CN102413280A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供摄像设备及其控制方法。获取与拍摄画面内的多个区域的被摄体距离有关的信息，并且根据基准区域的被摄体距离和多个区域的被摄体距离之间的差，来改变通过使照明装置闪光而进行的拍摄时的被摄体亮度的阈值。

Description

摄像设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及摄像设备，更特别地涉及闪光拍摄中的闪光控制。

背景技术

在传统的摄像设备中，为了进行成功的拍摄，当被摄体的亮度(以下称为“被摄体亮度”)低时，一般利用诸如照明装置(闪光装置)等的辅助光源来照射被摄体。还已知用于根据诸如被摄体亮度等的拍摄条件来进行诸如闪光装置等的辅助光源的自动闪光控制的技术。

例如，日本特开2005-204120论述了一种用于根据被摄体亮度进行摄像设备的增益(感光度)控制和闪光单元的自动闪光控制的技术。日本特开2005-181355论述了一种用于当进行闪光拍摄时，根据具有多个焦点检测点的焦点检测单元的焦点检测结果来获得与所谓的被摄体的深度(被摄体距离)有关的信息，以控制闪光拍摄时的快门速度的技术。

在日本特开2005-204120中论述的技术中，当被摄体亮度足够高时利用设置得低的摄像增益来进行摄像，以及当被摄体亮度低并且在摄像增益保持低的情况下快门速度采用预定值以下时，提高摄像增益并维持快门速度，以使得快门速度采用该预定值。当被摄体亮度变得更低以至于所需摄像增益超过其上限时，进行闪光拍摄。

然而，在闪光拍摄时，仅适当地曝光位于离闪光装置的相同距离处的被摄体。因此，在日本特开2005-204120中论述的技术中，当闪光拍摄时被摄体距离不同的被摄体存在于拍摄画面中的情况下，如果控制闪光量以使得近距离侧的被摄体被适当曝光，则远距离侧的被摄体由于缺少光而变暗。

如果在背景光和闪光灯光之间的色温差大，则在强调近距离侧的被摄体的情况下进行白平衡控制，导致远距离侧的被摄体不仅变暗而且在颜色再现中变得不自然。因此，难以获得被摄体距离不同的各被摄体的良好的图像。

在日本特开2005-181355中论述的技术中，根据具有多个焦点检测点的焦点检测单元的焦点检测结果，将在被摄体的深度被判断为大的情况下的闪光拍摄时的快门速度设置得小于在被摄体的深度被判断为小的情况下的闪光拍摄时的快门速度。由此，增加对背景光的曝光量，以使得可以减缓远距离侧的被摄体的暗度。

然而，一般将闪光拍摄时的快门速度设置为照相机抖动不影响所拍摄图像的最小速度。然而，当快门速度减小时，照相机抖动可能容易地影响图像，导致难以获得没有图像模糊的良好的图像。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种摄像设备，其能够进行使用照明装置的拍摄，所述摄像设备包括：测光单元，用于获取被摄体亮度信息；获取单元，用于获取与多个区域的被摄体距离有关的信息；以及闪光控制单元，用于在基于所述测光单元所获取的被摄体亮度信息的亮度值小于阈值的情况下，在拍摄时使所述照明装置闪光，其中，所述闪光控制单元根据基于所述获取单元所获取的信息的所述多个区域的被摄体距离之间的差和基准区域的被摄体距离，来改变所述阈值。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备能够进行使用照明装置的拍摄，所述方法包括：获取被摄体亮度信息；获取与多个区域的被摄体距离有关的信息；以及在基于所获取的被摄体亮度信息的亮度值小于阈值的情况下，在拍摄时使所述照明装置闪光，其中，根据基于所获取的信息的所述多个区域的被摄体距离之间的差和基准区域的被摄体距离，来改变所述阈值。

通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包括在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的典型实施例、特征和方面，并与说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是根据本发明典型实施例的照相机、可更换镜头和闪光装置的截面图。

图2示出根据本发明典型实施例的焦点检测传感器的示例结构。

图3示出根据本发明典型实施例的测光传感器的示例结构。

图4示出拍摄画面内的焦点检测区域和测光区域之间的对应位置关系。

图5是示出根据本发明典型实施例的照相机、可更换镜头和闪光装置的电路的示例结构的框图。

图6A和6B是示出根据本发明典型实施例的照相机的操作序列的流程图。

图7是示出曝光计算和闪光单元闪光判断处理的流程图。

图8是示出曝光计算和闪光单元闪光判断处理的流程图。

图9是程序图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。

图1是用作根据本发明典型实施例的摄像设备的照相机、可更换镜头2、和用作照明装置的闪光装置3的截面图。尽管图1中示出可更换镜头型的单镜头反光照相机的结构，但可以使用镜头一体型的照相机。尽管还将用作照明装置的闪光装置3作为可拆卸地安装至照相机主体的外部闪光单元来说明，但可以使用照相机主体中包括的闪光单元(内置闪光单元)。

在图1中，照相机主体1包括机械快门10、低通滤波器11和图像传感器12，图像传感器12包括例如互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器和电荷耦合器件(CCD)传感器的区域存储型光电转换元件。图像传感器12包括：像素单元，用于根据入射在像素单元上的光量进行光的光电转换，并将电荷存储在电容部分；以及读取单元，用于以预定顺序输出所存储的电荷。读取单元还包括放大单元，其中，将可变增益应用至读取期间所存储的电荷，并且可以在其中设置与如下所述的拍摄感光度相对应的读取增益。

照相机主体1包括半透过性的主镜13和第一反射镜14。在进行拍摄时，半透过性的主镜13和第一反射镜14离开通向图像传感器12的光路而向上翻。照相机主体1包括与利用第一反射镜14获得的图像传感器面共轭的图像形成面15、第二反射镜16、红外截止滤波器17、具有两个开口的光圈18、二次拍摄透镜19和焦点检测传感器20。

焦点检测传感器20包括例如CMOS传感器和CCD传感器的区域存储型光电转换元件。如图2所示，大量的分割后的光接收传感器单元构成与光圈18的两个开口相对应的一对区域20A和20B。从第一反射镜14到焦点检测传感器20的结构使得通过使用拍摄画面内的任意位置处的相差检测系统来进行焦点检测。

照相机主体1还包括具有扩散性的聚焦板21、五棱镜22、目镜23、第三反射镜24、聚光透镜25和用于测量被摄体亮度的测光传感器26。

测光传感器26包括诸如硅光电二极管等的光电转换元件，并以图3所示的格子状被分割成多个光接收传感器单元。在本实施例中，将拍摄画面分割成35个(7列×5行)光接收单元(测光区域)PD1～PD35。由主镜13反射并由聚焦板21扩散的某些光束落在光轴之外，并入射在测光传感器26上。

图4示出焦点检测传感器20可以检测焦点状态的拍摄画面内的多个焦点检测区域和测光传感器26中的35个测光区域之间的对应位置关系。在本典型实施例中，拍摄画面包括7个焦点检测区域S0～S6。在焦点检测区域S0中，在与测光传感器26中的测光区域PD18相对应的位置处进行焦点检测。

在其它焦点检测区域中，在如图4所示的分别与不同测光区域相对应的位置处进行焦点检测。焦点检测区域和测光区域各自的数量不限于本实施例中的数量。例如，焦点检测区域和测光区域各自的数量可以相同。

照相机主体1还包括用于安装拍摄镜头的安装单元27、用于与拍摄镜头进行信息通信的接触单元28、和能够安装闪光装置3的连接单元29。可更换镜头2包括构成拍摄镜头的光学透镜30a～30e、光圈31、用于与照相机主体1进行信息通信的接触单元32、和用于将可更换镜头2安装在照相机上的安装单元33。

闪光装置3包括氙灯(闪光单元)34、反射器35、聚光菲涅尔透镜36、用于监视闪光单元34的发光量的监视器传感器37、和用于将闪光装置3安装在照相机主体1上的安装单元38。

图5是示出照相机主体1、可更换镜头2和闪光装置3的电路的示例结构的框图。在照相机主体1中，控制单元41包括单芯片微计算机以进行照相机机构等的整体控制，单芯片微计算机包括例如运算和逻辑单元(ALU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、模拟数字(A/D)转换器、计时器和串行通信端口(SPI)。

以下将说明控制单元41的具体控制流程。焦点检测传感器20和测光传感器26与如图1所示的焦点检测传感器20和测光传感器26是相同的。将焦点检测传感器20和测光传感器26的输出信号分别输入至控制单元41的A/D转换器输入端子。

将快门驱动单元42连接至控制单元41的输出端子，以驱动图1所示的机械快门10。信号处理电路43根据来自控制单元41的指示来控制图像传感器12，以设置图像传感器12的读取增益，同时对图像传感器12所输出的图像信号进行A/D转换以进行信号处理，从而获得图像数据。信号处理电路43还进行从图像数据提取诸如人的眼部和嘴部的特征以检测人的面部区域的功能。

此外，还可以进行在记录所获得的图像数据时所需的压缩等的图像处理，并且还可以生成所显示的图像数据。使用诸如动态随机存取存储器(DRAM)等的存储器44作为信号处理电路43进行各种信号处理时的工作存储器，并作为在后述的显示单元45上显示图像时的视频随机存取存储器(VRAM)。

显示单元45包括薄膜晶体管(TFT)液晶面板或有机电致发光(EL)面板，并显示各种拍摄信息和所拍摄图像。通过控制单元41的指示、基于从信号处理电路43输出的显示图像数据来控制显示单元45进行显示。

包括闪速存储器或光盘等的存储单元46存储通过摄像所获得的图像数据。第一马达驱动器47连接至控制单元41的输出端子，并且控制单元41控制第一马达驱动器47驱动第一马达48以向上和向下移动主镜13和第一反射镜14并对机械快门10进行充电。

照相机主体1包括作为操作单元的释放开关49、用于开始用来在显示单元45上顺次显示图像传感器12所顺次拍摄的图像的实时取景功能的实时取景开始开关50。经由接触单元28传送发送至/来自控制单元41的串行通信端口的输入/输出信号。经由连接单元29传送发送至/来自控制单元41的串行通信端口的输入/输出信号，以使得照相机主体1可以与闪光装置3进行通信。

在可更换镜头2中，镜头控制单元51包括单芯片微计算机，单芯片微计算机包括例如ALU、ROM、RAM、计时器和SPI。

第二马达驱动器52连接至镜头控制单元51的输出端子，并且镜头控制单元51控制第二马达驱动器52驱动第二马达53以进行焦点调节。第三马达驱动器54连接至镜头控制单元51的输出端子，并且镜头控制单元51控制第三马达驱动器54驱动第三马达55以控制光圈31。

距离编码器56用于获得焦点调节透镜的伸出量，即，与被摄体距离有关的信息，并连接至镜头控制单元51的输入端子。变焦编码器57用于在可更换镜头2是变焦镜头的情况下获得拍摄时的焦距信息，并连接至镜头控制单元51的输入端子。将发送至/来自至镜头控制单元51的串行通信端口的输入/输出信号传送至接触单元32。

当将可更换镜头2安装在照相机主体1上时，各自的接触单元28和32相互连接，以使得镜头控制单元51可以与照相机主体1中的控制单元41进行数据通信。将照相机主体1中的控制单元41进行焦点检测和曝光计算所需的镜头固有的光学信息、与被摄体距离有关的信息和焦距信息通过数据通信从镜头控制单元51输出至照相机主体1中的控制单元41。

通过使用数据通信，将作为照相机主体1中的控制单元41进行焦点检测和曝光计算的结果而获得的焦点调节信息和光圈信息从照相机主体1中的控制单元41输出至镜头控制单元51。镜头控制单元51根据焦点调节信息控制第二马达驱动器52，并根据光圈信息控制第三马达驱动器54。

在闪光装置3中，闪光控制单元61包括单芯片微计算机，单芯片微计算机包括例如ALU、ROM、RAM、A/D转换器、计时器和SPI。

升压单元62用于生成启动闪光单元34所需的大约300V的高压。闪光单元34和监视器传感器37与如图1所示的闪光单元34和监视器传感器37是相同的。

当将闪光装置3安装在照相机主体1上时，它们各自的连接单元38和29相互连接，以使得闪光控制单元61可以与照相机主体1中的控制单元41进行数据通信。闪光控制单元61根据来自照相机主体1中的控制单元41的指示来控制升压单元62以开始和停止闪光单元34的操作。

利用来自照相机主体1中的控制单元41的指示来指示闪光量，并且监视器传感器37监视所生成的闪光量，并且当生成了所需闪光量时控制闪光以停止闪光单元34。

将参考图6A和6B的流程图说明照相机主体1中的控制单元41的操作序列。当接通电源开关(未示出)以使得控制单元41变得可操作时，处理进入步骤S101。在步骤S101中，控制单元41与闪光控制单元61进行通信，以指示升压单元62工作来利用足以使闪光单元34闪光的高压对闪光单元34进行充电。在步骤S102中，通信单元41与镜头控制单元51进行通信，以获得焦点检测和测光所需的与镜头有关的各种信息。

在步骤S103中，控制单元41判断是否接通了实时取景开始开关50。如果未接通实时取景开始开关50(步骤S103中为“否”)，则处理进入步骤S104。如果接通了实时取景开始开关50(步骤S103中为“是”)，则处理进入步骤S109。

在步骤S104中，控制单元41将控制信号输出至焦点检测传感器20，以将信号存储在焦点检测传感器20中。当将信号存储在了焦点检测传感器20中时，控制单元41读出所存储的信号，并对所读取的信号进行A/D转换。此外，对各读取的数字数据进行诸如遮光等的各种所需的数据校正。

在步骤S105中，控制单元41基于步骤S102中获取的焦点检测所需的镜头信息和从焦点检测传感器20获得的数字数据，来计算摄像画面内的各焦点检测区域的散焦量及其可靠性。

散焦量是根据两个图像之间的偏移量获得的调焦的偏移量。可靠性表示根据两个图像各自的亮度、两个图像之间的对比度和相关匹配度等获得的散焦量准确的程度。

在焦点检测传感器20上形成的图像之间的对比度越高，对焦点检测传感器20的输出的噪声影响变得越小，并且可靠性变得越高。

在步骤S105中，控制单元41进一步从焦点检测区域S0～S6中确定拍摄画面内的被摄体被聚焦的区域。将该区域确定为通过用户操作操作构件(未示出)所选择的区域或者基于计算出的聚焦状态而认为存在主被摄体的区域。

控制单元41根据所确定的区域中的聚焦状态来计算用于使被摄体进入聚焦状态的透镜移动量，并将计算出的透镜移动量输出至镜头控制单元51。镜头控制单元51将信号输出至第二马达驱动器52以驱动第二马达53根据该透镜移动量移动焦点调节透镜。由此，拍摄镜头位于针对所确定的区域中存在的被摄体的聚焦位置。此时，通过移动焦点调节透镜，与距离编码器56有关的信息改变，以更新镜头的各种信息

在将拍摄镜头移动至针对被摄体的聚焦位置之后，控制单元41再次将信号存储在焦点检测传感器20中，以计算拍摄画面内的各焦点检测区域的聚焦状态，并随后将该聚焦状态作为与被摄体的深度有关的信息进行存储从而能够使用。

存储与焦点检测区域S0～S6相对应的散焦量DF(n)，其中n是与焦点检测区域S0～S6相对应的0～6。要计算的散焦量是一种与多个区域中的被摄体距离有关的信息。控制单元41通过进行步骤S105中的处理来获取与多个被摄体距离有关的信息。

在步骤S106中，控制单元41从测光传感器26读取35个测光区域PD1～PD35中的各测光区域的信号，并对该信号进行A/D转换，以获取各测光区域的亮度信息。此外，控制单元41使用步骤S102中获取的测光所需的镜头信息来校正各测光区域的亮度信息，以获得测光区域的被摄体亮度信息。

在步骤S107中，控制单元41基于步骤S106中获得的各测光区域的被摄体亮度信息来进行曝光计算，并判断闪光单元34是否闪光。

将参考图7所示的流程图说明步骤S107中的曝光计算和闪光单元34的闪光判断。

在步骤S201中，控制单元41首先在对与步骤S105中确定的、被摄体进入聚焦状态的焦点检测区域(聚焦区域)相对应的测光区域进行强调的情况下，对步骤S106中获得的各测光区域的被摄体亮度信息进行预定加权计算，以计算整个拍摄画面内的亮度值作为被摄体亮度Bv(A)。

在步骤S202中，控制单元41然后获取步骤S105中获得的与7个焦点检测区域的散焦量及其可靠性相关的信息。在步骤S203中，如果焦点检测区域的散焦量DF(n)包括落入基于可更换镜头2的全光圈值所确定出的焦深之外的焦点检测区域的散焦量，则控制单元41将该焦点检测区域的可靠性改变为低的值。可选地，控制单元41从步骤S204中进行的判断处理中的判断对象排除该焦点检测区域。

在步骤S204中，控制单元41判断可靠性是预定值以上的焦点检测区域的数量是否是预定数量(大于1)以上。如果可靠性是预定值以上的焦点检测区域的数量是预定数量以上(步骤S204中为“是”)，则处理进入步骤S205。如果可靠性是预定值以上的焦点检测区域的数量小于预定数量(步骤S204中为“否”)，则处理进入步骤S210。

在步骤S205中，控制单元41判断所安装的可更换镜头2是否包括距离编码器56。如果可更换镜头2包括距离编码器56以获得与被摄体距离有关的信息(步骤S205中为“是”)，则处理进入步骤S206。如果可更换镜头2不包括距离编码器56(步骤S205中为“否”)，则处理进入步骤S209。

在步骤S206中，控制单元41与可更换镜头2进行通信以从距离编码器56获得与被摄体距离有关的信息，以获取表示离聚焦位置处的被摄体的绝对距离的距离信息Dobj。

在步骤S207中，控制单元41根据可靠性是预定值以上的各焦点检测区域的散焦量的最大值和最小值之间的差，获取与被摄体的深度有关的信息ΔDv。

本典型实施例中的通过使用相位差检测系统的焦点检测所获得的散焦量表示相对的聚焦偏移量，并且不表示绝对距离。通常，即使被摄体距离之间的差具有相同的绝对量，散焦量的差也与拍摄镜头的焦距的平方成比例地改变，并与绝对距离成反比地改变。

因此，如果与被摄体的深度有关的信息ΔDv仅是散焦量的差，则该信息ΔDv不是被摄体距离之间的实际距离的差。因此，进行校正计算以使得可以大概地将信息ΔDv转换成被摄体距离之间的实际距离的差。在步骤S208中，控制单元41使用以下等式进行计算，其中ΔDvc是与校正后的被摄体深度有关的信息。

ΔDvc＝ΔDv×f1(Dobj)×f2(f)

在该等式中，函数f1用于将在步骤S206中获取的表示离被摄体的绝对距离的距离信息Dobj除以基准距离D0以标准化距离信息Dobj，并将标准化后的距离信息Dobj与预定比例系数相乘。函数f2用于将可更换镜头2的焦距信息f除以基准焦距f0以标准化焦距信息f，并将标准化后的焦距信息f的倒数的平方与预定比例系数相乘。

与被摄体的深度有关的信息ΔDvc表示拍摄画面内存在的多个被摄体的被摄体距离之间的差，并且在多个被摄体具有类似的被摄体距离的情况下采用小的值，并且在多个被摄体具有显著不同的被摄体距离的情况下采用大的值。

如果所安装的可更换镜头2不具有距离编码器56(步骤S205中为“否”)，则处理进入步骤S209。在步骤S209中，将预定值设置为表示离被摄体的绝对距离的距离信息Dobj。预定值可以是固定值。可选地，可以将预定值改变为假定针对可更换镜头2的各焦距、拍摄频率相对高的值。然后，处理进入步骤S207。

如果可靠性是预定值以上的焦点检测区域的数量小于预定数量(步骤S204中为“否”)，则处理进入步骤S210。在步骤S210中，控制单元41将预定值设置为与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc。

即使基于可靠性高的焦点检测区域的数量小的状态下的散焦量而获得与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc，该信息也可能不是准确的信息。预定值也可以是固定值。可选地，可以将预定值改变为假定针对可更换镜头2的各焦距、拍摄频率相对高的值。

在步骤S211中，控制单元41然后使用以下等式、根据与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc，计算拍摄时的国际标准化组织(ISO)感光度的上限ISO_ST。

ISO_ST＝ISO_B+g(ΔDvc)

在等式中，ISO_B是设置为ISO感光度的上限的最小值，并且是固定值，例如，ISO感光度200。函数g用于求出与与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值的

的对数成比例的值。在闪光拍摄时，针对适当曝光某一拍摄距离处存在的被摄体的闪光量，与该被摄体相距

倍的距离处的被摄体出现1级的曝光不足。

每当与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值增大倍时，通过计算所获得的ISO感光度的上限ISO_ST变得比最小值ISO_B大1级。照相机可以设置的拍摄ISO感光度具有上限。因此，上限ISO_ST本身不超过照相机可以设置的拍摄ISO感光度的上限。比照相机可以设置的拍摄ISO感光度的上限低的值可以是上限ISO_ST本身。

在步骤S212中，控制单元41基于步骤S211中获得的ISO感光度的上限ISO_ST和步骤S201中获得的被摄体亮度Bv(A)来设置程序图，并根据程序图来确定拍摄曝光值和闪光单元34的闪光需求。

将参考图9说明程序图的具体例子和利用与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的ISO感光度的上限ISO_ST的变化。

图9绘制了步骤S201中获得的被摄体亮度Bv(A)作为横轴，以示出用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av和拍摄ISO感光度的设置值。

更具体地，如果被摄体亮度Bv(A)是6以上，则将拍摄ISO感光度设置为100，以连续改变快门速度Tv和光圈值Av来获得适当的曝光。如果被摄体亮度Bv(A)是5以上并且小于6，则将快门速度Tv固定在1/125并将光圈值Av固定在4.0，以在100～200之间改变拍摄ISO感光度来获得适当曝光。

在图9所示的程序图中，如果被摄体亮度Bv(A)是5以上，则不进行自动闪光拍摄。

如果通过图7所示的处理确定的与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值小于第一阈值，则ISO感光度的上限ISO_ST变得等于最小值ISO_B，以使得进行如虚线所示的控制。

在该条件下，如果被摄体亮度Bv(A)小于5，则进行自动闪光拍摄，并将拍摄ISO感光度固定在200。如果与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值小于第一阈值，则拍摄画面内的多个被摄体的被摄体距离之间的差足够小。因此，可以通过利用闪光灯光照射被摄体来适当曝光拍摄画面内的整个被摄体。

另一方面，如果与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值是大于第一阈值的第二阈值以上，则ISO感光度的上限ISO_ST变成照相机可以设置的拍摄ISO感光度的上限。如果将照相机可以设置的拍摄ISO感光度的上限设置为800，则进行如实线所示的控制。

在该条件下，如果被摄体亮度Bv(A)小于3，则进行自动闪光拍摄，并将拍摄ISO感光度固定在800。

如果被摄体亮度Bv(A)是3以上并小于5，则将快门速度Tv固定在1/125，并将光圈值Av固定在4.0，以在200～800之间改变拍摄ISO感光度来获得适当曝光。

如果与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值是第二阈值以上，则拍摄画面内的多个被摄体的被摄体距离之间的差足够大。因此，即使利用闪光灯光照射拍摄画面内的整个被摄体，被摄体也难以适当曝光。因此，进行以下控制：通过使拍摄ISO感光度尽可能高来增大利用外部光适当曝光被摄体的可能性。

如果与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值是第一阈值以上并小于第二阈值，则ISO感光度的上限ISO_ST根据值在200～800之间改变。根据值确定与是否进行自动闪光拍摄有关的亮度阈值。

如果以上述方式确定了用于拍摄的快门速度Tv、光圈值Av和拍摄ISO感光度，则处理进入图6所示的流程图中的步骤S108。

当控制单元41确定曝光计算和闪光单元34的闪光需求时，处理进入步骤S108。在步骤S108中，控制单元41等待直到接通释放开关49。如果即使过去了预定时间段也没有接通释放开关49(步骤S108中为“否”)，则处理返回至步骤S102。重复上述步骤。如果接通了释放开关49(步骤S108中为“是”)，则处理进入步骤S116。

如果判断为接通了实时取景开始开关50(步骤S103中为“是”)，则处理进入步骤S109。

在步骤S109中，控制单元41将控制信号输出至第一马达驱动器47，以驱动第一马达48向上翻主镜13和第一反射镜14。

在步骤S110中，控制单元41将信号输出至快门驱动单元42，以使得机械快门10进入打开状态。因此，来自拍摄镜头的光束入射在图像传感器12上以使得可以进行拍摄。

控制单元41然后指示信号处理电路43进行图像传感器12的摄像。当开始摄像操作时，在显示单元45上顺次显示周期性获得的图像。因此，开始实时取景操作。

在步骤S111中，控制单元41从表示所拍摄的图像的图像数据获取拍摄画面的各部分中的亮度信息和颜色信息，以校正电荷累积时间和颜色处理，以使得显示单元45上显示的实时取景图像的亮度和色调变得合适。

在步骤S112中，控制单元41根据图像数据进行被摄体的面部检测处理。在该处理中，控制单元41从图像数据提取眼部和嘴部的特征边缘以检测人的面部位置，还检测包括眼部和嘴部的轮廓，并在计算轮廓中的区域的亮度时求出其重心位置(加权中心位置)。基于所计算出的重心位置和与轮廓有关的信息来分别求出拍摄画面内的面部位置信息和面部大小信息。

如果在拍摄画面内存在多个面部，则求出多个所检测到的面部区域中的各面部区域的位置信息FP(m)和大小信息FS(m)来作为各面部的面部检测信息，其中，m是表示所检测到的面部的数量的自然数。

由此获得的多个面部区域的大小信息FS(m)是一种与多个区域的被摄体距离有关的信息。通过进行步骤S112中的处理，控制单元41获取与多个被摄体距离有关的信息。

在步骤S112中，控制单元41还根据所获得的面部区域的位置信息和大小信息来判断主被摄体，以对镜头控制单元51发出镜头驱动指示来进行焦点调节，以使得拍摄镜头进入针对主被摄体的聚集状态。由此，控制单元41用作用于根据多个被摄体判断主被摄体的判断单元。

镜头控制单元51将信号输出至第二马达驱动器52以驱动第二马达53移动焦点调节透镜。控制单元41向镜头控制单元51发出镜头驱动指示以在图像信息的对比度值达到最大的位置处停止镜头。

由此，拍摄镜头进入针对主被摄体的聚集状态。与距离编码器56有关的信息根据焦点调节透镜的移动而改变。因此，控制单元41更新与镜头有关的各种信息。

在步骤S113中，控制单元41判断是否进行用于主拍摄的曝光计算和闪光单元34的自动闪光。将参考图8的流程图说明步骤S113中的曝光计算和闪光单元34的闪光的判断。

在步骤S301中，控制单元41在对在焦点调节时被摄体进入聚焦状态的区域进行强调的情况下，对步骤S111中获得的拍摄画面的各部分的亮度信息进行预定加权计算，以计算整个拍摄画面的被摄体亮度Bv(A)。

在步骤S302中，控制单元41获取用作步骤S112中获得的面部检测信息的、面部区域的大小信息FS(m)。由于重要程度低，控制单元41排除如下的被摄体，该被摄体具有与预定区域相比离拍摄画面端部更近的面部区域的位置信息FP(m)和大于或小于预定范围的面部区域的大小信息FS(m)。

在步骤S303中，控制单元41判断步骤S302中获取的面部区域的大小信息FS(m)是否包括多个大小信息FS(m)。如果存在多个大小信息FS(m)(步骤S303中为“是”)，则处理进入步骤S304。如果不存在多个大小信息FS(m)(步骤S303中为“否”)，则处理进入步骤S306。当控制单元在步骤S303中判断所获取的面部区域的大小信息FS(m)是否包括多个大小信息FS(m)时，控制单元41可以在不在步骤S302中排除重要程度低的被摄体的面部检测信息的情况下，在步骤S303中判断所获取的面部区域的大小信息FS(m)是否包括重要程度高的多个被摄体。

在步骤S304中，控制单元41根据步骤S302中获得的面部区域的大小信息FS(m)来计算离各面部区域的被摄体距离。

尽管人的面部大小根据年龄和个人而自然变化，但根据生命工学工业技术研究所(National Institute of Bioscience andHuman-Technology)的设计的身体尺寸的数据集，日本人的平均头部宽度被估计为162mm。另一方面，根据MIT出版社出版的Humanscale(人类尺寸)，美国人(男)的平均头部宽度被估计为155mm。

根据所述统计数据，将实际的人的面部大小设置为160mm，并且人的面部大小与拍摄画面中的面部区域的大小信息FS(m)的比与被摄体距离与拍摄镜头的焦距的比一致，以使得可以计算被摄体距离。

在步骤S305中，控制单元41根据步骤S304中获得的各面部区域的被摄体距离的最大值和最小值之间的差，来计算与校正后的被摄体的深度有关的信息ΔDvc。

如果从面部区域的大小信息FS(m)获取与被摄体距离有关的信息，则与通过使用相位差检测系统的焦点检测所获得的散焦量不同，不需要校正信息，因为该信息为实际距离的深度信息。在以下步骤中，控制单元41直接将该信息的值作为与校正后的被摄体的深度有关的信息ΔDvc进行处理。

另一方面，如果步骤S302中获取的面部区域的大小信息FS(m)不包括多个大小信息FS(m)，则不能根据大小信息FS(m)计算与校正后的被摄体的深度有关的信息ΔDvc。在步骤S306中，如步骤S210那样，控制单元41将预定值设置为与校正后的被摄体的深度有关的信息ΔDvc。

预定值可以与要在步骤S210中设置的预定值相等，或者可以是固定值。可选地，可以将预定值改变为假定针对可更换镜头2的各焦距、拍摄频率相对较高的值。

在步骤S307中，如步骤S211那样，控制单元41根据以下等式、根据与校正后的被摄体的深度有关的信息ΔDvc来计算拍摄时的ISO感光度的上限ISO_ST。

ISO_ST＝ISO_B+g(ΔDvc)

在步骤S308中，控制单元41基于步骤S307中获得的ISO感光度的上限ISO_ST和步骤S301中获得的被摄体亮度Bv(A)来设置程序图，并根据程序图来确定拍摄曝光值和闪光单元34的闪光需求。然后，处理进入图6所示的流程图中的步骤S114。

如果在步骤S113中确定了曝光计算和闪光单元34的闪光需求，则处理进入步骤S114。在步骤S114中，控制单元41等待直到接通释放开关49。如果即使过去了预定时间段也没有接通释放开关49(步骤S114中为“否”)，则处理返回至步骤S111，并且重复上述步骤。如果接通了释放开关49(步骤S114中为“是”)，则处理进入步骤S115。

在步骤S115中，控制单元41将信号输出至快门驱动单元42，以关闭机械快门10来结束实时取景操作。控制单元41然后将控制信号输出至第一马达驱动器47，以在对机械快门10充电的同时驱动第一马达48使主镜13和第一反射镜14从向上翻的状态下翻。

在步骤S116中，控制单元41判断是否在步骤S107或步骤S113中确定为闪光单元34要闪光以进行拍摄。如果在步骤S107或步骤S113中确定为闪光单元34要闪光以进行拍摄(步骤S116中为“是”)，则处理进入步骤S117。

在步骤S117中，控制单元41从测光传感器26读出拍摄画面内的35个测光区域PD1～PD35中各测光区域的信号，并对该信号进行A/D转换，以获取测光区域中的紧挨在预闪光之前的亮度信息。以下将各测光区域的紧挨在预闪光之前的亮度信息称为P(i)。

然后，控制单元41与闪光控制单元61进行通信，以指示闪光控制单元61使闪光单元34预闪光。由此，闪光控制单元61使闪光单元34闪光，以使得闪光单元34以基于监视器传感器37的输出信号的预定的预闪光量进行闪光。控制单元41在使闪光单元34预闪光时从测光传感器26读出拍摄画面内的35个测光区域PD1～PD35中各测光区域的信号以获得被摄体亮度信息，并对信号进行A/D转换，以获取测光区域中的预闪光时的亮度信息。

以下将各测光区域的预闪光时的亮度信息称为H(i)。亮度信息P(i)和H(i)中的i是分别与35个测光区域相对应的1～35。

在步骤S118中，控制单元41进行用于确定闪光单元34的主闪光量的计算。控制单元41根据各测光区域的紧挨在预发光之前的亮度信息P(i)和测光区域的预闪光时的亮度信息H(i)，来确定闪光单元34的主闪光量。如果没有确定为使闪光单元34闪光以进行拍摄(步骤S116中为“否”)，则处理在不进行步骤S117和S118中的处理的情况下进入步骤S119。

在步骤S119中，控制单元41将控制信号输出至第一马达驱动器47，以驱动第一马达48向上翻主镜13和第一反射镜14。然后，控制单元41将步骤S107或步骤S113中确定的与光圈值有关的信息输出至镜头控制单元51。

镜头控制单元51根据信息将信号输出至第三马达驱动器54以驱动第三马达55驱动光圈31。由此，拍摄镜头进入光圈缩小状态。

在步骤S120中，控制单元41将信号输出至快门驱动单元42，以使机械快门10进入打开状态。由此，通过拍摄镜头的光入射到图像传感器12上，以进行摄像。控制单元41指示信号处理电路43根据步骤S107或S113中确定的快门速度来通过图像传感器12进行摄像。

当进行闪光拍摄时，控制单元41指示闪光控制单元61与摄像时刻同步地发出闪光灯光。闪光控制单元61基于监视器传感器37的输出信号使闪光单元34闪光，以使得根据闪光指示获得步骤S117中计算得到的主闪光量。由此，当使闪光单元34闪光的同时进行摄像。

当摄像结束时，控制单元41将信号输出至快门驱动单元42以使机械快门10进入遮光状态。由此，对图像传感器12遮蔽通过拍摄镜头的光。

在步骤S121中，控制单元41将光圈控制信息输出至镜头控制单元51以打开光圈31。镜头控制单元51根据光圈控制信息将信号输出至第三马达驱动器54以驱动第三马达55来驱动光圈31。由此，拍摄镜头进入光圈打开状态。此外，控制单元41将控制信号输出至第一马达驱动器47以驱动第一马达48，以使主镜13和反射镜14下翻。

在步骤S122中，控制单元41从图像传感器12读出图像数据，并对图像数据经过A/D转换，并指示信号处理电路43进行所需的校正处理和插值处理。

在步骤S123中，控制单元41指示信号处理电路43对图像数据进行白平衡处理。更具体地，控制单元41将一个画面分割成多个区域，并从各区域中的色差信号提取被摄体的白色区域。此外，控制单元41基于来自所提取的区域的信号，对整个画面上的红色通道和蓝色通道进行增益校正以进行白平衡调整。

在步骤S124中，控制单元41指示信号处理电路43将经过白平衡调整后的图像数据通过压缩变换转换成预定记录文件格式，并将记录文件格式存储在存储单元46中。单个拍摄序列由此结束。

如上所述，如果拍摄画面内的多个被摄体的被摄体距离略微不同，则当被摄体亮度为低时在相对低的感光度和相对高的被摄体亮度的条件下切换至闪光拍摄。这抑制了通过增加拍摄感光度所生成的噪声的增加，从而即使拍摄画面内存在多个被摄体，也使得各被摄体被良好地曝光。

另一方面，如果拍摄画面内的多个被摄体的被摄体距离有很大不同，则当被摄体亮度为低时在相对高的感光度和相对低的被摄体亮度的条件下切换至闪光拍摄。更具体地，表示拍摄画面内的多个被摄体的被摄体距离之间的差的深度信息越大，将通过使闪光装置3闪光进行拍摄时的被摄体亮度的阈值设置得越低，并且将在不使闪光装置3闪光的情况下进行拍摄时设置的拍摄感光度的上限设置得越高。

这导致在以相同色温的光(自然光)分别照射近距离处的被摄体和远距离处的被摄体的状态下进行拍摄的拍摄场景的数量增大，从而抑制了由于照射光束之间的色温的差异引起的白平衡控制的颜色再现的不自然。

由于在利用相同自然光照射近距离处的被摄体和远距离处的被摄体的状态下进行拍摄，因而近距离处的被摄体和远距离处的被摄体可以以类似的亮度拍摄。闪光单元34闪光时的拍摄感光度的增大使得闪光灯光没有到达的远距离处的被摄体即使在被摄体亮度低也能利用自然光明亮地被拍摄。

本典型实施例中说明的根据与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值切换程序图仅是示例。针对被摄体亮度设置的快门速度、光圈值、拍摄感光度、以及切换至闪光拍摄时的亮度不限于本典型实施例中的值。

如果在步骤S208中，离被摄体的绝对距离信息Dobj在预定范围之外，则可以进行校正处理以使得与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值比与实际被摄体深度有关的信息的值更大。

如果绝对距离信息Dobj大于预定范围的上限，则在非常远的距离处存在要作为绝对距离信息Dobj的基准的被摄体。因此，即使闪光灯光最大地发光，闪光灯光也可能不能到达被摄体。

另一方面，如果被摄体距离信息Dobj小于预定范围的下限，则在非常近的距离处存在要作为绝对距离信息Dobj的基准的被摄体。因此，即使以闪光单元34可以被控制的最小闪光量发出闪光灯光，也可能会过度曝光被摄体。

在该条件下，可以通过在尽可能高的感光度和相对较低的被摄体亮度的条件下切换至闪光拍摄来拍摄良好的图像。此外，可以通过进行校正处理以使得随着绝对距离信息Dobj远离预定范围，与校正后的被摄体深度有关的信息ΔDvc的值比与实际被摄体深度有关的信息的值更大，来在更多的拍摄场景下拍摄良好的图像。

当与绝对距离信息Dobj相对应的区域是基准区域时，基于步骤S105中计算得到的聚焦状态，被认为包括主被摄体的区域可以是基准区域。可选地，步骤S112中判断出的包括主被摄体的区域可以是基准区域。可选地，基于步骤S202中获得的散焦量，基于可更换镜头2的全光圈值所确定的焦深内的最近被摄体距离处的区域可以是基准区域。

尽管在本典型实施例中，当拍摄静止图像时将本发明应用至摄像设备，但也可以当拍摄运动图像时将本发明应用至摄像设备。例如，在运动图像拍摄时与拍摄画面内的被摄体有关的深度信息越大，用于确定视频光等的照明装置的闪光需求的被摄体亮度的阈值越低，而在不使照明装置闪光的情况下，可以将进行拍摄时设置的拍摄感光度的上限设置得越高。

代替增大在不使闪光装置闪光的情况下进行拍摄时要设置的拍摄感光度的上限，可以减小光圈值的下限(可以增大光圈的最大开口大小)或可以减小最小快门速度(可以延长最大曝光时间)。

还通过执行以下处理来实现本发明：经由网络或各种存储介质将用于实现上述实施例的功能的软件(程序)提供至系统或设备并通过系统或设备中的计算机(CPU或MPU)读取程序。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种摄像设备，其能够进行使用照明装置的拍摄，所述摄像设备包括：

测光单元，用于获取被摄体亮度信息；

获取单元，用于获取与多个区域的被摄体距离有关的信息；以及

闪光控制单元，用于在基于所述测光单元所获取的被摄体亮度信息的亮度值小于阈值的情况下，在拍摄时使所述照明装置闪光，

其中，所述闪光控制单元根据基于所述获取单元所获取的信息的所述多个区域的被摄体距离之间的差和基准区域的被摄体距离，来改变所述阈值。

2.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，随着所述基准区域的被摄体距离远离预定范围，所述闪光控制单元减小所述阈值。

3.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，随着所述多个区域的被摄体距离之间的差增大，所述闪光控制单元减小所述阈值。

4.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

设置单元，用于设置拍摄感光度，

其中，随着所述基准区域的被摄体距离远离预定范围，所述设置单元增大在不使所述照明装置闪光的情况下进行拍摄时要设置的拍摄感光度的上限。

5.根据权利要求4所述的摄像设备，其特征在于，随着所述闪光控制单元减小所述阈值，所述设置单元增大所述拍摄感光度的上限。

6.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述基准区域是被认为存在主被摄体的区域。

7.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，所述基准区域是基于所述获取单元所获取的信息的被摄体距离最近的区域。

8.根据权利要求1所述的摄像设备，其特征在于，还包括：

焦点检测单元，其具有多个焦点检测区域，并用于检测所述多个焦点检测区域中的各焦点检测区域的散焦量，

其中，所述获取单元所获取的信息包括表示所述焦点检测单元所检测到的所述多个焦点检测区域中的各焦点检测区域的散焦量的信息。

9.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述基准区域是从所述多个焦点检测区域中选择的聚焦区域。

10.根据权利要求8所述的摄像设备，其特征在于，所述闪光控制单元在不使用散焦量在基于全光圈值所确定的焦深之外的区域的被摄体距离的情况下改变所述阈值。

11.一种用于控制摄像设备的方法，所述摄像设备能够进行使用照明装置的拍摄，所述方法包括：

获取被摄体亮度信息；

获取与多个区域的被摄体距离有关的信息；以及

在基于所获取的被摄体亮度信息的亮度值小于阈值的情况下，在拍摄时使所述照明装置闪光，

其中，根据基于所获取的信息的所述多个区域的被摄体距离之间的差和基准区域的被摄体距离，来改变所述阈值。

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