JP2021153254A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
[概要]
撮像素子の前面に赤外線カットフィルタ(infrared cut filter:IRCF)が配置された撮像装置は、蛍光灯のように輝線スペクトルを有する光源下で撮像すると、適切な色シェーディング補正が掛けられない。蛍光灯は、赤色光から赤外光にかけての分光分布比率が低く、赤外線カットフィルタの入射角依存性の影響が小さいためである。このため、蛍光灯光源下で撮像された画像に対し、通常の色シェーディング補正を行うと、過剰補正となり、画像周辺部が赤色に色づいてしまう。
ここでは、本発明をレンズ交換式のデジタルカメラに適用した場合を例に説明する。デジタルカメラは、撮像装置の一例である。
ここでは、本実施の形態のデジタルカメラ1で行われる色シェーディング補正処理の手順について説明する。
上記実施の形態では、撮像レンズに入射角情報が保持される例で説明したが、各撮像レンズの入射角度情報をカメラボディ側で保持する構成とすることもできる。この場合、たとえば、撮像レンズ側からレンズの識別情報を取得し、該当する入射角度情報を特定する。
本実施の形態のデジタルカメラは、撮像素子の構成が、上記第1の実施の形態のデジタルカメラと相違する。本実施の形態のデジタルカメラの撮像素子は位相差検出用の画素を有している。
図21は、ベイヤ配列の撮像素子に位相差検出用の画素及び第2画素を配置する場合の画素の配置の一例を模式的に示す図である。
(1)色シェーディング補正
画像を複数の領域に分割し、領域ごとに色シェーディング補正の係数を設定して、画像に色シェーディング補正を行う場合、分割した領域ごとに蛍光灯光源下での撮像であるか否かを判別する。判別結果に基づいて、領域ごとに色シェーディング補正の係数を設定する。
第2画素については、蛍光灯光源のスペクトルの赤色の発光ピークと赤外線カットフィルタ126の遮断域の短波側カットオフ波長との間に分光感度のピーク(第2ピーク)を有する構成であることが好ましい。これにより、蛍光灯光源下で撮像した場合に、第1画素に対する第2画素の出力の比を大きく取れ、蛍光灯光源下での撮像を容易に判別できる。
第2画素については、可能な限り第1画素(R画素)に近接して配置することが好ましい。これにより、被写体の色味に依存せずに高い精度で蛍光灯光源下での撮像か否かを判別できる。近接とは、たとえば、第1画素から2画素以内の範囲をいう。なお、好ましくは、第1画素に隣接して配置する。より好ましくは、水平方向(x方向)に隣接して配置する。
撮像素子は、少なくとも光学フィルタと共に用いた場合に、赤色の波長域に分光感度のピーク(第1ピーク)を有する第1画素と、第1画素の分光感度のピーク波長(第1ピーク波長)と光学フィルタの遮断域の短波側カットオフ波長との間に分光感度のピーク(第2ピーク)を有する第2画素と、を有する構成であればよい。したがって、たとえば、モノクロの撮像素子の一部の画素を第1画素及び第2画素に置き替えて、撮像素子を構成することもできる。また、たとえば、原色カラーフィルタ以外のカラーフィルタを有する撮像素子の一部の画素を第1画素及び第2画素に置き替えて、撮像素子を構成することもできる。
本発明は、少なくとも近赤外線に遮断域を持つ光学フィルタが撮像素子の前面に配置された撮像装置であれば、有効に作用する。少なくとも近赤外線に遮断域を持つ光学フィルタには、一般的な赤外線カットフィルタの他、たとえば、次の構成の光学フィルタも含まれる。すなわち、可視光域に透過特性を有し、可視光域の長波側に隣接する第1の波長域に遮断特性を有し、かつ、第1の波長域内の一部分である第2の波長域に透過特性を有する光学フィルタである。この光学フィルタでは、可視光域及び第2の波長域の2つの波長域で光が透過する(いわゆるデュアルバンドパスフィルタ)。この光学フィルタを備えた撮像装置では、可視光撮像及び赤外光撮像が可能となる。
上記実施の形態では、本発明をレンズ交換式のデジタルカメラに適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。撮像レンズが、カメラボディに一体的に備えられたデジタルカメラにも適用できる。同様に、ビデオカメラ、テレビカメラ、シネカメラ、監視カメラ及び車載カメラ等にも適用できる。
制御部及び信号処理部を構成するプロセッサには、汎用的なプロセッサであるCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス(Programmable Logic Device:PLD)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
10 撮像レンズ
12 レンズ
14 絞り
16 レンズ駆動部
18 絞り駆動部
20 レンズ操作部
22 レンズマイコン
100 カメラボディ
110 撮像素子
112 撮像素子の受光面
114R 第1画素
114Rx 第2画素
114Rx1 第1の第2画素
114Rx2 第2の第2画素
114G 第3画素
114B 第4画素
116A 第1の位相差検出用画素
116A1 フォトダイオード
116A2 遮光層
116A3 カラーフィルタ
116A4 マイクロレンズ
116B 第2の位相差検出用画素
116B1 フォトダイオード
116B2 遮光層
116B3 カラーフィルタ
116B4 マイクロレンズ
116C 第3の位相差検出用画素
120 撮像素子駆動部
122 メカシャッタ
124 シャッタ駆動部
126 赤外線カットフィルタ
128 アナログ信号処理部
130 ADC
132 記憶部
134 表示部
136 カメラ操作部
140 カメラマイコン
140A 制御部
140B 信号処理部
150A 画像信号取得部
150B 入射角度情報取得部
150C 係数選択部
150D 係数補正部
150E 撮像光源判別部
150F 色シェーディング補正処理部
160 係数記憶部
R 第1カラーフィルタ
Rx バンドパスフィルタ
G 第3カラーフィルタ
K 補正係数
L0 主光線
L1 上光線
L2 下光線
Lx 中心光線
O 受光面の中心
U 画素ユニット
U1 第1の画素ユニット
U2 第2の画素ユニット
Ua 画素ユニット
Ub 画素ユニット
w 上下光線角幅
Sa 第1画素の分光感度分布
Sb 第2画素の分光感度分布
Sc 赤外線カットフィルタの透過波長特性
S1〜S4 色シェーディング補正処理の手順
S3a〜S3d 係数の補正処理の手順
Claims (10)
- 少なくとも近赤外線に遮断域を持つ光学フィルタと、
前記光学フィルタを透過した光を受光する撮像素子と、
プロセッサと、
を備え、
前記撮像素子は、前記光学フィルタと共に用いた場合に、赤色の波長域に分光感度の第1ピークを有する第1画素と、前記第1画素の分光感度の第1ピーク波長と前記光学フィルタの遮断域の短波側カットオフ波長との間に分光感度の第2ピークを有する第2画素と、を有し、
前記プロセッサは、前記第1画素の出力に対する前記第2画素の出力の比を算出し、算出した前記比に基づいて、色シェーディング補正の係数を設定し、前記撮像素子によって撮像された画像に色シェーディング補正を行う、
撮像装置。 - 前記第2画素は、前記第1ピーク波長よりも長波側で、かつ前記光学フィルタの遮断域の長波側のカットオフ波長よりも短波側の光を受光する、
請求項1に記載の撮像装置。 - 前記第2画素は、前記第1ピーク波長に対し、長波側に20nm以上、80nm以下の範囲に中心波長を有し、30nm以上、50nm以下の範囲に半値全幅を有する、
請求項2に記載の撮像装置。 - 前記プロセッサは、算出した前記比を閾値と比較し、前記比が閾値以上の場合、標準で定められる係数を前記色シェーディング補正の係数に設定し、前記比が閾値未満の場合、前記標準で定められる係数を補正して、前記色シェーディング補正の係数を設定する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記プロセッサは、前記比が閾値未満の場合、前記標準で定められる係数に補正係数を掛けて、前記標準で定められる係数を補正し、前記色シェーディング補正の係数を設定する、
請求項4に記載の撮像装置。 - 前記画像を複数の領域に分割し、前記領域ごとに前記色シェーディング補正の係数を設定して、前記画像に前記色シェーディング補正を行う場合において、
前記プロセッサは、前記領域ごとに前記第1画素の出力に対する前記第2画素の出力の比を算出し、算出した前記比に基づいて、前記領域ごとに前記色シェーディング補正の係数を設定する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、緑色の波長域に分光感度の第3ピークを有する第3画素と、青色の波長域に分光感度の第4ピークを有する第4画素と、を更に有する、
請求項1から6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像素子は、位相差検出用の第5画素を更に有する、
請求項7に記載の撮像装置。 - 規則的に配置される前記第5画素の一部が前記第2画素に置き替えられて、前記第2画素が備えられる、
請求項8に記載の撮像装置。 - 前記第2画素が、前記第1画素に近接して配置される、
請求項1から9のいずれか1項に記載の撮像装置。
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JP2008085388A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | 撮像装置 |
JP2010266736A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
JP2015087494A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
WO2018003501A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、電子機器、レンズ制御方法および車両 |
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---|---|---|---|---|
JP2004064468A (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
JP2008085388A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | 撮像装置 |
JP2010266736A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Canon Inc | 焦点検出装置 |
JP2015087494A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
WO2018003501A1 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-04 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、電子機器、レンズ制御方法および車両 |
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