JP2011010214A - レンズ交換式カメラ、及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 フィルタ作成に伴う処理負荷を軽減すると共に、レンズ−カメラ間の通信データ量を削減する為の技術を提供する。
【解決手段】 撮像素子のセンサピッチ、光学ローパスフィルタ、色成分フィルタの分光透過率を含む画像処理パラメータを撮影レンズ２００に送信する。撮影の開始後、撮影レンズ２００に対して回復フィルタの送信要求を行うか否かを判断する。送信要求を行う場合、撮影のために設定された撮影パラメータを撮影レンズ２００に送信する。画像処理パラメータに基づいて撮影レンズ２００が作成した、撮影パラメータに対応する回復フィルタを撮影レンズ２００から受信し、メモリに格納する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、レンズ交換式カメラ及びその制御方法に関するものである。

デジタルスチルカメラ等の撮像装置で撮影された画像が、収差などにより劣化が生じている場合に、劣化画像を回復するための画像回復アルゴリズムが知られている。画像回復アルゴリズムとしては、例えば、画像劣化の特性を点像分布関数（以下、PSFと表す）で表し、PSFに基づいて劣化の無い画像に回復する手法が知られている。このようなアルゴリズムとしては、例えば、特許文献１では、PSFの逆特性となるフィルタをかけてボケの補正を行う手法が開示されている。また、特許文献２では、PSFからウィナーフィルタを生成し、このウィナーフィルタを利用して劣化画像を回復する方法が開示されている。ウィナーフィルタで表現された回復処理フィルタを式（１）に示す。

ＯＴＦ（ｕ，ｖ）／（｜ＯＴＦ（ｕ，ｖ）｜^２＋ｃ） 式（１）
ただし、OTF(u, v)はx方向の周波数u、y方向の周波数vにおける光学伝達関数（以下、OTF）を表し、cは非常に小さい値の定数を表す。画像に対して実空間フィルタを用いた回復処理を行う場合には、式（１）で求められたウィナーフィルタを逆フーリエ変換し、実空間フィルタに戻してから、画像に適用すればよい。

また、具体的なフィルタの形式などについては触れていないが、特許文献３、特許文献４、及び特許文献５には、レンズ固有の光学特性に応じた補正を行う技術が開示されている。

特開昭62-127976号公報 特開2004-205802号公報 特開平11-112859号公報 特開2008-92000号公報 特開2008-92001号公報

撮影条件に最適な回復フィルタを用いることが理想であるが、撮影条件が変わる度に回復フィルタを作成するのは、非常にコストがかかる。さらに、フィルタ作成に必要なOTFデータのデータ量は非常に大きいのに対し、レンズ−カメラ間の通信速度は非常に遅い。また、カメラとレンズのそれぞれの組合せに対して、すべての撮影条件に対する回復フィルタをあらかじめメモリに保持する場合、非常に膨大なメモリ量が必要になる。したがって、レンズ側で回復フィルタを作成し、レンズ−カメラ間の送受信データをフィルタデータのみとすることで通信データ容量を削減すると同時に、レンズ側の回復フィルタ作成にかかる負荷を低減する工夫が必要となる。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたもので、フィルタ作成に伴う処理負荷を軽減すると共に、レンズ−カメラ間の通信データ量を削減する為の技術を提供する。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明のレンズ交換式カメラは以下の構成を備える。即ち、レンズが装着されたレンズ交換式カメラであって、前記交換式カメラの撮像素子のセンサピッチ、光学ローパスフィルタ、色成分フィルタの分光透過率、を含む画像処理パラメータを前記レンズに送信する送信手段と、撮影の開始後、前記レンズに対して撮影画像の劣化を回復するために用いる回復フィルタの送信要求を行うか否かを判断する判断手段と、前記判断手段が前記送信要求を行うと判断した場合に、撮影のために設定された撮影パラメータを前記レンズに送信することで前記送信要求を行う要求手段と、前記送信要求に応じて前記レンズが送信した、前記画像処理パラメータに基づいて前記レンズが作成した、前記撮影パラメータに対応する前記回復フィルタを受信する受信手段と、前記受信手段が受信した回復フィルタをメモリに格納する手段とを備える。

本発明の構成によれば、フィルタ作成に伴う処理負荷を軽減すると共に、レンズ−カメラ間の通信データ量を削減することができる。

カメラ１００の外観例を示す図。 カメラ１００と撮影レンズ２００の回路構成を示すブロック図。 カメラ１００と撮影レンズ２００の動作を示すタイミングチャート。 カメラ１００の動作を示すフローチャート。 撮影レンズ２００の動作を示すフローチャート。 カメラ１００の動作を示すフローチャート。 撮影パラメータの許容範囲区分を示す図。 回復フィルタ及び撮影パラメータの保存処理のフローチャート。 回復フィルタ及び撮影パラメータの管理システムを示す図。

以下、添付図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は何れも、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すものである。

［第１の実施形態］
図１，２を用いて、本実施形態に係るレンズ交換式カメラについて説明する。なお、このレンズ交換式カメラとは、装着するレンズが交換可能なカメラであって、本実施形態ではこのカメラはディジタルカメラであるとする。

図１（ａ）において、カメラ１００の上部には、ファインダ観察用の接眼窓１１１、ＡＥ（自動露出）ロックボタン１１２、ＡＦの測距点選択ボタン１１３、撮影操作をするためのレリーズボタン１１４が設けられている。また、電子ダイヤル４１１、撮影モード選択ダイヤル１１７、および外部表示装置４０９も設けられている。電子ダイヤル４１１は、他の操作ボタンと併用してカメラ１００に数値を入力したり、撮影モードを切り換えたりするための多機能信号入力装置である。また、外部表示装置４０９は、液晶表示装置から構成され、シャッタースピード、絞り、撮影モードなどの撮影条件（撮影パラメータ）や、他の情報を表示する。

また、カメラ１００の背面には、撮影された画像や各種設定画面などを表示するＬＣＤモニタ装置４１７、ＬＣＤモニタ装置４１７をオン／オフするためのモニタスイッチ１２１、十字配置スイッチ１１６、およびメニューボタン１２４が設けられている。十字配置スイッチ１１６は、上下左右に配された４つのボタンと、中央に配されたＳＥＴボタンを有し、ＬＣＤモニタ装置４１７に表示されるメニュー項目などの選択や実行をカメラ１００に指示するために用いられる。メニューボタン１２４は、ＬＣＤモニタ装置４１７にカメラ１００の各種設定を行うためのメニュー画面を表示させるためのボタンである。例えば撮影モード（後述のドライブモードを含む）を選択、設定する時は、メニューボタン１２４を押した後、十字配置スイッチ１１６の上下左右のボタンを操作して希望のモードを選択する。そして、希望のモードが選択された状態でＳＥＴボタンを押すことにより設定が完了する。

撮像光学系の撮影レンズ２００はカメラ１００に対して不図示のレンズマウントを介して着脱可能である。撮影レンズ２００とカメラ１００は、このレンズマウントの接点を解して通信可能となっている。

図１（ｂ）において３０３はカメラ１００から撮影レンズ２００を取り外すために押下するレンズ取り外しボタンである。３０４は絞込みボタンで、これを押下することで、現時点で設定されている絞り値までレンズの絞りを絞込み、ＬＣＤモニタ装置４１７で被写界深度を確認することができる。絞込みボタン３０４が押されていない通常時には、絞りが開放の状態になった画像がLCDモニタ装置４１７に表示されている。

次に、カメラ１００と撮影レンズ２００の回路構成について図２のブロック図を用いて説明する。撮影レンズ２００とカメラ１００は、撮影レンズ２００側の通信接点４２５と、カメラ１００側の通信接点４３４を介して通信可能である。本実施形態では説明上、カメラ１００と撮影レンズ２００との間の通信速度は500K[bps]であるものとする。もちろん、以下の説明の本質はこの通信速度に依存するものではない。

操作ＳＷ（スイッチ）４２１は、カメラ１００に設けられた電子ダイヤル４１１を含む多数のスイッチ類の信号をレンズＣＰＵ４２６に通知する。係る通知により、マニュアル操作によるズーミング、フォーカシングおよび絞り値の設定や、オートフォーカス及びマニュアルフォーカスの切り換え等を行う。レンズ制御回路４２２は、撮影レンズ２００内にある不図示のレンズ群との通信およびＡＦ（オートフォーカス）時のレンズの駆動制御や絞り羽根の駆動制御を行う。

レンズ特性値メモリ４２３は、撮影レンズ２００に固有の情報（例えばＩＤ）、焦点距離情報等の他に、ズーム・絞り・撮影距離・像高に応じた、この撮影レンズ２００のOTFデータを格納している。

回復フィルタ生成回路４２４は、カメラ１００からの要求に応じた回復フィルタを生成する。この回復フィルタは上述の通り、撮影画像の劣化を回復するために用いるフィルタである。レンズＣＰＵ４２６は、撮影レンズ２００を構成する各部の動作制御を行う。係る動作制御を行うためのコンピュータプログラムは、レンズＣＰＵ４２６内の不図示のメモリ内に格納されており、レンズＣＰＵ４２６はこのコンピュータプログラムを用いて処理を実行することで、撮影レンズ２００を構成する各部の動作制御を行う。

不図示のレンズ群および絞りから構成される撮影光学系を通過した被写体光は、撮像素子４３１の撮像面(受光面)に結像する。撮像素子４３１は、CCDやCMOSなどの光電変換素子で構成されており、光学像を光電変換によって電気信号に変換する。本実施形態では撮像素子４３１は単板式のCCDで、カラーフィルタの配列は典型例なベイヤ配列であるとする。

測距（ＡＦ）回路４３２は、ＡＦのための被写体に対するデフォーカス量を検出する。外部記憶装置４３３は、例えばカメラ１００に着脱可能なハードディスクドライブや半導体メモリカード等である。レリーズＳＷ４３５は、２段スイッチで構成されたレリーズスイッチである。即ち、レリーズボタン１１４の半押し状態でカメラ１００が撮影準備状態になるためのスイッチと、レリーズボタン１１４が最後まで押された状態（全押し状態）で撮像素子４３１への露光を開始させるためのスイッチとを有している。電源４３７は、カメラ１００を構成する各部に対して電源を供給するためのものである。ＬＣＤモニタ装置４１７には、被写体をリアルタイムで表示したライブビュー画像や、撮像素子４３１を用いて撮影された動画像や静止画像が表示される。設定ＳＷ４４０は、撮影モード等の設定を行うために操作される。

カメラ本体特性値メモリ４３８には、次のような画像処理パラメータが格納されている。カメラ１００に固有の情報（例えばＩＤ）、撮像素子４３１のセンサピッチ情報やライブビュー時の画素ピッチ情報、ライブビュー上での拡大表示時の画素ピッチ、開口形状、光学LPF（光学ローパスフィルタ）情報、RGBフィルタの分光特性情報、等である。なお、画像の色成分がＲＧＢでなければ、ＲＧＢフィルタ以外の色成分フィルタを用いても良い。

なお、以下では、カメラ本体特性値メモリ４３８に格納されている画像処理パラメータをまとめて「カメラ１００の特性値」と呼称する場合がある。なお、カメラ１００の特性値に含むべき情報はこれらの情報に限定するものではない。

画像処理回路４４１は、撮像素子４３１から読み出された信号に対して増幅処理およびＡ／Ｄ変換処理を施し、デジタル信号を生成する。本実施形態では更に、このデジタル信号としての画像に対して、ぼけを補正する為の回復フィルタを適用する処理も行う。

カメラＣＰＵ４３６は、カメラ１００を構成する各部の動作制御を行う。係る動作制御を行うためのコンピュータプログラムは、カメラＣＰＵ４３６内の不図示のメモリ内に格納されており、カメラＣＰＵ４３６はこのコンピュータプログラムを用いて処理を実行することで、カメラ１００を構成する各部の動作制御を行う。

ここで、レンズ特性値メモリ４２３には、撮影レンズ２００のOTFデータとして、撮影パラメータ(ズーム位置、F値、撮影距離)毎にOTFデータが格納されている。本実施形態では、ズーム位置、撮影距離、絞り値と各像高のそれぞれの組合せに応じて、波長400[nm]から10[nm]刻みで700[nm]までの波長のOTFデータ群が格納されている。そしてこれらのOTFデータは、回復フィルタの生成のために利用される。

それぞれのOTFデータは、画像におけるx方向(水平方向)の空間周波数をfx、y方向(垂直方向)の空間周波数をfyとすると、それぞれの周波数の単位として、センサピッチに依存しない、[line pair／mm]を用いて作成されている。ここで、回復フィルタは、連写モード（連続撮影するモード）のときには最初の１コマ目の撮像でのみ作成する。

本実施形態では、ユーザがドライブモードを連写モードにし、絞りやズームを変更して構図を決め、レリーズボタン１１４を半押し状態にしてピントを合わせ、レリーズボタン１１４を全押し状態にして、高速連写撮影を行う場合について考える。ここでドライブモードとは、1枚撮影、連写撮影を選択できるモードのことである。

ここで回復フィルタをカメラ１００側で作成する場合と、撮影レンズ２００側で作成する場合とについて説明する。先ず、回復フィルタをカメラ１００側で作成する場合について説明する。

OTFデータは2次元の周波数データであり、その値は複素数で表される。撮影レンズ２００側でカメラ１００に依存しないOTFデータを持つとなると、入射波長毎(例えば、400〜700[nm]を10[nm]刻みで)にOTFデータが必要になる。一つの波長におけるOTFデータのサイズが15KBだとすると、全ての入射波長についてのOTFデータの合計サイズは、15KB×31=465KBとなる。さらに、OTF自体は、絞り、ズーム、撮影距離、像高によって異なるため、撮影レンズ２００側で保持するOTFデータのサイズは、数MB〜数GBになる。

一方、レンズ−カメラ間の通信帯域は、約500Kbpsと非常に狭い。OTFデータの容量を300[MB]と仮定し、このOTFデータを撮影レンズ２００からカメラ１００に500[Kbps]の通信速度で送信すると、単純計算で80分かかることになる。このように、撮影レンズ２００からカメラ１００に全てのOTFデータを送信することは非常に膨大な時間を要する。また、絞り・ズーム・撮影距離が変わるたびに、その撮影条件に対応するOTFデータのみを送ることも考えられる。この場合、撮影条件に対応する全ての波長のOTFデータを像高の分だけ送ることになる。仮に、送信するOTFのデータ量が約5[MB]だとすると、500[Kbps]の通信速度で80[sec]かかる。先ほどよりも大幅に送信時間は短縮されるが、撮影前にライブビュー表示で回復後の画像データを確認するには、時間がかかりすぎる。

次に、回復フィルタを撮影レンズ２００側で作成する場合について説明する。カメラ１００から撮影レンズ２００には上述の通り、カメラ１００の特性値が送信される。この特性値のデータサイズは、上述のOTFデータに比べて小さいだけでなく、カメラ１００に対して一意に決まるため、撮影レンズ２００をカメラ１００に装着したときやカメラ１００の電源を投入したときに一度だけ送れば良い。

また、回復フィルタのデータサイズは、数[KB]〜数10[KB]程度である。例えば、15×15のフィルタサイズでフィルタ係数をdouble型、各像高に対応するため１画面に必要なフィルタ数を10個とすると、回復フィルタのデータサイズは18[KB]となる。このデータサイズであれば、レンズ−カメラ間の通信速度500[Kbps]でも、0.3[sec]程度で送信できる。この方法であれば、常に新しいレンズに対応できるだけでなく、ある程度、レンズ−カメラ間のデータ転送量を小さくすることができる。しかし、毎回、レリーズボタンが全押しされる度にレンズ側で回復フィルタを作成し、レンズからカメラに送信するのは、レンズの負荷が非常に大きくなるという問題がある。特に連写モード時には、レリーズボタンが全押し状態のままになるので、短時間に複数回の撮影が繰り返され、その1枚1枚の撮影に対して回復フィルタを作成するのは、レンズ側にとって大きな負担になる。

連写モードで撮影する時の、カメラ１００と撮影レンズ２００の動作について、図３のタイミングチャートを用いて説明する。撮影レンズ２００がカメラ１００に装着された時、若しくは撮影レンズ２００が装着されたカメラ１００の電源が投入されたとき、カメラ１００は、カメラ本体特性値メモリ４３８に格納されているカメラ１００の特性値を読み出す。そしてカメラ１００はこの読み出した特性値を、通信接点４３４、４２５を介して撮影レンズ２００に送信する。

そして連写モードが設定された後、絞り・ズームの変更を繰り返して構図を決定し、レリーズボタン１１４が半押しされて、ピントを合わせる。その後、レリーズボタン１１４が全押しされると連写撮影が開始する。連写撮影の開始後、撮影した順に画像がカメラ１００内のメモリ（例えば外部記憶装置４３３）内に格納される。連写モードでレリーズボタン全押し状態を検出したカメラ１００は、連写撮影で最初に撮影する画像の撮像条件に適した回復フィルタを撮影レンズ２００に対して要求する。この要求時には、カメラ１００側で撮影のために設定した絞り値、ズーム位置、撮影距離を示す撮影パラメータをカメラ１００から撮影レンズ２００に対して送信する。

回復フィルタの送信要求を受けた撮影レンズ２００は、連写撮影で最初に撮影する画像の撮像条件(絞り値・ズーム位置・撮影距離)に適した回復フィルタを作成し、作成した回復フィルタをカメラ１００に送信する。連写中のカメラ１００は撮影レンズ２００から送信された回復フィルタを受信する。

ここで、連写撮影により撮影した画像をＪＰＥＧ保存する場合には、連写撮影で撮影された画像を順次読み出し、読み出した画像に対してこの受信した回復フィルタを適用し、回復フィルタを適用したそれぞれの画像に対してＪＰＥＧ符号化を行う。そして、符号化後のそれぞれのデータをExifなどのフォーマットで外部記憶装置４３３に書き込む。一方、連写撮影により撮影した画像をそのまま保存する（RAW保存）場合には、順次撮影されるそれぞれの画像と回復フィルタとを１つのファイルにまとめ、このファイルを外部記憶装置４３３に書き込む。

次に、カメラ１００の動作について、図４のフローチャートを用いて説明する。ここで、カメラ１００は、図４のフローチャートに従った処理を行う前に予め、カメラ１００の特性値を撮影レンズ２００に送信し終えているものとする。

先ず、ステップＳ７０１では、カメラＣＰＵ４３６は、レリーズボタン１１４が全押しされた状態か否かを判断する。係る判断の結果、全押しされている状態であれば処理はステップＳ７０２に進むし、全押しされている状態でなければ処理はステップＳ７０１に戻る。処理がステップＳ７０２に進んだ時点で画像の撮影は開始される。

ステップＳ７０２では、カメラＣＰＵ４３６は、連写モードが設定されているか否かを判断する。係る判断の結果、連写モードが設定されている場合には、処理はステップＳ７０３に進むし、連写モードが設定されていないのであれば処理はステップＳ７０５に進む。

次に、ステップＳ７０３では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影した画像が、連写モードが設定されてから最初の撮影画像であるか否かを判断する。撮影した画像が、連写モードが設定されてから最初の撮影画像である場合には処理はステップＳ７０５に進むし、撮影した画像が、連写モードが設定されてから最初の撮影画像ではない（２枚目以降の画像である）場合には処理はステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０５では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影レンズ２００に対して、連写モードが設定されて最初の画像の撮像条件に適した回復フィルタの送信要求を行う。より詳しくは、レリーズボタン１１４が全押し状態になった時の絞り・ズーム・撮影距離に対応した回復フィルタの送信要求を撮影レンズ２００に対して行う。そのためにこの送信要求では、レリーズボタン１１４が全押しされた時点（撮影開始時点）で設定されている絞り値、ズーム位置、撮影距離を示す撮影パラメータを、通信接点４３４、４２５を介して撮影レンズ２００に対して送信する。この撮影パラメータの送信をもって、上記送信要求を行う。

ステップＳ７０６では、カメラＣＰＵ４３６は、ステップＳ７０５での送信要求に応じて撮影レンズ２００から送信された回復フィルタを、通信接点４３４、４２５を介して受信し、カメラ１００内の不図示のメモリ内に格納する。ステップＳ７０３における処理は換言すれば、撮影レンズ２００に対して回復フィルタの送信要求を行うか否かを判断する処理に相当する。

次に、ステップＳ７０８では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影が完了したか否かを判断する。連写モードが設定されている場合、レリーズボタン１１４の押下が解除されたか否かを判断する。係る判断の結果、撮影が完了した場合には処理はステップＳ７０９に進むし、完了していない場合には処理はステップＳ７０３に戻る。

ステップＳ７０９では、カメラＣＰＵ４３６は、予め設定された撮影画像の保存設定を参照し、撮影した画像をＪＰＥＧ保存するのかＲＡＷ保存するのかを判断する。係る判断の結果、ＪＰＥＧ保存する場合には処理はステップＳ７１０に進むし、ＲＡＷ保存する場合には処理はステップＳ７１２に進む。

ステップＳ７１０では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影された画像を不図示のメモリから読み出し、読み出したそれぞれの画像に対して、ステップＳ７０６で受信した回復フィルタを用いたフィルタ処理を行う。そしてステップＳ７１１では、これらのフィルタ処理を施した画像に対してＪＰＥＧ符号化を行い、その結果をExifなどのファイルフォーマットで外部記憶装置４３３に保存する。

一方、ステップＳ７１２では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影した画像を不図示のメモリから読み出し、読み出したそれぞれの画像とステップＳ７０６で受信した回復フィルタとを１つのファイルとして外部記憶装置４３３内に保存する。

次に、撮影レンズ２００の動作について、図５のフローチャートを用いて説明する。先ず、ステップＳ８０１では、レンズＣＰＵ４２６は、上記ステップＳ７０５におけるカメラ１００からの送信要求を、通信接点４３４、４２５を介して受信する。

次に、ステップＳ８０２では、レンズＣＰＵ４２６は、上記ステップＳ７０５においてカメラ１００から送信された撮影パラメータ（ズーム位置、絞り値、撮影距離）を、通信接点４３４、４２５を介して受信する。

次に、ステップＳ８０３では、レンズＣＰＵ４２６は、ステップＳ８０２で取得した撮影パラメータに対応する波長別OTFデータをレンズ特性値メモリ４２３から取得する。次にステップＳ８０４では、予めカメラ１００から取得し、撮影レンズ２００内の不図示のメモリ内に格納したカメラ１００の特性値を読み出す。

次に、ステップＳ８０５では、レンズＣＰＵ４２６は、撮像素子のセンサピッチでOTFの単位変換を行う。つまり、画素ピッチに依存しない[line pair／mm]で撮影レンズ２００内に保存されていたOTFデータを、撮像素子のセンサピッチを単位として、[line pair／画素]の単位に変換する。つまり、f[line pair／画素]=f[line pair／mm]×画素ピッチ[mm／画素]で計算できる。たとえば、撮像素子のセンサピッチ=7[μm]であれば、f[line pair／mm]×7×10-3[mm／画素]と計算できる。センサピッチ情報は、ステップＳ８０４で読み出したカメラ１００の特性値に含まれている。

ステップＳ８０６ではレンズＣＰＵ４２６は、ステップＳ８０５で得られたOTFデータに、ステップＳ８０４で読み出した特性値に含まれているRGBフィルタ分光透過率を掛け合わせる。これにより、周波数別のOTFデータをRGBコンポーネント毎のOTFデータに変換する。次に、ステップＳ８０７では、レンズＣＰＵ４２６は、ステップＳ８０６で得られたOTFデータに、ステップＳ８０４で読み出した特性値に含まれている光学LPFを適用する。

次に、ステップＳ８０８ではレンズＣＰＵ４２６は、ステップＳ８０７で得られたOTFデータを用いて回復フィルタを作成する。回復フィルタの作成方法は、従来技術で説明した式（１）を用いて周波数空間における回復フィルタを作成し、これにフーリエ変換を適用し、実空間の回復フィルタとすれば良い。

次に、ステップＳ８０９ではレンズＣＰＵ４２６は、ステップＳ８０８で作成した回復フィルタをカメラ１００に対して、通信接点４３４、４２５を介して送信する。本実施形態のような連写撮影時は、ズームや絞りが一定であることが多い。撮影距離は変更することがあるが、撮影距離の変化に対する回復フィルタの変化の大きさは許容できる範囲である。

ここで、距離によるMTF(及びOTF)への影響は小さい。従って、２枚目以降の撮影画像に、１枚目の撮影画像の撮影パラメータに合わせて作成された回復フィルタを用いても、２枚目以降の撮影画像に合わせて作成した回復フィルタを用いた場合と比べて、画像の回復結果が大きく劣ることはない。従って本実施形態によれば、短時間に多くの画像を撮影する連写撮影では最初の撮影画像についてのみ回復フィルタを要求するので、レンズ側の回復フィルタ作成に要する負荷を低減すると共に、レンズ−カメラ間の通信容量を削減することができる。そしてこれにより、快適な動作速度を保つことができる。

さらに本実施形態では、最初にカメラの特性値をカメラからレンズに送信しておけば、後はレンズとカメラとの間の通信は、比較的小さいデータサイズのデータの送受信のみであるので、レンズーカメラ間の通信を円滑に行うことができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、連写撮影で撮影された１枚目の画像と２枚目の画像のそれぞれの撮影パラメータがほぼ同じであるとみなすことにより、連写撮影時のみ、回復フィルタを要求する回数を軽減させることができた。しかし、この方法であっても、連写撮影を行うたびに、最低１回は回復フィルタをレンズに対して要求することになる。

そこで本実施形態では、前回の撮影パラメータとそれに対応する回復フィルタを一時的に保存するキャッシュメモリをカメラに設ける。そして、レリーズボタンが全押しになった時に、前回の撮影パラメータと今回の撮影パラメータとを比較し、その差異が許容範囲内にない場合にのみ、新たに回復フィルタをレンズに要求する。

本実施形態に係るカメラ１００が行う処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、図６において、図４と同じ処理ステップには同じステップ番号を付けており、その説明は第１の実施形態で述べたとおりであるため、省略する。

カメラＣＰＵ４３６が、レリーズボタン１１４が全押しされた状態であると判断すれば、処理はステップＳ９０１に進む。ステップＳ９０１では、カメラＣＰＵ４３６は、現時点での撮影パラメータ（撮影条件）C_nowをカメラ１００内の不図示のメモリから取得する。次に、ステップＳ９０２では、カメラＣＰＵ４３６は、前回設定された撮影パラメータC_prevを、このメモリから取得する。そしてステップＳ９０３では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影パラメータC_nowと撮影パラメータC_prevとを比較し、絞り・ズーム・撮影距離のそれぞれの差異が許容範囲内にあるか否かを判断する。係る判断の結果、許容範囲内であれば、撮影パラメータC_prevに対応する回復フィルタを今回の撮影画像に用いても充分な回復を得られると判断し、処理はステップＳ９０４に進む。一方、許容範囲内でなければ処理はステップＳ７０４に進む。

ここで、許容範囲内であるか否かの判断について、図７を用いて説明する。撮影距離、焦点距離、絞り値（Ｆ値）のそれぞれは、図７（ａ）〜（ｃ）に示す如く、幾つかの区分に分割される。そして撮影距離、焦点距離、F値のそれぞれについて、撮影パラメータC_nowと撮影パラメータC_prevとが同じ区分に属していれば撮影パラメータC_nowと撮影パラメータC_prevとは許容範囲内と判定する。それ以外であれば許容範囲外と判断する。

例えば、C_prevが撮影距離=2000[mm]、焦点距離=50[mm]、F値=5.0であり、C_nowが撮影距離=1000[mm]、焦点距離=50[mm]、F値＝8.0であるとする。この場合、C_prev及びC_nowは、撮影距離については距離区分D2内、焦点距離についてはズーム区分Z3内、Ｆ値については絞り区分F2内にあるので、C_prev及びC_nowは許容範囲内と判定される。一方、C_nowが撮影距離=1000[mm]、焦点距離=50[mm]、F値＝3.0であれば、絞り区分がF1とF2で異なるため許容範囲外と判定される。

図６に戻って次に、ステップＳ９０４では、前回に撮影レンズ２００から取得し、履歴としてカメラ１００内の不図示のメモリ内に記録されている回復フィルタを、このメモリから取得する。この取得した回復フィルタは、撮影パラメータC_prevに対応するものである。

一方、ステップＳ７０４では第１の実施形態で説明したように、撮影レンズ２００に対して回復フィルタを要求するので、ステップＳ９０５では、この要求に応じて撮影レンズ２００から送信された回復フィルタを受信する。そして、受信した回復フィルタを履歴としてメモリに格納する。次に、ステップＳ９０６では、撮影パラメータC_prevに撮影パラメータC_nowを上書きする。

本実施形態によれば、撮影パラメータの履歴を保存するバッファが新たに必要になるが、レンズに対する回復フィルタの要求回数を削減することができ、レンズ−カメラ間の通信データ容量とレンズの回復フィルタ作成に要する負荷の両方を減らすことができる。また、同じ条件下での撮影であれば、回復フィルタの要求を行わないため、処理速度が速くなる。

なお、本実施形態では、許容範囲の決め方は図７に示したような区分として説明したが、C_prevの条件を中心に±方向に範囲を持たせても良い。例えば、ズーム範囲は、C_prevの中の焦点距離の±15mmと決めれば、C_prevの焦点距離が50mmであれば、ズームの許容範囲は35〜65mmとなる。あるいは、レンズの性能を0〜1に正規化し、その範囲を複数に分割して許容範囲を作成してもよい。たとえば、ズームの焦点距離を3分割する場合を考えると、24−70mmのズーム範囲を持つレンズであれば、24−39mm、39−55mm、55−70mmの3つの範囲に分割されることになる。

また、許容範囲についてはレンズから取得するなどして、レンズ毎に変更してもよい。その場合は、図３に記載されている「カメラの特性値送信」の前後に、レンズから許容範囲の情報を取得すれば良い。あるいは、レンズからカメラに回復フィルタを送信する時に、一緒にその回復フィルタの許容範囲条件を送信しても良い。また、本実施形態では、撮影パラメータとして、絞り・ズーム・撮影距離の3つを用いたが、撮影距離の回復フィルタへの影響が小さい場合には、撮影距離を撮影パラメータに入れなくても良い。また、本実施形態では、回復フィルタの保存先はカメラ内としているが、レンズ側に記憶メモリを設け、そこに保存しても良い。なお、図６のフローチャートにおいて、動画像撮影を行う場合には、ステップＳ９０１からステップＳ７０９の直前までを各フレームについて行えばよい。

［第３の実施形態］
第２の実施形態では、履歴としての回復フィルタ及び撮影パラメータを、１回前のものしか保持していなかった。しかし、過去数回分の回復フィルタ及び撮影パラメータを履歴としてカメラ１００が保持しておいても良い。

ここで、新たに取得した回復フィルタを履歴として保存する場合に、すでに回復フィルタ保存用メモリ領域がいっぱいになっていれば、回復フィルタ保存用メモリ領域内のデータのいくつかを消去しないと、新たに取得した回復フィルタを保存できない。

たとえば、絞り優先モードが設定されている場合には、絞りは固定されており、ズームが頻繁に変わることが予想されるため、同じ絞り値の回復フィルタをなるべく残しておいた方が良い。また、シャッター速度優先モードや連写モードの時には、ズームよりも絞りの方が頻繁に変わることが予想されるため、同じズーム値の回復フィルタをなるべく残しておいた方が良い。本実施形態では、複数の回復フィルタを保存する場合に、撮影モードに応じた保存データの更新を行う方法について説明する。

本実施形態は、回復フィルタ及び撮影パラメータの保存処理のみが第２の実施形態と異なる。そこで以下では、ステップＳ９０５、Ｓ９０６で行う回復フィルタ及び撮影パラメータの保存処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。ここで、本実施形態では、保存される回復フィルタは、利用された順番にデータを並び替えることができるリスト構造になっているものとする。

回復フィルタ及び撮影パラメータの管理システムについて、図９を用いて説明する。カメラ１００内のメモリには、１画面分の回復フィルタを格納するためのフィルタデータ保存領域１〜４を有する領域１３０１が設定されている。更に、このフィルタデータ保存領域１〜４のそれぞれに格納される回復フィルタ及び対応する撮影パラメータについては、管理テーブル１３０２で管理されており、これもまたカメラ１００内のメモリに格納されている。

管理テーブル１３０２には、それぞれのフィルタデータ保存領域の番号（データ番号）、それぞれのフィルタデータ保存領域の先頭アドレス、それぞれのフィルタデータ保存領域に格納される回復フィルタに対応する撮影パラメータが登録される。また、回復フィルタが使われた順番にデータをつなぐことができる双方向ポインタとしてのデータ（前データの番号、次データの番号）もこの管理テーブル１３０２に登録されている。撮影パラメータには第１の実施形態と同様、ズーム位置、絞り値、撮影距離が含まれており、それぞれがどの許容区分内にあるのかが、この管理テーブル１３０２に書き込まれている。保存可能な回復フィルタの撮影パラメータ数は、図９では４つとする。保存可能な回復フィルタの撮影パラメータ数は、回復フィルタのデータサイズと、実際に回復フィルタを保存する管理テーブル１３０２から容易に算出可能である。図９からすると、回復フィルタが利用された順は、データ番号でいうところの２→３→１→４である。

ステップＳ１２０１では、カメラＣＰＵ４３６は、領域１３０１内に新たに回復フィルタのデータを記憶保持するための空きエリアがあるか否かを判断する。係る判断の結果、空きエリアがあると判断した場合には処理はステップＳ１２０９に進むし、空きエリアがないと判断した場合には処理はステップＳ１２０２に進む。図９の場合、フィルタデータ保存領域１〜４の全てには回復フィルタのデータが格納されており、空きエリアは無いので、この場合は処理はステップＳ１２０２に進む。

ステップＳ１２０２では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影前に設定された撮影モードが絞り優先モードであるか否かを判断する。係る判断の結果、絞り優先モードであれば処理はステップＳ１２０３に進むし、絞り優先モードではない場合には処理はステップＳ１２０６に進む。

ステップＳ１２０３ではカメラＣＰＵ４３６は、撮影パラメータC_nowと、管理テーブル１３０２に登録されているそれぞれの撮影パラメータC_prevとを比較し、絞りの許容範囲区分が異なるか否かを調べる。これにより、撮影パラメータC_nowに含まれている絞り値の許容範囲とは異なる許容範囲内の絞り値が管理テーブル１３０２に登録されているか否かを判断することができる。

係る比較の結果、撮影パラメータC_nowに含まれている絞り値の許容範囲とは異なる許容範囲内の絞り値が管理テーブル１３０２に登録されていれば処理はステップＳ１２０４に進む。一方、撮影パラメータC_nowに含まれている絞り値の許容範囲とは異なる許容範囲内の絞り値が管理テーブル１３０２に登録されていない場合には、処理はステップＳ１２０５に進む。

ステップＳ１２０４では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影パラメータC_nowに含まれている絞り値の許容範囲とは異なる許容範囲内の絞り値を含む撮影パラメータのデータ番号を管理テーブル１３０２から特定する。例えば、今回受信した回復フィルタが絞り優先モード・絞り許容範囲区分F3の撮影条件に基づくものである場合、管理テーブル１３０２ではデータ番号１及び４に対応する撮影パラメータ中のＦ値は絞り許容範囲区分Ｆ３ではない。従ってこの場合、データ番号１及び４を特定する。次に、データ番号１及び４のうち、使われた順番が古い回復フィルタのデータ番号を特定する。この場合はデータ番号１であるので、データ番号１に対応する撮影パラメータ、前データの番号、後データの番号を管理テーブル１３０２から削除すると共に、データ番号１に対応するアドレスで示されるフィルタデータ保存領域１内の回復フィルタを削除する。もちろん、管理テーブル１３０２からデータ番号１に対応する前データの番号、後データの番号を削除すると、これに合わせてデータ番号３及び４に対応する前データの番号、後データの番号も更新する必要がある。具体的には、データ番号３に対応する前データの番号及び後データの番号を２，４と更新すると共に、データ番号４に対応する前データの番号及び後データの番号を３，ＮＵＬＬと更新する。

一方、ステップＳ１２０６では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影前に設定された撮影モードがシャッター速度優先モード若しくは連写モードであるか否かを判断する。係る判断の結果、シャッター速度優先モード若しくは連写モードであれば処理はステップＳ１２０７に進むし、シャッター速度優先モード、連写モードの何れでもない場合には処理はステップＳ１２０５に進む。

ステップＳ１２０７ではカメラＣＰＵ４３６は、撮影パラメータC_nowと、管理テーブル１３０２に登録されているそれぞれの撮影パラメータC_prevとを比較し、ズーム値の許容範囲区分が異なるか否かを調べる。これにより、撮影パラメータC_nowに含まれているズーム値の許容範囲とは異なる許容範囲内のズーム値が管理テーブル１３０２に登録されているか否かを判断することができる。

係る比較の結果、撮影パラメータC_nowに含まれているズーム値の許容範囲とは異なる許容範囲内のズーム値が管理テーブル１３０２に登録されている場合には、処理はステップＳ１２０８に進む。一方、撮影パラメータC_nowに含まれているズーム値の許容範囲とは異なる許容範囲内のズーム値が管理テーブル１３０２に登録されていない場合には、処理はステップＳ１２０５に進む。

ステップＳ１２０８では、カメラＣＰＵ４３６は、撮影パラメータC_nowに含まれているズーム値の許容範囲とは異なる許容範囲内のズーム値を含む撮影パラメータのデータ番号を管理テーブル１３０２から特定する。そして、特定したデータ番号のうち使われた順番が古い回復フィルタ、及びこの回復フィルタのデータ番号に対応する撮影パラメータ、前データの番号、後データの番号を削除する。この削除処理及びこれに係る管理テーブル１３０２の更新処理については上記ステップＳ１２０４と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ１２０９では、領域１３０１において空いているフィルタデータ保存領域（若しくは上記削除処理によって空いたフィルタデータ保存領域）に、今回受信した回復フィルタのデータを格納する。更に、この格納したフィルタデータ保存領域のアドレスが登録されているデータ番号に対応する撮影パラメータに、今回受信した回復フィルタの撮影パラメータを登録する。更に、各データ番号に対応する前データの番号、後データの番号を更新する。

本実施形態では、静止画撮影のみについて説明したが、最近では、レンズ交換式カメラの中でも、静止画・動画の両方の撮影を行うことができるものもある。動画撮影の場合には、連写時と同様、明るさを一定にするため、一般に絞りが頻繁に変わる。そのため、絞りに比べてズームを固定することが多い。したがって、異なるズームに対応している回復フィルタのうち、使われたのが古いものから削除する方が良い。したがって、動画・静止画双方の撮影が可能なカメラの場合には、ステップＳ１２０６で更に、動画撮影モードか否かを判断する工程を加えればよい。

［その他の実施形態］
第１の実施形態では連写モードにおける動作について説明したが、係る動作はライブビュー撮影でも同様に行うことができる。ライブビュー撮影とは、センサ上の画像をＬＣＤモニタ装置４１７に投影し、ユーザに見せる機能である。この場合、使用する画像サイズが異なるため、ライブビュー表示時のセンサピッチを使う必要があり、撮影画像に対する回復フィルタとは、フィルタサイズが異なる。そこで、第２の実施形態の撮影条件にフィルタ用途を追加し、許容範囲内の判定にフィルタ用途がC_nowとC_prevで同じであるかの判定をさらに追加すればよい。

また、ユーザは撮影時に出力解像度(記録画素数)をカメラにおいて切り替えることができる。例えばJPEG画像であれば、ラージサイズ(5616×3744画素)、ミドル1サイズ(4992×3328画素)、ミドル2サイズ(4080×2720画素)、スモールサイズ(2784×1856画素)のうち１つを選択することができる。RAWデータであれば、2つのサイズ(5616×3744画素、または2784×1856画素)のうち１つを選択することができる。

このような出力解像度の変更は、現像処理後に最大出力サイズから画素を間引いて行われる場合と、現像処理前に最大出力サイズから画素を間引いて行われる場合の2つの方法が考えられる。後者の現像処理前に間引く方法では、ライブビュー撮影時と同様に、回復する画像サイズが異なるため、フィルタサイズが変わってくる。その場合には、第２の実施形態の撮影条件に出力解像度を追加し、許容範囲内の判定に、出力解像度がC_nowとC_prevで同じであるかの判定をさらに追加すればよい。

Claims (7)

1. レンズが装着されたレンズ交換式カメラであって、
   前記交換式カメラの撮像素子のセンサピッチ、光学ローパスフィルタ、色成分フィルタの分光透過率、を含む画像処理パラメータを前記レンズに送信する送信手段と、
   撮影の開始後、前記レンズに対して撮影画像の劣化を回復するために用いる回復フィルタの送信要求を行うか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が前記送信要求を行うと判断した場合に、撮影のために設定された撮影パラメータを前記レンズに送信することで前記送信要求を行う要求手段と、
   前記送信要求に応じて前記レンズが送信した、前記画像処理パラメータに基づいて前記レンズが作成した、前記撮影パラメータに対応する前記回復フィルタを受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した回復フィルタをメモリに格納する手段と
   を備えることを特徴とするレンズ交換式カメラ。
2. 前記送信手段は、撮影前に前記画像処理パラメータを前記レンズに送信することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラ。
3. 前記判断手段は、連続撮影において最初の画像が撮影されると前記送信要求を行うと判断することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラ。
4. 前記判断手段は、撮影開始時点で設定されている撮影パラメータと、前回設定された撮影パラメータと、の差異が許容範囲内ではない場合に、前記送信要求を行うと判断することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラ。
5. 更に、
   前記メモリに格納された回復フィルタを用いて、撮影画像の劣化を回復する為の処理を行う手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のレンズ交換式カメラ。
6. 前記撮影パラメータは、絞り値、ズーム位置、撮影距離、を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のレンズ交換式カメラ。
7. レンズが装着されたレンズ交換式カメラの制御方法であって、
   前記交換式カメラの撮像素子のセンサピッチ、光学ローパスフィルタ、色成分フィルタの分光透過率、を含む画像処理パラメータを前記レンズに送信する送信工程と、
   撮影の開始後、前記レンズに対して撮影画像の劣化を回復するために用いる回復フィルタの送信要求を行うか否かを判断する判断工程と、
   前記判断工程で前記送信要求を行うと判断した場合に、撮影のために設定された撮影パラメータを前記レンズに送信することで前記送信要求を行う要求工程と、
   前記送信要求に応じて前記レンズが送信した、前記画像処理パラメータに基づいて前記レンズが作成した、前記撮影パラメータに対応する前記回復フィルタを受信する受信工程と、
   前記受信工程で受信した回復フィルタをメモリに格納する工程と
   を備えることを特徴とするレンズ交換式カメラの制御方法。

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