JP3519825B2 - 電子撮像装置のシミュレーション方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被写体の像を形成す
る光学系と、その像を電気信号に変換する撮像素子と、
その電気信号を表示装置において目視可能な像として表
示し得る映像信号に変換する処理装置とを有する電子撮
像装置を開発するためのシミュレーション方法および装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子撮像装置は、一般に、図２５に示す
ように、被写体１の像を光学系２によりＣＣＤ（電荷結
合素子）等の撮像素子３上に結像して、被写体１の像の
強度分布に対応する電気信号を得、この電気信号を処理
回路４において複数の電気回路５，６等によりＴＶ信号
等の映像信号に変換するように構成され、その映像信号
をＴＶモニタ等の表示装置７に供給することにより、被
写体１の画像を表示装置５上で観察できるようになって
いる。

【０００３】このような電子撮像装置を開発するにあた
っては、光学系および電気系の設計作業と、その設計を
もとに製造される製品の最終的な性能が、所望の仕様を
満たすか否かを確認する評価作業とが必須となる。

【０００４】従来、電子撮像装置における最終的な画像
を予測し得るものとして、光学系単独および電気系単独
のそれぞれの設計支援ツールが提案されている。例え
ば、光学系では、光学設計支援ツール等がソフトウェア
として市販されている。しかし、このツールは、例え
ば、ＭＴＦと呼ばれるような数値の大小によって光学系
の性能を予測するもので、画像自身を予測するものでは
ない。

【０００５】また、電気系においても、回路設計支援ツ
ール等がソフトウェアとして市販されている。しかし、
このツールは、設計した電気回路がどのような動作をす
るか、またはどのような特性を持つか等を予測するもの
で、最終的な製品を予測するには不十分である。なお、
回路設計支援ツールにおいては、近年のコンピュータの
発達による計算時間の高速化により、入力信号に対する
回路処理後の画像を予測する装置も開発されている。し
かし、かかる装置では、回路処理の入力信号を、光学系
の結像による像の強度分布から求めていないので、光学
系の性能が考慮されておらず、このため光学系の善し悪
しによる製品の画像への影響が予測できないと共に、光
学的モアレ除去手段等を搭載した製品の画像を予測する
こともできない。

【０００６】以上のように、従来は、電子撮像装置の設
計時点において、光学系単独および電気系単独の性能や
特性を予測できても、製品化した場合の最終的な画像を
精度良く予測することができなかった。このため、設計
をもとに製造される製品の評価作業は、実際に試作品を
製作して行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
試作品を製作して評価作業を行うには、上述した設計支
援ツール等を用いて光学系および電気系の設計を行い、
それをもとに試作品を製作することになるため、非常に
多くの費用と時間を要することになる。また、試作した
ものが所望の仕様を満たさない場合には、設計変更や仕
様変更を行い、再度試作品を製作して評価することにな
るため、更に多くの費用や時間を要することになる。

【０００８】このように、従来は、実際に試作品を製作
して評価作業を行っているため、製品化に多大なコスト
と開発期間を要し、開発効率が悪いという問題があっ
た。

【０００９】この発明の第１の目的は、上述した従来の
問題点に着目してなされたもので、試作品製作以前に精
度良く製品の画像を予測でき、したがって電子撮像装置
の製品開発における試作品製作の回数を有効に削減で
き、製品化におけるコストおよび開発期間を有効に削減
できると共に、電子撮像装置を効率よく開発できる電子
撮像装置のシミュレーション方法を提供しようとするも
のである。

【００１０】さらに、この発明の第２の目的は、上記の
シミュレーション方法を簡単かつ安価な構成で実施でき
る電子撮像装置のシミュレーション装置を提供しようと
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、第１の発明は、被写体の像を光学系を介して撮
像素子上に結像させ、その出力信号を処理回路により処
理して画像信号を生成する電子撮像装置をシミュレーシ
ョンするにあたり、前記光学系の特性を示すパラメータ
に基づいて被写体の像を計算する工程と、その被写体の
像の計算結果を、前記撮像素子および処理回路のそれぞ
れの特性を示すパラメータに基づいて計算して画像処理
する工程と、その画像処理した結果を出力する工程とを
有することを特徴とするものである。

【００１２】さらに、第２の目的を達成するため、第２
の発明は、被写体の像を光学系を介して撮像素子上に結
像させ、その出力信号を処理回路により処理して画像信
号を生成する電子撮像装置をシミュレーションする装置
であって、前記光学系、撮像素子および処理回路のそれ
ぞれの特性を示すパラメータを入力する入力手段と、こ
の入力手段から入力された前記光学系の特性を示すパラ
メータに基づいて被写体の像を計算する第１の計算手段
と、この第１の計算手段での計算結果を、前記入力手段
から入力された前記撮像素子および処理回路のそれぞれ
の特性を示すパラメータに基づいて計算して画像処理す
る第２の計算手段と、この第２の計算手段での計算結果
を出力する出力手段とを有することを特徴とするもので
ある。

【００１３】前記出力手段は、画像表示装置をもって構
成するのが、表示された画像観察して、電子撮像装置の
設計データから、電子撮像装置の最終的な製品の画像を
予測する点で好ましい。

【００１４】

【作用】図１は、この発明の電子撮像装置のシミュレー
ション装置の概念図を示すものである。このシミュレー
ション装置は、入力装置９、演算制御装置１０、記憶装
置１１および表示装置１２を有する。入力装置９から
は、電子撮像装置を構成する光学系および電気系の設計
データを入力する。

【００１５】ここで、光学系の設計データとしては、例
えば、被写体の強度分布データ、レンズの各面の曲率半
径、レンズの各面の面間隔、各々のレンズの硝材の屈折
率および分光透過率、光学的モアレ除去フィルタの特性
等を入力する。また、電気系の設計データとしては、例
えば、撮像素子の画素数、各画素のサイズ、処理回路を
構成する各種電気回路の入出力特性（増幅率、周波数特
性、群遅延特性）等を入力する。なお、この入力装置９
からは、演算制御装置１０における処理内容（加算処
理、減算処理、増幅処理）や処理順序を示すデータを適
宜入力してもよい。これら、入力装置９から入力された
データは、演算制御装置１０を経て記憶装置１１に記憶
する。

【００１６】演算制御装置１０は、第１の計算手段１３
および第２の計算手段１４を有し、先ず、記憶装置１１
から光学系のデータを取り込み、そのデータに基づいて
第１の計算手段１３により、光学系の結像作用により撮
像素子上に形成される被写体の像の強度分布を算出し、
その結果を直接次の第２の計算手段１４に送るか、また
は一旦記憶装置１１に記憶する。次に、記憶装置１１か
ら電気系のデータを取り込み、このデータをもとに第１
の計算手段１３での計算結果を、電子撮像装置の撮像素
子および処理回路が行う処理に相当する画像処理を行
う。この画像処理の結果は、画像データとして記憶装置
１１に保存する。

【００１７】その後、記憶装置１１に保存した画像デー
タを、演算制御装置１０を経て表示装置１２に表示す
る。ここで、表示装置１２に表示される画像は、入力装
置９により入力された設計データから予測される電子撮
像装置の最終的な製品の画像である。

【００１８】このように、この発明によれば、電子撮像
装置の設計データから、電子撮像装置の最終的な製品の
画像を予測することができるので、従来試作品を製作し
て行っていた評価作業を、電子撮像装置の設計時点で行
うことができるようになる。したがって、電子撮像装置
の製品開発における試作品製作の回数を削減でき、製品
化にかかるコストおよび開発期間を有効に削減すること
が可能になると共に、製品開発を効率良く行うことが可
能となる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例に基づいて、この発明を詳細に
説明する。図２は、この発明の第１実施例を示すもので
ある。このシミュレーション装置は、入力装置１５、計
算機１６、記憶装置１７および表示装置１８を有する。
ここで、入力装置１５は、予測すべき電子撮像装置を構
成する光学系および電気系の設計データ等を入力するも
ので、例えば、キーボードをもって構成する。また、計
算機１６は、入力データに基づいて、光学系による被写
体の像の強度分布を計算すると共に、その像に対して電
子撮像装置の処理回路における処理に相当する画像処理
を行うもので、一つまたは複数のマイクロプロセッサで
構成された専用の計算機、あるいは汎用計算機やパーソ
ナルコンピュータまたはワークステーションを用いる。

【００２０】記憶装置１７は、入力装置１５から入力さ
れたデータや計算機１６で計算された結果等を保存する
もので、一つまたは複数の磁気ディスクからなる磁気記
憶装置あるいは光磁気記憶装置、または上記の汎用計算
機やワークステーション等に搭載されている磁気記憶装
置（いわゆるハードディスク）を用いる。また、表示装
置１８は、計算された画像を表示するもので、ＣＲＴデ
ィスプレイ装置や一般に使用されているＴＶモニタ、あ
るいはＨＤＴＶモニタを用いる。

【００２１】以下、この実施例の動作を、図３〜図１１
を参照して詳細に説明する。図３は、この実施例の全体
の動作を示すフローチャートである。先ず、ステップ１
で、入力装置１５から電子撮像装置の光学系および電気
系の設計データ等を入力する。図４〜図６は、入力され
るデータの一部を示すもので、図４は撮像素子（この実
施例では、ＣＣＤ）に関するデータ例を、図５は電子撮
像装置の処理回路内の回路特性を示すデータ例を、図６
は被写体の分光反射率のデータ例をそれぞれ示す。

【００２２】図４において、符号３０〜３４は、撮像素
子直前に配置される異なる透過率特性を有する複数のフ
ィルタのデータを示し、符号３０はそのフィルタ配列の
基本単位の大きさを、符号３１はその基本単位の配列
を、符号３２はフィルタの枚数をそれぞれ示す。また、
符号３３および３４は、それぞれのフィルタの透過率デ
ータで、符号３３は波長を、符号３４は透過率をそれぞ
れ示す。さらに、符号３６、３７および３８は、撮像素
子のスペックデータで、それぞれ撮像素子の画素ピッ
チ、画素数および搬送周波数を示す。

【００２３】また、図５において、符号３９および４０
はバンドパスフィルタのデータで、それぞれ周波数およ
び減衰率を示し、符号４１および４２はローパスフィル
タのデータで、それぞれ周波数および減衰率を示し、符
号４３および４４はマトリックス回路のデータで、それ
ぞれマトリックスの大きさおよびマトリックスデータを
示す。さらに、図６において、符号４５および４６は、
被写体の分光反射率データで、それぞれ波長および反射
率を示す。図４〜図６に示すデータは、入力装置１５か
ら、オペレータがタイピングすることで入力する。

【００２４】この実施例では、被写体を２次元のテスト
パターンに限っているので、被写体の２次元強度分布
を、計算機１６内で関数として計算する。そのため、ス
テップ１で、テストパターンの種類と大きさ、電子撮像
装置に対する角度等のデータをも入力装置１５から入力
する。なお、被写体に関するデータは、被写体に相当す
る２次元強度分布データを、イメージスキャナで読み取
って入力するようにしてもよい。以上のステップ１で入
力されたデータは、図３のステップ２で記憶装置１７に
格納する。

【００２５】次に、図３のステップ３で、計算機１６に
より、入力データに基づいて光学系の結像性能を計算す
る。この実施例では、結像性能を光学系の伝達関数に相
当するＰＳＦ（Point Spread Function ）として計算す
るが、この計算は光学系の設計でよく用いられるＭＴＦ
（Module Transfer Function）を計算するようにしても
よい。これらＰＳＦやＭＴＦの計算法は、公知の方法、
例えば、財団法人日本オプトメカトロニクス協会出版の
「光機器の光学II」（早水良定著）等の一般的な光学の
書籍に記されているので、ここでは省略する。なお、こ
の実施例では、結像性能の計算結果は保存しないが、入
力データと同様に記憶装置１７に記憶して再度計算する
際に用いるようにすることもできる。

【００２６】次に、ステップ４で、光学系の入力データ
と、被写体の入力データとに基づいて、理想結像（光学
系に収差がない場合の結像）による像面上の被写体の強
度分布を計算する。なお、この強度分布を計算するにあ
たっては、ステップ１で入力されたテストパターンの種
類と大きさ、電子撮像装置に対する角度等のデータをも
用いる。すなわち、光学系のデータから、像面上の任意
の位置に対応する被写体上での位置を求め、その被写体
上におけるその位置での強度を、入力したテストパター
ンの種類に相当する関数を用いて計算する。この計算
を、像面上の全ての領域で行って、理想結像による像面
上の被写体の２次元的強度分布を求める。

【００２７】次に、ステップ５で、ステップ３で計算し
た結像性能と、ステップ４で計算した理想結像による被
写体の強度分布とに基づいて、光学系で実際に結像され
る被写体の像の２次元的な強度分布を計算する。この実
施例では、この計算を、ＰＳＦと理想結像の強度分布と
の２次元コンボリューションにより行う。なお、２次元
コンボリューションの計算には、２次元の離散フーリエ
変換と、２次元の離散フーリエ逆変換を用いる。

【００２８】このように、この実施例では、被写体の像
の強度分布を、光学系の結像性能と被写体の理想結像と
のコンボリューションにより求めているので、光学系の
結像性能が像面上で場所によらずほぼ同じ場合は、非常
に精度の良い計算ができる。なお、光学系の結像性能が
像面上の場所により大きく異なる場合は、ステップ３の
光学系の結像性能の計算を複数の場所に対して行い、こ
れに対応するステップ４およびステップ５の処理を区分
的に行うようにする。

【００２９】次に、ステップ６において、ステップ５で
計算した強度分布と、撮像素子直前におかれた光学フィ
ルタの分光透過率とを掛け算する。

【００３０】以上のステップ３〜ステップ６までの処理
で、任意の波長に対する撮像素子上での被写体の像の強
度分布を計算する。なお、予測しようとする製品の観察
波長域が可視域の場合には、上記ステップ３〜ステップ
６の処理を少なくとも３波長以上、波長毎に行う。

【００３１】その後、ステップ７で、上記ステップ３〜
ステップ６の結果を波長に対し積分して、観察に用いる
波長域における被写体の像の強度分布を求める。

【００３２】なお、以上の説明では、光学系の性能の計
算と、２次元コンボリューションとの２回の計算で、被
写体の像の２次元的な強度分布を求めるようにしている
が、光線追跡法等を用い１回の計算で、被写体の像の２
次元的な強度分布を求めるようにしてもよい。

【００３３】次に、ステップ８で、記憶装置１７に記憶
された上記ステップ５の計算結果に対して、撮像素子の
離散サンプリングに相当する計算を行う。この計算は、
被写体の像の２次元的な強度分布の計算結果を離散的に
サンプリングするもので、これにより撮像素子の各画素
の出力に相当する値を求める。

【００３４】その後、ステップ９で、予測しようとする
製品の処理回路での処理に相当する回路処理計算を行
う。この回路処理計算は、図７に示すように、複数の計
算ステップに分かれている。先ず、図７に示すステップ
１３〜１５で、図３のステップ２で保存した電気系の入
力データを読み込んで、電気系での処理単位の数と、そ
の順序と、それぞれの単位処理内容を設定する。次に、
その設定された内容に従って、ステップ１６で各処理単
位の処理内容を実行する。

【００３５】このように、ステップ１３〜１５で、電気
系での処理単位の数、その順序およびそれぞれの単位処
理内容を設定してから、その設定内容に従ってステップ
１６で各処理単位の処理内容を実行するようにすれば、
予測しようとする製品の処理回路での処理内容および処
理順序が異なる場合でも、所要の計算が可能となる。こ
の実施例では、ステップ１６で、フィルタリング処理、
加算・減算処理および乗算処理を順次行うものとして、
以下各処理の内容を、図８、９および１０を参照して説
明する。

【００３６】図８は、フィルタリング処理のフローチャ
ートを示すもので、例えば、ローパスフィルタやバンド
パスフィルタ等の電気的フィルタ回路処理に相当する計
算を行うものである。先ず、ステップ１７で、図３のス
テップ１で入力された電気的フィルタのデータを、後段
のステップ２０で行われる１次元離散フーリエ変換の領
域に合わせて、その周波数軸のスケールを変換する。次
に、ステップ１８で、１次元離散フーリエ変換する際に
必要な１ライン分のバッファ領域を確保した後、ステッ
プ１９でその確保したバッファ領域に処理対象のデータ
を設定する。その後、ステップ２０で、バッファ領域に
設定されたデータに対して１次元離散フーリエ変換を行
う。この実施例では、１次元離散フーリエ変換を、高速
フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて行う。この１次元離散
フーリエ変換により、実空間上の処理対象のデータを、
周波数空間上のデータに置き換える。

【００３７】次に、ステップ２１で、ステップ１７で設
定したフィルタの周波数特性を掛け合わせる。その後、
ステップ２２で、１次元離散フーリエ逆変換を行って、
周波数空間上のデータを実空間上のデータに戻し、その
データを、次のステップ２３で電気的なフィルタ回路処
理後のデータとして、記憶装置１７に格納する。以上の
ステップ１９〜ステップ２３の処理を、電子撮像装置の
ライン数分だけ繰り返し行う。

【００３８】図９は、加算・減算処理のフローチャート
を示すもので、ある信号と別の信号とを合成（加算また
は減算）する計算を行うものである。先ず、ステップ２
４で、計算に必要なそれぞれ１ライン分のバッファ領域
１，２を確保する。次に、ステップ２５，２６で、処理
対象データをバッファ領域１に、そのデータに対して加
算または減算するデータをバッファ領域２にそれぞれ設
定する。その後、ステップ２７で、バッファ領域１のデ
ータに対してバッファ領域２のデータを加算または減算
して、その結果を、次のステップ２８で信号データとし
て記憶装置１７に格納する。以上のステップ２５〜ステ
ップ２８の処理を、電子撮像装置のライン数分だけ繰り
返し行う。

【００３９】図１０は、乗算処理のフローチャートを示
すもので、増幅回路に相当する計算を行うものである。
先ず、ステップ２９で、図３のステップ１で入力された
増幅率データを読み込んで、次のステップ３０でその増
幅率を処理対象データに掛け合わせる。この処理を電子
撮像装置のライン数だけ繰り返し行う。

【００４０】以上のように、この実施例では、図７のス
テップ１６での各処理を、画像の１ライン毎に順次１次
元処理して行う。なお、電子撮像装置の処理回路では、
そのほとんどがステップ１６で示した３つの処理を行う
ようにしているが、計算対象の処理回路によっては、さ
らに処理を増やすこともできる。

【００４１】図３において、ステップ９での回路処理計
算が終了したら、その処理結果を、次のステップ１０
で、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）およびＢ（青）の三つの強度分
布に変換する。図１１は、このステップ１０での処理の
詳細なフローチャートを示すものである。図１１におい
て、ステップ３１〜３３は、電子撮像装置の処理回路で
のマトリックス回路処理に相当する。この処理では、先
ず、ステップ３１で、図３のステップ１で入力されたマ
トリックス回路のマトリックスデータを計算機１６のメ
モリに設定し、次にステップ３２で計算対象データを設
定する。その後、ステップ３３でマトリックスデータを
演算する。

【００４２】ここで、計算対象の電子撮像装置が、いわ
ゆる単板カメラの場合は、ステップ３２で設定されるデ
ータは、輝度信号と色信号との２つの色差信号に相当す
る。また、計算対象の電子撮像装置が、いわゆる３板カ
メラまたは面順次式カメラの場合には、ステップ３２で
設定されるデータはＲＧＢの信号データとなり、ステッ
プ３１で設定されるマトリックスデータは基本行列とな
り、ステップ３３の処理は事実上行わない。

【００４３】次に、ステップ３４で、表示装置１８、例
えばＣＲＴディスプレイ装置のＲＧＢ各々の発光強度
と、計算対象の電子撮像装置が使用するモニタのＲＧＢ
各々の発光強度との比を計算した後、ステップ３５でそ
の計算した各色についての発光強度比を信号データに乗
算する。これらステップ３４および３５の処理は、表示
装置によって色の再現性が異なることを考慮したもの
で、このような補正処理を行うことにより、計算結果の
精度を向上することができる。

【００４４】その後、図３において、ステップ１０でモ
ニタ上のＲＧＢ強度分布に変換した各色のデータを、次
のステップ１１で画像データとして記憶装置１７に保存
し、その保存された画像データをステップ１２で表示装
置１８に表示する。ここで、表示装置１８に表示される
画像は、入力されたデータをもとに、電子撮像装置の設
計時点で製品化した場合の最終的な画像となる。

【００４５】このように、この実施例によれば、入力装
置１５から電子撮像装置の設計データを入力するだけ
で、製品化した場合の最終的な画像を表示装置１８に表
示することができるので、設計したものが、製品として
求める仕様を満たすか、否かを確認する評価作業を、試
作品を製作する以前に容易に行うことができる。また、
設計変更が生じた場合には、保存した入力データの一部
を変更するだけで、設計変更した場合に製品状態の最終
的な画像がどのようになるかを、直ちに予測することが
できる。

【００４６】図１２は、この発明の第２実施例を示すも
のである。このシミュレーション装置は、入力装置１
９、計算機２０、表示装置２１、フルカラープリンタ２
２、Ｄ／Ａ変換器２３およびＴＶモニタ２４を有し、計
算機２０での計算結果を表示装置２１に表示すると共
に、必要に応じてフルカラープリンタ２２でハードコピ
ーとして出力し、さらにＤ／Ａ変換器２３を経てＴＶモ
ニタ２４に表示するようにしたものである。

【００４７】ここで、入力装置１９は、第１実施例と同
様に、例えば、キーボードをもって構成し、これにより
予測すべき電子撮像装置を構成する光学系および電気系
の設計データ等を入力する。また、計算機２０について
も、第１実施例と同様に、専用の計算機、あるいは汎用
計算機やパーソナルコンピュータまたはワークステーシ
ョンをもって構成し、該計算機２０により、入力装置１
９からの入力データに基づいて、光学系による被写体の
像の強度分布を計算すると共に、その像に対して電子撮
像装置の処理回路における処理に相当する画像処理を行
うようにする。なお、この実施例では、計算機２０内
に、一つまたは複数の磁気ディスクからなる磁気記憶装
置を設けて、この磁気記憶装置に入力装置１９から入力
されたデータや、計算結果等を保存するようにする。ま
た、表示装置２１は、例えば、ＣＲＴディスプレイ装置
を用い、ＴＶモニタ２４は、予測すべき電子撮像装置が
実際に使用し得るものを用いる。

【００４８】図１３は、この実施例で予測する電子撮像
装置の構成を示すものである。この電子撮像装置は、一
般に３板式カメラと呼ばれるもので、被写体５１の像
を、光学系５２および３色分解プリズム５３を経てＲ，
Ｇ，Ｂの３色の像に分解して、それぞれＣＣＤ等よりな
る撮像素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ上に結像させる。こ
れら撮像素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの画像信号出力
は、対応するメモリ５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂにそれぞれ
取り込み、その各メモリに取り込まれた画像信号を読み
出して、ローパスフィルタ回路５６、ホワイトバランス
回路５７、ガンマ回路・ｋｎｅｅ回路５８等で所要の処
理を施してＴＶモニタ５９に供給することにより、被写
体５１の画像をＴＶモニタ５９上で観察するようにす
る。

【００４９】以下、図１２に示すシミュレーション装置
の動作を、図１３に示す構成の電子撮像装置をその設計
データから評価する場合について、図１４〜図１７を参
照して詳細に説明する。図１４は、この実施例の全体の
動作を示すフローチャートである。図１４において、ス
テップ１０１〜ステップ１０６までの処理は、図３の第
１実施例におけるステップ１〜ステップ６とほぼ同様で
ある。ただし、この実施例では、計算処理を簡略化する
ために、第１実施例とは異なり、ステップ１０３〜ステ
ップ１０６の処理を波長毎に繰り返し行わない。これ
は、光学系の波長毎の性能の差が少ない場合は、波長毎
に強度分布を計算しなくても、かなり精度のよい予測が
可能だからである。このため、この実施例では、ステッ
プ１０３で、複数波長の性能を考慮したいわゆる白色の
ＰＳＦを求める。この計算手法については、例えば前述
した文献等に記載され、公知であるので、ここでは説明
を省略する。また、ステップ１０４では、基準波長での
理想結像の場合の被写体の像を求める。

【００５０】次に、ステップ１０７で、図３に示したス
テップ８と同じ処理により、ＣＣＤ等の撮像素子のサン
プリングに相当する計算を行う。なお、この実施例で
は、図３のステップ７に相当する処理は行わない。

【００５１】その後、ステップ１０８で、図１３に示し
た計算対象の電子撮像装置が白い被写体を撮像したとき
に、ＲＧＢそれぞれの撮像素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ
の出力信号を同じ大きさにするために、ＲＧＢ各信号に
かける増幅率（これをホワイトバランスの係数と呼ぶ）
を計算する。図１５は、このステップ１０８での詳細な
処理フローを示すものである。

【００５２】図１５において、先ず、ステップ１１５
で、光学系５２の分光透過率、照明系の分光強度分布、
撮像素子５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの分光感度分布および
各色フィルタの分光透過率に基づいて、白い被写体５１
からの光が、ＲＧＢ各々のフィルタを通して撮像素子５
４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに入射したときの、各撮像素子５
４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂの出力信号の大きさを波長毎に積
分して求める。次に、ステップ１１６で、ＲＧＢ各々の
出力信号の大きさを、それぞれＲＣ，ＧＣ，ＢＣという
変数に設定する。その後、ステップ１１７〜ステップ１
１９で、Ｇの出力信号の大きさを１としたときの、Ｒ，
Ｂの出力信号を計算して、それぞれの値をＲＧＢのホワ
イトバランスの係数とする。

【００５３】次に、ＲＧＢの各信号に対して、図１４の
ステップ１０９〜ステップ１１３の処理を行って、３板
式カメラにおけるＲＧＢのそれぞれの出力信号に相当す
る画像データを得る。すなわち、先ず、ステップ１０９
で、ステップ１０７で計算された各撮像素子５４Ｒ，５
４Ｇ，５４Ｂの出力信号に相当するデータに対して、図
１１で説明した処理を行って撮像素子直前のＲＧＢフィ
ルタの分光透過率データを、各波長について積分して、
被写体５１を撮像したときに撮像素子５４Ｒ，５４Ｇ，
５４Ｂからそれぞれ出力されるＲＧＢ信号を得る。

【００５４】その後、ステップ１１０で、ステップ１０
９で求めたそれぞれの信号データの値に、ステップ１０
８で求めたホワイトバランスの係数を掛け合わせて、ホ
ワイトバランスをとる。

【００５５】次に、ステップ１１１で、図１３に示した
信号の帯域を制限するローパスフィルタ回路５６に相当
する計算処理を行う。このステップ１１１での詳細な処
理フローを図１６に示す。この処理は、第１実施例で説
明した図８の処理と同様で、先ず、ステップ１２０で、
入力されたローパスフィルタのデータを、後段のステッ
プ１２３で行われる１次元離散フーリエ変換の領域に合
わせて、その周波数軸のスケールを変換する。次に、ス
テップ１２１で、１次元離散フーリエ変換する際に必要
な１ライン分のバッファ領域を確保した後、ステップ１
２２で、その確保したバッファ領域に処理対象のデータ
を設定する。その後、ステップ１２３で、バッファ領域
に設定されたデータに対して１次元離散フーリエ変換を
行う。この実施例でも、１次元離散フーリエ変換を、高
速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて行う。この１次元離
散フーリエ変換により、実空間上の処理対象のデータ
を、周波数空間上のデータに置き換える。

【００５６】次に、ステップ１２４で、ステップ１２０
で設定したフィルタの周波数特性を掛け合わせる。その
後、ステップ１２５で、１次元離散フーリエ逆変換を行
って、周波数空間上のデータを実空間上のデータに戻
し、そのデータを、次のステップ１２６で電気的なフィ
ルタ回路処理後のデータとして、計算機２０内の磁気記
憶装置に格納する。以上のステップ１２２〜ステップ１
２６までの処理を、電子撮像装置のライン数分だけ繰り
返し行う。

【００５７】次に、図１４のステップ１１２で、図１３
のγ回路・ｋｎｅｅ回路５８の信号処理に相当する計算
処理を行う。図１７は、その詳細な処理フローを示すも
ので、先ず、ステップ１２７で、入力されたγ回路の入
出力特性と、ｋｎｅｅ回路の入出力特性とを掛け合わせ
て、γ回路およびｋｎｅｅ回路のトータルの入出力特性
を計算して、計算機２０内のメモリに格納する。次に、
ライン毎に、ステップ１２８で、この処理までに計算さ
れた各々の画像データを入力データとして、ステップ１
２７で求めた入出力特性から出力データの値を求め、そ
の出力データを次のステップ１２９で信号データ、すな
わちγ回路・ｋｎｅｅ回路５８の通過後のデータとして
設定する。以上のステップ１２８および１２９の処理
を、画像の各ライン毎に、そのライン上のデータ数分だ
け繰り返し行う。

【００５８】次に、図１４のステップ１１３で、ステッ
プ１１２までに計算されたデータを、計算機２０内の磁
気記憶装置に画像データとして保存する。以上のステッ
プ１０９〜ステップ１１３の処理を、ＲＧＢの３色分繰
り返し行うことにより、ＲＧＢの画像データを得、その
画像データを次のステップ１１４で、表示装置２１に表
示すると共に、Ｄ／Ａ変換器２３を経てＴＶモニタ２４
に表示し、さらに必要に応じてフルカラープリンタ２２
にハードコピーとして出力する。

【００５９】ここで、表示装置２１およびＴＶモニタ２
４に表示される画像は、入力されたデータをもとに、電
子撮像装置の設計時点で製品化した場合の最終的な画像
となる。したがって、この実施例によれば、図１３に示
す構成の３板式カメラの設計データを入力装置１９から
入力するだけで、製品化した場合の最終的な画像を表示
装置２１およびＴＶモニタ２４上で観察することができ
るので、設計したものが製品として求める仕様を満たす
か否かを確認する評価作業を、試作品を製作することな
く行うことができる。しかも、ＴＶモニタ２４として、
予測すべき電子撮像装置が実際に使用し得るものを用い
ているので、より精度の高い予測が可能となる。また、
設計変更が生じた場合は、保存された入力データの一部
を変更するだけで、設定変更した場合の製品状態の最終
的な画像がどのようになるかを、直ちに予測することが
できる。

【００６０】なお、第２実施例では、図１３に示す３板
式カメラについて予測するようにしたが、この実施例
は、ＲＧＢの光を順次照射して、それぞれの画像をＲＧ
Ｂの画像として表示する、いわゆる面順次式カメラの場
合でも、同様に計算して評価することができる。この場
合には、図１４のステップ１０９おいて、各フィルタの
分光透過率データとして、面順次式カメラのＲＧＢ照明
用のＲＧＢフィルタの分光透過率データを用いる。ま
た、この実施例では、計算結果をＴＶモニタ２４に画像
として表示するようにしたが、ＴＶモニタ２４に代えて
波形モニタやオシロスコープ等を用いて、計算結果をグ
ラフのような数値として表示することもできる。

【００６１】この発明の第３実施例では、図２に示した
構成のシミュレーション装置を用いて、図１８に示す構
成の電子撮像装置を、その設計データから評価する。図
１８に示す電子撮像装置は、一般に単板式カメラと呼ば
れるもので、被写体６１の像を、光学系６２およびフィ
ルタ６３を経てＣＣＤ等よりなる撮像素子６４上に結像
させる。この撮像素子６４の出力信号は、輝度信号生成
回路６５および色差信号生成回路６６にそれぞれ供給し
て、輝度信号Ｙおよび色差信号ＣＲ，ＣＢを生成し、輝
度信号Ｙをγ回路・ｋｎｅｅ回路６７を経てＮＴＳＣ合
成回路６８に供給し、色差信号ＣＲおよびＣＢをホワイ
トバランス回路６９を経て色信号合成回路７０に供給し
て色信号Ｃを得、この色信号ＣをＮＴＳＣ合成回路６８
に供給する。

【００６２】ＮＴＳＣ合成回路６８では、輝度信号Ｙお
よび色信号Ｃに基づいてＮＴＳＣ信号を生成し、そのＮ
ＴＳＣ信号をＹＣ分離回路７１に供給する。ＹＣ分離回
路７１では、ＮＴＳＣ信号を再び輝度信号Ｙおよび色信
号Ｃに分離し、輝度信号Ｙをマトリックス回路７２に、
色信号Ｃを色復調回路７３にそれぞれ供給する。色復調
回路７３では、色信号Ｃに基づいて色差信号ＣＲおよび
ＣＢを復調してマトリックス回路７２に供給する。マト
リックス回路７２では、ＹＣ分離回路７１からの輝度信
号Ｙおよび色復調回路７３から色差信号ＣＲ，ＣＢに基
づいてＲＧＢの各画像信号を生成し、これらの画像信号
をＴＶモニタ７４に供給することにより、被写体６１の
画像をＴＶモニタ７４上で観察するようにする。

【００６３】以下、図１８に示す構成の電子撮像装置を
その設計データから評価する場合について、図２に示す
シミュレーション装置および図１９〜図２４に示すフロ
ーチャートを参照しながら詳細に説明する。図１９は、
この実施例の全体の動作を示すフローチャートである。
図１９において、ステップ２０１〜ステップ２０７まで
は、図１４に示した第２実施例における処理フローのス
テップ１０１〜ステップ１０７とほぼ同様である。ただ
し、この実施例では、ステップ２０６において、図１８
に示した撮像素子６４の直前に配置するフィルタ６３の
分光透過率も考慮する。

【００６４】ステップ２０７までの処理が終了したら、
次に、ステップ２０８で、撮像素子６４の出力信号から
輝度成分のみを取り出して、輝度信号に相当するデータ
を計算する。図２０は、この輝度信号計算の詳細な処理
フローを示すものである。図２０から明らかなように、
ステップ２１５〜ステップ２２１の処理は、図１６に示
す第２実施例におけるローパスフィルタ回路計算の処理
（図１６のステップ１２０〜ステップ１２６）とほぼ同
じである。この輝度信号の計算処理により、計算対象と
する単板式カメラが、ある周波数帯域以上を減衰させる
ローパスフィルタを通すことで、撮像素子６４の出力信
号から輝度信号を生成する。なお、単板式カメラによっ
ては、加算回路および遅延回路を組み合わせて輝度信号
を生成するものもあるが、このような単板式カメラに対
してこの実施例を適用する場合には、図２０のステップ
２１５〜ステップ２２１に示す処理を、加算回路および
遅延回路に相当する計算処理に置き換えればよい。

【００６５】次に、図１９のステップ２０９で、撮像素
子６４の出力信号から、色信号に相当するデータを計算
する。図２１は、この色信号計算の詳細な処理フローを
示すものである。図２１から明らかなように、ステップ
２２２からステップ２３０までの処理は、図２０に示し
たローパスフィルタ回路計算の処理において用いたロー
パスフィルタデータの代わりに、ある周波数帯域幅のみ
を通過させるバンドパスフィルタのデータを用いて、ラ
イン毎に、ｉ番目のデータとｉ＋２番目のデータとを加
算した色差信号ＣＲと、ｉ＋１番目のデータとｉ＋３番
目のデータとを加算した色差信号ＣＢとを設定するよう
にしたものである。これは、この実施例において計算の
対象とする単板式カメラが、ある周波数帯域幅のみを通
過させるバンドパスフィルタを通すことで、撮像素子６
４の出力信号から色信号を生成することに対応する。な
お、単板式カメラによっては、減算回路および遅延回路
を組み合わせて色信号を生成するものもあるが、このよ
うな単板式カメラの場合には、図２１に示す処理を、減
算回路および遅延回路に相当する計算処理に置き換えれ
ばよい。

【００６６】その後、ステップ２３１で、光学系６２の
分光透過率、照明系の分光強度分布、撮像素子６４の分
光感度分布および各色フィルタの分光透過率に基づい
て、白い被写体６１からの光が、各々のフィルタを通し
て撮像素子６４に入射したときの、撮像素子６４の出力
信号の大きさを波長毎に積分して求める。次に、ステッ
プ２３２で、各フィルタの積分値の比から、色差信号Ｃ
Ｒ，ＣＢに対するホワイトバランスの係数、すなわち白
い被写体６１を撮像したときに、二つの色差信号の大き
さが０になるような係数を計算する。その後、各ライン
毎に、ステップ２３３およびステップ２３４で、各色差
信号ＣＲ，ＣＢに、対応するホワイトバランスの係数を
掛け合わせる。

【００６７】以上の図２１に示す処理により、図１８に
示す電子撮像装置において、撮像素子６４の出力信号か
ら２つの色差信号ＣＲ，ＣＢを生成する処理に相当する
計算を行う。

【００６８】次に、図１４のステップ２１０により、先
のステップ２０８およびステップ２０９で計算されたデ
ータを合成して、図１３に示す電子撮像装置の色信号合
成回路７０およびＮＴＳＣ合成回路６８における処理に
相当する計算を行う。図２２は、かかるＮＴＳＣ信号計
算の処理フローを示すもので、先ず、ライン毎に、ステ
ップ２３５で、２つの色差信号を３．５８ＭＨｚで周波
数変調して、１つの色信号を計算する。次に、ステップ
２３６で、計算して得た色信号と、図１９のステップ２
０８で計算して得た輝度信号とを足し合わせて、ＮＴＳ
Ｃ信号に相当するデータを計算する。

【００６９】その後、図１９のステップ２１１で、先の
ステップ２１０で計算して得たＮＴＳＣ信号に相当する
データを、再び輝度信号および色信号に相当するデータ
に戻す。この処理は、図１８に示す電子撮像装置のＹＣ
分離回路７１での処理に相当する。図２３は、かかるＹ
Ｃ分離計算における詳細な処理フローを示すもので、ス
テップ２３７〜ステップ２４３までの処理は、図２１の
ステップ２２２〜ステップ２２８の処理とほぼ同じであ
り、ステップ２４４〜ステップ２５０までの処理は、図
２０のステップ２１５〜ステップ２２１までの処理とほ
ぼ同じである。すなわち、このＹＣ分離計算処理では、
ローパスフィルタのデータとバンドパスフィルタのデー
タとを用いて、図１９のステップ２１０で処理されたＮ
ＴＳＣ信号に相当するデータを、輝度信号および色信号
に相当するデータに分離する。

【００７０】なお、この実施例では、電気的フィルタの
特性データとして、ローパスフィルタとバンドパスフィ
ルタとのデータを用いてＹＣ分離計算処理を行っている
が、計算対象とする電子撮像装置の処理によっては、櫛
形フィルタ等の他のフィルタを用いる場合がある。この
ような場合には、使用するフィルタのデータを変更する
ことで、容易に対処することができる。また、電子撮像
装置によっては、図１８のＹＣ分離回路７１を加算回
路、減算回路および遅延回路の組み合わせで構成するも
のもあるが、このような電子撮像措置に対して計算を行
う場合には、図２３の処理を、同様に加算回路、減算回
路および遅延回路に相当する処理に置き換えればよい。

【００７１】次に、図１９のステップ２１２で、先のス
テップ２１１で計算した輝度信号および色信号に相当す
るデータから、マトリックス計算によりＲ，Ｇ，Ｂの３
つのデータを得る。この処理は、図１８に示す色復調回
路７３およびマトリックス回路７２での処理に相当す
る。図２４は、かかるマトリックス計算の詳細な処理フ
ローを示すものである。図２４から明らかなように、こ
のマトリックス計算処理は、第１実施例の図１１に示し
た処理（ステップ３１〜ステップ３５）とほぼ同じであ
る。

【００７２】すなわち、このマトリックス計算処理で
は、先ず、ステップ２５１で、図１９のステップ１で入
力されたマトリックス回路７２のマトリックスデータを
計算機１６のメモリに設定する。次に、ステップ２５２
で、図１９のステップ２１１で計算した色信号を、２つ
の色差信号に相当するデータに分解した後、ステップ２
５３で、ＲＧＢの各色について、各ライン毎に、入力さ
れたマトリックスデータと、ステップ２１１で計算した
輝度信号に相当するデータおよび直前のステップ２５２
で分離した２つの色差信号に相当するデータとに基づい
て、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの信号に相当するデータを演算す
る。

【００７３】次に、第１実施例と同様にして、ステップ
２５４で、表示装置１８のＲＧＢ各々の発光強度と、計
算対象の電子撮像装置が使用するモニタのＲＧＢ各々の
発光強度との比を計算した後、ステップ２５５でその計
算した各色についての発光強度比を信号データに乗算す
る。

【００７４】その後、図１９のステップ２１３で、ステ
ップ２１２で計算したＲＧＢ３つの信号に相当するデー
タを、３つの画像データとして記憶装置１７に保存し、
その保存した画像データを次のステップ２１４で表示装
置１８に表示する。ここで、表示装置１８に表示される
画像は、入力されたデータをもとに、電子撮像装置の設
計時点で製品化した場合の最終的な画像となる。

【００７５】このように、この実施例によれば、図１８
に示す単板式カメラの設計データを図２において入力装
置１５から入力するだけで、製品化した場合の最終的な
画像を表示装置１８上で観察することができるので、設
計したものが製品として求める仕様を満たすか否かを確
認する評価作業を、試作品を製作する以前に行うことが
できる。また、設計変更が生じた場合には、保存されて
いる入力データの一部を変更するだけで、設計変更した
場合の製品状態の最終的な画像がどのようになるかを直
ちに予測できる。さらに、この実施例では、図１９のス
テップ２１０、２１１および２１２において、ＮＴＳＣ
信号計算処理、ＹＣ分離計算処理およびマトリックス計
算処理を行っているので、ＮＴＳＣ信号を用いる場合に
発生するモアレについても予測が可能である。

【００７６】なお、ＮＴＳＣ信号を介在させる装置は、
図１８に示す単板式カメラだけでなく、図１３に示した
ような３板式カメラやその他の撮像装置にもあるが、こ
のような撮像装置を計算対象とする場合には、電気回路
処理に相当する計算の中に、図１９のステップ２１０〜
ステップ２１２の処理を加えればよい。また、これとは
逆に、図１８に示した単板式カメラの中には、ＮＴＳＣ
信号を介在させずに、色信号と輝度信号とを直接ＴＶモ
ニタ等の表示装置へ出力するものもあるが、このような
撮像装置を計算対象とする場合には、図１９のステップ
２１０〜ステップ２１２の処理を省略すればよい。

【００７７】

【００７８】

【発明の効果】以上のように、第１の発明によれば、電
子撮像装置の設計データから、電子撮像装置の最終的な
製品の画像を予測することができるので、従来試作品を
製作して行っていた評価作業を、電子撮像装置の設計時
点で行うことができる。したがって、電子撮像装置の製
品開発における試作品製作の回数を削減でき、製品化に
かかるコストおよび開発期間を大幅に削減することがで
きると共に、製品開発を効率良く行うことができる。ま
た、試作品等を製作することなく、製品状態の画像を予
測できるので、設計段階では存在しない撮像素子等を用
いた場合の画像を即座に予測でき、設計段階以前の製品
企画段階でも非常に有用である。

【００７９】また、第２の発明によれば、シミュレーシ
ョン装置を、例えば市販のパーソナルコンピュータをも
って構成することができるので、簡単かつ安価にでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電子撮像装置のシミュレーション装
置の概念図である。

【図２】この発明の第１実施例を示す図である。

【図３】第１実施例の全体の動作を示すフローチャート
である。

【図４】撮像素子に関する入力データ例を示す図であ
る。

【図５】処理回路内の回路特性を示す入力データ例を示
す図である。

【図６】被写体の分光反射率の入力データ例を示す図で
ある。

【図７】図３に示す回路処理計算の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図８】図７に示すフィルタリング処理の詳細を示すフ
ローチャートである。

【図９】同じく、加算・減算処理の詳細を示すフローチ
ャートである。

【図１０】同じく、乗算処理の詳細を示すフローチャー
トである。

【図１１】図３に示すモニタ上のＲＧＢ強度分布変換処
理の詳細を示すフローチャートである。

【図１２】この発明の第２実施例を示す図である。

【図１３】第２実施例で計算対象とする電子撮像装置の
一例の構成を示す図である。

【図１４】第２実施例の全体の動作を示すフローチャー
トである。

【図１５】図１４に示すホワイトバランスの係数計算処
理の詳細を示すフローチャートである。

【図１６】同じく、ローパスフィルタ回路計算処理の詳
細を示すフローチャートである。

【図１７】同じく、γ・ｋｎｅｅ回路計算処理の詳細を
示すフローチャートである。

【図１８】この発明の第３実施例で計算対象とする電子
撮像装置の一例の構成を示す図である。

【図１９】第３実施例の全体の動作を示すフローチャー
トである。

【図２０】図１９に示す輝度信号計算処理の詳細を示す
フローチャートである。

【図２１】同じく、色信号計算処理の詳細を示すフロー
チャートである。

【図２２】同じく、ＮＴＳＣ信号計算処理の詳細を示す
フローチャートである。

【図２３】同じく、ＹＣ分離計算処理の詳細を示すフロ
ーチャートである。

【図２４】同じく、マトリックス計算処理の詳細を示す
フローチャートである。

【図２５】電子撮像装置の一般的な構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

９ 入力装置 １０ 演算制御装置 １１ 記憶装置 １２ 表示装置 １３ 第１の計算手段 １４ 第２の計算手段 １５ 入力装置 １６ 計算機 １７ 記憶装置 １８ 表示装置 １９ 入力装置 ２０ 計算機 ２１ 表示装置 ２２ フルカラープリンタ ２３ Ｄ／Ａ変換器 ２４ ＴＶモニタ ５１ 被写体 ５２ 光学系 ５３ ３色分解プリズム ５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂ 撮像素子 ５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ メモリ ５６ ローパスフィルタ回路 ５７ ホワイトバランス回路 ５８ ガンマ回路・ｋｎｅｅ回路 ５９ ＴＶモニタ ６１ 被写体 ６２ 光学系 ６３ フィルタ ６４ 撮像素子 ６５ 輝度信号生成回路 ６６ 色差信号生成回路 ６７ γ回路・ｋｎｅｅ回路 ６８ ＮＴＳＣ合成回路 ６９ ホワイトバランス回路 ７０ 色信号合成回路 ７１ ＹＣ分離回路 ７２ マトリックス回路 ７３ 色復調回路 ７４ ＴＶモニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Ｙ． Ｍｉｚｕｇｕｃｈｉ ｅｔ ａ ｌ．，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｎ ｉｍａｇｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏ ｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｐｒｏｃｅｅｄ ｉｎｇｓ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｉｎｓｔｒ ｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅａ ｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ ｙ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ 1994，米 国，ＩＥＥＥ，1994年 ５月12日，ｖｏ ｌ． ３，ｐ1157−1159 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 17/50 ＪＳＴＰＬＵＳファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体の像を光学系を介して撮像素子上
   に結像させ、その出力信号を処理回路により処理して画
   像信号を生成する電子撮像装置をシミュレーションする
   にあたり、 前記光学系の特性を示すパラメータに基づいて被写体の
   像を計算する工程と、 その被写体の像の計算結果をサンプリングする計算を行
   う工程と、 そのサンプリングされた計算結果を 、前記撮像素子およ
   び処理回路のそれぞれの特性を示すパラメータに基づい
   て計算して画像処理する工程と、 その画像処理した結果を出力する工程とを有することを
   特徴とする電子撮像装置のシミュレーション方法。
2. 【請求項２】 被写体の像を光学系を介して撮像素子上
   に結像させ、その出力信号を処理回路により処理して画
   像信号を生成する電子撮像装置をシミュレーションする
   装置であって、 前記光学系、撮像素子および処理回路のそれぞれの特性
   を示すパラメータを入力する入力手段と、 この入力手段から入力された前記光学系の特性を示すパ
   ラメータに基づいて被写体の像を計算する第１の計算手
   段と、 この第１の計算手段での計算結果をサンプリングする計
   算を行うサンプリング処理手段と、 前記サンプリング処理手段での計算結果を 、前記入力手
   段から入力された前記撮像素子および処理回路のそれぞ
   れの特性を示すパラメータに基づいて計算して画像処理
   する第２の計算手段と、 この第２の計算手段での計算結果を出力する出力手段と
   を有することを特徴とする電子撮像装置のシミュレーシ
   ョン装置。
3. 【請求項３】 前記出力手段が、画像表示装置であるこ
   とを特徴とする請求項２記載の電子撮像装置のシミュレ
   ーション装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記第１の計算手段は、 前記入力手段から入力された前記光学系の特性を示すパ
   ラメータに基づいて、該光学系の結像性能を計算する結
   像性能計算手段と、 その計算した結像性能を用いて、前記光学系の結像作用
   による被写体の像を計算する被写体像計算手段とを有す
   ることを特徴とする電子撮像装置のシミュレーション装
   置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記被写体像計算手段は、多次元離散フーリエ変換処理
   手段を有することを特徴とする電子撮像装置のシミュレ
   ーション装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記多次元離散フーリエ変換処理手段は、像面を複数の
   場所に分割し、該複数の場所毎に多次元離散フーリエ変
   換処理を行うよう構成されていることを特徴とする電子
   撮像装置のシミュレーション装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記第１の計算手段は、光線追跡法によって前記光学系
   で形成される被写体の像を計算する手段を有することを
   特徴とする電子撮像装置のシミュレーション装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記第２の計算手段は、その処理を順次１次元毎に行う
   よう構成されていることを特徴とする電子撮像装置のシ
   ミュレーション装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載のシミュレーション装置に
   おいて、 前記第２の計算手段は、１次元離散フーリエ変換処理手
   段を有することを特徴とする電子撮像装置のシミュレー
   ション装置。
10. 【請求項１０】 請求項２記載のシミュレーション装置
    において、 前記第２の計算手段は、計算対象の表示装置の特性に基
    づいて画像処理する表示装置計算手段を有することを特
    徴とする電子撮像装置のシミュレーション装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のシミュレーション装
    置において、 前記表示装置計算手段は、計算対象の表示装置の特性と
    シミュレーション装置に接続された表示装置の特性とに
    基づいて、シミュレーション装置に接続された表示装置
    で表示される結果を補正する計算処理手段を有すること
    を特徴とする電子撮像装置のシミュレーション装置。
12. 【請求項１２】 請求項４記載のシミュレーション装置
    において、 前記被写体像計算手段は、ＰＳＦと理想結像の強度分布
    との２次元コンボリューションにより被写体の像を計算
    することを特徴とする電子撮像装置のシミュレーション
    装置。
13. 【請求項１３】 請求項４記載のシミュレーション装置
    において、 前記第１の計算手段は、処理を波長毎に行うことを特徴
    とする電子撮像装置のシミュレーション装置。