JPH09181913A

JPH09181913A - カメラシステム

Info

Publication number: JPH09181913A
Application number: JP7339429A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kodama; 晋一児玉
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 1997-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】被写体距離分布に応じたボケを付加した画像
を得る場合に、その被写体距離を正確に求めるカメラシ
ステムを提供すること。【解決手段】視差を有す複数画像を記録する画像記録
手段12と、予め例えば光学系の基線長情報等を記憶する
情報記憶手段13とを備えるカメラ10と、撮像された当該
複数画像を読み込む画像入力手段21と、情報記憶手段か
ら記録された情報を検出する情報検出手段24と、検出さ
れた基線長情報および、画像入力手段の出力に基づいて
算出された複数画像の内の基準画像に対する参照画像の
ズレ量とによって当該基準画像の被写体距離の分布状態
を算出する距離算出手段22と、この距離算出手段からの
出力に基づく距離分布状態に応じて画像が適正にボケる
ように当該基準画像を補正する画像補正手段23とを備え
るスキャナ装置20と、によってカメラシステムを構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】視差を有する複数画像から被写体
距離を算出し、その距離に応じたボケを付加することで
画質の良好な画像を提供するカメラシステムに関し、複
数画像から被写体距離を正確に求める技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば出来上った写真において、背景な
どがきれいなボケのかかった画像を実現しようとする
と、一般にレンズ構成の複雑な交換レンズ等を使うＳＬ
Ｒでの撮影が必要となる。また単に、撮影後の画像処理
で同様な結果を得ようとすると、その写真における被写
体との距離情報などボケ付加の為の情報が無い故に、画
面一様なボケ具合にしかできず、綺麗なボケの実現は難
しかった。

【０００３】しかし、レンズ固有の特性を物理的に実現
するのではなく、後処理の際に１つの情報として提供す
ることで小型のカメラでも「ボケ味」のある写真が実現
でき得る。そのためには、まず、ボケに関係の深い被写
体の距離分布（以下、「被写体距離分布」と称す）を求
める必要があるが、カメラにおいてその手段は、例えば
「アクティブ方式」、「コントラスト方式」等様々な提
案がなされていた。しかし、比較的簡単に高精度に実現
でき得る方式としては「位相差方式」があるが、この方
式は、視差を基にして被写体距離を求めるものであり、
従来はＳＬＲ等の「位相差方式」としてカメラの測距方
式の１つとして採用された公知の技術である。即ち、カ
メラ内に大規模なセンサと処理装置を備えて、光学的特
性を補正して被写体距離分布を求めている。その場合、
基本となる画像のズレ量と距離の関係を電気的に記憶す
る手法が一般的に行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術は、カ
メラ内に実装するとすれば自ずとコストの面で高価にな
ってしまう。また、上記「位相差方式」はカメラの測距
方式として採用された技術であり、ボケを付加するため
に撮影後の処理装置に採用した技術はない。

【０００５】そこで、近年のコンピュータを利用したデ
ィジタル画像を処理する技術を使い、撮影時の情報やカ
メラの情報を活用することにより、撮影画像を簡単に修
正編集が行え、ボケの付加に関しても上記「位相差方
式」を用いて被写体距離分布を求めれば簡単に可能とな
り得る。

【０００６】ただし、フィルムに写された画像から被写
体距離を求めようとすると、フィルムと一体で処理され
る部分にこの画像のズレと被写体の距離に関する情報や
フィルムの「基準位置情報」等を記録しておくか、ボケ
を付加する処理装置に何らかの手段で伝達する必要があ
る。

【０００７】また、視差に関する情報は、カメラの光学
系に依存するためフィルム処理過程に反映するようにす
る必要も生じる。そこで、本発明の目的は、被写体距離
分布状態に応じボケを付加した画像を得る為に、その被
写体距離を正確に求めるカメラシステムを実現し提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
し上記目的を達成するため、本発明のカメラシステムで
は、その１つの実現手段として次のような手段を講じて
いる。すなわち、まず、視差の有る一対の画像を画像記
録手段のフィルムに記録可能な、例えば複眼の光学系を
備えたカメラを設ける。

【０００９】また、フィルムに既に写された画像のみか
ら被写体距離を求めるのではなく、画像のズレと被写体
距離に関する情報や、当該フィルムの「基準位置情報」
等を何らかの情報記録手段に記録しておき、ボケを付加
する為の処理装置に読み込ませて入力することにより伝
達し、その情報を考慮して処理できるように構成する。
この際、カメラ機能本体とフィルムが一体か別々かの形
態の相違によって前述の情報の処理装置への伝達方法を
工夫している。いわゆる「レンズ付きフィルム」のよう
な簡単な構成のカメラの場合においても具体的に次のよ
うに構成する。

【００１０】［１］互いに視差を有する複数の画像に
対応して予め定められた光学系の基線長情報を記憶して
いる記憶手段、又はカメラ本体の外周面に設けられてい
て、該基線長情報を識別する識別手段の少なくとも一方
を具備して成るカメラと、前記撮像された複数の画像を
読み込む画像読込み手段と、前記記憶手段または前記識
別手段の少なくとも一方から得られた基線長情報と、前
記画像読込み手段の出力に基づいて算出された前記複数
の画像の内の基準画像に対する参照画像の「ズレ量」と
によって、当該基準画像の距離分布状態を算出する算出
手段と、前記の算出された距離分布状態手段からの出力
に基づいて、距離分布に応じて画像がボケるように前記
基準画像を補正する画像補正手段と、を具備して成るス
キャナ装置と、からカメラシステムを構成する。

【００１１】［２］そして、前記カメラがフィルムを
使用するカメラであり、前記画像読込み手段が、現像済
みフィルムの投影像を読み込んでディジタル画像に変換
する画像変換手段を有することを特徴とする様な［１］
に記載のカメラシステムを提供する。

【００１２】［３］また、前記算出手段が基線長情報
を電気的に読み込むか、前記識別手段に基づいて手入力
される手段を有していることを特徴とする様な［１］に
記載のカメラシステムを提供する。

【００１３】（作用）上記のそれぞれの構成により次の
ような作用を奏する。すなわち、カメラは所定の視差を
有する写真を複数枚撮影するとともに、複数のフィルム
上の画像のズレと被写体距離の関係を予め記録してお
く。

【００１４】カメラで撮影された視差のある複数で成る
画像は、視差を有する故に画像中の被写体位置が相違し
ており、各々の画像の被写体位置のその相違関係より被
写体距離を求める情報を専用の処理部に伝達する。

【００１５】すなわち、処理部は関連する複数のフィル
ム画像をディジタル画像に変換し、複数のフィルム上の
画像のズレと被写体距離との関係によってフィルム上の
被写体距離分布を検出し、検出された距離情報に応じて
適宜なボケの付加を行える。

【００１６】

【発明の実施の形態】これより本発明に係わるカメラシ
ステムの基本的な内容を第１の実施形態として例示し、
より具体的な実施形態を第２、第３の実施形態として例
示する。［第１実施形態］図１は本発明のカメラシステムの概念
的な実施形態の構成を示す図である。

【００１７】本発明のカメラシステムは、カメラ１０
と、そのカメラが撮影した画像を処理する処理装置２０
から構成されている。カメラ１０側には、視差をもった
画像を撮像する様な、例えば２つの光学系を有して各々
で別個に同一の被写体を同時に撮像する機能をもつ光学
手段１１と、視差をもった光学画像を記録する画像記録
手段１２と視差をもった複数の画像の被写体ズレ量と被
写体距離の関係を記録する情報記録手段１３とを有して
いる。

【００１８】一方、処理装置２０側には、光学的に視差
を有する画像を電気信号として読み込む画像読取り手段
２１と、情報記録手段に記録された情報を自動または人
間を介して取り込む情報検出手段２４と、情報検出手段
２４と画像読取り手段２１の情報より被写体の距離を算
出する距離算出手段２２と、情報検出手段２４と距離算
出手段２２の情報より「ボケ味」のある画像の写真に補
正するための画像補正手段２３とから構成される。

【００１９】このカメラ１０は、視差を有する複数画像
が得られるように複眼（例えば二眼レンズ）カメラであ
る。カメラ１０の画像記録手段１２は、画像を光学的に
記録できる例えばフィルム等を用いる。また、情報記録
手段１３は、処理装置２０に対応する細部データを有す
るように記載する。カメラ固有の識別が行える識別情報
として、実際の記載データでも、又はそのカメラの型式
等の特定が可能な名称・記号等を記録する。

【００２０】さらに、この識別情報等を記録する場所と
しては、使用するフィルム上でもフィルムカートリッジ
上であっても、又はこのカメラ本体上でもよい。但し、
本体も処理するまではその使用フィルムと同時に取り扱
われる必要がある。

【００２１】（動作１）上述の構成によるカメラシステ
ムにおいては、カメラ１０はその複眼レンズにより得ら
れた複数の画像から視差のある画像情報とともに、情報
記録手段１３によって視差による被写体のズレに関する
情報を有する。

【００２２】また、処理装置２０は、視差のある複数の
画像をディジタル化して、距離算出手段２２において複
数画像での後述する所定の「相関演算」を各ブロック毎
に行ない、そのブロック毎の「ズレ量」を算出し、カメ
ラ１０で記録された情報に基づいてこの「ズレ量」を
「被写体距離情報」に変換する。そして画像補正手段２
３によって被写体距離情報に基づいてその被写体の距離
に応じたボケを付加する処理を行う。

【００２３】次に図２（ａ）, （ｂ）の実例により本発
明のシステムの原理を説明する。まず図２（ａ）には、
本発明の記録された一対の画像情報の例を示している。
本例では二眼の光学系の場合を示すが、基準となる「基
準画像」３０とそれより視差方向に基準画像３０よりも
広い領域を写す「参照画像」４０が光学的に記録されて
いる。また、後述する処理に用いられる情報は、基準と
なる被写体距離ｂとフィルム間の２像間隔ａである。つ
まり２つの画像内にほぼ同じ像が間隔ａだけ離れて存在
している場合、その被写体は距離ｂの距離に存在するこ
とになる。

【００２４】また、図２（ｂ）に示すように、関係する
被写体の光軸Ｙ1,Ｙ2 からの差分量にて被写体距離ｂと
の対応付けを行ってもよい。ここで、前述の「相関演
算」について簡単にその手順に沿って説明する。

【００２５】（１）まず、基準画像と参照画像からな
る視差を有する２画像をスキャナで読み込み、基準画像
を画素単位の画像( 例えば、1000×2000画素の集合) に
する。

【００２６】（２）さらにこの画像をある基本単位(
例えば、10×5 画素) の小さな画像ブロック(A,B,...)
に分割する。一方、参照画像の方は、上記の基本画像の
ブロックよりも長手方向に大きな形（例えば、20×5 画
素）の参照ブロック(A',B',...) に分割する。なお、こ
の参照ブロックは互いに隣接する参照ブロックとオーバ
ラップする部分が生じる。つまり、参照ブロックは長手
方向の差( 即ち、20-10=10) の分が重な合って配列され
るように並んでいるとする。

【００２７】（３）そこで、同一領域に対応する基準
画像と参照画像のブロック内において、横方向（即ち、
長手方向）に１行毎に例えばブロックA とA'そしてブロ
ックB とB'にてそれぞれの相関を演算によって評価す
る。つまり、参照画像と基本画像との一致度を画素を僅
かづつ横方向にシフトさせながら評価し、両方の画像が
敢然に一致した時の「シフト量」を求める。

【００２８】よって、このように求められたシフト量
を、視差に起因する当該ブロックの「ズレ量」とみなす
ことができる。（作用効果１）このように、本発明のカメラシステムの
基本概要を示した第１実施形態によれば、光学系の特性
を記録情報で復元することで、「ボケ味」のきれない画
像を、簡単な構成のカメラでも提供可能にすることがで
きる。

【００２９】（変形例１）本実施形態においては次のよ
うな変形実施も可能である。すなわち、カメラは、視差
を有する複数画像が得られれば必ずしも複眼（例えば二
眼）のカメラでなくてもよく、一眼による「瞳分割方
式」（例えば、特開平０７−１８１６０８号公報等に開
示された方式）でもよい。

【００３０】画像を記録する記録媒体としての画像記録
手段は、画像を光学的に記録できるフィルム以外に、例
えば電気的に記録可能なＣＣＤ等のような撮像素子でも
よい。また、算出手段としては、基線長等の情報を電気
的に読み込むか、又は、識別手段に基づいてオペレータ
が手入力する手段によって人為的に情報を入力してもよ
い。

【００３１】さらに、被写体距離に応じた適切な程度の
ボケをその各ブロック毎の画像に付加して、被写体から
の距離に応じた最適な「ボケ味」を生成してもよい。な
お、「ズレ検出」の方式はカメラの「位相差ＡＦ」（例
えば、特開昭６２−１０２２１３号公報等の開示内容）
と同様な手法により行なってもよい。

【００３２】［第２実施形態］次に図３には、本発明に
係わる第２の実施形態としてのカメラシステムの基本的
構成が示されている。

【００３３】光学手段１１の光学系の特性（例えば、収
差特性等）は物理的に補正するのでなく情報として、
又、撮影時の情報も同時に提供する。また、カメラ１０
の機構は簡略化してパンフォーカスで視差のある複数画
像を作成して被写体距離分布を検出し、ボケのきれいな
収差の無い画像を提供する。

【００３４】カメラ１０は、被写体を視差の有る像とし
て画像記録手段１２に撮像する光学手段１１と、その画
像をフィルム上に記録する画像記録手段１２と、光学手
段１１の状態（例えば、絞り、被写体深度等）や、カメ
ラの状態（例えば、基準画像と参照画像との固有な２像
間隔距離または光軸位置等）を記録する情報記録手段１
３と、にて構成されている。

【００３５】処理装置２０は、カメラ１０の光学手段１
１等に関する情報を読み取る情報入力手段２６と、画像
を電気信号に変換する画像入力手段２１と、情報入力手
段２６の情報を元にして画像の歪（例えば、ディストー
ション、色収差、湾曲収差、等）画像を変換する画像変
換手段２７と、距離分布を算出する距離分布検出手段２
８、色バランスや被写体距離に応じたボケを付加して補
正する画像補正手段２３と、補正された画像を出力する
画像出力手段２９と、にて構成される。この画像出力手
段２９としては例えば、モニタディスプレイ、プリン
タ、メモリ（例えば、ＨＤ( ハードディスク) ，ＦＤ(
フロッピィディスク) ，ＭＯ( 光磁気ディスク) ）等が
ある。

【００３６】以下に、実際の簡易型のカメラを例に説明
する。本実施形態では一例として、フィルムとカメラと
が一体として成るいわゆる「レンズ付きフィルム」と称
する簡易型のカメラに適用した実施形態を例示する。

【００３７】この種のカメラの構成上の特徴から、フィ
ルムとレンズは一体構造を成しており、従って、撮影か
ら現像処理およびプリントに至る工程まで一緒に取り扱
われる種類のものである。また、このカメラの特性に関
する情報はバーコードの様な形式のコードで表され、こ
のフィルム兼カメラを成す箱の外装の一部にあらかじめ
表記されている形態のものである。

【００３８】図４は、第２実施形態のカメラシステムの
具体的な構成を図示している。この例におけるカメラ
は、図示のような二眼レンズ１０１を付属した光学カメ
ラ１００であり、被写体を２つの視差のある像として結
像させるレンズ１０１のほかに未使用のフィルム１０３
に適正な露光で記録させるため絞り１０２から少なくと
も構成された撮影光学系１１０を有している。また、カ
メラ本体には、使用するフィルム１０３とこのカメラ固
有の撮影光学系１１０に関する各種の情報に対応して記
されたバーコード１２０が、視認可能な位置に明記され
ている。

【００３９】一方、この例の処理装置はスキャナ装置２
００であり、光学カメラ１００の撮影光学系等に関する
バーコードを読み取るバーコード入力部２０３と、入力
されたバーコードに対応する当該カメラの撮影光学系の
光学的特性や視差に関する情報を多数蓄積しているデー
タディスク２０４と、現像処理されたフィルム面の画像
を走査して電気信号に変換するフィルムスキャナ５０１
と、このフィルムスキャナで取り込まれた視差を有する
２画像を電気的に記録する画像メモリ２０２と、視差を
有する２画像（即ち、基準画像および参照画像）と撮影
光学系等に関する情報を基にしてこれらの画像を修正ま
たは補正を行うプログラムが稼働するＣＰＵ（例えば、
ＲＩＳＣ(Reduced Instruction Set Computer)）２０５
と、所望の修正又は補正された画像をプリント出力する
プリンタとにより構成されている。

【００４０】（動作２）上述のような構成の本実施形態
のカメラシステムにおいて、まずカメラ側で視野範囲の
異なる２枚の視差を有する画像が撮影される。

【００４１】使用されたフィルム１０３は現像処理され
た後、所望により「ボケ味」を付けるための処理を施す
ために、スキャナ装置２００のフィルムスキャナ２１０
にセットして、該当するコマに合わせる。

【００４２】スキャナ装置２００側では、バーコードが
入力され、対応する光学系や視差に関する情報と、ディ
ジタル化された２画像を基にして、収差修正、距離分布
検出、色補正、被写体距離に応じて適正なボケの付加が
行われ、プリントとして出力される。

【００４３】なお、バーコード等の入力は、人が手動に
よって逐次入力してもよい。又は、カメラがいわゆる
「レンズ付きフィルム」等の形態のものであれば、その
フィルム本体に記載されたバーコードを、処理装置のフ
ィルムスキャン稼働時に自動的に読み取ってもよい。

【００４４】図５は、画像補正を行う処理装置のシーケ
ンスのメインルーチンとしてのフローチャートを示して
いる。処理装置のスキャナに処理対称のフィルムをセッ
トして処理を開始する（＃１１０１）。

【００４５】まず、インシャライズ（ｉ＝１：ｉはコマ
番号を表し、基準画像のみでカウント値とする）およ
び、記されているバーコードの入力を行う（＃１１０
２）。そのバーコードに含まれている光学系情報と視差
に関する情報とを読み込む（＃１１０３）。

【００４６】ｉ番目の２画像（基準画像と参照画像との
一対）のイメージ読み込みを行う（＃１１０４）。当該
スキャナ固有のデータ補正（例えば、シェーディング補
正等）と光学系固有の画像補正処理を行う（＃１１０
５）。

【００４７】２画像の相関より被写体距離分布を算出す
る（＃１１０６）。得られた被写体距離分布を基にして
適正なボケの付加を行なう（＃１１０７）。

【００４８】以上の工程で修正された画像を出力する
（＃１１０８）。そして終了判定を行ない（＃１１０
９）、終了しない場合は、ｉを１だけインクリメントし
て（＃１１１０）ステップ＃１１０４に戻り一連の処理
を繰り返す。

【００４９】一方、終了したい場合には本シーケンスを
終了する（＃１１１１）。図６には、画像補正に関する
サブルーチンとしての処理シーケンスをフローチャート
で示している。なおこの画像補正処理は、まず修復とし
てＲＧＢそれぞれに対して行われ、そのすべてに対する
補正処理が終了した後にそれらを合成して求める補正画
像が得られる。ここでは、基本となる画像補正について
の手順をフローチャートに従って説明する。

【００５０】画像補正ルーチンを開始すると（＃１２０
１）、まず、使用したフィルムスキャナ固有のデータ補
正処理（例えば、シェーディング補正等）を行なう（＃
１２０２）。

【００５１】出力された出力値に対する重み付けを、例
えばフィルムのテーブル値と画像の出力値との掛け算に
よって行う（＃１２０３）。Ｘ軸およびＹ軸に対して各
々座標変換により補正を行う。詳しくは、フィルムのテ
ーブル倍率を読み取り、座標値に掛け算して行う（＃１
２０４，＃２１０５）。

【００５２】そして、本シーケンスを終了してメインル
ーチンに復帰する（＃１２０６）。なお、補正に用いる
情報には次のようなものが使用される。すなわち、 (１) 撮影光学系の情報：波長ＲＧＢ（色収差）に対し
てＸ，Ｙ軸の御像のずらし量（即ち、光学系中心に対す
る倍率）；出力値の倍率（出力信号に対する重み付け
値：周辺減光）を特定象元の特定の代表座標における値
としてテーブル記録された値；弯曲収差による画像のピ
ント位置のシフト量； (２) 撮影時の情報：疑似ズーム情報；基準被写体距離
値。

【００５３】このように、光学系は一般にその光軸中心
に対して点対称の歪特性を有する故に、処理計算を簡単
にする為めに２次元座標上の第１象元の領域のみを代表
として処理し、座標変換により全領域を補正する手法を
とっている。なお、座標がテーブルの代表点に無い場合
は周辺の４つの代表点より「直線補間」にて求める。

【００５４】その結果、上述の画像補正により、使用し
た光学系とスキャナ固有のシェーディングに対する補正
によって元々の被写体に忠実な画像が得られる。また図
７には、被写体距離の分布検出に関するサブルーチンと
しての処理シーケンスがフローチャートで表されてい
る。

【００５５】被写体距離分布を検出するためにこの処理
ルーチンが開始されると（＃１３０１）、まず基準画像
の所定のブロック毎に所定の相関演算を行なう（＃１３
０２）。

【００５６】得られた相関演算値を基にしてさらに正確
な「ズレ」を検出するための所定の補間演算を行なう
（＃１３０３）。なお、上記のステップ＃１３０２と＃
１３０３において行われる処理は、一般にカメラの「位
相差ＡＦ」で行われている手法を用いるとよい。

【００５７】画像のズレ量を基準画面に対して求める
（＃１３０４）。ズレに対応する被写体距離をテーブル
変換によって求める（＃１３０５）。そして、本シーケ
ンスを終了してメインルーチンに復帰する（＃１３０
６）。

【００５８】ここで、前述の「補間演算」について簡単
に説明する。一般に、視差のある画像が前述した相関演
算のためにディジタルでブロック分割すると、他のブロ
ックと完全に一致することは少ない。つまりシフト量
（ズレ量）が０の場合は皆無である。そこで、この有り
得ないシフト量０に近く分布する数点を抽出して２つの
交差する直線を求め、その交点に対応するシフト量を計
算する（これを前出のように「直線補間」と称してい
る）。そして、このシフト量に所定の補間量を加算する
補間演算によって近似的な「ズレ量」を算出する。その
後、この画素単位のズレ量を大きさから長さの単位に単
位変換すればよい。

【００５９】図８には、ボケ付加に関するサブルーチン
としての処理シーケンスがフローチャートで示されてい
る。ボケを付加するためにこの処理を開始する（＃１４
０１）。

【００６０】被写体距離分布の情報よりピントを合わす
ための主要な被写体距離を計算し決定する（＃１４０
２）。その決定方法としては、画像中央付近の所定のエ
リア内で所定の距離範囲で所定の面積以上を占めている
距離の中から至近のもの任意に選択する。そして距離画
像ごとに切り出しを行なう（＃１４０３）。

【００６１】被写体距離ごとにボケ処理を施し適正なボ
ケを付加する（＃１４０４）。なお、ボケ形状は、次の
図９に示すように「ピントズレ」が大きいほどボケが強
くなるように設定してある。

【００６２】ボケを付加した画像を遠距離側から構成し
ていく。つまり近くの画像が画像上で優先されるように
画像合成される（＃１４０４）。そして本シーケンスを
終了してメインルーチンに復帰する（＃１４０５）。

【００６３】図９（ａ）, （ｂ）は、ポイントスプレ
ットファンクションの変化、すなわち、ボケ形状を示
しており、画像の広がり方を模式的に示すものである。
Ｘ, Ｙとは、直交する２軸を代表している。

【００６４】図９（ａ）には、ピントがズレるに従って
ボケが円錐形に大きく広がる様子が図示されており、ピ
ントが合った被写体から離れるに従ってボケが強くな
り、ボケの度合いがＸ軸およびＹ軸方向に拡大していく
ことを表している。

【００６５】ここでまず、「ボケ」の発生理由と、その
種類および「ボケ形状」について概説する。一般に、光
学系によって一点に結像する位置（結像点）ではボケは
発生しない。仮に、収差がまったく無い光学系であれ
ば、結像点後方において「円形」のボケを生ずる。

【００６６】しかし、実際の収差をもつ光学系の場合に
は、例えばレンズ周辺を通過した光は光線方向が不揃い
になる。この現象を定義するポイントスプレットファン
クションによれば、ボケは中心から周辺に離れるほど双
曲線的に広がる傾向を示す。

【００６７】そこで本発明では、上述の広がる傾向を、
図９（ａ）が示す「三角錐」で三次元的に近似して取り
扱っているが、さらに実際には、図９（ｂ）に示すよう
な二次元平面の２軸に近似させ、それぞれＸ軸，Ｙ軸に
分割した成分を使って近似的に処理している。

【００６８】つまり、図９（ｂ）には、アスや駒収差が
光学系の周辺に存在する場合を近似的に図示し、Ｘおよ
びＹ軸に２分割してボケ形状を表し、この形状を基に補
正処理する方法を採用している。図示のように、ボケが
Ｘ, Ｙ軸に三角形的に広がるとみなして、Ｘ軸とＹ軸と
の２軸毎に分けて所定の程度のボケを付加している。

【００６９】（作用効果２）このように、本第２実施形
態によれば、光学系の特性等の情報をあらかじめバーコ
ード等で明記し、処理装置がこのバーコードを読み取り
入力して、その情報も考慮して処理することで、「ボケ
味」のきれない画像を、例えば「レンズ付きフィルム」
のような構成が簡単なカメラで撮影されたものでも容易
に提供することが可能である。

【００７０】（変形例２）本実施形態においては次のよ
うな変形実施も可能である。すなわち、前説の第２実施
形態のカメラの構成に関する変形例として、手動のズー
ムを可能とし、ファインダ光学系はズーム光学系をも
ち、ズームレバーによって可変できるように構成しても
よい。そのズームレバーはズーム記録部に連動し、レリ
ーズの信号によってフィルム面上にそのコマの撮影時の
ズーム情報をインク印刷すると共に、この時の光軸位置
も同時に印刷するように構成してもよい。その結果、こ
のようにフィルム面に印刷記録された基準位置に関する
情報を考慮して、処理装置はこのズーム情報に応じたト
リミング処理とボケ具合いを変化させることができる。

【００７１】また、記録する撮影光学系の情報は、ある
代表点においてその周辺の値として設定してもよく、所
定の「スプライン関数」によって補間してもよい。使用
するテーブルは、その周辺ほど「密」にすると更によ
い。

【００７２】また、記録する撮影光学系の情報は、光学
シュミレーションの情報を利用しても、実測値をそのま
ま利用してもよい。［第３実施形態］次に、本発明の第３の実施形態とし
て、フィルムとカメラが別体となり、フィルムだけがラ
ボに出せる構成のカメラにおける形態を説明する。本例
では、カメラの特性に関する情報がカメラ内に具備され
たメモリからフィルムに転送される形態をとっている。

【００７３】図１０には、本発明に係わるカメラシステ
ムの第３実施形態としてのカメラとフィルムの基本的な
構成が示されている。フィルム３００は、画像を記録す
る画像記録部３０１と、情報を記録する情報記録部３０
２とを、共に光学的に記録可能な状態に構成されてい
る。

【００７４】一方、カメラ４００は、各要素全体の制御
を統括的に行うＣＰＵ４０５と、フィルムを駆動する駆
動系４０２と、フィルムに視差をもった像を撮像する二
眼の撮影光学系４０１と、フィルムに光学的に所定の情
報を記録する情報記録系４０３と、光学系の画像劣化に
関する情報を別途記録しているＥＥＰＲＯＭ４０６と、
疑似ズームに連動するズームファインダ光学系４０４
と、露出に関する情報を検出する測光系４０７と、スト
ロボ発光を行うストロボ系４０８と、このカメラを操作
するための操作スイッチ系４０９とによって構成されて
いる。

【００７５】上記の構成にて成るカメラ４００は、その
中枢であるＣＰＵ４０５が行う測光系４０７等の情報と
フィルムの情報（例えば、ＩＳＯ等）を基にした後述す
る所定のカメラシーケンス・プログラムに従う制御によ
って稼働する。また、ＣＰＵ４０５は、撮影光学系４０
１の固有の情報を、それを予め記憶したＥＥＰＲＯＭ４
０６から取り出してフィルム上に記録するような制御を
行う。

【００７６】図１１は、本実施形態のスキャナ側の概念
的な構成を示す図である。スキャナ５００にセットされ
るフィルム３５０は予め現像処理された状態で提供され
る。またこのスキャナ５００は、フィルム画像を読み取
るための光源５０７と、画像の光を受光する素子として
のＣＣＤ５０１と、フィルム３５０を駆動する駆動回路
５０５と、ＣＣＤ５０１の出力を電気的に処理するアン
プ５０２およびＡ／Ｄ５０３と、その得られた画像情報
をＲＧＢごとに記録するＲＡＭ５０４と、スキャナ５０
０全体の制御および、フィルム３５０の情報を読み取り
画像補正等を行うように制御するＣＰＵ５０６と、から
構成されている。そして、補正処理された画像を出力す
るための出力装置６００に接続されている。

【００７７】（動作３）上記構成にて、フィルムに記録
された画像は、ＣＰＵ５０６に制御された光源５０７、
ＣＣＤ５０１、アンプ５０２、Ａ／Ｄ５０３、駆動回路
５０５の各部によってディジタル画像情報としてＲＡＭ
５０４にＲＧＢの３種の画面データとして取り込まれ
る。また、撮影時の状態に関する情報記録も同様にし
て、ＣＰＵ５０６が参照可能に取り込まれ、画像補正処
理を行う際にＣＰＵ５０６によって活用される。そし
て、補正された画像は、使用者の所望により適宜に出力
装置６００から出力される。なお、出力装置６００は例
えば、モニタディスプレイ、プリンタ、またはＦＤＤや
ＨＤＤ等のメモリ媒体等の使用形態に合った外部出力手
段であればよい。

【００７８】ここで図１２に、カメラ側のカメラシーケ
ンスをフローチャートで示す。カメラの電源を入れこの
カメラシーケンスを開始させると（＃２１０１）、まず
イニシャライズを行う（例えば、撮影モードを人物モー
ドフラグＦ＝０に初期設定する）（＃２１０２）。

【００７９】ズーム操作指令のUP/down 判定および、対
応するズーム操作を行う（＃２１０３〜＃２１０５）。
撮影モードの変更を判定し、設定を行なう。例えば「風
景モード」の場合にはフラグＦ＝１に設定する（＃２１
０６，＃２１０７）。

【００８０】レリーズＯＮ／ＯＦＦの判定を行なう（＃
２１０８）。ここでレリーズＯＦＦの場合は、ステップ
＃２１１５へ分岐して本シーケンスを終了する。一方、
レリーズＯＮの場合は、測光動作を行う（＃２１０
９）。

【００８１】次に、「低輝度」の判定を行なう（＃２１
１０）。ここで、低輝度の場合は、ストロボＯＮにて撮
影を行なう（＃２１１２）。一方、低輝度でない場合
は、ストロボＯＦＦにて撮影を行なう（＃２１１１）。

【００８２】フィルムにこの撮影時の状態に関する情報
の記録を行なう（＃２１１３）。なお、ここで記録され
る情報の種類にはつぎのものが含まれる。すなわち、Ｒ
ＧＢの色情報、基線長（基準長）および基準位置を表す
情報、そして、バーコードで表される項目としては、撮
影モード、ストロボ／ズーム情報、基準距離、収差情報
（例えば、歪、ピントズレ、周辺残光、等）が主に挙げ
られる。

【００８３】そして最後に、使用済みのフィルムの巻き
上げを行ない（＃２１１４）、本カメラシーケンスを終
了する（＃２１１５）。前説にも一部述べたように、画
像補正を行うためにカメラシーケンスの中で記録される
情報をまとめると、その記録形態によって次に示すよう
な種類がある。

【００８４】(１) コード化して記録される情報：光学系の情報：波長ＲＧＢ( 色収差) に対してＸ，Ｙ軸
の像のずらし量（光学系中心に対する倍率）、出力値の
倍率（出力信号に対する重み付け値：周辺減光）を特定
象元の特定の代表座標での値としてテーブルに記録、湾
曲収差による画像のピント位置のシフト量、撮影時の情報：疑似ズーム情報、ストロボ発光情報、撮
影モード、基準被写体距離値。

【００８５】(２) 生データとして記録する情報：色情報：ＲＧＢ光源による情報、視差情報：基準被写体距離値に対応する画像のズレ
量。

【００８６】(３) カメラの形態に応じて記録する情
報：測光情報：適正状態と実際の露光との比、実際の露光量
／適正露光量、測距情報：適正測距光学系位置と実際の光学系位置のズ
レ量、ストロボ情報：ストロボ寄与率、光学系の情報：実際の撮影時の光学系の焦点距離、ピン
ト位置、絞り位置に応じ、波長ＲＧＢ( 色収差) に対し
てＸ軸，Ｙ軸の像のズラシ量（光学系中心に対する倍
率）、出力値の倍率（出力信号に対する重付け値：周辺
減光）を特定象元の特定代表座標での値としテーブルに
記録。

【００８７】図１３は、画像補正処理を行う処理装置の
メインルーチンとしての処理シーケンスをフローチャー
トで示している。スキャナに処理対称のフィルムをセッ
トしこの処理を開始させると（＃２２０１）、まず、所
定のイニシャライズを行う（＃２２０２）。

【００８８】対象の一対のコマの基準画像および参照画
像の読み込みを行う（＃２２０３）。続いて、記されて
いる光学系、視差、色等に関する記録情報を取り込む
（＃２２０４）。

【００８９】使用するスキャナ固有のデータ補正（シェ
ーディング補正等）と光学系固有の面積補正を行う（＃
２２０６）。２面積の相関より被写体距離分布を算出す
る（＃２２０６）。

【００９０】求められた距離分布を基にして適正なボケ
の付加を行なう（＃２２０７）。補正処理が終すとその
補正された画像を出力する（＃２２０８）。そして本シ
ーケンスを終了する（＃２２０９）。

【００９１】なお。カメラの測光情報と実際のカメラで
の露出の差が情報として有る場合には、スキャナによる
「プリスキャン」等により前もって情報を入手して本ス
キャンにてスキャナの露出を最適化するとよい。

【００９２】また、ボケを付加する処理は前説の手順と
同様に行われる。（作用効果３）本第３実施形態で説明した例によれば、
光学系の特性を記録されている情報で復元することで、
ボケ味のきれいな画像を、フィルムと簡単な構成のカメ
ラで構成したカメラシステムによって提供することが可
能になる。さらに、フィルム上に画像補正するに必要な
情報が予めＲＯＭ等に記録されているので、特別なデー
タファイル等をシステムとして別途用意する必要もな
い。

【００９３】（変形例３）本実施形態においては、次の
ような変形実施も可能である。すなわち、光学的に記録
を行なったが、磁気ラインを有するフィルムなら磁気で
記録してもよい。さらに、光学と磁気を兼用して記録し
てもよい。

【００９４】記録する光学系の情報は代表点にて周辺の
値としてもよく、「スプライン関数」で補間してもよ
い。また、テーブルは周辺ほど「密」にすると更によ
い。記録する光学系の情報は光学シュミレーションの情
報を用いても、実測の値を用いてもよい。

【００９５】画像は視差を有する２画像以上の画像が有
ればよく、複眼の光学系の構成にも限定しない。また、
視差の方向についても、複数の方向をもったほうが（例
えば、３画面以上が望ましい。）撮影するカメラの構え
方に依存しなくなるので更によい結果が得られるであろ
う。

【００９６】（その他の変形例）なお、この他にも、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施も可能で
ある。

【００９７】以上、本発明の実施形態に基づいて説明し
たが、本明細書中には以下の発明が含まれている。［１］互いに視差を有する複数の画像に対応して予め
定められた光学系の基線長情報を記憶している記憶手
段、又はカメラ本体の外周面に設けられていて、該基線
長情報を識別する識別手段の少なくとも一方を具備して
成るカメラと、前記撮像された複数の画像を読み込む画
像読込み手段と、前記記憶手段または前記識別手段の少
なくとも一方から得られた基線長情報と、前記画像読込
み手段の出力に基づいて算出された前記複数の画像の内
の基準画像に対する参照画像のズレ量とによって当該基
準画像の距離分布状態を算出する算出手段と、前記算出
手段から算出された出力に基づき距離分布状態に応じて
画像がボケるように前記基準画像を補正する画像補正手
段と、を具備して成るスキャナ装置と、から構成されて
いることを特徴とするカメラシステム。

【００９８】［２］前記カメラは、フィルムを使用す
るカメラであって、前記画像読込み手段は、現像済みフ
ィルムの投影像を読み込んでディジタル画像に変換する
画像変換手段を有していることを特徴とする［１］に記
載のカメラシステム。

【００９９】［３］前記算出手段は、基線長情報を電
気的に読み込むか、前記識別手段に基づいて手入力され
る手段を有していることを特徴とする［１］に記載のカ
メラシステム。（実施例がないので文章記載で対応し
た）。

【０１００】（４）互いに視差を有する複数の画像に
対応して予め定められた光学系の基線長情報が識別コー
ドとして本体外周面に設けられて成るカメラと、前記撮
像された複数の画像を読み込む画像読込み手段と、前記
識別コードを読み込むコード読込み手段と、前記読込み
出力を記憶されているデーブル情報に基づいて所定値に
変換する変換手段と、前記画像読込み手段の出力に基づ
いて前記複数の画像の内の基準画像に対する参照画像の
ズレ量を算出するとともに、当該ズレ量と前記の変換さ
れた所定値とに基づいて当該基準画像の距離分布状態を
算出する算出手段と、前記の算出された算出値から距離
分布に応じて画像がボケるように前記基準画像の補正画
像を出力するプリント手段と、を具備して成るスキャナ
装置と、から構成されていることを特徴とするカメラシ
ステム。

【０１０１】（５）前記識別コードは、バーコードで
あって、前記コード読込み手段は、バーコード読取り手
段であることを特徴とする（４）に記載のカメラシステ
ム。（６）互いに視差を有する複数の画像に対応して予め
定められた光学系の基線長情報および収差情報を記憶す
る記憶手段を具備するカメラと、前記撮像された複数の
画像を読み込む画像読込み手段と、前記記憶手段からの
収差情報に基づいて読み込んだ複数画像を補正する画像
補正手段と、前記記憶手段からの基線情報と、前記画像
補正手段の出力に基づいて算出された前記複数の画像の
内の基準画像に対する参照画像のズレ量とによって、当
該基準画像の距離分布状態を算出する算出手段と、前記
の算出された距離分布状態手段からの出力に基づいて、
距離分布に応じて画像がボケるように前記基準画像を補
正する画像補正手段と、を具備していることを特徴とす
るスキャナ装置と、から構成されていることを特徴とす
るカメラシステム。

【０１０２】（７）互いに視差を有する複数の画像に
対応して予め定められた光学系の基線長情報および収差
情報をフィルムに記録する記録手段を具備するカメラ
と、前記撮影された複数の画像を読み込む画像読込み手
段と、前記記録手段からの収差情報に基づいて読み込ん
だ複数画像を補正する画像補正手段と、前記記録手段か
らの基線情報と、前記画像補正手段の出力に基づいて算
出された前記複数の画像の内の基準画像に対する参照画
像のズレ量とによって、当該基準画像の距離分布状態を
算出する算出手段と、前記の算出された距離分布状態手
段からの出力に基づいて、距離分布に応じて画像がボケ
るように前記基準画像を補正する画像補正手段と、を具
備していることを特徴とするスキャナ装置と、から構成
されていることを特徴とするカメラシステム。

【０１０３】またその他にも、カメラおよび処理装置に
ついて各々次のような特徴を有す。＜１＞所定の視差を有する複数の画像を撮影可能な撮
影手段と、当該画像のズレと画像内の被写体距離に関す
る情報を記録した情報記録手段と、を具備することを特
徴とするカメラを有するカメラシステム。

【０１０４】＜２＞前記撮影手段は、ほぼ同時に複数
画像を撮影することを特徴とする１に記載のカメラを有
するカメラシステム。＜３＞前記撮影手段は、基本となる基本画像と参照す
るための参照画像とを一対の画像として撮影することを
特徴とする１に記載のカメラを有するカメラシステム。

【０１０５】＜４＞前記参照画像は、前記基本画像を
少なくとも含む大きさであることを特徴とする３に記載
のカメラを有するカメラシステム。＜５＞前記参照画像は、視差を有する方向に対して前
記基本画像を含み、さらに所定の割合で大きいことを特
徴とする３、４に記載のカメラを有するカメラシステ
ム。

【０１０６】＜６＞前記情報記録手段は、カメラの種
類に対応する識別コードであることを特徴とする１に記
載のカメラを有するカメラシステム。＜７＞前記情報記録手段は、カメラの種類に対応した
数値情報であることを特徴とする１に記載のカメラを有
するカメラシステム。

【０１０７】＜８＞前記情報記録手段は、カメラの外
装またはフィルムに記されたことを特徴とする６、７に
記載のカメラを有するカメラシステム。＜９＞前記情報記録手段は、フィルムに光学的に記録
するＬＥＤまたは印刷手段であることを特徴とする１に
記載のカメラを有するカメラシステム。

【０１０８】＜１０＞前記情報記録手段は、フィルム
に設けられた所定領域に磁気的に記録することを特徴と
する１に記載のカメラを有するカメラシステム。＜１１＞前記情報記録手段は、フィルムに光学的かつ
磁気的に記録することを特徴とする１に記載のカメラを
有するカメラシステム。

【０１０９】＜１２＞前記情報記録手段は、画像のズ
レと被写体位置に関する情報を記録することを特徴とす
る１に記載のカメラを有するカメラシステム。＜１３＞前記情報記録手段は、画像のズレと被写体位
置に関する情報と、基準位置に関する情報とを記録する
ことを特徴とする１に記載のカメラを有するカメラシス
テム。

【０１１０】＜１４＞前記基準位置の情報は、カメラ
の光軸であることを示す記録であることを特徴とする１
３に記載のカメラを有するカメラシステム。＜１５＞フィルム画像をディジタル画像に変換する画
像変換手段と、画像のズレと被写体の距離に関する情報
を検出する情報検出手段と、視差を有する複数の画像と
情報検出手段より得られた情報により被写体距離を算出
する距離算出手段と、を具備することを特徴とする処理
装置を有するカメラシステム。

【０１１１】＜１６＞フィルム画像をディジタル画像
に変換する画像変換手段と、画像のズレと被写体の距離
に関する情報を検出する情報検出手段と、視差を有する
複数の画像と情報検出手段より得られた情報により被写
体距離を算出する距離算出手段と、検出された当該被写
体距離に応じたボケを付加する画像補正手段と、を具備
することを特徴とする処理装置を有するカメラシステ
ム。

【０１１２】＜１７＞前記情報検出手段は、カメラま
たはフィルムに記された情報を基により詳しい情報を検
出することを特徴とする１５，１６に記載の処理装置を
有するカメラシステム。

【０１１３】

【発明の効果】以上、複数の実施形態を例に説明してき
たように、本発明のカメラシステムによれば、視差を有
する複数画像情報に基づいて画像中の各ブロック毎の被
写体距離を正確に算出し、同時に、その画像を撮影した
カメラの光学系等の特性に関する情報を考慮して元の画
像を補正処理することにより、被写体距離に応じた適正
なボケが付加された画質の高い、いわゆる「ボケ味」の
良好な画像を、比較的簡単な構成のカメラであっても容
易に提供することを可能にするものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカメラシステムの第１実施形
態の基本構成を示すシステム構成図。

【図２】本発明のカメラシステムの距離算出の原理を
説明し、（ａ）は、記録された一対の画像情報における
被写体距離の概念図、（ｂ）は、記録された一対の画像
情報における被写体の２軸の概念図。

【図３】本発明に係わるカメラシステムの第２実施形
態の基本構成を示すシステム構成図。

【図４】第２実施形態のカメラシステムの具体的な構
成例を示すシステム構成図。

【図５】第２実施形態の処理装置が行う画像読み取り
修正についての処理シーケンスを示すフローチャート。

【図６】第２実施形態の画像変換に関する処理シーケ
ンスを示すフローチャート。

【図７】第２実施形態の被写体距離の分布検出に関す
る処理シーケンスを示すフローチャート。

【図８】画像修正( ボケ付加) の処理シーケンスを示
すフローチャート。

【図９】ポイントスプレットファンクションの変化
「ボケ形状」を示し、（ａ）は、画像の広がり方を模式
的に示す図、（ｂ）は、直交するＸ軸とＹ軸方向に代表
される出力を表すグラフ。

【図１０】本発明に係わるカメラシステムの第２実施
形態の基本構成を示すシステム構成図。

【図１１】第３実施形態のスキャナ側の概念的な構成
を示す構成図。

【図１２】第３実施形態のカメラ側のカメラシーケン
スを示すフローチャート。

【図１３】第３実施形態の画像補正を行う処理装置の
処理シーケンスを示すフローチャート。

【符号の説明】

１０…カメラ、１１…光学手段、１２…画像記録手段、１３…情報記録手段、２０…処理装置、２１…画像読取り手段、２２…距離算出手段、２３…画像補正手段、２４…情報検出手段、２６…情報入力手段、２７…画像変換手段、２８…距離分布検出手段、２９…画像出力手段、１００…光学カメラ、１０１…撮影光学系、１０２…絞り、１０３…フィルム、２００…スキャナ装置、２０１…フィルムスキャナ、２０２…画像メモリ、２０３…バーコード入力部、２０４…データディスク、２０５…ＣＰＵ、２０６…プリンタ、３００, ３５０…フィルム、３０１, ３５１…画像記録部、３０２, ３５２…情報記録部、４００…カメラ、４０１…二眼撮影光学系、４０２…駆動系、４０３…情報記録系、４０４…ズームファインダ光学系、４０５…ＣＰＵ、４０６…ＥＥＰＲＯＭ、４０７…測光系、４０８…ストロボ系、５００…スキャナ装置、５０１…ＣＣＤ、５０２…アンプ、５０３…Ａ／Ｄ、５０４…ＲＡＭ、５０５…駆動回路、５０６…ＣＰＵ（ＲＩＳＣ）、６００…出力装置、＃１１０１〜＃１１１１…画像補正処理メインルーチ
ン、＃１２０１〜＃１２０６…画像補正処理サブルーチン、＃１３０１〜＃１３０６…距離分布検出サブルーチン、＃１４０１〜＃１４０５…ボケ付加サブルーチン、＃２１０１〜＃２１１５…カメラシーケンス、＃２２０１〜＃２２０９…画像補正処理メインルーチ
ン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ 5/262 Ｇ０６Ｆ 15/62 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに視差を有する複数の画像に対応し
て予め定められた光学系の基線長情報を記憶している記
憶手段、又はカメラ本体の外周面に設けられていて、該
基線長情報を識別する識別手段の少なくとも一方を具備
して成るカメラと、前記撮像された複数の画像を読み込む画像読込み手段
と、前記記憶手段または前記識別手段の少なくとも一方から
得られた基線長情報と、前記画像読込み手段の出力に基
づいて算出された前記複数の画像の内の基準画像に対す
る参照画像のズレ量とによって、当該基準画像の距離分
布状態を算出する算出手段と、前記算出手段の算出した距離分布状態の出力に基づき、
該距離分布状態に応じて画像がボケるように前記基準画
像を補正する画像補正手段と、を具備して成るスキャナ
装置と、から構成されていることを特徴とするカメラシ
ステム。
【請求項２】前記カメラは、フィルムを使用するカメ
ラであって、前記画像読込み手段は、現像済みフィルムの投影像を読
み込んでディジタル画像に変換する画像変換手段を有し
ていることを特徴とする、請求項１に記載のカメラシス
テム。
【請求項３】前記算出手段は、基線長情報を電気的に
読み込むか、前記識別手段に基づいて手入力される手段
を有していることを特徴とする、請求項１に記載のカメ
ラシステム。