JP2020046475A - 画像処理装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は実施形態に係るデジタルカメラ100の機能構成例を示すブロック図である。デジタルカメラ100は動画および静止画の撮影ならびに記録が可能である。デジタルカメラ100内の各機能ブロックは、バス160を介して互いに通信可能に接続されている。デジタルカメラ100の動作は、主制御部151が有する1つ以上のプログラマブルプロセッサが例えばROM155に記憶されているプログラムをRAM154に読み込んで実行し、各機能ブロックを制御することにより実現される。また、特に記載が無い限り、各機能ブロックは、ASICなどのハードウェア回路、もしくは、1つ以上のプログラマブルプロセッサがプログラムをメモリに読み込んで実行することにより実現することができる。
ズーム制御部113は、主制御部151の命令にしたがってズームモータ112の動作を制御し、撮影レンズ101の焦点距離(画角)を変更する。
ROM155は主制御部151のプロセッサが実行可能なプログラム、各種の設定値、デジタルカメラ100の固有情報、GUIデータなどを記憶する。ROM155は電気的に書き換え可能であってよい。
Fr:コントラスト情報
まず、合焦している被写体領域の位置に基づくボケ量の算出例について説明する。ボケ量算出部163は例えば、シーン情報のうち、コントラスト情報が最も大きな被写体領域を合焦している被写体領域と見なすことができる。
・0≦像高[%]<th1ではボケ量δを最大(上限値)
・th2<像高[%]≦100ではボケ量δを最小(下限値)
・th1≦像高[%]≦th2ではボケ量δを像高に反比例して低減させる
例を示している。なお、th1、th2は予め、例えば実験的に求めることができる。なお、基本的に像高が小さい範囲において背景のボケ量が大きくなる様な特性であれば、像高とボケ量δの関係は501に示した関係に限定されない。
・0≦非合焦被写体領域のコントラスト値Fr<th3ではボケ量δを最大(上限値)
・th4<非合焦被写体領域のコントラスト値Fr≦100ではボケ量δを最小(下限値)
・th3≦非合焦被写体領域のコントラスト値Fr≦th4ではボケ量δを非合焦被写体領域のコントラスト値Frに反比例して低減させる
例を示している。なお、th3、th4は予め、例えば実験的に求めることができる。なお、ここでは非合焦被写体領域のコントラスト値が第1の値の場合のボケ量が、第1の値よりも小さな第2の値の場合のボケ量以下になるようにボケ量を算出する例を示したが、これは単なる一例である。
・50≦合焦被写体が画像に占める割合[%]ではボケ量δを最大(上限値)
・合焦被写体が画像に占める割合[%]<50ではボケ量δを合焦被写体が画像に占める割合[%]に比例して低減させる
ようにボケ量δを算出することができる。
・th5<合焦被写体が画像に占める割合[%]ではボケ量δを最大(上限値)
・合焦被写体が画像に占める割合[%]<th6ではボケ量δを最小(下限値)
・th6≦合焦被写体が画像に占める割合[%]≦th5ではボケ量δを合焦被写体が画像に占める割合[%]に比例して増加させる
ようにボケ量δを算出することができる。なお、th5、th6は予め、例えば実験的に求めることができる。
例えば、合焦被写体までの距離が非常に近い(例えば30cm以下の)場合、マクロ撮影している可能性が高い。マクロ撮影のような至近撮影では被写界深度が非常に浅くなる。そのため、基本的に背景のボケ量δは小さく算出する。
・最短撮影可能距離=合焦被写体の距離でボケ量δが下限値となり、
・合焦被写体の距離=th7でボケ量δが予め定めた値(例えば上限値/3)となり、
・最短撮影可能距離<合焦被写体の距離<th7の範囲では、合焦被写体の距離に比例してボケ量δが増加する
ようにボケ量δを算出することができる。なお、th7は例えばレンズの最短撮影距離+1mなどとして予め定めることができる。このように、至近撮影と判定される場合には、ボケ量δの最大値が上限値よりも小さくなる範囲でボケ量を算出する。これにより、被写界深度の浅い至近撮影において、被写界深度を細かく制御したブラケット撮影が実現できる。
一方、異なる被写体に対応する距離範囲については、被写体ごとにボケ量の差が明確になるようにボケ量δに差を付けて算出する。
Δ:撮影で使用するボケ量
dF=Δ×S2/(S2−S1)・・・(3)
ここで、
dF:レンズの絞り口径のサイズ
Δ:ボケ量
S1:光学中心から合焦被写体の結像面までの距離
S2:光学中心から非合焦被写体の結像面までの距離
である。
S1=d1×f/(d1−f)・・・(4)
S2=d2×f/(d2−f)・・・(5)
ここで、
d1:光学中心から合焦被写体までの距離
d2:光学中心から非合焦被写体までの距離
f:撮像光学系の焦点距離
である。
dF=Δ×S2×(d1−f)/{f×(d1−d2)}・・・(6)
dF=f/F・・・(7)
F=f2×(d1−d2)/{Δ×d2×(d1−f)}・・・(8)
上述したブラケット撮影動作の実施は、明示的に被写界深度(絞り)ブラケット撮影モードが設定されている場合に限定されない。ブラケット撮影モードが設定されていない場合でも、シーン判別結果に応じて絞りブラケット撮影を行うことを決定してもよい。例えば、合焦被写体が人物であると判定される場合には絞りブラケット撮影を実施するようにしてもよい。
Claims (15)
- 撮影された画像と、該画像に撮影されたシーンの距離の分布を表す距離情報とを取得する取得手段と、
前記距離情報に基づいて、絞りを異ならせるブラケット撮影において用いる複数の絞り値を決定する制御手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。 - 前記制御手段は、
前記距離情報に基づいて合焦被写体よりも遠くに存在する非合焦被写体を検出する解析手段と、
前記非合焦被写体ごとにボケ量を算出する算出手段と、
前記ボケ量に基づいて前記複数の絞り値を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記算出手段は、
前記合焦被写体の前記画像における位置、
前記合焦被写体の前記画像に占める割合、
前記非合焦被写体のコントラストの高さ、
の少なくとも1つに応じて前記ボケ量の大きさを異ならせることを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。 - 前記算出手段は、前記合焦被写体が第1の位置にある場合よりも、前記第1の位置より画像の中心に近い第2の位置にある場合に、前記非合焦被写体のボケ量を大きく算出することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記算出手段は、前記合焦被写体が前記画像に占める割合が第1の値である場合よりも、前記第1の値より大きい第2の値である場合に、前記非合焦被写体のボケ量を大きく算出することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 前記算出手段は、前記非合焦被写体のコントラスト値が第1の値である場合よりも、前記第1の値よりコントラストが高いことを示す第2の値である場合に、前記非合焦被写体のボケ量を小さく算出することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記決定手段は、前記非合焦被写体に対して複数のボケ量が算出された場合、前記複数のボケ量を重み加算したボケ量に基づいて前記絞り値を決定することを特徴とする請求項2から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、
合焦被写体よりも遠い距離範囲を複数に分割する解析手段と、
前記分割した距離範囲ごとにボケ量を算出する算出手段と、
前記ボケ量に基づいて前記複数の絞り値を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記解析手段は、前記合焦被写体の距離が予め定められた距離以下である場合には、そうでない場合よりも前記距離範囲を細かく分割することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記解析手段は、同一被写体に対応する距離範囲については、そうでない距離範囲よりも細かく分割することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記解析手段は、2つの被写体が1つの範囲に含まれないように前記距離範囲を分割することを特徴とする請求項8に記載の画像処理装置。
- 前記制御手段は、
前記距離情報に基づいて、合焦被写体よりも遠くに存在し、かつ前記合焦被写体に最も近い非合焦被写体を検出し、
前記検出した非合焦被写体が被写界深度に入らないように前記複数の絞り値を決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。 - 前記画像を撮影する撮影手段と、
請求項1から12のいずれか1項に記載の画像処理装置とを有し、
前記制御手段が決定した複数の絞り値を用いて前記撮影手段でブラケット撮影を実行することを特徴とする撮像装置。 - 取得手段が、撮影された画像と、該画像に撮影されたシーンの距離の分布を表す距離情報とを取得する取得工程と、
制御手段が、前記距離情報に基づいて、絞りを異ならせるブラケット撮影において用いる複数の絞り値を決定する制御工程と、
を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1から12のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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