式（７）での「Σ（）」は、変数ｉによる積和演算結果を返す関数である。また、式（７）の「Ｗｔ［ｉ］」は所定の重み付け係数である。一例として、一の実施形態では、Ｗｔ［１］＝０．６，Ｗｔ［２］＝０．３，Ｗｔ［３］＝０．１，Ｗｔ［４］＝０に設定されるが、各重み付け係数は上記の例に限定されることはない。
【００３９】
なお、露出演算部２７は、上記の式（７）において、ＢｖＦａｃｅＵｐ，ＢｖＦａｃｅＤｏｗｎ，ＢｖＦａｃｅＬｅｆｔ，ＢｖＦａｃｅＲｉｇｈｔ（式（２）−（５）で求めた各グループの測光値）を大きい順にＢｖＸ［１］−ＢｖＸ［４］として代入し、代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めるようにしてもよい。
【００４０】
一方、Ｓ１０３での露出演算部２７は、撮影画面内から複数の顔領域が検出された場合、例えば、以下の（ト）または（チ）の手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【００４１】
（ト）露出演算部２７は、顔検出部２５が検出した複数の顔領域のうちで最もサイズが大きなものを演算対象の顔領域に設定するとともに、この演算対象の顔領域について上記の（イ）から（へ）のいずれかの手法で主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。一般的に、人物を撮影するシーンでは、主要被写体となる人物が最も大きくなるようにユーザーは撮影を行うからである。
【００４２】
（チ）まず、露出演算部２７は、上記の（イ）から（へ）のいずれかの手法によって、各々の顔領域に対応する輝度値を求める。そして、露出演算部２７は、顔領域ごとに求めた複数の輝度値を、各々の顔領域の大きさに応じて重み付け平均することで、最終的に主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。この場合には、撮影画面内の複数の顔の輝度を考慮して露出制御を行うことが可能となる。
【００４３】
ステップＳ１０４：露出演算部２７は、補正演算サブルーチンを実行する（補正演算サブルーチンの内容については後述する）。この補正演算サブルーチンでは、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊ（Ｓ１０３で求めたもの）に基づいて、露出演算部２７が輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【００４４】
逆光や過順光などのように主要被写体と背景との輝度が極端に異なる場合、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから直接に露出量を求めると、主要被写体の露出が暗すぎたり明るすぎたりする場合がある。そのため、一の実施形態では、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊによって、主要被写体と背景とのバランスが適正な露出量となるように輝度値を補正する。
【００４５】
ステップＳ１０５：露出演算部２７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ１０２で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ１０４で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを下式（８）により求める。
ＢｖＡｎｓ＝ＰｒｅＢｖＡｎｓ＋ｄＢｖＯｂｊ…（８）
そして、Ｓ１０５での露出演算部２７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。
【００４６】
ステップＳ１０６：ＣＰＵ１７は上記のスルー画像（Ｓ１０１で取得したもの）から生成したビュー画像をモニタ２０に表示する。これにより、ユーザーは、モニタ２０のビュー画像を参照して、撮影構図を決定するためのフレーミングを行うことができる。このとき、ＣＰＵ１７は、Ｓ１０３で検出した顔領域の位置を示す表示をビュー画像にオーバーレイさせてもよい（ビュー画像の表示例の図示は省略する）。
【００４７】
ステップＳ１０７：ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１が全押しされたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ１０８に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、ＣＰＵ１７はＳ１０１に戻って上記動作を繰り返す。Ｓ１０７でのＮＯ側の場合には、ＣＰＵ１７はＳ１０５で求めた露出量に基づきスルー画像を撮像する。そして、モニタ２０には、ＣＰＵ１７の制御によりビュー画像が動画表示されることとなる。
【００４８】
ステップＳ１０８：ＣＰＵ１７は、Ｓ１０５で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。撮像素子１５によって撮像された本画像のデータは、ＡＦＥ１６および画像処理部２４で所定の処理が施された後に、記録Ｉ／Ｆ１９を介して記憶媒体２８に記録される。以上で、図２に示す撮影モードの動作例の説明を終了する。
【００４９】
（補正演算サブルーチンの説明）
次に、図７の流れ図を参照しつつ、図２のＳ１０４における補正演算サブルーチンでの動作例を説明する。
【００５０】
ステップＳ２０１：露出演算部２７は、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊ（Ｓ１０３で求めたもの）を用いて、下式（９）により輝度目標値ＢｖＴｒｇｔを求める。
ＢｖＴｒｇｔ＝ＢｖＯｂｊ−ＯｆｓＯｂｊ…（９）
ここで、本明細書において「ＯｆｓＯｂｊ」は、主要被写体の種類ごとに予め設定されているオフセット値を意味する。このＯｆｓＯｂｊの値は、本画像でのグレーレベルの出力値と、本画像において主要被写体の再現目標となる出力値との差分から求められる。
【００５１】
カメラの自動露出演算においては、主要被写体と同じ輝度を有する無彩色の被写体を撮影する場合、原則として上記の無彩色の被写体が本画像にてグレーレベルで再現されるように露出量が演算される。一方、主要被写体の種類によっては、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルからシフトさせた方が好ましい場合もある。一例として、主要被写体が人物の顔であれば、本画像での再現目標の出力値をグレーレベルよりもやや明るめの値にする方が好ましい画像となる。そのため、Ｓ２０１での露出演算部２７は、ＯｆｓＯｂｊを用いて主要被写体の種類毎に輝度値の調整を行っている。
【００５２】
以下、主要被写体が人物の顔である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。なお、一の実施形態では、本画像の階調が８ｂｉｔ（出力値０〜２５５）であることを前提として説明を行う。
【００５３】
この例では、グレーレベルの出力値を１２０とし、本画像での顔の再現目標の出力値を１５０とする。よって、この場合のＯｆｓＯｂｊは、本画像において顔の出力値を１２０から１５０に明るくするための補正量となる。なお、露出演算では被写体の輝度値が小さくなるほどオーバー側の露出量となることから、上記の式（９）ではＢｖＯｂｊの値からＯｆｓＯｂｊの値を減算して輝度値を小さくしている。
【００５４】
また、本画像での出力値は、画像処理部２４での階調変換処理によって、撮像素子１５の出力レベルに対して非線形な状態に変換されている。したがって、露出演算部２７は、本画像での出力値に逆階調変換処理を施した状態で出力値を比較することで、ＯｆｓＯｂｊの値を求めることができる。なお、人物の顔が主要被写体の場合のＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１０）によって求められる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１２０））…（１０）
ここで、本明細書において「Ｌｏｇ２（Ａ）」は、２を底とするＡの対数を返す関数を意味する。また、本明細書において「ＲｖＧ（Ｂ）」は、逆階調変換に相当する関数であって、本画像での出力値を示すＢに対して階調変換前の入力値を返す関数を意味する。
【００５５】
なお、Ｓ２０１での他の例として、主要被写体が青空である場合のＯｆｓＯｂｊの演算例を説明する。本画像での青空の再現目標の出力値を１７５とすると、この場合のＯｆｓＯｂｊの値は、下式（１１）で求めることができる。
ＯｆｓＯｂｊ＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１２０））…（１１）
【００５６】
ステップＳ２０２：露出演算部２７は、輝度目標値ＢｖＴｒｇｔ（Ｓ２０１で求めたもの）に基づいて、輝度値の目標範囲を設定する。具体的には、Ｓ２０２の露出演算部２７は、下式（１２）によって目標範囲の上限値ＢｖＵｐｐｅｒを求めるとともに、下式（１３）によって目標範囲の下限値ＢｖＬｏｗｅｒを求める。
ＢｖＵｐｐｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ１…（１２）
ＢｖＬｏｗｅｒ＝ＢｖＴｒｇｔ＋ＢｖＳｔｈ２…（１３）
ここで、「ＢｖＳｔｈ１」と「ＢｖＳｔｈ２」とは、それぞれ主要被写体の種類ごとに設定される値である。したがって、Ｓ２０２で設定される輝度値の目標範囲の幅は、主要被写体の種類に応じて変化しうる。
【００５７】
Ｓ２０２において、輝度値の目標範囲を設定するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーン（例えば逆光や過順光の場合など）では、顔の輝度に基づいて露出量を決定すると、背景部分に白トビや黒つぶれが生じて撮影した画像の見映えが不自然となってしまう。
【００５８】
一方、上記のシーンでは、背景とのバランスを考慮して主要被写体の明るさを決定した方が画像全体としてはむしろ自然な露出になる。したがって、露出演算部２７は、ＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒによって目標とする輝度値に幅をもたせることで、輝度差の大きなシーンに対応できるようにしている。
【００５９】
例えば、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力値は１１０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合のＢｖＳｔｈ１の値は下式（１４）で求めることができる。同様に、過順光のシーンにおける人物の顔の出力値は１８０でもよい。そのため、人物の顔が主要被写体の場合のＢｖＳｔｈ２の値は、下式（１５）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１１０））…（１４）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１５０）／ＲｖＧ（１８０））…（１５）
【００６０】
ここで、図８を参照しつつ、目標範囲と露出量との関係について説明する。上記の式（１４）で求めたＢｖＳｔｈ１は、ＢｖＴｒｇｔに対してプラスの補正値となって、ＢｖＵｐｐｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも大きくなる。そして、ＢｖＵｐｐｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がアンダー側になる。これにより、ＢｖＵｐｐｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも低い値となる。
【００６１】
一方、上記の式（１５）で求めたＢｖＳｔｈ２は、ＢｖＴｒｇｔに対してマイナスの補正値となって、ＢｖＬｏｗｅｒの値はＢｖＴｒｇｔよりも小さくなる。そして、ＢｖＬｏｗｅｒに基づいて露出量を求めると、ＢｖＴｒｇｔに基づく露出量よりも露出がオーバー側になる。これにより、ＢｖＬｏｗｅｒに基づく露出量で本画像を撮影すると、本画像での顔の出力値は上記の再現目標よりも高い値となる。
【００６２】
なお、Ｓ２０２での他の例として、主要被写体が青空である場合のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２の演算例を説明する。本画像での青空の再現目標の出力値の幅を１００〜２００とすると、この場合のＢｖＳｔｈ１の値は下式（１６）で求めることができる。また、この場合のＢｖＳｔｈ２の値は下式（１７）で求めることができる。
ＢｖＳｔｈ１＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（１００））…（１６）
ＢｖＳｔｈ２＝Ｌｏｇ２（ＲｖＧ（１７５）／ＲｖＧ（２００））…（１７）
【００６３】
ところで、上記の例では、逆光のシーンにおける本画像での人物の顔の出力は、背景とのバランスを考慮して１１０でもよいと説明した。しかし、撮影画面に対する人物の顔の面積比（人物の顔の大きさ）が大きい場合には、顔の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。逆に、撮影画面に対する人物の顔の面積比が小さい場合には、背景の明るさが本画像の明るさの印象を決めることとなる。そのため、露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に応じて輝度値の目標範囲の幅を調整してもよい。この場合において、露出演算部２７は、上記のＢｖＳｔｈ１およびＢｖＳｔｈ２にそれぞれ重み付けをした値（ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’）を以下の式（１８）、式（１９）で求める。そして、露出演算部２７は、ＢｖＳｔｈ１’，ＢｖＳｔｈ２’を用いてＢｖＵｐｐｅｒおよびＢｖＬｏｗｅｒをそれぞれ求めればよい。
ＢｖＳｔｈ１’＝ＢｖＳｔｈ１×ＷｔＷｄ…（１８）
ＢｖＳｔｈ２’＝ＢｖＳｔｈ２×ＷｔＷｄ…（１９）
【００６４】
ここで、式（１８）、式（１９）の「ＷｔＷｄ」は、目標範囲の幅の重み付け係数を示している。上記の重み付け係数ＷｔＷｄの値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。この重み付け係数ＷｔＷｄは、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には大きな値となり、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には小さな値となる。
【００６５】
ここで、図９は、主要被写体が人物のときの重み付け係数ＷｔＷｄの関数の一例を示している。図９の縦軸は、ＷｔＷｄの値を示し、図９の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。
【００６６】
図９の例では、上記の面積比が５％以下のときに、ＷｔＷｄの値は１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、ＷｔＷｄの値は面積比の大きさに比例して低下してゆく。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、ＷｔＷｄの値は０．０となる。
【００６７】
すなわち、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は大きくなるので、輝度値の目標範囲の幅は大きくなる。一方、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きい場合には、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’の値は小さくなるので、輝度値の目標範囲の幅は小さくなる。
【００６８】
また、撮影画面内で複数の主要被写体が検出された場合には、露出演算部２７は、複数の主要被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。あるいは、露出演算部２７は、複数の主要被写体の大きさを合計した値で上記の面積比を決定し、ＢｖＳｔｈ１’およびＢｖＳｔｈ２’を用いて輝度値の目標範囲の幅を求めてもよい。なお、図９に示す重み付け係数ＷｔＷｄの関数はあくまで一例であり、重み付け係数ＷｔＷｄの関数を主要被写体の種類に応じて変更するようにしてもよい。
【００６９】
ステップＳ２０３：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＵｐｐｅｒよりも大きいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０７に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０４に移行する。
【００７０】
ステップＳ２０４：露出演算部２７は、ＰｒｅＢｖＡｎｓがＢｖＬｏｗｅｒよりも小さいか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０６に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）にはＳ２０５に移行する。
【００７１】
ステップＳ２０５：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０から１８０の範囲に収まると予想できる。そのため、露出演算部２７は、ｄＢｖＯＢｊを求めるときの仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓに「０」値を代入する。なお、露出補正部２７は、Ｓ２０５の後にＳ２１０へ処理を移行する。
【００７２】
ステップＳ２０６：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１８０よりも高くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１８０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２０）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＬｏｗｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ…（２０）
このＳ２０６の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を大きくする補正量に相当する。輝度値を大きくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はアンダー側となるため、本画像では明るい顔が暗めに補正されることとなる。なお、露出補正部は、Ｓ２０６の後にＳ２０９へ処理を移行する。
【００７３】
ステップＳ２０７：露出演算部２７は、本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かを判定する。発光させる場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０５に移行する。一方、発光させない場合（ＮＯ側）にはＳ２０８に移行する。
【００７４】
本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かは、操作部材２２によってユーザーが設定してもよいし、被写界の輝度情報と公知のアルゴリズムに基づいて露出演算部２７が決定しても良い。
【００７５】
ステップＳ２０８：この場合は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓから求めた露出量で本画像の撮影を行うと、本画像での顔の出力値は１１０よりも低くなると予想できる。そのため、露出演算部２７は、本画像での顔の出力値を１１０にするために、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を下式（２１）によって求める。
ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ＝ＢｖＵｐｐｅｒ−ＰｒｅＢｖＡｎｓ…（２１）
このＳ２０８の場合のｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓは、輝度値を小さくする補正量に相当する。輝度値を小さくする方向に補正すると露出演算のときに露出量はオーバー側となるため、本画像では暗めの顔が明るく補正されることとなる。
【００７６】
ステップＳ２０９：露出演算部２７は、本画像撮影時に発光制御部２９が発光部３０を発光させるか否かを判定する。発光させない場合（ＮＯ側）にはＳ２１０に移行し、発光させる場合（ＹＥＳ側）には、Ｓ２１１に移行する。
ステップＳ２１１：発光させる場合（ＹＥＳ側）、露出演算部２７は、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ（Ｓ２０６で求めたもの）を、下で述べるクリップ処理を行わずに輝度補正量ｄＢｖＯｂｊとし、補正演算サブルーチンを終了するとともに、図２に示すＳ１０５の処理に復帰する。
【００７７】
ステップＳ２１０：露出演算部２７は、仮補正量ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ（Ｓ２０５、Ｓ２０６、Ｓ２０８のいずれかで求めたもの）を所定の制限値の範囲に制限して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。例えば、Ｓ２１０での露出演算部２７は、以下の式（２２）によって輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
ｄＢｖＯｂｊ＝Ｃｌｉｐ（ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓ）…（２２）
【００７８】
ここで、式（１３）の「Ｃｌｉｐ（Ａ）」は、Ａの値が制限値の範囲内にあるときにはＡの値を返し、Ａの値が制限値の範囲を超えるときには制限値を返す関数を意味する。なお、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」での制限値には上限値と下限値とを設定できる。この場合、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が上限値を上回る場合は、入力されたＡの値は上限値に置換される。また、「Ｃｌｉｐ（Ａ）」でＡの値が下限値を下回る場合は、入力されたＡの値は下限値に置換される。
【００７９】
Ｓ２１０においてｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を制限するのは以下の理由による。主要被写体（人物の顔）と背景との輝度が極端に異なるシーンでは、本画像での顔の出力値を目標範囲の上限や下限に合わせても、なお背景部分に白トビや黒つぶれが生じる場合も起こりうる。そのため、Ｓ２１０での露出演算部２７は、上記のケースを想定してｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値を所定の範囲内に制限している。
【００８０】
一例として、人物の顔が主要被写体の場合、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１．５の範囲に設定する。本画像の白トビした画素では被写体の情報が完全に失われる一方で、黒つぶれの画素ではゲインを上げることで残されている被写体の情報を読み取れる場合もある。そのため、黒つぶれをある程度許容しつつも白トビを極力避ける観点から、一の実施形態では制限値が上記の範囲に設定されている。
【００８１】
なお、露出演算部２７は、上記の制限値の範囲を主要被写体の種類に応じて適宜調整してもよい。例えば、他の主要被写体の場合において、露出演算部２７は、制限値の範囲を露出値に換算して−１から＋１の範囲にしてもよく、あるいは−１から＋２の範囲にしてもよい。
【００８２】
また、Ｓ２１０での露出演算部２７は、撮影画面に対する主要被写体の面積比（人物の顔の大きさ）に応じて、上記の上限値および下限値をそれぞれ変動させてもよい。上記の上限値および下限値は、撮影画面に対する主要被写体の面積比に依存した関数により露出演算部２７が決定する。
【００８３】
一例として、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が大きいほど上限値を大きくし、かつ下限値は小さくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が大きいほど制限値の幅が広がるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりにくくなる。一方で、露出演算部２７は、主要被写体の面積比が小さいほど上限値を小さくし、かつ下限値は大きくする。これにより、撮影画面に対する主要被写体の面積比が小さいほど制限値の幅が狭まるので、ｄＢｖＴｒｇｔＴｏＡｎｓの値には制限がかかりやすくなる。
【００８４】
ここで、図１０は、主要被写体が人物のときの上限値および下限値を求める関数の一例を示している。図１０の縦軸は、露出値に換算された制限値を示し、図１０の横軸は撮影画面に対する主要被写体の面積比を示している。
【００８５】
図１０の例では、上記の面積比が５％以下のときに、上限値は１．５となり、下限値は−１．０となる。また、上記の面積比が５％より大きく５０％未満の範囲では、上限値は面積比の大きさに比例して大きくなり、下限値は面積比の大きさに比例して小さくなる。そして、上記の面積比が５０％以上のときに、上限値は５．０となり、下限値は−５．０となる。
【００８６】
ここで、上記の面積比が５０％以上の場合（上限値＝５．０、下限値＝−５．０）には、露出演算部２７が主要被写体に合わせて露出を最大５段分まで補正できる。そのため、この場合には、背景が白トビまたは黒つぶれする確率が高くなり、実質的に補正を制限しないケースと同様となる。
【００８７】
また、撮影画面内で複数の主要被写体が検出された場合には、露出演算部２７は、複数の主要被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて上記の面積比を決定し、上記の上限値および下限値を求めてもよい。あるいは、露出演算部２７は、複数の主要被写体の大きさを合計した値で上記の面積比を決定し、上記の上限値および下限値を求めてもよい。なお、図１０に示す制限値の関数はあくまで一例であり、制限値の関数を主要被写体の種類に応じて変更するようにしてもよい。
その後、露出演算部２７は補正演算サブルーチンを終了するとともに、図２に示すＳ１０５の処理に復帰する。以上で、図７の流れ図の説明を終了する。
【００８８】
一の実施形態では、露出演算部２７が、主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを用いて、主要被写体の種類に応じた輝度値の目標範囲（ＢｖＵｐｐｅｒ、ＢｖＬｏｗｅｒ）を設定する（Ｓ２０１，Ｓ２０２）。露出演算部２７は、輝度値の目標範囲と仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓとに基づいて、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める（Ｓ２０５からＳ２１０）。そして、露出演算部２７は、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを反映した補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを用いて露出量を演算する（Ｓ１０５）。
【００８９】
これにより、一の実施形態の電子カメラ１では、主要被写体と背景との輝度差の大きなシーンにおいても、主要被写体と背景との明るさのバランスがとれた好ましい露出量で撮影を行うことが可能となる。
【００９０】
また一の実施形態では、人物が逆光のシーンのようにステップＳ２０３の要件を満たす場合、かつ発光部３０による発光を伴う撮影の場合に、露出演算部２７はプラス露出補正を行わないので、従来のように露出を明るく補正した上で発光部３０を発光させたために顔も背景も明るくなって、露出オーバーな写真になってしまうことを回避し、顔も背景も適正な明るさの画像を得る事が出来る。
【００９１】
また一の実施形態では、人物が過順光のシーンのようにステップＳ２０４の要件を満たす場合、かつ発光部３０による発光を伴う撮影の場合に、露出演算部２７はマイナス露出補正を制限しないので、従来のように顔の露出が明るめの状態に、更に発光部３０による発光が重なる為に顔の露出オーバーな写真になってしまうことを回避し、顔が適正な明るさの画像を得る事が出来る。
【００９２】
＜他の実施形態の説明＞
図１１は、他の実施形態における電子カメラ１００の構成例を説明する図である。他の実施形態は、レンズ交換が可能な一眼レフレックス型の電子カメラ１００に露出演算装置を組み込んだ例を示している。
【００９３】
他の実施形態の電子カメラ１００は、カメラ本体３１と、撮像光学系を収納したレンズユニット３２と、発光ユニット６０とを有している。ここで、カメラ本体３１およびレンズユニット３２には、一対のマウントがそれぞれ設けられている。レンズユニット３２は、上記のマウントを介して、カメラ本体３１に対して交換可能に接続される。また、上記のマウントにはそれぞれ電気接点が設けられており、カメラ本体３１とレンズユニット３２との接続時には両者の電気的な接続が確立する（図１１でのマウントおよび電気接点の図示は省略する）。
【００９４】
また、カメラ本体３１および発光ユニット６０には、一対の接続部がそれぞれ設けられている。発光ユニット６０は、上記の接続部を介して、カメラ本体３１に対して交換可能に接続される。また、上記の接続部にはそれぞれ電気接点が設けられており、カメラ本体３１と発光ユニット６０との接続時には両者の電気的な接続が確立する（図１１での接続部および電気接点の図示は省略する）。
【００９５】
レンズユニット３２は、フォーカシングレンズ３３およびレンズドライバ３４と、絞り３５および絞りドライバ３６と、レンズ内メモリ３７とを内蔵している。フォーカシングレンズ３３は、カメラ本体３１からの指示に応じて、レンズドライバ３４によって駆動される。また、絞り３５は、カメラ本体３１からの指示に応じて絞りドライバ３６によって駆動される。また、レンズ内メモリ３７は、レンズユニット３２の情報を記憶したメモリである。なお、レンズ内メモリ３７に記憶されている情報は、カメラ本体３１に出力される。
【００９６】
カメラ本体３１は、メインミラー４１と、メカニカルシャッタ４２と、記録用撮像素子４３と、サブミラー４４と、焦点検出部４５と、ファインダ光学系（５１〜５４）と、解析用撮像素子４６と、マイコン４７およびモニタ４８とを有している。メインミラー４１、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３は、レンズユニット３２の光軸に沿って配置される。メインミラー４１の後方にはサブミラー４４が配置される。また、カメラ本体３１の上部にはファインダ光学系が配置されている。さらに、カメラ本体３１の下部には焦点検出部４５が配置されている。
【００９７】
メインミラー４１は、不図示の回動軸によって回動可能に軸支されており、観察状態と退避状態とを切り替え可能となっている。観察状態のメインミラー４１は、メカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３の前方で傾斜配置される。この観察状態のメインミラー４１は、レンズユニット３２を通過した光束を上方へ反射してファインダ光学系に導く。また、メインミラー４１の中央部はハーフミラーとなっている。そして、メインミラー４１を透過した一部の光束はサブミラー４４によって下方に屈折されて焦点検出部４５に導かれる。なお、焦点検出部４５は、不図示のセパレータレンズで分割した被写体像の像ズレ量を検出し、この像ズレ量からフォーカシングレンズ３３のデフォーカス量を求める。
【００９８】
一方、退避状態のメインミラー４１は、サブミラー４４とともに上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置にある。メインミラー４１が退避状態にあるときは、レンズユニット３２を通過した光束がメカニカルシャッタ４２および記録用撮像素子４３に導かれる。
【００９９】
ファインダ光学系は、焦点板５１と、コンデンサレンズ５２と、ペンタプリズム５３と、接眼レンズ５４とを有している。焦点板５１はメインミラー４１の上方に位置し、観察状態のメインミラー４１で反射された光束を一旦結像させる。焦点板５１で結像した光束はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の入射面に対して９０°の角度を持った射出面から接眼レンズ５４を介してユーザーの目に到達する。また、焦点板５１で結像した光束の一部はコンデンサレンズ５２およびペンタプリズム５３を通過し、ペンタプリズム５３の射出面近傍に配置された再結像レンズ５５から解析用撮像素子４６に入射する。
【０１００】
ここで、他の実施形態の記録用撮像素子４３は、メインミラー４１が退避状態にあるときに、本画像やスルー画像の撮像を行う。また、解析用撮像素子４６は、メインミラー４１が観察状態にあるときにスルー画像の撮像を行う。なお、他の実施形態の解析用撮像素子４６は、顔検出処理が可能な解像度でスルー画像を撮像することができる。
【０１０１】
マイコン４７は、電子カメラ１００の各部の動作を統括的に制御するプロセッサである。このマイコン４７は、記録用撮像素子４３または解析用撮像素子４６の出力に対して画像処理を施す。また、マイコン４７は、上記の一の実施形態における顔検出部および露出演算部と同様の機能を果たす。また、モニタ４８は、マイコン４７の制御によって各種の画像を表示する。
【０１０２】
（他の実施形態における撮影モードの動作例１）
次に、図１２の流れ図を参照しつつ、他の実施形態の電子カメラ１００における撮影モードの動作の一例を説明する。図１２に示す撮影モードの動作は、レリーズ釦（図１１では不図示）の半押し操作によるＡＦ動作開始の指示に応じてマイコン４７が開始する。なお、図１２の流れ図の開始のときにはメインミラー４１は観察状態の位置にある。
【０１０３】
ステップＳ３０１：マイコン４７は、解析用撮像素子４６を駆動させてスルー画像を取得する。このとき、マイコン４７は焦点検出部４５の出力に基づいてＡＦ制御を実行する。
【０１０４】
ステップＳ３０２：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内に含まれる被写体の分割測光を実行するとともに、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。なお、Ｓ３０２の処理は、図２のＳ１０２に対応するので重複説明は省略する。
【０１０５】
ステップＳ３０３：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出するとともに、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。なお、Ｓ３０３の処理は、図２のＳ１０３に対応するので重複説明は省略する。
【０１０６】
ステップＳ３０４：マイコン４７は、補正演算サブルーチン（図７のＳ２０１からＳ２１０の処理）を実行して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【０１０７】
ステップＳ３０５：マイコン４７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ３０２で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ３０４で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
【０１０８】
そして、マイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。なお、Ｓ３０５の処理は、図２のＳ１０５に対応するので重複説明は省略する。
【０１０９】
ステップＳ３０６：マイコン４７は、レリーズ釦が全押しされたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ３０８に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、マイコン４７はＳ３０１に戻って上記動作を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ３０７：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１１１】
ステップＳ３０８：マイコン４７は、Ｓ３０５で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。記録用撮像素子４３によって撮像された本画像のデータは、マイコン４７で所定の画像処理が施された後に、不図示の記憶媒体に記録される。以上で、図１２の流れ図の説明を終了する。この図１２の例においても、上記の一の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
（他の実施形態における撮影モードの動作例２）
次に、図１３の流れ図を参照しつつ、他の実施形態の電子カメラ１００における撮影モードの動作の別例を説明する。図１３は、記録用撮像素子４３のスルー画像を用いてモニタ４８にビュー画像を動画表示させる動作モード（ライブビュー撮影モード）での動作例を示している。
【０１１３】
図１３の動作は、ライブビュー撮影モードの起動操作（例えばモード切替操作など）をマイコン４７が受け付けたときに開始される。なお、図１３の流れ図の開始のときにはメインミラー４１は観察状態の位置にある。
【０１１４】
ステップＳ４０１：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１１５】
ステップＳ４０２：マイコン４７は、記録用撮像素子４３を駆動させてスルー画像を取得する。
【０１１６】
ステップＳ４０３：マイコン４７は、スルー画像の出力を用いて、撮影画面内から人物の顔領域の位置を検出する。
【０１１７】
ステップＳ４０４：マイコン４７は、スルー画像から生成したビュー画像をモニタ４８に表示する。
【０１１８】
ステップＳ４０５：マイコン４７は、レリーズ釦が押圧されたか否かを判定する。上記要件を満たす場合（ＹＥＳ側）にはＳ４０６に移行する。一方、上記要件を満たさない場合（ＮＯ側）には、マイコン４７はＳ４０２に戻って上記動作を繰り返す。
【０１１９】
ステップＳ４０６：マイコン４７は、メインミラー４１を退避状態の位置から観察状態の位置に駆動させる。なお、Ｓ４０６の時点で記録用撮像素子４３はスルー画像を取得できなくなる。そのため、マイコン４７は、ミラーダウンの直前に取得したビュー画像をモニタ４８に継続的に表示するか、あるいはビュー画像のモニタ４８への表示を一時的に停止させる。
【０１２０】
ステップＳ４０７：マイコン４７は、解析用撮像素子４６を駆動させて撮影画面内の分割測光を行う。そして、Ｓ４０７でのマイコン４７は、分割測光の結果に基づいて、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓを求める。また、Ｓ４０７でのマイコン４７は、顔領域の位置（Ｓ４０３で検出したもの）に基づいて、撮影画面内の一部の被写体である主要被写体（顔）の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求める。
【０１２１】
なお、Ｓ４０７でのＰｒｅＢｖＡｎｓの演算は、図２のＳ１０２での処理と同様に行われる。また、Ｓ４０７でのＢｖＯｂｊの演算は、図２のＳ１０３での処理とほぼ同様に行われる。そのため、これらの処理について重複説明は省略する。
【０１２２】
ステップＳ４０８：マイコン４７は、補正演算サブルーチン（図７のＳ２０１からＳ２１０の処理）を実行して、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊを求める。
【０１２３】
ステップＳ４０９：マイコン４７は、仮の代表輝度値ＰｒｅＢｖＡｎｓ（Ｓ４０７で求めたもの）と、輝度補正量ｄＢｖＯｂｊ（Ｓ４０８で求めたもの）とを用いて、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓを求める。
【０１２４】
そして、マイコン４７は、補正後の代表輝度値ＢｖＡｎｓに基づいて公知の露出演算により露出量を演算するとともに、この露出量に基づいて露出制御（シャッタ秒時、絞り値などの各パラメータ調整）を行なう。なお、Ｓ４０９の処理は、図２のＳ１０５に対応するので重複説明は省略する。
【０１２５】
ステップＳ４１０：マイコン４７は、メインミラー４１を観察状態の位置から退避状態の位置に駆動させる。
【０１２６】
ステップＳ４１１：マイコン４７は、Ｓ４０９で求めた露出量に基づいて、本画像の撮像処理を実行する。記録用撮像素子４３によって撮像された本画像のデータは、マイコン４７で所定の画像処理が施された後に、不図示の記憶媒体に記録される。以上で、図１３の流れ図の説明を終了する。この図１３の例においても、上記の一の実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０１２７】
＜実施形態の補足事項＞
（１）上記の各実施形態では、主要被写体が人物の顔である例を説明したが、顔以外の被写体を主要被写体とする場合にも本発明を適用できる。一例として、青空を主要被写体とする場合、露出演算部は、スルー画像での被写体の明るさや色情報、撮影画面での位置に着目して青空の領域を求め、この領域の輝度情報を用いて主要被写体の代表輝度値ＢｖＯｂｊを求めればよい。また、露出演算部は、電子カメラ１００のモード設定（例えば、ポートレートモードや風景モードなど）に主要被写体の種類を判定するようにしてもよい。
【０１２８】
（２）上記の一の実施形態において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の半押し操作によるＡＦ開始指示をトリガとして、図２に示す撮影モードの動作を開始させるようにしてもよい。また、上記の一の実施形態における撮影モードの動作時（図２）において、ＣＰＵ１７は、レリーズ釦２１の全押し操作の前に半押し操作があった場合には、その時点で焦点調節状態と露出のパラメータを固定するとともに、以後の焦点調節制御と露出制御とを停止するようにしてもよい。
【０１２９】
（３）上記の他の実施形態では、露出演算装置が一眼レフレックス型の電子カメラ１００に適用される例を説明したが、観測用撮像素子１５を有する一眼レフレックス型の銀塩カメラにも適用できる。
【０１３０】
（４）上記の各実施形態での撮像素子は、焦点検出用の受光素子が、本画像等を撮像するための受光素子と同一の受光面に配列されている構成であってもよい。この場合、焦点検出用の受光素子は、それぞれが位相差を有する第１信号列のパターンと第２信号列のパターンとを検出するように構成される。そして、これらのパターンの像ズレ量からカメラが撮像光学系の焦点調節状態を求めればよい（なお、この場合の撮像素子の構成例の図示は省略する）。
【０１３１】
（５）上記の各実施形態では、顔検出部や露出演算部をソフトウエア的に実現する例を説明したが、これらの構成はＡＳＩＣなどによってハードウエア的に実現しても勿論かまわない。
【０１３２】
以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲が、その精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図する。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物によることも可能である。
【符号の説明】
【０１３３】
１，１００…カメラ、１３…絞り、１５…撮像素子、１６…ＡＦＥ、１７…ＣＰＵ、２４…画像処理部、２５…顔検出部、２７…露出演算部、２９…発行制御部、３０…発行部、３１…カメラ本体、３２…レンズユニット、３５…絞り、４２…メカニカルシャッタ、４３…記録用撮像素子、４６…解析用撮像素子、４７…マイコン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体からの光束を測光して第１測光値を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値を求める測光部と、
前記被写体を照明する発光部と、
前記第１測光値を前記発光部の発光の有無と、前記第２測光値に基づいて補正して第３測光値を求める補正部と、
前記補正部による前記第３測光値に基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部と、
を備えたことを特徴とする露出演算装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも大きい場合であって、かつ前記発光部が発光しないとき、前記補正部は、前記第３測光値を前記第１測光値よりも小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項３】
請求項１に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも大きい場合であって、かつ前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記第３測光値を前記第１測光値に等しくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも小さい場合であって、
前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記発光部が発光しないときよりも、
前記第３測光値と前記第１測光値との差の制限の範囲を広くすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも小さい場合であって、かつ前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記第３測光値と前記第１測光値との差を制限しないことを特徴とする露出演算装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記被写体の像から前記一部の被写体の像を検出する被写体検出部をさらに備え、
前記目標設定部は、前記被写体検出部の検出結果に対する前記第２測光値に基づいて前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記一部の被写体を複数の領域に分割して測光し、前記複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて前記第２測光値を求めることを特徴とする露出演算装置。
【請求項８】
請求項７に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記複数の測光値のうちの最大値に基づいて前記第２測光値を求めることを特徴とする露出演算装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記複数の領域をグループ化した複数のグループのそれぞれに対して前記複数の測光値を得ることを特徴とする露出演算装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記第３測光値と前記第１測光値との差を所定値で制限することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、該複数の前記一部の被写体のうちで最もサイズが大きな被写体に対する測光値を前記第２測光値として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体に対する測光値を被写体のサイズに応じて重み付け平均した値を前記第２測光値として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の露出演算装置を備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項１】
被写体からの光束を測光して第１測光値を求めるとともに、前記被写体のうちの一部の被写体に関する第２測光値を求める測光部と、
前記被写体を照明する発光部と、
前記第１測光値を前記発光部の発光の有無と、前記第２測光値に基づいて補正して第３測光値を求める補正部と、
前記補正部による前記第３測光値に基づいて、前記被写体からの光束に対する露出量を求める演算部と、
を備えたことを特徴とする露出演算装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも大きい場合であって、かつ前記発光部が発光しないとき、前記補正部は、前記第３測光値を前記第１測光値よりも小さくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項３】
請求項１に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも大きい場合であって、かつ前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記第３測光値を前記第１測光値に等しくすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも小さい場合であって、
前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記発光部が発光しないときよりも、
前記第３測光値と前記第１測光値との差の制限の範囲を広くすることを特徴とする露出演算装置。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記第１測光値が前記第２測光値よりも小さい場合であって、かつ前記発光部が発光するとき、前記補正部は、前記第３測光値と前記第１測光値との差を制限しないことを特徴とする露出演算装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記被写体の像から前記一部の被写体の像を検出する被写体検出部をさらに備え、
前記目標設定部は、前記被写体検出部の検出結果に対する前記第２測光値に基づいて前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記一部の被写体を複数の領域に分割して測光し、前記複数の領域のそれぞれに対して得られる複数の測光値に基づいて前記第２測光値を求めることを特徴とする露出演算装置。
【請求項８】
請求項７に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記複数の測光値のうちの最大値に基づいて前記第２測光値を求めることを特徴とする露出演算装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の露出演算装置において、
前記測光部は、前記複数の領域をグループ化した複数のグループのそれぞれに対して前記複数の測光値を得ることを特徴とする露出演算装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記目標範囲を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記第３測光値と前記第１測光値との差を所定値で制限することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体の種類に応じて、前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体の大きさに応じて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、前記一部の被写体のうちで最もサイズの大きな被写体に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の露出演算装置において、
前記補正部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体の大きさを合計した値に基づいて前記所定値を決定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、該複数の前記一部の被写体のうちで最もサイズが大きな被写体に対する測光値を前記第２測光値として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか１項に記載の露出演算装置において、
前記目標設定部は、前記一部の被写体が複数存在するときに、各々の前記一部の被写体に対する測光値を被写体のサイズに応じて重み付け平均した値を前記第２測光値として、前記目標範囲を設定することを特徴とする露出演算装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の露出演算装置を備えたことを特徴とするカメラ。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−４１０５９（Ｐ２０１３−４１０５９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７７１１９（Ｐ２０１１−１７７１１９）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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