JP5121498B2 - Imaging apparatus and image data correction method - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置及び画像データの補正方法に関し、更に詳しくは、画像の色収差を補正する撮像装置及び画像データの補正方法に関する。   The present invention relates to an imaging device and a method for correcting image data, and more particularly to an imaging device for correcting chromatic aberration of an image and a method for correcting image data.

近年、技術革新、低価格化などによりデジタルカメラ、デジタルビデオカメラが普及している。これらの製品は撮像素子にレンズ系により被写体を結像させている。レンズ系では光学ガラスによる光の屈折を用いているが、光の波長毎に屈折率が異なるために波長毎の焦点位置が前後し、光が分散してしまう色収差という現象が知られており、画質を悪化させる一因となっている。   In recent years, digital cameras and digital video cameras have become widespread due to technological innovation and price reduction. In these products, a subject is imaged by a lens system on an image sensor. The lens system uses light refraction by optical glass, but because the refractive index differs for each wavelength of light, the focal position for each wavelength moves back and forth, and the phenomenon of chromatic aberration that causes light dispersion is known, This contributes to the deterioration of image quality.

そのため分散の異なるレンズを組み合わせるなどの方法により、色収差を補正することが知られている。しかしながら、カメラの小型化のためレンズ枚数に制約があったり、低コスト化のためレンズ素材に制限があったり、更にはズームの高倍率化も手伝い、色収差を光学的に補正するのが難しくなってきている。   Therefore, it is known to correct chromatic aberration by a method such as combining lenses having different dispersions. However, the number of lenses is limited due to the miniaturization of the camera, the lens material is limited due to the low cost, and further, the zoom magnification is also helped, making it difficult to optically correct chromatic aberration. It is coming.

以上のように画質悪化の原因である色収差をレンズ系のみで補正するのが難しい場合、画像処理で補正することになる。たとえば、特許文献1には、レンズ特性、ズーム位置、フォーカス位置、および、画像を左右に分割する中心線からの距離の情報に応じた補正データを記憶し、このデータに応じて画素領域別に異なる画像処理を施す構成が開示されている。   As described above, when it is difficult to correct chromatic aberration, which is a cause of image quality deterioration, using only the lens system, it is corrected by image processing. For example, Patent Document 1 stores correction data according to information on lens characteristics, zoom position, focus position, and distance from a center line that divides an image into left and right, and differs depending on the pixel area according to this data. A configuration for performing image processing is disclosed.

特開2002−359771号公報JP 2002-359771 A

しかしながら、特許文献1に記載された構成によれば、色収差を補償することが可能となるが、画素領域を特定する詳細な情報を予め記憶する必要がある。また、色収差が生じている個所に程度の異なる色補正を行ってしまうと、かえって不自然な画像となってしまうことが考えられる。   However, according to the configuration described in Patent Document 1, it is possible to compensate for chromatic aberration, but it is necessary to store in advance detailed information for specifying a pixel region. In addition, if color correction with a different degree is performed at a position where chromatic aberration occurs, it may be considered that an unnatural image is obtained.

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像装置において、コストをかけずに簡易な方法で色収差を低減することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce chromatic aberration in an imaging apparatus by a simple method without incurring costs.

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、ズームレンズと、前記ズームレンズを介して入射した被写体像を受光して、電気信号からなる各画素の画像データに変換する撮像素子と、前記画像データのうち、色空間において特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度を、当該画像データの色相及び彩度に基づいて決められた補正量に従って、低減する色補正手段とを有し、前記特定の色相及び彩度の範囲は、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて色相の範囲が変化し、前記補正量は、画像における画像データの画素の位置に依存せず、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて変化することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image pickup apparatus of the present invention includes a zoom lens, an image sensor that receives a subject image incident through the zoom lens, and converts the image into image data of each pixel including an electrical signal ; wherein in the image data, the saturation of image data located in a specific range of hue and saturation in the color space, in accordance with the correction amount which is determined on the basis of the hue and saturation of the image data, the color reduction correction And the specific hue and saturation range changes in hue range according to the zoom magnification of the zoom lens, and the correction amount does not depend on the pixel position of the image data in the image. The zoom lens changes according to the zoom magnification of the zoom lens .

また、ズームレンズと、前記ズームレンズを介して入射した被写体像を受光して、電気信号からなる画像データに変換する撮像素子とを有する撮像装置により得られる画像データの本発明の補正方法は、前記画像データのうち、色空間において特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度を、当該画像データの色相及び彩度に基づいて決められた補正量に従って、低減する色補正工程を有し、前記特定の色相及び彩度の範囲は、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて色相の範囲が変化し、前記補正量は、画像における画像データの画素の位置に依存せず、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて変化することを特徴とする。 Further, the correction method of the present invention for image data obtained by an imaging device having a zoom lens and an image sensor that receives a subject image incident through the zoom lens and converts the received image into image data composed of an electrical signal . wherein in the image data, the saturation of image data located in a specific range of hue and saturation in the color space, in accordance with the correction amount which is determined on the basis of the hue and saturation of the image data, the color reduction correction The specific hue and saturation range, the hue range changes according to the zoom magnification of the zoom lens, and the correction amount does not depend on the pixel position of the image data in the image , It changes according to the zoom magnification of the zoom lens .

本発明によれば、コストをかけずに簡易な構成で色収差を低減することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce chromatic aberration with a simple configuration without cost.

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

(装置の構成)
図2は本発明の実施の形態におけるデジタルカメラなどの撮像装置における撮像系を概略的に示すブロック図である。
(Device configuration)
FIG. 2 is a block diagram schematically showing an imaging system in an imaging apparatus such as a digital camera according to the embodiment of the present invention.

同図において、201は撮影レンズ群である。図では便宜上凸レンズ1枚で示しているが、実際には、フォーカスレンズやズームレンズなどの複数のレンズから構成されている。そして、これらのレンズを駆動することで、撮像素子204に結像させる被写体像の倍率を変更する変倍機能(ズーム機能)や、被写体像の合焦状態を調節する焦点調節機能(オートフォーカス機能)などを達成することができる。202は撮像素子204に到達する光量を調整するともに、撮像素子204を遮光するシャッター機能を備えた絞りであり、静止画撮影時には撮像素子204が電荷を蓄積し始めた後に絞り202を閉じることによって、露光時間を調節することができる。203は撮影レンズ群201のズーム機能やフォーカス機能、および、絞り202の光量調整機能や遮光機能を制御するための撮像制御部である。   In the figure, reference numeral 201 denotes a taking lens group. In the figure, a single convex lens is shown for the sake of convenience, but in actuality, it is composed of a plurality of lenses such as a focus lens and a zoom lens. Then, by driving these lenses, a magnification function (zoom function) for changing the magnification of the subject image formed on the image sensor 204 and a focus adjustment function (autofocus function) for adjusting the focus state of the subject image ) Etc. can be achieved. Reference numeral 202 denotes an aperture having a shutter function for adjusting the amount of light reaching the image sensor 204 and shielding the image sensor 204. By closing the aperture 202 after the image sensor 204 starts accumulating charges during still image shooting. The exposure time can be adjusted. An imaging control unit 203 controls the zoom function and focus function of the photographing lens group 201 and the light amount adjustment function and light shielding function of the aperture 202.

204はCCDやCMOSセンサで構成され、受光した被写体像を電気信号からなる画素毎の画像データに変換する撮像素子である。205はCDS(相関2重サンプリング)回路、AGC(自動利得制御)回路、A/Dコンバータからなる前処理回路である。206は撮像素子204や前処理回路205の駆動タイミングを制御する信号を発生してこれらを制御するためのタイミングジェネレータ(TG)である。   Reference numeral 204 denotes an image sensor that is composed of a CCD or CMOS sensor and converts the received subject image into image data for each pixel composed of electrical signals. A pre-processing circuit 205 includes a CDS (correlated double sampling) circuit, an AGC (automatic gain control) circuit, and an A / D converter. Reference numeral 206 denotes a timing generator (TG) for generating signals for controlling the driving timing of the image sensor 204 and the preprocessing circuit 205 and controlling them.

207は信号処理回路であり、複数の信号処理の一部として、予め設定した異なる範囲の色相における彩度に対して、予め設定した比率で彩度を補正する、第1色補正回路220と第2色補正回路221とを有する。従って、本実施の形態では、2つの色相の画像信号に対して、彩度の補正を別々に行うことができる。なお、この彩度の補正については、詳細に後述する。   Reference numeral 207 denotes a signal processing circuit. As a part of a plurality of signal processing, the first color correction circuit 220 and the first color correction circuit 220 correct the saturation at a preset ratio with respect to the saturation in different ranges of hue. A two-color correction circuit 221. Therefore, in the present embodiment, saturation correction can be performed separately on image signals of two hues. The saturation correction will be described later in detail.

208は撮像装置全体の制御を司るシステム制御部である。209は後述する表示部212や記憶媒体210への画像データの送受信を制御する画像入出力制御部である。記憶媒体210は信号処理回路207で処理された画像データを記憶する記憶媒体であり、例えば、DVテープ、DVDディスク、メモリカードなどを含む。212は信号処理回路207にて処理された画像データを基にして画像を表示する、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の表示部である。213は撮影を開始するための撮像スイッチ、222は色温度測定素子である。   A system control unit 208 controls the entire imaging apparatus. An image input / output control unit 209 controls transmission / reception of image data to / from the display unit 212 and the storage medium 210 described later. The storage medium 210 is a storage medium that stores image data processed by the signal processing circuit 207, and includes, for example, a DV tape, a DVD disk, a memory card, and the like. A display unit 212 such as a liquid crystal display or an organic EL display displays an image based on the image data processed by the signal processing circuit 207. Reference numeral 213 denotes an imaging switch for starting photographing, and 222 denotes a color temperature measuring element.

撮影レンズ群201に入射した光は、撮像制御部203による絞り202の制御により適正露光となるように調整され、撮像素子204で光電変換される。撮像素子204で光電変換された画像データは、前処理回路205においてノイズ除去及びゲイン制御が施され、さらにA/D変換される。次に、信号処理回路207において前処理回路205から送られてきたデジタル画像データに対して輝度補正やホワイトバランス処理、フェードなどのデジタルエフェクト処理などの信号処理を施し、画像入出力制御部209に送る。   The light incident on the photographic lens group 201 is adjusted so as to achieve proper exposure by controlling the diaphragm 202 by the imaging control unit 203, and is photoelectrically converted by the imaging element 204. The image data photoelectrically converted by the image sensor 204 is subjected to noise removal and gain control in the preprocessing circuit 205, and further A / D converted. Next, signal processing such as luminance correction, white balance processing, and digital effect processing such as fading is performed on the digital image data sent from the preprocessing circuit 205 in the signal processing circuit 207, and the image input / output control unit 209 is processed. send.

画像入出力制御部209は、信号処理回路207から送られてきた画像データを、静止画像データの場合はJPEG形式に、動画像データの場合はMPEG形式などに符号化して、記憶媒体210に記録する。また、画像データを表示部212に表示する場合には、画像入出力制御部209は、画像データを表示部212に表示するのに適した形式に変換する信号処理を施す。更に、記憶媒体210から画像データを読み出して復号し、表示に適した形式に変換して表示部212に出力することもできる。   The image input / output control unit 209 encodes the image data sent from the signal processing circuit 207 into JPEG format for still image data, MPEG format or the like for moving image data, and records it in the storage medium 210. To do. Further, when displaying the image data on the display unit 212, the image input / output control unit 209 performs signal processing for converting the image data into a format suitable for display on the display unit 212. Furthermore, image data can be read from the storage medium 210, decoded, converted into a format suitable for display, and output to the display unit 212.

(色収差の例)
図1は撮影レンズ群201の色収差の一例を示す図である。色収差はレンズによって特性が異なるため、レンズ毎に実験的に求めることが望ましい。本実施の形態で説明する色収差の補正は、色収差を生じるレンズであれば、図1に示す特性とは異なる特性を有するレンズにも補正パラメータを変更することにより、応用することが可能である。
(Example of chromatic aberration)
FIG. 1 is a diagram showing an example of chromatic aberration of the taking lens group 201. FIG. Since chromatic aberration has different characteristics depending on the lens, it is desirable to experimentally determine for each lens. The correction of chromatic aberration described in this embodiment can be applied to a lens having characteristics different from those shown in FIG. 1 by changing the correction parameter as long as the lens generates chromatic aberration.

図1では色収差の例として、横にズーム域(ズーム倍率)4通り、縦に波長3通りの、合計12通りのスポットダイアグラムを示す。各スポットダイアグラムは、撮像素子204上の特定の点における入射光の結像状態を示すものであり、Y軸は像高の方向を、Z軸は像高に直交する方向を示す。本実施の形態では、撮影レンズ群201は12倍ズームレンズであるものとし、図1ではそのうち、広角端、8倍、10倍、12倍(望遠端)の色収差を示している。また波長656nm(赤:R)、546nm(緑:G)、436nm(青:B)の色収差を示す。   In FIG. 1, as an example of chromatic aberration, a total of 12 spot diagrams are shown, with 4 zoom ranges (zoom magnification) horizontally and 3 wavelengths vertically. Each spot diagram shows an imaging state of incident light at a specific point on the image sensor 204. The Y axis indicates the image height direction, and the Z axis indicates the direction orthogonal to the image height. In this embodiment, it is assumed that the photographing lens group 201 is a 12 × zoom lens, and FIG. 1 shows chromatic aberration at the wide angle end, 8 ×, 10 ×, and 12 × (telephoto end). Further, chromatic aberrations at wavelengths of 656 nm (red: R), 546 nm (green: G), and 436 nm (blue: B) are shown.

図1に示すレンズの例では、ズーム域が8倍から収差が増加し、12倍で最大になる。そのため、本実施の形態では広角から8倍までのズーム域では補正を行わず、8倍から12倍までのズーム域でのみ色収差の補正を行う。   In the example of the lens shown in FIG. 1, the aberration increases from 8 times the zoom range, and becomes maximum at 12 times. For this reason, in this embodiment, correction is not performed in the zoom range from wide angle to 8 times, but correction of chromatic aberration is performed only in the zoom range from 8 times to 12 times.

また、546nm(G)の波長と比較して、主に波長が436nm(B)と656nm(R)近辺で色収差が大きいことが分かる。このことから、色温度が低い被写体においては656nm(R)近辺、色温度の高い被写体においては436nm(B)近辺で色収差が発生することが分かる。更に、その両方のスペクトルを同じぐらい含む被写体においては、436nm(B)と656nm(R)両方の波長の色収差が発生するため、紫色の色収差が発生し、この色を目立たなくする必要があることが理解できる。従って、本発明では436nm(B)と656nm(R)とその両方が混合した色を補正する。   Further, it can be seen that the chromatic aberration is large mainly in the vicinity of 436 nm (B) and 656 nm (R) compared with the wavelength of 546 nm (G). This shows that chromatic aberration occurs near 656 nm (R) for a subject with a low color temperature and near 436 nm (B) for a subject with a high color temperature. Furthermore, chromatic aberrations with both wavelengths of 436 nm (B) and 656 nm (R) occur in a subject that contains both of the same spectrum, so purple chromatic aberration occurs, and this color must be made inconspicuous. Can understand. Accordingly, in the present invention, 436 nm (B), 656 nm (R), and a mixture of both are corrected.

なお、レンズによって特性が異なるため、色収差の補正を行うズーム域及び色相は、レンズ毎に適宜定めればよい。   Since the characteristics differ depending on the lens, the zoom range and hue for correcting the chromatic aberration may be appropriately determined for each lens.

(色補正の方法)
図3、図4、図5は、撮影レンズ群201のズームレンズが10倍のズーム域にある場合における、色収差の補正パラメータを説明するための図である。
(Color correction method)
3, 4, and 5 are diagrams for explaining correction parameters for chromatic aberration when the zoom lens of the photographing lens group 201 is in a 10 × zoom range.

図3に横軸をB−Y、縦軸をR−Yとした色空間を示す。この図3は、彩度が最大値を取り得る輝度値における色空間を示すものとする。領域301が第1色補正回路220の主たる補正領域で、領域302が領域301と補正されない領域とをスムーズにつなぐための補正領域である。図3に示す領域301の範囲は、B−Y軸を中心として、30度開いたブルーからマゼンタ寄りの、彩度が中程度の範囲である。この補正領域は測定および実験の繰り返しによって、補正対象として設定されたものであり、撮影レンズ群201にどのような特性のレンズを用いるかによって変化する。   FIG. 3 shows a color space in which the horizontal axis is BY and the vertical axis is RY. FIG. 3 shows a color space with luminance values at which saturation can take the maximum value. An area 301 is a main correction area of the first color correction circuit 220, and an area 302 is a correction area for smoothly connecting the area 301 and an uncorrected area. The range of the region 301 shown in FIG. 3 is a range in which the saturation is medium from blue that is 30 degrees apart to magenta with the BY axis as the center. This correction area is set as a correction target by repeating measurement and experiment, and changes depending on the characteristics of the lens used for the photographing lens group 201.

図4は、図3に示す例における、補正量と彩度との関係を表すグラフである。図3で表した彩度の補正範囲外、すなわち、領域302外の領域では補正量を0とし、領域301で最大の補正量とする。そして領域302では、領域301から領域302外の領域にかかる補正量を線形につなぎ、徐々に補正がかかるようにしている。補正範囲については色相同様に補正すべき波長から直接計算することはできないが、測定および実験の繰り返しにより図のように設定された。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the correction amount and the saturation in the example shown in FIG. The correction amount is 0 in the saturation correction range shown in FIG. 3, that is, in the region outside the region 302, and the maximum correction amount in the region 301. In the area 302, the correction amount applied from the area 301 to the area outside the area 302 is linearly connected so that the correction is gradually applied. The correction range cannot be calculated directly from the wavelength to be corrected in the same way as the hue, but was set as shown in the figure by repeated measurement and experiment.

図5は同じく補正量と色相の関係を表すグラフである。図3で表した色相の領域302外の領域では補正量は0であり、領域301において補正領域で最大の補正量となる。そして領域302ではそれぞれの補正量を線形につなぎ、徐々に補正がかかるようにしている。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the correction amount and the hue. In the region outside the hue region 302 shown in FIG. 3, the correction amount is 0, and in the region 301, the correction amount is the maximum in the correction region. In the region 302, the respective correction amounts are connected linearly so that correction is gradually applied.

図4及び図5に示すように補正量を決定すると、決定した補正量分、信号の彩度を下げる。なお、彩度を下げる場合、例えば、入力した画像データが図3に示すように領域301内の点aが示す位置に有る場合、点a’が示す値となるように、原点の方向に向かって値を下げるようにする。   When the correction amount is determined as shown in FIGS. 4 and 5, the saturation of the signal is lowered by the determined correction amount. In the case of lowering the saturation, for example, when the input image data is at the position indicated by the point a in the area 301 as shown in FIG. 3, the direction is toward the origin so that the value indicated by the point a ′ is obtained. To lower the value.

図6は、撮影レンズ群201のズームレンズが望遠端にある場合の補正範囲の例をR−Y、B−Y色空間で表している。撮影レンズ群201のズームレンズは、一例として、望遠端になると色収差が増加し、色収差が青(B)方向に増加する。その色収差のずれに対応するために、図6の補正領域は青(B)方向に伸びており、B−Y軸を中心として、R−Yの正の方向寄りに30度、R−Yの負の方向よりに60度開いた領域となっている。   FIG. 6 shows an example of the correction range when the zoom lens of the photographic lens group 201 is at the telephoto end in the RY and BY color spaces. As an example, the zoom lens of the photographing lens group 201 increases chromatic aberration at the telephoto end, and increases chromatic aberration in the blue (B) direction. In order to cope with the deviation of the chromatic aberration, the correction region in FIG. 6 extends in the blue (B) direction, and is about 30 degrees toward the positive direction of RY about the BY axis. It is a region opened 60 degrees from the negative direction.

図6では、領域601が第1色補正回路220の主たる補正領域で、領域602が領域601と補正されない領域とをスムーズにつなぐための補正領域であり、それぞれ色相と彩度の範囲により定義されている。ここでは説明を省略するが図4、図5と同様に、色相、彩度において、領域601を表す領域の補正量を最大とし、領域602を表す領域の補正量は、領域601の補正量と補正量0とを線形でつなぎ、徐々に補正がかかるようになっているものとする。   In FIG. 6, an area 601 is the main correction area of the first color correction circuit 220, and an area 602 is a correction area for smoothly connecting the area 601 and the uncorrected area, which are defined by the hue and saturation ranges, respectively. ing. Although not described here, as in FIGS. 4 and 5, in hue and saturation, the correction amount of the region representing the region 601 is maximized, and the correction amount of the region representing the region 602 is the correction amount of the region 601. It is assumed that the correction amount 0 is linearly connected so that the correction is gradually applied.

本実施の形態の撮像装置の一例として、動画撮影が可能な撮像装置である場合、動画撮影中にズームされる場合があり、ズーム域の変化による補正領域と補正量に段があると、動画としての画質悪化につながる。   As an example of the imaging apparatus according to the present embodiment, when an imaging apparatus capable of moving image shooting, zooming may be performed during moving image shooting. If there are steps in the correction area and the correction amount due to changes in the zoom area, As a result, the image quality deteriorates.

図7のグラフはズーム域に応じた補正量の変化を表す。本実施の形態では、ズームレンズの位置に応じて、図3に示す色空間において、特定の色相および彩度の範囲に位置する色の彩度を、画像データの、画像における座標に依存せずに一律に低減させる補正を行う。先述のとおり撮影レンズ群201はズーム域が8倍あたりから色収差が増加するレンズ系を例としているので、8倍から補正量を増加させ、望遠端で補正量が最大になるようにしている。色収差の量は線形に増加しており、また動画画質のためにスムーズに補正量が移行するように線形でつながっている。本実施の形態では、補正量の最大値を25%としている。これは、最も補正を施した場合で、補正を施す前の画像に対して25%彩度を低下させることを示す。   The graph of FIG. 7 represents a change in the correction amount according to the zoom range. In the present embodiment, the saturation of a color located in a specific hue and saturation range in the color space shown in FIG. 3 according to the position of the zoom lens does not depend on the coordinates of the image data in the image. Correction to reduce uniformly. As described above, the taking lens group 201 is an example of a lens system in which the chromatic aberration increases from around 8 times in the zoom range. Therefore, the correction amount is increased from 8 times to maximize the correction amount at the telephoto end. The amount of chromatic aberration increases linearly and is linearly connected so that the correction amount smoothly shifts for moving image quality. In the present embodiment, the maximum correction amount is set to 25%. This indicates that the saturation is reduced by 25% with respect to the image before the correction is performed in the case where the correction is most performed.

この図7に示す補正量を基準として、色相および彩度に応じて、図4および図5のグラフで示すように補正量が変化する。つまり、ズーム領域が望遠端(12倍)であって、かつ、図6に示す領域601に位置する色に対しては、彩度を25%低下させる。ズーム領域が望遠端であって、かつ、図6に示す領域602に位置する色に対しては、その色相および彩度に応じて、彩度を0〜25%の範囲で低下させる。また、ズーム領域が10倍であって、図3に示す領域301に位置する色に対しては、彩度を12.5%低下させる。ズーム領域が10倍であって、かつ、図3に示す領域302に位置する色に対しては、その色相および彩度に応じて、彩度を0〜12.5%の範囲で低下させる。   With reference to the correction amount shown in FIG. 7, the correction amount changes as shown in the graphs of FIGS. 4 and 5 in accordance with the hue and saturation. That is, the saturation is reduced by 25% for the color in the zoom region at the telephoto end (12 times) and located in the region 601 shown in FIG. For the color located in the zoom range at the telephoto end and in the region 602 shown in FIG. 6, the saturation is reduced in the range of 0 to 25% according to the hue and saturation. Also, the saturation is reduced by 12.5% for colors located in the area 301 shown in FIG. For a color whose zoom area is 10 times and which is located in the area 302 shown in FIG. 3, the saturation is reduced in the range of 0 to 12.5% according to the hue and saturation.

図8のグラフはズーム域に応じた補正領域の色相の変化を表す。本実施の形態における撮影レンズ群201を用いると、図3に示すズーム域が10倍の場合の補正範囲と、図6に示す望遠端における補正範囲との比較からわかるように、望遠端に近づくほど色収差の対象となる色相が青(B)方向に増加する。さらに、補正対象となる色相の領域が広くなる。従って、図8に示すように望遠端に近付くほど補正開始色相を青(B)方向にシフトさせる必要があり、また動画画質のためにスムーズに補正量が移行するように線形でつながっている。   The graph of FIG. 8 represents the change in the hue of the correction area according to the zoom area. When the photographic lens group 201 in the present embodiment is used, as seen from the comparison between the correction range when the zoom range shown in FIG. 3 is 10 times and the correction range at the telephoto end shown in FIG. 6, it approaches the telephoto end. The hue that is the target of chromatic aberration increases in the blue (B) direction. Furthermore, the hue area to be corrected becomes wider. Therefore, as shown in FIG. 8, it is necessary to shift the correction start hue in the blue (B) direction as it approaches the telephoto end, and linearly connected so that the correction amount smoothly shifts for moving image quality.

図9、図10は青(B)を補正対象とする第1色補正回路220における、色温度による補正量、補正範囲の変化のグラフである。   FIGS. 9 and 10 are graphs of changes in the correction amount and the correction range depending on the color temperature in the first color correction circuit 220 whose correction target is blue (B).

図9は色温度による補正量の変化を表すグラフである。被写体の色温度が低いほど画像データに含まれる青(B)の成分が少なく、色温度が高いほど画像データに含まれる青(B)の成分が増加する。そのため、色温度が高い被写体について補正量をスムーズに増加させる。   FIG. 9 is a graph showing changes in the correction amount depending on the color temperature. The lower the color temperature of the subject, the smaller the blue (B) component included in the image data, and the higher the color temperature, the greater the blue (B) component included in the image data. Therefore, the correction amount is smoothly increased for a subject with a high color temperature.

図10は色温度による補正範囲の開始色相と終了色相である。先述の通り、色温度により画像データに含まれる色成分の比率が変わるため、色収差として現れる色も変わることがあるので、色温度に応じて、補正領域を規定する開始色相・終了色相をスムーズに変化させる。ここでは、色温度が高くなるほど、補正対象とする色相が青(B)側にシフトする。これに対し、赤(R)を補正対象とする第2色補正回路221においては、被写体の色温度が低いほど、補正量を増加し、色相を赤(R)側にシフトすることが望ましい。   FIG. 10 shows the start hue and end hue of the correction range based on the color temperature. As described above, since the ratio of the color components included in the image data changes depending on the color temperature, the color that appears as chromatic aberration may also change, so the start hue and end hue that define the correction area are smoothly set according to the color temperature. Change. Here, the hue to be corrected shifts to the blue (B) side as the color temperature increases. On the other hand, in the second color correction circuit 221 for correcting red (R), it is desirable to increase the correction amount and shift the hue to the red (R) side as the color temperature of the subject is lower.

図9及び図10における色温度を、撮像素子204で結像した信号をRGBなどの色信号に分解して得られたRとBの分光積分値の比に置き換えても良い。また、色温度測定素子222を設けて外光から直接測定してもよい。   The color temperature in FIGS. 9 and 10 may be replaced with a ratio of R and B spectral integration values obtained by decomposing a signal imaged by the image sensor 204 into color signals such as RGB. Alternatively, the color temperature measuring element 222 may be provided to measure directly from outside light.

図11は輝度飽和時等、予め設定された輝度よりも画像の輝度が高い場合に行う色補正範囲の例をR−Y、B−Y色空間で表している。領域1101と領域1102が第1色補正回路220の補正対象となる青(B)の色補正範囲であり、領域1103と領域1104が第2色補正回路221の補正対象となる色補正範囲を示す。これらの領域も、使用される撮影レンズ群の特性を実験的に求めることによって、それぞれの補正対象とする色相と彩度の範囲が定義される。即ち、第1色補正回路220は、図3、図6に示す補正領域の色相、彩度の範囲を示すデータ及び、図11の領域1101、1102を示すデータのように、各ズーム域における補正領域を示すデータを有する。そして、前処理回路205から入射する画像データがこれらの範囲内に有るかどうかを判断する。第2色補正回路221も同様に、各ズーム域における補正領域を示すデータを有し、前処理回路205から入射する画像データがこれらの範囲内に有るかどうかを判断する。そして、画像データが第1色補正回路220または第2色補正回路221が保持する補正領域範囲のいずれかにあると判断された場合、該当する方の補正回路により、上述した方法により彩度が補正される。   FIG. 11 shows an example of a color correction range performed when the luminance of an image is higher than a preset luminance, such as when the luminance is saturated, in RY and BY color spaces. An area 1101 and an area 1102 are blue (B) color correction ranges to be corrected by the first color correction circuit 220, and an area 1103 and an area 1104 are color correction ranges to be corrected by the second color correction circuit 221. . Also in these areas, the range of hue and saturation to be corrected is defined by experimentally determining the characteristics of the photographic lens group used. That is, the first color correction circuit 220 performs correction in each zoom area, such as data indicating the hue and saturation ranges of the correction areas shown in FIGS. 3 and 6 and data indicating the areas 1101 and 1102 of FIG. It has data indicating the area. Then, it is determined whether the image data incident from the preprocessing circuit 205 is within these ranges. Similarly, the second color correction circuit 221 has data indicating a correction area in each zoom area, and determines whether the image data incident from the preprocessing circuit 205 is within these ranges. When it is determined that the image data is in one of the correction area ranges held by the first color correction circuit 220 or the second color correction circuit 221, the saturation is increased by the above-described method by the corresponding correction circuit. It is corrected.

図12は画像を輝度と画素数によるヒストグラム表示した例である。撮像素子204で取得した画像を図のようにヒストグラムにし、高輝度成分の割合が予め設定された閾値よりも高い場合に、予め設定された輝度よりも高いと判断してもよい。この輝度検出は、信号処理回路207で行っても良いし、絞り202の制御のための露出制御の一環として、システム制御部208が行うようにしても構わない。   FIG. 12 shows an example in which an image is displayed as a histogram by luminance and the number of pixels. The image acquired by the image sensor 204 may be a histogram as shown in the figure, and may be determined to be higher than the preset brightness when the ratio of the high brightness component is higher than the preset threshold. This luminance detection may be performed by the signal processing circuit 207 or may be performed by the system control unit 208 as part of exposure control for controlling the aperture 202.

輝度の検出については、ほかにも外光の輝度を測定する素子を別に設けて検出するようにしてもよいし、撮像素子204に高輝度用の感度の低い素子を用意してもよい。また動画撮影時のように60フレーム毎でよければ、高輝度時はシャッタースピードは1/60より速いはずなのでフレーム間に高速シャッターで輝度の測定を行ってもよい。   As for the detection of luminance, another element for measuring the luminance of external light may be separately provided and detected, or an element with high sensitivity for high luminance may be prepared for the image sensor 204. If every 60 frames are acceptable as in the case of moving image shooting, the shutter speed should be faster than 1/60 when the luminance is high, and the luminance may be measured with a high-speed shutter between frames.

図13は輝度による最大補正量の例を表している。赤(R)周辺の色収差は輝度が飽和した状態でしか目立たないため、高輝度時のみ補正を行うようにしている。つまり、輝度Lを超える高輝度時においてのみ、第2色補正回路221が用いられ、図13に示す補正量に対応する分、彩度を下げる。 FIG. 13 shows an example of the maximum correction amount by luminance. The chromatic aberration around the red (R) is conspicuous only when the luminance is saturated, so that correction is performed only at high luminance. In other words, only at the time of high luminance exceeding the luminance L H, the second color correction circuit 221 is used, amount corresponding to the correction amount shown in FIG. 13, lower the saturation.

なお、この赤(R)周辺の高輝度時の補正も青(B)周辺の補正同様に、色相及び彩度によって補正する部分(図11の領域1103)と補正しない部分をスムーズに切り替えるものとする(図11の領域1104)。また、ズーム倍率によって補正量を変えてもよいし、色温度によって補正量を変えてもよい。   Note that the correction at high luminance around the red (R), like the correction around the blue (B), smoothly switches between a portion to be corrected by hue and saturation (region 1103 in FIG. 11) and a portion not to be corrected. (Region 1104 in FIG. 11). Further, the correction amount may be changed depending on the zoom magnification, or the correction amount may be changed depending on the color temperature.

以上のように、本発明の実施の形態によれば、撮影レンズ群201のズーム状態に応じて、画像全体に対して一律に、特定の色相および彩度の範囲に位置する色の彩度を低減させる処理を行う。これにより、従来のように、画像データの座標に応じて補正量を変更する必要がないため、コストをかけずに、より簡単な方法で色収差を低減することが可能となる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, the saturation of a color located in a specific hue and saturation range is uniformly applied to the entire image according to the zoom state of the photographing lens group 201. Process to reduce. As a result, it is not necessary to change the correction amount in accordance with the coordinates of the image data as in the prior art, so that it is possible to reduce chromatic aberration by a simpler method without incurring costs.

本発明の実施の形態における撮影レンズ群の色収差の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the chromatic aberration of the imaging lens group in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるズーム域が10倍である場合の補正範囲を示す図である。It is a figure which shows the correction range in case the zoom area in embodiment of this invention is 10 times. 本発明の実施の形態におけるズーム域が10倍である場合の彩度方に対する補正量を示す図である。It is a figure which shows the corrected amount with respect to the saturation method in case the zoom area in embodiment of this invention is 10 times. 本発明の実施の形態におけるズーム域が10倍である場合の色相に対する補正量を示す図である。It is a figure which shows the corrected amount with respect to a hue in case the zoom area in embodiment of this invention is 10 times. 本発明の実施の形態におけるズームレンズが望遠端にある場合の補正範囲を示す図である。It is a figure which shows the correction | amendment range in case the zoom lens in embodiment of this invention exists in a telephoto end. 本発明の実施の形態におけるズームレンズの倍率に応じた補正量を示す図である。It is a figure which shows the corrected amount according to the magnification of the zoom lens in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるズーム倍率に応じた補正する色相の範囲を示す図である。It is a figure which shows the range of the hue corrected according to the zoom magnification in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における色温度に応じた補正量を示す図である。It is a figure which shows the corrected amount according to the color temperature in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における色温度に応じた補正する色相の範囲の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the range of the hue to correct | amend according to the color temperature in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における輝度飽和時の補正範囲を示す図である。It is a figure which shows the correction range at the time of the brightness | luminance saturation in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における輝度飽和時の画像の輝度分布を示すヒストグラムである。It is a histogram which shows the luminance distribution of the image at the time of the luminance saturation in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における輝度に応じた補正量を示す図である。It is a figure which shows the corrected amount according to the brightness | luminance in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

201 撮影レンズ群
202 絞り
203 撮像制御部
204 撮像素子
205 前処理回路
206 タイミングジェネレータ(TG)
207 信号処理回路
208 システム制御部
209 画像入出力制御部
210 記憶媒体
212 表示部
213 撮像スイッチ
220 第1色補正回路
221 第2色補正回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 Shooting lens group 202 Diaphragm 203 Image pick-up control part 204 Image pick-up element 205 Pre-processing circuit 206 Timing generator (TG)
207 Signal Processing Circuit 208 System Control Unit 209 Image Input / Output Control Unit 210 Storage Medium 212 Display Unit 213 Imaging Switch 220 First Color Correction Circuit 221 Second Color Correction Circuit

Claims (8)

ズームレンズと、
前記ズームレンズを介して入射した被写体像を受光して、電気信号からなる各画素の画像データに変換する撮像素子と、
前記画像データのうち、色空間において特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度を、当該画像データの色相及び彩度に基づいて決められた補正量に従って、低減する色補正手段とを有し、
前記特定の色相及び彩度の範囲は、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて色相の範囲が変化し、
前記補正量は、画像における画像データの画素の位置に依存せず、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて変化することを特徴とする撮像装置。
A zoom lens,
An image sensor that receives a subject image incident through the zoom lens and converts the image into image data of each pixel including an electrical signal ;
Wherein in the image data, the saturation of image data located in a specific range of hue and saturation in the color space, in accordance with the correction amount which is determined on the basis of the hue and saturation of the image data, the color reduction correction Means,
The specific hue and saturation range varies depending on the zoom magnification of the zoom lens,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the correction amount does not depend on a pixel position of image data in an image and changes according to a zoom magnification of the zoom lens .
前記補正量の最大値は、前記ズームレンズのズーム倍率が高いほど、高ることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 The correction amount maximum value of the higher zoom magnification of the zoom lens, an imaging apparatus according to claim 1, wherein the high rather Rukoto. 前記色相の範囲、前記ズームレンズのズーム倍率が高いほど、広なることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 Range of the hue, as the zoom magnification before Symbol zoom lens is high, the imaging apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that Naru widely. 被写体の色温度を測定する測定手段を更に有し、
前記補正量は、被写体の色温度が高いほど、増加することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
A measuring means for measuring the color temperature of the subject;
The correction amount, the higher the color temperature of the object is high, the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that increase.
被写体の色温度を測定する測定手段を更に有し、
前記色相の範囲は、被写体の色温度が高いほど、赤側から青側へ向けてシフトすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
A measuring means for measuring the color temperature of the subject;
Range of the hue, as the color temperature of the object is high, the imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in shift toss isosamples toward the red side to blue side.
前記色補正手段は、色空間において互いに異なる複数の特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度をそれぞれ低減する複数の色補正回路を含ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 The color correction means 1 through claim, characterized in including that a plurality of color correction circuit for reducing chroma of each of the image data located in a range of different specific hue and chroma from each other in the color space The imaging device according to any one of 5. 被写体の輝度を検出する輝度検出手段を更に有し、
前記色補正手段は、前記輝度検出手段により検出された輝度が、予め設定された輝度より高ければ、色空間において前記特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度を低減することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の撮像装置。
A luminance detecting means for detecting the luminance of the subject;
The color correction unit reduces the saturation of the image data located in the specific hue and saturation range in a color space if the luminance detected by the luminance detection unit is higher than a preset luminance. the imaging apparatus according to claim 1 to 6, wherein.
ズームレンズと、前記ズームレンズを介して入射した被写体像を受光して、電気信号からなる画像データに変換する撮像素子とを有する撮像装置により得られる画像データの補正方法であって、
前記画像データのうち、色空間において特定の色相及び彩度の範囲に位置する画像データの彩度を、当該画像データの色相及び彩度に基づいて決められた補正量に従って、低減する色補正工程を有し、
前記特定の色相及び彩度の範囲は、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて色相の範囲が変化し、
前記補正量は、画像における画像データの画素の位置に依存せず、前記ズームレンズのズーム倍率に応じて変化することを特徴とする画像データの補正方法。
A method for correcting image data obtained by an imaging device having a zoom lens and an imaging device that receives a subject image incident through the zoom lens and converts the received subject image into image data including an electrical signal ,
Wherein in the image data, the saturation of image data located in a specific range of hue and saturation in the color space, in accordance with the correction amount which is determined on the basis of the hue and saturation of the image data, the color reduction correction Having a process,
The specific hue and saturation range varies depending on the zoom magnification of the zoom lens,
The method of correcting image data, wherein the correction amount does not depend on a pixel position of the image data in the image and changes according to a zoom magnification of the zoom lens .
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