CN103916594B

CN103916594B - 拍摄装置和拍摄方法

Info

Publication number: CN103916594B
Application number: CN201410004876.3A
Authority: CN
Inventors: 味户刚幸
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-01-06
Also published as: US20140192239A1; US9282257B2; JP5620522B2; CN103916594A; JP2014132724A

Abstract

本发明提供拍摄装置和拍摄方法。该拍摄装置能够校正图像的分辨率劣化，其包含摄像元件、校正量计算部、校正部。摄像元件经由摄影镜头拍摄被摄体，而取得图像信号。校正量计算部分别计算针对所述图像信号的多个频率成分的校正量，该校正量与所述摄影镜头的拍摄时的光圈值对应。校正部根据计算出的所述校正量来校正所述多个频率成分的图像信号的频率特性。

Description

拍摄装置和拍摄方法

技术领域

本发明涉及拍摄装置和拍摄方法。

背景技术

在使用数字相机等拍摄装置的拍摄中，在用慢速快门拍摄明亮的场景的情况下、对多个距离不同的被摄体的全部进行对焦并拍摄的情况下等，有时增大F值（缩小光圈直径）来减少曝光、或者加深焦点深度来进行拍摄。然而，在增大F值（缩小光圈直径）而进行了拍摄的情况下，由于衍射的影响镜头MTF（Modulation Transfer Functicn：调制传递函数）劣化，图像变得模糊。

针对该情况，日本特开2004-146993号公报的记录装置使用了ND（NeutralDensity：中性密度）滤镜来减少曝光。由此，日本特开2004-146993号公报的记录装置抑制了衍射的现象从而防止了镜头MTF的大幅劣化。进而，日本特开2004-146993号公报的记录装置根据光圈的设定值来校正图像信号，从而校正了由于镜头MTF的变化而引起的分辨率劣化。

发明内容

在不仅希望降低曝光，还希望加深焦点深度的情况下，需要不使用ND滤镜而缩小光圈直径。如上所述，在不使用ND滤镜的情况下，由衍射引起的镜头MTF的劣化变大。在日本特开2004-146993号公报中提出的图像信号的校正方法虽然对于比较狭窄的范围的光圈变化是有效的，但是，对于镜头MTF大幅劣化的较大范围的光圈变化，校正是困难的。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种拍摄装置和拍摄方法，即便在拍摄时的光圈直径的变化较大的情况下，也能够适当地对图像的分辨率劣化进行校正。

本发明的第1方式的拍摄装置能够校正图像的分辨率劣化，该拍摄装置具有：摄像元件，其经由摄影镜头拍摄被摄体，而取得图像信号；校正量计算部，其分别计算针对所述图像信号的多个频率成分的校正量，该校正量与所述摄影镜头的拍摄时的光圈值对应；以及校正部，其根据计算出的所述校正量来校正所述多个频率成分的图像信号的频率特性。

本发明的第2方式的拍摄方法能够校正图像的分辨率劣化，该拍摄方法具有如下步骤：利用摄像元件经由摄影镜头来拍摄对被摄体，而取得图像信号；利用校正量计算部分别计算针对所述图像信号的多个频率成分的校正量，该校正量与所述摄影镜头的拍摄时的光圈值对应；以及利用校正部根据计算出的所述校正量来校正所述多个频率成分的图像信号的频率特性。

附图说明

图1是示出作为本发明一个实施方式的拍摄装置的一例的数字相机的结构的框图。

图2是示出边缘增强处理部的详细的结构的图。

图3是分别示出第1频带和第2频带的图。

图4是示出包含本发明一个实施方式的拍摄方法的数字相机的主要动作的流程图。

图5是示出镜头MTF特性信息的一例的图。

图6是示出第1频带校正增益G_f1(F)的特性的例子的曲线图。

图7是示出校正表的例子的图。

图8是针对显影处理而示出的流程图。

图9A是示出相对于F值的变化的图像的一般的分辨率劣化的图。

图9B是示出仅提取特定的频率成分并进行了与F值对应的边缘增强处理的情况下的图像的分辨率的变化的图。

图10A是示出通过本发明一个实施方式的方法而计算的增益校正量的例子的图。

图10B是示出通过本发明一个实施方式的方法进行了边缘增强处理的情况下的图像的分辨率的变化的图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是示出作为本发明一个实施方式的拍摄装置的一例的数字相机的结构的框图。图1所示的数字相机1是镜头更换式的数字相机。然而，不是必须为镜头更换式的数字相机，也可以是镜头一体式的数字相机。

图1所示的数字相机1具有更换式镜头100和相机主体200。更换式镜头100构成为可相对于相机主体200自由拆装。在相机主体200上安装了更换式镜头100的情况下，更换式镜头100与相机主体200连接成可自由通信。由此，更换式镜头100成为能够根据相机主体200的控制进行动作的状态。

更换式镜头100具有摄影镜头102、光圈104、驱动器106、微型计算机108和闪存110。

摄影镜头102是用于使来自未图示的被摄体的光束会聚到相机主体200内的摄像元件204上的光学系统。该摄影镜头102也可以具有对焦镜头和变焦镜头等多个镜头。

光圈104构成为可自由开闭，对经由摄影镜头102入射的光束的量进行调整。驱动器106具有电机等。该驱动器106根据微型计算机108的控制，将摄影镜头102内的对焦镜头和变焦镜头在其光轴方向上进行驱动，或者驱动光圈104开闭。

当更换式镜头100被安装在相机主体200上时，微型计算机108经由接口（I/F）112与相机主体200内的微型计算机230连接成可自由通信。该微型计算机108依照来自微型计算机230的控制使驱动器106进行驱动。此外，微型计算机108经由I/F112将闪存110中所存储的更换式镜头100的镜头信息等与微型计算机230进行通信。

闪存110存储有摄影镜头102的像差信息等镜头信息和用于执行更换式镜头100的动作所需要的程序等。这里，本实施方式的闪存110还存储有镜头频率（镜头MTF）特性信息作为镜头信息。镜头MTF特性信息例如是通过镜头MTF值（％）来提供的，该镜头MTF值（％）由对空间频率的响应（通过摄影镜头的前后的图像信号的对比度）来示出。在本实施方式中，对应于可针对摄影镜头102设定的光圈104的各个光圈值（F值），预先取得这样的镜头MTF特性信息。

相机主体200具有机械快门202、摄像元件204、模拟处理部206、模拟/数字（A/D）转换部208、总线210、SDRAM212、AE处理部214、AF处理部216、图像处理部218、监视器驱动器220、监视器222、图像压缩解压缩部224、存储器接口（I/F）226、记录介质228、微型计算机230、操作部232和闪存234。

机械快门202构成为可自由移动，以使得摄像元件204的光电转换面成为遮光状态或曝光状态。通过使该机械快门202移动来调整摄像元件204的曝光时间。

摄像元件204具有光电转换面，用于使经由摄影镜头102被会聚的来自被摄体的光束成像。光电转换面是将多个像素配置成二维状而构成的。此外，在光电转换面的光入射侧设有滤色片。这样的摄像元件204将与在光电转换面上成像的光束对应的像（被摄体像）转换成与其光量对应的电信号（以下称作图像信号）并输出。

这里，摄像元件204已知有CCD方式和CMOS方式等各种结构的摄像元件。此外，滤色片的颜色排列也已知有拜耳排列等各种排列。本实施方式中，摄像元件204的结构不限于特定的结构，可以使用各种结构的摄像元件。此外，摄像元件204也可以具有以电子方式控制曝光时间的电子快门功能。

模拟处理部206对由摄像元件204得到的图像信号实施CDS（相关双采样）处理和AGC（自动增益控制）处理等模拟处理。A/D转换部208将在模拟处理部206中被模拟处理后的图像信号转换为数字信号（以下，称作RAW图像数据）。这里，RAW图像数据是实施图像处理部218中的图像处理以前的“原始的”图像数据。

总线210是用于传输在相机主体200的内部产生的各种数据的传输路径。SDRAM212是用于暂时存储在相机主体200内部产生的各种数据的存储部。该SDRAM212还作为图像处理部218中的图像处理时的缓冲存储器而被使用。

AE处理部214使用图像数据（例如RAW图像数据）计算被摄体亮度。被摄体亮度不仅可以根据图像数据来计算，也可以通过例如专用的测光传感器进行测定。AF处理部216从图像数据（例如RAW图像数据）中取出高频成分的信号，对取出的高频成分的信号进行累计，取得AF用的对焦评价值。

图像处理部218对RAW图像数据进行各种图像处理，生成记录用图像数据或显示用图像数据。记录用图像数据或显示用图像数据的图像处理参数不同。

本实施方式中的图像处理部218至少具有同时化处理部2181、边缘增强处理部2182、降噪处理部2183。图像处理部218也可以具有对图像的颜色平衡进行校正的白平衡校正部、对图像的亮度特性进行转换的亮度特性转换部、对图像的颜色再现进行调整的颜色再现处理部这样的一般的处理模块。

同时化处理部2181将与拜耳排列对应地经由摄像元件204输出的RAW图像数据等这样的1个像素与1个颜色成分对应的图像数据，转换成1个像素与多个颜色成分对应的RGB图像数据。作为校正部的一例而发挥作用的边缘增强处理部2182实施从RGB图像数据中提取多个频率成分信号（边缘信号）并对提取出的各个边缘信号的频率特性进行校正的处理。在后面详细说明边缘增强处理部2182。降噪处理部2183使用核心化（コアリング）处理等来除去RGB图像数据中的噪声成分。

监视器驱动器220根据监视器222的显示尺寸，对图像处理部218中得到的显示用图像数据或者通过图像压缩解压缩部224对记录用图像数据进行解压缩而得到的显示用图像数据进行尺寸调整，将进行了尺寸调整后的显示用图像数据转换为影像信号并输出到监视器222。监视器222例如是液晶显示器（LCD）。该监视器222显示基于从监视器驱动器220输入的影像信号的图像。

在图像记录时，图像压缩解压缩部224对通过图像处理部218中的图像处理得到的记录用图像数据实施JPEG形式或TIFF形式等的静态图像压缩处理或者MPEG形式或H.264形式等的动态图像压缩处理。此外，在图像再现时，图像压缩解压缩测部224对实施了压缩处理的记录用图像数据实施解压缩处理。

存储器I/F226是用于微型计算机230等存取记录介质228的接口。记录介质228是例如可在相机主体200上自由拆装的存储卡。该记录介质228记录图像文件等。图像文件是在由图像压缩解压缩部224压缩后的记录用图像数据中附加了头部信息的文件。记录介质228也可以被固定在相机主体200上（也可以不能拆装）。

微型计算机230总括地控制机械快门202、摄像元件204、监视器驱动器220这样的相机主体200的各部的动作。此外，微型计算机230还使用由AE处理部214运算出的被摄体亮度来进行AE处理，或使用由AF处理部216运算出的AF评价值来进行AF处理。此外，在安装有更换式镜头100时，微型计算机230还控制更换式镜头100的动作。此外，本实施方式中的微型计算机230还具有作为校正量计算部的功能，还计算作为边缘增强处理部2182中的边缘信号的校正量的增益校正量。

操作部232是由用户操作的各种操作部件。本实施方式的操作部232例如具有释放按钮、动态图像按钮、再现按钮、菜单按钮、电源按钮。这里，这些按钮也可以构成为通过触摸面板来操作一部分或者全部的虚拟操作部。

释放按钮具有第1释放开关和第2释放开关这2级开关。在释放按钮被半按下，第1释放开关被接通的情况下，微型计算机230执行AF处理等拍摄准备处理。此外，在释放按钮被全按下，第2释放开关被接通的情况下，微型计算机230执行用于静态图像记录的拍摄处理。动态图像按钮对微型计算机230指示动态图像拍摄的执行。在动态图像按钮被按下的情况下，微型计算机230开始动态图像拍摄。此外，在动态图像记录处理的执行过程中动态图像按钮被按下的情况下，微型计算机230结束动态图像拍摄。菜单按钮是用于指示菜单画面的显示的操作部。在菜单画面上，用户能够变更相机主体200的各种设定。再现按钮是用于对微型计算机230指示静态图像文件或动态图像文件的再现的操作部。电源按钮是用于指示相机主体200的电源接通或断开的操作部。

闪存234存储有作为图像处理部218的动作所需的参数等这样的相机主体200的动作所需的各种参数。此外，闪存234还存储有由微型计算机230执行的各种程序。这里，本实施方式的闪存234还存储有摄像元件204的像素间距（像素间的距离。单位例如是毫米）的信息。微型计算机230使用像素间距信息和镜头MTF特性信息来计算边缘增强处理部2182中的边缘增强处理时的增益校正量。后面详细说明该增益校正量的计算。

图2是示出边缘增强处理部2182的详细结构的图。如图2所示，边缘增强处理部2182具有第1频带边缘提取部2182a、第1频带增益校正部2182b、第1频带边缘分离部2182c、第1频带合成部2182d、第2频带边缘提取部2182e、第2频带增益校正部2182f、第2频带边缘分离部2182g、第2频带合成部2182h。图2所示的边缘增强处理部2182将RGB图像数据分为高频成分和低频成分，对各个频率成分使用不同的校正增益进行校正。

第1频带边缘提取部2182a例如由带通滤波器构成，提取所输入的RGB图像数据中的与第1频带对应的边缘信号。第1频带增益校正部2182b对由第1频带边缘提取部2182a提取出的边缘信号进行增加由微型计算机230指示的第1频带校正增益的校正。后面详细说明第1频带校正增益。第1频带边缘分离部2182c从所输入的RGB图像数据中减去由第1频带边缘提取部2182a提取出的边缘信号，由此得到去除了该边缘信号的RGB图像数据。第1频带合成部2182d将第1频带增益校正部2182b的输出和第1频带边缘分离部2182c的输出进行合成（相加）。

第2频带边缘提取部2182e例如由带通滤波器构成，提取从第1频带合成部2182d输入的RGB图像数据中的与第2频带对应的边缘信号。第2频带增益校正部2182f对由第2频带边缘提取部2182e提取出的边缘信号进行增加由微型计算机230指示的第2频带校正增益的校正。后面详细说明第2频带校正增益。第2频带边缘分离部2182g从输入自第1频带合成部2182d的RGB图像数据中减去由第2频带边缘提取部2182e提取出的边缘信号，由此得到去除了该边缘信号的RGB图像数据。第2频带合成部2182h将第2频带增益校正部2182f的输出和第2频带边缘分离部2182g的输出进行合成（相加）。

图3是分别示出了第1频带和第2频带的图。图3的横轴是所输入的RGB图像数据的空间频率。这里，通过奈奎斯特频率将图3的横轴所示的空间频率进行了归一化。此外，图3的纵轴是从RGB图像数据提取的边缘信号的值。如图3所示，第1频带f1是频率比第2频带f2高的频带。这里，第1频带f1和第2频带f2的值例如是在相机设计时被预先设定的。

以下，对上述的数字相机的动作进行说明。图4是示出包含本实施方式的拍摄方法的数字相机的主要动作的流程图。图4的动作例如在图1所示的数字相机的电源被接通时进行。

在数字相机的电源接通后，微型计算机230从更换式镜头100的闪存110读入包含镜头MTF特性信息的镜头信息（步骤S101）。图5是镜头MTF特性信息的一例。如图5所示，镜头MTF特性信息是按照每个光圈值（F值）存储相对于空间频率（线对（LP）/mm）的变化的镜头MTF值（％）的表信息。

接着，微型计算机230从闪存234读入像素间距信息（步骤S102）。

读入镜头MTF特性信息和像素间距信息后，微型计算机230使用所读入的镜头MTF特性信息和像素间距信息来计算用于边缘增强处理的校正表（步骤S103）。

以下，说明校正表的计算方法的例子。首先，当设像素间距（mm）为p时，通过以下的（式1）来计算图3所示的第1频带f1的峰值频率q1（LP/mm）和第2频带f2的峰值频率q2（LP/mm）。

q1＝f1/（2×P）

q2＝f2/（2×P）（式1）

接着，根据图5中示出的镜头MTF特性信息取得与每个F值的q1和q2的空间频率相应的镜头MTF值（％）。如图5所示，镜头MTF特性信息成为空间频率与F值的函数。因此，以下将与q1对应地取得的镜头MTF值表记为M(q1,F），将与q2对应地取得的镜头MTF值表记为M(q2,F)。括弧的中的F是F值。

另外，在图5中存储的空间频率的值与q1或q2的空间频率的值不一致的情况下，根据与q1或q2附近的可参照的空间频率对应的镜头MTF值，来计算与q1或q2对应的镜头MTF值。该计算方法例如可以是附近的可参照的空间频率之间的线性插值。

在取得M(q1,F)和M(q2,F)后，计算边缘增强处理中的校正增益。这里，主要说明对第1频带增益校正部2182b设定的第1频带校正增益G_f1(F)的计算方法。

首先，在M(q1,F)比镜头MTF值的阈值M_TH高的情况下，根据镜头MTF值M(q1,F)和基准F值F0时的镜头MTF值M(q1,F0)的比值来计算第1频带校正增益G_f1(F)。具体而言，如以下的（式2）进行计算。

G_f1(F)＝M(q1,F0)/M(q1,F) （式2）

这里，阈值M_TH（0＜M_TH＜M(q1,F0)）是例如在数字相机设计时通过实验等被设定并存储在闪存234中的值，是被认为没有图像的分辨率的值。此外，基准F值F0是不需要基于边缘增强处理的分辨率的校正的F值。由图5可知，一般而言，当减小F值（增大光圈直径）时，镜头MTF值增大。这表示分辨率的劣化变小，该情况下，不需要基于边缘增强处理的分辨率的校正。因此，作为基准F值F0，例如使用作为开放F值的F0＝2.8。

此外，在M(q1,F)比镜头MTF值的阈值M_TH低的情况下，根据以下的（式3）来计算第1频带校正增益G_f1(F)。

G_f1(F)＝[{M(q1,F0)/M_TH-Gmin}/M_TH]×M(q1,F)＋Gmin （式3）

这里，Gmin是完全没有分辨率的劣化时的校正增益，是例如在数字相机设计时通过实验等被设定并存储在闪存234中的值。该Gmin是小于等于基准F值F0时的校正增益的值，是使此时的镜头MTF值与基准F值F0时的镜头MTF值M(q1,F0)一致的校正增益。另外，也可以将Gmin设为基准F值F0时（不需要校正的状态）的校正增益即1.0。

在图6中用曲线图示出由以上的（式2）和（式3）所示的第1频带校正增益G_f1(F）的特性。如图6所示，在根据（式2）和（式3）计算出校正增益的情况下，在超过阈值M_TH的范围内第1频带校正增益G_f1(F）呈曲线地变化，在小于等于阈值M_TH的范围内第1频带校正增益G_f1(F）呈直线地变化。然而，这样的校正增益的计算方法仅是一例。第1频带校正增益G_f1(F)也可以具有如下特性：在超过阈值M_TH的范围内伴随M(q1,F)的增加而减小，在小于等于阈值M_TH的范围内伴随M(q1,F)的增加而增加。

接着，对第2频带校正增益G_f2(F)的计算方法进行说明。对第2频带校正增益G_f2(F)仅进行（式2）的运算。这是因为第2频带是频率比第1频带低的频带。

通过以上的运算得到图7所示的校正表。如图7所示，校正表是将F值与第1频带校正增益G_f1(F)和第2频带校正增益G_f2(F)关联起来的表信息。在计算出校正表后，微型计算机230将计算出的校正表存储在例如SDRAM212中。

此处再次返回图4的说明。在计算出校正表后，微型计算机230判定是否操作部232的释放按钮被用户半按下，释放按钮的状态从断开（OFF）状态转移到第1释放开关的接通（ON）状态（步骤S104）。

在步骤S104中判定为释放按钮的状态转移到第1释放开关的接通状态的情况下，微型计算机230进行AF处理（步骤S105）。在AF处理中，微型计算机230通过AF处理部216取得对焦评价值。然后，微型计算机230通过由AF处理部216取得的对焦评价值来评价对比度，并且指示微型计算机108每次以微小量来逐次驱动摄影镜头102的对焦镜头。

然后，微型计算机230向微型计算机108指示在对比度成为最大的时刻停止对焦镜头的驱动。这样的AF处理是所谓对比度方式的AF处理。作为AF处理，也可以使用相位差AF处理。

接着，微型计算机230判定数字相机的电源是否被断开（步骤S106）。在步骤S106中判定为数字相机的电源未被断开的情况下，微型计算机230执行步骤S104以后的处理。另一方面，在步骤S106中判定为数字相机的电源被断开的情况下，微型计算机230结束图4的处理。

在步骤S104中判定为释放按钮的状态未转移到第1释放开关的打开状态的情况下，微型计算机230判定是否操作部232的释放按钮被用户全部按下，释放按钮的状态成为第2释放开关的接通状态（步骤S107）。

在步骤S107中判定为释放按钮的状态是第2释放开关的接通状态的情况下，微型计算机230进行AE处理（步骤S108）。在AE处理中，微型计算机230通过AE处理部214计算被摄体亮度。然后，微型计算机230根据由AE处理部214计算出的被摄体亮度来确定执行拍摄处理时的ISO感光度、F值、快门速度。

接着，微型计算机230执行拍摄处理（步骤S109）。因此，微型计算机230根据通过AE处理确定的ISO感光度来设定模拟处理部206中的增益控制量（放大率），并且将通过AE处理确定的F值发送到微型计算机108。然后，微型计算机230与基于微型计算机108的控制的光圈104的驱动同步地，使机械快门202按照通过AE处理确定的快门速度而动作，来控制摄像元件204的曝光量。通过这样的拍摄处理将RAW图像数据存储在SDRAM212中。

在执行拍摄处理后，微型计算机230通过图像处理部218对作为拍摄的结果而存储在SDRAM212中的RAW图像数据进行显影处理（步骤S110）。后面详细说明显影处理。

在显影处理后，微型计算机230通过图像压缩解压缩部224对作为显影处理的结果而存储在SDRAM212中的RGB图像数据进行压缩处理（JPEG压缩处理）（步骤S111）。然后，微型计算机230从SDRAM212读出由图像压缩解压缩部224压缩后的静态图像数据（RGB图像数据），对读出的静态图像数据附加规定的头部信息，生成静态图像文件，将生成的静态图像文件记录在记录介质228中（步骤S112）。然后，微型计算机230使处理转移到步骤S106。

在步骤S107中判定为释放按钮的状态并非第2释放开关的接通状态的情况下，微型计算机230进行实时取景显示（步骤S113）。然后，微型计算机230使处理转移到步骤S106。在实时取景显示的处理中，微型计算机230执行使用实时取景显示用的电子快门的拍摄处理。在执行了使用电子快门的拍摄处理后，微型计算机230使图像处理部218对通过拍摄处理而存储在SDRAM212中的RAW图像数据执行图像处理。然后，微型计算机230指示监视器驱动器220对作为图像处理的结果而存储在SDRAM212中的显示用图像数据进行显示。监视器驱动器220接收到该指示，从SDRAM212读出显示用图像数据，将读出的显示用图像数据转换为影像信号并输出到监视器222。监视器222根据该影像信号对图像进行再现。通过这样的实时取景显示，用户能够使用监视器222进行构图的确认等。

图8是针对显影处理而示出的流程图。在图8中，同时化处理部2181进行同时化处理（步骤S201）。在同时化处理中，同时化处理部2181使用插值处理对RAW图像数据进行同时化。由此，将1个像素具有RGB中的1个颜色成分的RAW图像数据转换为1个像素具有RGB3个颜色成分的RGB图像数据。这里，如果RAW图像数据不是拜耳排列等这样的1个像素具有1个颜色成分的图像数据，则不需要同时化处理。

在同时化处理后，微型计算机230取得通过拍摄紧前面的AE处理所确定的F值（步骤S202）。然后，微型计算机230根据取得的F值来计算校正增益（步骤S203）。在该处理中，微型计算机230从如图7所示那样得到的校正表中取得与所取得的F值对应的第1频带校正增益G_f1(F)和第2频带校正增益G_f2(F)。然后，微型计算机230将第1频带校正增益G_f1(F)输入到边缘增强处理部2182的第1频带增益校正部2182b，将第2频带校正增益G_f2(F)输入到第2频带增益校正部2182f。

边缘增强处理部2182被输入校正增益后，进行边缘增强处理（步骤S204）。

作为边缘增强处理，第1频带边缘提取部2182a取得所输入的RGB图像数据中的第1频带的边缘信号。第1频带增益校正部2182b将由第1频带边缘提取部2182a提取出的第1频带的边缘信号增加由微型计算机230指示的第1频带校正增益G_f1(F)，并输入到第1频带合成部2182d。此外，第1频带边缘分离部2182c将从所输入的RGB图像数据中去除了由第1频带边缘提取部2182a提取出的边缘信号后得到的RGB图像数据，输入到第1频带合成部2182d。第1频带合成部2182d将由第1频带增益校正部2182b得到的第1频带的校正边缘信号与原来的RGB图像数据相加（合成）。这样，校正了RGB图像数据中的第1频带的成分的频率特性。

此外，第2频带边缘提取部2182e提取从第1频带合成部2182d输入的RGB图像数据中的第2频带的边缘信号。第2频带增益校正部2182f将由第2频带边缘提取部2182e提取出的第2频带的边缘信号增加由微型计算机230指示的第2频带校正增益G_f2(F)，并输入到第2频带合成部2182h。此外，第2频带边缘分离部2182g将从所输入的RGB图像数据中去除了由第2频带边缘提取部2182e提取出的边缘信号后得到的RGB图像数据，输入到第2频带合成部2182h。第2频带合成部2182h将由第2频带增益校正部2182f得到的第2频带的校正边缘信号与原来的RGB图像数据相加（合成）。这样，校正了RGB图像数据中的第2频带的成分的频率特性。

这里，图2中所示的边缘增强处理部2182依次进行对作为高频的频带的第1频带的RGB图像数据的处理、和对作为低频的频带的第2频带的RGB图像数据的处理。也可以将边缘增强处理部2182构成为，能够并列地进行对第1频带的RGB图像数据的处理和对作为低频的频带的第2频带的RGB图像数据的处理。

在边缘增强处理后，降噪处理部2183进行降噪处理（步骤S205）。在降噪处理中，降噪处理部2183例如对进行了边缘增强处理后的RGB图像数据进行频率分解，根据频率实施核心化处理等，降低图像中的噪声成分。在降噪处理后，降噪处理部2183将进行了降噪处理后的RGB图像数据作为记录用图像数据存储在SDRAM212中。由此，图8的处理结束。

如以上说明的那样，在本实施方式中，进行将图像数据分为高频成分和低频成分，并以不同的校正增益来校正各个成分的边缘增强处理，以改善镜头MTF值的降低而引起的图像的分辨率劣化。由此，即使在拍摄时的光圈直径的变化较大的情况下，也能够适当地对图像的分辨率劣化进行校正。

以下，对本实施方式的效果进一步说明。图9A是示出相对于F值的变化的图像的一般的分辨率劣化（镜头MTF值的变化）的图。

如图9A所示，高频成分的镜头MTF值在F值较小（光圈直径较大）的范围A中随着F值增加（光圈直径缩小）而逐渐减小。与此相对，低频成分的镜头MTF值在F值变化的情况下也基本不变化。

另一方面，如图9A所示，在某种程度上F值较大（光圈直径较小）的范围B中，高频成分的镜头MTF值基本成为零。这表示由于衍射极限而失去了高频成分。与此相对，低频成分的镜头MTF值随着F值增加（光圈直径缩小）而逐渐减小。

这里，考虑仅提取某个特定的频率成分，进行与F值对应的边缘增强处理。

例如，在进行仅校正高频成分的边缘增强处理的情况下，针对F值较小（光圈直径较大）的范围的分辨率劣化，能够如图9B所示那样正确地进行校正。然而，在F值较大（光圈直径较小）的范围内，由于高频成分基本消失，因此如图9B所示，通过边缘增强处理仅增加了噪声。

相反，在进行仅校正低频成分的边缘增强处理的情况下，不会出现在F值较大（光圈直径较小）的范围内仅增加噪声的情况。另一面，有可能会对F值较小（光圈直径较大）的范围的高频成分的分辨率的劣化校正得不彻底。

与此相对，在本实施方式中，通过判定镜头MTF值是否比阈值M_TH高来判定当前的F值处于范围A还是处于范围B。而且，如图10A所示，对于高频成分，在镜头MTF值小于等于阈值M_TH这样的F值较小的范围A内，随着F值变大而增大增益校正量，在镜头MTF值超过阈值M_TH这样的F值在某个程度上较大的范围B内，随着F值变大而减小增益校正量。由此，如图10B所示，能够校正F值较小的范围中的高频成分的分辨率劣化，并且抑制F值较大的范围中的噪声的产生。

另一方面，对于低频成分，在F值在某个程度上较大的范围B内，随着F值变大而增大增益校正量。由此，如图10B所示，还能够校正在F值较大的范围中的伴随F值增加的低频成分的分辨率劣化。

这样，在本实施方式中，即使在拍摄时的光圈直径的变化较大的情况下，也能够适当地对图像的分辨率劣化进行校正。

这里，在本实施方式中，将从图像数据提取的频率成分分为高频成分和低频成分这2个成分，但是，也可以提取3个成分以上的频率成分，并对各个频率成分进行不同的边缘增强处理。

此外，在上述的实施方式中，说明了对安装更换式镜头的数字相机中的分辨率劣化进行校正的例子。这里，在镜头一体式的数字相机的情况下，镜头MTF特性信息可在设计时得到。因此，能够在设计时预先计算校正表。如果将该校正表预先存储在例如闪存234中，则不需要在拍摄时重新计算校正表。即，能够省略图4的步骤S103的处理。

此外，在上述的实施方式中，说明了对RGB图像数据实施边缘增强处理的例子。与此相对，也可以是，进行将RGB图像数据分离为亮度数据和色差数据的处理，然后对亮度数据实施边缘增强处理。

本领域技术人员很容易能够想起其他优点和变形例。因此，本发明的更广的方面不限于这里给出和描述的具体细节和代表性实施例。因此，可以在不脱离如用所附权利要求及它们的等同例定义的一般发明概念的精神或范围的情况下进行各种变形。

Claims

1.一种拍摄装置，其能够校正图像的分辨率劣化，该拍摄装置具有：

摄像元件，其经由摄影镜头拍摄被摄体，而取得图像信号；

校正量计算部，其根据与能够在所述摄影镜头中设定的各个光圈值对应而设定的镜头频率特性信息和所述摄像元件的像素间距信息，以如下方式计算针对所述图像信号的多个频率成分的校正量：针对所述图像信号的高频成分，在所述光圈值大于由镜头频率特性信息确定的规定的值的范围内，随着所述光圈值增大而减小所述校正量，另一方面，针对所述图像信号的低频成分，在所述光圈值大于所述规定的值的范围内，随着所述光圈值增大而增大所述校正量；以及

校正部，其根据计算出的所述校正量来校正所述多个频率成分的图像信号的频率特性。

2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

所述摄影镜头构成为能够在该拍摄装置的主体上自由拆装，是具有存储所述镜头频率特性信息的存储器的更换式镜头，

所述拍摄装置还具有存储所述摄像元件的像素间距信息的存储器。

3.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

所述摄影镜头构成为与该拍摄装置的主体为一体式，

所述校正量计算部还具有存储预先计算出的所述校正量的存储器。

4.根据权利要求1所述的拍摄装置，其中，

所述校正部从所述图像信号中提取与所述多个频率成分中的每个频率成分对应的边缘信号，根据计算出的对应的所述校正量，对该提取出的与各个频率成分对应的边缘信号进行信号校正，得到校正边缘信号，使用各个校正边缘信号来校正所述多个频率成分的图像信号的各个频率特性。

5.一种拍摄方法，能够校正图像的分辨率劣化，该拍摄方法具有以下步骤：

利用摄像元件经由摄影镜头来拍摄被摄体，而取得图像信号；

根据与能够在摄影镜头中设定的各个光圈值对应而设定的镜头频率特性信息和所述摄像元件的像素间距信息，以如下方式分别计算针对所述图像信号的多个频率成分的校正量：针对所述图像信号的高频成分，在摄影时的光圈值大于由镜头频率特性信息确定的规定的值的范围内，随着所述光圈值增大而减小所述校正量，另一方面，针对所述图像信号的低频成分，在所述摄影时的光圈值大于所述规定的值的范围内，随着所述光圈值增大而增大所述校正量；以及

利用校正部根据计算出的所述校正量来校正所述多个频率成分的图像信号的频率特性。