CN106060344A - 摄像设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摄像设备及其控制方法。该摄像设备包括:测光透镜,用于对透过了镜头单元且由镜头单元进行了一次成像的被摄体光进行二次成像;测光传感器,用于输出二次成像后的被摄体光的信号;以及PN液晶面板,其位于一次成像面的附近。该摄像设备基于在PN液晶面板用作被摄体的情况下测光传感器的输出信号,来生成通过对测光传感器的输出信号进行重整处理所获得的图像。因而,摄像设备可以抑制包括制造误差、随时间经过的误差、温度变化和湿度变化的各种因素可能引起的图像的劣化。

Description

摄像设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及诸如单镜头反光照相机等的摄像设备、以及用于控制这些摄像设备的方法。
背景技术
诸如单镜头反光照相机等的一些摄像设备配备有:焦点检测系统,用于经由相位差检测方法来检测拍摄镜头的焦点状态;以及被摄体检测系统,用于基于在焦点检测板中发生扩散后的光来检测视野内所存在的诸如人物等的被摄体。这种焦点检测系统和被摄体检测系统包括:二次成像光学系统,用于对透过了拍摄镜头且进行了一次成像后的被摄体光进行二次成像;以及图像传感器,用于输出二次成像光学系统进行二次成像得到的被摄体图像的信号。焦点检测系统或被摄体检测系统通过使用基于图像传感器的输出信号所生成的图像来检测焦点状态或者检测被摄体。
然而,由于摄像设备的大小或成本的制约,因此二次成像光学系统由少量透镜构成,并且经常存在诸如轴上色像差等的像差。另外,由于包括摄像设备的制造误差、随时间经过的变化、温度变化和湿度变化的各种因素,因而二次成像光学系统的成像性能可能会劣化。因此,焦点检测系统或被摄体检测系统中所使用的图像的分辨率可能下降,这导致这些系统的检测精度下降的问题。
针对该问题,例如,日本特开2012-34130公开了旨在抑制光学系统的温度变化可能引起的图像质量的劣化的以下结构。具体地,将温度变化可能引起的光学系统的摄像性能的变化转换成与R、G和B的各个原色信号相对应的权重Wr、Wg和Wb,并且预先将这些权重Wr、Wg和Wb存储在图像处理单元中。响应于温度测量元件的输出来适当设置这些权重Wr、Wg和Wb,并由此对像差进行校正。
然而,日本特开2012-34130所公开的传统技术仅将与温度变化相关联的光学系统的成像性能的变化作为对象。
引起光学系统的成像性能发生变化的原因除温度变化外,还包括由包含制造误差、湿度变化或随时间经过的变化等的因素可能引起的测光透镜或用于保持测光透镜的构件的尺寸的变化。因此,日本特开2012-34130所公开的传统技术面临无法抑制除温度变化以外的因素所引起的图像的劣化的问题。
发明内容
本发明的方面提供一种摄像设备,包括:二次成像光学系统,用于对一次成像后的被摄体光进行二次成像;图像传感器,其具有两个类型以上的光谱灵敏度特性,并且用于输出所述二次成像光学系统进行二次成像后的被摄体图像的信号;以及信号处理器,用于基于在一次成像面附近的构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
本发明的方面还提供一种摄像设备,包括:图像传感器,用于经由以下构件中的至少一个构件来接收被摄体光:用于对一次成像后的被摄体光进行扩散的焦点检测板、用于对由所述焦点检测板进行了扩散并且透过所述焦点检测板的光的周边部进行遮挡的框、以及用于显示与拍摄有关的信息的显示装置;以及信号处理器,用于基于在所述至少一个构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与所述图像传感器的各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
本发明的方面还提供一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备包括:二次成像光学系统,用于对一次成像后的被摄体光进行二次成像;以及图像传感器,其具有两个类型以上的光谱灵敏度特性,并且用于输出所述二次成像光学系统进行二次成像后的被摄体图像的信号,所述控制方法包括以下步骤:基于在一次成像面附近的构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
本发明的方面还提供一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备包括图像传感器,所述图像传感器用于经由用于对一次成像后的被摄体光进行扩散的焦点检测板、用于对由所述焦点检测板进行了扩散并且透过所述焦点检测板的光的周边部进行遮挡的框、以及用于显示与拍摄有关的信息的显示装置中的至少一个构件来接收被摄体光,所述控制方法包括以下步骤:基于在所述至少一个构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与所述图像传感器的各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1示出根据典型实施例的单镜头反光照相机的示意内部结构。
图2示出取景器内显示。
图3A是用于说明状态a中的测光透镜的成像位置和测光传感器的位置之间的关系的图,并且图3B是用于说明状态b中的测光透镜的成像位置和测光传感器的位置之间的关系的图。
图4是示出散焦量和成像性能之间的关系的特性图。
图5是用于说明成像性能和加权系数之间的关系的表。
图6是示出根据典型实施例的单镜头反光照相机的操作的流程图。
图7是示出图6所示的流程图中的加权系数获取操作的详情的流程图。
图8A示出用户经由目镜可以从视觉上识别的显示范围,图8B是成像性能计算用图像的成像性能评价区域的放大图,并且图8C是用于说明加权系数获取操作中的用于计算成像性能的方法的图。
具体实施方式
以下将参考附图来说明本发明的典型实施例。
图1示出根据本典型实施例的单镜头反光照相机(以下称为照相机)的示意结构。
如图1所示,镜头单元(拍摄镜头)100经由插入在该镜头单元100与照相机主体200之间的卡口单元的镜头安装机构而可拆卸地安装至照相机主体200。该卡口单元设置有电气触点单元104。照相机主体200经由电气触点单元104与镜头单元100进行通信并且控制镜头单元100内的调焦透镜101。尽管图1仅示出调焦透镜101作为镜头单元100中的透镜,但还可以附加设置变焦透镜或固定透镜等。
来自被摄体的光束经由镜头单元100被引导至照相机主体200内的主镜201。主镜201以相对于光轴倾斜的方式配置在拍摄光路中,并且可以在第一位置(图1所示的位置)和第二位置之间移动,其中在该第一位置处,主镜201将来自被摄体的光束引导至位于主镜201的上方的取景器光学系统,以及在该第二位置处,主镜201退避至拍摄光路的外部。
主镜201的中央部由半镀银镜构成,并且在主镜201处于第一位置的情况下,来自被摄体的光束的一部分透过该半镀银镜部。透过了半镀银镜部的光束被主镜201的背面侧所设置的辅镜202反射,并且反射光束被引导至焦点检测装置203。另一方面,被主镜201反射的光束在与图像传感器205呈光学共轭的位置处配置的焦点检测板206上进行一次成像。在焦点检测板206处发生扩散并且透过焦点检测板206的光(被摄体图像)通过取景器视野框207,透过PN液晶面板208,并且被五棱镜210变换成正立像。该正立像由目镜211进行放大并且供用户观察。
取景器视野框207配置在焦点检测板206的附近,并且遮挡在焦点检测板206处发生扩散并透过焦点检测板206的光的周边部,从而使得用户能够从视觉上识别要利用图像传感器205进行摄像的区域。
PN液晶面板208配置在焦点检测板206的附近。PN液晶面板208显示焦点检测操作的状态,显示焦点检测区域,并且将这些信息提供至正查看光学取景器的用户。
PN液晶面板用照明装置209对PN液晶面板208进行照明,并且点亮PN液晶面板208的显示。PN液晶面板用照明装置209的光源颜色通常为红色,但在本典型实施例中,由于后面所述的原因,PN液晶面板用照明装置209还可以采用白色光进行照明。
在焦点检测板206处发生扩散且透过焦点检测板206的光的一部分在测光用棱镜212处发生弯曲,透过测光透镜213,并在测光传感器214上进行二次成像,并且该二次图像被测光传感器214接收到。
取景器内显示单元215显示包括光圈值和快门速度的照相机的各种拍摄信息。来自取景器内显示单元215的光束在取景器内显示单元用棱镜216处发生弯曲,透过五棱镜210和目镜211,并且供用户观察。
在主镜201上升移动至第二位置的情况下,辅镜202相对于主镜201折叠,并且也退避至拍摄光路的外部。因而,来自镜头单元100的光束通过作为机械快门的焦平面快门204,并且到达图像传感器205。焦平面快门204限制要入射到图像传感器205上的光量。图像传感器205由输出电气信号的诸如电荷耦合器件(CCD)传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器等的光电转换元件构成,并且图像传感器205对镜头单元100所形成的被摄体图像进行光电转换并生成图像。
照相机主体200包括控制照相机整体的中央处理单元(CPU)217。CPU217经由电气触点单元104与镜头单元100内的镜头控制电路103进行通信。镜头控制电路103根据来自CPU 217的信号来控制透镜驱动机构102,并且在光轴方向上驱动调焦透镜101以使调焦透镜101聚焦。透镜驱动机构102包括用作驱动源的步进马达。
另外,CPU 217连接至用作存储单元的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)218。EEPROM 218存储为了对照相机进行控制所要调整的参数、作为用于识别给定照相机的唯一信息的照相机ID(标识)信息以及在制造照相机的过程中所获取到的与拍摄有关的参数的调整值等。
另外,CPU 217连接至用于将用户的意图传递至照相机的操作检测单元(未示出)。该操作检测单元检测释放按钮和选择按钮等的操作。
外部显示单元219是用于显示图像传感器205所拍摄到的图像数据和用户要配置的项等的显示装置,并且通常由彩色液晶显示元件构成。CPU 217连接至显示控制单元(未示出),并且该显示控制单元控制外部显示单元219、取景器内显示单元215和PN液晶面板208上的显示以及PN液晶面板用照明装置209的光源。
图2示出取景器内显示,并且示出用户经由目镜211可以从视觉上识别的显示。
PN液晶面板208显示焦点检测区域230。在焦点检测操作中,通常在多个区域中执行检测操作,并且如图2所示,在本典型实施例中,配置有19个焦点检测区域230。焦点检测区域230a是焦点检测区域230中的中央焦点检测区域。
测光区域231与测光传感器214的感光度区域相对应,并且是用户不可见的。
PN液晶面板208在各个焦点检测区域230以及其它区域中包括电极图案。在对施加至各电极图案的电压进行控制时,各电极图案的透明和不透明可以独立地彼此切换。在具有没有施加电压的电极图案的区域中,PN液晶面板208中的液晶的折射率不均一,由此光在PN液晶面板208处发生散射。因而,这种区域明显不透明。另一方面,在具有施加了电压的电极图案的区域中,PN液晶面板208中的液晶的折射率均一,由此这种区域透明。PN液晶面板208的不透明区域遮挡在焦点检测板206处发生扩散且透过焦点检测板206的被摄体光。换句话说,通过控制施加至各电极图案的电压,PN液晶面板208可用作遮光构件。另一方面,被摄体光原样透过PN液晶面板208的透明区域。因而,在PN液晶面板208的透明区域和不透明区域之间产生对比,并且正查看光学取景器的用户可以从视觉上识别PN液晶面板208上的显示。
另外,在PN液晶面板用照明装置209对PN液晶面板208进行照明的情况下,PN液晶面板用照明装置209的照明光在PN液晶面板208的不透明区域中发生扩散。另一方面,PN液晶面板用照明装置209的照明光在PN液晶面板208的透明区域中没有发生扩散。因而,正查看光学取景器的用户可以从视觉上识别PN液晶面板208上的显示。
在PN液晶面板208的不透明区域处被遮挡的或者透过了PN液晶面板208的透明区域的被摄体光的一部分、以及在PN液晶面板208的不透明区域处发生扩散的PN液晶面板用照明装置209的照明光的一部分透过测光透镜213并且被引导至测光传感器214。
现在将说明根据本典型实施例的用于调整照相机的焦点的操作。
焦点调整操作包括焦点检测装置203所执行的相位差检测方法的焦点检测操作、以及用于针对被摄体而自动将调焦透镜101驱动至聚焦位置的透镜驱动操作。
用于选择焦点检测区域的方法包括任意选择模式和自动选择模式,并且用户选择这两个模式其中之一。
在任意选择模式中,用户按照期望选择与用户期望使拍摄范围内的焦点到达的位置相对应的一个焦点检测区域。在图2中,例如,在选择了19个焦点检测区域230中的一个焦点检测区域230的状态下,仅显示所选择的焦点检测区域230,并且不显示其余的18个焦点检测区域230。因而,用户可以从视觉上仅识别所选择的焦点检测区域230。
在自动选择模式中,基于对各焦点检测区域的焦点状态进行检测的结果,来根据预定算法自动选择焦点检测区域。在自动选择模式中,基于后面将说明的被摄体检测操作的结果来执行被摄体优先自动选择或正常自动选择。在被摄体检测操作的结果表示在视野内存在诸如人物的面部等的预定被摄体的情况下,执行用于选择与所检测到的被摄体的位置相对应的焦点检测区域的被摄体优先自动选择。在其它情况下,执行正常自动选择,其中,基于在各焦点检测区域中所计算出的散焦量来选择与各区域中离照相机最近的被摄体的位置或者亮度差(对比度)最高的被摄体的位置相对应的焦点检测区域。
现在将说明根据本典型实施例的用于控制照相机的曝光的操作。
在曝光控制操作中,基于通过后面将说明的测光操作所计算出的曝光控制值来设置镜头单元100内的开口光圈(未示出)的控制值或者焦平面快门204的快门速度控制值。利用这些控制值,对于被摄体而言适当的光量到达图像传感器205,并且可以拍摄到期望亮度的照片。
通过使用测光透镜213和测光传感器214来执行测光操作。
测光传感器214具有两个类型以上的光谱灵敏度特性。测光传感器214例如是像素按约为6μm的像素间距呈640个像素(横方向)×480个像素(纵方向)的矩阵排列的高像素密度CCD,并且在这些像素上按拜尔阵列或条纹阵列配置有R、G和B这三个颜色的颜色滤波器。对所获取到的测光传感器214的输出进行YUV转换处理,由此可以获取到视野的亮度信号和色差信号。使用所获取到的信号来计算后面将说明的曝光控制值。另外,通过适当将所获取到的测光传感器214的输出与权重发生了改变的R、G和B的原色信号进行合成,可以获取到被摄体检测所用的信号,并且使用这种信号来检测被摄体。
测光透镜213例如是成像倍率为0.15的透镜,并且使在焦点检测板206处发生扩散且透过焦点检测板206的光在测光传感器214上进行二次成像。
测光区域231是测光传感器214可以观察的被摄体图像的区域,并且是在测光操作中获取到被摄体图像的亮度值的区域。如图2所示,测光区域231是取景器视野框207的开口内的区域。在测光操作中,使用通过将测光区域231大致分割成按20(横方向)×20(纵方向)的矩阵排列的分区(各分区具有32×24个像素)所生成的低像素密度的图像(400个像素)。一旦根据400个像素的RGB传感器输出值而计算出亮度值,就可以基于各分区之和或平均值来检测视野亮度。针对从测光传感器214所获得的20(横方向)×20(纵方向)个分区中的视野亮度值,为了适当地对主被摄体进行曝光,通过以所选择的焦点检测区域230为中心的预定加权操作来计算曝光控制值。
现在将参考图3A、3B和4来说明测光透镜213的成像性能。
图3A和3B是用于说明测光透镜213的成像位置和测光传感器214的位置之间的关系的图。
由于照相机的大小或成本的制约,测光透镜213通常由一个或两个透镜构成,并且在这种情况下发生诸如轴上色像差等的像差。
图3A和3B示出与测光传感器214中的R、G和B各个颜色的主波长相对应的波长的光线在光轴上的成像位置Fr、Fg和Fb。这些波长处于B<G<R的关系,并且测光透镜213针对波长较短的光线展现出较高的折射率。因此,B的成像位置Fb与G的成像位置Fg相比离测光透镜213更近,并且R的成像位置Fr与G的成像位置Fg相比离测光透镜213更远。这种现象通常被称为轴上色像差。
将散焦量DEF定义为G的成像位置Fg相对于测光传感器214的表面发生偏移的量。散焦量DEF在成像位置Fg相对于测光传感器214的表面而向着测光透镜213发生偏移的情况下为正,并且在成像位置Fg相对于测光传感器214的表面而远离测光透镜213发生偏移的情况下为负。
图3A和3B分别示出状态a和状态b中的光轴上的成像性能。在状态a中,测光透镜213的成像位置和测光传感器214的位置处于设计关系,并且DEF为0。在制造过程中,测光传感器214和测光透镜213相对于彼此由保持构件等(未示出)进行定位,以使得DEF为0并且固定。另一方面,在状态b中,由于包括制造误差、随时间经过的变化和湿度变化的各种原因,因此DEF变为dr。值dr是在成像位置Fr与测光传感器214的表面的位置一致的情况下的DEF的值,并且dr大于0。
图4是示出散焦量DEF和成像性能IP之间的关系的特性图。在图4中,横轴表示散焦量DEF,并且纵轴表示成像性能IP。
成像性能IP表示测光透镜213和测光传感器214所再现的各颜色的分辨率,并且为了方便,利用G的分辨率的最大值来进行分割。R、G和B的成像性能分别由IPr、IPg和IPb来表示。在状态a中,DEF是0,因而IPg取最大值(100%)。另一方面,在状态b中,DEF是dr,因而IPr取最大值。
现在将说明根据本典型实施例的照相机的被摄体检测操作。
通过使用测光传感器214的输出来执行被摄体检测操作。因此,测光区域231用作被摄体检测范围。在被摄体检测操作中,为了检测较小的被摄体图像,使用根据测光传感器214的输出所生成的640个像素(横方向)×480个像素(纵方向)的高像素密度的被摄体检测用图像。
另外,在本典型实施例中,将说明针对用作被摄体检测操作中的检测对象的人物的面部的检测作为示例。存在各种用于检测人物的面部的方法,并且使用如下的方法:在从测光传感器214获得的被摄体检测所用的信息中提取诸如眼睛、鼻子和嘴等的面部的特征部,并且对面部进行判断。
被摄体检测用图像是根据通过将测光传感器214的R、G和B各个颜色的输出值乘以加权系数所计算出的被摄体检测所用的信号而生成的。通过向分辨率更高的颜色分配更大的权重,被摄体检测用图像的分辨率提高,而这使得被摄体的检测精度提高。因此,根据以下的加权系数计算公式,基于R、G和B各个颜色的成像性能IPr、IPg和IPb的数值来确定R、G和B各个颜色的加权系数Wr、Wg和Wb。
Wr=IPr/(IPr+IPg+IPb)
Wg=IPg/(IPr+IPg+IPb)
Wb=IPb/(IPr+IPg+IPb)
图5是用于说明成像性能和加权系数之间的关系的表。
作为加权系数的初始值,将根据状态a中的IPr、IPg和IPb的数值所计算出的加权系数Wr、Wg和Wb作为各个加权系数的初始值存储在EEPROM 218中。因而,在拍摄时照相机处于状态a的情况下,生成高分辨率的被摄体检测用图像。
然而,在由于包括制造误差、随时间经过的变化、温度变化和湿度变化的各种因素因而在拍摄时照相机处于状态b的情况下,如果使用状态a中的加权系数Wr、Wg和Wb,则生成对分辨率较低的颜色进行加权的被摄体检测用图像。因而,被摄体检测用图像的分辨率下降,而这使得被摄体的检测精度下降。
因此,在本典型实施例中,在拍摄之前计算R、G和B各个颜色的成像性能IPr、IPg和IPb,并且执行用于根据所计算出的值而计算加权系数的加权系数获取操作。因而,抑制了被摄体检测用图像的劣化。
将参考图6、7、8A、8B和8C来说明根据本典型实施例的照相机的拍摄操作。
图6是示出根据本典型实施例的照相机的操作的流程图。
在步骤S601中,在接通照相机的电源的情况下,处理进入步骤S602。重复步骤S601,直到照相机的电源接通为止。
在步骤S602中,CPU 217判断用户是否半按下了释放按钮(SW1是否为ON(接通))。如果判断为半按下了释放按钮,则处理进入步骤S603。重复步骤S602,直到判断为半按下了释放按钮为止。
在步骤S603中,CPU 217判断用户所设置的用于选择焦点检测区域的方法是否是自动选择模式。如果设置了自动选择模式,则处理进入步骤S604。另一方面,如果没有设置自动选择模式、或者换句话说如果设置了任意选择模式,则处理进入步骤S609。
在步骤S604中,在CPU 217的控制下,执行用于计算加权系数的加权系数获取操作。后面将说明加权系数获取操作的详情。在该加权系数获取操作完成时,处理进入步骤S605。
在步骤S605中,在CPU 217的控制下,执行被摄体检测操作。此时,根据步骤S604中所获取到的加权系数来生成被摄体检测用图像。在该被摄体检测操作完成时,处理进入步骤S606。
在步骤S606中,CPU 217基于步骤S605中的被摄体检测操作的结果来判断在视野内是否存在预定被摄体。如果存在预定被摄体,则处理进入步骤S607。另一方面,如果不存在预定被摄体,则处理进入步骤S608。
在步骤S607中,在CPU 217的控制下,执行基于上述的被摄体优先自动选择的焦点调整操作。在该焦点调整操作完成时,处理进入步骤S610。
在步骤S608中,在CPU 217的控制下,执行基于上述的正常自动选择的焦点调整操作。在该焦点调整操作完成时,处理进入步骤S610。
在步骤S609中,在CPU 217的控制下,执行基于上述的任意选择的焦点调整操作。在该焦点调整操作完成时,处理进入步骤S610。
在步骤S610中,在CPU 217的控制下,执行曝光控制操作。在该曝光控制操作完成时,处理进入步骤S611。
在步骤S611中,CPU 217判断用户是否全按下了释放按钮(SW2为ON)。如果判断为全按下了释放按钮,则处理进入步骤S612。重复步骤S611,直到判断为全按下了释放按钮为止。
在步骤S612中,在CPU 217的控制下,执行镜上升操作。在主镜201和辅镜202退避至第二位置时,处理进入步骤S613。
在步骤S613中,在CPU 217的控制下,执行拍摄操作。CPU 217向快门控制单元(未示出)、光圈驱动单元(未示出)和图像传感器控制单元(未示出)分别发送信号。图像传感器205对镜头单元100进行投影得到的被摄体图像进行光电转换,并且输出模拟信号。图像传感器205所输出的模拟信号由图像传感器控制单元(未示出)和图像处理单元(未示出)进行处理,并且生成拍摄图像。在拍摄操作完成时,照相机的处理整体完成。
图7是示出步骤S604中的加权系数获取操作的详情的流程图。
在步骤S701中,在CPU 217的控制下,执行镜上升操作。在主镜201和辅镜202退避至第二位置时,处理进入步骤S702。在步骤S702中,在CPU 217的控制下,PN液晶面板208显示焦点检测区域230a,并且PN液晶面板用照明装置209对PN液晶面板208进行照明。
图8A、8B和8C是用于说明根据本典型实施例的加权系数获取操作中的用于计算成像性能的方法的图。图8A示出用户经由目镜211可以从视觉上识别的显示整体,并且图8B是成像性能计算用图像的成像性能评价区域的放大图。PN液晶面板208显示与成像性能评价区域801相对应的焦点检测区域230a。PN液晶面板用照明装置209利用白色光源对PN液晶面板208进行照明。使用PN液晶面板用照明装置209的白色光源的原因是包括R、G和B各个颜色的主波长的光源适合于计算成像性能IPr、IPg和IPb。由于在步骤S701中镜已上升移动并且从照相机的外部向测光传感器214的光被遮挡,因此如图8A和8B所示,除焦点检测区域230a外,测光区域231显示得暗。在PN液晶面板208显示焦点检测区域230a并且PN液晶面板用照明装置209对PN液晶面板208进行照明时,处理进入步骤S703。
返回参考图7,在步骤S703中,在CPU 217的控制下,输出测光传感器214所获取到的信号。在输出测光传感器214所获取到的测光区域231的信号时,处理进入步骤S704。
在步骤S704中,在CPU 217的控制下,执行镜下降操作。在主镜201和辅镜202下降移动至第一位置的情况下,处理进入步骤S705。
在步骤S705中,CPU 217计算成像性能IP。现在将说明用于计算成像性能IP的方法。CPU 217基于步骤S703中所输出的信号来生成成像性能计算用图像。根据焦点检测区域230a的边缘部分802处的输出值的变化量来计算各颜色的成像性能IP,并且边缘部分802是成像性能计算用图像的成像性能评价区域801中的各颜色的输出值的变化量大的部分。图8C示出在与边缘部分802垂直的方向(即,图8B中的箭头所示的方向)上读出输出值yg的情况下、给定列中的G的输出值yg的示例。计算各列中的邻接像素之间的yg的变化量的最大值Δygmax。Δygmax越大,可以评价出分辨率越高。
接着,计算多个列中的Δygmax的平均值ave(Δygmax)。之后,通过将所计算出的平均值ave(Δygmax)除以制造过程中EEPROM 218中所记录的DEF=0处的ave(Δygmax)并且对该结果进行归一化,来计算G的成像性能IPg。以相同方式,针对IPr和IPb,计算各个列中的邻接像素之间的变化量的最大值的平均值ave(Δyrmax)和ave(Δybmax),并且通过以下的IP计算公式来计算成像性能IP。
IPr={ave(Δyrmax)}/{DEF=0处的ave(Δygmax)}
IPg={ave(Δygmax)}/{DEF=0处的ave(Δygmax)}
IPb={ave(Δybmax)}/{DEF=0处的ave(Δygmax)}
在这样计算出各颜色的成像性能IP时,处理进入步骤S706。
在步骤S706中,CPU 217计算加权系数。通过使用加权系数计算公式,根据步骤S705中所计算出的各颜色的成像性能IP来计算加权系数Wr、Wg和Wb。在计算出加权系数时,处理进入步骤S707。在步骤S707中,CPU 217将步骤S706中所计算出的加权系数存储在EEPROM 218中。在存储了加权系数时,加权系数获取操作完成。
如迄今为止所述,摄像设备包括:测光透镜123,其用作二次成像光学系统,并且用于对透过了镜头单元100且由镜头单元100进行了一次成像的被摄体光进行二次成像;测光传感器214,其用作图像传感器,并且用于输出二次成像后的被摄体光的信号;以及PN液晶面板208,其是位于一次成像面的附近的一次成像面附近构件。该摄像设备基于在PN液晶面板208用作被摄体的情况下测光传感器214的输出信号,来生成通过对测光传感器214的输出信号进行重整(reform)处理所获得的图像。因而,可以抑制包括制造误差、随时间经过的变化、温度变化和湿度变化的各种原因可能引起的图像的劣化。特别地,通过对被摄体检测用图像进行重整,可以防止被摄体检测的精度的下降。另外,通过利用作为照相机内的光源的PN液晶面板用照明装置209执行加权系数获取操作,可以计算不依赖于拍摄环境的成像性能IP。
迄今为止,已经说明了本发明的典型实施例,但上述的典型实施例仅例示用于实现本发明的具体示例,并且本发明的技术范围不应被解释为受这些典型实施例限制。换句话说,在没有背离本发明的技术精神或主要特征的情况下,可以以各种形式实现本发明。
例如,在上述典型实施例中,说明了针对测光透镜213所获得的被摄体检测用图像的图像重整处理。然而,本发明不限于此,并且可以对其它图像执行重整处理。
另外,在上述典型实施例中,使用PN液晶面板208作为一次成像面附近构件,但作为代替,可以使用取景器视野框207或焦点检测板206作为一次成像面附近构件。
另外,在上述典型实施例中,根据照相机的状态来改变加权系数,但还可以根据像高来改变加权系数。
另外,在本典型实施例中,说明了使用通过将与不同的波长带相对应的信号进行相加所获得的信号来检测被摄体的示例,但通过对这些信号进行相加所获得的信号还可用于检测从图像传感器获得的信息的对比度并调整焦点。还可以采用不同的处理,只要这种处理利用被摄体的边缘状况即可。
其它典型实施例
还可以通过以下处理来实现本发明:将实现上述的典型实施例的一个或多个功能的程序经由网络或采用存储介质的形式供给至系统或设备,并且该系统或设备中的一个或多个处理器读出并执行该程序。另外,这些典型实施例还可以由实施一个或多个功能的电路(例如,专用集成电路)来实现。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (9)

1.一种摄像设备,包括:
二次成像光学系统,用于对一次成像后的被摄体光进行二次成像;
图像传感器,其具有两个类型以上的光谱灵敏度特性,并且用于输出所述二次成像光学系统进行二次成像后的被摄体图像的信号;以及
信号处理器,用于基于在一次成像面附近的构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
2.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,
所述一次成像面附近的构件是以下构件至少之一:用于对一次成像后的被摄体光进行扩散的焦点检测板;用于对由所述焦点检测板进行了扩散并且透过所述焦点检测板的光的周边部进行遮挡的框;以及用于显示与拍摄有关的信息的显示装置。
3.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,
所述信号处理器所生成的图像是以下图像至少之一:为了检测视野中的预定被摄体而生成的被摄体检测用的图像;以及调整焦点用的图像。
4.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,
所述信号处理器进行以下操作:
基于在所述一次成像面附近的构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,来计算与各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的分辨率,以及
随着与所述光谱灵敏度特性相对应的信号的分辨率变高,增大该信号的权重。
5.根据权利要求1所述的摄像设备,其中,还包括:
照明装置,用于对所述一次成像面附近的构件进行照明;以及
遮光构件,用于针对所述图像传感器,遮挡来自所述摄像设备的外部的光。
6.一种摄像设备,包括:
图像传感器,用于经由以下构件中的至少一个构件来接收被摄体光:用于对一次成像后的被摄体光进行扩散的焦点检测板、用于对由所述焦点检测板进行了扩散并且透过所述焦点检测板的光的周边部进行遮挡的框、以及用于显示与拍摄有关的信息的显示装置;以及
信号处理器,用于基于在所述至少一个构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与所述图像传感器的各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
7.根据权利要求6所述的摄像设备,其中,
所述信号处理器所生成的图像是以下图像至少之一:为了检测视野中的预定被摄体而生成的被摄体检测用的图像;以及调整焦点用的图像。
8.一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备包括:二次成像光学系统,用于对一次成像后的被摄体光进行二次成像;以及图像传感器,其具有两个类型以上的光谱灵敏度特性,并且用于输出所述二次成像光学系统进行二次成像后的被摄体图像的信号,所述控制方法包括以下步骤:
基于在一次成像面附近的构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
9.一种摄像设备的控制方法,所述摄像设备包括图像传感器,所述图像传感器用于经由用于对一次成像后的被摄体光进行扩散的焦点检测板、用于对由所述焦点检测板进行了扩散并且透过所述焦点检测板的光的周边部进行遮挡的框、以及用于显示与拍摄有关的信息的显示装置中的至少一个构件来接收被摄体光,所述控制方法包括以下步骤:
基于在所述至少一个构件用作被摄体的情况下所述图像传感器的输出信号,通过改变所述图像传感器所输出的与所述图像传感器的各个类型的光谱灵敏度特性相对应的信号的权重,来生成图像。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108391028A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 东莞信大融合创新研究院 一种自适应拍摄方向的可见光隐式成像通信方法
CN108535901A (zh) * 2018-06-21 2018-09-14 任志桂 一种tft液晶玻璃缺陷自动检测装置
CN111936927A (zh) * 2018-10-31 2020-11-13 深圳市大疆创新科技有限公司 控制装置、摄像装置、系统、控制方法以及程序

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3840362B1 (en) * 2019-12-19 2022-05-04 Axis AB A video camera system with a light sensor and a method for operating said video camera

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222622B1 (en) * 1997-11-26 2001-04-24 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Photometering apparatus for a camera
US7652710B2 (en) * 2006-06-30 2010-01-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Camera with photometric function and optical element for camera
CN102819825A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 索尼公司 图像处理设备和方法、程序以及记录介质
US8670044B2 (en) * 2007-07-25 2014-03-11 Nikon Corporation Photometric device with accumulation control

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0667086A (ja) * 1992-08-24 1994-03-11 Canon Inc 視線検出機能付光学装置
JP2001141988A (ja) 1999-08-31 2001-05-25 Canon Inc 焦点調節装置及びその制御方法及びその制御プログラムを供給する媒体
US7702237B2 (en) * 2005-07-11 2010-04-20 Nikon Corporation Observation device, camera and observation method
JP4332566B2 (ja) 2007-03-23 2009-09-16 キヤノン株式会社 撮像装置
KR101340518B1 (ko) 2007-08-23 2013-12-11 삼성전기주식회사 영상의 색수차 보정 방법 및 장치
JP2012034130A (ja) 2010-07-29 2012-02-16 Konica Minolta Opto Inc 撮像装置
JP2012154694A (ja) 2011-01-24 2012-08-16 Nikon Corp 撮像装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222622B1 (en) * 1997-11-26 2001-04-24 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Photometering apparatus for a camera
US7652710B2 (en) * 2006-06-30 2010-01-26 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Camera with photometric function and optical element for camera
US8670044B2 (en) * 2007-07-25 2014-03-11 Nikon Corporation Photometric device with accumulation control
CN102819825A (zh) * 2011-06-10 2012-12-12 索尼公司 图像处理设备和方法、程序以及记录介质

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108391028A (zh) * 2018-02-09 2018-08-10 东莞信大融合创新研究院 一种自适应拍摄方向的可见光隐式成像通信方法
CN108535901A (zh) * 2018-06-21 2018-09-14 任志桂 一种tft液晶玻璃缺陷自动检测装置
CN111936927A (zh) * 2018-10-31 2020-11-13 深圳市大疆创新科技有限公司 控制装置、摄像装置、系统、控制方法以及程序

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Publication number Publication date
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