JP4612750B2 - デジタルカメラ及び撮影方法並びに記憶媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラ及び撮影方法並びに記憶媒体に関し、特に、デジタルカメラを用いてぼけ処理を行うために用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、銀塩写真では、ポートレート撮影などで、主被写体にピントを合わせ、絞りを調節して焦点深度を浅くし、主被写体以外のピントの合っていない部分をぼかすようにする手法が用いられている。
【0003】
上記ピントの合っていない部分のぼけの量は、レンズの焦点距離、レンズの絞り径、ピントのあっている部分との距離等によって決まる。したがって、ぼけの量はレンズの焦点距離が長くなるほど、レンズの絞り径が大きくなるほど、ピントのあっている部分との距離は大きくなるほど大きくなる。
【0004】
ところで、デジタルカメラは、光学的に生成した被写体像を電気信号に変換する撮像手段としてCCD等の撮像素子を便用している。これらの撮像素子は、対角の長さが3分の1インチ程度の大きさなので、135銀塩フィルムに比べて著しく小さい。
【0005】
したがって、135銀塩フィルムを使用するカメラと同じ画角を得ようとすると、135銀塩フィルムを使用するカメラに比べてレンズの焦点距離は短くなる。また、絞り径の大きいレンズは大型になり、かつ高価となるため、一般のデジタルカメラでは絞り径の小さいレンズを使用している。
【0006】
以上説明したように、一般のデジタルカメラは、焦点距離が短く、絞り径が小さなレンズで撮影される場合が多いために、主被写体以外のピントの合っていない部分のぼけの量は小さくなり、主被写体以外のピントが合っていない部分をぼかす効果を演出することは困難であった。
【0007】
この問題を解決するために、特開平4−81176号では、画像データの被写体像の周囲を画像処理でぼかすようにすることを提案している。そして、上記公報では、画面の外側に行く程空間周波数の高い成分を弱めるようなフィルターを選択して、画面の外側に行く程ぼかす量を大きくする画像処理を行っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平4−81176号に提案されている技術では、画像の外側に行く程ばかす量を大きくする画像処理を行っているために、以下に述べる問題点を生じている。
【0009】
すなわち、(イ)主被写体が画面の中央にない場合には、主被写体に画像処理が施され、主被写体がぼけてしまう可能性がある。
(ロ)主被写体が画面の中央にある場合でも、主被写体迄の距離と、その周囲の被写体迄の距離との関係は、外側に行く程被写体迄の距離が遠くなるとは限らず、画面の外側に行く程ぼかす量を大きくする画像処理を行うと、実際のレンズの効果のぼけの量とは異なり、不自然になることがある。
【0010】
本発明は上述の問題点にかんがみ、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いても、主被写体の位置に影響されず、主被写体以外のピントの合っていない部分を、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようにすることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルカメラは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明のデジタルカメラの他の特徴とするところは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記焦点距離に関連する値を上記焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする。また、本発明のデジタルカメラのその他の特徴とするところは、上記主領域検出手段は、上記測距手段が測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴としている。
【0012】
本発明の撮影方法は、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明の撮影方法の他の特徴とするところは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明の撮影方法のその他の特徴とするところは、上記主領域検出ステップは、上記測距ステップにおいて測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴としている。
【0013】
本発明の記憶媒体は、上記デジタルカメラの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したことを特徴としている。
また、本発明の記憶媒体の他の特徴とするところは、上記撮影方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴としている。
【0014】
【作用】
本発明は上記技術手段を有するので、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離に応じて各撮影領域の被写体をぼかすように画像処理を行う際に、さらに、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定可能にして、レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現する。もしくは、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定可能にして、焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現する。これにより、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いて撮影しても、主被写体以外のピントの合っていない部分は、主被写体が画面のどの位置にあるかに係わらず、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態を示すブロック図である。図1において、1は結像された光学像を電気信号に変換するCCD撮像素子等の撮像手段、2は撮像手段1からの電気信号をデジタル画像データに変換する信号処理手段、3は撮影面を複数の領域に分割し、各領域の被写体までの距離を測定する測距手段である。
【0016】
4は上記複数の領域の中で主被写体が存在する領域を検出する主領域検出手段であり、たとえば測距手段3が測定した各領域の被写体までの距離が最も近い領域の被写体を主被写体とする処理を行う。5は各領域の被写体と主被写体との間の距離を演算する演算手段である。
【0017】
6はボケのレベルを設定するレベル設定手段、7は主被写体が存在する撮影面以外の撮影面を撮影して得た画像の画像データを、各領域の被写体と主被写体との間の距離とレベル設定手段6の設定値に応じてぼかすようにする画像処理を行う画像処理手段、8は記録媒体であり、例えば磁気テープ、磁気ディスク、または半導体メモリ等の記録媒体、あるいはこれらの組み合わせからなる記録媒体、9は画像を表示する液晶、CRT等からなる表示手段である。
【0018】
図2で、本実施の形態の測距手段3の概略構成を説明する。図2において、20は撮影面で、複数の領域、例えば、5つの領域20a〜20eに分割されている。図2中で1点鎖線で示される不図示の撮影レンズの光軸を中心にして、これを上下に挟むように、投光部22と受光部25とが配置されている。
【0019】
投光部22は、複数列、たとえば5列のスポット光源22a〜22eを備えている。これらのスポット光源22a〜22eは、周知のように近赤外光を発生するLEDとレンズとから構成されていて、撮影面20の5つの領域20a〜20eに向けて5つのスポット光21a〜21eをそれぞれ照射する。
【0020】
なお、不図示の撮影レンズから撮影面20までの距離は、撮影レンズと投光部22との距離に比べてかなり大きいため、スポット光21a〜21eは、不図示の撮影レンズの中心から、撮影面20に投光されているとみなすことができる。
【0021】
また、5個のスポット光源22a〜22eは順次駆動され、撮影面20の中央を横方向に一定角度で走査し、5つの領域20a〜20eを順次スポット走査する。受光部25は、レンズ23とイメージエリアセンサー24からなる。イメージエリアセンサー24は24a〜24eの5列のセンサーからなり、それぞれの撮影面の領域20a〜20eの被写体からの反射光を検出する。この反射光の入射位置とスポット光源との関係から、光学的三角測量方式によって各領域の被写体までの距離を測定する。
【0022】
次に、画像処理手段7について説明する。図3はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体との距離とピントの合っていない部分のボケの大きさを示す図である。
【0023】
図3で、縦軸はピントの合っていない部分のボケの大きさを示し、横軸はピントの合っていない部分とピントがあっている主被写体との距離である。また、図3において、A、B、Cはぼけのレベルの違いを表す図であり、ボケのレベルはA、B、Cの順に大きくなる。図3から分かるように、主被写体からの距離が大きくなるほどぼけ量は大きくなる。
【0024】
また、主被写体からの距離が同じであっても、ボケのレベルによって、ボケの大きさが異なる。例えば、主被写体からの距離がdの時、ボケの大きさはA、B、Cの順に大きくなる。すなわち、ぼけの大きさはボケのレベルが大きいほど大きくなる。
【0025】
また、ぼけのレベルはレンズの絞り径及び焦点距離によって異なり、絞り径が大きい程ぼけのレベルは大きく、レンズの焦点距離が大きい程ぼけのレベルは大きくなる。
【0026】
画像処理手段7は、信号処理手段2からの画像データを、主領域検出手段4が検出した主被写体が存在する撮影面以外の領域を撮影して得た画像データについて、演算手段5からの各領域の主被写体からの距離と、レベル設定手段6からのぼけのレベルの設定値、例えばA、B、Cに応じて、図3に示すぼけの大きさとなるようにする画像処理を施す。
【0027】
この画像処理は、例えばある1つの画像データを周囲のいくつかの画像データの平均値に置き換えることによってなされる。この平均に用いるデータの数が多い程ぼけの量は大きくなる。
【0028】
また、図4はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体の距離と平均に用いるデータの数を表す図であり、縦軸は平均に用いられるデータ数であり、横軸はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体の距離であり、A、B、Cはぼけのレベルである。図4に従って、平均に用いるデータ数を決めると、図3に示したぼけの大きさとなるように画像処理を施すことができる。
【0029】
次に、図5のフローチャートを用いて本発明のデジタルカメラの動作を説明する。
最初のステップS1で処理がスタートし、次に、ステップ2において、レベル設定手段6によりぼけのレベルを設定する。
【0030】
次に、ステップ3に進み、不図示のレリーズスイッチが押されたか否かを判断し、レリーズスイッチが押された場合には撮影を開始する。撮影を開始すると、先ず、ステップ4において、測距手段3により画面の各領域における被写体までの距離を測定する。
【0031】
次に、ステップ5では、主被写体の存在する領域を検出する処理を行う。これは、例えば、最も近い被写体を主被写体として検出する処理である。
次に、ステップ6では、不図示の撮影レンズを駆動し、ステップS5で検出した主被写体にピントを合わせる。
【0032】
次のステップ7では、撮像手段1に結像された光学像を電気信号に変換し、この変換した電気信号を信号処理手段2に出力する。信号処理手段2は撮像手段1から入力された電気信号をデジタル画像データに変換する。
次のステップ8では、測距手段3及び主領域検出手段4から入力される信号に基づいて、演算手段5が各領域の被写体と主被写体との間の距離を演算する。
【0033】
次のステップ9では、画像処理手段7が、上述した方法により、主被写体が存在する撮影面以外の撮影面を撮影して得た画像の画像データを、各領域の被写体と主被写体との間の距離とレベル設定手段6のぼけのレベルの設定値に応じてぼかすようにする画像処理を行う。
【0034】
次のステップ10では、主被写体及び画像処理したデータを表示装置9に表示する処理を行う。
次のステップ11では、主被写体及び画像処理したデータを記録媒体8に記録する処理を行う。
【0035】
なお、本実施の形態では、ぼけのレベルをA、B、Cとしたが、これを絞り径と関連する値、あるいはレンズの焦点距離と関連する値とすると、レンズの絞り後や、焦点距離を変えた時のぼけの変化を再現できる。
【0036】
また、本実施の形態では、撮影面の領域を領域20a〜20eのように、撮影面を横方向に分割した例を示したが、縦方向について分割するようにしてもよい。この場合は、投光部22及び受光部25を構成する各素子を縦方向に配列するとともに、撮影レンズの光軸を中心にして、これを左右に挟むように、上記投光部22と受光部25とを配置する。
【0037】
また、上記実施の形態においては、撮影面を複数の領域に分割したが、必ずしも複数の領域に分割しなくてもよく、測距を行った複数のポイント迄の距離と、主被写体迄の距離に応じて、各ポイントを含む所定の範囲をぼかすようにすればよい。
【0038】
(本発明の他の実施の形態)
本発明は複数の機器(例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用しても1つの機器(例えば、複写機、ファクシミリ装置)からなる装置に適用しても良い。
【0039】
また、上述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(CPUあるいはMPU)に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【0040】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
【0041】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているOS(オペレーティングシステム)あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。
【0042】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPU等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【0043】
【発明の効果】
本発明は上述したように、本発明によれば、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離を演算し、主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う際に、さらに、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定可能にしてレンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現するようにしたので、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いて撮影しても、主被写体以外のピントの合っていない部分を、主被写体が画面のどの位置にあるかに係わらず、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようにすることができる。
【0044】
また、本発明の他の特徴によれば、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離を演算し、主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う際に、さらに、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定可能にして焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現するようにしたので、デジタルカメラにおいて焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いても、主被写体の位置に影響されず、主被写体以外のピントの合っていない領域の被写体を上記主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態の測距手段の図である。
【図3】主被写体との距離とピントの合っていない部分のぼけの大きさを示す図である。
【図4】主被写体との距離と平均に用いるデータの数を表す図である。
【図5】実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 撮像手段
2 信号処理手段
3 測距手段
4 主領域検出手段
5 演算手段
6 レベル設定手段
7 画像処理手段
8 記録媒体
9 表示装置
Claims (8)
- 撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、
レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、
上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とするデジタルカメラ。 - 撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、
焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、
上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記焦点距離に関連する値を上記焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とするデジタルカメラ。 - 上記主領域検出手段は、上記測距手段が測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴とする請求項1または2に記載のデジタルカメラ。
- 撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、
レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、
上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする撮影方法。 - 撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、
焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、
上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする撮影方法。 - 上記主領域検出ステップは、上記測距ステップにおいて測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴とする請求項4または5に記載の撮影方法。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載のデジタルカメラの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
- 請求項4〜6の何れか1項に記載の撮影方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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