JP6590561B2 - Image processing apparatus, imaging apparatus, and image processing method - Google Patents

Image processing apparatus, imaging apparatus, and image processing method Download PDF

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Description

本発明は、画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法に関する。   The present invention relates to an image processing device, an imaging device, and an image processing method.

従来、映画などの撮影現場では、フォーカスマンと呼ばれる専門家により、フォーカシングがマニュアルで行われている。フォーカスマンは専用のモニターに映し出された映像を見ながらフォーカシングを行うため、きめの細かい表現で撮影することが可能である。近年、映像信号が4Kや8Kといった高精細な解像度(画素数)に対応してきている。しかしながら、撮影用のモニターでは、高精細な解像度の画像を確認することは困難である。したがって、記録される映像信号と撮影用のモニターの映像信号では、ナイキスト周波数が大きく異なってしまう。   Conventionally, in a shooting scene such as a movie, focusing is performed manually by an expert called a focus man. Since Focusman performs focusing while watching the video displayed on a dedicated monitor, it is possible to shoot with detailed expressions. In recent years, video signals have been adapted to high resolution (number of pixels) such as 4K and 8K. However, it is difficult to confirm a high-definition resolution image on a monitor for photographing. Therefore, the Nyquist frequency differs greatly between the recorded video signal and the video signal of the photographing monitor.

また、レンズには球面収差があり、周波数ごとに最もコントラストが高くなる像面位置が異なる。そのため、ナイキスト周波数の低いモニターでピント調整を行うと、記録されるナイキスト周波数の高い映像信号のピントはずれてしまう。   Further, the lens has spherical aberration, and the image plane position where the contrast is highest differs for each frequency. Therefore, if focus adjustment is performed on a monitor with a low Nyquist frequency, a recorded video signal with a high Nyquist frequency will be out of focus.

そこで、特許文献1では、記録解像度の信号でピーキング検出という高周波のコントラスト検出を行い、表示解像度の画像に検出結果をグラフィカルに重畳表示させる方法が開示されている。また、特許文献2では、1つのマイクロレンズに対して複数の画素を配置して得られた複数の視差画像を元にリフォーカス処理を行うことで画像を再構成する技術が開示されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a method of performing high-frequency contrast detection called peaking detection using a recording resolution signal and displaying the detection result graphically superimposed on an image having a display resolution. Patent Document 2 discloses a technique for reconstructing an image by performing a refocus process based on a plurality of parallax images obtained by arranging a plurality of pixels with respect to one microlens.

特開2013−201703号公報JP 2013-201703 A 特開2014−64213号公報JP 2014-64213 A

しかしながら、特許文献1では、表示解像度の画像に対してピーキング像が重畳しているため、画像の視認性が悪化してしまう。また、特許文献2では、記録するデータ量が膨大となり、記録後にピント調整をしなくてはならないため、ピント調整の後処理に手間がかかる。   However, in Patent Document 1, since the peaking image is superimposed on the display resolution image, the visibility of the image is deteriorated. In Patent Document 2, the amount of data to be recorded becomes enormous, and focus adjustment must be performed after recording.

このような課題に鑑みて、本発明は、記録される画像の解像度よりも低い解像度のモニターを用いて適切なピント確認が可能な画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法を提供することである。   In view of such a problem, the present invention provides an image processing apparatus, an imaging apparatus, and an image processing method capable of performing appropriate focus confirmation using a monitor having a resolution lower than the resolution of an image to be recorded. is there.

本発明の一側面としての撮像装置は、それぞれ複数の光電変換部を含む複数の画素を備え、撮像光学系から被写体光を受光する撮像素子から得られる信号を用いて、解像度の異なる複数の画像の映像信号を生成する画像処理装置であって、前記信号を用いて記録部に記録する画像を生成する記録画像生成手段と、前記信号を用いて得られる画像にリフォーカス処理を行い、表示部に表示する画像を生成する表示画像生成手段と、を有し、前記表示画像生成手段は、前記撮像光学系の状態に基づいて、前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像の解像度の違いに起因する前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像のピントのずれを低減するようなパラメータで前記リフォーカス処理を行うことを特徴とする。 An imaging apparatus according to one aspect of the present invention includes a plurality of pixels each including a plurality of photoelectric conversion units, and a plurality of images having different resolutions using signals obtained from an imaging element that receives subject light from an imaging optical system. an image processing apparatus for generating a video signal, a recording image generating means for generating an image to be recorded in the recording unit using the signal, have rows refocus processing on the image obtained by using the signal, the display Display image generating means for generating an image to be displayed on the unit , wherein the display image generating means is configured to record an image to be recorded on the recording unit and an image to be displayed on the display unit based on a state of the imaging optical system. The refocus processing is performed with a parameter that reduces a shift in focus between an image recorded in the recording unit and an image displayed on the display unit due to a difference in resolution .

また、本発明の他の側面としての画像処理方法は、それぞれ複数の光電変換部を含む複数の画素を備え、撮像光学系から被写体光を受光する撮像素子から得られる信号を用いて、解像度の異なる複数の画像の映像信号を生成する画像処理方法であって、前記信号を用いて記録部に記憶する画像を生成するステップと、前記信号を用いて得られる画像にリフォーカス処理を行い、表示部に表示する画像を生成するステップと、を有し、前記表示部に表示する画像を生成するステップは、前記撮像光学系の状態に基づいて、前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像の解像度の違いに起因する前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像のピントのずれを低減するようなパラメータで前記リフォーカス処理を行うことを特徴とする。


An image processing method according to another aspect of the present invention includes a plurality of pixels each including a plurality of photoelectric conversion units, and uses a signal obtained from an image sensor that receives subject light from an imaging optical system, An image processing method for generating video signals of a plurality of different images, comprising: generating an image to be stored in a recording unit using the signal; performing refocus processing on an image obtained using the signal; Generating an image to be displayed on the display unit, and generating the image to be displayed on the display unit includes: an image to be recorded on the recording unit and a display unit based on a state of the imaging optical system. Patent that the parameter so as to reduce the deviation of the focus of an image to be displayed on the image and the display unit to be recorded in the recording unit due to the difference in the resolution of the image to be displayed performing the refocus processing To.


本発明によれば、記録される画像の解像度よりも低い解像度のモニターを用いて適切なピント確認が可能な画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an image processing apparatus, an imaging apparatus, and an image processing method capable of performing appropriate focus confirmation using a monitor having a resolution lower than the resolution of a recorded image.

実施例1の撮像装置のブロック図である。1 is a block diagram of an imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 撮像素子の画素構造を示す図である。It is a figure which shows the pixel structure of an image pick-up element. リフォーカス処理の説明図である。It is explanatory drawing of a refocus process. 球面収差の影響を示す図である。It is a figure which shows the influence of spherical aberration. レンズ特性情報を示す図である。It is a figure which shows lens characteristic information. 撮像装置と表示装置を示す図である。It is a figure which shows an imaging device and a display apparatus. 実施例2の撮像装置のブロック図である。6 is a block diagram of an image pickup apparatus according to Embodiment 2. FIG. 表示部周波数特性検出のフローチャートである。It is a flowchart of a display part frequency characteristic detection. 実施例3の撮像装置のブロック図である。6 is a block diagram of an image pickup apparatus according to Embodiment 3. FIG. ピントずれ量検出のフローチャートである。It is a flowchart of an amount-of-focus detection.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本実施例の撮像装置のブロック図である。撮像光学系101は、フォーカスレンズを備え、撮像素子に被写体光を導く。撮像素子102の各画素には、マイクロレンズが設けられるとともに、被写体光を電気信号に変換する複数の光電変換部が配置されている。混合部103は、マイクロレンズ単位で複数の光電変換部から出力された信号を加算する。信号処理部104は、混合部103から出力された信号を映像信号に変換する。エンコード記録部105は、信号処理部104から出力された映像信号をエンコードして記録する。再構成部106は、撮像素子102からの信号の配列を並べ替えることで、仮想的に結像面(撮像面、合焦面、焦点面)を変更させるリフォーカス処理を行う。混合部107は、再構成部106から出力された信号をマイクロレンズ単位で加算する。リサイズ部108は、混合部107から出力された信号を縮小画像用の信号に変換する。信号処理部109は、リサイズ部108から出力された信号を映像信号に変換する。表示部110は、信号処理部109から出力された映像信号を画像として表示する。レンズ特性情報部112は、レンズの特性情報を格納する。リフォーカスパラメータ決定部111は、撮像光学系101の状態を取得し、レンズ特性情報部112のレンズの特性情報に基づいてリフォーカス処理のパラメータを決定する。リフォーカスパラメータ決定部111とレンズ特性情報部112は、本実施形態の画像処理装置として機能する。   FIG. 1 is a block diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. The imaging optical system 101 includes a focus lens and guides subject light to the imaging element. Each pixel of the image sensor 102 is provided with a microlens and a plurality of photoelectric conversion units that convert subject light into electrical signals. The mixing unit 103 adds signals output from the plurality of photoelectric conversion units in units of microlenses. The signal processing unit 104 converts the signal output from the mixing unit 103 into a video signal. The encode recording unit 105 encodes and records the video signal output from the signal processing unit 104. The reconstruction unit 106 performs refocus processing for virtually changing the imaging plane (imaging plane, in-focus plane, focal plane) by rearranging the arrangement of signals from the imaging element 102. The mixing unit 107 adds the signals output from the reconstruction unit 106 in units of microlenses. The resizing unit 108 converts the signal output from the mixing unit 107 into a reduced image signal. The signal processing unit 109 converts the signal output from the resizing unit 108 into a video signal. The display unit 110 displays the video signal output from the signal processing unit 109 as an image. The lens characteristic information unit 112 stores lens characteristic information. The refocus parameter determination unit 111 acquires the state of the imaging optical system 101 and determines a parameter for refocus processing based on the lens characteristic information in the lens characteristic information unit 112. The refocus parameter determination unit 111 and the lens characteristic information unit 112 function as an image processing apparatus according to this embodiment.

図2は、撮像素子102の1画素の構造を示す図である。マイクロレンズ205は、撮像素子102の各画素に設けられている。マイクロレンズ205に対応する4つの光電変換部201〜204がマイクロレンズ205を通過した光を受光する。このような構造により、マイクロレンズ205に入射する光は、4つの入射角度別に光電変換される。   FIG. 2 is a diagram illustrating the structure of one pixel of the image sensor 102. The micro lens 205 is provided in each pixel of the image sensor 102. Four photoelectric conversion units 201 to 204 corresponding to the microlens 205 receive light that has passed through the microlens 205. With such a structure, light incident on the microlens 205 is photoelectrically converted for each of four incident angles.

次に、図3を用いて、リフォーカス処理の原理について説明をする。図3には、撮像素子の一部の画素が示されている。各画素には、マイクロレンズP1〜P4が設けられている。撮像面301において、マイクロレンズP1が設けられている画素には、光電変換部A1,B1が配置されている。マイクロレンズP2が設けられている画素には、光電変換部A2,B2が配置されている。マイクロレンズP3が設けられている画素には、光電変換部A3,B3が配置されている。マイクロレンズP4が設けられている画素には、光電変換部A4,B4が配置されている。各画素からの出力が加算された信号は、映像信号に変換される。   Next, the principle of the refocus process will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows some pixels of the image sensor. Each pixel is provided with microlenses P1 to P4. On the imaging surface 301, the photoelectric conversion units A1 and B1 are arranged in the pixel provided with the microlens P1. Photoelectric conversion units A2 and B2 are arranged in the pixel provided with the microlens P2. Photoelectric conversion units A3 and B3 are arranged in the pixel provided with the microlens P3. Photoelectric conversion units A4 and B4 are arranged in the pixel provided with the microlens P4. The signal added with the output from each pixel is converted into a video signal.

ここで、撮像面301と、撮像面301から焦点面距離302だけ離れたリフォーカス面303に入射する光線について説明する。撮像面301では、画素307に入射する光線304は光電変換部B2に入射し、光線305は光電変換部A2に入射する。リフォーカス面303では、光線304は画素308に入射する。また、撮像面301において光電変換部A4に入射する光線306が画素308に入射する。つまり、撮像面301では光線304,305が同一画素に入射するが、リフォーカス面303では光線304,306が同一画素に入射する。したがって、1つのマイクロレンズに対して複数の光電変換部を構成し、その組み合わせを変更することで、撮像面を前後に動かしたのと同様の効果を得ることができる。本実施例では、再構成部106がこのような再構成を行う。   Here, a description will be given of the image plane 301 and light rays incident on the refocus plane 303 that is separated from the image plane 301 by a focal plane distance 302. On the imaging surface 301, the light beam 304 incident on the pixel 307 enters the photoelectric conversion unit B2, and the light beam 305 enters the photoelectric conversion unit A2. On the refocus plane 303, the light ray 304 enters the pixel 308. Further, a light beam 306 incident on the photoelectric conversion unit A4 on the imaging surface 301 enters the pixel 308. That is, the light rays 304 and 305 are incident on the same pixel on the imaging surface 301, but the light rays 304 and 306 are incident on the same pixel on the refocus surface 303. Therefore, the same effect as moving the imaging surface back and forth can be obtained by configuring a plurality of photoelectric conversion units for one microlens and changing the combination thereof. In this embodiment, the reconstruction unit 106 performs such reconstruction.

図4は、被写体を撮影した場合の球面収差の影響を示す図である。横軸はフォーカスレンズの位置、縦軸は撮像素子に投影された被写体像のコントラスト値を表している。最もコントラスト値が高いフォーカスレンズの位置が、ピントが合っている位置である。図4には、モニターに出力する映像信号402はフルHD(High Definition)であるが、画素数などの関係でモニター画像の信号403がフルHDの解像度(画素数)がない場合を示している。このとき、4K動画の記録用の信号401のコントラスト値がピークになるフォーカスレンズの位置に対して、モニター画像の信号403のコントラスト値がピークになるフォーカスレンズの位置は、ピントずれ量404だけ異なる。   FIG. 4 is a diagram illustrating the influence of spherical aberration when a subject is photographed. The horizontal axis represents the position of the focus lens, and the vertical axis represents the contrast value of the subject image projected on the image sensor. The position of the focus lens with the highest contrast value is the position in focus. FIG. 4 shows a case where the video signal 402 output to the monitor is full HD (High Definition), but the monitor image signal 403 does not have full HD resolution (number of pixels) due to the number of pixels and the like. . At this time, the focus lens position at which the contrast value of the monitor image signal 403 peaks differs from the focus lens position at which the contrast value of the 4K video recording signal 401 reaches a peak by an amount of focus deviation 404. .

次に、モニター画像の信号と記録用の信号のピント面位置のずれ量をリフォーカス処理によって解消する方法について説明する。   Next, a method for eliminating the shift amount of the focus surface position between the monitor image signal and the recording signal by refocusing will be described.

図5(a)は、図4に示される特性を、ピント面位置の周波数ごとの変化を示す曲線501に変換したものである。横軸は空間周波数、縦軸はピント面位置を表している。図5(a)では、4K動画の記録用の信号401におけるピント面位置502を基準位置としている。モニター画像の信号403におけるピント面位置503は、ピント面位置502に対して、差分504だけ異なっている。差分504が、リフォーカスによって補正しなければならないピント面位置のずれ量である。   FIG. 5A is a graph obtained by converting the characteristics shown in FIG. 4 into a curve 501 showing the change of the focus surface position for each frequency. The horizontal axis represents the spatial frequency, and the vertical axis represents the focus plane position. In FIG. 5A, the focus surface position 502 in the 4K video recording signal 401 is set as a reference position. The focus plane position 503 in the monitor image signal 403 is different from the focus plane position 502 by a difference 504. A difference 504 is a shift amount of the focus surface position that must be corrected by refocusing.

図5(b)は、図5(a)の曲線が依存している軸を示しており、レンズ特性情報部112から出力されるレンズの特性情報を示している。図5(a)では空間周波数とピントずれ量の関係を示していたが、図5(b)ではさらに像高、およびレンズの状態により変化している。レンズの状態として、絞り、フォーカスレンズの位置、およびズームレンズの位置などが含まれる。これらが変化すると、対応して図5(a)の曲線も変化する。本実施例では、リフォーカスパラメータ決定部111が、撮像光学系101の状態を取得し、レンズ特性情報部112からの情報に基づいてリフォーカス処理のパラメータを決定し再構成部106に出力する。   FIG. 5B shows the axis on which the curve of FIG. 5A depends, and shows the lens characteristic information output from the lens characteristic information unit 112. FIG. 5A shows the relationship between the spatial frequency and the amount of focus shift, but FIG. 5B further changes with the image height and the lens state. The state of the lens includes an aperture, a focus lens position, a zoom lens position, and the like. When these change, the curve in FIG. 5A also changes accordingly. In the present embodiment, the refocus parameter determination unit 111 acquires the state of the imaging optical system 101, determines a refocus processing parameter based on information from the lens characteristic information unit 112, and outputs the parameter to the reconstruction unit 106.

以上説明したように、本実施例では、撮像素子102の出力は、混合部103および再構成部106に出力される。混合部103に出力された信号は、信号処理部104により4K動画の映像信号に変換され、エンコード記録部105に記録される。記録される画像としては、混合部103で画素ごとに光電変換部からの信号が加算されているため、図2の構造の画素ではない通常の画素により得られた画像とまったく同じ質の画像である。   As described above, in the present embodiment, the output of the image sensor 102 is output to the mixing unit 103 and the reconstruction unit 106. The signal output to the mixing unit 103 is converted into a 4K video signal by the signal processing unit 104 and recorded in the encode recording unit 105. Since the signal from the photoelectric conversion unit is added for each pixel in the mixing unit 103 as the image to be recorded, the image has exactly the same quality as the image obtained by the normal pixel that is not the pixel having the structure of FIG. is there.

再構成部106に出力された信号は、リフォーカスパラメータ決定部111が決定したリフォーカスパラメータに従い再構成され、球面収差により生じるピント面のずれが補正される。そして、混合部107でマイクロレンズごとに加算され、リサイズ部108によりHDサイズの画像に変換される。そして、信号処理部109でHD信号として映像信号化され、表示部110で表示される。   The signal output to the reconstruction unit 106 is reconstructed in accordance with the refocus parameter determined by the refocus parameter determination unit 111, and the focus plane shift caused by spherical aberration is corrected. Then, it is added for each microlens by the mixing unit 107 and converted into an HD size image by the resizing unit 108. Then, it is converted into a video signal as an HD signal by the signal processing unit 109 and displayed on the display unit 110.

このようにして、ピント面位置が補正された映像信号による表示を見ながらフォーカシングを行うことで正しいピント調整が可能になる。すなわち、ナイキスト周波数の低いモニターでのピントと、記録されるナイキスト周波数の高い映像信号でのピントのずれを低減することが可能である。   In this way, it is possible to perform correct focus adjustment by performing focusing while viewing the display based on the video signal whose focus surface position is corrected. In other words, it is possible to reduce a focus shift in a monitor having a low Nyquist frequency and a focus difference in a video signal to be recorded having a high Nyquist frequency.

実施例1では、モニターの解像度が既知であることを前提に説明したが、本実施例では、モニターの解像度を計測する機能について説明する。   In the first embodiment, the description has been made on the assumption that the resolution of the monitor is known. In the present embodiment, a function for measuring the resolution of the monitor will be described.

図6は、本実施例の撮像装置から出力された映像信号をモニターに表示して、それを撮像装置で撮影してキャリブレーションしている様子を示す図である。図7は、本実施例の撮像装置のブロックである。本実施例の撮像装置は、実施例1の撮像装置と異なり、振幅検出部(検出手段)701、表示部周波数特性検出部(取得手段)702、および映像信号発生部(出力手段)703を備えるキャリブレーション手段を有する。その他の構成については、実施例1の撮像装置の構成と同一であるので、詳細な説明は省略する。表示部周波数特性検出部702は、映像信号発生部703を用いて縦線画像を生成し、表示部110に出力する。表示部110に表示された画像を撮像素子102で撮像し、撮像素子102から出力された映像信号の振幅を振幅検出部701で検出する。   FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a video signal output from the imaging apparatus according to the present exemplary embodiment is displayed on a monitor, and is captured and calibrated by the imaging apparatus. FIG. 7 is a block diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. Unlike the imaging apparatus of the first embodiment, the imaging apparatus of the present embodiment includes an amplitude detection unit (detection unit) 701, a display unit frequency characteristic detection unit (acquisition unit) 702, and a video signal generation unit (output unit) 703. It has a calibration means. Other configurations are the same as those of the image pickup apparatus according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. The display unit frequency characteristic detection unit 702 generates a vertical line image using the video signal generation unit 703 and outputs the vertical line image to the display unit 110. The image displayed on the display unit 110 is captured by the image sensor 102, and the amplitude of the video signal output from the image sensor 102 is detected by the amplitude detector 701.

図8は、表示部周波数特性検出のフローチャートである。表示部周波数特性検出は、表示部周波数特性検出部702内部のマイクロコンピュータで行われる。ステップS801で表示部周波数特性検出がスタートすると、ステップS802では初期周波数を設定する。初期周波数は、十分に低い周波数とする。ステップS803では、設定された周波数の正弦波となる縦線の映像信号を、映像信号発生部703を用いて表示部110に表示させる。ステップS804では、振幅検出部701から撮像素子102から出力された映像信号の振幅を取得する。ステップS805では、設定された周波数がナイキスト周波数に達しているかどうかを判断する。達していない場合はステップS806に進み、達している場合はステップS807に進む。ステップS806では周波数を変更し、変更された周波数がナイキスト周波数に達するまでステップS804で各周波数での映像信号の振幅を検出する。ステップS807では取得した振幅からどの周波数まで表示できているのかを解析し、その後、ステップS808で表示部周波数特性検出を終了する。   FIG. 8 is a flowchart of detection of the display unit frequency characteristics. The display unit frequency characteristic detection is performed by a microcomputer inside the display unit frequency characteristic detection unit 702. When the display unit frequency characteristic detection starts in step S801, an initial frequency is set in step S802. The initial frequency is a sufficiently low frequency. In step S <b> 803, a vertical line video signal that is a sine wave having a set frequency is displayed on the display unit 110 using the video signal generation unit 703. In step S804, the amplitude of the video signal output from the image sensor 102 from the amplitude detector 701 is acquired. In step S805, it is determined whether the set frequency has reached the Nyquist frequency. If not reached, the process proceeds to step S806, and if reached, the process proceeds to step S807. In step S806, the frequency is changed, and the amplitude of the video signal at each frequency is detected in step S804 until the changed frequency reaches the Nyquist frequency. In step S807, what frequency is displayed from the acquired amplitude is analyzed, and then the display unit frequency characteristic detection is terminated in step S808.

本実施例では、上記方法により表示装置の周波数特性を取得し、それに基づいてリフォーカスパラメータ決定部111がリフォーカスパラメータを決定する。   In the present embodiment, the frequency characteristic of the display device is acquired by the above method, and the refocus parameter determination unit 111 determines the refocus parameter based on the frequency characteristic.

本実施例では、実施例2とは異なる方法でキャリブレーションを行う。図9は、本実施例の撮像装置のブロック図である。本実施例の撮像装置は、実施例1の撮像装置と異なり、振幅検出部(検出手段)901およびピントずれ量検出部(算出手段)902を備えるキャリブレーション手段を有する。その他の構成については、実施例1の撮像装置の構成と同一であるので、詳細な説明は省略する。本実施例では、表示されている映像をもとに撮影者がフォーカシングを行い、ピント調整ができた(ピント面位置が決定された)時点で操作部材によりキャリブレーション機能をスタートさせる。   In the present embodiment, calibration is performed by a method different from that in the second embodiment. FIG. 9 is a block diagram of the imaging apparatus of the present embodiment. Unlike the imaging apparatus of the first embodiment, the imaging apparatus of the present embodiment includes a calibration unit including an amplitude detection unit (detection unit) 901 and a focus deviation amount detection unit (calculation unit) 902. Other configurations are the same as those of the image pickup apparatus according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted. In this embodiment, the photographer performs focusing based on the displayed image, and the calibration function is started by the operation member when the focus adjustment can be performed (the focus surface position is determined).

図10は、ピントずれ量検出のフローチャートである。ピントずれ量検出は、ピントずれ量検出部902内部のマイクロコンピュータで行われる。ステップS1001でピントずれ量検出がスタートすると、ステップS1002ではリフォーカス限界の前ピン側にリフォーカス処理のパラメータを設定する。設定されたパラメータにより、再構成部106でリフォーカスされ、混合部107で加算された信号が振幅検出部901に入力される。ステップS1003では、振幅検出部901から出力された信号を取得する。ステップS1004では、リフォーカス位置がリフォーカス限界の後ピン側であるかどうかを判断する。後ピン側でない場合はステップS1005に進み、後ピン側である場合はステップS1006に進む。ステップS1005ではリフォーカス位置を変更し、変更されたリフォーカス位置が後ピン側になるまで各リフォーカス位置での信号の振幅を検出する。ステップS1006では、取得された振幅からもっともピントが合っているリフォーカス位置を検出する。ステップS1007では、撮影者によって調整されたピント面位置と、ステップS1006で検出されたリフォーカス位置との差分を算出すること(レンズ情報を逆引きすること)で、表示装置の周波数特性と同等の情報を得ることができる。このようにすることで結果的に撮影者のピント調整結果と4K解像度のピント面位置が一致する。   FIG. 10 is a flowchart of focus amount detection. The focus shift amount detection is performed by a microcomputer inside the focus shift amount detection unit 902. When focus detection starts in step S1001, a parameter for refocus processing is set on the front pin side of the refocus limit in step S1002. Based on the set parameters, a signal refocused by the reconstruction unit 106 and added by the mixing unit 107 is input to the amplitude detection unit 901. In step S1003, the signal output from the amplitude detector 901 is acquired. In step S1004, it is determined whether the refocus position is on the rear pin side of the refocus limit. If it is not the rear pin side, the process proceeds to step S1005, and if it is the rear pin side, the process proceeds to step S1006. In step S1005, the refocus position is changed, and the amplitude of the signal at each refocus position is detected until the changed refocus position is on the rear pin side. In step S1006, the refocus position that is in focus is detected from the acquired amplitude. In step S1007, the difference between the focus surface position adjusted by the photographer and the refocus position detected in step S1006 is calculated (the lens information is reversed), which is equivalent to the frequency characteristic of the display device. Information can be obtained. As a result, the focus adjustment result of the photographer and the 4K resolution focus surface position coincide with each other.

なお、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現する。各実施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワークまたは各種記録媒体を介してシステムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。   In addition, this invention is implement | achieved also by performing the following processes. Processing for supplying software (program) for realizing the functions of each embodiment to a system or apparatus via a network or various recording media, and reading and executing the program by a computer (or CPU, MPU, etc.) of the system or apparatus It is.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

101 撮像光学系
102 撮像素子
106 再構成部(処理手段)
111 リフォーカスパラメータ決定部(決定手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Image pick-up optical system 102 Image pick-up element 106 Reconstruction part (processing means)
111 Refocus parameter determination unit (determination means)

Claims (11)

それぞれ複数の光電変換部を含む複数の画素を備え、撮像光学系から被写体光を受光する撮像素子から得られる信号を用いて、解像度の異なる複数の画像の映像信号を生成する画像処理装置であって、
前記信号を用いて記録部に記録する画像を生成する記録画像生成手段と、
前記信号を用いて得られる画像にリフォーカス処理を行い、表示部に表示する画像を生成する表示画像生成手段と、を有し、
前記表示画像生成手段は、前記撮像光学系の状態に基づいて、前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像の解像度の違いに起因する前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像のピントのずれを低減するようなパラメータで前記リフォーカス処理を行うことを特徴とする画像処理装置。
An image processing apparatus that includes a plurality of pixels each including a plurality of photoelectric conversion units and generates video signals of a plurality of images having different resolutions using signals obtained from an image sensor that receives subject light from an imaging optical system. And
Recorded image generating means for generating an image to be recorded in the recording unit using the signal;
There line refocus processing on the image obtained by using the signal, has a display image generating means for generating an image to be displayed on the display unit,
The display image generation unit includes: an image to be recorded on the recording unit due to a difference in resolution between an image to be recorded on the recording unit and an image to be displayed on the display unit based on a state of the imaging optical system; An image processing apparatus that performs the refocus processing with a parameter that reduces a focus shift of an image displayed on the screen .
前記撮像光学系の状態は、絞り、フォーカスレンズの位置、またはズームレンズの位置の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the state of the imaging optical system is at least one of a diaphragm, a position of a focus lens, and a position of a zoom lens. 表示装置の特性を取得する取得手段を更に有し、
記表示装置の特性に基づいて、前記リフォーカス処理のパラメータ決定されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。
It further has an acquisition means for acquiring the characteristics of the display device,
Based on the characteristics of the prior Symbol display device, an image processing apparatus according to claim 1 or 2 wherein the parameters of the refocus process is determined, characterized in Rukoto.
前記表示装置に第1の映像信号を出力する出力手段と、
前記表示装置に表示された前記第1の映像信号から取得された第2の映像信号の振幅を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記表示装置の特性を取得する取得手段と、を更に有することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
Output means for outputting a first video signal to the display device;
Detecting means for detecting an amplitude of a second video signal acquired from the first video signal displayed on the display device;
The image processing apparatus according to claim 3, further comprising an acquisition unit configured to acquire a characteristic of the display device based on a detection result of the detection unit.
異なるリフォーカス位置において、前記表示画像生成手段によってリフォーカス処理された映像信号の振幅を検出する検出手段と、
撮影者によって調整されたピント面位置と、前記検出手段の検出結果に基づくピント面位置との差分を算出する算出手段と、を更に有することを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
Detecting means for detecting the amplitude of the video signal refocused by the display image generating means at different refocus positions;
The image processing apparatus according to claim 3, further comprising a calculation unit that calculates a difference between a focus surface position adjusted by a photographer and a focus surface position based on a detection result of the detection unit.
記差分に基づいて、前記リフォーカス処理のパラメータ決定されることを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。 Based on the previous SL difference, the image processing apparatus according to claim 5 wherein the parameters of the refocus process is determined, characterized in Rukoto. 前記画像処理装置は、ナイキスト周波数の低いモニターでのピントと、記録されるナイキスト周波数の高い映像信号でのピントのずれを低減することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像処理装置。   7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing device reduces a shift in focus between a monitor with a low Nyquist frequency and a recorded video signal with a high Nyquist frequency. Image processing apparatus. 請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置を有することを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the image processing apparatus according to claim 1. それぞれ複数の光電変換部を含む複数の画素を備え、撮像光学系から被写体光を受光する撮像素子から得られる信号を用いて、解像度の異なる複数の画像の映像信号を生成する画像処理方法であって、
前記信号を用いて記録部に記憶する画像を生成するステップと、
記信号を用いて得られる画像にリフォーカス処理を行い、表示部に表示する画像を生成するステップと、を有し、
前記表示部に表示する画像を生成するステップは、前記撮像光学系の状態に基づいて、前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像の解像度の違いに起因する前記記録部に記録する画像と前記表示部に表示する画像のピントのずれを低減するようなパラメータで前記リフォーカス処理を行うことを特徴とする画像処理方法。
An image processing method that includes a plurality of pixels each including a plurality of photoelectric conversion units and generates video signals of a plurality of images having different resolutions using signals obtained from an image sensor that receives subject light from an imaging optical system. And
Generating an image to be stored in the recording unit using the signal;
Performs refocus processing on the image obtained by using the previous SL signal, comprising the steps of generating an image to be displayed on the display unit, and
The step of generating an image to be displayed on the display unit is recorded on the recording unit due to a difference in resolution between the image recorded on the recording unit and the image displayed on the display unit based on the state of the imaging optical system. An image processing method , wherein the refocus processing is performed with a parameter that reduces a shift in focus between an image to be displayed and an image to be displayed on the display unit .
コンピュータに請求項1から7のいずれか1項に記載の画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。   A program for causing a computer to function as each unit of the image processing apparatus according to any one of claims 1 to 7. 請求項10に記載のプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。   The computer-readable recording medium which recorded the program of Claim 10.
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