JP7415929B2 - 信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラムおよび撮像装置 - Google Patents

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Description

本技術は、信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラムおよび撮像装置に関する。
一般的なカメラのレンズは、レンズ光軸に対して回転方向に光学的対称に設計されている。しかし、例えば、シネマ撮影などに用いられるアナモルフィックレンズのような特殊なレンズでは、意図的に水平方向と垂直方向で異なる光学特性を有するように設計されている。
アナモルフィックレンズとは、垂直方向と水平方向で光学特性（焦点距離）が異なるレンズであり、一般的に水平方向の焦点距離が短くなるように設計し、撮影時に水平方向を圧縮した状態で映像を記録する。そして、映像の再生時に水平方向に映像を引き伸ばすことにより記録素子のアスペクト以上の横長の自然な画を再生することができる。
ただし、垂直方向と水平方向とで焦点距離が異なるので垂直方向と水平方向で被写界深度が変わってしまうので、ピント合わせが一般的なレンズ光軸に対して回転方向に光学的対称のレンズのように行うことができないという問題がある。
そこで２枚のフォーカスレンズを用い、１枚は球面レンズとし（垂直方向と水平方向の像面位置が同時に動く）、もう１枚はシリンドリカルレンズとする（垂直方向と水平方向のいずれか一方の方向の像面位置しか移動しない）方法が提案されている（特許文献１）。
特開平６－１４２３９号公報
ただし、特許文献１に記載の方法は２つのレンズとして可動レンズ３４とフォーカシング・レンズ２０を用いて、フォーカシング・レンズ２０を動作させた後可動レンズ３４を動作させるという２段階の動作によりピント合わせを実現している。オートフォーカスのスピードの観点からしてもこのような２段階でピント調整を行うのは効率が悪い。
本技術はこのような点に鑑みなされたものであり、アナモルフィックレンズを備える撮像装置においてもピント調整に関連する処理を適切に行うことができる信号処理装置、信号処理方法、信号処理プログラムおよび撮像装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、第１の技術は、アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、決定された合焦位置決定方法に応じて、アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報と、検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する信号処理装置である。
また、第２の技術は、アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、決定された合焦位置決定方法に応じて、アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報と、検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する信号処理方法である。
さらに、第３の技術は、アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、決定された合焦位置決定方法に応じて、アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報と、検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する信号処理方法をコンピュータに実行させる信号処理プログラムである。
また、第４の技術は、アナモルフィックレンズと、アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向と、アナモルフィックレンズの垂直方向に直交する水平方向に対応する方向とで配置密度が異なるように配置された複数の位相差検出画素を備える撮像素子と、撮像素子で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、決定された合焦位置決定方法に応じて、アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報と、検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する信号処理部とを備える撮像装置である。
本技術によれば、アナモルフィックレンズを備える撮像装置においてもピント調整に関連する処理を適切に行うことができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、明細書中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 アナモルフィックレンズにおけるＭＴＦ特性の例を示すグラフである。 位相差検出画素の説明図である。 オートフォーカス制御の第１の態様の説明図である。 使用するオートフォーカスの手法の選択を説明する図である。 オートフォーカス制御の第２の態様の説明図である。 レンズ停止処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態における撮像素子の構成を示す図である。 第１の実施の形態における射出瞳距離の説明図である。 第２の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 ピーキング処理部の構成を示すブロック図である。 ピーキング描画の説明図である。 ピーキング描画の説明図である。 第３の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態のピント調整処理の第１の態様の処理を示すフローチャートである。 第３の実施の形態のピント調整処理の第２の態様の処理を示すフローチャートである。
以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
［１－１．撮像装置の構成］
［１－２．アナモルフィックレンズにおけるＭＴＦ特性について］
［１－３．信号処理装置における処理］
［１－４．レンズ駆動および停止処理］
［１－５．撮像素子の構成］
＜２．第２の実施の形態＞
［２－１．撮像装置の構成］
［２－２．ピーキング処理］
＜３．第３の実施の形態＞
［３－１．撮像装置の構成］
［３－２．信号処理装置による第１のピント調整処理：ピント微調］
［３－３．信号処理装置による第２のピント調整処理：ピントブラケット撮影］
＜４．変形例＞
＜第１の実施の形態＞
［１－１．撮像装置の構成］
まず、図１を参照して第１の実施の形態に係る信号処理装置１５０を備える撮像装置１００の構成について説明する。第１の実施の形態はアナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００において、検波処理により合焦位置を決定し、その合焦位置に基づいてオートフォーカス制御を行うものである。なお、像面位相差ＡＦ（Auto Focus）の場合の検波とは、位相差を検波することであり、コントラストＡＦの場合の検波とはコントラストを検波することである。
撮像装置１００は、アナモルフィックレンズ１０１を含む光学撮像系１０２、レンズ駆動ドライバ１０３、撮像素子１０４、信号処理ＬＳＩ（Large-Scale Integration）１０５、画像信号処理部１０６、コーデック部１０７、記憶部１０８、表示制御部１０９、表示部１１０、入力部１１１、制御部１１２、検波部１１３、信号処理装置１５０、合焦位置決定部１５１、ＡＦ（Auto Focus）制御部１５２を備えて構成されている。
光学撮像系１０２は、被写体からの光を撮像素子１０４に集光するためのアナモルフィックレンズ１０１、ズーミングなどを行うための駆動機構、シャッタ機構、アイリス機構などから構成されている。これらは制御部１１２およびレンズ駆動ドライバ１０３からの制御信号に基づいて駆動される。光学撮像系１０２を介して得られた被写体の光画像は、撮像デバイスとしての撮像素子１０４上に結像される。
レンズ駆動ドライバ１０３は、例えばマイコンなどにより構成され、制御部１１２の制御に従い、オートフォーカスのためのアナモルフィックレンズ１０１の駆動、光学撮像系１０２の駆動機構、シャッタ機構、アイリス機構などの動作を制御する。これにより、露光時間（シャッタースピード）の調整、絞り値（Ｆ値）などの調整がなされる。
撮像素子１０４は、被写体からの入射光を光電変換して電荷量に変換し、アナログ撮像信号として出力する。撮像素子１０４から出力されるアナログ撮像信号は画像信号処理部１０６に出力される。撮像素子１０４としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などが用いられる。
画像信号処理部１０６は撮像素子１０４から出力された撮像信号に対して、ＣＤＳ（Correlated Double Sampling）処理によりＳ／Ｎ（Signal／Noise）比を良好に保つためのサンプルホールド、ＡＧＣ（Auto Gain Control）処理、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）変換などを行ない、画像信号を生成する。
また画像信号処理部１０６は、デモザイク処理、ホワイトバランス調整処理や色補正処理、ガンマ補正処理、Ｙ／Ｃ変換処理、ＡＥ（Auto Exposure）処理、解像度変換処理などの所定の信号処理を画像信号に対して施してもよい。
コーデック部１０７は、所定の処理が施された画像信号について、例えば記録用や通信用の符号化処理を行う。
記憶部１０８は、例えば、ハードディスク、メモリスティック（ソニー株式会社の登録商標）、ＳＤメモリカードなどの大容量記憶媒体である。画像は例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）などの規格に基づいて圧縮された状態で保存される。また、保存された画像に関する情報、撮像日時などの付加情報を含むＥＸＩＦ（Exchangeable Image File Format）データもその画像に対応付けられて保存される。動画は、例えば、ＭＰＥＧ２（Moving Picture Experts Group2）、ＭＰＥＧ４などの形式で保存される。
表示制御部１０９は、生成された画像データを表示部に表示する制御を行うものである。
表示部１１０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)パネルなどにより構成された表示デバイスである。表示部１１０には、撮像装置１００のユーザインターフェース、メニュー画面、撮像中のモニタリング画像、記憶部１０８に記録された撮像済み画像、撮像済み動画などが表示される。
入力部１１１は、例えば、電源オン／オフ切り替えのための電源ボタン、画像の記録の開始を指示するためのレリーズボタン、ズーム調整用のズームレバー、表示部１１０と一体に構成されたタッチスクリーンなどからなる。入力部１１１に対して入力がなされると、その入力に応じた制御信号が生成されて制御部１１２に出力される。そして、制御部１１２はその制御信号に対応した演算処理や制御を行う。
制御部１１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵにより読み込まれ動作されるプログラムなどが記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い様々な処理を実行してコマンドの発行を行うことによって撮像装置１００全体の制御を行う。
検波部１１３は、供給された撮像信号を用いて、画像の垂直方向と水平方向のそれぞれに対して検波処理を行い、オートフォーカス用の検波範囲における被写体の合焦位置を決定し、全ての検波範囲におけるデフォーカス量を取得する。デフォーカス量とは、焦点からのずれ量である。さらに、検波部１１３はデフォーカス量に対応するＭＴＦを取得し、図２に示すようなデフォーカス量とＭＴＦとからなる検波情報を生成する。検波部１１３により取得された検波情報は合焦位置決定部１５１に供給される。なお、画像の垂直方向と水平方向とはアナモルフィックレンズ１０１における垂直方向と水平方向とにそれぞれ対応するものであり、垂直方向と水平方向は互いに直交する方向であるものとする。
信号処理装置１５０は、合焦位置決定部１５１とＡＦ制御部１５２を備えて構成されている。
合焦位置決定部１５１は、検波部１１３から供給された検波情報に基づいてオートフォーカスの合焦位置を決定する。アナモルフィックレンズ１０１の合焦位置までのピントの差がピントずれ量である。アナモルフィックレンズ１０１の位置が合焦位置から離れているほどピントずれ量は大きく、アナモルフィックレンズ１０１の位置が合焦位置から近いほどピントずれ量は小さくなる。合焦位置決定部１５１により処理の詳細は後述する。決定された合焦位置情報はＡＦ制御部１５２に供給される。
ＡＦ制御部１５２は、合焦位置決定部１５１から供給された合焦位置情報に基づいてレンズ駆動ドライバ１０３を駆動させることにより、アナモルフィックレンズ１０１を光軸方向に沿って所定量移動させて被写体に合焦してピントが合うようにオートフォーカス制御を行なう。
なお、信号処理装置１５０はプログラムで構成され、そのプログラムは、予め撮像装置１００内にインストールされていてもよいし、ダウンロード、記憶媒体などで配布されて、ユーザが自らインストールするようにしてもよい。なお、信号処理装置１５０は、プログラムによって実現されるのみでなく、その機能を有するハードウェアによる専用の装置、回路などを組み合わせて実現されてもよい。
撮像装置１００は以上のようにして構成されている。
［１－２．アナモルフィックレンズにおけるＭＴＦ特性について］
次にアナモルフィックレンズ１０１におけるＭＴＦ特性について説明する。図２はアナモルフィックレンズ１０１におけるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）特性の例を示すグラフである。ＭＴＦとは、レンズの性能を評価する指標の１つであり、レンズの結像性能を知るために被写体のコントラストをどの程度忠実に再現できるかを空間周波数特性として表したものである。特定の空間周波数でのＭＴＦが解像度に相当し、値が大きいほど高解像度であることを示している。図２において、横軸は水平方向光学系の近軸光線位置を示している。また、縦軸はＭＴＦを示している。図２において、実線は水平方向におけるＭＴＦ特性を示し、破線は垂直方向におけるＭＴＦ特性を示している。またＦｌ(低周波)のＭＴＦ特性を太線、Ｆｈ(高周波)のＭＴＦ特性を細線で示している。
アナモルフィックレンズ１０１は一般的に垂直方向よりも水平方向の方が焦点距離が短く、被写界深度が深い。よって、図２のグラフの横軸をデフォーカス量とする場合、垂直方向と水平方向とでは同じデフォーカス量でも水平方向の方がＭＴＦ特性が下がりにくい、という特徴がある。また、垂直方向と水平方向とでＭＴＦ特性の傾きが異なる、ともいえる。これにより、垂直方向の方が水平方向に比べて早くボケるということができる。よって、同じデフォーカス量でも垂直方向は水平方向に比べてＭＴＦが下がりやすく、ボケて見えることになる。また、水平方向は垂直方向に比べてピントが合っているとされるデフォーカス量の範囲が広いといえる。
さらに、垂直方向と水平方向とではＭＴＦ特性のピーク位置が異なる。光学設計次第ではあるが、垂直方向と水平方向とでＭＴＦ特性のピーク位置を全ての条件において一致させるのは困難である。なお、垂直方向と水平方向とでＭＴＦ特性は被写体の周波数によっても変化する。なお、垂直方向と水平方向とは互いに直交する方向であるものとする。
通常、オートフォーカスにおける検波は水平方向において行われる。しかし、アナモルフィックレンズ１０１では垂直方向と水平方向とでＭＴＦ特性の傾きが異なるため、水平方向においてのみ検波を行うとすると垂直方向におけるオートフォーカスが正常に機能しないことになる。
［１－３．信号処理装置における処理］
次に、合焦位置決定部１５１とＡＦ制御部１５２とを備える信号処理装置１５０による、アナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００におけるオートフォーカス制御について説明する。なお、以下の説明においては、オートフォーカスは像面位相差ＡＦであるとして説明を行う。
図４は像面位相差ＡＦを行うための一般的な位相差検出画素の構成を示す図である。図４Ａは第１位相差検出画素Ａを示し、図４Ｂは第２位相差検出画素Ｂを示し、図４Ｃは撮像素子１０４における画素の配置を示す図である。
第１位相差検出画素Ａは受光素子１１を有する。また。光の入射側には、マイクロレンズ１２が設けられている。さらに、受光素子１１とマイクロレンズ１２の間には、瞳分割を行うため、入射光を遮る遮光層１３が設けられている。遮光層１３は、受光素子１１の中心に対して片側方向に偏心した開口部１４を有するように構成されている。第１位相差検出画素Ａはこのように構成され、入射光は一部のみが受光素子１１に入射することとなる。
第２位相差検出画素Ｂは受光素子２１を有する。また。光の入射側には、マイクロレンズ２２が設けられている。さらに、受光素子２１とマイクロレンズ２２の間には、瞳分割を行うため、入射光を遮る遮光層２３が設けられている。遮光層２３は、受光素子の中心に対して片側方向に偏心した開口部２４を有するように構成されている。
遮光層２３は、第１位相差検出画素Ａにおいて遮光層１３が遮った方向とは逆側を遮るように構成されている。よって、第１位相差検出画素Ａと第２位相差検出画素Ｂとは測距方向に対してそれぞれ逆側を遮光する構成となっている。第２位相差検出画素Ｂはこのように構成され、入射光は一部のみが受光素子２１に入射することとなる。
このように構成された位相差検出画素が図３Ｃに示すように撮像素子において配置されている。この位相差検出画素からの出力を用いて、いわゆる像面位相差ＡＦを行うことができる。なお、位相差検出画素は、位相差検出画素としてのみ機能し、通常画素としては機能しないものでもよいし、１つの画素が独立した２つのフォトダイオードで構成されていることにより撮像用および位相差検出用として機能するものでもよい。
まず図４を参照して、オートフォーカス制御の第１の態様について説明する。第１の態様は垂直方向と水平方向の検波が像面位相差ＡＦで行える場合である。図４のグラフは、縦軸をＭＴＦとし、横軸を垂直方向におけるデフォーカス量とし、被写体を撮影した場合における垂直方向のＭＴＦ特性と水平方向のＭＴＦ特性の例を示している。像面位相差ＡＦにおいては垂直方向と水平方向のそれぞれのＭＴＦ特性のピーク位置をデフォーカス量として算出することができる。図４においても上述のようにアナモルフィックレンズ１０１では垂直方向と水平方向のピーク位置が異なっている。
撮像装置１００はフォーカス機構が１つであるため、垂直方向と水平方向のピーク位置が異なっていても、フォーカスを合わせる合焦位置をどこか１つに決定する必要がある。そこで本実施の形態においては、以下の方法により合焦位置を１つに決定する。
合焦位置が決定したらその合焦位置情報に基づいてＡＦ制御部１５２の制御のもとレンズ駆動ドライバ１０３がアナモルフィックレンズ１０１を動作させることによりオートフォーカスを行う。
まず第１の方法は、垂直方向のＭＴＦ特性のピーク位置に対応したデフォーカス量と、水平方向のＭＴＦ特性のピーク位置に対応したデフォーカス量の平均のデフォーカス量に対応する位置を合焦位置とするものである。これにより垂直方向と水平方向の両方に対してバランスの取れた位置を合焦位置とすることができる。
また第２の方法は、下記の評価式［１］で算出される値Ｐ１が最大となる位置を合焦位置とする。この第２の方法はＭＴＦ特性の高さを考慮した位置が合焦位置となる。
［式１］
Ｐ１＝ＭＴＦH（focus）2＋ＭＴＦV（focus）2
また第３の方法は、被写体の傾き成分（被写体角度：Ｒとする）を合焦位置決定のための要素に加え、被写体角度Ｒを上記第２の方法の式１に適用した下記の評価式［２］で算出される値Ｐ２が最大となる位置を合焦位置とする。画像中において被写体は通常傾きを有しているため、被写体の傾きに応じて合焦位置を決定することができるこの第３の方法によれば、より精度が高いオートフォーカス制御を行うことができる。
［式２］
Ｐ２＝（ＭＴＦH（focus）・cosＲ）2＋（ＭＴＦV（focus）・sinＲ）2
また第４の方法は、垂直方向と水平方向の検波結果の信頼度に基づいて位置を決定するものである。ここで信頼度について説明する。
位相差ＡＦの検波では一般的にブロックマッチングが用いられるが、ブロックマッチングにおける類似度の算出方法の１つとしてＳＡＤ(Sum of Absolute Difference)がある。ＳＡＤでは、「画素値の差分の絶対値の和」で類似度を評価する評価値である。値が最小になる場所が類似度が最も高いことになる。よって、ＳＡＤ＝０、である場合、検波の信頼度が高いことを意味し、ＳＡＤが大きな値であればあるほど信頼度は低くなる。
垂直方向と水平方向でそれぞれブロックマッチングを行って信頼度を算出し、垂直方向と水平方向のうちの信頼度が高い方のピーク位置を合焦位置とする。
また第５の方法は、垂直方向を優先し、垂直方向のＭＴＦ特性のピーク位置を合焦位置とするものである。これは、図２を参照して説明したように、アナモルフィックレンズ１０１においては垂直方向と水平方向とではＭＴＦ特性の傾きが異なっており、垂直方向の方がＭＴＦ値が高い範囲にあるデフォーカス量の範囲が狭いため、合焦の精度が高い可能性が高い。よって、第５の手法では垂直方向を優先する。
さらに、第６の手法は被写体の傾き成分 (第３の手法における被写体角度Ｒと同様）を検出し、被写体角度Ｒが４５度よりも大きいか、小さいかで垂直方向と水平方向のいずれかの合焦位置に合わせる、というものである。本実施の形態では、被写体角度Ｒ＞４５度の場合は垂直方向の合焦位置とし、被写体角度Ｒ＜４５度の場合は水平方向の合焦位置とする。
以上、オートフォーカス制御の第１の態様においては上述した第１乃至第６の手法がある。いずれの手法を用いるかは、ＭＴＦ特性の有無と、被写体角度の有無とに基づいて図５に示す基準により決定することができる。
ＭＴＦ特性があり、かつ、被写体角度が算出により得られる場合、第３の手法を使用するとよい。この第３の手法が第１乃至第６の手法の中で最も精度が高い方法である。
また、ＭＴＦ特性があり、かつ、被写体角度を算出しない場合または算出できない場合、第２の手法を使用するとよい。
また、ＭＴＦ特性がなく、かつ、被写体角度を算出により得られる場合、第６の手法を使用するとよい。
さらに、ＭＴＦ特性がなく、かつ、被写体角度を算出しない場合または算出できない場合、第１の手法、第４の手法、第５の手法のいずれかを使用するとよい。いずれを使用するかはユーザが設定できるようにしてもよいし、撮像装置１００や信号処理装置１５０の製造時にデフォルトで設定しておいてもよい。
なお、上述した第１乃至第６の手法のいずれか複数でそれぞれ決定された合焦位置の平均をとることにより、最終的な合焦位置を求めることも可能である。
また、第１乃至第６の手法のどれを使用するかをユーザが選択できるようにしてもよい。その際、第１乃至第６の手法のそれぞれに適したシーン情報などをユーザに提供するようにしてもよい。
次に図６を参照して、オートフォーカス制御の第２の態様について説明する。第２の態様は像面位相差ＡＦが水平方向のみ検波を行える場合である。この場合、上述した第１の態様における第１乃至第６の手法のうちの第１、第２、第３の手法のいずれかを使用する。なぜなら、垂直方向と水平方向の両方の検波ができなければ第４乃至第６の手法は用いることができないからである。なお、水平方向のみ検波可能な構成とは、例えば、垂直方向と水平方向の両方向を検波するためにＡＦ画素を配置すると画質が下がってしまうため、水平方向のみ検波するようにＡＦ画素を配置する場合、処理負荷を軽くするために水平方向のみ検波するようにする場合などである。
第１、第２、第３の手法を用いる場合、垂直方向のＭＴＦ特性とピーク位置が必要となる。そこで、垂直方向のＭＴＦ特性とピーク位置を予め設定値として保持しておく。図５で説明した基準を用いて、第１、第２、第３のいずれの手法を使用するかを決定して、その手法を実行する際に保持しているＭＴＦ特性とピーク位置を使用する。
なお、ＭＴＦ特性およびピーク位置は、パラメータ、例えば、アナモルフィックレンズ１０１の状態（ズーム、フォーカス、Ｆ値など）、像高、被写体周波数によって変化するものなので、それぞれのパラメータごとの対応したＭＴＦ特性とピーク位置の組み合わせをテーブルとして保持しておく。
［１－４．レンズ駆動よび停止処理］
次に図７のフローチャートを参照して、オートフォーカス制御におけるアナモルフィックレンズ１０１の駆動および停止処理について説明する。
上述の処理により合焦位置が決定したら、まず、ステップＳ１１においてＡＦ制御部１５２によるオートフォーカス制御に従ってアナモルフィックレンズ１０１の駆動が開始される。このアナモルフィックレンズ１０１の駆動開始はＡＦ制御部１５２の制御のもと、レンズ駆動ドライバ１０３がアナモルフィックレンズ１０１を動作させることにより行われる。
次にステップＳ１２で、検波により垂直方向の被写界深度の値が所定の値以下であるか否かが判定される。この所定の値は例えば１である。このステップＳ１２では垂直方向の被写界深度を用い、水平方向の被写界深度が所定の値以下であってもアナモルフィックレンズ１０１の駆動は停止しない。これは、図２を参照して説明したようにアナモルフィックレンズ１０１では垂直方向は水平方向に比べてＭＴＦ特性が下がりやすく、ピントが合っているとされるデフォーカス量の範囲の狭いため、垂直方向を基準にすることによって、より正確に合焦と連動したレンズ駆動停止処理を行うことができる。
被写界深度の所定の値以下ではない場合、処理はステップＳ１２に戻り被写界深度が所定の値以下になるまでステップＳ１２の判定が繰り返される（ステップＳ１２のＮｏ）。
そして、被写界深度が所定の値以下になった場合、処理はステップＳ１３に進む（ステップＳ１２のＹｅｓ）。被写界深度が所定の値以下になった場合とは、被写体にピントが合っている状態であるといえる。そこでステップＳ１３でアナモルフィックレンズ１０１の駆動を停止する。このアナモルフィックレンズ１０１の駆動停止はＡＦ制御部１５２の制御のもと、レンズ駆動ドライバ１０３がアナモルフィックレンズ１０１の駆動を停止させることにより行われる。そして、ステップＳ１４で撮像装置１００の表示部１１０において合焦表示が行われる。これによりユーザは被写体にピントが合ったことを認識することができる。
［１－５．撮像素子の構成］
次に図８を参照して上述の処理を行うのに最適な撮像素子３００の構成について説明する。この説明において撮像素子３００は像面位相差ＡＦ用の位相差検出画素３１０が設けられた撮像素子３００である。図８においては矩形の枠一つ一つが撮像素子３００の画素を示し、黒の四角形が位相差検出画素３１０を示している。
上述したようにアナモルフィックレンズ１０１は垂直方向と水平方向で焦点距離が異なり、一般的に水平方向の焦点距離が短く、撮影時に水平方向を圧縮した状態で映像を記録し、再生時に水平方向に映像を引き伸ばすことにより横長の映像を再生することができる。よって、図８に示すように撮像素子３００においても垂直方向と水平方向で位相差検出画素の配置間隔を異なるものにするのがよい。
アナモルフィックレンズ１０１は垂直方向と水平方向で焦点距離が異なり、一般的に水平方向の焦点距離が短いため、垂直方向は水平方向よりも疎に、水平方向は垂直方向よりも密に位相差検出画素を配置する。これは、水平方向は圧縮した状態で記録されるため、より密に位相差検出画素でサンプリングする必要があるからである。なお、図８に示す垂直方向と水平方向における位相差検出画素の配置間隔は垂直方向が水平方向の２倍となっているが、これはあくまで例示であり、本技術がその配置間隔に限定されるものではない。水平方向の位相差検出画素の密度はアナモ比に合わせて垂直方向の密度より増加させるとよい。
被写体の周波数によっても垂直方向のＭＴＦ特性と水平方向のＭＴＦ特性は変化して異なるものとなる。同一の被写体であっても垂直方向と水平方向とではＭＴＦ特性が異なる。
そこで、垂直方向と水平方向とにおいてＭＴＦ特性を正確に取得するためには図８に示すような撮像素子３００の構成が望ましい。
なお、位相差検出画素だけでなく、アナモルフィックレンズ１０１の垂直方向と水平方向における焦点距離の違いに応じてコンボリューションや通常画素のノイズリダクション用フィルタの周波数特性を行ってもよい。
さらに、垂直方向と水平方向とで撮像素子３００における位相差検出画素の配置密度が同一である場合、例えばノイズリダクション用フィルタを垂直方向と水平方向で変更する、という構成も可能である。
また、図９に示すように、撮像素子４００において、像面位相差ＡＦにおいて使用する瞳パターンを垂直方向と水平方向の射出瞳距離ＥＰＤ（Exit Pupil Distance）に応じて変更してもよい。位相差画素の行および列はレンズの射出瞳に対応させ、遮光位置を像高方向で変調させている。交換レンズ式のカメラであれば長短の射出瞳が存在するため、そのレンズに適切な位相差画素行、位相差画素列を選択して検波する。各種の位相差画素行、位相差画素列を瞳パターンと呼ぶものとする。アナモルフィックレンズ１０１は垂直方向と水平方向とで焦点距離が異なるので射出瞳距離も垂直方向と水平方向とで異なる場合がある。よって、撮像素子４００における垂直方向の瞳のパターンと、水平方向の瞳のパターンを異なるものにする。例えば、図９に示すようにアナモルフィックレンズ１０１のアナモ比に合わせて水平方向の使用する瞳のパターンを垂直方向より増加させるとよい。
なお、図８および図９を参照して説明した撮像素子３００、４００は第１の実施の形態おけるアナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００におけるオートフォーカスに必須のものではないが、このように構成された撮像素子３００、４００を用いることによりオートフォーカスの精度を高めることができる。
以上のようにして第１の実施の形態における撮像装置１００および信号処理装置１５０が構成されている。第１の実施の形態によれば、アナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００においてもオートフォーカスを実現することができる。
また、第１の実施の形態によれば、垂直方向と水平方向のうちの一方の方向でピントを合わせて、次に他方の方向でピントを合わせる、というような二段階の処理でオートフォーカスを実現するものではないため、アナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００においても高速なオートフォーカス可能となる。また少ない部品点数でアナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００におけるオートフォーカスを実現することができるという利点もある。
＜２．第２の実施の形態＞
［２－１．撮像装置の構成］
次に本技術の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態はアナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置２００において検波処理により、アナモルフィックレンズ１０１の垂直方向における特性とアナモルフィックレンズ１０１の水平方向における特性としてのエッジ（隣接画素間での輝度変化（コントラスト））をそれぞれの方向において検出し、そのエッジに基づいてピーキング処理を行うものである。
ピーキングとは、画像中の高周波成分を検出して被写体の合焦部分を特定し、被写体のエッジを構成する画素を強調して表示する処理である。エッジ部分を構成する画素の強調処理は、画素を所定の色のマーカーで描画することにより、被写体のエッジに沿った線を増加させたり、被写体の輪郭に沿った線を太くすることにより行われる。また、画素の輝度や色調と変えたり、画素に強調処理用の信号を重畳することにより行ってもよい。強調すべき画素以外の画素の輝度や色調を相対的に落として、強調すべき画素以外をぼかして表示するようにしてもよく、強調すべき画素を他の画素と区別できるのであれば、強調方法は特定の方法に限定されることはない。
アナモルフィックレンズ１０１は図２を参照して説明したように垂直方向と水平方向とでＭＴＦ特性が異なっており、水平方向はＭＴＦ値が下がりにくいものとなっている。したがって、水平方向はＭＴＦ値が高い範囲にありピントが合っているとされるデフォーカス量の範囲が垂直方向よりも広いため、垂直方向と水平方向とのピーキング処理を同一処理で行うと、正確なピーキングによる強調処理を行うことができない場合がある。そこで、第２の実施の形態はアナモルフィックレンズ１０１の垂直方向と水平方向にそれぞれ対応した画像の垂直方向と水平方向のそれぞれについて検波処理によりエッジを検出してピーキング処理を行うものである。
図１０を参照して第２の実施の形態に係る信号処理装置としてのピーキング処理部２１０を備える撮像装置２００の構成について説明する。
撮像装置２００は、アナモルフィックレンズ１０１を備える光学撮像系１０２、レンズ駆動ドライバ１０３、撮像素子１０４、信号処理ＬＳＩ１０５、画像信号処理部１０６、コーデック部１０７、記憶部１０８、表示制御部１０９、表示部１１０、入力部１１１、制御部１１２、信号処理装置としてのピーキング処理部２１０を備えて構成されている。第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
図１１を参照してピーキング処理部２１０の構成について説明する。ピーキング処理部２１０は画像の垂直方向と水平方向についてそれぞれ別個にピーキング処理を行う。これは、アナモルフィックレンズ１０１は垂直方向と水平方向とで焦点距離が異なっているため、垂直方向と水平方向とでそれぞれ個別にピーキング処理を行うのが適切だからである。
ピーキングを行うためのピーキング設定には、画像中から高周波成分を抽出するための所定のフィルタ係数を有するフィルタ２１２の帯域と、画像中の高周波成分のエネルギーと対比させてピーク信号を検出する反応感度とがある。反応感度の調節は、フィルタ２１２のゲインやピーキング用閾値を上下させることにより行う。反応感度を上げるには、フィルタ２１２のゲインを上げる、または、ピーキング用閾値を下げる。反応感度を下げるには、フィルタ２１２のゲインを下げる、または、ピーキング用閾値を上げる。以降、反応感度の調整はピーキング用閾値を上下することにより行うものとして説明する。
ピーキング処理部２１０は、画像中の高周波成分のエネルギーがピーキング用閾値を超えた場合にピーキングによる強調処理を行う。このピーキングは、所定のフィルタ係数を有するフィルタ２１２による高周波成分抽出処理と、抽出された高周波成分のエネルギーとピーキング用閾値との比較処理と、高周波成分のエネルギーがピーキング用閾値より大きいと判断された画素を強調処理する描画処理により行われる。ピーキングを高精度で行うためには可能な限りフィルタ２１２により高周波成分を抽出する必要がある。ピーキングにより画像中においてピントが合っている被写体を強調することができる。これにより、ユーザはピーキングによる強調箇所が増えるようにピントを合わせていくことにより容易にピント合わせを行うことができる。
ピーキング処理部２１０は、ノイズ除去部２１１、フィルタ２１２、ピーク検出部２１３、描画部２１４、領域比較部２１５を備えて構成されている。
ノイズ除去部２１１は、画像中のエネルギーに対するノイズ除去用の閾値を設定して、レベルの低いエッジ成分の除去、高域成分ノイズ除去などを行う。
フィルタ２１２は、例えば所定のフィルタ係数を有しているハイパスフィルタであり、画像の高域周波数成分であり、隣接画素間での輝度変化（コントラスト）であるエッジを検出することにより、画像中における、被写体にピントが合っている領域（合焦領域）を特定する。これが検波処理によるエッジの検出に相当するものである。上述したピーキング設定としてのフィルタの帯域はフィルタ２１２の帯域である。
ピーク検出部２１３は、ピーキング用閾値と画像の高周波成分のエネルギーとの比較を行い、ピーキング用閾値以上であるピーク信号を検出するものである。上述したピーキング設定としてのピーキング用閾値は、ピーク検出部２１３におけるピーク信号検出に用いられる閾値である。
描画部２１４は、ピーキング用閾値との比較により高周波成分のエネルギーがピーキング用閾値より大きいと判断された画素を強調処理するピーキング処理を行うものである。本技術において描画処理は、画像中の高周波成分を検出して被写体の合焦部分を特定し、被写体のエッジを構成する画素にマーカーを描画することにより、被写体のピントの合っている箇所を強調する。
領域比較部２１５は、フィルタ２１２から供給された、垂直方向と水平方向のそれぞれにおいて画像中における被写体にピントが合っている領域の大きさを比較する処理を行うものである。領域比較結果は描画部２１４に供給される。この領域比較結果に基づいて、描画部２１４は垂直方向におけるピントが合っている領域と水平方向におけるピントが合っている領域とで強調具合に差をつけるように描画処理を行う。
なお、信号処理装置としてのピーキング処理部２１０はプログラムで構成され、そのプログラムは、予め撮像装置２００内にインストールされていてもよいし、ダウンロード、記憶媒体などで配布されて、ユーザが自らインストールするようにしてもよい。なお、ピーキング処理部２１０は、プログラムによって実現されるのみでなく、その機能を有するハードウェアによる専用の装置、回路などを組み合わせて実現されてもよい。
［２－２．ピーキング処理］
次に図１２および図１３を参照して第２の実施の形態におけるピーキング処理について説明する。ピーキング処理には第１乃至第５の手法がある。図１３では比較例として従来の一般的なピーキング処理の強調処理の態様も示している。
図１２および図１３においては垂直方向と水平方向のピーキングによる強調処理のわかりやすさの観点からピントを合わせる被写体を円形状物体とする。そして、ピーキングにより強調された部分は斜線を付して示している。また、斜線の本数によりピーキングの強調の強弱（度合い）を示している。
また、説明の便宜上、垂直方向と水平方向のピントのピーク位置（ＭＴＦのピーク）はほぼ同じものとする。また、水平方向の被写界深度が深く、垂直方向の被写界深度は水平方向に比べて浅いものとする。また、アナモルフィックレンズ１０１における垂直方向と画像における垂直方向とが対応して方向が一致しており、アナモルフィックレンズ１０１における水平方向と画像における水平方向とが対応して方向が一致しているものとする。
第１の手法は、垂直方向と水平方向のそれぞれにおいてピントが合っている領域にピーキングによる強調処理を行う。よって、垂直方向においても被写体にピントが合っており、水平方向においても被写体にピントが合っている場合（垂直方向、水平方向ともに被写界深度内）、垂直方向と水平方向のどちらにおいてもピントがあっている領域にピーキングによる強調処理を行う。
また、この第１の手法において、前ピン状態で垂直方向が被写界深度外であり、水平方向が被写界深度内である場合は水平方向にのみピーキングによる強調処理を行う。また、この第１の手法において後ピンで、垂直方向が被写界深度外であり、水平方向が被写界深度内である場合は水平方向にのみピーキングによる強調処理を行う。
なお、前ピンとはユーザが撮影しようとする主たる被写体の前にある他の被写体にピントが合っている状態のことをいう。また、後ピンとはユーザが撮影しようとする主たる被写体にピントが合っておらず、後ろにある他の被写体にピントが合っている状態のことをいう。
この第１の手法においては、領域比較部２１５は垂直方向と水平方向のピントが合っている領域の比較を行う必要はない。
第２の手法は、垂直方向と水平方向のうち、ピントが合っている領域が狭い方にのみピーキングによる強調処理を行う。よって、垂直方向においてピントが合っている領域が水平方向においてピントが合っている領域より狭い場合、垂直方向においてのみピーキングによる強調処理を行う。前ピンおよび後ピンの状態においてはピーキングによる強調処理は行わない。
この第２の手法においては、領域比較部２１５は垂直方向と水平方向のうち、どちらのピントが合っている領域が狭いかを比較し、比較結果を描画部２１４に供給する。そして、描画部２１４は、垂直方向と水平方向のうち、ピントが合っている領域が狭い方についてのみ描画処理を行う。
第３の手法は、垂直方向と水平方向のうち、ピントが合っている領域が狭い方を強めに強調処理し、ピントが合っている領域が広い方を弱めに強調処理するものである。例えば、垂直方向においてピントが合っている領域が水平方向においてピントが合っている領域よりも狭い場合、垂直方向のピントが合っている領域を強めに強調処理する。一方、水平方向のピントが合っている領域は弱めに強調処理する。
この第３の手法においては、領域比較部２１５は垂直方向と水平方向のうち、どちらのピントが合っている領域が狭いかを比較し、比較結果を描画部２１４に供給する。そして描画部２１４は垂直方向と水平方向のうち、ピントが合っている領域が狭い方を強めに強調するように描画処理を行い、ピントが合っている領域が広い方を弱めに強調するよう描画処理を行う。強めの強調処理と弱めに強調処理としては、例えば、被写体のエッジに沿った線の数の違い、被写体の輪郭に沿った線の太さの違いなどがある。
第４の手法は、図１３に示すように、垂直方向と水平方向のどちらか一方の方向のピントが合っている領域を検出し、他方の方向の光学情報からピントが合っている領域を補正して強調処理するものである。ここで、光学情報とは、被写界深度情報であり、さらに詳細にはＦ値である。水平方向のみピントが合っている領域を検出する場合、水平方向は被写界深度が垂直方向より広いため、図１３に示す従来の手法のように水平方向のみ強調処理して表示される。ただし、垂直方向、水平方向の両方の被写界深度を考慮すると、図１２の第２の手法のようにピントが合っている領域が狭い方を表示した方がよりピントが合っている領域を表示することができる。そこで、水平方向で検出した深度領域に対して、例えば垂直方向と水平方向のＦ値の比の分、領域を狭くして表示することにより、図１３に示すように、ピントが合っている領域が狭い方を強調処理して表示することができる。
第５の手法は、垂直方向と水平方向とでピーキングの強調方法を変えて（色、形状、線の数、太さなど）強調処理し、どこにピントを合わせるかを選択させるものである。
以上のようにして本技術の第２の実施の形態が構成されている。この第２の実施の形態によれば、垂直方向と水平方向とで焦点距離が異なるアナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置２００においても、適切にピーキング処理を行うことができる。
なお、上述した第１乃至第５の手法のどれでピーキング処理を行なうかをユーザが選択できるようにしてもよい。
また、第２の実施の形態のピーキング処理は、静止画撮影時と動画撮影時のライブビューどちらにおいても使用することが可能である。
＜第３の実施の形態＞
［３－１．撮像装置の構成］
次に本技術の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は信号処理装置１５０がピント調整処理を行う点で第１の実施の形態と相違する。図１４は第３の実施の形態の撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００は信号処理装置１５０以外の構成は第１の実施の形態と同様であるためその説明を省略する。信号処理装置１５０は、撮像装置１００の所定のパラメータに基づいて以下のピント微調処理、ピントブラケット撮影処理を行うものである。
［３－２．信号処理装置による第１のピント調整処理：ピント微調］
第２の実施の形態の第１の態様は、アナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００におけるピント微調処理である。
ピント微調とは、ピント位置と対応して設定された調整量をユーザが例えば±１ずつ変更するとその値の変更に応じてピント位置（合焦位置）を変化させることにより、ユーザが手動でピント位置を調整することができるようにする機能である。本実施の形態の撮像装置１００はこのピント微調機能を備えている。
図１５を参照して、信号処理装置１５０におけるピント微調処理のフローについて説明する。まずステップＳ３０１でユーザが変更したピント調整量Ｐ１が取得される。
次にステップＳ３０２で、下記の式３を用いてピント微調量の算出が行われる。
［式３］
ピント微調量＝Ｐ１・√（水平方向Ｆ値×垂直方向Ｆ値）×ｄ３
式３におけるｄ３はピント許容幅を決定するための定数である。なお、［式３］は、水平方向と垂直方向の相乗平均をとるものであるが、これに限らず算術平均や、水平方向／垂直方向で重みをつける加重平均で計算する方法もある。
そしてステップＳ３０３で下記の式４を用いてオートフォーカス用のレンズ駆動のための最終ピントずれ量を算出する。式４における「算出したピントずれ量」とはオートフォーカスにおいて算出された合焦位置に対するピントずれ量のことである。
［式４］
最終ピントずれ量＝算出したピントずれ量＋ピント微調量
そしてステップＳ３０４で、ステップＳ３０３で算出された最終ピントずれ量に基づいてレンズ駆動ドライバ１０３によりアナモルフィックレンズ１０１を駆動させてピントの微調を行う。
信号処理装置１５０における処理の第１の態様は以上のように構成されている。この第３の実施の形態の第１の態様によれば、アナモルフィックレンズを備える撮像装置１００においてもユーザは何ら特殊な操作や扱いをしなくてもピント微調機能を利用することができる。
［３－３．信号処理装置による第２のピント調整処理：ピントブラケット撮影］
次に第３の実施の形態の信号処理装置１５０における処理の第２の態様について説明する。第２の態様は、アナモルフィックレンズ１０１を備える撮像装置１００におけるピントブラケット（フォーカスブラケットとも称する。）撮影処理である。
ピントブラケット撮影とは、１回のシャッタ操作で、予め設定されたピントブラケット量でピント位置を動かしながら、設定した枚数の画像を撮影し終えるまで連続で撮影する機能である。撮影された全ての画像はピント位置が異なるものとなる。より具体的には、合焦位置を中心として撮影ごとにピントずれ量の分だけずらして複数枚撮影することである。例えば、ブラケット量をｂとし、撮影枚数が５枚の場合、
１枚目：合焦位置からｂ×２の量 前ピン
２枚目：合焦位置からｂ×１の量 前ピン
３枚目：合焦位置
４枚目：合焦位置からｂ×１の量 後ピン
５枚目：合焦位置からｂ×２の量 後ピン
として撮影を行う。
図１６を参照して、信号処理装置１５０による、ピントブラケット撮影処理のフローについて説明する。まずステップＳ４０１で、ユーザが設定したピントブラケット量Ｐ２および撮影枚数を取得する。これは撮像装置１００のピントブラケットの設定情報から取得することができる。
次にステップＳ４０２で、下記の式５を用いて実際の撮影で使用するピントブラケット量の算出が行われる。
［式５］
ピントブラケット量＝Ｐ２・√（水平方向Ｆ値×垂直方向Ｆ値）×ｄ５
式５におけるｄ５はピント許容幅を決定するための定数であり、例えば、「画素の最小単位の所定数倍の値」などのように画素ピッチに応じて決定する値である。なお、［式５］は、水平方向と垂直方向の相乗平均をとるものであるが、これに限らず算術平均や、水平方向／垂直方向で重みをつける加重平均で計算する方法もある。
そしてステップＳ４０３で信号処理装置１５０の制御のもと、ピントブラケット量に応じてレンズ駆動ドライバ１０３がアナモルフィックレンズ１０１を動作させることにより、ピントブラケット量および撮影枚数に応じたピントブラケット撮影を行う。
以上のようにして本技術の第３の実施の形態が構成されている。この第３の実施の形態によれば、アナモルフィックレンズを備える撮像装置１００においても特殊な扱いをすることなく、通常のカメラが備える機能であるピント微調、ピントブラケット撮影機能を使用することが可能となる。
信号処理装置１５０における処理の第２の態様は以上のように構成されている。この第３の実施の形態の第２の態様によれば、アナモルフィックレンズを備える撮像装置１００においてもユーザは何ら特殊な操作や扱いをしなくてもピントブラケット撮影機能を利用することができる。
以上のようにして本技術の第３の実施の形態が構成されている。この第３の実施の形態によれば、アナモルフィックレンズを備える撮像装置１００においても特殊な扱いをすることなく、通常のカメラが備える機能であるピント微調機能、ピントブラケット撮影機能を使用することが可能となる。
＜４．変形例＞
以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
第１の実施の形態は、位相差ＡＦ方式、コントラストＡＦ方式、像面位相差ＡＦ方式のいずれにおいても適用可能である。
第２の実施の形態において、ピーキング処理部２１０が画像の垂直方向と水平方向のそれぞれについて別個にピーキング処理を行うと説明したが、垂直方向用の第１のピーキング処理部と、水平方向用の第２のピーキング処理部を設けるようにしてもよい。
本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のそれぞれにおいて検波処理を行う
信号処理装置。
（２）
前記検波処理により取得された前記アナモルフィックレンズの垂直方向における特性と前記アナモルフィックレンズの水平方向における特性に基づいて合焦位置を決定する（１）に記載の信号処理装置。
（３）
前記特性はＭＴＦ特性であり、ＭＴＦ値と、前記アナモルフィックレンズの垂直方向におけるデフォーカス量で表される合焦位置とから表される（２）に記載の信号処理装置。
（４）
前記アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性のピークに対応した前記デフォーカス量と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性のピークに対応した前記デフォーカス量の平均に基づいて前記合焦位置を決定する（２）または（３）に記載の信号処理装置。
（５）
前記アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性を用いて、第１の評価式から算出される値が最大となる位置を前記合焦位置として決定する（２）から（４）のいずれかに記載の信号処理装置。
（６）
前記アナモルフィックレンズの垂直方向のＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報を用いて、第２の評価式から算出される値が最大となる位置を前記合焦位置として決定する（２）から（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７）
前記検波の信頼度に基づいて前記合焦位置を決定する（２）から（６）のいずれかに記載の信号処理装置。
（８）
前記信頼度は、前記検波処理として前記垂直方向と前記水平方向のそれぞれに行うブロックマッチング処理の評価値である（７）に記載の信号処理装置。
（９）
ＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいてピント調整の方法を決定する（２）から（８）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１０）
前記検波処理により取得された前記アナモルフィックレンズの垂直方向における特性 と前記アナモルフィックレンズの水平方向における特性に基づいてピーキング処理を行う（１）に記載の信号処理装置。
（１１）
前記特性は、隣接画素間での輝度変化である（１０）に記載の信号処理装置。
（１２）
前記画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域に対してピーキング処理を行う（１０）または（１１）に記載の信号処理装置。
（１３）
前記画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域のうち、狭い方の領域にのみ前記ピーキング処理を行う（１０）から（１２）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１４）
前記画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域のうち、狭い方の領域を広い方の領域よりも強調するように前記ピーキング処理を行う（１０）から（１３）のいずれかに記載の信号処理装置。
（１５）
前記検波処理により決定された合焦位置と所定のパラメータに基づいて、前記撮像装置におけるピント調整処理を行う（１）に記載の信号処理装置。
（１６）
前記所定のパラメータとしての前記アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向におけるＦ値と、前記アナモルフィックレンズの水平方向に対応する方向におけるＦ値に基づいて、ピントを調整する処理を行う（１５）に記載の信号処理装置。
（１７）
前記ピント調整処理として、前記所定のパラメータとしての前記アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向におけるＦ値と、前記アナモルフィックレンズの水平方向に対応する方向におけるＦ値に基づいて、ピントブラケット撮影におけるピントブラケット量を設定する（１５）または（１６）に記載の信号処理装置。
（１８）
アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のそれぞれにおいて検波処理を行う信号処理方法。
（１９）
アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のそれぞれにおいて検波処理を行う信号処理方法をコンピュータに実行させる信号処理プログラム。
（２０）
アナモルフィックレンズと、
前記アナモルフィックの垂直方向に対応する方向と、前記アナモルフィックレンズの前記垂直方向に直交する水平方向に対応する方向とで配置密度が異なるように配置された複数の位相差検出画素を備える撮像素子と、
前記撮像素子で取得された撮像信号に基づいて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向と、前記アナモルフィックレンズの水平方向のそれぞれにおいて検波処理を行う信号処理部とを備える撮像装置。
（２１）
前記検波処理により決定された合焦位置に基づいてオートフォーカス制御を行う（２０）に記載の撮像装置。
１００、２００・・・・撮像装置
１０４・・・・・・・・撮像素子
１５０・・・・・・・・信号処理装置
２１０・・・・・・・・ピーキング処理部

Claims (19)

  1. アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、
    決定された前記合焦位置決定方法に応じて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性と、前記被写体の傾き情報と、前記検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する
    信号処理装置。
  2. 前記ＭＴＦ特性は、ＭＴＦ値と、前記アナモルフィックレンズの垂直方向におけるデフォーカス量で表される合焦位置により表される
    請求項１に記載の信号処理装置。
  3. 前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性のピークに対応したデフォーカス量と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性のピークに対応したデフォーカス量の平均に基づいて前記合焦位置を決定する
    請求項１に記載の信号処理装置。
  4. 前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性を用いて、第１の評価式から算出される値が最大となる位置を前記合焦位置として決定する
    請求項１に記載の信号処理装置。
  5. 前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性と、被写体の傾き情報を用いて、第２の評価式から算出される値が最大となる位置を前記合焦位置として決定する
    請求項１に記載の信号処理装置。
  6. 前記検波の信頼度に基づいて前記合焦位置を決定する
    請求項１に記載の信号処理装置。
  7. 前記信頼度は、前記検波処理として前記垂直方向と前記水平方向のそれぞれに行うブロックマッチング処理の評価値である
    請求項６に記載の信号処理装置。
  8. 前記検波処理により取得された前記アナモルフィックレンズの垂直方向における特性 と前記アナモルフィックレンズの水平方向における特性に基づいてピーキング処理を行う
    請求項１に記載の信号処理装置。
  9. 前記特性は、隣接画素間での輝度変化である
    請求項８に記載の信号処理装置。
  10. 画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域に対してピーキング処理を行う
    請求項８に記載の信号処理装置。
  11. 画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域のうち、狭い方の領域にのみ前記ピーキング処理を行う
    請求項８に記載の信号処理装置。
  12. 画像中の前記垂直方向におけるピントが合っている領域と、前記水平方向におけるピントが合っている領域のうち、狭い方の領域を広い方の領域よりも強調するように前記ピーキング処理を行う
    請求項８に記載の信号処理装置。
  13. 前記検波処理により決定された合焦位置と所定のパラメータに基づいて、前記撮像装置におけるピント調整処理を行う
    請求項１に記載の信号処理装置。
  14. 前記所定のパラメータとしての前記アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向におけるＦ値と、前記アナモルフィックレンズの水平方向に対応する方向におけるＦ値に基づいて、ピントを調整する処理を行う
    請求項１３に記載の信号処理装置。
  15. 前記ピント調整処理として、前記所定のパラメータとしての前記アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向におけるＦ値と、前記アナモルフィックレンズの水平方向に対応する方向におけるＦ値に基づいて、ピントブラケット撮影におけるピントブラケット量を設定する
    請求項１３に記載の信号処理装置。
  16. アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、
    決定された前記合焦位置決定方法に応じて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性と、前記被写体の傾き情報と、前記検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する
    信号処理方法。
  17. アナモルフィックレンズを備える撮像装置で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、
    決定された前記合焦位置決定方法に応じて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性と、前記被写体の傾き情報と、前記検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する
    信号処理方法をコンピュータに実行させる信号処理プログラム。
  18. アナモルフィックレンズと、
    前記アナモルフィックレンズの垂直方向に対応する方向と、前記アナモルフィックレンズの前記垂直方向に直交する水平方向に対応する方向とで配置密度が異なるように配置された複数の位相差検出画素を備える撮像素子と、
    前記撮像素子で取得された撮像信号に基づいた検波処理で取得できるＭＴＦ特性の有無と、被写体の角度情報の有無に基づいて合焦位置決定方法を決定し、決定された前記合焦位置決定方法に応じて、前記アナモルフィックレンズの垂直方向の前記ＭＴＦ特性と、前記アナモルフィックレンズの水平方向の前記ＭＴＦ特性と、前記被写体の傾き情報と、前記検波処理の信頼度のいずれか、または組み合わせに基づいて合焦位置を決定する信号処理部と
    を備える撮像装置。
  19. 前記検波処理により決定された合焦位置に基づいてオートフォーカス制御を行う
    請求項１８に記載の撮像装置。
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