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JP7730693B2 - Imaging device, flicker detection method and program - Google Patents
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JP7730693B2 - Imaging device, flicker detection method and program - Google Patents

Imaging device, flicker detection method and program

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JP7730693B2 JP2021138847A JP2021138847A JP7730693B2 JP 7730693 B2 JP7730693 B2 JP 7730693B2 JP 2021138847 A JP2021138847 A JP 2021138847A JP 2021138847 A JP2021138847 A JP 2021138847A JP 7730693 B2 JP7730693 B2 JP 7730693B2
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Description

本発明は、撮像装置、フリッカー検出方法およびプログラムに関し、特に、被写体の周期的な光量変化(フリッカーと称す)に係る特性を算出する技術に関するものである。 The present invention relates to an imaging device, a flicker detection method, and a program, and in particular to technology for calculating characteristics related to periodic changes in the amount of light (called flicker) from a subject.

近年、デジタルカメラや携帯電話などの撮像装置が備える撮像素子の高感度化が進んでいる。そのため、日中の屋外に対して、室内のような比較的暗い環境下においても、シャッター速度を高速(露光時間を短く)設定して被写体を撮像することで、被写体のブレを抑えた明るい画像を取得することが可能になってきている。 In recent years, the sensitivity of image sensors installed in imaging devices such as digital cameras and mobile phones has been increasing. As a result, it is now possible to capture bright images with reduced subject blur by setting a high shutter speed (shortening the exposure time) to capture a subject in a relatively dark environment, such as indoors, compared to outdoors during the day.

また、室内光源として普及している蛍光灯は、商用電源周波数の影響により、被写体像の光量が周期的に変化する現象であるフリッカーが生じることが知られている。このようなフリッカーが生じる光源下でシャッター速度を高速に設定して被写体を撮像すると、1つの画像(画面)内で露出ムラや色ムラが発生する、あるいは、連続撮影により得られた複数の画像間で露出や色温度のばらつきが発生する虞がある。 Furthermore, fluorescent lights, which are commonly used as indoor light sources, are known to cause flicker, a phenomenon in which the amount of light in a subject image changes periodically, due to the influence of commercial power supply frequencies. If a subject is captured using a high shutter speed under a light source that causes such flicker, uneven exposure and color may occur within a single image (screen), or there may be variations in exposure and color temperature between multiple images captured in succession.

特許文献1では、50Hzと60Hzの二つの商用電源周波数に起因する周波数のフリッカー(100Hzと120Hz)の最小公倍数となるレートで連続的に取得した複数の画像に基づいてフリッカーを検出する技術について提案されている。 Patent Document 1 proposes a technology for detecting flicker based on multiple images continuously captured at a rate that is the least common multiple of the flicker frequencies (100 Hz and 120 Hz) caused by two commercial power supply frequencies, 50 Hz and 60 Hz.

特開2014-220763号公報JP 2014-220763 A

ここで、近年は光源として発光ダイオード(LIGHT EMITTING DIODE:LED)の採用が増えている。LEDは、蛍光灯とは電流の供給方法が異なり、整流回路で駆動電流を制御している。そのため、商用電源の周波数とは異なる周期・異なる波形で光量が変化する。したがって、LEDの光源下においても、蛍光灯光源下と同様にフリッカーは発生するが、フリッカーの光量変化周波数が蛍光灯などの光源下とは異なる。 In recent years, the use of light-emitting diodes (LEDs) as light sources has been increasing. LEDs use a different method of supplying current than fluorescent lamps, controlling the drive current with a rectifier circuit. As a result, the amount of light changes at a different cycle and waveform than the commercial power frequency. Therefore, flicker occurs under an LED light source, just like under a fluorescent lamp, but the frequency of the flicker change in light amount is different from that under light sources such as fluorescent lamps.

特許文献1では、蛍光灯などの光源下など、50Hzと60Hzの二つの商用電源周波数に起因する周波数のフリッカー(100Hzと120Hz)を検出方法については開示されているが、LED光源下で発生するフリッカーへの対応については言及していない。 Patent Document 1 discloses a method for detecting flicker at frequencies (100 Hz and 120 Hz) caused by two commercial power supply frequencies, 50 Hz and 60 Hz, such as under light sources such as fluorescent lamps, but does not mention how to deal with flicker that occurs under LED light sources.

したがって、仮に、商用電源周波数とは異なる周波数で光量変化するフリッカーを検出できない場合、フリッカーの影響を低減した撮像を実行するには、ユーザーが手動でシャッター速度(露光時間)を調整するなどの煩雑な操作が必要になる。 Therefore, if it were impossible to detect flicker, which occurs when the amount of light changes at a frequency different from the commercial power frequency, then capturing images with reduced flicker effects would require the user to perform cumbersome operations such as manually adjusting the shutter speed (exposure time).

本発明の目的は、簡単な操作で光源に依らずフリッカーを効果的に検出することで、フリッカーの影響を低減した撮像に係るユーザーによる煩雑な操作を低減することである。 The object of the present invention is to reduce the complicated operations required of users to capture images with reduced flicker effects by effectively detecting flicker with simple operations regardless of the light source.

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御手段と、前記撮像素子から出力された信号に基づいてフリッカーを検出するフリッカー検出手段と、を有し、前記駆動制御手段は、フリッカーの検出のために3以上の自然数であるn個の異なるフレームレートで前記撮像素子を駆動するように制御し、フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートの最小公倍数は、前記n個のフレームレートの何れも含まず、前記フリッカー検出手段は、前記n個のフレームレートごとに取得したフリッカー検出用の信号に基づいてフリッカーを検出することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the imaging device of the present invention comprises an imaging element, a drive control means for controlling the drive of the imaging element, and a flicker detection means for detecting flicker based on a signal output from the imaging element , wherein the drive control means controls the imaging element to be driven at n different frame rates, where n is a natural number greater than or equal to 3, for the purpose of detecting flicker, the least common multiple of the n frame rates used for detecting flicker does not include any of the n frame rates, and the flicker detection means detects flicker based on a flicker detection signal obtained for each of the n frame rates.

本発明によれば、簡単な操作で光源に依らずフリッカーを効果的に検出することで、フリッカーの影響を低減した撮像に係るユーザーによる煩雑な操作を低減することができる。 The present invention allows for effective detection of flicker with simple operations, regardless of the light source, thereby reducing the number of complicated operations required by the user to capture images with reduced effects of flicker.

本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ本体100およびレンズユニット200、発光装置300の構成を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating the configuration of a camera body 100, a lens unit 200, and a light emitting device 300, which are an embodiment of an imaging device embodying the present invention. 本発明に係るシャッター速度設定(インデックス)テーブルを例示的に説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a shutter speed setting (index) table according to the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカー低減処理を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flicker reduction process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出処理に関するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a flicker detection process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカーを検出する際の複数の撮像周期の選択方法について例示的に説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating an example of a method for selecting a plurality of imaging periods when detecting flicker according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカーを検出する際の複数の撮像周期の選択方法の変形例について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a modification of the method for selecting a plurality of imaging periods when detecting flicker according to the first embodiment of the present invention. 本実施形態に係るフリッカー検出用の各撮像周期の決定方法と撮像周期の数の際との関係を例示的に説明する図面(グラフ)である。10 is a diagram (graph) illustrating an example of the relationship between a method for determining each imaging period for flicker detection and the number of imaging periods according to the present embodiment; グローバルシャッター方式で連続的に得た画像に基づく輝度変化について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of luminance changes based on images continuously obtained by a global shutter method. ローリングシャッター方式で連続的に得た画像に基づく輝度変化について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of luminance changes based on images continuously obtained by a rolling shutter method. 本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出用の複数の撮像周期の第1のパターンにおける露光時間(シャッター速度)の設定値を例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating setting values of exposure time (shutter speed) in a first pattern of a plurality of imaging periods for flicker detection according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出用の複数の撮像周期の第2のパターンにおける露光時間(シャッター速度)の設定値を例示的に説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating setting values of exposure time (shutter speed) in a second pattern of a plurality of imaging periods for flicker detection according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るフリッカー低減用露光時間決定処理に係るフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a process for determining a flicker reduction exposure time according to the first embodiment of the present invention. 本発明に係る所定の光量変化周波数で変化するフリッカーが発生している場合の、理想フリッカー低減露光時間の設定方法について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a method for setting an ideal flicker-reducing exposure time when flicker that changes at a predetermined light intensity change frequency occurs according to the present invention. 本発明の第1実施形態に係るシャッター速度選択処理に係るフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a shutter speed selection process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るシャッター速度選択処理により選択されるシャッター速度とフリッカーの影響を低減するために理想的なシャッター速度との相対的な関係について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of the relative relationship between a shutter speed selected by the shutter speed selection process according to the first embodiment of the present invention and an ideal shutter speed for reducing the effect of flicker. 本発明の第1実施形態に係る表示処理により、ディスプレイユニット102に表示される報知画像を例示的に説明する図である。10A to 10C are diagrams illustrating exemplary notification images displayed on a display unit 102 by the display processing according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る表示処理により、フリッカーが検出されない場合の報知画像を例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating exemplary notification images when no flicker is detected by the display process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る表示処理により、ディスプレイユニット102に表示される報知画像を例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating exemplary notification images displayed on the display unit 102 by the display processing according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るライブビュー表示中のフリッカー低減処理への移行画面を例示的に説明する図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a transition screen for flicker reduction processing during live view display according to the third embodiment of the present invention. ローリングシャッター方式で連続的に得た画像に基づく撮影画像のサンプリング方法について例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a method for sampling captured images based on images continuously obtained by a rolling shutter method. 複数のサンプリング周期が混在する場合のフリッカーレベルの変化を例示的に説明する図である。10A and 10B are diagrams illustrating an example of a change in flicker level when a plurality of sampling periods are mixed. 図5で説明したフリッカーの検出に用いる撮影画像の撮像周期を高速側にシフトする場合について例示的に説明する図である。6 is a diagram illustrating an example of a case where the imaging period of the captured image used for detecting flicker described with reference to FIG. 5 is shifted to a higher speed. FIG. 図6で説明したフリッカーの検出に用いる撮影画像の撮像周期を高速側にシフトする場合について例示的に説明する図である。7A and 7B are diagrams illustrating an example of a case where the imaging period of the captured image used for detecting flicker described with reference to FIG. 6 is shifted to a higher speed.

(第1実施形態)
(撮像装置の基本構成)
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。図1は、本発明を実施した撮像装置の実施形態であるカメラ本体100およびレンズユニット200、発光装置300の構成を説明するブロック図である。なお、図1に示す機能ブロックの1つ以上は、ASICやプログラマブルロジックアレイ(PLA)などのハードウェアによって実現されてもよい。また、CPUやMPU等のプログラマブルプロセッサ(マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ)がソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。
(First embodiment)
(Basic configuration of the imaging device)
Preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of a camera body 100, a lens unit 200, and a light emitting device 300, which are embodiments of an imaging device embodying the present invention. Note that one or more of the functional blocks shown in FIG. 1 may be implemented by hardware such as an ASIC or a programmable logic array (PLA). Alternatively, they may be implemented by a programmable processor (microprocessor, microcomputer) such as a CPU or MPU executing software. Alternatively, they may be implemented by a combination of software and hardware.

したがって、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。 Therefore, even if different functional blocks are described as the main operating entities in the following description, they may be realized as the same hardware.

まず、カメラ本体100を形成する各部について説明する。なお、カメラ本体100は、フレームメモリ(不図示)を備えており、信号(映像信号)を一時的に溜めておき、必要な時に読み出すことが可能な記憶部として機能する。一般的に、フレームメモリも、RAMと呼ばれ、近年ではDDR3-SDRAM(DUAL DATA RATE 3 - SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM)などが用いられることが多い。このフレームメモリを用いることで様々な処理が可能となる。 First, we will explain the various components that make up the camera body 100. The camera body 100 is equipped with a frame memory (not shown), which functions as a storage unit that temporarily stores signals (video signals) and can read them out when needed. Frame memory is generally also called RAM, and in recent years, DDR3-SDRAM (DUAL DATA RATE 3 - SYNCHRONOUS DYNAMIC RAM) and the like are often used. Using this frame memory enables a variety of processing functions.

撮像素子101は、レンズユニット200を介してカメラ本体100の内部に導かれた被写体の光束を受光して電気的な画像信号に変換することができる、CMOSやCCD等の電荷蓄積型の固体撮像素子を用いた撮像手段である。後述するCPU103による駆動制御により撮像素子101を用いて得られた画像(信号)は、ライブビュー表示、フリッカーの検出、記録用の撮影画像など、種々の画像信号として取り扱われる。なお、撮像素子101で得られる電気信号はアナログ値であるので、デジタル値に変換する機能も合わせ備えている。なお、撮像素子101から出力された画像信号に基づいて、被写体の明るさに関する評価値(測光値)を検出することができる。また、撮像素子101に係る露出制御値として設定可能なシャッター速度に従って、撮像素子101の露光時間を制御することができる。 The image sensor 101 is an imaging unit that uses a charge-storage solid-state image sensor, such as a CMOS or CCD, to receive the light beam from the subject guided into the camera body 100 via the lens unit 200 and convert it into an electrical image signal. The image (signal) obtained using the image sensor 101 under drive control by the CPU 103 (described below) is handled as various image signals, such as for live view display, flicker detection, and captured images for recording. Since the electrical signal obtained by the image sensor 101 is an analog value, it also has the function of converting it into a digital value. An evaluation value (photometric value) related to the brightness of the subject can be detected based on the image signal output from the image sensor 101. The exposure time of the image sensor 101 can also be controlled according to a shutter speed that can be set as an exposure control value for the image sensor 101.

メカシャッター104は、撮像素子101の信号走査方向と平行な方向に走行が可能な斜光手段である。前述したシャッター速度に従って、メカシャッターが備える複数のシャッター羽根により形成される露光用の開口を調整することで、撮像素子101の露光時間を制御可能である。本発明の係る露光時間の調整は、撮像素子101の信号リセット・読み出しタイミングの調整による所謂電子シャッターとメカシャッター104を利用または併用することで実現可能である。 The mechanical shutter 104 is a light-oblique device that can travel in a direction parallel to the signal scanning direction of the image sensor 101. The exposure time of the image sensor 101 can be controlled by adjusting the exposure aperture formed by the multiple shutter blades of the mechanical shutter according to the shutter speed described above. The exposure time adjustment of the present invention can be achieved by utilizing or combining the mechanical shutter 104 with a so-called electronic shutter that adjusts the signal reset and readout timing of the image sensor 101.

ディスプレイユニット102は、ユーザーが視認することができる表示装置であり、カメラ本体100の動作状況を確認することができる。例えば、ディスプレイユニット102は、被写体の画像信号に基づいて画像処理が施された映像や、設定メニューなどを表示する。しかしながら、ディスプレイユニット102として、LCD(LIQUID CRYSTAL DISPLAY)や有機EL(ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE)を用いてもよい。被写体を撮像中に撮像素子101で取得した画像や露出制御値等の設定条件をリアルタイムでディスプレイユニット102に表示することで、所謂ライブビュー表示を行うことが可能である。なお、本実施形態のディスプレイユニット102は、タッチパネルと呼ばれる抵抗膜式や静電容量式の薄膜素子などを備えており、ユーザーがタッチ操作可能な操作部を兼用している。 The display unit 102 is a display device that can be viewed by the user, and allows the user to check the operating status of the camera body 100. For example, the display unit 102 displays images that have been image-processed based on the image signal of the subject, settings menus, etc. However, an LCD (Liquid Crystal Display) or organic EL (Organic Electroluminescence) may also be used as the display unit 102. By displaying the image acquired by the image sensor 101 and setting conditions such as exposure control values in real time on the display unit 102 while the subject is being captured, so-called live view display is possible. Note that the display unit 102 in this embodiment is equipped with a resistive or capacitive thin-film element known as a touch panel, and doubles as an operation unit that the user can touch.

CPU103は、カメラ本体100およびカメラ本体100に装着されたアクセサリの各部を統括的に制御可能な制御手段である。CPU103には、ROM(READ ONLY MEMORY)やRAM(RANDOM ACCESS MEMORY)が接続されている。ROM(不図示)は、不揮発性の記録素子であり、CPU103を動作させるためのプログラムや各種調整パラメータなどが記録されている。ROMから読み出されたプログラムは揮発性のRAM(不図示)に展開されて実行される。一般的にRAMは、フレームメモリ(不図示)に比べて、低速、低容量な素子が使用される。 The CPU 103 is a control means capable of comprehensively controlling each part of the camera body 100 and the accessories attached to the camera body 100. A ROM (read only memory) and a RAM (random access memory) are connected to the CPU 103. The ROM (not shown) is a non-volatile storage element that stores programs for operating the CPU 103, various adjustment parameters, and the like. Programs read from the ROM are expanded into volatile RAM (not shown) and executed. Generally, RAM is a slower, lower-capacity element than frame memory (not shown).

次に、レンズユニット200の詳細について説明する。レンズユニット200は、カメラ本体100に着脱可能なアクセサリであって、フォーカスレンズやズームレンズ、シフトレンズなどのレンズ群201を備えた所謂交換レンズである。例えば、レンズ群201が備えるフォーカシングレンズは、レンズの光軸方向に向けてレンズ位置を調整することで、被写体に対するピント調整を行うことができる。 Next, the lens unit 200 will be described in detail. The lens unit 200 is an accessory that can be attached to and detached from the camera body 100, and is a so-called interchangeable lens that includes a lens group 201 such as a focus lens, zoom lens, and shift lens. For example, the focusing lens included in the lens group 201 can adjust the focus on a subject by adjusting the lens position in the direction of the lens's optical axis.

絞り202は、レンズユニット200を介してカメラ本体100の内部に導かれた被写体の光束に係る光量を調整するための光量調節部材である。本実施形態では、絞り202の開口径を調整することで光量調節が可能であって、絞りの開口径に係る露出制御値として絞り値を変更することで実現される。 The diaphragm 202 is a light amount adjustment component for adjusting the amount of light associated with the subject's light flux guided into the camera body 100 via the lens unit 200. In this embodiment, light amount adjustment is possible by adjusting the aperture diameter of the diaphragm 202, which is achieved by changing the aperture value as an exposure control value associated with the diaphragm's aperture diameter.

LPU203は、レンズユニット200の各部を制御する制御手段であって、例えば、レンズ群201や絞り202の駆動を制御できる。なお、LPU203は、不図示の端子群を介して、カメラ本体100のCPU103と接続され、CPU103からの制御指示に応じて、レンズユニット200の各部を駆動することができる。 The LPU 203 is a control unit that controls each part of the lens unit 200, and can control the driving of, for example, the lens group 201 and the aperture 202. The LPU 203 is connected to the CPU 103 of the camera body 100 via a group of terminals (not shown), and can drive each part of the lens unit 200 in response to control instructions from the CPU 103.

次に、発光装置300の詳細について説明する。発光装置300は、カメラ本体100に設けられた不図示の接続部を介して着脱可能な外部発光装置である。SPU301は、発光装置300の各部を制御する制御手段であって、主に発光制御やカメラ本体100側との通信制御を行うことができる。なお、SPU301は、不図示の接点群を介して、カメラ本体100のCPU103と接続され、CPU103からの制御指示に応じて、発光装置300の各部を駆動することができる。 Next, the light-emitting device 300 will be described in detail. The light-emitting device 300 is an external light-emitting device that can be attached and detached via a connector (not shown) provided on the camera body 100. The SPU 301 is a control unit that controls each part of the light-emitting device 300, and is primarily responsible for controlling light emission and communication with the camera body 100. The SPU 301 is connected to the CPU 103 of the camera body 100 via a group of contacts (not shown), and can drive each part of the light-emitting device 300 in response to control instructions from the CPU 103.

以上、本発明の第1実施形態に係る撮像装置の各部について説明したが、本発明は上述した構成に限定されるものではない。例えば、カメラ本体100がレンズユニット200や発光装置300に相当する各デバイスを内蔵する構成であってもよい。 The above describes each part of the imaging device according to the first embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above-mentioned configuration. For example, the camera body 100 may be configured to incorporate devices equivalent to the lens unit 200 and light-emitting device 300.

(シャッター速度の設定方法)
次に図2を使って、本実施形態に係る撮像素子101の露光時間を制御するための露出制御値であるシャッター速度の設定方法について具体的に説明する。図2は、本発明に係るシャッター速度設定(インデックス)テーブルを例示的に説明する図である。
(How to set the shutter speed)
Next, a method for setting the shutter speed, which is an exposure control value for controlling the exposure time of the image sensor 101 according to this embodiment, will be described in detail with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a diagram for explaining an example of a shutter speed setting (index) table according to the present invention.

一般的に、光量の1/2、1/3段ごとにシャッター速度を変更可能であることが知られているが、本実施形態では、種々の周波数で周期的に明滅するLED光源下で発生するフリッカーに対応するため、シャッター速度をより細かな段数で調整可能としている。具体的に、本実施形態では、シャッター速度が1/8192.0~1/4871.0では1/4段、1/4096.0~1/2233.4では1/8段ごとに調整可能である。また、シャッター速度が1/2048.0~1/1069.3では1/16段での設定、1/1024.0~1/523.2では1/32段ごとに調整可能である。さらに、シャッター速度が1/512.0~1/258.8では1/64段、1/256.0~1/128.7では1/128段、1/128.0~1/50.0では1/256段ごとに調整可能である。 It is generally known that the shutter speed can be changed in 1/2 or 1/3 stops of light intensity, but in this embodiment, the shutter speed can be adjusted in finer steps to address flicker that occurs under LED light sources that periodically blink at various frequencies. Specifically, in this embodiment, the shutter speed can be adjusted in 1/4 stop increments for shutter speeds between 1/8192.0 and 1/4871.0, and in 1/8 stop increments for shutter speeds between 1/4096.0 and 1/2233.4. Furthermore, the shutter speed can be set in 1/16 stop increments for shutter speeds between 1/2048.0 and 1/1069.3, and in 1/32 stop increments for shutter speeds between 1/1024.0 and 1/523.2. Furthermore, the shutter speed can be adjusted in 1/64 increments from 1/512.0 to 1/258.8, in 1/128 increments from 1/256.0 to 1/128.7, and in 1/256 increments from 1/128.0 to 1/50.0.

なお、図2で図示するテーブルでは、視認性を考慮して、一部のシャッター速度の記載を省略している。また、図2で図示するテーブルにおけるインデックスの数値は、後述するフリッカーを低減するためのシャッター速度選択処理で使用する。 Note that in the table shown in Figure 2, some shutter speeds have been omitted to improve visibility. The index values in the table shown in Figure 2 are used in the shutter speed selection process for reducing flicker, which will be described later.

また、本実施形態に係るカメラ本体100では、上述したような1/8000秒よりも短い高速なシャッター速度から、図示しないが1/50よりもさらに長い低速なシャッター速度を自由に設定可能とするため、電子シャッターを優先して用いる。なお、シャッター方式(電子シャッターとメカシャッター104の単独利用または併用)については、ユーザーにより、例えば、ディスプレイユニット102に表示されるメニュー画面を経由した手動操作により、いつでも設定を変更できる。 Furthermore, the camera body 100 according to this embodiment prioritizes the use of the electronic shutter, allowing for the shutter speed to be freely set from a high shutter speed of less than 1/8000 seconds as described above to a slower shutter speed of even longer than 1/50 seconds (not shown). The shutter method (use of the electronic shutter and mechanical shutter 104 alone or in combination) can be changed at any time by the user, for example, manually via a menu screen displayed on the display unit 102.

(フリッカー低減処理)
次に、図3に図示するフローチャートを参照して、本実施形態に係るフリッカー低減処理について説明をする。図3は、本発明の第1実施形態に係るフリッカー低減処理を示すフローチャートである。
(Flicker reduction processing)
Next, the flicker reduction process according to this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in Fig. 3. Fig. 3 is a flowchart showing the flicker reduction process according to the first embodiment of the present invention.

まず、ディスプレイユニット102などに表示されたメニュー表示に基づくユーザーの手動操作など、所定の操作に応じてフリッカー低減処理が開始される。なお、本実施形態に係るフリッカー低減処理としては、検出したフリッカーの影響が低減するようなシャッター速度(すなわち露光時間)を設定することで、ライブビュー表示などの動画像にフリッカーに起因するムラが発生しないように制御する処理である。本発明に係るフリッカー低減処理としては、これに限定されるものではなく、例えば、フリッカーの低減方法としては、シャッター速度を調整する以外に、ムラを低減するようなゲインを画像に適用するような構成であってもよい。 First, flicker reduction processing is initiated in response to a predetermined operation, such as a manual operation by the user based on a menu displayed on the display unit 102 or the like. Note that the flicker reduction processing according to this embodiment is a process that controls the shutter speed (i.e., exposure time) to reduce the effects of detected flicker, thereby preventing unevenness caused by flicker from occurring in moving images such as live view displays. The flicker reduction processing according to the present invention is not limited to this; for example, a method of reducing flicker may involve applying a gain to the image to reduce unevenness, in addition to adjusting the shutter speed.

フリッカー低減処理が開始されると、まずステップS301でCPU103は、フリッカーの検出処理(検波処理)が開始されるまでS301の処理を繰り返す。ステップS301で検出開始と判断された場合、ステップS302でCPU103は、フリッカー検出処理を実行する。該フリッカー検出処理の詳細については後述する。 When flicker reduction processing begins, first in step S301, the CPU 103 repeats the processing of S301 until flicker detection processing (detection processing) begins. If it is determined in step S301 that detection has begun, the CPU 103 executes flicker detection processing in step S302. Details of the flicker detection processing will be described later.

次に、ステップS303でCPU103は、ステップS302の処理結果に基づいてフリッカーの発生有無を判定する。ステップS303でフリッカーを検出したと判定された場合はステップS304に進み、フリッカーを検出していないと判定された場合はステップ306に進む。なお、フリッカーの検出結果としては、所定のレベル以上のフリッカーが発生している場合にフリッカーが検出されているものとする。フリッカーのレベルの算出方法に関しては後述する。 Next, in step S303, the CPU 103 determines whether flicker has occurred based on the processing result of step S302. If it is determined in step S303 that flicker has been detected, the process proceeds to step S304; if it is determined that flicker has not been detected, the process proceeds to step S306. Note that, as a result of flicker detection, flicker is considered to have been detected if flicker of a predetermined level or above has occurred. The method for calculating the flicker level will be described later.

ステップS304でCPU103は、先に検出したフリッカーの影響を低減するような露光時間(シャッター速度)を決定する(フリッカー低減用露光時間決定処理)。フリッカー低減用露光時間決定処理の詳細については後述する。 In step S304, the CPU 103 determines an exposure time (shutter speed) that will reduce the effects of the previously detected flicker (flicker reduction exposure time determination process). Details of the flicker reduction exposure time determination process will be described later.

次に、ステップS305でCPU103は、ステップS304で決定した、フリッカーを低減するのに適した露光時間に関する情報に基づいて、フリッカーの影響を低減可能な任意のシャッター速度を選択するためのシャッター速度選択処理を実行する。該シャッター速度選択処理の詳細については後述する。 Next, in step S305, the CPU 103 executes shutter speed selection processing to select an arbitrary shutter speed that can reduce the effects of flicker, based on the information regarding the exposure time suitable for reducing flicker determined in step S304. Details of this shutter speed selection processing will be described later.

ステップS306でCPU103は、ステップS304とS305の処理結果として、フリッカー検知結果(検知有無)やフリッカーの影響を低減可能なシャッター速度として選択可能な値などを表示する表示処理を実行する。該表示処理の詳細については後述する。以上説明したフリッカー低減処理により、フリッカーの周波数に依らず、フリッカーの影響を低減した画像を取得し、当該画像に基づく画像表示や記録が可能となる。 In step S306, the CPU 103 executes display processing to display the results of the processing in steps S304 and S305, such as the flicker detection result (detection or non-detection) and selectable values for shutter speeds that can reduce the effects of flicker. Details of this display processing will be described later. The flicker reduction processing described above makes it possible to obtain an image in which the effects of flicker are reduced, regardless of the flicker frequency, and to display or record the image based on this image.

(フリッカー検出処理)
次に、図4を参照して、本実施形態に係るフリッカー検知処理(フリッカー検波処理)について説明する。前述したように、LED光源などでは、蛍光灯などの光源とは異なり、整流回路で駆動電流を制御しているため、光源を駆動する際の電源周波数とは異なる周期で光量の変化(明滅)、すなわちフリッカーが発生する。そのため、LEDなどの光源に起因するフリッカーを検出する際は、駆動電源周波数のように検出対象とする周波数を特定の数値に絞ることができないため、幅広い周波数に対してフリッカーの発生有無を分析する必要がある。
(Flicker detection processing)
Next, the flicker detection process (flicker detection process) according to this embodiment will be described with reference to Fig. 4. As described above, unlike light sources such as fluorescent lamps, LED light sources and the like use a rectifier circuit to control the drive current, and therefore, changes in the light intensity (blinking), i.e., flicker, occur at a cycle different from the power supply frequency used to drive the light source. Therefore, when detecting flicker caused by light sources such as LEDs, it is not possible to narrow down the frequency to be detected to a specific value, as is the case with the drive power supply frequency, and therefore it is necessary to analyze whether or not flicker occurs over a wide range of frequencies.

一方で、フリッカーの光量変化周波数(光源の明滅周期)と、被写体を連続的に撮像する際の撮像周期が一致もしくは整数倍となる場合(以下、この状態を同期と称す)、連続的に得られた画像間における光量の変化(明滅)は抑制される。この場合、例えば、画像を連続的に表示するライブビュー表示においては、フリッカーに起因するムラなどの画質低下は発生しないが、任意のシャッター速度で撮像が行われることで取得された静止画にはフリッカーに起因する露光ムラなどが発生する虞がある。なお、仮に、ライブビュー表示画像用の撮像フレームレートがフリッカーの光量変化周波数と一致していても、異なるフレームレートで記録用の動画を取得する場合、該動画にフリッカーに起因する露光ムラや輝度変動が生じる虞がある。 On the other hand, if the light intensity change frequency of the flicker (the blinking period of the light source) and the imaging period when continuously capturing images of a subject match or are an integer multiple (hereinafter, this state will be referred to as synchronization), changes in light intensity (blinking) between consecutively captured images will be suppressed. In this case, for example, in a live view display in which images are displayed consecutively, image quality degradation such as unevenness caused by flicker will not occur. However, still images captured by capturing images at an arbitrary shutter speed may experience exposure unevenness caused by flicker. Note that even if the imaging frame rate for live view display images matches the light intensity change frequency of the flicker, if a video for recording is captured at a different frame rate, the video may experience exposure unevenness and brightness fluctuations caused by flicker.

ここで、フリッカーの光量変化周波数を特定する方法としては、連続撮像により得られた画像における光量の差(明暗)を検出および比較する方法が知られている。したがって、この方法を用いてフリッカーの光量変化周波数を特定する場合、フリッカーの光量変化周波数と撮像周期(フレームレート)とが同期しないように調整する必要がある。 A known method for identifying the frequency of changes in light intensity due to flicker is to detect and compare the difference in light intensity (brightness/darkness) between images obtained by continuous imaging. Therefore, when using this method to identify the frequency of changes in light intensity due to flicker, it is necessary to adjust the frequency of changes in light intensity due to flicker and the imaging cycle (frame rate) so that they are not synchronized.

そこで、本実施形態では、複数の撮像周期でフリッカーの光量変化周波数を分析することでフリッカーの発生有無を検出する。この方法によれば、複数の周波数でフリッカーの光量変化周波数を分析することで、フリッカーの光量変化周波数と撮像周期がすべて同期することを回避でき、幅広い周波数のフリッカーに関しても効果的に検出処理が可能となる。 In this embodiment, therefore, the occurrence of flicker is detected by analyzing the frequency of change in light intensity of the flicker at multiple imaging cycles. This method, by analyzing the frequency of change in light intensity of the flicker at multiple frequencies, makes it possible to avoid synchronization between the frequency of change in light intensity of the flicker and the imaging cycle, enabling effective detection processing for flicker over a wide range of frequencies.

図4は、本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出処理に関するフローチャートである。図4に図示するように、ステップS401でCPU103は、フリッカー検出処理に係る被写体撮像時の露出を決定するために、被写体の測光演算を行う(被写体測光)。なお、測光演算の方式としてはどのような方法を採用しても構わない。例えば、本実施形態では、撮像素子101を用いた測光演算用の電荷蓄積を行うことで得られた画像信号の平均値に基づく評価値を取得する。そして、CPU103は、取得された評価値に基づいて、測光結果として被写体の代表輝度(測光値)を求める。この際、測光値の算出方法としては、画像信号に対応する画角を複数のブロックに分割し、ブロックごとに対応する画素から出力される信号の平均値を求め、ブロックごとに求めた平均値を加算平均することで測光値(代表輝度)を算出する。測光値の単位は、所謂APEX(ADDITIVE SYSTEM OF PHOTOGRAPHIC EXPOSURE)システムにおける1BVを輝度値の1段分とするが、他の単位を用いてもよい。 Figure 4 is a flowchart of flicker detection processing according to the first embodiment of the present invention. As shown in Figure 4, in step S401, the CPU 103 performs a photometric calculation of the subject (subject photometry) to determine the exposure when capturing an image of the subject for flicker detection processing. Any method may be used for the photometric calculation. For example, in this embodiment, an evaluation value is obtained based on the average value of the image signal obtained by accumulating charge for photometric calculation using the image sensor 101. The CPU 103 then calculates the representative luminance (photometric value) of the subject as the photometric result based on the obtained evaluation value. In this case, the photometric value is calculated by dividing the angle of view corresponding to the image signal into multiple blocks, calculating the average value of the signals output from the corresponding pixels for each block, and averaging the average values calculated for each block to calculate the photometric value (representative luminance). The unit of photometric value is the so-called APEX (Additive System of Photographic Exposure) system, where 1 BV is one step of brightness value, but other units may also be used.

次に、ステップS402でCPU103は、撮像周期をフリッカー検出用の撮像周期(不フレームレート)に調整する。フリッカー検出用の撮像周期の調整方法についての詳細は後述する。 Next, in step S402, the CPU 103 adjusts the imaging cycle to an imaging cycle (non-frame rate) for flicker detection. Details of how to adjust the imaging cycle for flicker detection will be described later.

次に、ステップS403でCPU103は、先に求めた測光値に基づいて露出制御値を決定する(露出を変更する)。本実施形態に係る露出制御値は、シャッター速度(すなわち蓄積時間)、絞り値、撮影感度(ISO感度)であって、被写体を撮像して得られる画像の明るさを調整することが可能なパラメータである。決定された露出制御値は前述したRAMに記憶されるとともに、カメラ本体100の露出が変更され、フリッカー検出用の画像の取得を開始する。 Next, in step S403, the CPU 103 determines an exposure control value (changes the exposure) based on the photometric value determined earlier. The exposure control values in this embodiment are the shutter speed (i.e., accumulation time), aperture value, and shooting sensitivity (ISO sensitivity), and are parameters that can adjust the brightness of the image obtained by capturing an image of the subject. The determined exposure control value is stored in the RAM mentioned above, and the exposure of the camera body 100 is changed, and acquisition of an image for flicker detection begins.

次に、ステップS404でCPU103は、取得画像に輝度変化があるかどうか(すなわち、フリッカーが発生しているか否か)を判定する。前述したように、光源の明滅周期と被写体の撮像周期が同期するとフリッカーを正しく検出できないため、取得画像に基づく輝度変化の有無を判定する。取得画像に輝度変化が発生していないと判定される場合、撮像周期と被写体に係るフリッカーの光量変化周波数が同期している、または、フリッカーが発生していないものとして、現在のフレームレート(撮像周期)での検出動作をスキップする。 Next, in step S404, the CPU 103 determines whether there is a change in luminance in the acquired image (i.e., whether flicker is occurring). As mentioned above, if the blinking cycle of the light source and the imaging cycle of the subject are synchronized, flicker cannot be detected correctly, so the presence or absence of a change in luminance is determined based on the acquired image. If it is determined that there is no change in luminance in the acquired image, it is determined that the imaging cycle and the light intensity change frequency of the flicker related to the subject are synchronized, or that flicker is not occurring, and the detection operation at the current frame rate (imaging cycle) is skipped.

取得画像において輝度変化が検出された(ステップs404でYES)と判定された場合、ステップS405でCPU103は、それぞれ異なる複数の周波数でのフリッカーの発生有無を分析(検出)する。ステップS405における複数周波数によるフリッカー検出方法についての詳細は後述する。 If it is determined that a change in brightness has been detected in the acquired image (YES in step S404), in step S405 the CPU 103 analyzes (detects) the presence or absence of flicker at multiple different frequencies. The method of detecting flicker at multiple frequencies in step S405 will be described in detail below.

次に、ステップS406でCPU103は、所定数(n個)の撮像周期での検出が完了しているか否かを反映する。所定数の撮像周期での検出が完了していない(ステップs406でNO)と判定された場合、ステップS402に戻り、撮像周期(フレームレート)を変更してS403以降の処理を繰り返す。 Next, in step S406, the CPU 103 determines whether detection has been completed for a predetermined number (n) of imaging cycles. If it is determined that detection has not been completed for the predetermined number of imaging cycles (NO in step S406), the process returns to step S402, the imaging cycle (frame rate) is changed, and the process from step S403 onwards is repeated.

所定数の撮像周期での検出が完了している(ステップS406でYES)と判定された場合、ステップS407でCPU103は、ステップS405までの検出結果に基づいて、被写体のフリッカーの周波数を特定する。ステップS407の処理では、複数の撮像周期(フレームレート)で異なる複数の周波数のフリッカーの発生有無を検出済みである。 If it is determined that detection has been completed for a predetermined number of imaging cycles (YES in step S406), in step S407 the CPU 103 identifies the frequency of the subject's flicker based on the detection results up to step S405. In the processing of step S407, the presence or absence of flicker of multiple different frequencies has been detected for multiple imaging cycles (frame rates).

したがって、周波数ごとに検出されたフリッカーのレベルを比較し、当該レベルが最も大きな周波数のフリッカーを、現在発生している被写体のフリッカーとして最終的な検出結果とする。なお、フリッカーのレベルとして、本実施形態では、光量変化の大きさ(光量変化を示す規則変化を示す曲線における振幅の大きさ)を比較するが、これに限定するものではない。例えば、フリッカーのレベル以外にも、光量変化の安定度合いなどを比較する構成を採用してもよい。 Therefore, the level of flicker detected for each frequency is compared, and the flicker with the highest level is the final detection result as the currently occurring flicker of the subject. In this embodiment, the level of flicker is compared using the magnitude of the change in light quantity (the magnitude of the amplitude in the curve showing the regular change in light quantity), but this is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which the stability of the change in light quantity, in addition to the level of flicker, is compared.

ここで、上述したフリッカー検出用の撮像周期(フレームレート)について具体的に説明する。前述したように、本実施形態に係るカメラ本体100は、複数の撮像周期でフリッカーの検出処理を行う。例えば、撮像周期を100fpsと120fpsに切り替えてフリッカーの光量変化周波数を検出する場合を考える。この場合、撮像周期100fpsの整数倍である100Hz、200Hz、300Hzなど、k(kは自然数)×100Hzの周期で光量変化するフリッカーは、撮像周期とフリッカーの光量変化周波数が同期して、正しくフリッカーを検出できない。一方、撮像周期120fpsでフリッカーの光量変化周波数を検出する場合を考える。この場合、撮像周期120fpsの整数倍である120Hz、240Hz,360Hzなどのm(mは自然数)×120Hzの周期で光量変化するフリッカーについては、撮像周期とフリッカーの光量変化周波数が同期して、正しくフリッカーを検出できない。なお、k×100Hz(kは自然数)とm×120Hz(mは自然数)の双方の条件を満たす周波数である600Hzや1200Hzは、100Hzと120Hzの最小公倍数である。このような周波数で光量変化するフリッカーが発生している場合、撮像周期100fps・120fpsの双方にフリッカーの光量変化周波数が同期し、いずれの撮像周期で得られた画像を用いても、正しくフリッカーを検出することができない。 Here, we will explain in detail the imaging cycle (frame rate) for flicker detection described above. As previously described, the camera body 100 according to this embodiment performs flicker detection processing at multiple imaging cycles. For example, consider the case where the imaging cycle is switched between 100 fps and 120 fps to detect the flicker light intensity change frequency. In this case, for flicker whose light intensity changes at a cycle of k (k is a natural number) × 100 Hz, such as 100 Hz, 200 Hz, or 300 Hz, which are integer multiples of the 100 fps imaging cycle, the imaging cycle and the flicker light intensity change frequency are synchronized, making it impossible to detect the flicker. On the other hand, consider the case where the flicker light intensity change frequency is detected at a 120 fps imaging cycle. In this case, for flicker whose light intensity changes at a cycle of m (m is a natural number) × 120 Hz, such as 120 Hz, 240 Hz, or 360 Hz, which are integer multiples of the 120 fps imaging cycle, the imaging cycle and the flicker light intensity change frequency are synchronized, making it impossible to detect the flicker. Note that 600 Hz and 1200 Hz, which satisfy the conditions of both k x 100 Hz (k is a natural number) and m x 120 Hz (m is a natural number), are the least common multiples of 100 Hz and 120 Hz. When flicker occurs, where the light intensity changes at such frequencies, the frequency of the flicker's light intensity change will be synchronized with both the 100 fps and 120 fps imaging cycles, and the flicker cannot be detected correctly using images obtained at either imaging cycle.

例えば、LED光源などの整流回路を有する光源においては、調整後の電源周波数が50Hz~1000Hzの範囲に収まるものが一般的である。したがって、上述した600Hzの光量変化周波数のフリッカーが発生する場合も、LED光源などで発生し得るが、撮像周期によっては、正しくフリッカー検出できない場合がある。すなわち、2つの撮像周期でそれぞれ取得された画像を用いてフリッカーの検出を行ったとしても、LED光源などで発生が想定される幅広い周波数のフリッカーの中には、正しくフリッカーが検出できない周波数も存在する。 For example, in light sources with rectifier circuits, such as LED light sources, the adjusted power supply frequency generally falls within the range of 50 Hz to 1000 Hz. Therefore, flicker with the aforementioned 600 Hz light intensity change frequency can occur with LED light sources, but depending on the imaging cycle, the flicker may not be detected correctly. In other words, even if flicker detection is performed using images acquired at two imaging cycles, there are frequencies at which the flicker cannot be detected correctly among the wide range of flicker frequencies that are expected to occur with LED light sources, etc.

なお、上述した例では、撮像周期(フレームレート)の整数倍と完全に一致する周波数で変化するフリッカーについて説明したが、撮像周期の整数倍と一致していなくても、フリッカーの検出精度は低下する虞がある。例えば、フリッカー検出用の画像を取得する際の撮像周期の整数倍の数と近しい周波数で変化するフリッカーについては、画像に生じる露光ムラなどの影響が小さく、フリッカーの検出に時間がかかる、あるいは、正しく検出できない場合がある。 In the above example, we have described flicker that changes at a frequency that is exactly the same as an integer multiple of the imaging cycle (frame rate), but even if the frequency does not match the integer multiple of the imaging cycle, the accuracy of flicker detection may decrease. For example, for flicker that changes at a frequency close to an integer multiple of the imaging cycle when acquiring images for flicker detection, the impact of exposure unevenness that occurs in the image is small, and flicker detection may take a long time or may not be possible.

そこで、本実施形態では、LED光源下で発生し得る幅広い周波数のフリッカーを効果的に検出するために、フリッカー検出時に用いる複数の撮像周期(フレームレート)の数nを、「n≧3(n)は自然数」という条件を満たすように調整する。すなわち、3以上の自然数であるn個以上の撮像周期でフリッカーの検出を行う。 In this embodiment, therefore, in order to effectively detect flicker over a wide range of frequencies that can occur under an LED light source, the number n of multiple imaging cycles (frame rates) used during flicker detection is adjusted to satisfy the condition "n ≥ 3 (n) is a natural number." In other words, flicker detection is performed over n or more imaging cycles, where n is a natural number greater than or equal to 3.

なお、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数が高周波になるほど、検出に用いる撮像周期の数nを増やすことで、精度よくフリッカーの光量変化周波数を検出することができる。しかしながら、フリッカーの検出に用いる撮像周期の数を増やすことで、フリッカーの検出に係る期間が延びる場合もあり、レリーズタイムラグやライブビュー画像の表示フレームレートが低下する点も考慮する必要がある。そこで、本実施形態では、LED光源など一般的に使用ケースが多いと想定される光源において発生する可能性があるフリッカーを効果的に検出できるサンプリング数として、フリッカーの検出に用いる撮像周期の数をn=3とする。 Note that the higher the frequency of changes in light intensity of the flicker being detected, the more accurately the frequency of changes in light intensity of the flicker can be detected by increasing the number n of imaging cycles used for detection. However, increasing the number of imaging cycles used for flicker detection may extend the period required for flicker detection, and it is also necessary to consider the possibility of a release time lag or a decrease in the display frame rate of the live view image. Therefore, in this embodiment, the number of imaging cycles used for flicker detection is set to n = 3, as this is the sampling number that can effectively detect flicker that may occur in light sources that are generally expected to be used in many cases, such as LED light sources.

次に、n個の撮像周期のそれぞれにおける具体的な数値の選択方法について説明する。 Next, we will explain how to select specific values for each of the n imaging periods.

本実施形態では、まず基準となる撮像周期を設定する。例えば、基準となる撮像周期として100fpsを想定する。撮像周期100fpsに同期するフリッカーの光量変化周波数は100Hzの整数倍の場合であり、この光量変化周波数のフリッカーが発生している場合はフリッカーを正しく検出できない。 In this embodiment, a reference imaging cycle is first set. For example, assume that the reference imaging cycle is 100 fps. The light intensity change frequency of flicker synchronized with an imaging cycle of 100 fps is an integer multiple of 100 Hz, and if flicker occurs at this light intensity change frequency, the flicker cannot be detected correctly.

なお、基準撮像周期100fpsの2倍である撮像周期200fpsでサンプリングする場合も、基準撮像周期100fpsでのサンプリング時と同様の問題が発生する。すなわち、フリッカー検出用の画像を得るための撮像周期の整数倍とフリッカーの光量変化周波数の整数倍とが一致する場合は、撮像周期と光量変化周波数とが同期して、サンプリングのために取得した画像に基づいて正しくフリッカー検出することができない。 Note that even when sampling at an imaging cycle of 200 fps, which is twice the standard imaging cycle of 100 fps, the same problem occurs as when sampling at a standard imaging cycle of 100 fps. That is, if an integer multiple of the imaging cycle for obtaining images for flicker detection matches an integer multiple of the frequency of change in light intensity of the flicker, the imaging cycle and the frequency of change in light intensity will be synchronized, making it impossible to correctly detect flicker based on the images obtained for sampling.

そこで、本実施形態では、n個(本実施形態ではn=3個)の撮像周期として、基準撮像周期から次に当該基準撮像周期の整数倍となる撮像周期までの間で残りn-1個(本実施形態では2個)の撮像周期を設定する。例えば、3個の撮像周期かつ基準撮像周期が100fpsでフリッカーを検出する場合、フリッカーを検出するための複数の撮像周期として、100fpsとは別に、100fpsから200fpsまでの間に残りの撮像周期を設定する。なお、本実施形態では、n個の撮像周期の最小公倍数が、所定の周波数以上となるように各撮像周期(周波数)を設定する。例えば、LED光源の明滅の周波数としては一般的に10000Hz以下である場合が多いため、所定の周波数として、n個の撮像周期(フレームレート)の最小公倍数が10000以上となるように各撮像周期の周波数を決定する。また、カメラ本体100においてフリッカーの影響を低減できるように、所定の周波数として、n個の撮像周期の最小公倍数が、カメラ本体100が設定可能なシャッター速度の高速側の上限値の逆数よりも大きくなるように各撮像周期(周波数)を設定する。この構成により、LED光源などの高周波(例えば、200Hz以上)で光量変化する光源で発生するフリッカーを効果的に検出しつつ、シャッター速度の調整により検出したフリッカーの影響を低減することが可能となる。 In this embodiment, therefore, the remaining n-1 (2 in this embodiment) imaging periods are set as n imaging periods (n = 3 in this embodiment) between the reference imaging period and the next imaging period that is an integer multiple of the reference imaging period. For example, if there are three imaging periods and the reference imaging period is 100 fps, the remaining imaging periods between 100 fps and 200 fps are set as multiple imaging periods for detecting flicker, in addition to 100 fps. Note that in this embodiment, each imaging period (frequency) is set so that the least common multiple of the n imaging periods is equal to or greater than a predetermined frequency. For example, since the blinking frequency of an LED light source is generally 10,000 Hz or less, the frequency of each imaging period is determined so that the least common multiple of the n imaging periods (frame rates) is equal to or greater than 10,000. Furthermore, to reduce the effects of flicker in the camera body 100, each imaging period (frequency) is set so that the least common multiple of the n imaging periods is greater than the reciprocal of the upper limit of the highest shutter speed that can be set by the camera body 100. This configuration makes it possible to effectively detect flicker that occurs in light sources whose light intensity changes at high frequencies (e.g., 200 Hz or higher), such as LED light sources, while also reducing the effects of the detected flicker by adjusting the shutter speed.

図5は、本発明の第1実施形態に係るフリッカーを検出する際の複数の撮像周期の選択方法について例示的に説明する図である。フリッカーの光量変化周波数を精度よく検出するためには、各撮像周期をなるべく離すことで、フリッカーを良好に検出できる程度に、複数の撮像周期のうちのいずれかと検出対象とするフリッカーの光量変化周波数(光源の明滅周期)との差を確保できる。そこで、本実施形態では、図5(a)に図示するように、検出対象とする撮像周期の範囲(100fps~200fps)を所定の間隔で分けるため、各撮像周期2の1/3乗ずつ離れた撮像周期を設定してフリッカーを検出する。 Figure 5 is a diagram illustrating an example of a method for selecting multiple imaging periods when detecting flicker according to the first embodiment of the present invention. In order to accurately detect the light intensity change frequency of flicker, the imaging periods are spaced as far apart as possible to ensure a sufficient difference between one of the multiple imaging periods and the light intensity change frequency (blinking period of the light source) of the flicker to be detected, allowing for good flicker detection. Therefore, in this embodiment, as shown in Figure 5(a), the range of imaging periods to be detected (100 fps to 200 fps) is divided at predetermined intervals, and flicker is detected by setting imaging periods spaced apart by 1/3 of the imaging period 2.

具体的に、本実施形態では、図5(a)に図示するように、3つの撮像周期を、基準撮像周期100fps、100fps×2^(1/3)=125.99fps≒126fps、100fps×2^(2/3)=158.74fps≒159fpsとする。これら3つの撮像周期は、それぞれ撮像周期が2^(1/3)=1.2599≒1.26倍ずつ異なっているため、それぞれの撮像周期が26%程度異なる。この構成により、50~1000Hz超の幅広い周波数範囲を複数の範囲に区切ってフリッカーの検出を行う場合であっても、各範囲が検出対象とする周波数とが大きくずれることはない。また、各撮像周期の何れかは、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数との差異を十分に確保することができる。すなわち、n個の撮像周期を設定して、各撮像周期でフリッカーの検出を行う場合、各撮像周期を2の(1/n)乗倍ごとに設定することで、検出対象の周波数ごとの検出精度の低下を抑制できる。 Specifically, in this embodiment, as shown in Figure 5(a), the three imaging periods are: a reference imaging period of 100 fps, 100 fps x 2^(1/3) = 125.99 fps ≒ 126 fps, and 100 fps x 2^(2/3) = 158.74 fps ≒ 159 fps. These three imaging periods differ by a factor of 2^(1/3) = 1.2599 ≒ 1.26, resulting in a difference of approximately 26% between the imaging periods. This configuration ensures that even when flicker detection is performed by dividing the wide frequency range from 50 to over 1000 Hz into multiple ranges, there is no significant deviation between the frequencies targeted for detection within each range. Furthermore, it is possible to ensure that one of the imaging periods is sufficiently different from the light intensity change frequency of the flicker being detected. In other words, if n imaging periods are set and flicker detection is performed at each imaging period, by setting each imaging period to a multiple of 2 (1/n), it is possible to suppress a decrease in detection accuracy for each frequency to be detected.

図5(b)は、n個の撮像周期に対する検出対象となるフリッカーの光量変化周波数の対応関係について例示的に説明する図である。本実施形態では、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数に対して、n個の撮像周期のうちで最も離れた周波数となる撮像周期によって得られた画像に基づいて、フリッカーを検出する。具体的に、本実施形態では、図5(b)に図示するように、図5(a)で図示する3つの撮像周期に対して、50Hzから1008Hzまでのフリッカーの光量変化周波数を(A)~(P)の範囲に分けたデータテーブルに基づいて、フリッカーの検出を行う。 Figure 5(b) is a diagram illustrating an example of the correspondence between n imaging cycles and the light intensity change frequency of the flicker to be detected. In this embodiment, flicker is detected based on the image obtained by the imaging cycle that is the furthest away from the light intensity change frequency of the flicker to be detected among the n imaging cycles. Specifically, in this embodiment, as shown in Figure 5(b), flicker detection is performed based on a data table that divides the light intensity change frequencies of flicker from 50 Hz to 1008 Hz into ranges (A) to (P) for the three imaging cycles shown in Figure 5(a).

ここで、本実施形態では、フリッカーの光量変化周波数の逆数となるシャッター速度で被写体を撮像することで、フリッカーの光量変化周波数に同期した撮像期間を設定し、フリッカーの影響を低減する。したがって、フリッカーの光量変化周波数に同期する理想的なシャッター速度と実際のシャッター速度にずれが生じる場合、低速のシャッター速度の方が高速のシャッター速度よりも、画像に生じるフリッカーの影響(露光ムラなど)が大きい。例えば、光量変化周波数が100Hz、および1000Hzのフリッカーのそれぞれに対して、フリッカーの影響を低減するための理想的なシャッター速度から1Hz分のずれが生じた1/101秒と1/1001秒のシャッター速度を設定した場合を想定する。いずれの場合も、フリッカーの影響を低減可能なシャッター速度と実際のシャッター速度とは1Hz分のずれがあるが、シャッター速度が1/100秒では1%のずれであるのに対して、シャッター速度が1/1000秒では0.1%のずれとなる。すなわち、シャッター速度が高速側の方が、1Hz分のシャッター速度の変化に対して画像に生じるフリッカーの影響は小さい。ただし、シャッター速度が長秒になると、フリッカーに起因する光量変化を撮像する期間が長くなるため、光量変化が平滑化された画像が得られる可能性が高くなる。したがって、所定値以上のシャッター速度(例えば、1/25秒以上の長秒)で低減されるような光量変化周波数のフリッカーを検出対象とする場合、フリッカーの低周波領域における検出範囲を適宜調整して広げる構成であってもよい。 In this embodiment, the effects of flicker are reduced by capturing an image of a subject at a shutter speed that is the reciprocal of the flicker's light intensity change frequency, thereby setting an imaging period synchronized with the flicker's light intensity change frequency. Therefore, when there is a discrepancy between the ideal shutter speed synchronized with the flicker's light intensity change frequency and the actual shutter speed, a slower shutter speed will have a greater effect on the image (such as uneven exposure) than a faster shutter speed. For example, consider the case where shutter speeds of 1/101 second and 1/1001 second are set for flicker with a light intensity change frequency of 100 Hz and 1000 Hz, respectively, which are 1 Hz off the ideal shutter speed for reducing the effects of flicker. In both cases, there is a 1 Hz discrepancy between the shutter speed capable of reducing the effects of flicker and the actual shutter speed. However, while the discrepancy is 1% at a shutter speed of 1/100 second, it is only 0.1% at a shutter speed of 1/1000 second. In other words, the faster shutter speed results in less flicker in the image for a 1 Hz change in shutter speed. However, as the shutter speed increases, the period over which changes in light intensity due to flicker are captured becomes longer, increasing the likelihood of obtaining an image in which changes in light intensity are smoothed. Therefore, when detecting flicker with a light intensity change frequency that is reduced at shutter speeds above a predetermined value (for example, 1/25 seconds or longer), the detection range in the low-frequency region of flicker can be adjusted and widened as appropriate.

そこで、本実施形態では、図5(b)に図示するように、検出対象のフリッカーの光量変化周波数の範囲を複数に区切り、これらの連続する各範囲の周波数が2^(1/3)=1.26倍ずつ異なるように、検出対象範囲を設定している。例えば、図5(b)に図示する範囲(N)が159~200Hzであるのに対して、次の範囲(C)は、範囲(N)の約1.26倍の200~252Hzのフリッカーを検出対象範囲としている。 In this embodiment, as shown in Figure 5(b), the range of light intensity change frequencies of the flicker to be detected is divided into multiple ranges, and the detection ranges are set so that the frequencies in each successive range differ by 2^(1/3) = 1.26 times. For example, while range (N) shown in Figure 5(b) is 159 to 200 Hz, the next range (C) detects flicker from 200 to 252 Hz, which is approximately 1.26 times the range (N).

なお、図5(b)に図示するように、同一の撮像周期が検出対象とするフリッカーの光量変化周波数の範囲は、連続する範囲で略2倍の差異となる。例えば、159fpsが対応する撮像周期である、図5(b)に図示する範囲(A)、範囲(B)と範囲(c)の検出対象周波数は、それぞれ50Hz、100Hz、200Hzから、63Hz、126Hz、252Hzまでである。これは、フリッカーによる光量変化が各周波数の整数倍で同一である、という点を考慮しているためであって、上述した構成によって、本実施形態に係る撮像装置では、幅広い周波数フリッカーを安定した精度で検出することができる。 As shown in Figure 5(b), the range of flicker light intensity change frequencies that can be detected using the same imaging cycle differs by approximately two times between successive ranges. For example, the detection frequencies for ranges (A), (B), and (c) shown in Figure 5(b), which correspond to an imaging cycle of 159 fps, range from 50 Hz, 100 Hz, and 200 Hz to 63 Hz, 126 Hz, and 252 Hz, respectively. This is because the light intensity change due to flicker is the same at integer multiples of each frequency. With the above-described configuration, the imaging device according to this embodiment can detect flicker over a wide range of frequencies with stable accuracy.

なお、フリッカーを検出する際の撮像周期の際として、本実施形態では、各撮像周期がmの(1/n)乗倍異なる構成であって(m、nは自然数)、前述した説明ではm=2としたが、これに限定されるものではない。例えば、m=3として撮像周期を設定してもよい。この場合、撮像周期ごとの差異は大きくなるため、検出対象のフリッカーの光量変化周波数に対する検出精度はm=2の場合よりも低下する可能性がある。しかしながら、同一の周波数の範囲を検出対象とする場合、m=2よりもm=3の方が検出に要する時間を短くすることができるため、より広域なフリッカーの光量変化周波数を検出対象とする場合に適している。 In this embodiment, the imaging cycles used to detect flicker differ by a factor of m (1/n) (m and n are natural numbers). While the above description assumes m = 2, this is not limiting. For example, the imaging cycle may be set to m = 3. In this case, the difference between each imaging cycle becomes greater, and therefore the detection accuracy for the light intensity change frequency of the flicker to be detected may be lower than when m = 2. However, when the same frequency range is to be detected, m = 3 requires less time for detection than m = 2, making it more suitable for detecting a wider range of light intensity change frequencies of flicker.

ここで、n個の撮像周期の選択方法について、上述した方法とは異なる方法(変形例)について図6を参照して説明する。図6は、本発明の第1実施形態に係るフリッカーを検出する際の複数の撮像周期の選択方法の変形例について例示的に説明する図である。本変形例と図5を参照して説明した前述の例との違いは、検出対象とする撮像周期の範囲に対するn個の撮像周期の設定方法である。 Here, a method (variant) of selecting n imaging periods that is different from the method described above will be described with reference to FIG. 6. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a variant of the method of selecting multiple imaging periods when detecting flicker according to the first embodiment of the present invention. The difference between this variant and the example described above with reference to FIG. 5 is the method of setting n imaging periods for the range of imaging periods to be detected.

本変形例では、図6(a)に図示するように、検出対象とする撮像周期の範囲を等分割することで複数の撮像周期を設定する。すなわち、フリッカー検出用の撮像周期の範囲(100fpsから200fps)を100%の範囲とした場合、n個の撮像周期を、基準撮像周期である100fpsに対してそれぞれ33%、66%ずつ異なる撮像周期に設定する。具体的に、3つの撮像周期を、基準撮像周期100fps、100fps×1.333=133.333…fps≒133fps、100fps×1.666=166.666fps≒167fpsとする。 In this modified example, as shown in Figure 6(a), multiple imaging periods are set by equally dividing the range of imaging periods to be detected. That is, if the range of imaging periods for flicker detection (100 fps to 200 fps) is set to 100% range, n imaging periods are set to imaging periods that differ by 33% and 66%, respectively, from the reference imaging period of 100 fps. Specifically, the three imaging periods are set to the reference imaging period of 100 fps, 100 fps x 1.333 = 133.333... fps ≒ 133 fps, and 100 fps x 1.666 = 166.666 fps ≒ 167 fps.

なお、上述した3つの撮像周期の差異は、133.333/100 =1.33333、166.666/133.33=1.25、200/166.666=1.2となり、それぞれの撮像周期が20%以上離れている。 The differences between the three imaging periods mentioned above are 133.333/100 = 1.33333, 166.666/133.33 = 1.25, and 200/166.666 = 1.2, which means that the imaging periods differ by more than 20%.

図6(b)は、図6(a)で示すn個の撮像周期に対する検出対象となるフリッカーの光量変化周波数の対応関係について例示的に説明する図である。図6(b)で図示するように、本変形例においても、前述した図5(b)と同様に、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数に対して、n個の撮像周期のうちで最も離れた周波数となる撮像周期によって得られた画像に基づいて、フリッカーを検出する。 Figure 6(b) is a diagram illustrating an example of the correspondence between the n imaging cycles shown in Figure 6(a) and the light intensity change frequency of the flicker to be detected. As shown in Figure 6(b), in this modified example, as in Figure 5(b) described above, flicker is detected based on the image obtained by the imaging cycle that is the furthest away from the light intensity change frequency of the flicker to be detected among the n imaging cycles.

ここで、フリッカー検出用の複数の撮像周期の差異について説明する。前述したように、フリッカー検出用の複数の撮像周期の個数としては、数が増えると撮像周期ごとの差異が小さくなるが、サンプリングに要する時間が増加するという関係が成り立つ。したがって、短い期間で精度よくフリッカーを検出するためには、幅広いフリッカーの光量変化周波数を検出可能な範囲で、可能な限り各撮像周期間の差異が大きく、かつ、サンプリング用の撮像周期の個数が少ないのが好ましい。 Here, we will explain the differences between the multiple imaging periods used for flicker detection. As mentioned above, as the number of multiple imaging periods used for flicker detection increases, the differences between each imaging period become smaller, but the time required for sampling increases. Therefore, in order to accurately detect flicker in a short period of time, it is preferable that the differences between each imaging period be as large as possible, and that the number of imaging periods used for sampling be as small as possible, within the range that allows detection of a wide range of flicker light intensity change frequencies.

図5を参照して説明したように、基準撮像周期から該基準撮像周期の2倍の周期までの間を100%として、その間を2の1/n乗ずつ分割する場合について説明する。この場合、以下の式(1)で示す間隔で、フリッカー検出用の複数の撮像周期が異なる。
{2^(1/n)-1}×100[%] (式1)
5, the period from the reference imaging period to a period twice the reference imaging period is set to 100%, and the period is divided into increments of 1/n of 2. In this case, the multiple imaging periods for flicker detection differ at intervals shown in the following formula (1).
{2^(1/n)-1}×100[%] (Formula 1)

また、図6を参照して説明したような、基準撮像周期から該基準撮像周期の2倍の周期までの間を100%として、その間を100/n[%]異ならせる場合について考える。 Also, as explained with reference to Figure 6, consider the case where the interval between the reference imaging cycle and a cycle twice the reference imaging cycle is set to 100%, and the interval therebetween is changed by 100/n [%].

n=3で計算したように、基準撮像周期から100%×(n-1)/nだけ離れた撮像周期と、基準撮像周期の2倍の撮像周期とについて、一番差異が小さくなり、その差異は、[200/{100+{(100×(n-1)/n}-1] ×100[%] ={200n/(200n-100)-1} [%] ={2n/(2n-1)-1}×100[%]={1/(2n-1)}×100[%] (式2)として求まる。すなわち、各撮像周期を100/n[%]異ならせる場合、フリッカーの検出に用いる複数の撮像周期(フレームレート)は、少なくとも、互いに、[{2n/(2n-1)-1}]×100%以上の比率で異なる。なお、本発明の第1実施形態に係るカメラ本体100は、フリッカーの検出に用いる複数の撮像周期(フレームレート)は、少なくとも、互いに、[{2n/(2n-1)}-1]×100%以上の差で異なる。これは、前述した、基準撮像周期から該基準撮像周期の2倍の周期までの間を100%として、その間を2の1/n乗ずつ分割する場合も含む。 As calculated when n = 3, the difference is smallest between an imaging cycle that is 100% x (n-1)/n away from the reference imaging cycle and an imaging cycle that is twice the reference imaging cycle, and the difference is [200/{100 + {(100 x (n-1)/n}-1] x 100 [%] = {200n/(200n-100)-1} [%] = {2n/(2n-1)-1} x 100 [%] = {1/(2n-1)} x 100 [%]] This is calculated using Equation 2. In other words, when each imaging period differs by 100/n%, the multiple imaging periods (frame rates) used to detect flicker differ from each other by at least a ratio of [{2n/(2n-1)-1}] x 100% or more. Note that in the camera body 100 according to the first embodiment of the present invention, the multiple imaging periods (frame rates) used to detect flicker differ from each other by at least a ratio of [{2n/(2n-1)}-1] x 100% or more. This also includes the case where the period from the reference imaging period to a period twice the reference imaging period is set to 100%, and the interval therebetween is divided by 1/n power of 2.

ここで、上述した式1と式2に基づいて、各撮像周期の決定方法と撮像周期の数の差異との関係をグラフで表すと図7の通りとなる。図7は、本実施形態に係るフリッカー検出用の各撮像周期の決定方法と撮像周期の数の際との関係を例示的に説明する図面(グラフ)である。図7に図示するように、図中において実線で示す式2の方が破線で示す式1よりも、撮像周期の個数nの違いに応じた撮像周期ごとの差異が小さい。なお、この条件は、図7で図示していないさらに大きな撮像周期の個数nについて考えても同様である。すなわち、前述した例では、異なる2つの撮像周期の決定方法について説明したが、そのどちらの方法についても、各撮像周期ごとの差異は、式2で求められる値以上の差異が確保されていることが分かる。以上、フリッカー検出用の撮像周期として2つの例について説明したが、フリッカー検出用の撮像周期はこれに限定されるものではない。本発明に係る撮像装置としては、精度よくフリッカーを検出可能であれば、互いに異なる3つ以上の自然数n個の撮像周期(フレームレート)としては、n個の撮像周期の最小公倍数がn個の撮像周期の何れかも含まない構成であればよい。例えば、フリッカー検出用の撮像周期として、50Hz、150Hz、300Hzなどを設定しても、各撮像周期で得た画像における輝度変化は同一期間において変化がないため、フリッカーを正しく検出することはできない。本実施形態の撮像装置としては、フリッカー検出用の各撮像周期がそれぞれ100fps以上の高いレートであり、各撮像周期の最小公倍数がLED等の光源の明滅の周波数として採用可能性がある10000Hz以下にはならないように調整するのが好ましい。 Based on the above-described Equations 1 and 2, the relationship between the method for determining each imaging period and the difference in the number of imaging periods is shown in Figure 7. Figure 7 is a diagram (graph) that illustrates an example of the relationship between the method for determining each imaging period for flicker detection and the number of imaging periods according to this embodiment. As shown in Figure 7, Equation 2, shown by the solid line, produces a smaller difference between imaging periods depending on the number n of imaging periods than Equation 1, shown by the dashed line. Note that this condition also applies when considering a larger number n of imaging periods not shown in Figure 7. In other words, while the above examples described two different methods for determining imaging periods, it can be seen that for both methods, the difference between imaging periods is greater than or equal to the value calculated by Equation 2. While two examples of imaging periods for flicker detection have been described above, the imaging periods for flicker detection are not limited to these. As long as the imaging device according to the present invention can accurately detect flicker, it is sufficient that the imaging periods (frame rates) n, which are three or more different natural numbers, are configured such that the least common multiple of the n imaging periods does not include any of the n imaging periods. For example, even if the imaging periods for flicker detection are set to 50 Hz, 150 Hz, 300 Hz, etc., the luminance changes in the images obtained at each imaging period do not change over the same period, making it impossible to accurately detect flicker. For the imaging device of this embodiment, it is preferable that each imaging period for flicker detection is a high rate of 100 fps or more, and that the least common multiple of each imaging period is adjusted so that it does not fall below 10,000 Hz, which is a frequency that may be used as the flicker frequency of a light source such as an LED.

次に、前述したステップS405における、それぞれ異なる複数の周波数でのフリッカーの発生有無を分析(検出)する処理の詳細について説明する。本実施形態に係る撮像装置では、連続的に取得される画像の輝度に基づいて時間経過に応じた輝度の変化を抽出し、輝度変化の周期性を分析してフリッカーの光量変化周波数を検出する。なお、検出に用いる画像の取得方式に応じて、画像において生じる輝度変化は異なる。例えば、CCDなどのいわゆるグローバルシャッター方式で被写体を撮像する場合と、CMOSなどのいわゆるローリングシャッター方式で被写体を撮像する場合とでは、画像における輝度の変化は異なる。以降は、上述した各方式で画像を取得する場合における輝度変化の仕方について説明する。 Next, we will explain the details of the process in step S405 mentioned above, which analyzes (detects) the occurrence of flicker at multiple different frequencies. The imaging device according to this embodiment extracts changes in luminance over time based on the luminance of continuously acquired images, and analyzes the periodicity of the luminance changes to detect the frequency of changes in light intensity of flicker. Note that the luminance changes that occur in an image differ depending on the image acquisition method used for detection. For example, the luminance changes in an image differ when an object is captured using a so-called global shutter method such as a CCD and when an object is captured using a so-called rolling shutter method such as a CMOS. Below, we will explain how luminance changes when an image is captured using each of the above methods.

まず、図8を参照して、グローバルシャッター方式で得られた画像の輝度変化について説明する。図8は、グローバルシャッター方式で連続的に得た画像に基づく輝度変化について例示的に説明する図である。フリッカーに起因する光源の明滅を受けた被写体を撮像すると、光源の明滅の強弱に影響を受けた撮影画像が得られる。その撮影画像の全面の輝度を測光すると、光源の明滅の強弱に影響を受けた測光値が得られる。 First, referring to Figure 8, we will explain the change in luminance of an image obtained using the global shutter method. Figure 8 is a diagram that illustrates an example of the change in luminance based on images obtained continuously using the global shutter method. When capturing an image of a subject affected by the flickering of a light source due to flicker, a captured image is obtained that is affected by the intensity of the flickering of the light source. When the luminance of the entire captured image is measured, a photometric value that is affected by the intensity of the flickering of the light source is obtained.

なお、本説明における輝度とは、ベイヤー配列のRAW画像におけるR・G1・G2・Bの信号に対して一定の係数を乗じて算出した輝度信号でもよいし、また、R・G1・G2・Bの信号自体の色信号であってもよい。また、ベイヤー配列以外のセンサー配列から得られる色信号・輝度信号であってもよい。 Note that the luminance in this description may refer to a luminance signal calculated by multiplying the R, G1, G2, and B signals in a Bayer array RAW image by a certain coefficient, or it may refer to the color signals of the R, G1, G2, and B signals themselves. It may also refer to color and luminance signals obtained from a sensor array other than the Bayer array.

そして、上述した方法により得られた撮影画像について、連続する複数の画像の輝度(測光値)の差、または、比率を算出する。もしくは、複数の平均画像を基準画像として基準画像に対するそれぞれの画像の輝度の差/または比率を算出する。このような方法で得られた画像ごとの輝度変化をプロットすることで、図8に図示するような画像の輝度変化の推移を検出することができる。 Then, for the captured images obtained using the above-mentioned method, the difference or ratio in brightness (photometric value) between multiple consecutive images is calculated. Alternatively, an average image of multiple images is used as a reference image, and the difference/ratio in brightness between each image and the reference image is calculated. By plotting the brightness change for each image obtained in this way, it is possible to detect the progression of brightness change in the images, as shown in Figure 8.

次に、図9を参照して、ローリングシャッター方式で得られた画像の輝度変化について説明する。図9は、ローリングシャッター方式で連続的に得た画像に基づく輝度変化について例示的に説明する図である。ローリングシャッター方式でセンサーを駆動する場合、センサー各行(ライン)ごとに露光・読み出しタイミングが異なるため、各行(ライン)ごとにフリッカーに起因する光源の明滅による影響が異なり、画像の垂直方向に生じる輝度変化が異なる。 Next, referring to Figure 9, we will explain the change in brightness of an image obtained using the rolling shutter method. Figure 9 is a diagram that illustrates an example of the change in brightness based on images obtained continuously using the rolling shutter method. When driving a sensor using the rolling shutter method, the exposure and readout timing differs for each row (line) of the sensor, so the impact of flickering of the light source due to flicker differs for each row (line), and the change in brightness that occurs in the vertical direction of the image differs.

したがって、ローリングシャッター方式でセンサー(本実施形態における撮像素子101)を駆動する場合は、撮影画像の各行(ライン)ごとに積分値を取得することで、光源の明滅による輝度の変化を抽出することができる。具体的には、図9に図示するように、連続的に被写体を撮像することで得られる画像の連続するN-1フレーム目とNフレーム目における同一ラインの輝度変化を抽出する。この場合、Nフレーム目とN-1フレーム目に相当する撮影画像について、それぞれ行ごとに積分値を算出する。この積分値については、グローバルシャッター方式に関して上述したように、色信号に一定の比率を乗じた輝度信号でも構わないし、色信号そのものを積分したものでも構わない。このNフレーム目とN-1フレーム目の積分値を行ごとに比較して、差/または比率を算出することで、図9に図示するような、撮影画像の垂直方向(すなわち、センサーの走査方向)における輝度変化を検出することができる。 Therefore, when driving the sensor (image sensor 101 in this embodiment) using the rolling shutter method, luminance changes due to light source flicker can be extracted by obtaining an integral value for each row (line) of the captured image. Specifically, as shown in FIG. 9, the luminance change for the same line in consecutive frames N-1 and N of images obtained by continuously capturing images of a subject is extracted. In this case, an integral value is calculated for each row of the captured image corresponding to the Nth and N-1th frames. As described above with respect to the global shutter method, this integral value may be a luminance signal obtained by multiplying the color signal by a certain ratio, or it may be the integral of the color signal itself. By comparing the integral values for the Nth and N-1th frames for each row and calculating the difference/ratio, luminance changes in the vertical direction (i.e., the scanning direction of the sensor) of the captured image can be detected, as shown in FIG. 9.

なお、比較対象とするフレームとしては、連続する2フレームではなくてもよい。例えば、複数の撮影画像の信号値を平均して平均画像を取得し、当該平均画像を基準画像としてラインごとの積分値とNフレーム目のラインごとの積分値を比較して、画像の垂直方向の輝度変化を算出してもかまわない。 The frames to be compared do not have to be two consecutive frames. For example, the signal values of multiple captured images can be averaged to obtain an average image, and the average image can be used as a reference image. The integral value for each line can be compared with the integral value for each line of the Nth frame to calculate the change in brightness in the vertical direction of the image.

以上説明したような方法によりローリングシャッター方式で得られた撮影画像を分析することで、前述したような撮影画像における垂直方向の輝度変化の推移を検出することができ、当該輝度変化が光源の明滅(すなわち、フリッカーの光量変化)を表している。 By analyzing images captured using the rolling shutter method using the method described above, it is possible to detect the vertical luminance change in the captured image, as described above, and this luminance change represents the flickering of the light source (i.e., changes in the light intensity due to flicker).

次に、画像の輝度変化の推移から、輝度変化の周波数を分析する手法について説明する。時間方向に変化する信号を周波数成分に変換する一般的な手法として、フーリエ変換がある。この場合、時間方向に変化する信号f(t)を周波数による関数F(ω)に変換することになる。 Next, we will explain a method for analyzing the frequency of luminance changes from the progression of luminance changes in an image. A common method for converting a signal that changes over time into frequency components is the Fourier transform. In this case, a signal that changes over time, f(t), is converted into a frequency function, F(ω).

この式3の中で、指数関数に着目すると、マクローリン展開と三角関数のn階微分の関係により、指数関数を実部と虚部の三角関数に展開できることが一般的に知られている(以下の式4に示す)。 If we focus on the exponential function in Equation 3, it is generally known that the exponential function can be expanded into trigonometric functions with real and imaginary parts due to the relationship between the Maclaurin expansion and the nth derivative of a trigonometric function (shown in Equation 4 below).

また、画像信号の変化の推移をf(t)、変化の推移のサンプリング間隔をdt、とすることで積分が計算できるので、式4は以下の式5で示すことができる。
F(ω)=A(ω)+j×B(ω) (式5)
Furthermore, since the integral can be calculated by taking the transition of the change in the image signal as f(t) and the sampling interval of the transition of the change as dt, Equation 4 can be expressed as Equation 5 below.
F(ω)=A(ω)+j×B(ω) (Formula 5)

これは、周波数ωによる複素関数となるため、その大きさは|F(ω)|で計算されることになる。画像の輝度変化の推移の中に周波数ωによる輝度変化成分が含まれていれば|F(ω)|は大きな値となり、画像の輝度変化の推移の中に周波数ωによる輝度変化成分が含まれていなければ|F(ω)|は小さな値となる。つまり、|F(ω)|は、各周波数に対するフリッカーレベルとしてみなすことができる。よって、検出対象とする幅広い周波数に対して、上述した式5を用いて各周波数成分の算出を行うことで、幅広い周波数範囲に対して光源の明滅による輝度変化の有無(すなわち、フリッカーの光量変化周波数)を検出することができる。 Since this is a complex function of frequency ω, its magnitude is calculated as |F(ω)|. If the transition of luminance change in the image includes a luminance change component due to frequency ω, |F(ω)| will be a large value, and if the transition of luminance change in the image does not include a luminance change component due to frequency ω, |F(ω)| will be a small value. In other words, |F(ω)| can be considered the flicker level for each frequency. Therefore, by calculating each frequency component using Equation 5 above for a wide range of frequencies to be detected, it is possible to detect the presence or absence of luminance changes due to flickering of the light source over a wide frequency range (i.e., the frequency of change in light intensity of flicker).

また、光源の明滅1周期(フリッカーの光量変化の1周期)以上が輝度変化の推移に含まれていないと、対象とする周波数を良好に検出できず、他の周波数と誤検知してしまう場合がある。そこで、検出対象とする周波数の1周期期間以上において被写体の撮像を続け、当該撮影により得られた画像に基づいて上述した各周波数(すなわち、フリッカーの光量変化周波数)の検出を行うのが好ましい。 Furthermore, if the progression of brightness changes does not include at least one cycle of the light source blinking (one cycle of the flicker light intensity change), the target frequency cannot be detected properly and may be mistaken for another frequency. Therefore, it is preferable to continue capturing images of the subject for at least one cycle of the frequency to be detected, and then detect each of the above-mentioned frequencies (i.e., the flicker light intensity change frequency) based on the images obtained by this capture.

次に、前述したステップS403における、フリッカー検出中の露出動作について具体的に説明する。前述したように、フリッカーを検出する際の撮像周期と光源の明滅の周波数(フリッカーの光量変化周波数)が同期すると、サンプリングされた画像に基づいてフリッカーを効果的に検出するのは困難である。さらに、撮像周期以外にも、被写体を撮像する際の露光時間(すなわちシャッター速度)が、光源の明滅周波数と同期する場合も、この状態で得られた画像に効果的な輝度変化が生じず、フリッカーを検出するのは困難である。 Next, we will specifically explain the exposure operation during flicker detection in step S403 mentioned above. As mentioned above, if the imaging cycle when detecting flicker and the light source blinking frequency (flicker light intensity change frequency) are synchronized, it becomes difficult to effectively detect flicker based on sampled images. Furthermore, in addition to the imaging cycle, if the exposure time (i.e., shutter speed) when capturing an image of a subject is synchronized with the light source blinking frequency, no effective brightness change occurs in the image obtained in this state, making it difficult to detect flicker.

そこで、本実施形態では、フリッカーの検出動作を行う際の各撮像周期においては、各撮像周期以外の周波数と同期しないように、各撮像周期と同期する露光時間(シャッター速度)を設定する。すなわち、フリッカーを検出する際は、検出の撮像周期(フレームレート)の1/N(Nは整数)となる露光時間(シャッター速度)で被写体を撮像するのが好ましい。 In this embodiment, therefore, during each imaging cycle when flicker detection is performed, an exposure time (shutter speed) is set that is synchronized with each imaging cycle so as not to synchronize with frequencies other than that of the imaging cycle. In other words, when detecting flicker, it is preferable to capture an image of the subject with an exposure time (shutter speed) that is 1/N (N is an integer) of the imaging cycle (frame rate) for detection.

図10は、本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出用の複数の撮像周期の第1のパターンにおける露光時間(シャッター速度)の設定値を例示的に説明する図である。例えば、前述したように、フリッカー検出用の複数の撮像周期が100fps、126fps、159fpsである場合は、図10に図示するような露光時間を設定して被写体を撮像する。 Figure 10 is a diagram illustrating exemplary exposure time (shutter speed) setting values for a first pattern of multiple imaging cycles for flicker detection according to the first embodiment of the present invention. For example, as described above, if the multiple imaging cycles for flicker detection are 100 fps, 126 fps, and 159 fps, the subject is captured by setting the exposure time as shown in Figure 10.

また、図11は、本発明の第1実施形態に係るフリッカー検出用の複数の撮像周期の第2のパターンにおける露光時間(シャッター速度)の設定値を例示的に説明する図である。例えば、前述したように、フリッカー検出用の複数の撮像周期が100fps、133fps、167fpsである場合は、図11に図示するような露光時間を設定して被写体を撮像する。 FIG. 11 is a diagram illustrating exemplary exposure time (shutter speed) setting values for a second pattern of multiple imaging cycles for flicker detection according to the first embodiment of the present invention. For example, as described above, if the multiple imaging cycles for flicker detection are 100 fps, 133 fps, and 167 fps, the subject is captured by setting the exposure time as shown in FIG. 11.

図10、図11で図示するように、フリッカー検出用の撮像周期(フレームレート)の1/N(Nは整数)となる露光時間でフリッカー検出用の画像を取得することで、露光時間とフリッカーの光量変化周波数の同期を防ぐことができる。 As shown in Figures 10 and 11, by acquiring images for flicker detection with an exposure time that is 1/N (N is an integer) of the imaging period (frame rate) for flicker detection, it is possible to prevent synchronization between the exposure time and the frequency of changes in light intensity of the flicker.

また、フリッカーの光量変化の各周波数で露光条件が異なると、検出されるフリッカーレベルに差が出てしまい、検出の精度が低下する。そこで、本実施形態では、ステップS401の測光結果に基づいて前述した複数の撮像周期における露出動作を行うことで、撮像周期ごとに露光量に差が生じることを抑制し、安定したフリッカーレベルの検出ができる。 Furthermore, if the exposure conditions differ at each frequency of the flicker light intensity change, differences will occur in the detected flicker level, reducing the accuracy of detection. Therefore, in this embodiment, by performing exposure operations for the multiple imaging cycles described above based on the photometry results of step S401, differences in exposure amount between imaging cycles are suppressed, enabling stable flicker level detection.

以上で説明した構成を採用することで、本実施形態に係る撮像装置は、フリッカーの光量変化周波数として考えられる幅広い周波数に対して、フリッカーを安定して効果的に検出することができる。 By adopting the configuration described above, the imaging device according to this embodiment can stably and effectively detect flicker across a wide range of possible frequencies of change in light intensity due to flicker.

次に図12を参照して、前述したステップS304で実行するフリッカー低減用露光時間決定処理の詳細について説明する。図12は、本発明の第1実施形態に係るフリッカー低減用露光時間決定処理に係るフローチャートである。まず、ステップS1201でCPU103は、前述したステップS302で実行したフリッカー検出処理により検出されたフリッカーの光量変化周波数をメモリから読み出す。 Next, with reference to FIG. 12, the details of the flicker reduction exposure time determination process executed in step S304 described above will be described. FIG. 12 is a flowchart of the flicker reduction exposure time determination process according to the first embodiment of the present invention. First, in step S1201, the CPU 103 reads from memory the light intensity change frequency of the flicker detected by the flicker detection process executed in step S302 described above.

次に、ステップS1202でCPU103は、ステップS1201で読み出したフリッカーの光量変化周波数の逆数に基づいて、検出されたフリッカーの影響を低減するための理想的な露光時間(IdealFlkExpTime)を演算する。例えば、検出されたフリッカーの光量変化周波数が540.0Hzであれば、IdealFlkExpTime=1/540.0とする。 Next, in step S1202, the CPU 103 calculates the ideal exposure time (IdealFlkExpTime) for reducing the effects of the detected flicker based on the reciprocal of the light intensity change frequency of the flicker read in step S1201. For example, if the light intensity change frequency of the detected flicker is 540.0 Hz, then IdealFlkExpTime = 1/540.0.

次にステップS1203でCPU103は、現在設定されているシャッター速度(CurTv)を取得する。現在のシャッター速度CurTvとしては、例えば、ユーザーの手動操作により設定されているシャッター速度などが該当する。本実施形態では、カメラ本体100の撮影モードが事前にマニュアルモードに設定されており、複数の露出制御値(パラメータ)のいずれもユーザーにより手動で設定されている場合を想定する。 Next, in step S1203, the CPU 103 acquires the currently set shutter speed (CurTv). The current shutter speed CurTv may be, for example, the shutter speed set manually by the user. In this embodiment, it is assumed that the shooting mode of the camera body 100 has been set to manual mode in advance, and that all of the multiple exposure control values (parameters) have been manually set by the user.

次に、ステップS1204でCPU103は、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeを整数倍するための初期化処理を実行する。具体的にステップS1204では、整数N=1とし、さらに、整数倍する前の理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeの情報をPreIdealFlkExpTimeとして保持する。 Next, in step S1204, the CPU 103 executes initialization processing to integer-multiply the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime. Specifically, in step S1204, the integer N is set to 1, and information about the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime before integer multiplication is stored as PreIdealFlkExpTime.

次に、ステップS1205でCPU103は、ステップS1203で取得した現在設定されているシャッター速度CurTvと理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeとの比較を行う。CurTvの値がIdealFlkExpTime以下(すなわち、露光時間が短い)場合はステップS1207に進む(ステップS1205でYESと判定)。一方、CurTvの方がIdealFlkExpTimeよりも大きい(露光時間が長い)場合はステップS1206に進む(ステップS1205でNOと判定)。 Next, in step S1205, the CPU 103 compares the currently set shutter speed CurTv obtained in step S1203 with the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime. If the value of CurTv is equal to or less than IdealFlkExpTime (i.e., the exposure time is short), the process proceeds to step S1207 (YES determination in step S1205). On the other hand, if CurTv is greater than IdealFlkExpTime (the exposure time is long), the process proceeds to step S1206 (NO determination in step S1205).

ステップS1206でCPU103は、現在の理想フリッカー低減露光時間を前回のPreIdealFlkExpTimeとして保持し、整数Nを1つインクリメントしたうえで、理想フリッカー低減露光時間を整数N倍化する。具体的に、ステップS1206では、PreIdealFlkExpTimeにIdealFlkExpTimeを代入し、N=N+1にインクリメントしてから、IdealFlkExpTimeを整数N倍化する。ステップS1206の処理は、ステップS1205で現在設定されているシャッター速度が理想フリッカー低減露光時間以下(CurTv≦IdealFlkExpTime)となるまで繰り返す。すなわち、ステップS1206の処理は、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeを、現在設定されているシャッター速度にできるだけ近づけるための処理である。この処理によれば、IdealFlkExpTimeとPreIdealFlkExpTimeの間にCurTvが位置するため、例えば、フリッカー低減露光時間を、ユーザーにより設定されたシャッター速度に近い露光時間に絞り込むことができる。 In step S1206, the CPU 103 retains the current ideal flicker reduction exposure time as the previous PreIdealFlkExpTime, increments the integer N by one, and then multiplies the ideal flicker reduction exposure time by an integer N. Specifically, in step S1206, IdealFlkExpTime is assigned to PreIdealFlkExpTime, N is incremented to N=N+1, and IdealFlkExpTime is multiplied by an integer N. The processing of step S1206 is repeated until the shutter speed currently set in step S1205 becomes equal to or less than the ideal flicker reduction exposure time (CurTv≦IdealFlkExpTime). In other words, the processing of step S1206 is performed to bring the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime as close as possible to the currently set shutter speed. With this processing, CurTv is positioned between IdealFlkExpTime and PreIdealFlkExpTime, so for example, the flicker reduction exposure time can be narrowed down to an exposure time close to the shutter speed set by the user.

次にステップS1207でCPU103は、IdealFlkExpTimeとPreIdealFlkExpTimeのそれぞれの値について、CurTvとの差分の絶対値を比較する。ステップS1207でNOと判定された場合は、現在のフリッカー低減用露光時間決定処理を終了する。これは、現在設定されている理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeの方が、PreIdealFlkExpTimeよりも、現在のシャッター速度に近い値であると判断できるためである。 Next, in step S1207, the CPU 103 compares the absolute value of the difference between the IdealFlkExpTime and PreIdealFlkExpTime values and CurTv. If the determination in step S1207 is NO, the current flicker reduction exposure time determination process ends. This is because it can be determined that the currently set ideal flicker reduction exposure time, IdealFlkExpTime, is closer to the current shutter speed than PreIdealFlkExpTime.

対して、ステップS1207でYESと判定された場合は、現在設定されている理想フリッカー低減露光時間よりも、前回設定時の理想フリッカー低減露光時間PreIdealFlkExpTimeの方が、現在のシャッター速度に近い値であると判断できる。したがって、この場合はステップS1208の処理に進み、CPU103は前回設定時のPreIdealFlkExpTimeを理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeに入れ替え、現在のフリッカー低減用露光時間決定処理を終了する。 On the other hand, if step S1207 returns YES, it can be determined that the previously set ideal flicker reduction exposure time, PreIdealFlkExpTime, is closer to the current shutter speed than the currently set ideal flicker reduction exposure time. Therefore, in this case, processing proceeds to step S1208, where the CPU 103 replaces the previously set PreIdealFlkExpTime with the ideal flicker reduction exposure time, IdealFlkExpTime, and ends the current flicker reduction exposure time determination process.

以上説明した本実施形態に係るフリッカー低減用露光時間決定処理によれば、例えば、ユーザーにより設定されていたシャッター速度に近い値で、フリッカーを低減するための露光時間(シャッター速度)を決定することができる。この構成により、例えば、ユーザーがシャッター速度を調整することで意図した撮影効果に対する差異が生じることを抑制しつつ、フリッカーの影響を低減した画像を取得することができる。 The flicker reduction exposure time determination process according to this embodiment described above makes it possible to determine an exposure time (shutter speed) for reducing flicker at a value close to the shutter speed set by the user. This configuration makes it possible to obtain an image in which the effects of flicker are reduced, while suppressing any discrepancies in the intended shooting effect caused by the user adjusting the shutter speed.

図13は、本発明に係る所定の光量変化周波数で変化するフリッカーが発生している場合の、理想フリッカー低減露光時間の設定方法について例示的に説明する図である。図13(a)は、例えば、ユーザーによりシャッター速度が1/5792.6に設定されている場合(CurTv=1/5792.6)を示している。また、図13(b)は、例えば、ユーザーによりシャッター速度が1/250.5に設定されている場合(CurTv=1/250.5)を示している。 Figure 13 is a diagram illustrating an example of a method for setting the ideal flicker reduction exposure time when flicker that changes at a predetermined light intensity change frequency occurs, according to the present invention. Figure 13(a) shows, for example, a case where the shutter speed is set to 1/5792.6 by the user (CurTv = 1/5792.6). Figure 13(b) shows, for example, a case where the shutter speed is set to 1/250.5 by the user (CurTv = 1/250.5).

例えば、検出されたフリッカーの光量変化周波数が540.0Hzであった場合、図13(a)に図示する例では、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeは1/540.0となる。また、同じフリッカー光量変化周波数において、図13(b)に図示する例では、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeは1/270.0となる。フリッカーの光量変化は、周波数の整数倍で同一となる。したがって、フリッカーの光量変化周波数の逆数よりも低速側のシャッター速度において、フリッカーの周波数の整数倍の逆数となるシャッター速度で被写体を撮像した場合も、フリッカーの影響を低減することができる。したがって、ユーザーが設定したシャッター速度が、検出されたフリッカーの光量変化周波数の逆数以下であれば、フリッカーの周波数の整数倍の逆数のうち、ユーザーが設定したシャッター速度との差異が小さい値を理想フリッカー低減露光時間とすればよい。 For example, if the light intensity change frequency of the detected flicker is 540.0 Hz, then in the example shown in FIG. 13(a), the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime would be 1/540.0. Furthermore, for the same flicker light intensity change frequency, in the example shown in FIG. 13(b), the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime would be 1/270.0. The change in light intensity of flicker is the same for integer multiples of the frequency. Therefore, even if a subject is captured at a shutter speed slower than the reciprocal of the flicker light intensity change frequency, which is the reciprocal of an integer multiple of the flicker frequency, the effects of flicker can be reduced. Therefore, if the shutter speed set by the user is equal to or lower than the reciprocal of the light intensity change frequency of the detected flicker, then the ideal flicker reduction exposure time can be set to the reciprocal of the integer multiple of the flicker frequency that is the smallest difference from the shutter speed set by the user.

次に図14を参照して、前述したステップS305で実行するシャッター速度選択処理の詳細について説明する。図14は、本発明の第1実施形態に係るシャッター速度選択処理に係るフローチャートである。まず、ステップS1401でCPU103は、図2を参照して前述したシャッター速度設定(インデックス)テーブルから任意のシャッター速度を選択するための初期化処理を実行する。具体的に、ステップS1401でCPU103は、シャッター速度設定テーブルのインデックスi=1として、シャッター速度設定テーブルから、設定可能フリッカー低減シャッター速度(SetPosFlkTv)を設定する。なお、本実施形態においては、図2に図示するようにインデックスi=1では、SetPosFlkTv=1/8192.0となる。 Next, with reference to FIG. 14, the shutter speed selection process executed in step S305 described above will be described in detail. FIG. 14 is a flowchart related to the shutter speed selection process according to the first embodiment of the present invention. First, in step S1401, the CPU 103 executes initialization processing to select an arbitrary shutter speed from the shutter speed setting (index) table described above with reference to FIG. 2. Specifically, in step S1401, the CPU 103 sets a settable flicker reduction shutter speed (SetPosFlkTv) from the shutter speed setting table, with index i=1 in the shutter speed setting table. Note that in this embodiment, as shown in FIG. 2, with index i=1, SetPosFlkTv=1/8192.0.

次に、ステップS1402でCPU103は、シャッター速度設定テーブルのインデックスiを1つインクリメントする。次に、ステップS1403でCPU103は、SetPosFlkTvとシャッター速度設定テーブルにおけるシャッター速度[i]のそれぞれについて、前述した理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeとの差分を絶対値で比較する。SetPosFlkTvとIdealFlkExpTimeとの差分の方が、シャッター速度[i]とIdealFlkExpTimeとの差分以下の(ステップS1403でNOと判定された)場合はステップS1405に進む。 Next, in step S1402, the CPU 103 increments the index i of the shutter speed setting table by 1. Next, in step S1403, the CPU 103 compares the absolute value of the difference between SetPosFlkTv and the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime described above for each shutter speed [i] in the shutter speed setting table. If the difference between SetPosFlkTv and IdealFlkExpTime is less than or equal to the difference between shutter speed [i] and IdealFlkExpTime (NO in step S1403), the process proceeds to step S1405.

一方、SetPosFlkTvとIdealFlkExpTimeとの差分の方が、シャッター速度[i]とIdealFlkExpTimeとの差分よりも大きいと(ステップS1403でYESと判定された)判断された場合はステップS1404に進む。そして、ステップS1404でCPU103は、ステップS1403の判定結果に基づいて、設定可能フリッカー低減シャッター速度を選択する。具体的に、ステップS1404でCPU103は、設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvを、現在のシャッター速度設定テーブルのインデックスiに該当するシャッター速度[i]に設定してステップS1405に進む。 On the other hand, if it is determined that the difference between SetPosFlkTv and IdealFlkExpTime is greater than the difference between shutter speed [i] and IdealFlkExpTime (YES in step S1403), the process proceeds to step S1404. Then, in step S1404, the CPU 103 selects a settable flicker reduction shutter speed based on the determination result of step S1403. Specifically, in step S1404, the CPU 103 sets the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv to the shutter speed [i] corresponding to index i in the current shutter speed setting table, and then proceeds to step S1405.

次に、ステップS1405でCPU103は、シャッター速度設定テーブルのインデックスiが最大インデックス以上であるか否かを判定する。現在のインデックス[i]が最大インデックスよりも小さい(ステップS1405でNOと判定された)場合、ステップS1402の処理に戻り、ステップS1402~S1405の処理を繰り返す。なお、本実施形態に係る最大インデックスは、図2に図示するように600とする。ステップ1405で、現在のインデックス[i]が最大インデックスに到達した(ステップS1405がYES)と判定された場合は、現在のSetPosFlkTvを設定可能フリッカー低減シャッター速度として選択し、シャッター速度選択処理を終了する。 Next, in step S1405, the CPU 103 determines whether index i in the shutter speed setting table is equal to or greater than the maximum index. If the current index [i] is smaller than the maximum index (NO in step S1405), the process returns to step S1402 and repeats steps S1402 to S1405. Note that the maximum index in this embodiment is 600, as shown in FIG. 2. If it is determined in step 1405 that the current index [i] has reached the maximum index (YES in step S1405), the current SetPosFlkTv is selected as the settable flicker reduction shutter speed, and the shutter speed selection process ends.

なお、前述した例では、シャッター速度設定テーブルで参照可能なすべてのインデックスを対象に、シャッター速度選択処理を実行したが、これに限定されるものではない。例えば、フリッカー低減用露光時間決定処理において、現在設定されているシャツター速度CurTvが取得されている場合は、当該CurTvの近傍に絞って、設定可能フリッカー低減シャッター速度を決定してもよい。具体的に、現在設定されているシャツター速度CurTvとして特定の値が記録されている場合は、CurTvに最も近いシャッター速度に対応するインデックスを特定する。そして、当該インデックス、および当該インデックスと隣り合う他のインデックスに対応するシャッター速度について、理想フリッカー低減露光時間との差異を求め、当該差異が最小となるシャッター速度を設定可能フリッカー低減シャッター速度とすればよい。この構成は、特に、ユーザーによって、特定のシャッター速度が設定されている場合に有効である。この構成を採用することで、ユーザーが意図するシャッター速度との乖離が少なく、かつ、比較対象とするインデックスを大幅に低減することで、シャッター速度選択処理に係る処理時間と処理負荷を低減することができる。 In the example described above, the shutter speed selection process was performed for all indexes that can be referenced in the shutter speed setting table, but this is not limited to this. For example, if the currently set shutter speed CurTv is acquired during the flicker reduction exposure time determination process, the settable flicker reduction shutter speed may be determined by narrowing it down to the vicinity of CurTv. Specifically, if a specific value is recorded as the currently set shutter speed CurTv, the index corresponding to the shutter speed closest to CurTv is identified. Then, the difference between the ideal flicker reduction exposure time and the shutter speed corresponding to that index and other indexes adjacent to that index is calculated, and the shutter speed with the smallest difference is determined as the settable flicker reduction shutter speed. This configuration is particularly effective when a specific shutter speed has been set by the user. By adopting this configuration, the deviation from the shutter speed intended by the user is minimized, and the number of indexes to be compared is significantly reduced, thereby reducing the processing time and processing load associated with the shutter speed selection process.

以上説明したシャッター速度選択処理を実行することにより、カメラ本体100が設定可能なシャッター速度の中から、事前に検出されたフリッカーの影響を効果的に低減することができるシャッター速度を選択することができる。すなわち、本実施形態のカメラ本体100は、検出されたフリッカーの影響を低減するために理想的なシャッター速度IdealFlkExpTimeに対して、設定可能なシャッター速度の中で最も近いシャッター速度を選択(設定)することができる。 By performing the shutter speed selection process described above, the camera body 100 can select, from among the shutter speeds that can be set, a shutter speed that can effectively reduce the effects of pre-detected flicker. In other words, the camera body 100 of this embodiment can select (set) the shutter speed that is closest to the ideal shutter speed IdealFlkExpTime, which is the ideal shutter speed for reducing the effects of detected flicker, from among the shutter speeds that can be set.

図15は、本発明の第1実施形態に係るシャッター速度選択処理により選択されるシャッター速度とフリッカーの影響を低減するために理想的なシャッター速度との相対的な関係について例示的に説明する図である。なお、図15においては、フリッカーの光量変化周波数は540.0Hzであって、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeが1/540.0である場合を想定する。そして、図15(a)では、現在ユーザーにより設定されているシャッター速度(CurTv)が1/5792.6である場合を示し、図15(b)では、現在ユーザーにより設定されているシャッター速度(CurTv)が1/250.5である場合を示す。 Figure 15 is a diagram illustrating an example of the relative relationship between the shutter speed selected by the shutter speed selection process according to the first embodiment of the present invention and the ideal shutter speed for reducing the effects of flicker. In Figure 15, it is assumed that the flicker light intensity change frequency is 540.0 Hz and the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime is 1/540.0. Figure 15(a) shows the case where the shutter speed (CurTv) currently set by the user is 1/5792.6, and Figure 15(b) shows the case where the shutter speed (CurTv) currently set by the user is 1/250.5.

ここで、図15(a)において、シャッター速度設定テーブルのインデックス58が示すTv=1/546.4とIdealFlkExpTimeであるTv=1/540.0との差分はΔ58として示す。また、図15(a)において、シャッター速度設定テーブルのインデックス59が示すTv=1/534.7とIdealFlkExpTimeであるTv=1/540.0との差分はΔ59として示す。図15(a)に図示するような場合は、Δ59<Δ58となるため、前述したシャッター速度選択処理によりSetPosFlkTvとしてTv=1/534.7が選択される。 In Figure 15(a), the difference between Tv = 1/546.4 indicated by index 58 in the shutter speed setting table and IdealFlkExpTime Tv = 1/540.0 is shown as Δ58. Also, in Figure 15(a), the difference between Tv = 1/534.7 indicated by index 59 in the shutter speed setting table and IdealFlkExpTime Tv = 1/540.0 is shown as Δ59. In the case shown in Figure 15(a), Δ59 < Δ58, so Tv = 1/534.7 is selected as SetPosFlkTv by the shutter speed selection process described above.

また、図15(b)において、シャッター速度設定テーブルのインデックス119が示すTv=1/273.2とIdealFlkExpTimeであるTv=1/270.0との差分はΔ119として示す。また、図15(b)において、シャッター速度設定テーブルのインデックス120が示すTv=1/270.2とIdealFlkExpTimeであるTv=1/270.0との差分はΔ120として示す。図15(b)に図示するような場合は、Δ120<Δ119となるため、前述したシャッター速度選択処理によりSetPosFlkTvとしてTv=1/270.2が選択される。 In addition, in Figure 15(b), the difference between Tv = 1/273.2 indicated by index 119 in the shutter speed setting table and IdealFlkExpTime Tv = 1/270.0 is shown as Δ119. In addition, in Figure 15(b), the difference between Tv = 1/270.2 indicated by index 120 in the shutter speed setting table and IdealFlkExpTime Tv = 1/270.0 is shown as Δ120. In the case shown in Figure 15(b), Δ120 < Δ119, so Tv = 1/270.2 is selected as SetPosFlkTv by the shutter speed selection process described above.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、現在の撮影環境において発生しているフリッカーの光量変化周波数、および、該検出されたフリッカーの影響を低減する理想的なシャッター速度(露光時間)をできる限り短い時間で効果的に検出できる。 As explained above, the camera body 100 of this embodiment can effectively detect the light intensity change frequency of flicker occurring in the current shooting environment, and the ideal shutter speed (exposure time) that reduces the effects of the detected flicker, in the shortest possible time.

また、本実施形態のカメラ本体100は、該フリッカーの影響を低減するための理想的なシャッター速度として、ユーザーなどにより現在設定されているシャッター速度を考慮したシャッター速度を設定することができる。したがって、本実施形態に係るカメラ本体100は、ユーザーの意図する露出条件や撮影効果に対して差が生じることをできる限り抑制しつつ、フリッカーの影響を低減可能なシャッター速度を検出することができる。 Furthermore, the camera body 100 of this embodiment can set a shutter speed that takes into account the shutter speed currently set by the user, etc., as the ideal shutter speed for reducing the effects of flicker. Therefore, the camera body 100 of this embodiment can detect a shutter speed that can reduce the effects of flicker while minimizing any discrepancies in the exposure conditions and shooting effects intended by the user.

さらに、本実施形態のカメラ本体100は、フリッカーの影響を低減できる理想的なシャッター速度に対して、カメラ本体100が設定可能なシャッター速度の中で最も近しいシャッター速度を自動的に選択(設定)することができる。したがって、本実施形態に係るカメラ本体100は、ユーザーによるシャッター速度の手動調整等を必要とせずに、フリッカーの影響を低減することができるシャッター速度を自動的に選択(設定)することができる。 Furthermore, the camera body 100 of this embodiment can automatically select (set) the shutter speed that is closest to the ideal shutter speed that can reduce the effects of flicker among the shutter speeds that the camera body 100 can set. Therefore, the camera body 100 of this embodiment can automatically select (set) a shutter speed that can reduce the effects of flicker without the user needing to manually adjust the shutter speed.

次に図16、17を参照して、本発明の第1実施形態に係る前述したステップS306の表示処理の詳細について説明する。図16は、本発明の第1実施形態に係る表示処理により、ディスプレイユニット102に表示される報知画像を例示的に説明する図である。 Next, details of the display processing of step S306 described above according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 16 and 17. Figure 16 is a diagram illustrating an example of a notification image displayed on the display unit 102 according to the display processing according to the first embodiment of the present invention.

このうち、図16(a)は、540.0Hzのフリッカーが検出され、CurTvが1/5792.6、SetPosFlkTvが1/534.7である場合を示している。また、図16(b)は、540.0Hzのフリッカーが検出され、CurTvが1/250.5、SetPosFlkTvが1/270.2である場合を示している。また、図17は、発明の第1実施形態に係る表示処理により、フリッカーが検出されない場合の報知画像を例示的に説明する図である。 Of these, Figure 16(a) shows a case where a 540.0 Hz flicker is detected, CurTv is 1/5792.6, and SetPosFlkTv is 1/534.7. Figure 16(b) shows a case where a 540.0 Hz flicker is detected, CurTv is 1/250.5, and SetPosFlkTv is 1/270.2. Figure 17 is a diagram illustrating an example of a notification image when no flicker is detected using the display processing according to the first embodiment of the invention.

検出フリッカー領域1601には、前述した方法に基づいて検出されたフリッカーの光量変化周波数を示す情報が表示される(図示する例では540.0Hz)。 The detected flicker area 1601 displays information indicating the frequency of change in light intensity of the flicker detected based on the method described above (540.0 Hz in the illustrated example).

選択可能シャッター速度領域1602には、前述した方法に基づいて求められた設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvが表示される(図16(a)では1/534.7、図16(b)では1/250.5の場合をそれぞれ示す)。 The selectable shutter speed area 1602 displays the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv calculated using the method described above (Figure 16(a) shows 1/534.7, and Figure 16(b) shows 1/250.5).

現在シャッター速度領域1603には、ユーザーの手動設定などにより、現在、カメラ本体100で設定されているシャッター速度が表示される(図16(a)では1/5792.6、図16(b)では1/270.2の場合をそれぞれ示す)。 The current shutter speed area 1603 displays the shutter speed currently set on the camera body 100, for example, as manually set by the user (1/5792.6 in Figure 16(a) and 1/270.2 in Figure 16(b)).

第1のユーザー選択アイコン1604には、報知画面に表示された設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvへの変更に同意しない場合の選択肢が表示される。また、第2のユーザー選択アイコン1605には、報知画面に表示された設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvへの変更に同意する場合の選択肢が表示される。 The first user selection icon 1604 displays an option for when the user does not agree to the change to the configurable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv displayed on the notification screen. The second user selection icon 1605 displays an option for when the user agrees to the change to the configurable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv displayed on the notification screen.

また、フリッカー検出処理により所定のレベル以上のフリッカーが検出されない場合は、図17に図示するように、フリッカーが検出されない旨の説明文1701や、ユーザーの確認有無を入力可能なアイコン1702がディスプレイユニット102に表示される。 Furthermore, if the flicker detection process does not detect flicker at a predetermined level or above, as shown in FIG. 17, a message 1701 indicating that flicker was not detected and an icon 1702 allowing the user to input confirmation or non-confirmation are displayed on the display unit 102.

以上説明したように、フリッカー検出処理により所定の光量変化周波数のフリッカーが検出された場合は、図16(a)、(b)に示すような各種アイコンや文章がディスプレイユニット102に表示され、シャッター速度の変更をユーザーに促すことができる。この構成により、例えば、ユーザーの手動操作によりフリッカーの影響を低減できるようなシャッター速度を調整する作業を減らしつつ、フリッカーの影響を低減することが可能なシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As described above, if flicker at a predetermined light intensity change frequency is detected by the flicker detection process, various icons and text such as those shown in Figures 16(a) and (b) are displayed on the display unit 102 to prompt the user to change the shutter speed. This configuration makes it possible to easily set a shutter speed that can reduce the effects of flicker, while reducing the need for the user to manually adjust the shutter speed to reduce the effects of flicker. Therefore, the camera body 100 of the present invention can capture images that reduce the effects of flicker at a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

なお、フリッカーの光量変化周波数やフリッカーの影響を低減することができるシャッター速度などのユーザーへの報知方法やシャッター速度の変更の仕方については、上述したものに限定されない。例えば、上述した例では、ディスプレイユニット102に報知画像を表示する場合について説明したが、他の表示デバイスや、カメラ本体100に接続された外部機器において報知画像を表示する構成であってもよい。また、報知の仕方は画像表示のみに依らず。音声での案内やカメラ本体100に設けられたランプ(不図示)の点灯状態や点灯色の変更などによる種々の報知手段で代用することができる。 Note that the method of informing the user of the frequency of change in light intensity of flicker, the shutter speed that can reduce the effects of flicker, and the method of changing the shutter speed are not limited to those described above. For example, in the above example, a notification image is displayed on the display unit 102, but the notification image may also be displayed on another display device or an external device connected to the camera body 100. Furthermore, notification does not have to be limited to image display. Various notification methods, such as audio guidance or changing the lighting state or color of a lamp (not shown) provided on the camera body 100, can also be used.

また、本実施形態に係るカメラ本体100では、ユーザー対して、設定可能フリッカー低減シャッター速度への変更有無を確認する方法を採用したが、これに限定されるものではない。例えば、ユーザーの同意なしに、設定可能フリッカー低減シャッター速度へ自動的に変更する構成であってもよいし、撮影モードに応じて、設定可能フリッカー低減シャッター速度への変更有無をユーザーに確認するか否かを異ならせる構成であってもよい。 Furthermore, the camera body 100 according to this embodiment employs a method of prompting the user to confirm whether or not to change to a settable flicker reduction shutter speed, but this is not limiting. For example, the camera may be configured to automatically change to a settable flicker reduction shutter speed without the user's consent, or the camera may be configured to determine whether or not to prompt the user about whether or not to change to a settable flicker reduction shutter speed depending on the shooting mode.

この場合、撮影モードが、露出制御に係る各パラメータをカメラ本体100が自動的に決定するオートモードなどの場合は、カメラ本体100が自動的に設定可能フリッカー低減シャッター速度を設定するのが好ましい。対して、撮影モードが、露出制御に係る各パラメータ(露出制御値)をユーザーが手動で設定するマニュアルモードなどの場合は、前述した例のように、ユーザーに対してシャッター速度の変更有無を確認する方法を採用するのが好ましい。 In this case, if the shooting mode is an auto mode in which the camera body 100 automatically determines each parameter related to exposure control, it is preferable for the camera body 100 to automatically set the settable flicker reduction shutter speed. On the other hand, if the shooting mode is a manual mode in which the user manually sets each parameter related to exposure control (exposure control value), it is preferable to employ a method of asking the user whether or not to change the shutter speed, as in the example described above.

また、本実施形態に係るカメラ本体100では、前述したように電子シャッターを優先して用いる点について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、メカシャッター104を用いて任意のシャッター速度に則した、撮像素子101の露光時間を調整するような構成であってもよい。 Furthermore, as described above, the camera body 100 according to this embodiment uses the electronic shutter with priority, but this is not limited to this. For example, the camera body 100 may be configured to use the mechanical shutter 104 to adjust the exposure time of the image sensor 101 in accordance with an arbitrary shutter speed.

なお、メカシャッター104を用いて高速なシャッター速度を設定して被写体を撮像する際に、メカシャッター104の物理的な特性の変化や環境の違いに応じて、理想的な露光時間に対するメカシャッター104の走行タイミングにずれが生じる場合がある。すなわち、設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvとして設定されたシャッター速度が高速である場合、フリッカー影響を正しく低減できるような露光時間で被写体を撮像できない場合がある。 When capturing an image of a subject using the mechanical shutter 104 with a high shutter speed, the timing of the mechanical shutter 104's movement relative to the ideal exposure time may deviate depending on changes in the physical characteristics of the mechanical shutter 104 and differences in the environment. In other words, if the shutter speed set as the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv is high, it may not be possible to capture an image of the subject with an exposure time that properly reduces the effects of flicker.

そこで、メカシャッター104を用いて露光時間を調整する場合、シャッター速度が所定の速さ以上となるように、設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvを制限する構成であってもよい。当該所定の速さ(シャッター速度)としては、理想とする露光時間とメカシャッター104の駆動による撮像素子101の露光おおよび遮光のタイミングとのずれ量(すなわち誤差)が所定範囲に収まる値であればよい。本実施形態では、例示的に、所定の速さのシャッター速度を1/4000秒とする。この場合、前述のシャッター速度設定テーブルを、1/4000秒以下のシャッター速度に対応するインデックスを除いた範囲で利用する、あるいは、新たなテーブルデータを用いて設定可能フリッカー低減シャッター速度を決めればよい。 Therefore, when adjusting the exposure time using the mechanical shutter 104, the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv may be limited so that the shutter speed is equal to or faster than a predetermined speed. The predetermined speed (shutter speed) may be any value that ensures that the deviation (i.e., error) between the ideal exposure time and the timing of exposure and shading of the image sensor 101 caused by driving the mechanical shutter 104 falls within a predetermined range. In this embodiment, the predetermined shutter speed is illustratively set to 1/4000 seconds. In this case, the aforementioned shutter speed setting table may be used within a range excluding indexes corresponding to shutter speeds of 1/4000 seconds or less, or new table data may be used to determine the settable flicker reduction shutter speed.

なお、本実施形態のカメラ本体100としては、設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvの値に応じて、電子シャッターを利用するかメカシャッター104を用いるかを動的に調整可能な構成であってもよい。例えば、シャッター速度が1/4000秒よりも高速の場合は電子シャッターのみ利用可能とし、それ以外のシャッター速度では、電子シャッターおよびメカシャッター104のいずれも利用可能としてもよい。 Note that the camera body 100 of this embodiment may be configured to dynamically adjust whether to use the electronic shutter or the mechanical shutter 104 depending on the value of the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv. For example, when the shutter speed is faster than 1/4000 seconds, only the electronic shutter may be used, and at other shutter speeds, both the electronic shutter and the mechanical shutter 104 may be used.

(第2実施形態)
前述した第1実施形態では、任意の設定可能フリッカー低減シャッター速度を1つだけユーザーに対して報知する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、設定可能フリッカー低減シャッター速度として、複数の選択肢をユーザーに対して報知する構成について、図18を参照して説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。本実施形態として、前述した第1実施形態と異なるのは、ステップS306の表示処理である。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, a configuration was described in which only one arbitrarily settable flicker reduction shutter speed was notified to the user. In contrast, in this embodiment, a configuration in which a plurality of options are notified to the user as settable flicker reduction shutter speeds will be described with reference to FIG. 18 . Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, lens unit 200, and light-emitting device 300, which are the imaging apparatus according to this embodiment, are substantially the same as those in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are used for the respective components, and their description will be omitted. This embodiment differs from the first embodiment described above in the display processing in step S306.

図18は、本発明の第2実施形態に係る表示処理により、ディスプレイユニット102に表示される報知画像を例示的に説明する図である。このうち、図18(a)は、540.0Hzのフリッカーが検出され、CurTvが1/5792.6、SetPosFlkTvが1/534.7である場合を示している。また、図18(b)は、540.0Hzのフリッカーが検出され、CurTvが1/250.5、SetPosFlkTvが1/270.2である場合を示している。 Figure 18 is a diagram illustrating an example of a notification image displayed on the display unit 102 by display processing according to the second embodiment of the present invention. Of these, Figure 18(a) shows a case where a 540.0 Hz flicker is detected, CurTv is 1/5792.6, and SetPosFlkTv is 1/534.7. Also, Figure 18(b) shows a case where a 540.0 Hz flicker is detected, CurTv is 1/250.5, and SetPosFlkTv is 1/270.2.

検出フリッカー領域1801には、検出済みのフリッカーの光量変化周波数を示す情報が表示される。現在シャッター速度領域1802には、ユーザーの手動設定などにより、現在、カメラ本体100で設定されているシャッター速度が表示される(図18(a)では1/5792.6、図18(b)では1/270.2の場合をそれぞれ示す)。 The detected flicker area 1801 displays information indicating the frequency of change in light intensity of the detected flicker. The current shutter speed area 1802 displays the shutter speed currently set on the camera body 100, for example, as manually set by the user (1/5792.6 is shown in Figure 18(a), and 1/270.2 is shown in Figure 18(b)).

選択可能シャッター速度第1候補領域1803には、第1実施形態で説明した方法に基づいて求められた設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvが、ユーザーが選択可能なシャッター速度の第1候補として表示される。なお、選択可能シャッター速度第1候補領域1803として、図18(a)では1/534.7、図18(b)では1/270.2の場合をそれぞれ示している。 The selectable shutter speed first candidate area 1803 displays the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv calculated based on the method described in the first embodiment as the first candidate shutter speed selectable by the user. Note that the selectable shutter speed first candidate area 1803 shows 1/534.7 in Figure 18(a) and 1/270.2 in Figure 18(b).

選択可能シャッター速度第2候補領域1804には、IdealFlkExpTimeとの差がSetPosFlkTvの次に小さいインデックスに対応するシャッター速度が、ユーザーが選択可能なシャッター速度の第2候補として表示される。なお、選択可能シャッター速度第2候補領域1804として、図18(a)では1/546.4、図18(b)では1/273.2の場合をそれぞれ示している。 The second selectable shutter speed candidate area 1804 displays the shutter speed corresponding to the index whose difference from IdealFlkExpTime is next smallest after SetPosFlkTv as the second candidate shutter speed that the user can select. Note that the second selectable shutter speed candidate area 1804 shows 1/546.4 in Figure 18(a) and 1/273.2 in Figure 18(b).

選択可能シャッター速度別候補領域1805には、CurTvとの差分によらず、フリッカーの影響を低減する効果がより大きくなるシャッター速度が存在する場合に、該当するシャッター速度をユーザーが選択可能なシャッター速度の別候補として表示される。例えば、図18(a)では、選択可能シャッター速度別候補領域1805には、IdealFlkExpTimeであるTv=1/540.0を2倍したTv=1/270.0に近い1/270.2を表示した例を示す。540Hzのフリッカーが検出されている状況であれば、Tv=1/270.2の方がCurTvとの差分との差分は大きいが、SetPosFlkTv(1/534.7)よりもフリッカーの影響を低減する効果は大きい。 In the selectable shutter speed candidate area 1805, if there is a shutter speed that is more effective at reducing the effects of flicker, regardless of the difference from CurTv, the corresponding shutter speed is displayed as another candidate shutter speed that the user can select. For example, in Figure 18(a), the selectable shutter speed candidate area 1805 displays 1/270.2, which is close to Tv=1/270.0, which is twice the IdealFlkExpTime Tv=1/540.0. If 540 Hz flicker is detected, Tv=1/270.2 has a larger difference from CurTv, but is more effective at reducing the effects of flicker than SetPosFlkTv (1/534.7).

シャッター速度選択アイコン1806には、選択可能なシャッター速度の候補をユーザーが選択するためのアイコンが表示される。該アイコンのうち、白矢印は、候補となるシャッター速度が存在しないことを示し、黒矢印は、候補となるシャッター速度が存在することを示す。図18(a)では、選択可能シャッター速度第1候補領域1803に対して、他のSetPosFlkTv候補が存在しないため、選択可能シャッター速度第1候補領域1803n横に白矢印のアイコンが表示される。なお、この点は図18(b)で示す例でも同様である。また、図18(a)では、選択可能シャッター速度別候補領域1805に対し、フリッカーの影響を低減する効果が高い他のシャッター速度(1/180.0)が存在するため、選択可能シャッター速度別候補領域1805の横に黒矢印のアイコンが表示される。図18(b)でも、選択可能シャッター速度別候補領域1805に対し、フリッカーの影響を低減する効果が高い他のシャッター速度(1/135.0)が存在するため、選択可能シャッター速度別候補領域1805の横に黒矢印のアイコンが表示される。 The shutter speed selection icon 1806 displays an icon that allows the user to select from available shutter speed candidates. Among these icons, a white arrow indicates that no available shutter speeds exist, while a black arrow indicates that available shutter speeds exist. In Figure 18(a), there are no other SetPosFlkTv candidates in the first selectable shutter speed candidate area 1803, so a white arrow icon is displayed next to the first selectable shutter speed candidate area 1803n. This is also true for the example shown in Figure 18(b). Furthermore, in Figure 18(a), there is another shutter speed (1/180.0) that is highly effective at reducing the effects of flicker in the selectable shutter speed candidate area 1805, so a black arrow icon is displayed next to the selectable shutter speed candidate area 1805. In Figure 18 (b), there is another shutter speed (1/135.0) that is highly effective in reducing the effects of flicker in the selectable shutter speed candidate area 1805, so a black arrow icon is displayed next to the selectable shutter speed candidate area 1805.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、フリッカーの影響を低減することが可能なシャッター速度として、任意のSetPosFlkTv以外に複数の候補をユーザーに対して報知することができる。この構成により、例えば、ユーザーの手動操作によりフリッカーの影響を低減できるようなシャッター速度を調整する作業を減らしつつ、フリッカーの影響を低減できる複数の候補の中からユーザー希望するシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As explained above, the camera body 100 of this embodiment can notify the user of multiple candidates, in addition to the arbitrary SetPosFlkTv, as shutter speeds that can reduce the effects of flicker. This configuration allows the user to easily set the shutter speed they desire from multiple candidates that can reduce the effects of flicker, while reducing the need for manual operation by the user to adjust the shutter speed to reduce the effects of flicker. Therefore, the camera body 100 of the present invention can capture images that reduce the effects of flicker over a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

(第3実施形態)
前述した第1実施形態では、特定の報知画面をディスプレイユニット102に表示する例について説明した。これに対して、本実施形態では、撮影画像の逐次表示を行うライブビュー表示中に、フリッカー検知処理を行う構成について図19を参照して説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。
(Third embodiment)
In the first embodiment described above, an example was described in which a specific notification screen was displayed on the display unit 102. In contrast to this, in this embodiment, a configuration for performing flicker detection processing during live view display in which captured images are displayed sequentially will be described with reference to Fig. 19. Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, lens unit 200, and light-emitting device 300, which are the image capture device according to this embodiment, are substantially the same as those in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are used for the respective components, and description thereof will be omitted.

図19は、本発明の第3実施形態に係るライブビュー表示中のフリッカー低減処理への移行画面を例示的に説明する図である。なお、本実施形態では、ディスプレイユニット102にライブビュー表示を行う構成について説明するが、不図示の電子ビューファインダーにライブビュー表示を行う構成であってもよい。なお、ライブビュー表示中は、撮像素子101において、ライブビュー表示に用いる撮影画像を得るための電荷の蓄積タイミングとは異なるタイミングでフリッカー検出用のサンプリング(電荷蓄積)を行う。 Figure 19 is a diagram illustrating an example of a transition screen to flicker reduction processing during live view display according to a third embodiment of the present invention. Note that, although this embodiment describes a configuration in which live view display is performed on the display unit 102, a configuration in which live view display is performed on an electronic viewfinder (not shown) may also be used. Note that during live view display, sampling (charge accumulation) for flicker detection is performed in the image sensor 101 at a timing different from the timing of charge accumulation for obtaining the captured image used for live view display.

図19に図示するように、フリッカー検出アイコン1901は、前述した第1実施形態において前述したフリッカー検出処理によりフリッカーが検出した際に、フリッカーを検波したことを表示するためのアイコン表示である。なお、アイコン1901を、前述したフリッカー検出処理とは異なるフリッカー検出処理を実行可能な場合、アイコン1901において同様に表示する構成、あるいは、アイコン1901とは異なるアイコンを用いる構成であってもよい。ここで、他のフリッカー検出処理としては、商用電源の周期変化に起因して発生する特定フリッカー(100Hz、120Hz)を検出する処理などが想定される。 As shown in FIG. 19, flicker detection icon 1901 is an icon display for indicating that flicker has been detected when flicker is detected by the flicker detection process described above in the first embodiment. Note that if a flicker detection process different from the flicker detection process described above can be performed, icon 1901 may be configured to display the same, or an icon different from icon 1901 may be used. Here, other flicker detection processes may include processing to detect specific flicker (100 Hz, 120 Hz) that occurs due to periodic changes in the commercial power supply.

また、アイコン1901は、フリッカーが検出された場合だけ表示される構成であってもよいし、常時アイコン表示しつつ、フリッカーの検出有無に応じて表示内容を変更(更新)する構成であってもよい。更に、フリッカー検出アイコン1901をユーザーが押下げすることで、フリッカー検出処理が実行されるようにCPU103が制御する構成であってもよい。 Furthermore, icon 1901 may be configured to be displayed only when flicker is detected, or may be configured to be constantly displayed as an icon and have its display content changed (updated) depending on whether flicker is detected. Furthermore, the CPU 103 may be configured to perform control so that flicker detection processing is executed when the user presses flicker detection icon 1901.

フリッカー低減メニュー以降アイコン1902は、当該アイコンがユーザーにより押下げ操作(タッチ操作含む)された場合に、ディスプレイユニット102の表示内容を前述した第1、第2実施形態で説明した報知画面に遷移させるためのアイコンである。すなわち、本実施形態に係るカメラ本体100は、ユーザーがメニュー画面などの他のユーザーインターフェースを経由せずに、ライブビュー表示中に直接報知画面へと遷移させることができる。 The flicker reduction menu and beyond icon 1902 is an icon for transitioning the display content of the display unit 102 to the notification screen described in the first and second embodiments when the icon is pressed (including by touch) by the user. In other words, the camera body 100 according to this embodiment allows the user to transition directly to the notification screen during live view display without going through another user interface such as a menu screen.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、ライブビュー表示中など、被写体の撮影状態においても幅広い周波数で変化するフリッカーの検出およびフリッカーの影響を低減した撮像への遷移を、ユーザーによる簡単な操作で実現することができる。この構成により、フリッカーの検出に係るユーザーの手動操作の手番を減らしつつ、フリッカーの影響を低減できる複数の候補の中からユーザー希望するシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As described above, the camera body 100 of this embodiment can detect flicker that changes over a wide range of frequencies even when the subject is being photographed, such as during live view display, and transition to imaging that reduces the effects of flicker, with simple user operations. This configuration reduces the number of manual operations required by the user to detect flicker, while allowing the user to easily set the shutter speed they desire from among multiple options that can reduce the effects of flicker. Therefore, the camera body 100 of the present invention can perform imaging that reduces the effects of flicker over a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

(第4実施形態)
前述した第1実施形態では、現在のシャッター速度CurTvが事前に設定されている場合のフリッカー低減用露光時間決定処理について説明した。これに対して、本実施形態では、例えば、ユーザーの手動操作などにより特定のシャッター速度(CurTv)が設定されていない場合のフリッカー低減用露光時間決定処理について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment described above, the flicker reduction exposure time determination process was described when the current shutter speed CurTv was set in advance. In contrast, in this embodiment, the flicker reduction exposure time determination process will be described when a specific shutter speed (CurTv) is not set, for example, by manual operation by the user. Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, lens unit 200, and light-emitting device 300, which are the imaging device according to this embodiment, are substantially the same as those in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are used for the respective components, and their description will be omitted.

ここで、カメラ本体100において設定可能な撮影モードとしては、前述したオートモードやマニュアルモードのほかに、任意の露出制御値をユーザーが手動で設定し、他の露出制御値が自動的に設定される優先モードなどがある。この優先モードとして、本実施形態に係るカメラ本体100は、例えば、シャッター速度をユーザーが手動設定可能な、シャッター速度優先モードなどを設定可能である。 In addition to the auto mode and manual mode mentioned above, the shooting modes that can be set on the camera body 100 include a priority mode in which the user manually sets an exposure control value and other exposure control values are automatically set. As a priority mode, the camera body 100 according to this embodiment can set, for example, a shutter speed priority mode in which the user can manually set the shutter speed.

例えば、カメラ本体100の撮影モードがオートモードなどに設定された自動露出制御状態においては、ユーザーにより任意のシャッター速度が設定されない。したがって、前述した第1実施形態におけるフリッカー低減用露光時間決定処理において、現在のシャッター速度CurTvを考慮して理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeを決定する必要性が低い。 For example, in an automatic exposure control state where the camera body 100's shooting mode is set to auto mode or the like, the user cannot set an arbitrary shutter speed. Therefore, in the flicker reduction exposure time determination process in the first embodiment described above, there is little need to determine the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime taking into account the current shutter speed CurTv.

そこで、本実施形態では、現在のシャッター速度CurTvがユーザーにより手動で設定されたシャッター速度CurUserTvであるか否かに係る判定結果に基づいて、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeを決定する。具合的に説明すると、本実施形態のカメラ本体100において、CPU103は、CurTv≠CurUserTvであるか否かを判定する。そして、当該判定により、CurTv≠CurUserTvと判定された場合、CPU103は、シャッター速度設定テーブル内で理想フリッカー低減用露光時間との差分が一番小さいシャッター速度を、設定可能フリッカー低減シャッター速度とする。 In this embodiment, the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime is determined based on the result of a determination as to whether the current shutter speed CurTv is the shutter speed CurUserTv manually set by the user. Specifically, in the camera body 100 of this embodiment, the CPU 103 determines whether CurTv ≠ CurUserTv. If this determination determines that CurTv ≠ CurUserTv, the CPU 103 sets the shutter speed in the shutter speed setting table that has the smallest difference from the ideal flicker reduction exposure time as the settable flicker reduction shutter speed.

以上説明した構成を前述したフリッカー低減用露光時間決定処理において説明すると、ステップS1203およびステップS1205以降の処理は不要となる。なお、この場合、理想フリッカー低減露光時間IdealFlkExpTimeは、検出されたフリッカーの光量変化周波数の逆数となる露光時間が設定されることになるが、これに限定されるものではない。例えば、第2実施形態で前述したように、フリッカーの影響を低減する効果が大きくなるように、理想フリッカー低減用露光時間を整数N倍した値に対して、差分が最も小さくなるように、設定可能フリッカー低減シャッター速度を設定する構成であってもよい。この場合、シャッター速度設定テーブルに従って設定可能なシャッター速度と、理想フリッカー低減用露光時間IdealFlkExpTimeの整数倍の値との比較を繰り返す。そして、その中でもっとも差分の少ないシャッター速度を設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvとして選択する。 If the above-described configuration is applied to the flicker reduction exposure time determination process described above, steps S1203 and S1205 and subsequent steps are unnecessary. In this case, the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime is set to an exposure time that is the reciprocal of the light intensity change frequency of the detected flicker, but this is not limited to this. For example, as described in the second embodiment, to maximize the effect of reducing the effects of flicker, a settable flicker reduction shutter speed may be set so that the difference between the ideal flicker reduction exposure time multiplied by an integer N is minimized. In this case, the settable shutter speeds according to the shutter speed setting table are repeatedly compared with integer multiples of the ideal flicker reduction exposure time IdealFlkExpTime. The shutter speed with the smallest difference is then selected as the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv.

例えば、前述したい第1、第2実施形態では、CurTvが設定されている場合を前提とし、CurTvとの差分を考慮して設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvの値を決定したが、これに限定されるものではない。例えば、カメラ本体100は、フリッカーの光量変化周波数とその整数倍の逆数ごとに、各インデックスに対応するシャッター速度との差異を比較し、最も差異が小さい値を設定可能フリッカー低減シャッター速度SetPosFlkTvとしてもよい。この際、カメラ本体100で設定可能なシャッター速度で低減できるフリッカーの光量変化周波数の範囲を定め、この範囲に収まる周波数の逆数のみを比較の対象にすればよい。 For example, in the first and second embodiments described above, it is assumed that CurTv has been set, and the value of the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv is determined taking into account the difference from CurTv, but this is not limited to this. For example, the camera body 100 may compare the difference between the shutter speed corresponding to each index and the frequency of change in light intensity of flicker and the reciprocal of its integer multiple, and set the value with the smallest difference as the settable flicker reduction shutter speed SetPosFlkTv. In this case, a range of the frequency of change in light intensity of flicker that can be reduced by shutter speeds that can be set on the camera body 100 may be determined, and only the reciprocals of frequencies that fall within this range may be compared.

なお、本実施形態における、CurTv≠CurUserTvであるか否かに係る判定は、カメラ本体100において現在設定されている撮影モードに基づいて判定を行う構成であってもよい。 In this embodiment, the determination as to whether CurTv≠CurUserTv may be made based on the shooting mode currently set on the camera body 100.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、ユーザーにより任意のシャッター速度が設定されていない場合であっても、幅広い周波数で変化するフリッカーの影響を効果的に低減可能な最適なシャッター速度を算出することができる。この構成により、カメラ本体100の撮影条件に依らず、ユーザーによる複雑な操作を必要とせずに、フリッカーの影響を最も効果的に低減できるシャッター速度を簡単に設定することができる。 As explained above, the camera body 100 of this embodiment can calculate the optimal shutter speed that can effectively reduce the effects of flicker, which changes over a wide range of frequencies, even if the user has not set an arbitrary shutter speed. This configuration makes it possible to easily set the shutter speed that can most effectively reduce the effects of flicker, regardless of the shooting conditions of the camera body 100, and without requiring complex operations by the user.

したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 Therefore, the camera body 100 according to the present invention can capture images that reduce the effects of flicker across a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

(第5実施形態)
前述した第1実施形態では、静止画像を取得する際の被写体撮像時に係るフリッカー低減処理について説明した。これに対して、本実施形態では、動画像を取得する際の被写体撮像時に係るフリッカー低減処理について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。
Fifth Embodiment
In the first embodiment described above, flicker reduction processing related to capturing a subject when acquiring a still image was explained. In contrast, in this embodiment, flicker reduction processing related to capturing a subject when acquiring a moving image will be explained. Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, lens unit 200, and light-emitting device 300, which are the imaging device according to this embodiment, are substantially the same as those of the first embodiment described above, so the same reference numerals are used for each component and their explanations will be omitted.

動画像を取得する場合、動画像を形成する各フレームの更新周期により設定可能なシャッター速度が制限を受ける。すなわち、動画像の記録フレームレートに応じて、設定できないシャッター速度が存在する。 When capturing moving images, the shutter speed that can be set is limited by the update period of each frame that forms the moving image. In other words, there are shutter speeds that cannot be set depending on the recording frame rate of the moving image.

また、設定可能なシャッター速度であっても、動画像を取得する際のシャッター速度として望ましくない値もある。例えば、シャッター速度が短いと、1フレームにおける露光時間が短く、動画像を形成する各フレーム間の時間的な差が大きくなるため、動画像における被写体の動きが滑らかに見えない。 Furthermore, even among the available shutter speeds, there are some that are not desirable as shutter speeds when capturing moving images. For example, if the shutter speed is short, the exposure time for one frame will be short, and the time difference between each frame that forms the moving image will be large, making the movement of the subject in the moving image appear less smooth.

そこで、本実施形態では、動画像を取得する際のフリッカー低減処理について、動画像の設定フレームレートで設定可能、かつ、最も長い露光時間を理想フリッカー低減露光時間とする。なお、フリッカー低減用露光時間と設定可能フリッカー低減シャッター速度とが一致しない場合もある。したがって、新たに決定された理想フリッカー低減露光時間に基づいて選択された設定可能フリッカー低減シャッター速度が、現在の動画像のフレームレートで設定できない値である場合は、設定可能フリッカー低減シャッター速度を調整する。具体的には、動画像のフレームレートによる制限を受けないシャッター速度の中で、新たに決定された理想フリッカー低減露光時間に最も近いシャッター速度を設定可能フリッカー低減シャッター速度とする。 In this embodiment, the ideal flicker reduction exposure time is set as the longest exposure time that can be set at the set frame rate of the video when capturing a video. Note that the flicker reduction exposure time and the settable flicker reduction shutter speed may not match. Therefore, if the settable flicker reduction shutter speed selected based on the newly determined ideal flicker reduction exposure time is a value that cannot be set at the current frame rate of the video, the settable flicker reduction shutter speed is adjusted. Specifically, the shutter speed that is closest to the newly determined ideal flicker reduction exposure time among the shutter speeds that are not limited by the frame rate of the video is set as the settable flicker reduction shutter speed.

なお、本実施形態では、前述したフリッカー低減用露光時間決定処理におけるCurTvとの比較に係る処理は省略可能とする。しかしながら、理想フリッカー低減露光時間(の整数倍)のうちで、現在のシャッター速度CurTvとの差分が所定の範囲に収まる露光時間の中で最も長い露光時間を最終的な理想フリッカー低減露光時間とする構成であってもよい。 In this embodiment, the process of comparing with CurTv in the flicker reduction exposure time determination process described above can be omitted. However, the longest exposure time among the ideal flicker reduction exposure times (integer multiples thereof) whose difference from the current shutter speed CurTv falls within a predetermined range may be set as the final ideal flicker reduction exposure time.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、動画像を取得するための被写体の撮像時においても、動画像の品位が低下することを抑制しつつ、幅広い周波数で変化するフリッカーの検出およびフリッカーの影響を低減した撮像が可能である。この構成により、本実施形態に係るカメラ本体100は、ユーザーによる追加の操作を必要とせずに、静止画像および動画像の取得時の双方で、フリッカーの影響を低減できるシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As described above, the camera body 100 of this embodiment is capable of detecting flicker that changes over a wide range of frequencies and capturing images with reduced effects of flicker, while preventing degradation of the quality of the moving image, even when capturing an image of a subject to acquire a moving image. With this configuration, the camera body 100 of this embodiment can easily set a shutter speed that reduces the effects of flicker when capturing both still images and moving images, without requiring any additional operation by the user. Therefore, the camera body 100 of the present invention can capture images with reduced effects of flicker over a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

(第6実施形態)
前述した第1実施形態では、現在のシャッター速度CurTvに対して差異が小さくなるように、理想フリッカー低減露光時間を設定する構成について説明した。これに対して、本実施形態では、手ブレや被写体ブレの影響を低減することが可能な理想フリッカー低減露光時間を設定する方法について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。
Sixth Embodiment
In the first embodiment described above, a configuration was described in which an ideal flicker reduction exposure time was set so as to minimize the difference with respect to the current shutter speed CurTv. In contrast, in this embodiment, a method for setting an ideal flicker reduction exposure time that can reduce the effects of camera shake and subject blur will be described. Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, lens unit 200, and light-emitting device 300, which are the image capture device according to this embodiment, are substantially the same as those in the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are used for the respective components, and their description will be omitted.

一般的に、シャッター速度(露光時間)が長くなると、撮像時の手ブレや被写体の動き(所謂被写体ブレ)の影響を受けて、被写体部分がぶれた画像が取得される確率が高くなる。換言すると、画像に発生するブレを低減するためには、できる限りシャッター速度を短くするのが望ましい。 Generally, the longer the shutter speed (exposure time), the greater the chance of capturing an image with blurred subject parts due to camera shake or subject movement (so-called subject blur) during capture. In other words, to reduce blur in images, it is desirable to keep the shutter speed as short as possible.

本実施形態に係るカメラ本体100は、前述した第1実施形態に係るフリッカー低減用露光時間決定処理において、所定の露光時間よりも短秒となるように理想フリッカー低減露光時間を決定する。当該所定の露光時間としては、画像における被写体のブレの影響を低減できるような値であればどのようなものであってもよいが、本実施形態では例示的に、所定の露光時間を1/125秒とする。 The camera body 100 according to this embodiment determines the ideal flicker reduction exposure time to be shorter than the predetermined exposure time in the flicker reduction exposure time determination process according to the first embodiment described above. The predetermined exposure time may be any value that can reduce the effects of subject blur in the image, but in this embodiment, the predetermined exposure time is illustratively set to 1/125 seconds.

なお、本実施形態では、前述したフリッカー低減用露光時間決定処理におけるCurTvとの比較に係る処理は省略可能とする。しかしながら、理想フリッカー低減露光時間(の整数倍)のうちで、現在のシャッター速度CurTvとの差分が所定の範囲に収まる露光時間であって、所定の露光時間よりも短秒となるように理想フリッカー低減露光時間を決定する構成であってもよい。 In this embodiment, the process of comparing with CurTv in the flicker reduction exposure time determination process described above can be omitted. However, the ideal flicker reduction exposure time may be determined to be an exposure time (an integer multiple of) the ideal flicker reduction exposure time, the difference from the current shutter speed CurTv being within a predetermined range, and shorter than the predetermined exposure time.

また、カメラ本体100の撮影条件として、ブレを低減する条件(例えば、特定の撮影シーン(スポーツシーンなど))が設定されている場合に、被写体のブレの影響を低減するような理想フリッカー低減露光時間を設定する構成であってもよい。 Furthermore, when conditions for reducing blur (for example, a specific shooting scene (such as a sports scene)) are set as shooting conditions for the camera body 100, the camera may be configured to set an ideal flicker reduction exposure time that reduces the effects of blurring of the subject.

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、画像における被写体のブレの影響を抑制しつつ、幅広い周波数で変化するフリッカーの検出およびフリッカーの影響を低減した撮像が可能である。この構成により、本実施形態に係るカメラ本体100は、ブレの低減を意図するような特定の撮影条件が設定されている場合でも、ユーザーによる追加の操作を必要とせずに、フリッカーの影響を低減できるシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As described above, the camera body 100 of this embodiment is capable of detecting flicker that changes over a wide range of frequencies and capturing images with reduced effects of flicker, while suppressing the effects of subject blur in images. With this configuration, the camera body 100 of this embodiment can easily set a shutter speed that reduces the effects of flicker, without requiring any additional operations by the user, even when specific shooting conditions are set that aim to reduce blur. Therefore, the camera body 100 of the present invention can capture images with reduced effects of flicker over a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in images caused by flicker.

(第7実施形態)
本実施形態では、発光装置300を用いた発光撮像時に係るフリッカー低減処理について説明する。なお、本実施形態に係る撮像装置であるカメラ本体100、およびレンズユニット200や発光装置300の構成および基本的な駆動方法については、前述した第1実施形態と略同一であるため、各部に付す符号は同一とし、説明は省略する。
Seventh Embodiment
In this embodiment, a description will be given of flicker reduction processing that occurs during light-emitting imaging using a light-emitting device 300. Note that the configurations and basic driving methods of the camera body 100, which is the imaging device according to this embodiment, the lens unit 200, and the light-emitting device 300 are substantially the same as those of the first embodiment described above, and therefore the same reference numerals are used for the various components, and descriptions thereof will be omitted.

発光装置300を用いた発光撮影では、撮像素子101が露光されているタイミングと発光装置300の発光タイミングとに基づいて決められる同調速度により、設定可能フリッカー低減シャッター速度が制限される。すなわち、本実施形態に係るカメラ本体100は、発光装置300の同調速度よりも低速となるシャッター速度の候補から、設定可能フリッカー低減シャッター速度を設定する。具体的に、CPU103は、発光装置300を用いた発光撮影を行うか否かを判定する。そして、該判定により発光撮影を行うと判定された場合は、シャッター速度設定テーブルにおいて選択可能なシャッター速度を、発光装置300の同調速度よりも低速となる範囲に制限する。 When capturing images with flash using the light-emitting device 300, the settable flicker reduction shutter speed is limited by the synchronization speed, which is determined based on the timing at which the image sensor 101 is exposed and the timing at which the light is emitted by the light-emitting device 300. That is, the camera body 100 according to this embodiment sets the settable flicker reduction shutter speed from candidate shutter speeds that are slower than the synchronization speed of the light-emitting device 300. Specifically, the CPU 103 determines whether or not to perform flash capture using the light-emitting device 300. If it is determined that flash capture will be performed, the CPU 103 limits the selectable shutter speeds in the shutter speed setting table to a range slower than the synchronization speed of the light-emitting device 300.

なお、本実施形態では、前述したフリッカー低減用露光時間決定処理におけるCurTvとの比較に係る処理は省略可能とする。しかしながら、理想フリッカー低減露光時間(の整数倍)のうちで、現在のシャッター速度CurTvとの差分が最も小さい発光装置300の同調速度を最終的な理想フリッカー低減露光時間とする構成であってもよい。 In this embodiment, the process of comparing with CurTv in the flicker reduction exposure time determination process described above can be omitted. However, it is also possible to configure the final ideal flicker reduction exposure time to be the tuning speed of the light-emitting device 300 that has the smallest difference from the current shutter speed CurTv among the ideal flicker reduction exposure times (integer multiples of the ideal flicker reduction exposure time).

以上説明したように、本実施形態のカメラ本体100は、発光装置を用いた発光撮影時においても、被写体が適切に照明された状態を維持しつつ、幅広い周波数で変化するフリッカーの検出およびフリッカーの影響を低減した撮像が可能である。この構成により、本実施形態に係るカメラ本体100は、ユーザーによる追加の操作を必要とせずに、発光撮影時のフリッカーの影響を低減できるシャッター速度を簡単に設定することができる。したがって、本発明に係るカメラ本体100は、光源に依らず、幅広い光量変化周波数のフリッカーの影響を低減した撮像を複雑な操作を必要とせずに実行することができ、画像におけるフリッカーに起因するムラを低減することができる。 As described above, the camera body 100 of this embodiment is capable of detecting flicker that changes over a wide range of frequencies and capturing images with reduced effects of flicker, while maintaining appropriate illumination of the subject, even when capturing images with light using a light-emitting device. With this configuration, the camera body 100 of this embodiment can easily set a shutter speed that reduces the effects of flicker when capturing images with light, without requiring any additional operations by the user. Therefore, the camera body 100 of the present invention can capture images with reduced effects of flicker over a wide range of light intensity change frequencies, regardless of the light source, without requiring complex operations, and can reduce unevenness in the image caused by flicker.

(第8実施形態)
本実施形態では、前述した第1実施形態で説明したフリッカーの検出方法に対して、さらにフリッカーの誤検出を抑制するための検出方法について説明する。まず、図20を参照し、ローリングシャッター方式で得られた撮影画像のサンプリングに関して説明する。図20は、ローリングシャッター方式で連続的に得た画像に基づく撮影画像のサンプリング方法について例示的に説明する図である。
Eighth Embodiment
In this embodiment, a detection method for suppressing erroneous detection of flicker will be described in addition to the flicker detection method described in the first embodiment. First, sampling of captured images obtained by the rolling shutter method will be described with reference to Fig. 20. Fig. 20 is a diagram illustrating an example of a method for sampling captured images based on images continuously obtained by the rolling shutter method.

図20に図示するように、ローリングシャッター方式で得られた撮影画像を画像内の垂直方向において分割し、分割後の領域ごとに信号を分析することで、撮影画像の撮像周期よりも更に細かい(早い)周期での画像信号のサンプリングが可能である。なお、図20では、撮像周期100fpsで撮影した画像を垂直方向にN個の領域に分割した例を図示している。ローリングシャッターの読出し時間をR[ms]とすると、R[ms]期間にN回のサンプリングを行うことになるので、R/N[ms]周期でフリッカー検出用の画像信号のサンプリングが可能となり、この構成により、高い周波数で変化するフリッカーまで検出することができる。一方、分割前の1つの撮影画像の撮像周期は100fpsであるため、マクロ的には撮像周期=10msでフリッカー検出用の画像信号のサンプリングを行っていることにもなる。すなわち、上述したように、1つの撮影画像を複数に分割してより細かいフリッカー検出用の画像信号を得る方法を採用する場合、撮影画像自体を得るための第1のサンプリング周期と、各撮影画像を分割した際の第2のサンプリング周期=R/N[ms]とが混在する。 As shown in Figure 20, by dividing an image captured using the rolling shutter method vertically and analyzing the signal for each divided region, it is possible to sample image signals at a frequency even shorter (faster) than the capture period of the captured image. Note that Figure 20 shows an example in which an image captured at a capture period of 100 fps is divided vertically into N regions. If the readout time of the rolling shutter is R [ms], N samples are taken during a period of R [ms], making it possible to sample image signals for flicker detection at a frequency of R/N [ms]. This configuration makes it possible to detect even flicker that changes at high frequencies. Meanwhile, because the capture period of a single captured image before division is 100 fps, macroscopically speaking, this also means that image signals for flicker detection are sampled at a capture period of 10 ms. In other words, as described above, when using a method in which one captured image is divided into multiple parts to obtain more detailed image signals for flicker detection, the first sampling period for obtaining the captured image itself and the second sampling period (R/N [ms]) obtained when each captured image is divided are mixed together.

その結果、ある所定の周波数K[Hz]で明滅する被写体を100fpsの撮像周期で得た撮影画像に基づいてフリッカーを検出すると、周波数K[Hz]に係るフリッカーのレベルが示すピークとは別に、K±100[Hz]を示すピークが分析結果として発生する可能性がある。 As a result, when flicker is detected based on images of a subject flickering at a certain frequency K [Hz] captured at a 100 fps imaging cycle, the analysis may result in a peak indicating K±100 [Hz] in addition to the peak indicating the flicker level related to the frequency K [Hz].

図21は、複数のサンプリング周期が混在する場合のフリッカーレベルの変化を例示的に説明する図である。図21に図示するように、2つのサンプリング周期が混在することにより、所謂波のうなり現象が発生し、実際のフリッカーの周波数k[Hz]に対応する場所以外にも複数のフリッカーのレベルの立ち上がりが発生していると判断できる。波のうなり現象とは、一般的には2つの波が発生する状況において、2つの信号の重ね合わせにより別の周波数が観測される現象である。フリッカーのレベルの検出に関してもこの波のうねり減少により、正しくフリッカーの周波数を検出できない場合がある。以下の式(6)はそれを具体的に説明するための式である。 Figure 21 is a diagram illustrating an example of changes in flicker level when multiple sampling periods are mixed. As shown in Figure 21, the mixture of two sampling periods causes a so-called wave beat phenomenon, and it can be determined that multiple flicker level rises occur in locations other than those corresponding to the actual flicker frequency k [Hz]. The wave beat phenomenon is generally a phenomenon in which, in a situation where two waves are generated, a different frequency is observed due to the superposition of the two signals. When it comes to detecting the flicker level, this wave swell reduction can sometimes make it impossible to accurately detect the flicker frequency. The following equation (6) explains this in detail.

被写体の明滅周波数をf、観測される周波数をfとするとき、2つのサンプリング周期が混在することによる波のうなり現象の影響で、撮像周波数fの影響を受け、観測される周波数fはf±fとなる。その結果、正しくフリッカーの周波数を検出することができず、誤検出が生じる可能性がある。 If the flicker frequency of the subject is f2 and the observed frequency is f1 , the wave beat phenomenon caused by the mixing of two sampling periods will affect the imaging frequency fB, and the observed frequency f1 will be f2 ± fB . As a result, the flicker frequency cannot be detected correctly, and there is a possibility of erroneous detection.

以下、上述した問題に対する対応方法について具体的に説明する。第1の方法としては、撮影画像を取得する撮像周期(フレームレート)と、分析対象のフリッカーの周波数の組み合わせを前述した実施形態とは異ならせる方法がある。例えば、被写体の明滅周波数fを撮像周波数fで検出する場合は、f±fとなるフリッカーの明滅周波数の分析においてf以外の撮像周期で得られた撮影画像を用いればよい。この場合、周波数f±fが観測される可能性がある条件下で撮像周波数fの検出結果を用いないことになるため、波のうなり現象による影響を受けない。 Below, specific methods for addressing the above-mentioned problem will be described. As a first method, there is a method in which the combination of the imaging cycle (frame rate) for acquiring captured images and the frequency of the flicker to be analyzed is different from that in the above-mentioned embodiment. For example, when detecting the flicker frequency f2 of the subject at an imaging frequency fB , captured images obtained at an imaging cycle other than fB can be used in analyzing the flicker frequency of f2 ± fB . In this case, the detection result of the imaging frequency fB is not used under conditions in which frequencies f2 ± fB may be observed, and therefore there is no influence from the wave beat phenomenon.

また、第2の方法としては、2つのサンプリング周期の影響を低減する方法である。画像の読出しの直後に次の画像の読出しが開始されるように調整する、すなわち、所謂垂直ブランクキング期間が短いほど第1のサンプリング周期の影響は小さくなり、仮に、垂直ブランキング期間が0であれば、理論上は第1のサンプリング周期の影響は低減される。したがって、前述した第2の方法としては、垂直ブランキング期間が短くなるように読出し時間を調整する。具体的に、検出に用いる撮像周期を高速側の周期(フレームレート)に変更する。図22は、図5で説明したフリッカーの検出に用いる撮影画像の撮像周期を高速側にシフトする場合について例示的に説明する図である。また、図23は、図6で説明したフリッカーの検出に用いる撮影画像の撮像周期を高速側にシフトする場合について例示的に説明する図である。図22、23に図示するように撮像周期を高速側へシフトさせることで、第1のサンプリング周期が発生することによる影響を低減し、周波数f±fに起因して生じるフリッカーレベルのピークを低く抑えることができる。なお、図22、23で図示したように、n個の撮像周期を1段分高速側へシフトさせるだけでなく、n個の撮像周期全体をより高速な側にシフトさせる構成であってもよい。 The second method is a method for reducing the influence of the two sampling periods. The reading of the next image is adjusted so that it starts immediately after the reading of the previous image. In other words, the shorter the so-called vertical blanking period, the smaller the influence of the first sampling period. If the vertical blanking period is zero, the influence of the first sampling period is theoretically reduced. Therefore, the second method described above involves adjusting the readout time so that the vertical blanking period is shorter. Specifically, the imaging period used for detection is changed to a faster period (frame rate). FIG. 22 is a diagram illustrating an example of shifting the imaging period of the captured image used for flicker detection described in FIG. 5 to a faster period. FIG. 23 is a diagram illustrating an example of shifting the imaging period of the captured image used for flicker detection described in FIG. 6 to a faster period. By shifting the imaging period to a faster period as shown in FIGS. 22 and 23 , the influence of the first sampling period is reduced, and the peak flicker level caused by the frequency f 2 ±f B can be suppressed. As shown in FIGS. 22 and 23, instead of just shifting n imaging periods by one step to the faster speed side, the configuration may be such that all n imaging periods are shifted to the faster speed side.

次に、第3の方法としては、f[Hz]のフリッカーレベルのピークと、f±f[Hz]のフリッカーレベルのピークを利用して、被写体の明滅周波数を判断する方法である。この場合、単純にフリッカーのレベルが最大となる周波数を被写体の明滅周波数(フリッカーの光量変化周波数)と判断しない。第3の方法では、フリッカーのレベルの変化として、周波数f[Hz]に加えてとf±f[Hz]の計3つのピークに類する顕著な立ち上がりを検出した場合に、3つの中心値となる周波数fが被写体の明滅周波数(フリッカーの光量変化周波数)と判断する。この構成を採用する場合、周波数f[Hz]およびf±f[Hz]に対して撮像周波数fで得られた撮影画像に基づくフリッカーの検出が必要になるため、前述した第1実施形態と比較して演算負荷が大きくなる。しかしながら、図5(b)や図6(b)に図示するように、任意の撮像周期と検出対象とする周波数の組み合わせを分けてしまうと、f±f [Hz]に該当する周波数が撮像周波数fの検出対象とならない場合がある。n個の撮像周の全てで検出対象のフリッカーの周波数範囲を検出するのは演算量が非常に大きいが、演算コストに充分余裕がある場合や、演算用に専用のプロセッサーを設けられる場合は、第3の方法を採用することで高精度にフリッカーを検出することができる。すなわち、n個の撮像周期のそれぞれで、検出対象とする全ての周波数に対するフリッカーのレベルに係る分析を実行し、フリッカーの光量変化周波数を検出すればよい。 Next, a third method is a method of determining the flicker frequency of the subject using the peak of the flicker level at f2 [Hz] and the peak of the flicker level at f2 ± fB [Hz]. In this case, the frequency at which the flicker level is maximum is not simply determined to be the flicker frequency of the subject (the frequency of change in the light intensity of the flicker). In the third method, when a significant rise similar to three peaks, namely the frequency f2 [Hz] and f2 ± fB [Hz], is detected as a change in the flicker level, the frequency f2 , which is the center value of the three, is determined to be the flicker frequency of the subject (the frequency of change in the light intensity of the flicker). When this configuration is adopted, flicker detection is required based on images captured at the imaging frequency fB for the frequencies f2 [Hz] and f2 ± fB [Hz], resulting in a greater computational load than in the first embodiment described above. However, as shown in Figures 5(b) and 6(b), if the combination of any imaging cycle and the frequency to be detected is separated, there are cases where the frequency corresponding to f2 ± fB [Hz] is not subject to detection at the imaging frequency fB . Detecting the frequency range of the flicker to be detected for all n imaging cycles requires a very large amount of calculation, but if there is sufficient leeway in the calculation cost or if a dedicated processor for calculation can be provided, flicker can be detected with high accuracy by adopting the third method. That is, it is sufficient to perform an analysis of the flicker level for all frequencies to be detected for each of the n imaging cycles and detect the frequency of change in light intensity of the flicker.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラを想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬デバイスやウェアラブル端末、車載カメラやセキュリティーカメラなど、デジタルカメラ以外の撮像装置を採用する構成であってもよい。 While preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and various modifications and variations are possible within the spirit and scope of the invention. For example, in the above-described embodiments, a digital camera was described as an example of an imaging device for implementing the present invention, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be configured to employ imaging devices other than digital cameras, such as portable devices such as digital video cameras and smartphones, wearable devices, in-vehicle cameras, and security cameras.

また、前述した実施形態では、光源を特定せず、幅広い周波数で変化するフリッカーを検出および低減可能な構成について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、特定の光源を予め指定したうえで、発生する可能性が高い周波数域に合わせてフリッカーを検出する構成であってもよい。この場合、例えば、図2に図示するシャッター速度設定テーブルと同様に、光源(または類似の光源群)ごとにテーブルデータを用意し、光源の光量変化周期を参考に、テーブルデータごとに設定する可能性が高いシャッター速度を限定する構成であってもよい。この構成であれば、各光源で発生する可能性が高いフリッカーに合わせて、フリッカーの影響を低減できるシャッター速度を効率的に設定可能であるため、フリッカーの影響を効果的に低減しつつ、テーブルデータのデータ量を出来る限り低減できる。 In addition, while the above-described embodiment describes a configuration capable of detecting and reducing flicker that changes over a wide range of frequencies without specifying a light source, the present invention is not limited to this. For example, a configuration may be adopted in which a specific light source is designated in advance and flicker is detected according to the frequency range in which it is likely to occur. In this case, for example, similar to the shutter speed setting table shown in FIG. 2, table data may be prepared for each light source (or group of similar light sources), and the shutter speed that is likely to be set for each table data may be limited based on the frequency at which the light intensity of the light source changes. With this configuration, it is possible to efficiently set a shutter speed that can reduce the effects of flicker according to the flicker that is likely to occur with each light source, thereby reducing the amount of table data as much as possible while effectively reducing the effects of flicker.

なお、本発明に係る撮像装置としては、前述した実施形態で説明したフリッカー検出方法およびフリッカーの影響を低減するための方法を実行の有無を、カメラ本体100が設定可能なモードやメニュー設定の1つとしユーザーが選択できる構成であってもよい。例えば、カメラ本体100が、少なくとも、200Hz以上の高周波で輝度変化するフリッカーを検出可能な第1のモードを備えており、ユーザーが当該第1のモードへの遷移有無を自由に切り替え可能な構成であればよい。 The imaging device according to the present invention may be configured so that the user can select whether or not to execute the flicker detection method and the method for reducing the effects of flicker described in the above-described embodiment as one of the modes or menu settings that can be set by the camera body 100. For example, the camera body 100 may be configured to have at least a first mode that can detect flicker that changes in luminance at a high frequency of 200 Hz or more, and so that the user can freely switch between switching on and off the first mode.

さらに、本発明に係るカメラ本体100は、前述した特許文献1に記載されている商用電源周波数に起因する周波数のフリッカー(100Hzと120Hz)を検出およびフリッカーの影響を低減するための第2のモードを備える構成であってもよい。この場合、カメラ本体100としては、前述した第1のモードと第2のモードのうち、第1のモードが設定された場合のみ、前述した各実施形態で説明した高周波のフリッカーの検出方法および低減方法を実行できる構成であればよい。 Furthermore, the camera body 100 according to the present invention may be configured to have a second mode for detecting flicker (100 Hz and 120 Hz) attributable to commercial power supply frequencies as described in the aforementioned Patent Document 1 and for reducing the effects of the flicker. In this case, the camera body 100 only needs to be configured to be able to execute the high-frequency flicker detection and reduction methods described in the above-mentioned embodiments only when the first mode is set, out of the above-mentioned first and second modes.

また、前述した実施形態では、CPU103を中心として撮像システムを構成する各部が互いに連携して動作することで、装置全体としての動作を制御する構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、前述した各図に図示したフローに従った(コンピュータ)プログラムを予めカメラ本体100のROMなどに記憶しておく。そして、当該プログラムを、CPU103などのマイクロプロセッサが実行することで、撮像システム全体に係る動作を制御するような構成であってもよい。また、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、OSに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。また、プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光/光磁気記録媒体でもあってもよい。 In addition, in the above-described embodiment, the various components constituting the imaging system, centered around the CPU 103, work in cooperation with one another to control the operation of the device as a whole, but this is not limited to this. For example, a (computer) program following the flow illustrated in each of the above-described figures may be stored in advance in the ROM of the camera body 100. The program may then be executed by a microprocessor such as the CPU 103 to control the operation of the entire imaging system. Furthermore, as long as the program has the functionality of a program, it may take any form, such as object code, a program executed by an interpreter, or script data supplied to an OS. Furthermore, the recording medium for supplying the program may be, for example, a magnetic recording medium such as a hard disk or magnetic tape, or an optical/magneto-optical recording medium.

また、前述した実施形態では、本発明を実施する撮像装置の一例としてデジタルカメラを想定して説明したが、これに限定されるものではない。例えば、デジタルビデオカメラやスマートフォンなどの可搬デバイスやウェアラブル端末、セキュリティーカメラなど、種々の撮像装置を採用する構成であってもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, a digital camera was described as an example of an imaging device for implementing the present invention, but the present invention is not limited to this. For example, various imaging devices may be used, such as portable devices such as digital video cameras and smartphones, wearable devices, and security cameras.

(その他の実施形態)
また本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現できる。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by supplying a program that realizes one or more of the functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and having one or more processors in the computer of the system or device read and execute the program.The present invention can also be realized by a circuit (e.g., an ASIC) that realizes one or more of the functions.

100 カメラ本体
101 撮像素子
102 ディスプレイユニット
103 CPU
200 撮影レンズ
300 発光装置
100 Camera body 101 Image sensor 102 Display unit 103 CPU
200 photographing lens 300 light emitting device

Claims (16)

撮像素子と、
前記撮像素子の駆動を制御する駆動制御手段と、
前記撮像素子から出力された信号に基づいて、フリッカーを検出するフリッカー検出手段と、
を有し、
前記駆動制御手段は、フリッカーの検出のために3以上の自然数であるn個の異なるフレームレートで前記撮像素子を駆動するように制御し、
フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートの最小公倍数は、前記n個のフレームレートの何れも含まず、
前記フリッカー検出手段は、前記n個のフレームレートごとに取得したフリッカー検出用の信号に基づいてフリッカーを検出することを特徴とする撮像装置。
An imaging element;
a drive control means for controlling the drive of the imaging element;
a flicker detection means for detecting flicker based on a signal output from the imaging element;
and
the drive control means controls the imaging device to be driven at n different frame rates, n being a natural number of 3 or more, for flicker detection;
the least common multiple of the n frame rates used for detecting flicker does not include any of the n frame rates;
The imaging device is characterized in that the flicker detection means detects flicker based on a flicker detection signal obtained for each of the n frame rates.
フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートは、所定の間隔として、互いに2の1/n乗ずつ異なる周期であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device described in claim 1, characterized in that the n frame rates used for flicker detection have cycles that differ from each other by 1/nth power of 2 as a predetermined interval. フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートは、所定の間隔として、互いに100/n[%]ずつ異なる周期であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The imaging device described in claim 1, characterized in that the n frame rates used for flicker detection have cycles that differ from each other by 100/n [%] at predetermined intervals. フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートは、それぞれ100fps以上のレートであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の撮像装置。 The imaging device described in any one of claims 1 to 3, wherein each of the n frame rates used for flicker detection is 100 fps or higher. フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレート最小公倍数が10000以上となることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。 5. The imaging device according to claim 1, wherein the least common multiple of the n frame rates used for detecting flicker is 10,000 or greater. フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレート最小公倍数が、前記撮像装置が設定できるシャッター速度の高速側の上限値の逆数よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の撮像装置。 5. The imaging device according to claim 1, wherein the least common multiple of the n frame rates used for detecting flicker is greater than the reciprocal of the upper limit of the high-speed shutter speed that can be set by the imaging device. 前記フリッカー検出手段は、所定の範囲の光量変化周波数のフリッカーを検出対象とし、検出対象のフリッカーの光量変化周波数ごとに、前記n個のフレームレートのうちの1つで前記撮像素子を駆動させることで得られた前記フリッカー検出用の信号に基づいてフリッカーを検出することを特徴とする請求項2又は3に記載の撮像装置。 The imaging device described in claim 2 or 3, characterized in that the flicker detection means detects flicker within a predetermined range of light intensity change frequencies, and detects flicker based on the flicker detection signal obtained by driving the imaging element at one of the n frame rates for each light intensity change frequency of the flicker to be detected. 前記n個のフレームレートが検出対象とするフリッカーの光量変化周波数は、ぞれぞれのフレームレートごとに前記所定の間隔のずれがあることを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。 The imaging device described in claim 7, characterized in that the flicker light intensity change frequencies detected by the n frame rates are shifted by the specified interval for each frame rate. 前記駆動制御手段は、フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートのそれぞれで、検出対象とする各フリッカーの光量変化周波数の1周期期間以上にわたり撮像を行うように前記撮像素子の駆動を制御することを特徴とする請求項7または8に記載の撮像装置。 The imaging device described in claim 7 or 8, characterized in that the drive control means controls the drive of the imaging element so that imaging is performed for at least one cycle of the light intensity change frequency of each flicker to be detected, at each of the n frame rates used for flicker detection. 前記駆動制御手段は、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数の範囲に応じて、フリッカーの検出に用いるフレームレートの個数nを変更することを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の撮像装置。 10. The imaging device according to claim 1 , wherein the drive control means changes the number n of frame rates used for detecting flicker in accordance with a range of light intensity change frequencies of flicker to be detected. 前記駆動制御手段は、検出対象とするフリッカーの光量変化周波数の範囲に応じて、フリッカーの検出に用いるn個のフレームレートを変更することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の撮像装置。 11. The imaging device according to claim 1, wherein the drive control means changes the n frame rates used for detecting flicker in accordance with a range of light intensity change frequencies of the flicker to be detected. 前記フリッカー検出手段は、前記フリッカー検出用の信号に基づいて、フリッカーが検出されない場合は、フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートを変更するように制御することを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の撮像装置。 12. The imaging device according to claim 1, wherein the flicker detection means controls to change the n frame rates used for detecting flicker when no flicker is detected based on the flicker detection signal. 前記にフリッカー検出手段により検出されたフリッカーの光量変化周波数を報知する報知手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の撮像装置。 13. The imaging device according to claim 1 , further comprising: a notifying unit that notifies a light intensity change frequency of the flicker detected by the flicker detecting unit. 前記撮像装置は、フリッカーを検出するモードを複数備え
前記フリッカー検出手段は、商用電源周波数に起因する周波数のフリッカーを検出する第1のモードとは異なる、200Hz以上の光量変化周波数で変化するフリッカーを検出することに対応した第2のモードが設定されている場合に、前記n個のフレームレートごとに取得した前記フリッカー検出用の信号に基づいてフリッカーを検出することを特徴とする請求項1乃至13の何れか1項に記載撮像装置。
the imaging device has a plurality of modes for detecting flicker,
The imaging device according to any one of claims 1 to 13 , characterized in that when a second mode corresponding to detecting flicker that changes at a light intensity change frequency of 200 Hz or more is set , which is different from a first mode that detects flicker at a frequency resulting from a commercial power supply frequency, the flicker detection means detects flicker based on the flicker detection signal acquired for each of the n frame rates.
撮像素子の駆動を制御する駆動制御工程と、
前記撮像素子から出力された信号に基づいて、フリッカーを検出するフリッカー検出工程と、
を有し、
前記駆動制御工程は、フリッカーの検出のために3以上の自然数であるn個の異なるフレームレートで前記撮像素子を駆動するように制御し、
フリッカーの検出に用いる前記n個のフレームレートの最小公倍数は、前記n個のフレームレートの何れも含まず、
前記フリッカー検出工程では、前記n個のフレームレートごとに取得したフリッカー検出用の信号に基づいてフリッカーの光量変化周波数を検出することを特徴とするフリッカー検出方法。
a drive control step of controlling the drive of the imaging element;
a flicker detection step of detecting flicker based on a signal output from the imaging element;
and
the drive control step controls the imaging device to be driven at n different frame rates, n being a natural number of 3 or more, for flicker detection;
the least common multiple of the n frame rates used for detecting flicker does not include any of the n frame rates;
The flicker detection method is characterized in that the flicker detection step detects a frequency of change in light intensity of a flicker based on a flicker detection signal acquired for each of the n frame rates.
請求項15に記載のフリッカー検出方法をコンピュータで実行させるためのコンピュータで読み取り可能なプログラム。 A computer-readable program for causing a computer to execute the flicker detection method according to claim 15 .
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