JP2009232118A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ストロボ111から被写体に向けて閃光を発し、撮像素子103において、被写体の撮影に係る第1の画像(撮影画像)を取得すると共に、被写体の距離分布を測距するための第2の画像を取得する。瞳分割画像位相差測距部106では、第2の画像に基づいて、第1の画像における各画像領域ごとに、被写体との距離を測距する処理を行う。そして、補正部113では、瞳分割画像位相差測距部106で測距された各画像領域ごとの被写体の距離と、ストロボ配光特性記憶部112に記憶されているストロボ配光特性とを用いて、第1の画像の補正処理を行う。
【選択図】図1
Description
本実施形態のデジタルカメラ100は、絞り101、撮影レンズ102、撮像素子103、A/D変換部104、現像処理部105、瞳分割画像位相差測距部106、レンズ制御部107、露出制御部108、及び、絞り制御部109を有して構成されている。さらに、本実施形態のデジタルカメラ100は、ストロボ制御部110、ストロボ111、ストロボ配光特性記憶部112、補正部113、操作入力部114、圧縮処理部115、及び、画像データ記憶部116を有して構成されている。ここで、補正部113は、補正ゲイン算出部113a及び補正処理部113bを含み構成されている。
次に、本実施形態における位相差方式のオートフォーカス(位相差AF)について説明する。まず、位相差AFの基本となる撮像素子103の画素配列に関して、図3と図4を用いて説明する。
図8は、図7に示す測距用画素S1の画素構造の一例を示す模式図である。ここで、図8(a)は、測距用画素S1を上部からみた構造図であり、図8(b)は、図8(a)に示すIII−III'断面の画素構造である。また、図8において、図6に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
図14及び図15は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラ(撮像装置)の焦点検出における概念図である。ここでは、説明を簡単にするために、測距用画素S1及びS2を同一の平面上に示す。
x=n×d×u/Daf ・・・(1)
x=n×d×f/Daf ・・・(2)
壁2101には、壁掛け時計2102がかかっている。第1の人物2103は、壁2101の手前に立っている。第2の人物2104は、壁2101に対して、第1の人物2103よりもさらに手前に立っている。なお、図21では、第1の人物2103及び第2の人物2104の頭以外の身体については、直線で簡略化して図示している。撮影範囲2105及び3106は、いわゆる画角を示している。また、図21には、デジタルカメラ100のうち、撮影レンズ102と撮像素子103のみを図示しており、撮像素子103には、撮影レンズ102を通して結像された被写体像が示されている。
次に、本実施形態におけるストロボ配光特性について説明する。
図24(a)には、遠近2つ被写体に対するストロボ111の配光と撮影レンズ102及び撮像素子103との関係が模式的に斜視図として示されている。図24(b)には、近距離の被写体に対するストロボ111の閃光における水平方向の配光特性D1が示されている。図24(c)には、近距離の被写体に対するストロボ111の閃光における垂直方向の配光特性D2が示されている。また、図24(d)には、遠距離の被写体に対するストロボ111の閃光における水平方向の配光特性D3が示されている。図24(e)には、遠距離の被写体に対するストロボ111の配光における垂直方向の配光特性D4が示されている。
しかしながら、図24(c)及び図24(e)に示す配光の中心軸27と被写体面との交点を含む水平面は、図24(a)に示すように、近距離の被写体面28aに対しては上方にずれ、遠距離の被写体面28bに対しては下方にずれることになる。
次に、補正部113で行われる補正処理について説明する。
まず、合焦状態を考慮しない場合の補正処理について説明する。
図26において、ストロボ配光特性2601及び2602は、ある被写体距離D、ズーム位置Z、座標(x,y)の一定方向のストロボ配光特性SYを示している。つまり、画角の中心部では、ストロボ111の配光は明るく照射され、周辺部では、ストロボ111の配光が十分に照射されずに暗くなることを示している。
例えば、図21に示すような構図でストロボ111の発光を伴う撮影を行った場合、図22に示すような撮影画像が撮影される。この場合、デジタルカメラ100に近い第2の人物2104は明るく、デジタルカメラ100から離れた第1の人物2103は第2の人物2104よりも暗く、更に離れた壁2101や時計2102は更に暗くなる。また、それぞれの被写体においても中心部から周辺部に行くに従って暗くなる。
上述したように、被写体距離分布Dを考慮した補正ゲインGを用いた補正処理を行うことで、図21に示すような構図で図23に示すように一様でない距離分布を持つ被写体の場合でも、図31に示すように一様で適正な明るさの撮像画像を得ることができる。
図35は、図2に示すステップS6の画像補正処理における詳細な処理手順の一例を示すフローチャートである。
図37において、合焦度合3701〜3703は、壁2101の水平画像部分2801における合焦度合FL(Z,F,A,D(x,y))である。合焦度合3704は、第1の人物2103の水平画像部分2801における合焦度合FL(Z,F,A,D(x,y))であり、合焦度合3705は、第2の人物2104の水平画像部分2801における合焦度合FL(Z,F,A,D(x,y))である。ここで、例えば、合焦状態と判断できるFL0が図37に示すFL0(3706)であるとする。
図38及び図39は、ストロボ配光特性における補正処理に関するメニュー設定画面の一例を示す模式図である。このメニュー設定画面は、例えば、図1に示す操作入力部114の表示画面に表示され、操作者(ユーザ)からの操作入力を受け付ける。
図38は、撮影モードごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かを設定するメニュー設定画面の一例を示したものである。即ち、本実施形態のデジタルカメラ100では、撮影画像の補正を行うか否かを撮影モードごとに操作者が操作入力部114を介して指定可能に構成されている。
図39は、撮影レンズ102の種類ごとに、ストロボ配光特性における補正処理を行うか否かを設定するメニュー設定画面の一例を示したものである。この図39のメニュー設定画面による設定は、撮影レンズが着脱可能な撮像装置である場合や、コンバージョンレンズを着脱可能な撮像装置である場合に有効である。即ち、本実施形態のデジタルカメラ100では、撮影画像の補正を行うか否かを撮影レンズ102の種類ごとに操作者が操作入力部114を介して指定可能に構成されている。
101 絞り
102 撮影レンズ
103 撮像素子
104 A/D変換部
105 現像処理部
106 瞳分割画像位相差測距部
107 レンズ制御部
108 露出制御部
109 絞り制御部
110 ストロボ制御部
111 ストロボ
112 ストロボ配光特性記憶部
113 補正部
113a 補正ゲイン算出部
113b 補正処理部
114 操作入力部
115 圧縮処理部
116 画像データ記憶部
Claims (12)
- 被写体に向けて閃光を発する閃光手段と、
光学手段により結像された前記被写体の光学像を電気信号に変換して、前記被写体の撮影に係る第1の画像を取得する第1の画像取得手段と、
前記被写体の光学像を電気信号に変換して、前記被写体の距離分布を測距するための第2の画像を取得する第2の画像取得手段と、
前記第2の画像に基づいて、前記第1の画像における各画像領域ごとに、前記被写体との距離を測距する測距手段と、
前記閃光手段の配光特性に係る配光特性データを記憶する記憶手段と、
前記測距手段で測距された前記各画像領域ごとの前記被写体の距離と、当該被写体の距離に対応する前記配光特性データとに基づいて、前記第1の画像を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。 - 前記第2の画像取得手段は、光学手段により瞳分割された前記被写体の光学像を電気信号に変換して、前記第2の画像を取得することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記第1の画像取得手段および前記第2の画像取得手段は、同一平面上に2次元状に配設された画素を有する撮像素子から構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。
- 前記補正手段は、前記配光特性データとして、前記被写体の距離に加えて前記光学手段のズーム位置を加味して、前記第1の画像の補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記光学手段に入射する光の量を調整する絞りを更に有し、
前記補正手段は、前記光学手段のズーム位置およびフォーカス位置、並びに、前記絞りの絞り値を用いて、前記各画像領域ごとの前記被写体の距離に対する合焦度合を求め、当該合焦度合に応じて、前記第1の画像に対して補正を行うことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記補正手段は、前記各画像領域ごとに求めた合焦度合のうち、所定の閾値以上の合焦度合における画像領域のみ補正処理を行うことを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記補正手段は、前記測距手段で測距された前記各画像領域ごとの前記被写体の距離のうち、所定の閾値以下の前記被写体の距離における画像領域のみ補正処理を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記被写体の撮影に係る撮影モードを入力する入力手段を更に有し、
前記補正手段は、前記入力手段により入力された撮影モードに応じて、前記第1の画像の補正を行うか否かを決定することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画像の補正を行うか否かを前記撮影モードごとに操作者が前記入力手段を介して指定可能に構成されていることを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記光学手段の種類を入力する入力手段を更に有し、
前記補正手段は、前記入力手段により入力された光学手段の種類に応じて、前記第1の画像の補正を行うか否かを決定することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1の画像の補正を行うか否かを前記光学手段の種類ごとに操作者が前記入力手段を介して指定可能に構成されていることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 被写体に向けて閃光を発する閃光手段と、前記閃光手段の配光特性に係る配光特性データを記憶する記憶手段とを含む撮像装置の制御方法であって、
光学手段により結像された前記被写体の光学像を電気信号に変換して、前記被写体の撮影に係る第1の画像を取得する第1の画像取得ステップと、
前記被写体の光学像を電気信号に変換して、前記被写体の距離分布を測距するための第2の画像を取得する第2の画像取得ステップと、
前記第2の画像に基づいて、前記第1の画像における各画像領域ごとに、前記被写体との距離を測距する測距ステップと、
前記測距ステップで測距された前記各画像領域ごとの前記被写体の距離と、当該被写体の距離に対応する前記配光特性データとに基づいて、前記第1の画像を補正する補正ステップと
を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
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