JP6500384B2 - 撮影装置、撮影方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、移動部材(振れ補正部材)を撮影光学系の光軸と異なる方向に(例えば光軸直交平面内で)駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を得る撮影装置、撮影方法及びプログラムに関する。
特許文献1には、撮影光学系の一部をなす移動部材(振れ補正光学系)を光軸直交平面内で駆動(微小振動)することで、光学的なローパスフィルタ効果を得る撮影装置が開示されている。
特許文献1は、専ら、静止画撮影を行う場合に移動部材をどのように駆動して光学的なローパスフィルタ効果を得るかに主眼を置いたものであり、しかも、移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をどのように設定するか(例えば光学的なローパスフィルタ効果のオンオフ設定や大小設定)については完全にユーザ(撮影者)の手腕に委ねられている。
さらに、実際の撮影シーンでは、被写体の配置や動き、背景とのバランス、色と感性の表現等のあらゆる点でユーザ(撮影者)の状況判断が要求されるため、これが、移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をどのように設定するかをより一層難しくさせている。
例えば、モアレや偽色が出る被写体の場合はローパスフィルタ効果を得たいが、モアレや偽色が出ない被写体の場合は解像度を維持するためにローパスフィルタ効果をなくしたい。そのため、撮影後の画像を確認してモアレや偽色の有無及び解像度の落ちを確認して満足がいかないようであれば再撮影することになり、これがユーザ(撮影者)のストレスになる。
本出願人は、特願2014−13085号において、ローパスフィルタ効果のオンオフ設定や大小設定を切り替えながら複数回の撮影を実行するブラケット撮影機能を用いることを提案しているが、この場合も選別作業は必要であり、またオートでしか撮影できない初心者もいる。
特開2002−354336号公報
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、ユーザ(撮影者)に対して難しい状況判断や煩雑な設定操作を強いることなく、撮影シーンに応じて光学的なローパスフィルタ効果を最適設定することができる撮影装置、撮影方法及びプログラムを得ることを目的とする。
本発明の撮影装置は、撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御部と、を有することを特徴としている。
前記制御部は、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオフにすることができる。
前記制御部は、前記撮影シーンが夜景シーンと風景シーンと標準シーンのいずれかであると認識したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオンにすることができる。
前記制御部は、前記撮影シーンが接写シーンと自然シーンのいずれかであると認識したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオフにすることができる。
本発明の撮影方法は、撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、を有する撮影装置による撮影方法であって、前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御ステップを有することを特徴としている。
本発明のプログラムは、撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、を有する撮影装置を制御するためのプログラムであって、前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御ステップをコンピュータに実現させることを特徴としている。
本発明によれば、ユーザ(撮影者)に対して難しい状況判断や煩雑な設定操作を強いることなく、撮影シーンに応じて光学的なローパスフィルタ効果を最適設定することができる撮影装置、撮影方法及びプログラムが得られる。
本発明によるデジタルカメラの要部構成を示すブロック図である。 本発明によるデジタルカメラの像振れ補正装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明によるデジタルカメラの像振れ補正装置の構成を示す側面図である。 図4(A)、(B)は所定軌跡を描くようにイメージセンサを駆動することで光学的なローパスフィルタ効果を与えるための動作を示す図であり、図4(A)は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な正方形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合、図4(B)は撮影光学系の光軸を中心とする回転対称な円形軌跡を描くようにイメージセンサを駆動する場合をそれぞれ示している。 LPF効果をオンにした場合とLPF効果をオフにした場合におけるイメージセンサの光軸直交平面内での動きを示す図である。 シーン認識部が認識する撮影シーンとこれに対応するローパスフィルタ効果との関係を一覧で示す図である。 図7(A)は撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより大きい場合を示す図であり、図7(B)は撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより小さい場合を示す図である。
図1〜図7を参照して、本発明によるデジタルカメラ(撮影装置)10の一実施形態について説明する。
本明細書で「被写体の画像を撮像する(撮像)」とは、被写体の画像をメモリ等の記憶手段(画像メモリ25)に記憶する「撮影」及び被写体の画像をモニタ等の表示手段(LCD24)にリアルタイムで表示する「スルー画撮影(ライブビュー撮影)」の双方を含む概念で使用する。
図1に示すように、デジタルカメラ10は、ボディ本体20と、このボディ本体20に着脱可能(レンズ交換可能)な撮影レンズ30とを備えている。撮影レンズ30は、被写体側(図1中の左側)から像面側(図1中の右側)に向かって順に、撮影レンズ群(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)31と、絞り(撮影光学系)32とを備えている。ボディ本体20は、被写体側(図1中の左側)から像面側(図1中の右側)に向かって順に、シャッタ(撮影光学系)21と、イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)22とを備えている。またボディ本体20は、撮影レンズ30への装着状態で絞り32とシャッタ21を駆動制御する絞り/シャッタ駆動回路23を備えている。撮影レンズ群31から入射し、絞り32とシャッタ21を通った被写体光束による被写体像が、イメージセンサ22の受光面上に形成される。イメージセンサ22の受光面上に形成された被写体像は、マトリックス状に配置された多数の画素によって、電気的な画素信号に変換され、画像データとしてDSP(コンピュータ、制御部)40に出力される。DSP40は、イメージセンサ22から入力した画像データに所定の画像処理を施して、これをLCD24に表示し、画像メモリ25に記憶する。なお、図1では、撮影レンズ群31が単レンズからなるように描いているが、実際の撮影レンズ群31は、例えば、固定レンズ、変倍時に移動する変倍レンズ、フォーカシング時に移動するフォーカシングレンズなどの複数枚のレンズからなる。
図示は省略しているが、イメージセンサ22は、パッケージと、このパッケージに収納される固定撮像素子チップと、この固体撮像素子チップを密封保護するようにパッケージに固定される蓋部材とを含む複数の構成要素からなる。本明細書において、「イメージセンサ(移動部材)22を撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動する」とは、イメージセンサ(移動部材)22の複数の構成要素のうち被写体光束が通過する少なくとも一部を撮影光学系の光軸と直交する平面内で駆動することを意味する。
撮影レンズ30は、撮影レンズ群31の解像力(MTF)情報や絞り32の開口径(絞り値)情報などの各種情報を記憶した通信用メモリ33を搭載している。撮影レンズ30をボディ本体20に装着した状態では、通信用メモリ33が記憶した各種情報がDSP40に読み込まれる。
ボディ本体20は、DSP40に接続させて、撮影操作スイッチ26とローパスフィルタ操作スイッチ27を備えている。撮影操作スイッチ26は、電源スイッチやレリーズスイッチなどの各種スイッチからなる。ローパスフィルタ操作スイッチ27は、イメージセンサ22を撮影光学系の光軸Zと直交する平面内(以下、光軸直交平面内と呼ぶことがある)で駆動するローパスフィルタ動作のオンオフの切替え、ローパスフィルタ動作に関する各種設定などを行うためのスイッチである。またローパスフィルタ操作スイッチ27は、後述するシーン認識部42による撮影シーンの認識結果に応じてローパスフィルタ効果を自動制御するための「LPF自動制御モード」を設定することができる。イメージセンサ22のローパスフィルタ動作については後に詳細に説明する。
ボディ本体20は、DSP40に接続させて、ジャイロセンサ(振れ検出部)28を備えている。ジャイロセンサ28は、ボディ本体20に加わる移動角速度(X軸とY軸周り)を検出することで、該ボディ本体20の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号を検出する。
図1ないし図3に示すように、イメージセンサ22は、撮影光学系の光軸Zと直交するX軸方向とY軸方向(直交二方向)に移動可能に像振れ補正装置(駆動機構)50に搭載されている。像振れ補正装置50は、ボディ本体20のシャーシなどの構造物に固定される固定支持基板51と、イメージセンサ22を固定した、固定支持基板51に対してスライド可能な可動ステージ52と、固定支持基板51の可動ステージ52との対向面に固定した磁石M1、M2、M3と、固定支持基板51に可動ステージ52を挟んで各磁石M1、M2、M3と対向させて固定した、各磁石M1、M2、M3との間に磁気回路を構成する磁性体からなるヨークY1、Y2、Y3と、可動ステージ52に固定した、前記磁気回路の磁界内において電流を受けることにより駆動力を発生する駆動用コイルC1、C2、C3を有し、駆動用コイルC1、C2、C3に交流駆動信号(交流電圧)を流す(印加する)ことにより、固定支持基板51に対して可動ステージ52(イメージセンサ22)が光軸直交平面内で駆動するようになっている。駆動用コイルC1、C2、C3に流す交流駆動信号は、DSP40による制御の下、イメージセンサ駆動回路60(図1)によって生成される。
本実施形態では、磁石M1、ヨークY1及び駆動用コイルC1からなる磁気駆動手段と、磁石M2、ヨークY2及び駆動用コイルC2からなる磁気駆動手段(2組の磁気駆動手段)とがイメージセンサ22の長手方向(水平方向、X軸方向)に所定間隔で配置され、磁石M3、ヨークY3及び駆動用コイルC3からなる磁気駆動手段(1組の磁気駆動手段)がイメージセンサ22の長手方向と直交する短手方向(鉛直(垂直)方向、Y軸方向)に配置されている。
さらに固定支持基板51には、各駆動用コイルC1、C2、C3の近傍(中央空間部)に、磁石M1、M2、M3の磁力を検出して可動ステージ52(イメージセンサ22)の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号を検出するホールセンサ(位置検出部)H1、H2、H3が配置されている。ホールセンサH1、H2により可動ステージ52(イメージセンサ22)のY軸方向位置及び傾き(回転)が検出され、ホールセンサH3により可動ステージ52(イメージセンサ22)のX軸方向位置が検出される。DSP40は、イメージセンサ駆動回路60を介して、ジャイロセンサ28が検出したボディ本体20の光軸直交平面内の振れを示す振れ検出信号と、ホールセンサH1、H2、H3が検出したイメージセンサ22の光軸直交平面内の位置を示す位置検出信号とに基づいて、像振れ補正装置50によってイメージセンサ22を光軸直交平面内で駆動する。これにより、イメージセンサ22上への被写体像の結像位置を変位させて、手振れに起因する像振れを補正することができる。本実施形態ではこの動作を「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」と呼ぶ。
本実施形態の像振れ補正装置50は、撮影光学系の光軸Zと直交する平面内において所定軌跡を描くようにイメージセンサ22を駆動して、被写体光束をイメージセンサ22の検出色の異なる複数の画素に入射させることにより、光学的なローパスフィルタ効果(以下、LPF効果と呼ぶことがある)を与える。本実施形態ではこの動作を「イメージセンサ22のローパスフィルタ動作(LPF動作、LPF駆動)」と呼ぶ。
本実施形態の像振れ補正装置50は、イメージセンサ22をその像振れ補正動作範囲(像振れ補正駆動範囲)の中央位置で保持する「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」を実行する。例えば、「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」と「イメージセンサ22のLPF動作(LPF駆動)」がともにオフの場合には、「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」のみをオンにして撮影が行われる(像振れ補正を行わなくても中央保持は行う)。
「イメージセンサ22の像振れ補正動作(像振れ補正駆動)」、「イメージセンサ22のLPF動作(LPF駆動)」及び「イメージセンサ22の中央保持動作(中央保持駆動)」は、これらの合成動作(合成駆動)として像振れ補正装置50によって実現される態様、あるいは、これらのいずれか1つの動作(駆動)のみが単独で像振れ補正装置50によって実現される態様が可能である。
図4(A)、(B)を参照して、像振れ補正装置50が、所定軌跡を描くようにイメージセンサ22を駆動して、該イメージセンサ22によってLPF効果を与えるLPF動作について説明する。同図において、イメージセンサ22は、受光面にマトリックス状に所定の画素ピッチPで配置された多数の画素22aを備え、各画素22aの前面にベイヤ配列のカラーフィルタR、G、Bのいずれかが配置されている。各画素22aは、前面のいずれかのカラーフィルタR、G、Bを透過して入射した被写体光線の色を検出、つまり、色成分(色帯域)の光を光電変換し、その強さ(輝度)に応じた電荷を蓄積する。
図4(A)は、イメージセンサ22を、撮影光学系の光軸Zを中心とする回転対称な正方形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この正方形軌跡は、例えば、イメージセンサ22の画素ピッチPを一辺とした正方形の閉じた経路とすることができる。図4(A)では、イメージセンサ22を、画素22aの互いに直交する並び方向の一方(鉛直方向)と平行なY軸方向、他方(水平方向)と平行なX軸方向に1画素ピッチP単位で交互にかつ正方形経路となるように移動させている。
図4(B)は、イメージセンサ22を、撮影光学系の光軸Zを中心とする回転対称な円形軌跡を描くように駆動する場合を示している。この円形軌跡は、イメージセンサ22の画素ピッチPの21/2/2倍を半径rとする円形の閉じた経路とすることができる。
図4(A)、(B)のように、露光中にイメージセンサ22を正方形または円形の所定軌跡を描くように駆動すると、各カラーフィルタR、G、B(画素22a)の中央に入射した被写体光線(光束)が、4個のカラーフィルタR、G、B、Gに均等に入射するので、光学的なローパスフィルタと同等の効果が得られる。つまり、どのカラーフィルタR、G、B、G(画素22a)に入射した光線も、必ずその周辺のカラーフィルタR、G、B、G(画素22a)に入射するので、恰も光学的なローパスフィルタを光線が通過したのと同等の効果(LPF効果)が得られる。
さらに、イメージセンサ22の駆動範囲を段階的に切り替える(正方形軌跡の場合は一辺の長さを異ならせ、円形軌跡の場合は半径rを異ならせる)ことで、イメージセンサ22によるLPF効果の強弱を段階的に切り替えることができる。つまり、正方形軌跡の一辺または円形軌跡の半径rを長くする(被写体光線が入射するイメージセンサ22の検出色の異なる画素22a(カラーフィルタR、G、B、G)に入射する画素22aの範囲を拡大する)ことでLPF効果が強くなり、一方、正方形軌跡の一辺または円形軌跡の半径rを短くする(被写体光線が入射するイメージセンサ22の検出色の異なる画素22a(カラーフィルタR、G、B、G)に入射する画素22aの範囲を縮小する)ことでLPF効果が弱くなる。表1に示すように、本実施形態では、イメージセンサ22の駆動範囲ならびにLPF効果を「OFF」、「小」、「中」、「大」の4段階で切り替えることができる。イメージセンサ22の駆動範囲ならびにLPF効果が「OFF」とは、イメージセンサ22を駆動することなく、従ってLPF効果が得られない状態を意味する。
Figure 0006500384
図5は、LPF効果をオンにした場合とLPF効果をオフにした場合におけるイメージセンサ22の光軸直交平面内での動きを示している。同図において、横軸は時間、縦軸は移動量を示しており、縦軸の移動量についてはX方向移動量とY方向移動量に分けて示している。同図に明らかなように、LPF効果がオフの場合には、ジャイロセンサ28から求められる制御目標に追従してイメージセンサ22が駆動される。一方、LPF効果がオンの場合には、ジャイロセンサ28から求められる制御目標にLPF駆動用の微小振動用信号が重畳されて、イメージセンサ22が駆動される。
本実施形態のデジタルカメラ10は、様々な撮影シーンに応じてローパスフィルタ効果を自動制御する「LPF自動制御」を実行する機能を搭載している。以下ではこの「LPF自動制御」を実行するためのデジタルカメラ10のDSP(コンピュータ)40の構成について詳細に説明する。
DSP(制御部)40は、該DSP40のチップに組み込まれた機能構成要素として、シーン認識部42と、顔サイズ検出部44と、顔サイズ判定部46と、LPF制御部48とを有している。これらの構成要素42、44、46、48に各種の処理ステップを実行させるためのプログラムは、デジタルカメラ10の内部のプログラム記憶手段(図示せず)に格納されている。
シーン認識部42は、画像信号や輝度値などの各種パラメータに基づいて、イメージセンサ22で撮影する撮影シーンを認識する。DSP40は、シーン認識部42が認識した撮影シーンに応じて、例えば、人物を重視するようにオートフォーカスを働かせる、画面内で動き回る被写体を追尾する、明るい部分と暗い部分の面積や分布から露出を計算する、色バランス(例えばホワイトバランス)を補正するといった撮影条件を自動で設定する。
図6に示すように、本実施形態のシーン認識部42は、撮影シーンが夜景である「夜景シーン」であるか否か、撮影シーンが人物を含む「人物シーン」であるか否か、撮影シーンが夜景であり且つ人物を含む「夜景&人物シーン」であるか否か、撮影シーンが接写である「接写シーン」であるか否か、撮影シーンが風景である「風景シーン」であるか否か、撮影シーンが自然である「自然シーン」であるか否か、撮影シーンが標準である「標準シーン」であるか否かを認識する。つまりシーン認識部42は、「夜景シーン」、「人物シーン」、「夜景&人物シーン」、「接写シーン」、「風景シーン」、「自然シーン」、「標準シーン」の7種類の撮影シーンのうちのいずれか1つを認識する。
顔サイズ検出部44は、シーン認識部42が撮影シーンとして「人物シーン」または「夜景&人物シーン」を認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出する。
顔サイズ判定部46は、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定する。図7(A)は、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより大きい場合を示しており、図7(B)は、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより小さい(大きくない)場合を示している。
LPF制御部48は、シーン認識部42が認識した撮影シーンに応じて、像振れ補正装置(駆動機構)50を介したイメージセンサ22の駆動による光学的なローパスフィルタ効果(以下、LPF効果)を制御する。
LPF制御部48は、図6に示すように、シーン認識部42が撮影シーンとして「夜景シーン」、「風景シーン」または「標準シーン」を認識したときに、LPF効果をオン(表1の小、中、大のいずれか)に設定する。これらの撮影シーンでは人工物が写ってモアレや偽色が出る頻度が高いため、LPF効果をオンにしてモアレや偽色を積極的に除去した撮影画像を得ることができる。
LPF制御部48は、図6に示すように、シーン認識部42が撮影シーンとして「接写シーン」または「自然シーン」を認識したときに、LPF効果をオフに設定する。「接写シーン」は細かい周期パターンが出にくく解像度を重視する機会が多いこと、「自然シーン」は人工物が写り込む可能性が低いことから、LPF効果をオフにして解像度を重視した撮影画像を得ることができる。
LPF制御部48は、図6に示すように、シーン認識部42が撮影シーンとして「人物シーン」または「夜景&人物シーン」を認識したときには、顔サイズ検出部44による検出結果と顔サイズ判定部46による判定結果に基づいて、LPF効果をオン(表1の小、中、大のいずれか)またはオフに設定する。
より具体的に、LPF制御部48は、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと顔サイズ判定部46が判定したとき(図7(A))、LPF効果を相対的に小さくし、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより小さい(大きくない)と顔サイズ判定部46が判定したとき(図7(B))、LPF効果を相対的に大きくする。
例えば、LPF制御部48は、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと顔サイズ判定部46が判定したとき(図7(A))、LPF効果をオフに設定し、顔サイズ検出部44が検出した撮影画像中の人物の顔のサイズが所定サイズより小さい(大きくない)と顔サイズ判定部46が判定したとき(図7(B))、LPF効果をオン(表1の小、中、大のいずれか)に設定する。
これにより、細かい表情や毛束のリアル感など特に顔に意識が向けられる場合には、LPF効果をオフにして解像度を上げることができ、体も含めた人物全体に意識が向けられる場合には、LPF効果をオンにして衣服のモアレや偽色を効果的に抑えることができる。また、衣服の繊維の周期パターンによるモアレは寄った撮影(撮影距離が短い撮影)では出にくく、引いた撮影(撮影距離が長い撮影)の方が出る傾向があるため、この観点でも人物のアップでLPF効果をオフにするのが良い。
このように本実施形態によれば、シーン認識部42が、イメージセンサ22で撮影する撮影シーンを認識し、LPF制御部(制御部)48が、シーン認識部42が認識した撮影シーンに応じてLPF効果を制御(自動制御)するので、ユーザ(撮影者)に対して難しい状況判断や煩雑な設定操作を強いることなく、撮影シーンに応じて光学的なローパスフィルタ効果を最適設定することができる。
以上の実施形態では、シーン認識部42が撮影シーンとして「人物シーン」または「夜景&人物シーン」を認識したとき、顔サイズ検出部44による検出結果と顔サイズ判定部46による判定結果をさらに考慮して、LPF効果をオン(表1の小、中、大のいずれか)またはオフに設定する場合を例示して説明した。
しかし、LPF制御部48は、シーン認識部42が撮影シーンとして「人物シーン」または「夜景&人物シーン」を認識したことだけを以って、LPF効果をオン(表1の小、中、大のいずれか)に設定することができる。この場合、被写体である人物の衣服や背景からモアレや偽色を取り除いた全体として美しい撮影画像を得ることができる。
これとは逆に、LPF制御部48は、シーン認識部42が撮影シーンとして「人物シーン」または「夜景&人物シーン」を認識したことだけを以って、LPF効果をオフに設定することもできる。この場合、被写体である人物の細かい表情や毛束のリアル感などを強調した綺麗な顔の撮影画像を得ることができる。仮に、被写体である人物の衣服や背景にモアレや偽色が発生したときには、モアレ低減等の画像処理を事後的に施したり、モアレ発生部をトリミング等で画像から切り出したりすることも可能である。
ここで、上記段落0056と0057は真逆の実施例であるが、これらを実行するための機能を事前にカメラにインストールしておき、カメラの設定画面からユーザが選択的に設定することができる。これにより、1台のカメラで、「モアレや偽色の除去をメインに考える(優先する)ユーザ」と「解像度をメインに考える(優先する)ユーザ」の両方に応えることができる(ユーザの撮影趣向に柔軟に応えることができる)。
以上の実施形態では、イメージセンサ22を「移動部材」として、このイメージセンサ22を光軸直交平面内で駆動する態様を例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮影レンズ群(撮影光学系)31の少なくとも一部をなすレンズ(光学要素)を「移動部材」として、このレンズ(光学要素)を撮影レンズ30内に設けたボイスコイルモータ(駆動機構)によって光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。あるいは、イメージセンサ22と撮影レンズ群(撮影光学系)31の少なくとも一部をなすレンズ(光学要素)の双方を「移動部材」として、これらを光軸直交平面内で駆動する態様も可能である。いずれの態様であっても、イメージセンサ22上への被写体像の結像位置を変位させて像振れを補正するとともに、被写体光束をイメージセンサ22の検出色の異なる複数の画素に入射させて光学的なローパスフィルタ効果を得ることができる。
以上の実施形態では、単一(共通)の像振れ補正装置(駆動機構)50を介してイメージセンサ22を光軸直交平面内で駆動することで、イメージセンサ22による像振れ補正動作とLPF動作を実行する場合を例示して説明したが、LPF動作を実行させるための駆動系をピエゾ駆動装置などによって独立して設ける態様も可能である。
以上の実施形態では、DSP40とイメージセンサ駆動回路60を別々の構成要素(ブロック)として描いているが、これらを単一の構成要素(ブロック)として実現する態様も可能である。
以上の実施形態では、像振れ補正装置(駆動機構)50の構成として、固定支持基板51に磁石M1、M2、M3及びヨークY1、Y2、Y3を固定し、可動ステージ52に駆動用コイルC1、C2、C3を固定した場合を例示して説明したが、この位置関係を逆にして、可動ステージに磁石及びヨークを固定し、固定支持基板に駆動用コイルを固定する態様も可能である。
以上の実施形態では、イメージセンサ22が描く所定軌跡を、撮影光学系の光軸Zを中心とする回転対称な正方形軌跡または円形軌跡とした場合を例示して説明したが、これに限定されず、例えば、撮影光学系の光軸Zと直交する平面内における直線往復移動軌跡としてもよい。
以上の実施形態では、ボディ本体20と撮影レンズ30を着脱可能(レンズ交換可能)とする態様を例示して説明したが、ボディ本体20と撮影レンズ30を着脱不能(レンズ交換不能)とする態様も可能である。
以上の実施形態では、像ぶれ補正動作とLPF動作を実行するために、像ぶれ補正装置(駆動機構)50を介してイメージセンサ(移動部材)22を光軸直交平面内で駆動する場合を例示して説明したが、イメージセンサ(移動部材)22を駆動する方向はこれに限定されず、撮影光学系の光軸と異なる方向であればよい。
10 デジタルカメラ(撮影装置)
20 ボディ本体
21 シャッタ(撮影光学系)
22 イメージセンサ(移動部材、振れ補正部材)
22a 画素
R G B カラーフィルタ
23 絞り/シャッタ駆動回路
24 LCD
25 画像メモリ
26 撮影操作スイッチ
27 ローパスフィルタ操作スイッチ(LPF自動制御モード設定スイッチ)
28 ジャイロセンサ(振れ検出部)
30 撮影レンズ
31 撮影レンズ群(撮影光学系、移動部材、振れ補正部材)
32 絞り(撮影光学系)
33 通信用メモリ
40 DSP(コンピュータ、制御部
42 シーン認識部
44 顔サイズ検出部
46 顔サイズ判定部
48 LPF制御
50 像振れ補正装置(駆動機構)
51 固定支持基板
52 可動ステージ
M1 M2 M3 磁石
Y1 Y2 Y3 ヨーク
C1 C2 C3 駆動用コイル
H1 H2 H3 ホールセンサ(位置検出部)
60 イメージセンサ駆動回路

Claims (6)

  1. 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、
    前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
    前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御部と、
    を有することを特徴とする撮影装置。
  2. 請求項1記載の撮影装置において、
    前記制御部は、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオフにする撮影装置。
  3. 請求項1または2記載の撮影装置において、
    前記制御部は、前記撮影シーンが夜景シーンと風景シーンと標準シーンのいずれかであると認識したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオンにする撮影装置。
  4. 請求項1または2記載の撮影装置において、
    前記制御部は、前記撮影シーンが接写シーンと自然シーンのいずれかであると認識したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果をオフにする撮影装置。
  5. 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、
    前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
    を有する撮影装置による撮影方法であって、
    前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御ステップを有することを特徴とする撮影方法。
  6. 撮影光学系により形成された被写体像を電気的な画素信号に変換することで撮影を行うイメージセンサと、
    前記撮影光学系の少なくとも一部をなす光学要素と前記イメージセンサの少なくとも一方を移動部材とし、この移動部材を前記撮影光学系の光軸と異なる方向に駆動することにより、被写体光束を前記イメージセンサの複数の画素に入射させて、光学的なローパスフィルタ効果を得る駆動機構と、
    を有する撮影装置を制御するためのプログラムであって、
    前記イメージセンサで撮影する撮影シーンが人物を含んでいるか否かを認識し、前記撮影シーンが人物を含んでいると認識したときに、撮影画像中のその人物の顔のサイズを検出し、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいか否かを判定するとともに、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きいと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に小さくし、検出した人物の顔のサイズが所定サイズより大きくないと判定したとき、前記駆動機構を介した前記移動部材の駆動による光学的なローパスフィルタ効果を相対的に大きくする制御ステップをコンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。
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