JP2004120487A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】デジタルカメラ等の撮像装置において、装置コストや、装置サイズを増大することなく輪郭における色滲みを少なくする。
【解決手段】撮像レンズ１０を通して被写体１Ａの像をＣＣＤ素子２０で撮像してこの被写体１Ａを示すカラー画像データを画像メモリ３０に記憶させる。このカラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭ＥＲ、輪郭ＥＧ、および輪郭ＥＢにおけるボケを減少させるように、モード設定変更部６０の操作によってγ補正を実行する輪郭強調処理部４０に色成分毎の補正レベルの値Ｒ１、値Ｇ１および値Ｂ１を設定する。輪郭強調処理部４０によりカラー画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施して色滲みを減少させた画像Ｆ１を得る。
【選択図】 図１
【解決手段】撮像レンズ１０を通して被写体１Ａの像をＣＣＤ素子２０で撮像してこの被写体１Ａを示すカラー画像データを画像メモリ３０に記憶させる。このカラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭ＥＲ、輪郭ＥＧ、および輪郭ＥＢにおけるボケを減少させるように、モード設定変更部６０の操作によってγ補正を実行する輪郭強調処理部４０に色成分毎の補正レベルの値Ｒ１、値Ｇ１および値Ｂ１を設定する。輪郭強調処理部４０によりカラー画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施して色滲みを減少させた画像Ｆ１を得る。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、被写体を撮像してこの被写体を表すカラー画像データを取得する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、撮像レンズを通して被写体を撮像し、この被写体のカラー画像を表すカラー画像データを取得するデジタルカメラが知られている。
【０００３】
上記カラー画像データにより表されるカラー画像の輪郭（エッジ）には、本来存在しない色（色滲み）が発生することがあり、特に高い像高の画像領域（周辺部）や輝度が飽和した画像領域にある輪郭でこの色滲みが大きくなることが知られている。
【０００４】
上記色滲みは主に撮像レンズの色収差に起因するものであり、例えば、撮像レンズの性能を示すスポットダイアグラムの分布形状が色成分毎に異なる場合には、この撮像レンズを通して被写体を撮像面上に結像させたときに上記色成分毎の輪郭におけるボケの大きさが異なるために、これらのボケの重なりがカラー画像に色滲みとなって現れる。特に、輝度が飽和した画像領域近傍の輪郭におけるボケは大きく広がり、上記輪郭におけるボケの大きさの違いが強調されて色滲みが顕著に現れる。
【０００５】
なお、カラー画像データに対して輪郭を強調する際に、被写体の空間周波数、すなわち画像の細かさに応じて輪郭の強調度合いを変更し、人間の顔や手などの肌色部分の解像感が損なわれないようにしてカラー画像の品質を高める撮像装置（例えば、特許文献１参照）が知られているが、この装置では上記のような色滲みを減少させることはできない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−５１６３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の撮像素子の画素数の増大（例えば４００万画素）によるデジタルカメラの解像力の向上により、取得されたカラー画像における輪郭の色滲みが目立つようになり、この色滲みを抑えたいという要請がある。
【０００８】
しかしながら、輪郭における色滲みを撮像レンズの改良により抑えようとすると、レンズ枚数の増加等によって撮像装置全体の寸法が大きくなるとともに、装置コストが高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置コストを増大させたり、装置サイズを大きくすることなく輪郭における色滲みを抑えることができる撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像してこの被写体を示すカラー画像を表すカラー画像データを取得する撮像装置において、カラー画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる補正を、このカラー画像データの色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段を備え、輪郭における色滲みを減少することを特徴とするものである。
【００１１】
前記輪郭強調手段は、補正をカラー画像データの色成分のうちの２つ以上に施す際に、少なくとも２つ以上の前記色成分に対して互いに異なる補正レベルで補正を施すものとすることができる。例えば、色成分が赤色、緑色および青色（ＲＧＢ）である場合に、全ての色成分が互いに異なる補正レベルとなるように色成分毎に補正レベルを変えて補正を施したり、あるいは、赤色および緑色（ＲＧ）成分が同じ補正レベルで青色（Ｂ）成分がそれとは異なる補正レベルとなるようにして補正を施すことができる。
【００１２】
前記輪郭強調手段は、より高い像高において、より高い補正レベルにより補正を施すものとしたり、また、輝度差がより大きい輪郭を示すカラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより補正を施したり、あるいは、輝度がより大きい輪郭を示すカラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより補正を施したりすることができる。
【００１３】
なお、前記輪郭における輝度差としては、例えば、カラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭を間に挟んで両側に位置する２つの領域が示す色成分毎の輝度の差を採用することができる。
【００１４】
また、前記輪郭における輝度としては、例えば、カラー画像データの色成分毎に示される画像中の２つの領域の間に挟まれた輪郭における最も大きな輝度を採用することができる。
【００１５】
前記輪郭補正手段は、γ補正手段とすることができる。また、この輪郭強調手段は、カラー画像データの色成分毎に個別に上記色成分毎の画像の輪郭におけるボケを減少させる補正を行なうものとすることが好ましい。
【００１６】
前記輪郭強調手段は、色成分毎に示される画像の輪郭のうち、最も大きくボケた輪郭を示すカラー画像データの色成分に対してのみ補正を施すものとすることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の撮像装置によれば、カラー画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる補正を、このカラー画像データの色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段を備え、輪郭における色滲みを減少するようにしたので、レンズ枚数の増加などによる装置コストや装置サイズの増大を抑えて、輪郭における色滲みを抑えることができる。
【００１８】
例えば、カラー画像データ（以下画像データという）の色成分が、赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データで構成され、上記色成分のうちの青色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケが、赤色および緑色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケに比して大きい場合には、この画像データに基づいて表示されたカラー画像の輪郭が青色に色づくことになる。これを解決するために、青色チャンネル画像データに対して、輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて上記補正を施すようにすれば、画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを全体的に小さくすることができるとともに、青色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケの大きさと赤色および緑色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケの大きさとの差を小さくすることができ上記輪郭における色滲みを減少させることができる。
【００１９】
また、輪郭強調手段を、被写体を撮像する際により高い像高において撮像された領域（画像の周辺部）における輪郭を表す画像データの色成分に対して、上記輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、高い像高において色滲みの大きさをより小さくすることができ、カラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みをより抑えることができる。
【００２０】
さらに、輪郭強調手段を、輝度差がより大きい輪郭を示す画像データの色成分に対して、上記輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、輝度差が大きい輪郭において色滲みの大きさをより小さくすることができ、画像データの色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みをより抑えることができる。
【００２１】
また、輪郭強調手段を、輝度がより大きい輪郭を示す画像データの色成分に対して、上記補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、輝度が大きい輪郭において色滲みの大きさをより小さくすることができ、色滲みをより抑えることができる。なぜなら、一般的に画像中の輝度が高い領域においては輪郭の輝度差が大きくなり輪郭におけるボケも大きくなるからである。さらに、例えば、輝度が飽和している領域の周辺では、一般に輪郭における輝度差が特に大きくなり、輪郭におけるボケが非常に大きくなって色滲みが顕著に表れるので、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ上記補正レベルを高めるようにしたり、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ上記補正を施すようにしても、色滲みを実質的に抑えることができる。
【００２２】
なお、輪郭強調手段を、色成分毎の輪郭のうち、最も大きくボケた輪郭を示す画像データに対してのみ補正を施すようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態によるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施の形態による撮像装置であるデジタルカメラ１００は、被写体１の像を結像させる撮像レンズ１０、撮像レンズ１０を通して結像された被写体１の像をＲＧＢ原色フィルタ１５を通して受光し光電変換するＣＣＤ素子２０、光電変換されてＣＣＤ素子２０から出力された画像データをデジタル値からなる画像データに変換するＡ／Ｄ変換器２５、デジタル値に変換された画像データの色成分である、赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データそれぞれを記憶する赤色画像メモリ３１、緑色画像メモリ３２、および青色画像メモリ３３からなる画像メモリ３０、画像メモリ３０から画像データの各色成分を入力し、これらの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる輪郭ボケ補正を、上記色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段である輪郭強調処理部４０、輪郭ボケ補正が施された画像データを輪郭強調処理部４０から入力し、この画像データを映像信号に変換して出力する映像信号出力部４５、および映像信号出力部４５から出力された映像信号に基づいて画像を表示する液晶表示部５０を備えている。なお、ここでは輪郭強調処理部４０を上記画像データの３つの色成分に対して個別に輪郭ボケ補正を施すものとする。
【００２５】
上記輪郭強調処理部４０は、より高い像高において、より大きいボケ補正レベルにより輪郭ボケ補正を施したり、輝度差がより大きな輪郭におけるボケを示す画像データの色成分に対して、上記ボケ補正レベルをより高めて輪郭ボケ補正を施したりするように、輪郭ボケ補正の補正モードの設定が可能である。この輪郭ボケ補正の補正モードの設定は、モード設定変更部６０の操作により作成された信号を輪郭強調処理部４０に出力することにより行なわれる。
【００２６】
撮像レンズ１０は、この撮像レンズ１０のレンズ設計上の性能示すスポットダイアグラムにおいて、青色光に対するスポットダイアグラムの分布形状が、赤色光および緑色光に対するスポットダイアグラムの分布形状より広い範囲に広がり、赤色光および緑色光に対するスポットダイアグラムの分布形状が略等しくなる特性を有している。
【００２７】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００２８】
撮像レンズ１０およびＲＧＢ原色フィルタ１５を通してＣＣＤ素子２０で光電変換された被写体１の画像を表す画像データがＣＣＤ素子２０から出力される。ＣＣＤ素子２０から出力された画像データは、Ａ／Ｄ変換器２５によってデジタル値からなる画像データに変換され、画像データの色成分毎に画像メモリ３０に記憶される。すなわち画像データの色成分である赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データが、それぞれ赤色画像メモリ３１、緑色画像メモリ３２、および青色画像メモリ３３に記憶される。
【００２９】
輪郭強調処理部４０は、画像メモリ３０から画像データの各色成分（赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データ）を入力し、色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる輪郭ボケ補正をそれぞれの画像データに対して施し、上記色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みを減少させた補正済の画像データを出力する。
【００３０】
輪郭強調処理部４０から出力された補正済みの画像データは液晶表示部４５に入力され、この画像データに基づくカラー画像が液晶表示部４５に表示される。
【００３１】
ここで、上記輪郭強調処理部４０による、カラー画像の輪郭における色滲みを減少させる作用について説明する。
【００３２】
まず始めに、輪郭強調処理部４０が、輝度や像高に関係なく画像データの色成分毎（赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データ）に輪郭ボケ補正を施す場合について図２（ａ）から図２（ｄ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図２（ｂ）および図２（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図２（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に色成分毎のボケ補正レベルを示す図である。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、輝度の高い領域Ｐ１と輝度の低い領域Ｐ２との境界をなす輪郭Ｅ０（領域Ｐ１のエッジ）を持つ被写体１Ａを撮像して得られた画像データは画像メモリ３０に記憶される。この画像データの各色成分が示す画像の輪郭は、図２（ｂ）に示すように、被写体１Ａの領域Ｐ１に対応する輝度の高い領域Ｐ３と、被写体１Ａの領域Ｐ２に対応する輝度の低い領域Ｐ４との境界をなし、輪郭におけるボケによって裾の広がりを持つものとなる。なお、ここでは全ての色成分の輝度が領域Ｐ３および領域Ｐ４においてそれぞれ一致するものとし、領域Ｐ３と領域Ｐ４との輝度差、すなわち上記輪郭における輝度差の値はＶ１となっている。
【００３４】
上記輪郭は、撮像レンズ１０の色収差の影響で、青色の輪郭ＥＢにおけるボケの大きさが、緑色の輪郭ＥＧにおけるボケおよび赤色の輪郭ＥＲにおけるボケの大きさより大きくなる。なお、上記輪郭におけるボケの大きさは、輝度の低い領域Ｐ４から輝度の高い領域Ｐ３までの裾の広がり（エッジの立上りのスロープ）、あるいは輝度の高い領域Ｐ３から輝度の低い領域Ｐ４までの裾の広がり（エッジの立下りのスロープ）で示される。ここで、上記各色成分の画像データをそのまま合成した画像データに基づいてカラー画像が作成され液晶表示部５０に表示されると上記輪郭に青色の色滲みが生じることになる。
【００３５】
この色滲みを補正するために、輪郭強調処理部４０が、輪郭におけるボケが大きい青色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルを、赤色チャンネル画像データおよび緑色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルより高めるように、この輪郭強調処理部４０による輪郭ボケ補正の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第１の補正モードに設定する。
【００３６】
すなわち、図２（ｃ）に示すように、第１の補正モードでは、赤色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｒ１と緑色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｇ１とが等しく、これらの値より青色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｂ１が大きくなるように設定される。なお、上記色成分毎のボケ補正レベルの値は像高や輝度にかかわらず一定である。
【００３７】
このように第１の補正モードによる輪郭ボケ補正を施すように設定された輪郭強調処理部４０により、画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施す。これにより図２（ｄ）に示すように、色成分毎の画像データで示される被写体１Ａを表す画像Ｆ１の輪郭Ｅ１におけるボケの大きさ（ボケによる裾の広がり）を小さくすることができ、上記輪郭における色滲みを減少させることができる。
【００３８】
なお、上記第１の補正モードに設定された輪郭強調処理部４０による輪郭ボケ補正によって、輪郭における色滲みを全体的に減少させることができるが、撮像レンズ１０は像高が高くなるほど各色成分の輪郭におけるボケが大きくなる収差を有するので、この輪郭ボケ補正で補正しきれなかった輪郭におけるボケ、すなわち補正残差が残ることがあり、この補正残差は像高が高くなるにしたがって大きくなる。
【００３９】
次に、輪郭強調処理部４０が、より高い像高において撮像された輪郭を示す画像データに対してボケ補正レベルをより高めて輪郭ボケ補正を施し、輪郭における色滲みを減少させる場合について図３（ａ）から図３（ｄ）を参照して説明する。なお、図３（ａ）は縦軸に輪郭におけるボケの量、横軸に像高を取った座標上に撮像レンズの性能を示す図、図３（ｂ）および図３（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図２（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に色成分毎のボケ補正レベルを示す図である。
【００４０】
ここで、撮像レンズ１０は、像高が高くなるにしたがって輪郭におけるボケが大きくなる収差を有するものであり、図３（ａ）に示すように、この収差により、青色の輪郭におけるボケの量ＢＢが緑色の輪郭におけるボケの量ＧＧや赤色の輪郭におけるボケの量ＲＲより大きくなり、かつ、像高が高くなるにしたがって、青色の輪郭におけるボケ量のＢＢと、緑色の輪郭におけるボケの量ＧＧおよび赤色の輪郭におけるボケの量ＲＲとの差が大きくなるものとする。
【００４１】
したがって、被写体１Ａの撮像により画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に示される画像の輪郭は、図３（ｂ）に示すように、青色の輪郭ＢＨ、緑色の輪郭ＧＨ、および赤色の輪郭ＲＨともに像高が高くなるにしたがって輪郭におけるボケが大きくなり（ボケの裾の広がりが大きくなり）、青色の輪郭ＢＨにおけるボケの裾の広がりは像高にかかわらず常に緑色の輪郭ＧＨにおけるボケや赤色の輪郭ＲＨにおけるボケの裾の広がりより大きくなる。また、像高が高くなるほど青色の輪郭におけるボケＢＨの裾の広がりと、緑色の輪郭におけるボケＧＨおよび赤色の輪郭におけるボケＲＨの裾の広がりとの差が広がる。そのため、像高が高くなるほど輪郭における色滲みが大きくなる。
【００４２】
上記色滲みを補正するために、図３（ｃ）に示すように、輪郭強調処理部４０が、より高い像高において、より大きいボケ補正レベルにより輪郭ボケ補正を施すように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第２の補正モードに設定する。
【００４３】
ここでは、像高が高くなるにしたがって赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルを高くし、さらに、青色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｂ２が、常に赤色および緑色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｒ２およびＧ２より高くなるようにするとともに、像高が高くなるにしたがって青色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｂ２と、赤色および緑色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｒ２およびＧ２との差が広がるように上記第２の補正モードが設定される。
【００４４】
このように設定された輪郭強調処理部４０により、画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施す。この輪郭ボケ補正により、図３（ｄ）に示すように赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データが示す画像Ｆ２の輪郭Ｅ２におけるボケが小さくなるとともに各色成分の輪郭におけるボケの量を概略一致させることができ、上記輪郭における色滲みをより減少させることができる。
【００４５】
なお、上記のように像高に応じてボケ補正レベルを連続的に変更する場合に限らず、ボケ補正レベルを２段階以上の有限の段階で変更するようにしてもよい。
【００４６】
つづいて、輪郭強調処理部４０が、輝度差がより大きい輪郭を示す画像データに対して、ボケ補正レベルをより高めて補正を施す場合について図４（ａ）から図４（ｄ）を参照して説明する。なお、図４（ａ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図４（ｂ）および図４（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図４（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に補正レベルを示す図である。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、輝度の高い領域Ｐ４の両側に輪郭Ｋ０を有する被写体１Ｂを撮像して得た画像データの各色成分（赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データ）のそれぞれが示す画像は、図４（ｂ）に示すように、被写体１Ｂの輝度の高い領域Ｐ４に対応する領域Ｐ５の輝度が飽和しており、この領域Ｐ５の両側に表れる赤色チャンネル画像データで示される輪郭ＲＬにおけるボケの裾の広がりの一部分も飽和輝度Ｊ１において飽和している。これに対して、領域Ｐ５の両側における青色および緑色チャンネル画像データで示される輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬの輝度は飽和していない。
【００４８】
また、輪郭における輝度差については、輪郭ＲＬにおける輝度差の値Ｖ２が、輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬにおける輝度差の値Ｖ３より大きい。また、輪郭におけるボケの大きさについては、輝度差が最大の輪郭ＲＬにおけるボケの裾の広がりが最も大きく、次に輪郭ＢＬにおけるボケの裾の広がりが大きく、輪郭ＧＬにおけるボケの裾の広がりが最も小さくなっている。
【００４９】
このように、輝度の飽和等によって輪郭における輝度差が大きくなり輪郭に表れるボケが大きくなると輪郭の色の滲みが強調される。
【００５０】
この色滲みを補正するために、輪郭強調処理部４０が、入力した画像データに基づいて上記輪郭における輝度差の値Ｖ２、および値Ｖ３を求め、図４（ｃ）に示すように、輪郭における輝度差が大きくなるにしたがってボケ補正レベル、すなわち画像データの色成分毎のボケ補正レベルＲ３、Ｇ３およびＢ３を共に高めるように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第３の補正モードに設定する。なお、ここでは色成分毎のボケ補正レベルを互いに一致させている。これにより、図４（ｄ）に示すように、画像データの各色成分で示される画像Ｆ３の輪郭Ｋ１におけるボケが全体に小さくなるとともに輪郭の輝度差にかかわらず各色成分のボケの大きさを概略一致させることができ、上記輪郭における色滲みをさらに減少させることができる。
【００５１】
ここで、輪郭における輝度差が等しい場合であっても、他の色成分より輪郭におけるボケが大きく表れる青色チャンネル画像データに適用するボケ補正レベルの値Ｂ３を他の色成分の画像データに適用するボケ補正レベルの値Ｒ３および値Ｇ３より高めることにより、各色成分の互いの輪郭におけるボケの大きさの差をさらに少なくすることができ、上記輪郭における色滲みをさらに減少させることができる。
【００５２】
なお、上記ボケ補正レベルは輝度差に応じて段階的に変更するようにしてもよい。
【００５３】
ここで、輪郭強調処理部４０を、輝度差に応じてボケ補正レベルを変更するのではなく、画像データの色成分毎に示される輪郭の輝度に応じて、すなわち、輪郭の輝度が大きくなるにしたがって、上記ボケ補正レベルを高めて上記輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。すなわち、一般的に画像中の輝度が高い領域において輪郭の輝度差が大きくなり輪郭におけるボケの裾の広がりも大きくなる。そこで、輪郭の輝度差の変わりに輪郭の輝度を採用し、輪郭強調処理部が、輝度がより大きい輪郭におけるボケを示す画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより輪郭ボケ補正を施すようにしても上記と同様に輪郭における色滲みを減少させる効果を得ることができる。
【００５４】
ここで、上記色成分毎に示される輪郭の輝度としては、カラー画像データの色成分毎に示される画像中の２つの領域の間に挟まれた輪郭中の最も大きな輝度を採用することができる。また、上記輝度の代わりに、色成分毎に示される画像の輪郭を間に挟んで両側に位置する２つの領域が示す輝度のうちの高い方の輝度を採用することもできる。すなわち、上記２つの領域が示す輝度のうちの高い方の輝度は実質的に輪郭中の最も大きな輝度と同等の輝度を持つので、図４（ｄ）に示すように、輪郭ＲＬにおける輪郭の輝度を領域Ｐ５における輝度である飽和輝度Ｊ１とし、輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬにおける輪郭の輝度を領域Ｐ５における輝度として採用することができる。これにより、輪郭強調処理部４０が上記輝度を検出して上記輪郭ボケ補正を施すようにすることができる。
【００５５】
さらに、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみボケ補正レベルを高めるようにしたり、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００５６】
ここで、像高が高くなる方向に向かって輝度が立上る輪郭と、像高が高くなる方向に向かって輝度が立下る輪郭とで、適用するボケ補正レベルを変更する場合について図５および図６（ａ）から図６（ｄ）を参照して説明する。なお、図５は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上にスポット光を表す画像を示す図、図６（ａ）および図６（ｂ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図６（ｃ）および図６（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図である。
【００５７】
撮像レンズ１０のレンズ設計上の性能を示すスポットダイアグラムの分布に非対称性があり、この撮像レンズを通してスポット光を撮像して得た画像データが表すこのスポット光の画像が、図５に示すように、像高が高くなる方向に向かって立上るスポット光Ｍの輪郭におけるボケの裾の広がりであるスロープＭ１の大きさに比して、像高が高くなる方向に向かって輝度が立下るスポット光Ｍの輪郭におけるスロープＭ２方が大きく広がっているとする。
【００５８】
このような場合には、位置を示す座標の＋方向に向かって輝度が立下る被写体１Ｃ（図６（ａ）参照）を撮像して得た画像データが示す画像Ｆ４の輪郭ＣＣにおけるボケの裾の広がり（図６（ｃ）参照）は、位置を示す座標の＋方向に向かって輝度が立上る被写体１Ｄ（図６（ｂ）参照）を撮像して得た画像データが示す画像Ｆ５の輪郭ＤＤにおけるボケの裾の広がり（図６（ｄ）参照）より大きくなる。
【００５９】
これを補正するために、輪郭強調処理部４０が、画像の輪郭の像高方向への立上りと立下りとを検出して、輪郭におけるボケが大きくなる方の側の輪郭に適用するボケ補正レベルを他方の側の輪郭より高くして輪郭ボケ補正を施すように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第４の補正モードに設定する。これにより、上記輪郭における色滲みを減少させることができるとともに、色滲みの広がりの方向による違いを抑制することができる。
【００６０】
以下、輪郭ボケ補正を施す処理の一例を図７および図８を参照して説明する。なお、図７は横軸に入力画像データの輝度、縦軸に出力画像データの輝度を取った座標上に両者の関係を示す図、図８は横軸に像高、縦軸に輝度を取った座標上に輪郭ボケ補正を施した画像の輪郭を示す図である。
【００６１】
図７に示すように、輪郭ボケ補正を施す際に適用される補正曲線Ｔ１は、入力画像データの輝度が値０のときと輝度が飽和した値Ｊ２のときに出力画像データが同じ輝度の値０および値Ｊ２を示し、この座標上の上記２点を示す座標（０，０）と（Ｊ２、Ｊ２）を結ぶ直線Ｔ２に対して入力画像データの座標軸の側に向かって湾曲している。したがって、この補正曲線Ｔ１は、入力された画像データ中の輝度の低い画像データをより低い輝度を持つ画像データとなるように補正して出力する。
【００６２】
図８に示すように、像高が低い領域において飽和輝度Ｊ４を示し像高が高くなる方向に緩やかに立下るスロープを持つ画像Ｎ１を表す画像データが、補正曲線Ｔ１を用いた輪郭ボケ補正の適用により、像高が低い領域において飽和輝度Ｊ４を示し像高が高くなる方向に急激に立下るスロープを持つ画像Ｎ２を表す画像データに補正される。これにより、輪郭ボケ補正を施す際に補正曲線Ｔ１を採用することで輪郭におけるボケを減少させることができることがわかる。なお、この補正曲線Ｔ１を、いわゆるγ曲線とするようにしてもよい。
【００６３】
なお、上記実施の形態においては、青色光に対して色収差が大きく発生する撮像レンズを使用した場合における例を示したが、上記輪郭ボケ補正の適用により、どのような光学特性を有する撮像レンズに対しても上記輪郭におけるボケを減少させ、色滲みを抑えることができる。
【００６４】
また、上記実施の形態においては、画像データの全ての色成分に対して輪郭ボケ補正を施す場合について示したが、画像データの色成分のうちの輪郭のボケが大きい１つ以上の色成分に対して輪郭ボケ補正を施すことにより、上記色滲みを抑える効果を得ることができる。例えば、画像データの各色成分が示す輪郭のうちの最も大きく輪郭のボケが表れる画像データに対してのみ輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００６５】
さらに、上記実施の形態において採用した、第１の補正モードから第４の補正モードのうちの複数の補正モードを組み合わせて、上記輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００６６】
上記輪郭ボケ補正は、必ずしも赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の色成分からなる画像データに適用する場合に限らず、シアン、マゼンタ、イエロー、グリーン（Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ、Ｇ）の色成分からなる画像データに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】第１の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図３】第２の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図４】第３の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図５】スポット光を表す画像の輪郭のボケを示す概念図
【図６】第４の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図７】入力画像データと出力画像データとの関係を示す図
【図８】輪郭ボケ補正を施した画像の輪郭を示す図
【符号の説明】
被写体１
撮像レンズ１０
ＲＧＢ原色フィルタ１５
ＣＣＤ素子２０
画像メモリ３０
輪郭強調処理部４０
映像信号出力部４５
液晶表示部５０
モード設定変更部６０
デジタルカメラ１００
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像装置に関し、被写体を撮像してこの被写体を表すカラー画像データを取得する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、撮像レンズを通して被写体を撮像し、この被写体のカラー画像を表すカラー画像データを取得するデジタルカメラが知られている。
【０００３】
上記カラー画像データにより表されるカラー画像の輪郭（エッジ）には、本来存在しない色（色滲み）が発生することがあり、特に高い像高の画像領域（周辺部）や輝度が飽和した画像領域にある輪郭でこの色滲みが大きくなることが知られている。
【０００４】
上記色滲みは主に撮像レンズの色収差に起因するものであり、例えば、撮像レンズの性能を示すスポットダイアグラムの分布形状が色成分毎に異なる場合には、この撮像レンズを通して被写体を撮像面上に結像させたときに上記色成分毎の輪郭におけるボケの大きさが異なるために、これらのボケの重なりがカラー画像に色滲みとなって現れる。特に、輝度が飽和した画像領域近傍の輪郭におけるボケは大きく広がり、上記輪郭におけるボケの大きさの違いが強調されて色滲みが顕著に現れる。
【０００５】
なお、カラー画像データに対して輪郭を強調する際に、被写体の空間周波数、すなわち画像の細かさに応じて輪郭の強調度合いを変更し、人間の顔や手などの肌色部分の解像感が損なわれないようにしてカラー画像の品質を高める撮像装置（例えば、特許文献１参照）が知られているが、この装置では上記のような色滲みを減少させることはできない。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０８−５１６３４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の撮像素子の画素数の増大（例えば４００万画素）によるデジタルカメラの解像力の向上により、取得されたカラー画像における輪郭の色滲みが目立つようになり、この色滲みを抑えたいという要請がある。
【０００８】
しかしながら、輪郭における色滲みを撮像レンズの改良により抑えようとすると、レンズ枚数の増加等によって撮像装置全体の寸法が大きくなるとともに、装置コストが高くなるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、装置コストを増大させたり、装置サイズを大きくすることなく輪郭における色滲みを抑えることができる撮像装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮像装置は、被写体を撮像してこの被写体を示すカラー画像を表すカラー画像データを取得する撮像装置において、カラー画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる補正を、このカラー画像データの色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段を備え、輪郭における色滲みを減少することを特徴とするものである。
【００１１】
前記輪郭強調手段は、補正をカラー画像データの色成分のうちの２つ以上に施す際に、少なくとも２つ以上の前記色成分に対して互いに異なる補正レベルで補正を施すものとすることができる。例えば、色成分が赤色、緑色および青色（ＲＧＢ）である場合に、全ての色成分が互いに異なる補正レベルとなるように色成分毎に補正レベルを変えて補正を施したり、あるいは、赤色および緑色（ＲＧ）成分が同じ補正レベルで青色（Ｂ）成分がそれとは異なる補正レベルとなるようにして補正を施すことができる。
【００１２】
前記輪郭強調手段は、より高い像高において、より高い補正レベルにより補正を施すものとしたり、また、輝度差がより大きい輪郭を示すカラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより補正を施したり、あるいは、輝度がより大きい輪郭を示すカラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより補正を施したりすることができる。
【００１３】
なお、前記輪郭における輝度差としては、例えば、カラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭を間に挟んで両側に位置する２つの領域が示す色成分毎の輝度の差を採用することができる。
【００１４】
また、前記輪郭における輝度としては、例えば、カラー画像データの色成分毎に示される画像中の２つの領域の間に挟まれた輪郭における最も大きな輝度を採用することができる。
【００１５】
前記輪郭補正手段は、γ補正手段とすることができる。また、この輪郭強調手段は、カラー画像データの色成分毎に個別に上記色成分毎の画像の輪郭におけるボケを減少させる補正を行なうものとすることが好ましい。
【００１６】
前記輪郭強調手段は、色成分毎に示される画像の輪郭のうち、最も大きくボケた輪郭を示すカラー画像データの色成分に対してのみ補正を施すものとすることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の撮像装置によれば、カラー画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる補正を、このカラー画像データの色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段を備え、輪郭における色滲みを減少するようにしたので、レンズ枚数の増加などによる装置コストや装置サイズの増大を抑えて、輪郭における色滲みを抑えることができる。
【００１８】
例えば、カラー画像データ（以下画像データという）の色成分が、赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データで構成され、上記色成分のうちの青色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケが、赤色および緑色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケに比して大きい場合には、この画像データに基づいて表示されたカラー画像の輪郭が青色に色づくことになる。これを解決するために、青色チャンネル画像データに対して、輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて上記補正を施すようにすれば、画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを全体的に小さくすることができるとともに、青色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケの大きさと赤色および緑色チャンネル画像データで示される画像の輪郭におけるボケの大きさとの差を小さくすることができ上記輪郭における色滲みを減少させることができる。
【００１９】
また、輪郭強調手段を、被写体を撮像する際により高い像高において撮像された領域（画像の周辺部）における輪郭を表す画像データの色成分に対して、上記輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、高い像高において色滲みの大きさをより小さくすることができ、カラー画像データの色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みをより抑えることができる。
【００２０】
さらに、輪郭強調手段を、輝度差がより大きい輪郭を示す画像データの色成分に対して、上記輪郭におけるボケを減少させる補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、輝度差が大きい輪郭において色滲みの大きさをより小さくすることができ、画像データの色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みをより抑えることができる。
【００２１】
また、輪郭強調手段を、輝度がより大きい輪郭を示す画像データの色成分に対して、上記補正レベルをより高めて補正を施すものとすれば、輝度が大きい輪郭において色滲みの大きさをより小さくすることができ、色滲みをより抑えることができる。なぜなら、一般的に画像中の輝度が高い領域においては輪郭の輝度差が大きくなり輪郭におけるボケも大きくなるからである。さらに、例えば、輝度が飽和している領域の周辺では、一般に輪郭における輝度差が特に大きくなり、輪郭におけるボケが非常に大きくなって色滲みが顕著に表れるので、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ上記補正レベルを高めるようにしたり、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ上記補正を施すようにしても、色滲みを実質的に抑えることができる。
【００２２】
なお、輪郭強調手段を、色成分毎の輪郭のうち、最も大きくボケた輪郭を示す画像データに対してのみ補正を施すようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態によるデジタルカメラ１００の概略構成を示す図である。
【００２４】
図１に示すように、本発明の実施の形態による撮像装置であるデジタルカメラ１００は、被写体１の像を結像させる撮像レンズ１０、撮像レンズ１０を通して結像された被写体１の像をＲＧＢ原色フィルタ１５を通して受光し光電変換するＣＣＤ素子２０、光電変換されてＣＣＤ素子２０から出力された画像データをデジタル値からなる画像データに変換するＡ／Ｄ変換器２５、デジタル値に変換された画像データの色成分である、赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データそれぞれを記憶する赤色画像メモリ３１、緑色画像メモリ３２、および青色画像メモリ３３からなる画像メモリ３０、画像メモリ３０から画像データの各色成分を入力し、これらの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる輪郭ボケ補正を、上記色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段である輪郭強調処理部４０、輪郭ボケ補正が施された画像データを輪郭強調処理部４０から入力し、この画像データを映像信号に変換して出力する映像信号出力部４５、および映像信号出力部４５から出力された映像信号に基づいて画像を表示する液晶表示部５０を備えている。なお、ここでは輪郭強調処理部４０を上記画像データの３つの色成分に対して個別に輪郭ボケ補正を施すものとする。
【００２５】
上記輪郭強調処理部４０は、より高い像高において、より大きいボケ補正レベルにより輪郭ボケ補正を施したり、輝度差がより大きな輪郭におけるボケを示す画像データの色成分に対して、上記ボケ補正レベルをより高めて輪郭ボケ補正を施したりするように、輪郭ボケ補正の補正モードの設定が可能である。この輪郭ボケ補正の補正モードの設定は、モード設定変更部６０の操作により作成された信号を輪郭強調処理部４０に出力することにより行なわれる。
【００２６】
撮像レンズ１０は、この撮像レンズ１０のレンズ設計上の性能示すスポットダイアグラムにおいて、青色光に対するスポットダイアグラムの分布形状が、赤色光および緑色光に対するスポットダイアグラムの分布形状より広い範囲に広がり、赤色光および緑色光に対するスポットダイアグラムの分布形状が略等しくなる特性を有している。
【００２７】
次に上記実施の形態における作用について説明する。
【００２８】
撮像レンズ１０およびＲＧＢ原色フィルタ１５を通してＣＣＤ素子２０で光電変換された被写体１の画像を表す画像データがＣＣＤ素子２０から出力される。ＣＣＤ素子２０から出力された画像データは、Ａ／Ｄ変換器２５によってデジタル値からなる画像データに変換され、画像データの色成分毎に画像メモリ３０に記憶される。すなわち画像データの色成分である赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データが、それぞれ赤色画像メモリ３１、緑色画像メモリ３２、および青色画像メモリ３３に記憶される。
【００２９】
輪郭強調処理部４０は、画像メモリ３０から画像データの各色成分（赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データ）を入力し、色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる輪郭ボケ補正をそれぞれの画像データに対して施し、上記色成分毎に示される画像の輪郭における色滲みを減少させた補正済の画像データを出力する。
【００３０】
輪郭強調処理部４０から出力された補正済みの画像データは液晶表示部４５に入力され、この画像データに基づくカラー画像が液晶表示部４５に表示される。
【００３１】
ここで、上記輪郭強調処理部４０による、カラー画像の輪郭における色滲みを減少させる作用について説明する。
【００３２】
まず始めに、輪郭強調処理部４０が、輝度や像高に関係なく画像データの色成分毎（赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データ）に輪郭ボケ補正を施す場合について図２（ａ）から図２（ｄ）を参照して説明する。なお、図２（ａ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図２（ｂ）および図２（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図２（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に色成分毎のボケ補正レベルを示す図である。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、輝度の高い領域Ｐ１と輝度の低い領域Ｐ２との境界をなす輪郭Ｅ０（領域Ｐ１のエッジ）を持つ被写体１Ａを撮像して得られた画像データは画像メモリ３０に記憶される。この画像データの各色成分が示す画像の輪郭は、図２（ｂ）に示すように、被写体１Ａの領域Ｐ１に対応する輝度の高い領域Ｐ３と、被写体１Ａの領域Ｐ２に対応する輝度の低い領域Ｐ４との境界をなし、輪郭におけるボケによって裾の広がりを持つものとなる。なお、ここでは全ての色成分の輝度が領域Ｐ３および領域Ｐ４においてそれぞれ一致するものとし、領域Ｐ３と領域Ｐ４との輝度差、すなわち上記輪郭における輝度差の値はＶ１となっている。
【００３４】
上記輪郭は、撮像レンズ１０の色収差の影響で、青色の輪郭ＥＢにおけるボケの大きさが、緑色の輪郭ＥＧにおけるボケおよび赤色の輪郭ＥＲにおけるボケの大きさより大きくなる。なお、上記輪郭におけるボケの大きさは、輝度の低い領域Ｐ４から輝度の高い領域Ｐ３までの裾の広がり（エッジの立上りのスロープ）、あるいは輝度の高い領域Ｐ３から輝度の低い領域Ｐ４までの裾の広がり（エッジの立下りのスロープ）で示される。ここで、上記各色成分の画像データをそのまま合成した画像データに基づいてカラー画像が作成され液晶表示部５０に表示されると上記輪郭に青色の色滲みが生じることになる。
【００３５】
この色滲みを補正するために、輪郭強調処理部４０が、輪郭におけるボケが大きい青色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルを、赤色チャンネル画像データおよび緑色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルより高めるように、この輪郭強調処理部４０による輪郭ボケ補正の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第１の補正モードに設定する。
【００３６】
すなわち、図２（ｃ）に示すように、第１の補正モードでは、赤色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｒ１と緑色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｇ１とが等しく、これらの値より青色チャンネル画像データに対するボケ補正レベルの値Ｂ１が大きくなるように設定される。なお、上記色成分毎のボケ補正レベルの値は像高や輝度にかかわらず一定である。
【００３７】
このように第１の補正モードによる輪郭ボケ補正を施すように設定された輪郭強調処理部４０により、画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施す。これにより図２（ｄ）に示すように、色成分毎の画像データで示される被写体１Ａを表す画像Ｆ１の輪郭Ｅ１におけるボケの大きさ（ボケによる裾の広がり）を小さくすることができ、上記輪郭における色滲みを減少させることができる。
【００３８】
なお、上記第１の補正モードに設定された輪郭強調処理部４０による輪郭ボケ補正によって、輪郭における色滲みを全体的に減少させることができるが、撮像レンズ１０は像高が高くなるほど各色成分の輪郭におけるボケが大きくなる収差を有するので、この輪郭ボケ補正で補正しきれなかった輪郭におけるボケ、すなわち補正残差が残ることがあり、この補正残差は像高が高くなるにしたがって大きくなる。
【００３９】
次に、輪郭強調処理部４０が、より高い像高において撮像された輪郭を示す画像データに対してボケ補正レベルをより高めて輪郭ボケ補正を施し、輪郭における色滲みを減少させる場合について図３（ａ）から図３（ｄ）を参照して説明する。なお、図３（ａ）は縦軸に輪郭におけるボケの量、横軸に像高を取った座標上に撮像レンズの性能を示す図、図３（ｂ）および図３（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図２（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に色成分毎のボケ補正レベルを示す図である。
【００４０】
ここで、撮像レンズ１０は、像高が高くなるにしたがって輪郭におけるボケが大きくなる収差を有するものであり、図３（ａ）に示すように、この収差により、青色の輪郭におけるボケの量ＢＢが緑色の輪郭におけるボケの量ＧＧや赤色の輪郭におけるボケの量ＲＲより大きくなり、かつ、像高が高くなるにしたがって、青色の輪郭におけるボケ量のＢＢと、緑色の輪郭におけるボケの量ＧＧおよび赤色の輪郭におけるボケの量ＲＲとの差が大きくなるものとする。
【００４１】
したがって、被写体１Ａの撮像により画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に示される画像の輪郭は、図３（ｂ）に示すように、青色の輪郭ＢＨ、緑色の輪郭ＧＨ、および赤色の輪郭ＲＨともに像高が高くなるにしたがって輪郭におけるボケが大きくなり（ボケの裾の広がりが大きくなり）、青色の輪郭ＢＨにおけるボケの裾の広がりは像高にかかわらず常に緑色の輪郭ＧＨにおけるボケや赤色の輪郭ＲＨにおけるボケの裾の広がりより大きくなる。また、像高が高くなるほど青色の輪郭におけるボケＢＨの裾の広がりと、緑色の輪郭におけるボケＧＨおよび赤色の輪郭におけるボケＲＨの裾の広がりとの差が広がる。そのため、像高が高くなるほど輪郭における色滲みが大きくなる。
【００４２】
上記色滲みを補正するために、図３（ｃ）に示すように、輪郭強調処理部４０が、より高い像高において、より大きいボケ補正レベルにより輪郭ボケ補正を施すように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第２の補正モードに設定する。
【００４３】
ここでは、像高が高くなるにしたがって赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルを高くし、さらに、青色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｂ２が、常に赤色および緑色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｒ２およびＧ２より高くなるようにするとともに、像高が高くなるにしたがって青色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｂ２と、赤色および緑色チャンネル画像データに適用されるボケ補正レベルの値Ｒ２およびＧ２との差が広がるように上記第２の補正モードが設定される。
【００４４】
このように設定された輪郭強調処理部４０により、画像メモリ３０に記憶された画像データの色成分毎に輪郭ボケ補正を施す。この輪郭ボケ補正により、図３（ｄ）に示すように赤色、緑色、および青色の各チャンネル画像データが示す画像Ｆ２の輪郭Ｅ２におけるボケが小さくなるとともに各色成分の輪郭におけるボケの量を概略一致させることができ、上記輪郭における色滲みをより減少させることができる。
【００４５】
なお、上記のように像高に応じてボケ補正レベルを連続的に変更する場合に限らず、ボケ補正レベルを２段階以上の有限の段階で変更するようにしてもよい。
【００４６】
つづいて、輪郭強調処理部４０が、輝度差がより大きい輪郭を示す画像データに対して、ボケ補正レベルをより高めて補正を施す場合について図４（ａ）から図４（ｄ）を参照して説明する。なお、図４（ａ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図４（ｂ）および図４（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図、図４（ｃ）は縦軸にボケ補正レベル、横軸に像高を取った座標上に補正レベルを示す図である。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、輝度の高い領域Ｐ４の両側に輪郭Ｋ０を有する被写体１Ｂを撮像して得た画像データの各色成分（赤色チャンネル画像データ、緑色チャンネル画像データ、および青色チャンネル画像データ）のそれぞれが示す画像は、図４（ｂ）に示すように、被写体１Ｂの輝度の高い領域Ｐ４に対応する領域Ｐ５の輝度が飽和しており、この領域Ｐ５の両側に表れる赤色チャンネル画像データで示される輪郭ＲＬにおけるボケの裾の広がりの一部分も飽和輝度Ｊ１において飽和している。これに対して、領域Ｐ５の両側における青色および緑色チャンネル画像データで示される輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬの輝度は飽和していない。
【００４８】
また、輪郭における輝度差については、輪郭ＲＬにおける輝度差の値Ｖ２が、輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬにおける輝度差の値Ｖ３より大きい。また、輪郭におけるボケの大きさについては、輝度差が最大の輪郭ＲＬにおけるボケの裾の広がりが最も大きく、次に輪郭ＢＬにおけるボケの裾の広がりが大きく、輪郭ＧＬにおけるボケの裾の広がりが最も小さくなっている。
【００４９】
このように、輝度の飽和等によって輪郭における輝度差が大きくなり輪郭に表れるボケが大きくなると輪郭の色の滲みが強調される。
【００５０】
この色滲みを補正するために、輪郭強調処理部４０が、入力した画像データに基づいて上記輪郭における輝度差の値Ｖ２、および値Ｖ３を求め、図４（ｃ）に示すように、輪郭における輝度差が大きくなるにしたがってボケ補正レベル、すなわち画像データの色成分毎のボケ補正レベルＲ３、Ｇ３およびＢ３を共に高めるように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第３の補正モードに設定する。なお、ここでは色成分毎のボケ補正レベルを互いに一致させている。これにより、図４（ｄ）に示すように、画像データの各色成分で示される画像Ｆ３の輪郭Ｋ１におけるボケが全体に小さくなるとともに輪郭の輝度差にかかわらず各色成分のボケの大きさを概略一致させることができ、上記輪郭における色滲みをさらに減少させることができる。
【００５１】
ここで、輪郭における輝度差が等しい場合であっても、他の色成分より輪郭におけるボケが大きく表れる青色チャンネル画像データに適用するボケ補正レベルの値Ｂ３を他の色成分の画像データに適用するボケ補正レベルの値Ｒ３および値Ｇ３より高めることにより、各色成分の互いの輪郭におけるボケの大きさの差をさらに少なくすることができ、上記輪郭における色滲みをさらに減少させることができる。
【００５２】
なお、上記ボケ補正レベルは輝度差に応じて段階的に変更するようにしてもよい。
【００５３】
ここで、輪郭強調処理部４０を、輝度差に応じてボケ補正レベルを変更するのではなく、画像データの色成分毎に示される輪郭の輝度に応じて、すなわち、輪郭の輝度が大きくなるにしたがって、上記ボケ補正レベルを高めて上記輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。すなわち、一般的に画像中の輝度が高い領域において輪郭の輝度差が大きくなり輪郭におけるボケの裾の広がりも大きくなる。そこで、輪郭の輝度差の変わりに輪郭の輝度を採用し、輪郭強調処理部が、輝度がより大きい輪郭におけるボケを示す画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより輪郭ボケ補正を施すようにしても上記と同様に輪郭における色滲みを減少させる効果を得ることができる。
【００５４】
ここで、上記色成分毎に示される輪郭の輝度としては、カラー画像データの色成分毎に示される画像中の２つの領域の間に挟まれた輪郭中の最も大きな輝度を採用することができる。また、上記輝度の代わりに、色成分毎に示される画像の輪郭を間に挟んで両側に位置する２つの領域が示す輝度のうちの高い方の輝度を採用することもできる。すなわち、上記２つの領域が示す輝度のうちの高い方の輝度は実質的に輪郭中の最も大きな輝度と同等の輝度を持つので、図４（ｄ）に示すように、輪郭ＲＬにおける輪郭の輝度を領域Ｐ５における輝度である飽和輝度Ｊ１とし、輪郭ＢＬおよび輪郭ＧＬにおける輪郭の輝度を領域Ｐ５における輝度として採用することができる。これにより、輪郭強調処理部４０が上記輝度を検出して上記輪郭ボケ補正を施すようにすることができる。
【００５５】
さらに、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみボケ補正レベルを高めるようにしたり、輝度が飽和している領域の周辺の輪郭に対してのみ輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００５６】
ここで、像高が高くなる方向に向かって輝度が立上る輪郭と、像高が高くなる方向に向かって輝度が立下る輪郭とで、適用するボケ補正レベルを変更する場合について図５および図６（ａ）から図６（ｄ）を参照して説明する。なお、図５は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上にスポット光を表す画像を示す図、図６（ａ）および図６（ｂ）は縦軸に輝度、横軸に位置を取った座標上に被写体を示す図、図６（ｃ）および図６（ｄ）は縦軸に輝度、横軸に像高を取った座標上に被写体を表すカラー画像を示す図である。
【００５７】
撮像レンズ１０のレンズ設計上の性能を示すスポットダイアグラムの分布に非対称性があり、この撮像レンズを通してスポット光を撮像して得た画像データが表すこのスポット光の画像が、図５に示すように、像高が高くなる方向に向かって立上るスポット光Ｍの輪郭におけるボケの裾の広がりであるスロープＭ１の大きさに比して、像高が高くなる方向に向かって輝度が立下るスポット光Ｍの輪郭におけるスロープＭ２方が大きく広がっているとする。
【００５８】
このような場合には、位置を示す座標の＋方向に向かって輝度が立下る被写体１Ｃ（図６（ａ）参照）を撮像して得た画像データが示す画像Ｆ４の輪郭ＣＣにおけるボケの裾の広がり（図６（ｃ）参照）は、位置を示す座標の＋方向に向かって輝度が立上る被写体１Ｄ（図６（ｂ）参照）を撮像して得た画像データが示す画像Ｆ５の輪郭ＤＤにおけるボケの裾の広がり（図６（ｄ）参照）より大きくなる。
【００５９】
これを補正するために、輪郭強調処理部４０が、画像の輪郭の像高方向への立上りと立下りとを検出して、輪郭におけるボケが大きくなる方の側の輪郭に適用するボケ補正レベルを他方の側の輪郭より高くして輪郭ボケ補正を施すように、この輪郭強調処理部４０の補正モードをモード設定変更部６０からの操作により第４の補正モードに設定する。これにより、上記輪郭における色滲みを減少させることができるとともに、色滲みの広がりの方向による違いを抑制することができる。
【００６０】
以下、輪郭ボケ補正を施す処理の一例を図７および図８を参照して説明する。なお、図７は横軸に入力画像データの輝度、縦軸に出力画像データの輝度を取った座標上に両者の関係を示す図、図８は横軸に像高、縦軸に輝度を取った座標上に輪郭ボケ補正を施した画像の輪郭を示す図である。
【００６１】
図７に示すように、輪郭ボケ補正を施す際に適用される補正曲線Ｔ１は、入力画像データの輝度が値０のときと輝度が飽和した値Ｊ２のときに出力画像データが同じ輝度の値０および値Ｊ２を示し、この座標上の上記２点を示す座標（０，０）と（Ｊ２、Ｊ２）を結ぶ直線Ｔ２に対して入力画像データの座標軸の側に向かって湾曲している。したがって、この補正曲線Ｔ１は、入力された画像データ中の輝度の低い画像データをより低い輝度を持つ画像データとなるように補正して出力する。
【００６２】
図８に示すように、像高が低い領域において飽和輝度Ｊ４を示し像高が高くなる方向に緩やかに立下るスロープを持つ画像Ｎ１を表す画像データが、補正曲線Ｔ１を用いた輪郭ボケ補正の適用により、像高が低い領域において飽和輝度Ｊ４を示し像高が高くなる方向に急激に立下るスロープを持つ画像Ｎ２を表す画像データに補正される。これにより、輪郭ボケ補正を施す際に補正曲線Ｔ１を採用することで輪郭におけるボケを減少させることができることがわかる。なお、この補正曲線Ｔ１を、いわゆるγ曲線とするようにしてもよい。
【００６３】
なお、上記実施の形態においては、青色光に対して色収差が大きく発生する撮像レンズを使用した場合における例を示したが、上記輪郭ボケ補正の適用により、どのような光学特性を有する撮像レンズに対しても上記輪郭におけるボケを減少させ、色滲みを抑えることができる。
【００６４】
また、上記実施の形態においては、画像データの全ての色成分に対して輪郭ボケ補正を施す場合について示したが、画像データの色成分のうちの輪郭のボケが大きい１つ以上の色成分に対して輪郭ボケ補正を施すことにより、上記色滲みを抑える効果を得ることができる。例えば、画像データの各色成分が示す輪郭のうちの最も大きく輪郭のボケが表れる画像データに対してのみ輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００６５】
さらに、上記実施の形態において採用した、第１の補正モードから第４の補正モードのうちの複数の補正モードを組み合わせて、上記輪郭ボケ補正を施すようにしてもよい。
【００６６】
上記輪郭ボケ補正は、必ずしも赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の色成分からなる画像データに適用する場合に限らず、シアン、マゼンタ、イエロー、グリーン（Ｃｙ、Ｍｇ、Ｙｅ、Ｇ）の色成分からなる画像データに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラの概略構成を示す図である。
【図２】第１の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図３】第２の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図４】第３の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図５】スポット光を表す画像の輪郭のボケを示す概念図
【図６】第４の補正モードにおいて輪郭におけるボケが補正される様子を示す図
【図７】入力画像データと出力画像データとの関係を示す図
【図８】輪郭ボケ補正を施した画像の輪郭を示す図
【符号の説明】
被写体１
撮像レンズ１０
ＲＧＢ原色フィルタ１５
ＣＣＤ素子２０
画像メモリ３０
輪郭強調処理部４０
映像信号出力部４５
液晶表示部５０
モード設定変更部６０
デジタルカメラ１００
Claims (7)
- 被写体を撮像して該被写体を示すカラー画像を表すカラー画像データを取得する撮像装置において、
前記カラー画像データの色成分毎に画像の輪郭に表れるボケを減少させる補正を、前記カラー画像データの色成分のうちの少なくとも１つに施す輪郭強調手段を備え、前記輪郭における色滲みを減少することを特徴とする撮像装置。 - 前記輪郭強調手段が、前記補正を前記カラー画像データの色成分のうちの２つ以上に施す際に、少なくとも２つ以上の前記色成分に対して互いに異なる補正レベルで前記補正を施すものであることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
- 前記輪郭強調手段が、より高い像高において、より大きい補正レベルにより前記補正を施すものであることを特徴とする請求項１または２記載の撮像装置。
- 前記輪郭強調手段が、輝度差がより大きい前記輪郭を示す前記カラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより前記補正を施すものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像装置。
- 前記輪郭強調手段が、輝度がより大きい前記輪郭を示す前記カラー画像データの色成分に対して、より大きい補正レベルにより前記補正を施すものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の撮像装置。
- 前記輪郭補正手段が、γ補正手段であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の撮像装置。
- 前記輪郭強調手段が、前記色成分毎に示される画像の輪郭のうち、最も大きくボケた前記輪郭を示す前記カラー画像データの色成分に対してのみ前記補正を施すものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の撮像装置。
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