JP2002330339A - 撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システム - Google Patents
撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システムInfo
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
- H04N5/20—Circuitry for controlling amplitude response
- H04N5/202—Gamma control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
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- Studio Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の周辺光量落ちの補正方法では、実際の
撮像範囲内の明るさ分布を反映した正確な光量補正を行
うことができない。 【解決手段】 撮影光学ユニット３，４，２０により形
成される被写体像を撮像する撮像装置において、被写体
像を光電変換する撮像素子５と、撮像素子のγ特性デー
タおよび撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光
量分布データを記憶する記憶手段１９と、撮像素子の各
画素から出力された画像信号を、上記記憶手段に記憶さ
れたγ特性データと光量分布データとに基づいて補正す
る補正手段（画像処理回路）１６とを設ける。
撮像範囲内の明るさ分布を反映した正確な光量補正を行
うことができない。 【解決手段】 撮影光学ユニット３，４，２０により形
成される被写体像を撮像する撮像装置において、被写体
像を光電変換する撮像素子５と、撮像素子のγ特性デー
タおよび撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光
量分布データを記憶する記憶手段１９と、撮像素子の各
画素から出力された画像信号を、上記記憶手段に記憶さ
れたγ特性データと光量分布データとに基づいて補正す
る補正手段（画像処理回路）１６とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、テ
レビカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置、撮像
光学ユニットおよび撮像システムに関するものである。
レビカメラ、デジタルスチルカメラ等の撮像装置、撮像
光学ユニットおよび撮像システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】撮影光学系のレンズを通して被写体像を
撮像すると、撮像面中央部の明るさよりも周辺部の明る
さが暗くなる。この現象は、主にコサイン４乗則とヴィ
ネッティングにより発生する。
撮像すると、撮像面中央部の明るさよりも周辺部の明る
さが暗くなる。この現象は、主にコサイン４乗則とヴィ
ネッティングにより発生する。
【０００３】このような周辺光量落ちを補正するため
に、例えば特開平６−１６５０２３号公報にて提案され
ているように、撮像装置を構成するズームレンズの位
置、フォーカスレンズの位置および絞り値とに基づいて
撮像素子の受光面上の中央部に対する周辺部の光量比を
求め、その逆数を補正係数として出力し、画像信号にそ
の補正係数を乗算することにより電気的に撮像面の光量
分布補正を行うことが考えられる。
に、例えば特開平６−１６５０２３号公報にて提案され
ているように、撮像装置を構成するズームレンズの位
置、フォーカスレンズの位置および絞り値とに基づいて
撮像素子の受光面上の中央部に対する周辺部の光量比を
求め、その逆数を補正係数として出力し、画像信号にそ
の補正係数を乗算することにより電気的に撮像面の光量
分布補正を行うことが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報提案の周辺光量落ちの補正方法は、以下に述べる理由
から不十分である。
報提案の周辺光量落ちの補正方法は、以下に述べる理由
から不十分である。
【０００５】すなわち、撮像素子は、入射光量に対する
出力値が必ずしも比例関係にはなく、図８に示すように
ある固有のγ特性を有している。このため、周辺部の入
射光量が中心部の入射光量に対して例えば１０％低下し
ているからといって、撮像素子の出力の全体を１０％補
正することが正しいわけではない。つまり、実際の撮影
範囲の明るさ分布を正確に表現することができない場合
が多い。
出力値が必ずしも比例関係にはなく、図８に示すように
ある固有のγ特性を有している。このため、周辺部の入
射光量が中心部の入射光量に対して例えば１０％低下し
ているからといって、撮像素子の出力の全体を１０％補
正することが正しいわけではない。つまり、実際の撮影
範囲の明るさ分布を正確に表現することができない場合
が多い。
【０００６】また、撮像素子からの出力に対してγ補正
をし、γ特性が直線になるようにしてから補正する方法
も考えられるが、撮像装置の所望のγ特性は直線ではな
いので、再度γ補正をする必要があり、ノイズを増大さ
せてしまうという問題がある。
をし、γ特性が直線になるようにしてから補正する方法
も考えられるが、撮像装置の所望のγ特性は直線ではな
いので、再度γ補正をする必要があり、ノイズを増大さ
せてしまうという問題がある。
【０００７】さらに、撮像素子は、入射光束の入射角に
よって受光率が変化するという特性を有する。つまり、
射出瞳の位置に応じた受光率分布を持っており、これに
よっても入射光束が撮像素子の受光面に対して大きく傾
く周辺部の光量落ちが生ずる。特に、受光面にマイクロ
レンズを配置した撮像素子では、この受光率分布の影響
が大きい。
よって受光率が変化するという特性を有する。つまり、
射出瞳の位置に応じた受光率分布を持っており、これに
よっても入射光束が撮像素子の受光面に対して大きく傾
く周辺部の光量落ちが生ずる。特に、受光面にマイクロ
レンズを配置した撮像素子では、この受光率分布の影響
が大きい。
【０００８】本発明は、撮像素子のγ特性を反映しなが
ら、かつノイズを増加させることなく、周辺部の光量落
ちを電気的に補正することができ、実際の撮影範囲内の
明るさ分布を正確に再現した良質な画像を得ることがで
きる撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システムを
提供することを目的とする。
ら、かつノイズを増加させることなく、周辺部の光量落
ちを電気的に補正することができ、実際の撮影範囲内の
明るさ分布を正確に再現した良質な画像を得ることがで
きる撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システムを
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本願第１の発明では、撮影光学ユニットにより形
成される被写体像を撮像する撮像装置において、被写体
像を光電変換する撮像素子と、撮像素子のγ特性データ
および撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光量
分布データを記憶する記憶手段と、撮像素子の各画素か
ら出力された画像信号を、上記記憶手段に記憶されたγ
特性データと光量分布データとに基づいて補正する補正
手段とを設けている。
めに、本願第１の発明では、撮影光学ユニットにより形
成される被写体像を撮像する撮像装置において、被写体
像を光電変換する撮像素子と、撮像素子のγ特性データ
および撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光量
分布データを記憶する記憶手段と、撮像素子の各画素か
ら出力された画像信号を、上記記憶手段に記憶されたγ
特性データと光量分布データとに基づいて補正する補正
手段とを設けている。
【００１０】また、本願第２の発明では、被写体像を光
電変換する撮像素子を備えた撮像装置と、この撮像装置
に対して着脱可能であり、前記撮像素子上に被写体像を
形成する撮像光学ユニットとを含む撮像システムにおい
て、撮像光学ユニットに設けられ、撮像素子上での画素
位置に対応した入射光の光量分布データを記憶する光学
ユニット側記憶手段と、撮像装置と撮像光学ユニットと
の間でデータ通信を行うための通信端子と、撮像装置に
設けられ、撮像素子のγ特性データを記憶する本体側記
憶手段と、撮像装置に設けられ、撮像素子の各画素から
出力された画像信号を、本体側記憶手段に記憶されたγ
特性データと、通信端子を介して撮像光学ユニットから
受信した、光学ユニット側記憶手段に記憶された光量分
布データとに基づいて補正する補正手段とを設けてい
る。
電変換する撮像素子を備えた撮像装置と、この撮像装置
に対して着脱可能であり、前記撮像素子上に被写体像を
形成する撮像光学ユニットとを含む撮像システムにおい
て、撮像光学ユニットに設けられ、撮像素子上での画素
位置に対応した入射光の光量分布データを記憶する光学
ユニット側記憶手段と、撮像装置と撮像光学ユニットと
の間でデータ通信を行うための通信端子と、撮像装置に
設けられ、撮像素子のγ特性データを記憶する本体側記
憶手段と、撮像装置に設けられ、撮像素子の各画素から
出力された画像信号を、本体側記憶手段に記憶されたγ
特性データと、通信端子を介して撮像光学ユニットから
受信した、光学ユニット側記憶手段に記憶された光量分
布データとに基づいて補正する補正手段とを設けてい
る。
【００１１】そして、これら第１および第２の発明にお
いて、上記記憶手段（若しくは本体側記憶手段）に、撮
像素子上での画素位置に対応した受光率分布データをも
記憶させ、上記補正手段に、各画素から出力された画像
信号を、記憶手段に記憶されたγ特性データと光量分布
データと受光率分布データとに基づいて補正させるよう
にしてもよい。
いて、上記記憶手段（若しくは本体側記憶手段）に、撮
像素子上での画素位置に対応した受光率分布データをも
記憶させ、上記補正手段に、各画素から出力された画像
信号を、記憶手段に記憶されたγ特性データと光量分布
データと受光率分布データとに基づいて補正させるよう
にしてもよい。
【００１２】これらの発明のように、各画素から出力さ
れた画像信号を、撮像素子のγ特性データと撮像素子上
での画素位置に対応した入射光の光量分布データとに基
づいて補正したり、各画素から出力された画像信号を、
撮像素子のγ特性データと撮像素子上での画素位置に対
応した入射光の光量分布データと画素位置に対応した受
光率分布データとに基づいて補正したりすることによ
り、撮像素子のγ特性を反映しながら、かつノイズを増
加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的に補正す
ることが可能となり、実際の撮影範囲内の明るさ分布を
正確に再現した良質な画像を得ることが可能となる。
れた画像信号を、撮像素子のγ特性データと撮像素子上
での画素位置に対応した入射光の光量分布データとに基
づいて補正したり、各画素から出力された画像信号を、
撮像素子のγ特性データと撮像素子上での画素位置に対
応した入射光の光量分布データと画素位置に対応した受
光率分布データとに基づいて補正したりすることによ
り、撮像素子のγ特性を反映しながら、かつノイズを増
加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的に補正す
ることが可能となり、実際の撮影範囲内の明るさ分布を
正確に再現した良質な画像を得ることが可能となる。
【００１３】さらに、上記発明の撮像装置において、撮
影光学ユニットの状態（ズーム状態、フォーカス状態お
よび絞り状態のうち少なくとも１つ）を検出する検出手
段を設け、上記補正手段に、上記記憶手段に記憶された
光量分布データのうち検出手段による撮影光学ユニット
の検出状態に応じた光量分布データに基づいて画像信号
を補正させてもよい。
影光学ユニットの状態（ズーム状態、フォーカス状態お
よび絞り状態のうち少なくとも１つ）を検出する検出手
段を設け、上記補正手段に、上記記憶手段に記憶された
光量分布データのうち検出手段による撮影光学ユニット
の検出状態に応じた光量分布データに基づいて画像信号
を補正させてもよい。
【００１４】このように画像信号の補正に用いる光量分
布データを撮影光学系の状態に応じて変更するようにす
れば、撮影光学系の状態にかかわらず常に最適な電気的
光量補正を行うことが可能となる。
布データを撮影光学系の状態に応じて変更するようにす
れば、撮影光学系の状態にかかわらず常に最適な電気的
光量補正を行うことが可能となる。
【００１５】なお、本願第３の発明では、被写体像を光
電変換する撮像素子を備えた撮像装置に対して着脱可能
であり、撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学ユニ
ットにおいて、撮像素子上での画素位置に対応した入射
光の光量分布データを記憶する記憶手段と、撮像装置本
体に対して上記記憶手段に記憶された光量分布データを
送信するための通信端子とを設けている。
電変換する撮像素子を備えた撮像装置に対して着脱可能
であり、撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学ユニ
ットにおいて、撮像素子上での画素位置に対応した入射
光の光量分布データを記憶する記憶手段と、撮像装置本
体に対して上記記憶手段に記憶された光量分布データを
送信するための通信端子とを設けている。
【００１６】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１には、本発
明の第１実施形態である撮像装置１の構成を示してい
る。この図において、被写体からの光は、バリエーター
群３，フォーカス群４および絞り２０を含む撮像光学ユ
ニットを通って撮像素子であるＣＣＤ５上に結像する。
明の第１実施形態である撮像装置１の構成を示してい
る。この図において、被写体からの光は、バリエーター
群３，フォーカス群４および絞り２０を含む撮像光学ユ
ニットを通って撮像素子であるＣＣＤ５上に結像する。
【００１７】ＣＣＤ５を構成する各画素は光電変換によ
り画像信号を出力し、この画像信号は、ＣＤＳ（サンプ
リング）回路１１によってサンプリングされ、ＡＧＣ
（オートゲインコントロール）回路１３によってゲイン
調整され、さらにＡ／Ｄコンバーター１３によってデジ
タライズされて、画像処理回路１６に送られる。
り画像信号を出力し、この画像信号は、ＣＤＳ（サンプ
リング）回路１１によってサンプリングされ、ＡＧＣ
（オートゲインコントロール）回路１３によってゲイン
調整され、さらにＡ／Ｄコンバーター１３によってデジ
タライズされて、画像処理回路１６に送られる。
【００１８】この画像処理回路１６において、各画素か
らの画像信号に基づいて予め決められたビデオ信号やフ
レーム信号が生成される。
らの画像信号に基づいて予め決められたビデオ信号やフ
レーム信号が生成される。
【００１９】一方、バリエター群３の位置（ズーム位
置）に応じた信号を出力するエンコーダ６からの信号は
ズーム位置検出回路８に入力され、ズーム位置検出回路
８はズーム位置を示す情報を演算回路１０に送る。
置）に応じた信号を出力するエンコーダ６からの信号は
ズーム位置検出回路８に入力され、ズーム位置検出回路
８はズーム位置を示す情報を演算回路１０に送る。
【００２０】また、フォーカス群４の位置（フォーカス
位置）に応じた信号を出力するエンコーダ７からの信号
はフォーカス位置検出回路９に入力され、フォーカス位
置検出回路９はフォーカス位置を示す情報を演算回路１
０に送る。
位置）に応じた信号を出力するエンコーダ７からの信号
はフォーカス位置検出回路９に入力され、フォーカス位
置検出回路９はフォーカス位置を示す情報を演算回路１
０に送る。
【００２１】さらに、絞り２０は、絞り駆動回路２１に
よって所望の絞り値になるように制御される。
よって所望の絞り値になるように制御される。
【００２２】ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモ
リ）１９内には、各ズーム位置、各フォーカス位置、各
絞り値および各感度に応じた、ＣＣＤ５上の画素位置に
対応した光量分布データが予め格納（記憶）されてい
る。また、ＲＯＭ１９内には、ＣＣＤ５のγ特性のデー
タも格納されている。
リ）１９内には、各ズーム位置、各フォーカス位置、各
絞り値および各感度に応じた、ＣＣＤ５上の画素位置に
対応した光量分布データが予め格納（記憶）されてい
る。また、ＲＯＭ１９内には、ＣＣＤ５のγ特性のデー
タも格納されている。
【００２３】次に、演算回路１０で行われる演算につい
て説明する。まず、ズーム位置検出回路８およびフォー
カス位置検出回路９から演算回路１０にズーム位置情報
およびフォーカス位置情報に送られるとともに、絞り駆
動回路２１から絞り値の設定情報が入力されると、演算
回路１０はＲＯＭ１９内から、そのときのズーム位置情
報フォーカス位置情報および絞り値情報を読み出して、
補正手段としての画像処理回路１６に送る。
て説明する。まず、ズーム位置検出回路８およびフォー
カス位置検出回路９から演算回路１０にズーム位置情報
およびフォーカス位置情報に送られるとともに、絞り駆
動回路２１から絞り値の設定情報が入力されると、演算
回路１０はＲＯＭ１９内から、そのときのズーム位置情
報フォーカス位置情報および絞り値情報を読み出して、
補正手段としての画像処理回路１６に送る。
【００２４】ここで、図２には、実線によりＣＣＤ５の
実際のγ特性を示している。この図において、横軸は入
射光量Ｈ、縦軸はＣＣＤ５からの出力値Ｄを示す。この
図から分かるように、ＣＣＤ５の実際のγ特性は直線で
はなく、入射光量が小さくなるとＣＣＤ５の出力値が急
激に落ち込む特性を有する。
実際のγ特性を示している。この図において、横軸は入
射光量Ｈ、縦軸はＣＣＤ５からの出力値Ｄを示す。この
図から分かるように、ＣＣＤ５の実際のγ特性は直線で
はなく、入射光量が小さくなるとＣＣＤ５の出力値が急
激に落ち込む特性を有する。
【００２５】このため、このγ特性によって得られる画
像信号を用いて画像を表示等する場合、ＣＣＤ５の周辺
部の光量落ちの程度が小さくても、この周辺部の画素か
らの出力値が極端に小さくなり、画像の周辺部が中央部
に対して暗くなる度合いが大きい。つまり、中央部は非
常に明るいが、周辺部は非常に暗いという極端な差が生
じてしまう。
像信号を用いて画像を表示等する場合、ＣＣＤ５の周辺
部の光量落ちの程度が小さくても、この周辺部の画素か
らの出力値が極端に小さくなり、画像の周辺部が中央部
に対して暗くなる度合いが大きい。つまり、中央部は非
常に明るいが、周辺部は非常に暗いという極端な差が生
じてしまう。
【００２６】一方、図２において、鎖線によりＣＣＤ５
の理想的な（所望の）γ特性を示している。このγ特性
は、実線のγ特性に比べて入射光量の変化に対するＣＣ
Ｄ５の出力値変化がなだらかであり、周辺部の画素に対
する入射光量が小さくても画像の明るさとしては中央部
と周辺部とで極端な差は生じにくい（つまりは、画面全
体としてほぼ均一な光量レベルの画像が得られる）。
の理想的な（所望の）γ特性を示している。このγ特性
は、実線のγ特性に比べて入射光量の変化に対するＣＣ
Ｄ５の出力値変化がなだらかであり、周辺部の画素に対
する入射光量が小さくても画像の明るさとしては中央部
と周辺部とで極端な差は生じにくい（つまりは、画面全
体としてほぼ均一な光量レベルの画像が得られる）。
【００２７】また、図３には、ＣＣＤ５上における撮影
光学系からの入射光の光量分布特性を示している。この
図において、横軸は光軸からの距離、縦軸は光量であ
る。この図から分かるように、光軸から遠い周辺部にい
くほどＣＣＤ５に到達する光量が低下する。
光学系からの入射光の光量分布特性を示している。この
図において、横軸は光軸からの距離、縦軸は光量であ
る。この図から分かるように、光軸から遠い周辺部にい
くほどＣＣＤ５に到達する光量が低下する。
【００２８】以下、図４に示すフローチャートに従っ
て、画像処理回路１６の動作を説明する。ズーム位置情
報、フォーカス位置情報および絞り値情報を読み出した
画像処理回路１６は、まず、ｉ列ｉｊ番目の画素の出
力値Ｄ（ｉ，ｊ）を読み込む。
て、画像処理回路１６の動作を説明する。ズーム位置情
報、フォーカス位置情報および絞り値情報を読み出した
画像処理回路１６は、まず、ｉ列ｉｊ番目の画素の出
力値Ｄ（ｉ，ｊ）を読み込む。
【００２９】次に、出力値Ｄ（ｉ，ｊ）を、ＣＣＤ５
のγ特性データを用いて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に変換す
る。そして、画素位置に対応した光量分布データを用
いて入射光量Ｈの光量分布補正を行う。
のγ特性データを用いて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に変換す
る。そして、画素位置に対応した光量分布データを用
いて入射光量Ｈの光量分布補正を行う。
【００３０】具体的には、図３に示すように、光軸中心
（距離０の位置）の入射光量に対してＣＣＤ５上のｉ列
ｉｊ番目の画素位置での入射光量が小さい場合に、その
割合に応じて、光軸中心の入射光量と同等となるように
入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）を増加させる補正をする。
（距離０の位置）の入射光量に対してＣＣＤ５上のｉ列
ｉｊ番目の画素位置での入射光量が小さい場合に、その
割合に応じて、光軸中心の入射光量と同等となるように
入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）を増加させる補正をする。
【００３１】次に、図２において鎖線で示したＣＣＤ
５の所望のγ特性が得られるように、ＲＯＭ１９から読
み出した所定の演算式を用いて、補正した入射光量Ｈ
（ｉ，ｊ）に対する画像信号（補正画像信号）を演算生
成する。
５の所望のγ特性が得られるように、ＲＯＭ１９から読
み出した所定の演算式を用いて、補正した入射光量Ｈ
（ｉ，ｊ）に対する画像信号（補正画像信号）を演算生
成する。
【００３２】なお、このとき演算式を用いる代わりに、
補正画像信号をテーブルデータから読み出すようにして
もよい。
補正画像信号をテーブルデータから読み出すようにして
もよい。
【００３３】こうして生成された画素ごとの補正画像信
号は、画像記録手段としてのメモリ等の記憶媒体１５に
記録されたり、画像表示手段としてのＬＣＤ１４に出力
されて画像として表示されたりする。
号は、画像記録手段としてのメモリ等の記憶媒体１５に
記録されたり、画像表示手段としてのＬＣＤ１４に出力
されて画像として表示されたりする。
【００３４】このように本実施形態によれば、ＣＣＤ５
の各画素から出力された画像信号を、ＣＣＤ５のγ特性
とＣＣＤ５上での画素位置に対応した入射光の光量分布
データとに基づいて補正するので、ＣＣＤ５のγ特性を
反映し、かつノイズを増加させることなく、周辺部の光
量落ちを電気的に補正することが可能となり、実際の撮
影範囲内の明るさ分布を正確に再現した良質な画像を得
ることができる。すなわち、撮影範囲内がほぼ均一な明
るさを有していれば全体がほぼ均一な光量レベルである
画像を得ることができる。また、撮影範囲内の周辺部が
中央部に対して若干暗い場合に、周辺部が極端に暗くな
く、撮影範囲内の明るさ分布とほぼ同様の明るさ分布を
有する画像を得ることができる。
の各画素から出力された画像信号を、ＣＣＤ５のγ特性
とＣＣＤ５上での画素位置に対応した入射光の光量分布
データとに基づいて補正するので、ＣＣＤ５のγ特性を
反映し、かつノイズを増加させることなく、周辺部の光
量落ちを電気的に補正することが可能となり、実際の撮
影範囲内の明るさ分布を正確に再現した良質な画像を得
ることができる。すなわち、撮影範囲内がほぼ均一な明
るさを有していれば全体がほぼ均一な光量レベルである
画像を得ることができる。また、撮影範囲内の周辺部が
中央部に対して若干暗い場合に、周辺部が極端に暗くな
く、撮影範囲内の明るさ分布とほぼ同様の明るさ分布を
有する画像を得ることができる。
【００３５】（第２実施形態）図６には、本発明の第２
実施形態である撮像装置の画像処理回路で行われる処理
のフローチャートを示している。なお、撮像装置の構成
は基本的に上述した実施形態と同じであるので、本実施
形態の説明において共通する構成要素には上記実施形態
と同符号を付す。
実施形態である撮像装置の画像処理回路で行われる処理
のフローチャートを示している。なお、撮像装置の構成
は基本的に上述した実施形態と同じであるので、本実施
形態の説明において共通する構成要素には上記実施形態
と同符号を付す。
【００３６】本実施形態では、ＲＯＭ１９内に、各ズー
ム位置、各フォーカス位置、各絞り値および各感度に応
じた、ＣＣＤ５上の画素位置に対応した入射光の光量分
布データと、ＣＣＤ５上の画素位置に対応した受光率分
布データとが予め格納されている。また、ＣＣＤ５のγ
特性のデータも格納されている。
ム位置、各フォーカス位置、各絞り値および各感度に応
じた、ＣＣＤ５上の画素位置に対応した入射光の光量分
布データと、ＣＣＤ５上の画素位置に対応した受光率分
布データとが予め格納されている。また、ＣＣＤ５のγ
特性のデータも格納されている。
【００３７】ここで、図５には、ＣＣＤ５上における受
光率分布特性を示している。この図において、横軸は光
軸からの距離、縦軸は受光率である。この図から分かる
ように、光軸から遠い周辺部にいくほどＣＣＤ５に到達
する光束がＣＣＤ５の受光面に対して大きく傾いて入射
するので、ＣＣＤ５の受光率が低下する。
光率分布特性を示している。この図において、横軸は光
軸からの距離、縦軸は受光率である。この図から分かる
ように、光軸から遠い周辺部にいくほどＣＣＤ５に到達
する光束がＣＣＤ５の受光面に対して大きく傾いて入射
するので、ＣＣＤ５の受光率が低下する。
【００３８】図６のフローチャートにおいて、画像処理
回路１６は。まずｉ列ｉｊ番目の画素の出力値Ｄ
（ｉ，ｊ）を読み込む。
回路１６は。まずｉ列ｉｊ番目の画素の出力値Ｄ
（ｉ，ｊ）を読み込む。
【００３９】次に、出力値Ｄ（ｉ，ｊ）をＣＣＤ５の
γ特性データを用いて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に変換す
る。そして、画素位置に対応した光量分布データと受
光率分布データとを用いて入射光量Ｈの光量分布・受光
率分布補正を行う。
γ特性データを用いて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に変換す
る。そして、画素位置に対応した光量分布データと受
光率分布データとを用いて入射光量Ｈの光量分布・受光
率分布補正を行う。
【００４０】具体的には、光軸中心（距離０の位置）の
入射光量又は受光率に対してＣＣＤ５上のｉ列ｉｊ番目
の画素位置での入射光量又は受光率が小さい場合に、そ
の割合に応じて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）を増加させる補正
をする。
入射光量又は受光率に対してＣＣＤ５上のｉ列ｉｊ番目
の画素位置での入射光量又は受光率が小さい場合に、そ
の割合に応じて入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）を増加させる補正
をする。
【００４１】次に、上述した実施形態にて説明した図
２に鎖線で示したＣＣＤ５の所望のγ特性が得られるよ
うに、ＲＯＭ１９から読み出した所定の演算式を用い
て、補正した入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に対する画像信号
（補正画像信号）を演算生成する。
２に鎖線で示したＣＣＤ５の所望のγ特性が得られるよ
うに、ＲＯＭ１９から読み出した所定の演算式を用い
て、補正した入射光量Ｈ（ｉ，ｊ）に対する画像信号
（補正画像信号）を演算生成する。
【００４２】なお、このとき演算式を用いる代わりに、
補正画像信号をテーブルデータから読み出すようにして
もよい。
補正画像信号をテーブルデータから読み出すようにして
もよい。
【００４３】こうして生成された画素ごとの補正画像信
号は、画像記録手段としてのメモリ等の記憶媒体１５に
記録されたり、画像表示手段としてのＬＣＤ１４に出力
されて画像として表示されたりする。
号は、画像記録手段としてのメモリ等の記憶媒体１５に
記録されたり、画像表示手段としてのＬＣＤ１４に出力
されて画像として表示されたりする。
【００４４】このように本実施形態によれば、ＣＣＤ５
の各画素から出力された画像信号を、ＣＣＤ５のγ特性
とＣＣＤ５上での画素位置に対応した入射光の光量分布
データと画素位置に対応した受光率分布データとに基づ
いて補正するので、ＣＣＤ５のγ特性を反映し、かつノ
イズを増加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的
に補正することが可能となり、実際の撮影範囲内の明る
さ分布を正確に再現した良質な画像を得ることができ
る。
の各画素から出力された画像信号を、ＣＣＤ５のγ特性
とＣＣＤ５上での画素位置に対応した入射光の光量分布
データと画素位置に対応した受光率分布データとに基づ
いて補正するので、ＣＣＤ５のγ特性を反映し、かつノ
イズを増加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的
に補正することが可能となり、実際の撮影範囲内の明る
さ分布を正確に再現した良質な画像を得ることができ
る。
【００４５】なお、上記各実施形態では、ＣＣＤ５の全
ての画素位置に対応する光量分布データや受光率分布デ
ータに基づいて各画像からの画像信号の補正を行う場合
について説明したが、画像処理回路１６の負担軽減やＲ
ＯＭ１９への格納データを少なくするために、ある程度
まとまった画素群単位での光量分布データや受光率分布
データに基づいて補正を行うようにしてもよい。
ての画素位置に対応する光量分布データや受光率分布デ
ータに基づいて各画像からの画像信号の補正を行う場合
について説明したが、画像処理回路１６の負担軽減やＲ
ＯＭ１９への格納データを少なくするために、ある程度
まとまった画素群単位での光量分布データや受光率分布
データに基づいて補正を行うようにしてもよい。
【００４６】（第３実施形態）上記各実施形態では、撮
像光学ユニットを一体として有した撮像装置について説
明したが、本発明は、図７に示す撮像光学ユニット１０
０を撮像装置（本体）１０１に対して着脱（交換）可能
とした撮像システムにも適用することができる。
像光学ユニットを一体として有した撮像装置について説
明したが、本発明は、図７に示す撮像光学ユニット１０
０を撮像装置（本体）１０１に対して着脱（交換）可能
とした撮像システムにも適用することができる。
【００４７】なお、撮像装置１０１は、ＣＣＤ５と、画
像信号を記録する画像記録手段としての記憶媒体１５
と、画像表示手段としてのＬＣＤ１４とを備えている。
像信号を記録する画像記録手段としての記憶媒体１５
と、画像表示手段としてのＬＣＤ１４とを備えている。
【００４８】この場合、撮像光学ユニット１００側に光
量分布データを記憶するメモリ（ＲＯＭ）２６を設けて
おく。そして、撮像光学ユニット１００が撮像装置１０
１に装着されたときにマウント接点２８を介してメモリ
２６に記憶された光量分布データを撮像光学ユニット１
００側のＣＰＵ２５から撮像装置１０１側のＣＰＵ（演
算回路）１０に送信するようにする。
量分布データを記憶するメモリ（ＲＯＭ）２６を設けて
おく。そして、撮像光学ユニット１００が撮像装置１０
１に装着されたときにマウント接点２８を介してメモリ
２６に記憶された光量分布データを撮像光学ユニット１
００側のＣＰＵ２５から撮像装置１０１側のＣＰＵ（演
算回路）１０に送信するようにする。
【００４９】撮像装置１０１の画像処理回路１６では、
撮像光学ユニット１００から受信した光量分布データと
撮像装置１０１側に設けられたメモリ（ＲＯＭ）１９に
記憶されたγ特性データ（および受光率分布データ）と
に基づいてＣＣＤ５の各画素からの画像信号を補正す
る。
撮像光学ユニット１００から受信した光量分布データと
撮像装置１０１側に設けられたメモリ（ＲＯＭ）１９に
記憶されたγ特性データ（および受光率分布データ）と
に基づいてＣＣＤ５の各画素からの画像信号を補正す
る。
【００５０】（第４実施形態）また、上記各実施形態の
撮像装置において画像信号を記録した記憶媒体１５を、
撮像装置から取り外して、この撮像装置とは別の画像表
示装置にセットし、この画像表示装置により画像を再生
表示させるようにしてもよい。これにより、良質な撮影
画像を表示できる撮像表示システムを実現することがで
きる。
撮像装置において画像信号を記録した記憶媒体１５を、
撮像装置から取り外して、この撮像装置とは別の画像表
示装置にセットし、この画像表示装置により画像を再生
表示させるようにしてもよい。これにより、良質な撮影
画像を表示できる撮像表示システムを実現することがで
きる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各画素から出力された画像信号を、撮像素子のγ特性デ
ータと撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光量
分布データとに基づいて補正したり、各画素から出力さ
れた画像信号を、撮像素子のγ特性データと撮像素子上
での画素位置に対応した入射光の光量分布データと画素
位置に対応した受光率分布データとに基づいて補正した
りするので、撮像素子のγ特性を反映しながら、かつノ
イズを増加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的
に補正することができ、実際の撮影範囲内の明るさ分布
を正確に再現した良質な画像を得ることができる。
各画素から出力された画像信号を、撮像素子のγ特性デ
ータと撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光量
分布データとに基づいて補正したり、各画素から出力さ
れた画像信号を、撮像素子のγ特性データと撮像素子上
での画素位置に対応した入射光の光量分布データと画素
位置に対応した受光率分布データとに基づいて補正した
りするので、撮像素子のγ特性を反映しながら、かつノ
イズを増加させることなく、周辺部の光量落ちを電気的
に補正することができ、実際の撮影範囲内の明るさ分布
を正確に再現した良質な画像を得ることができる。
【００５２】また、画像信号の補正に用いる光量分布デ
ータを撮影光学系の状態に応じて変更するようにすれ
ば、撮影光学系の状態にかかわらず常に最適な電気的光
量補正を行うことができる。
ータを撮影光学系の状態に応じて変更するようにすれ
ば、撮影光学系の状態にかかわらず常に最適な電気的光
量補正を行うことができる。
【図１】本発明の第１実施形態である撮像装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】上記撮像装置に用いられるＣＣＤのγ特性を示
す図である。
す図である。
【図３】上記ＣＣＤ上での光量分布特性を示す図であ
る。
る。
【図４】上記撮像装置の画像処理回路の動作フローチャ
ートである。
ートである。
【図５】本発明の第２実施形態である撮像装置の画像処
理回路で用いるＣＣＤの受光率分布特性を示すグラフで
ある。
理回路で用いるＣＣＤの受光率分布特性を示すグラフで
ある。
【図６】上記第２実施形態の撮像装置における画像処理
回路の動作フローチャートである。
回路の動作フローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態である撮像システムのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】従来の撮像装置における画像信号のγ補正を説
明する図である。
明する図である。
１，１０１ 撮像装置 ３ バリエータ ４ フォーカス群 ５ ＣＣＤ ６，７ エンコーダ ８ ズーム位置検出回路 ９ フォーカス位置検出回路 １０ 演算回路（ＣＰＵ） １１ サンプリング回路 １２ オートゲインコントロール回路 １３ Ａ／Ｄコンバータ １４ ＬＣＤ １５ メモリ １６ 画像処理回路 １９，２６ ＲＯＭ ２０ 絞り ２１ 絞り駆動回路 ２５ （撮影光学ユニット側の）ＣＰＵ １００ 撮像光学ユニット
Claims (17)
- 【請求項１】 撮影光学ユニットにより形成される被写
体像を撮像する撮像装置であって、 前記被写体像を光電変換する撮像素子と、 前記撮像素子のγ特性データおよび前記撮像素子上での
画素位置に対応した入射光の光量分布データを記憶する
記憶手段と、 前記撮像素子の各画素から出力された画像信号を、前記
記憶手段に記憶されたγ特性データと光量分布データと
に基づいて補正する補正手段とを有することを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項２】 前記補正手段は、前記各画素から出力さ
れた画像信号と前記記憶手段に記憶されたγ特性データ
とを用いて前記各画素への入射光量を求め、この入射光
量を前記記憶手段に記憶された光量分布データを用いて
補正し、この補正された入射光量に応じた補正画像信号
を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮像装
置。 - 【請求項３】 前記記憶手段は、前記撮像素子上での画
素位置に対応した受光率分布データをも記憶しており、 前記補正手段は、前記各画素から出力された画像信号
を、前記記憶手段に記憶されたγ特性データと光量分布
データと受光率分布データとに基づいて補正することを
特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項４】 前記補正手段は、前記各画素から出力さ
れた画像信号と前記記憶手段に記憶されたγ特性データ
とを用いて前記各画素子への入射光量を求め、この入射
光量を前記光量分布データと前記受光率分布データとを
用いて補正し、この補正された入射光量に応じた補正画
像信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の撮
像装置。 - 【請求項５】 前記撮影光学ユニットの状態を検出する
検出手段を有しており、 前記補正手段は、前記記憶手段に記憶された光量分布デ
ータのうち前記検出手段による前記撮影光学ユニットの
検出状態に応じた光量分布データに基づいて画像信号を
補正することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項６】 前記検出手段が検出する前記撮影光学ユ
ニットの状態として、ズーム状態、フォーカス状態およ
び絞り状態のうち少なくとも１つを含むことを特徴とす
る請求項５に記載の撮像装置。 - 【請求項７】 前記補正手段により補正された画像信号
を記録する画像記録手段を有することを特徴とする請求
項１に記載の撮像装置。 - 【請求項８】 前記補正手段により補正された画像信号
により得られる画像を表示する画像表示手段を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。 - 【請求項９】 被写体像を光電変換する撮像素子を備え
た撮像装置に対して着脱可能であり、前記撮像素子上に
被写体像を形成する撮像光学ユニットであって、 前記撮像素子上での画素位置に対応した入射光の光量分
布データを記憶する記憶手段と、 前記撮像装置に対して前記記憶手段に記憶された光量分
布データを送信するための通信端子とを有することを特
徴とする撮像光学ユニット。 - 【請求項１０】 被写体像を光電変換する撮像素子を備
えた撮像装置と、この撮像装置に対して着脱可能であ
り、前記撮像素子上に被写体像を形成する撮像光学ユニ
ットとを含む撮像システムであって、 前記撮像光学ユニットに設けられ、前記撮像素子上での
画素位置に対応した入射光の光量分布データを記憶する
光学ユニット側記憶手段と、 前記撮像装置と前記撮像光学ユニットとの間でデータ通
信を行うための通信端子と、 前記撮像装置に設けられ、前記撮像素子のγ特性データ
を記憶する本体側記憶手段と、 前記撮像装置に設けられ、前記撮像素子の各画素から出
力された画像信号を、前記本体側記憶手段に記憶された
γ特性データと前記通信端子を介して前記撮像光学ユニ
ットから受信した、前記光学ユニット側記憶手段に記憶
された光量分布データとに基づいて補正する補正手段と
を有することを特徴とする撮像システム。 - 【請求項１１】 前記補正手段は、前記各画素から出力
された画像信号と前記記憶手段に記憶されたγ特性デー
タとを用いて前記各画素への入射光量を求め、この入射
光量を前記記憶手段に記憶された光量分布データを用い
て補正し、この補正された入射光量に応じた補正画像信
号を生成することを特徴とする請求項１０に記載の撮像
システム。 - 【請求項１２】 前記本体側記憶手段は、前記撮像素子
上での画素位置に対応した受光率分布データをも記憶し
ており、 前記補正手段は、前記各画素から出力された画像信号
を、前記γ特性データと光量分布データと受光率分布デ
ータとに基づいて補正することを特徴とする請求項１０
に記載の撮像システム。 - 【請求項１３】 前記補正手段は、前記各画素から出力
された画像信号と前記γ特性データとを用いて前記各画
素子への入射光量を求め、この入射光量を前記光量分布
データと前記受光率分布データとを用いて補正し、この
補正された入射光量に応じた補正画像信号を生成するこ
とを特徴とする請求項１０に記載の撮像システム。 - 【請求項１４】 前記撮像光学ユニットは、前記撮影光
学ユニットの状態を検出する検出手段を有しており、 前記補正手段は、前記撮影光学ユニットから前記光学ユ
ニット側記憶手段に記憶された光量分布データのうち前
記検出手段による前記撮影光学ユニットの検出状態に応
じた光量分布データを前記通信端子を介して受信し、こ
の光量分布データに基づいて画像信号を補正することを
特徴とする請求項１０に記載の撮像システム。 - 【請求項１５】 前記検出手段が検出する前記撮影光学
ユニットの状態として、ズーム状態、フォーカス状態お
よび絞り状態のうち少なくとも１つを含むことを特徴と
する請求項１４に記載の撮像システム。 - 【請求項１６】 前記撮像装置は、前記補正手段により
補正された画像信号を記録する画像記録手段を有するこ
とを特徴とする請求項１０に記載の撮像システム。 - 【請求項１７】 前記撮像装置は、前記補正手段により
補正された画像信号により得られる画像を表示する画像
表示手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の
撮像システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046420A JP2002330339A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-22 | 撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システム |
| US10/085,540 US6967679B2 (en) | 2001-02-28 | 2002-02-27 | Imaging apparatus, imaging optical unit, and imaging system |
| US10/087,172 US6886947B2 (en) | 2001-02-28 | 2002-03-01 | Projection type display apparatus and image display system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-55510 | 2001-02-28 | ||
| JP2001055510 | 2001-02-28 | ||
| JP2002046420A JP2002330339A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-22 | 撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002330339A true JP2002330339A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=26610358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002046420A Pending JP2002330339A (ja) | 2001-02-28 | 2002-02-22 | 撮像装置、撮像光学ユニットおよび撮像システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6967679B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002330339A (ja) |
Families Citing this family (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP4131280B2 (ja) * | 2006-04-20 | 2008-08-13 | ソニー株式会社 | 撮像装置と映像信号処理方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5979208A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-08 | Canon Inc | ぶれ検知装置 |
| JPS6437168A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-07 | Canon Kk | Projected image correction device |
| EP0424678B1 (en) * | 1989-09-27 | 1996-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Camera system controlling interchangeable lenses |
| JP3227191B2 (ja) * | 1991-05-22 | 2001-11-12 | 株式会社リコー | 画像読取装置 |
| US5457540A (en) * | 1992-01-06 | 1995-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing method and apparatus in which identification information is added based on image density |
| JPH06165023A (ja) | 1992-11-24 | 1994-06-10 | Sharp Corp | 光量補正装置 |
| KR0142263B1 (ko) * | 1994-08-06 | 1998-06-15 | 김광호 | 디지탈 감마 보정방법 및 그 장치 |
| US5668596A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-16 | Eastman Kodak Company | Digital imaging device optimized for color performance |
| JP2951909B2 (ja) * | 1997-03-17 | 1999-09-20 | 松下電器産業株式会社 | 撮像装置の階調補正装置及び階調補正方法 |
| JP3887060B2 (ja) * | 1997-04-09 | 2007-02-28 | ペンタックス株式会社 | 電子スチルカメラの画像補正情報記録装置および画像復元処理装置 |
| US20040201707A1 (en) * | 1998-03-12 | 2004-10-14 | Kazuhiro Noguchi | Variable magnification lens having image stabilizing function |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046420A patent/JP2002330339A/ja active Pending
- 2002-02-27 US US10/085,540 patent/US6967679B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20020130960A1 (en) | 2002-09-19 |
| US6967679B2 (en) | 2005-11-22 |
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