KR100982127B1 - 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정방법 - Google Patents

화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정방법 Download PDF

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Abstract

촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도 양호한 보정 처리를 행한다. 카메라 신호 처리 회로(4)로부터의 출력 신호가 전화 스위치(5)에 의해 선택되어 색 수차 보정부(6)에 공급된다. 또한, 촬영 렌즈(1) 내에 설치된 아이리스(31)의 조리개량과, 색 수차 보정부(6)로부터 보정 처리가 행해지고 있는 화소의 좌표가 변환 비율 산출부(10)에 공급된다. 또한, 촬영 렌즈(1)의 줌 초점 거리, 포커스 위치 등의 구동 상태와, 손 떨림 보정 벡터가 변환 비율 산출부(10)에 공급된다. 그리고 각 색별의 변환 비율이 구해져 색 수차 보정부(6)에 공급된다. 또한, 이 색 수차 보정부(6)에 의해 보정된 신호가 데이터 압축 회로(15)로 압축되어 기록 매체에의 기록 재생 장치(17)에 공급된다. 또한, 기록 재생 장치(17)로부터의 재생 신호가 데이터 신장 회로(18)로 신장되어 절환 스위치(5)에 공급된다.
Figure R1020057014443
촬영 렌즈, 아이소스, 색 수차, 보정, 절환, 화상 촬영

Description

화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법{IMAGE RECORDING/REPRODUCING APPARATUS, IMAGE PICK-UP APPARATUS, AND COLOR ABERRATION CORRECTING METHOD}
본 발명은 촬영 렌즈를 통한 영상광을 촬상할 때에 발생하는 색 수차의 보정을 양호하게 행할 수 있도록 한 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법에 관한 것으로, 특히 예를 들면 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라에 사용하기에 적합한 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라에서는 촬영 렌즈와, 이 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과, 이 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단이 설치되고, 이 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호가 외부로 출력되거나, 기록 매체에 기록되거나 하도록 이루어져 있다.
여기서 촬영 렌즈에는, 소위 광학 렌즈가 이용된다. 그리고, 이 촬영 렌즈를 통한 피사체로부터의 영상광이, 예를 들면 분광 필터로 적(R), 녹(G), 청(B)의 광의 3원색으로 분리되고, CCD나 CMOS 센서 등으로 이루어지는 촬상 수단의 촬상면 에 결상되어 전기적인 화상 신호로의 변환이 행해지는 것이다.
한편, 비디오 카메라 또는 디지털 스틸 카메라에서는 소형화가 급속히 진행되고, 촬영 렌즈에 대해서도 소형화가 요구되고 있다. 이 때문에, 촬영 렌즈의 소형화에 대해서는 종래의 많은 매수의 렌즈를 조합하여 이용하는 것부터, 1매 또는 적은 매수의 소형의 것으로 치환하는 것이 많아지고 있다. 또한, 소형화를 위해서 렌즈의 직경을 보다 작은 것으로 치환하거나, 저가격화를 위해서 렌즈의 재질을 낮은 것으로 치환하는 것이 많아지고 있다. 그런데, 이러한 소형화된 촬영 렌즈에서는, 소위 색 수차 등의 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 충분히 억제하는 것이 곤란해진다.
즉, 광학 렌즈에서는, 예를 들면 분광 필터로 분리되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 파장에 의해서 렌즈에서의 굴절율이 다르기 때문에, 예를 들면 도 5에 도시한 바와 같이 녹(G)의 상에 대하여, 적(R)의 상은 외측에, 청(B)의 상은 내측에 연결하는 현상이 발생한다. 이 때문에, 예를 들면 흑백의 피사체이더라도 그 상의 엣지에 색 번짐(색 어긋남)을 일으킨다고 하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 배율 색 수차(가로 색 수차라고도 함)에 의한 색 번짐이나 해상도 열화 등의 화질 열화를 억제하기 위해서, 종래는 많은 매수의 렌즈를 조합하여, 촬영 렌즈 내에서 보정을 행하도록 하고 있었던 것이다. 그러나, 상술된 바와 같이 소형화된 촬영 렌즈에서는, 이러한 화질 열화를 촬영 렌즈만으로 충분히 억제하는 것이 곤란하게 되어 있다.
이에 대하여, 상술한 바와 같은 배율 색 수차에 의한 색 번짐이나 해상도 열 화 등의 화질 열화를 억제하는 수단으로서, 예를 들면 일본 특개평5-3568호 공보에 개시된 장치가 먼저 제안되어 있다.
즉, 이 장치에서는 CCD(촬상 소자)로부터 추출되는 R, G, B의 각 색별 영상 신호를 일단 디지털 데이터로 변환하여 각각 개별의 필드 메모리에 일시 기억하고, 또한 줌 초점 거리, 포커스 위치 등의 촬영 렌즈의 구동 상태에 기초하여, 각 필드 메모리 전체를 개별적으로 벡터 이동하여 각 화상을 확대, 축소하고, 그 후에 다시 R, G, B의 합성을 행함으로써, 비디오 카메라의 촬영 렌즈에 의해 발생하는 색 어긋남을 보정하는 것이다.
그런데, 소형의 비디오 카메라 또는 디지털 스틸 카메라를, 예를 들면 손으로 촬영을 행하는 경우에는, 소위 손 떨림에 의한 화상의 진동 등의 장해가 발생할 우려가 있다. 따라서, 이러한 화상의 진동 등의 장해를 제거할 목적으로, 소형의 비디오 카메라 또는 디지털 스틸 카메라에는, 소위 손 떨림 보정 장치가 탑재되어 있다. 도 6에는 그와 같은 손 떨림 보정 장치가 탑재된 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라의 블록도를 나타낸다.
도 6에서, 피사체(도시 생략)로부터의 영상광이 촬영 렌즈(50)를 통하여, CCD나 CMOS 센서 등으로 이루어지는 촬상 수단(51)의 촬상면에 결상되어, 예를 들면 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호로 이루어지는 전기적인 화상 신호로의 변환이 행해진다. 이 화상 신호가 카메라 신호 처리 회로(52)에 공급되어, 소위 γ 보정 등의 신호 처리가 행해져, 범용의 영상 기기에 사용되는 통상의 화상 신호가 형성된다.
한편, 소위 손 떨림을 검출하기 위해서, 여기서는 예를 들면 2개의 자이로 센서(53P, 53Y)를 이용하여 피치(Pitch) 및 요우(Yaw) 방향의 손 떨림에 의한 각속도가 검출된다. 또한, 촬영 렌즈(50)로부터, 예를 들면 사용자에 의해서 조작된 촬영 렌즈(50)의 줌 초점 거리가 검출된다. 또, 줌 초점 거리의 검출은, 예를 들면 사용자로부터의 수동 조작 입력 수단(54)로부터의 조작 신호를 이용해도 된다.
그리고, 자이로 센서(53P, 53Y)에서 검출된 각속도의 신호가 하이 패스 필터(HPF)(55P, 55Y)에 공급되어 직류 성분이 제거되고, 한편 상술한 줌 초점 거리의 데이터가 테이블(56)에 공급되고, 이들 데이터로부터 필요한 연산 계수가 구해지고, 이 연산 계수가 승산기(57P, 57Y)에 공급되어 하이 패스 필터(55P, 55Y)로부터의 신호에 승산된다. 또한, 승산기(57P, 57Y)의 출력 신호가 각각 적분기(58P, 58Y)에 공급된다.
따라서, 이들 적분기(58P, 58Y)에서는 손 떨림에 의해서 변동된 촬영 렌즈(50)의 각도 정보가 추출된다. 따라서, 이 손 떨림의 각도 정보가 리미터 회로(59P, 59Y)를 통하여, 예를 들면 촬상 수단(51)에 공급되고, 이 촬상 수단(51)로부터의 화상 신호가 추출되는 위치가 제어된다. 즉, 예를 들면 촬상 수단(51)에는 본래의 화상의 크기보다 넓은 촬상면이 설치되고, 이 촬상면 중으로부터 손 떨림에 의한 변동을 상쇄하도록 필요한 화상이 추출된다.
이와 같이 하여 소형의 비디오 카메라 또는 디지털 스틸 카메라 등에서는, 소위 손 떨림 보정이 행해지고 있다. 또, 손 떨림 보정을 행하는 수단으로서는 상술한 촬상 수단(51)로부터의 화상 신호의 추출 위치의 제어 외에, 촬상 수단(51)으 로 촬상된 화상 신호를 일단 모두 메모리(60)에 기억시켜, 이 메모리(60)로부터의 화상 신호의 판독 위치를 제어하는 방법이나, 촬영 렌즈(50)의 일부 렌즈의 위치를 시프트하여 보정하는 방법도 실시되고 있다.
또한, 손 떨림에 의해서 변동된 촬영 렌즈(50)의 각도 정보를 추출하는 수단으로서는, 상술한 자이로 센서(53P, 53Y)를 이용하는 수단 외에, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이 촬상 수단(51)으로부터의 화상 신호를 프레임 메모리(61)에 기억시켜, 이 프레임 메모리(61)의 전후의 화상 신호를 비교 회로(62)로 비교하여, 배경 등의 화상의 이동으로부터 손 떨림의 각도 정보를 산출할 수도 있다. 또, 이 산출된 손 떨림의 각도 정보는, 상술한 모든 손 떨림 보정 수단으로 사용할 수 있다.
그런데, 이러한 손 떨림 보정을 행하고 있는 경우에, 예를 들면 상술한 공보에 개시된 장치를 이용하여, 배율 색 수차에 의한 색 번짐이나 해상도 열화 등의 화질 열화의 보정을 행하고자 하면, 충분한 보정을 행할 수 없는 것이 판명되었다. 즉, 상술한 장치에서, 각 필드 메모리 전체를 개별적으로 벡터 이동할 때에는 그 중심을 촬영 렌즈의 광축에 일치시켜 행하는 것이지만, 손 떨림 보정을 행하면 광축의 위치가 이동되어 중심을 일치시키는 것이 곤란하게 된다.
이 때문에, 종래는 색 수차 등의 화질 열화의 보정과 손 떨림 보정을 동시에는 행할 수 없었다. 단, 종래의 화소 수가 적은 기종에 있어서는, 특히 손 떨림 보정을 수반하는 촬영에서는 색 수차 등의 화질 열화가 눈에 띄는 것도 적었다. 그러나, 최근 촬영 화소 수의 증가가 요구된 결과, 모든 상황에 있어서 색 수차 등 의 화질 열화의 영향이 현저해지고 있다.
즉, 상술된 바와 같이 화질 열화의 보정을, 각 색마다 화상을 확대, 축소함으로써 행하고 있는 경우에는, 동시에 손 떨림 보정을 행할 수 없는 등의 문제점이 있었다. 이에 대하여, 본원 발명자는 먼저 일본 특원2002-59191호에서, 이러한 화질 열화의 보정과 손 떨림 보정의 문제를 해결하는 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법을 제안했다.
그런데, 상술한 소형의 비디오 카메라 또는 디지털 스틸 카메라에 있어서의 촬영 렌즈에 의해 발생하는 색 어긋남을 검증한 결과, 또한 발생하는 색 어긋남의 양은 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고(lens image height)에도 영향받고 있는 것이 판명되었다. 또한, 피사체의 렌즈상고는, 해당 피사체의 화상에서의 광축 중심 좌표로부터의 거리이다.
도 8에는 렌즈 중심을 상고 0.0, 렌즈단을 상고 1.0으로 나타내고, 각각 하측으로부터 상고 0.0, 상고 0.5, 상고 0.7, 상고 0.9, 상고 1.0의 점에서의 아이리스의 조리개량(횡축)과 3원색광(적: R, 초록: G, 청: B)의 결상 위치의 어긋남량(종축)의 관계를 나타낸다. 또한, 좌측 도면은 광축에 대하여 수직인 면(TANGENTIAL)의 특성을 나타내고, 우측 도면은 광축에 대하여 수평인 면(SAGITIAL)의 특성을 나타낸다. 또한, 줌 위치 및 포커스 위치는 임의의 점에 고정하고 있다.
즉, 도 8의 각 곡선은 각각의 상고의 점의 광이, 도 5에 도시한 아이리스 개구부의 어느 위치를 통했는가에 의해서 발생하는 수차의 양을 색(R, G, B)마다 플 롯팅한 것이다. 또한, 좌측의 TANGENTIAL의 특성도에서, 횡축의 플러스측은 아이리스 개구부의 상부를 통과하는 광, 마이너스측은 아이리스 개구부의 하부를 통과하는 광에 관하여 나타낸 것이다. 또한, 우측의 SAGITIAL의 특성도에서는 특성은 좌우대칭으로 나타나기 때문에, 마이너스측은 생략하고 있다.
또한, 종축은 TANGENTIAL, SAGITIAL 모두 단위는 ㎜이고, 플러스측이 렌즈의 바깥 근처, 마이너스측이 렌즈의 중심 근처를 의미하고 있다. 또한, 특성 곡선은 녹(G)이 제로점을 통과하는 것으로 하여, 다른 적(R) 및 청(B)의 특성 곡선은 녹(G)에 대한 상대값으로 나타나고 있다.
따라서, 도 8에서는 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 의해서, 색 수차가 나타내는 방향과 양이 변동되어 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 상술한 렌즈에 의해 발생하는 색 수차뿐만 아니라, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 촬영 렌즈에 의해 발생하는 색 어긋남을 보정할 필요가 발생하는 것이다.
본 출원은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 해결하고자 하는 문제점은 종래의 수단에서는 촬영 렌즈의 소형화 등에 의해, 배율 색 수차에 의한 색 번짐이나 해상도 열화 등의 화질 열화의 문제가 발생하고, 이러한 화질 열화를 촬영 렌즈만으로서는 충분히 억제하는 것이 곤란하게 되어 있으며, 또한 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 촬영 렌즈에 의해 발생하는 색 어긋남을 보정할 필요가 발생하는 등의 문제점이 있었다고 하는 것이다.
〈발명의 개시〉
본 발명은 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 수단과, 안쪽의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 수단을 이용하여, 검출 출력에 따라서 화상의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하도록 한 것이다.
이에 의해서, 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를, 촬영된 화상 신호에 대한 처리로 보정할 수 있음과 함께 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 양호한 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 해상도 변환 수단으로부터의 출력 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환 또는 역변환하는 신호 변환 수단과, 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 외부 출력 수단 및 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록 또는 재생하는 기록 재생 수단 중 적어도 어느 하나를 포함함으로써, 보정 처리된 화상 신호를 플렉시블 디스크나 반도체 메모리 카드 등의 기록 매체에 기록하거나, 외부의 영상 기기 등에 출력할 수도 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 기록 재생 수단에 의해 기록 매체에 기록 가능하도록 함과 함께, 그 촬영 시에 검출 수단으로 검출된 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량의 정보를 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 함께 기록 매체에 기록함으로써, 연사 등에 있어서 보정 처리를 행하는 시간이 없는 경우에도 양호한 화상 신호의 기록을 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 수단 또는 기록 재생 수단으로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고, 절환 수단으로부터의 신호를 색 신호 변환 수단에 공급함과 함께, 제어 수단에는 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정을 행하기 위한 유저 인터페이스를 설치함으로써, 다른 카메라 장치에서 기록된 화상 신호의 보정 처리도 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 기록 재생 수단으로 재생되는 기록 매체에는 화상 신호와 함께, 그 화상 신호의 촬영 시에 검출 수단으로 검출된 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량의 정보가 기록되고, 기록 재생 수단으로 재생되는 정보에 따라 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어함으로써, 동일한 카메라 장치를 이용하여 기록 매체에 기록된 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 피사체의 렌즈상고의 검출에는 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용함으로써, 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고, 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 검출 화소를 대표시켜, 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용함으로써, 포커스가 맞지 않는 부분의 색 수차 보정을 간략화할 수 있어, 회로 규모, 처리 시간, 소비 전력, 제어 소프트웨어, 렌즈 데이터 저장 메모리 등을 대폭 삭감할 수 있다.
본 발명에 따르면, 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고, 검출된 검출 출력을 포함해서 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수를 제어함과 함께, 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행함으로써, 보다 양호한 화상 신호의 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 수단과, 안쪽의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 수단을 이용하여, 검출 출력에 따라서 화상의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하도록 한 것이다.
이에 의해서, 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 촬영된 화상 신호에 대한 처리로 보정할 수 있음과 함께, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 양호한 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 해상도 변환 수단으로부터의 출력 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환 또는 역변환하는 신호 변환 수단과, 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 외부 출력 수단 및 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록 또는 재생하는 기록 재생 수단 중 적어도 어느 하나를 포함함으로써, 보정 처리된 화상 신호를 플렉시블 디스크나 반도체 메모리 카드 등의 기록 매체에 기록하거나, 외부의 영상 기기 등에 출력할 수도 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 기록 재생 수단에 의해 기록 매체에 기록 가능하도록 함과 함께, 그 촬영 시에 검출 수단으로 검출된 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량의 정보를 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 함께 기록 매체에 기록함으로써, 연사 등에 있어서 보정 처리를 행하는 시간이 없는 경우에도 양호한 화상 신호의 기록을 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 수단 또는 기록 재생 수단으로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고, 절환 수단으로부터의 신호를 색 신호 변환 수단에 공급함과 함께, 제어 수단에는 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정을 행하기 위한 유저 인터페이스를 설치함으로써, 다른 카메라 장치에서 기록된 화상 신호의 보정 처리도 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 기록 재생 수단으로 재생되는 기록 매체에는 화상 신호와 함께 그 화상 신호의 촬영 시에 검출 수단으로 검출된 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량의 정보가 기록되고, 기록 재생 수단으로 재생되는 정보에 따라서 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어함으로써, 동일한 카메라 장치를 이용하여 기록 매체에 기록된 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 피사체의 렌즈상고의 검출에는 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용함으로써, 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고, 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 검출 화소를 대표시켜, 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용함으로써, 포커스가 맞지 않는 부분의 색 수차 보정을 간략화할 수 있어, 회로 규모, 처리 시간, 소비 전력, 제어소프트웨어, 렌즈 데이터 저장 메모리 등을 대폭 삭감 가능할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고, 검출된 검출 출력을 포함해서 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수를 제어함과 함께, 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행함으로써, 보다 양호한 화상 신호의 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 수단과, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 수단을 이용하여, 검출 출력에 따라서 화상의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하도록 한 것이다.
이에 의해서, 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 촬영된 화상 신호에 대한 처리로 보정할 수 있음과 함께, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 양호한 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소가 행하여진 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환하여, 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 동작 및 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록하는 동작 중 적어도 어느 하나를 행함으로써, 보정 처리된 화상 신호를 플렉시블 디스크나 반도체 메모리 카드 등의 기록 매체에 기록하거나, 외부의 영상 기기 등에 출력할 수도 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 기록 매체에 기록 가능하도록 함과 함께, 그 촬영 시에 검출된 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보를 출력 신호와 함께 기록 매체에 기록함으로써, 연사 등에 있어서 보정 처리를 행하는 시간이 없는 경우에도 양호한 화상 신호의 기록을 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 또는 기록 매체로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고, 절환 수단으로부터의 신호를 적어도 3원색 신호로 변환하여, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행함과 함께, 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정이 행해지도록 함으로써, 다른 카메라 장치에서 기록된 화상 신호의 보정 처리도 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 기록 매체에는 화상 신호와 함께 그 화상 신호의 촬영 시에 검출된 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보가 기록되고, 재생되는 정보에 따라서 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어함으로써, 동일한 카메라 장치를 이용하여 기록 매체에 기록된 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 피사체의 렌즈상고의 검출에는 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용함으로써, 화상 신호의 보정 처리를 양호하게 행할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고, 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 검출 화소를 대표시켜, 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용함으로써, 포커스가 맞지 않는 부분의 색 수차 보정을 간략화할 수 있어, 회로 규모, 처리 시간, 소비 전력, 제어 소프트웨어, 렌즈 데이터 저장 메모리 등을 대폭 삭감 가능할 수 있는 것이다.
본 발명에 따르면, 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고, 검출된 검출 출력을 포함해서 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하기 위한 변환 계수를 제어함과 함께, 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행함으로써, 보다 양호한 화상 신호의 보정 처리를 행할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법을 적용한 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 블록도.
도 2는 그 주요부의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 블록도.
도 3은 그 동작의 설명을 위한 도면.
도 4는 오토포커스 처리의 설명을 위한 도면.
도 5는 색 수차 및 아이리스의 설명을 위한 도면.
도 6은 종래의 손 떨림 보정 수단의 설명을 위한 블록도.
도 7은 그 설명을 위한 도면.
도 8은 각 상고의 점에서의 아이리스의 조리개량과 3원색 광의 결상 위치의 어긋남량의 관계를 나타내는 특성 곡선도.
く발명을 실시하기 위한 최량의 형태〉
본 발명에서는 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 수단과, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 수단을 이용하여, 검출 출력에 따라서 화상의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하도록 한 것으로, 이에 따르면, 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 촬영된 화상 신호에 대한 처리로 보정할 수 있음과 함께, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 양호한 보정 처리를 행할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어서, 도 1은 본 발명에 따른 화상 기록 재생 장치, 화상 촬영 장치 및 색 수차 보정 방법을 적용한 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라의 일 실시 형태의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1에서, 피사체(도시 생략)로부터의 영상광이 촬영 렌즈(1)를 통하여, CCD나 CMOS 센서 등으로 이루어지는 촬상 수단(2)의 촬상면에 결상되어, 예를 들면 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호로 이루어지는 전기적인 화상 신호로의 변환이 행해진다.
이 화상 신호가 A/D 변환 회로(3)에 공급되어, 아날로그 형식의 화상 신호가 디지털 형식의 화상 데이터로 변환된다. 그리고, 이 변환된 화상 데이터가 카메라 신호 처리 회로(4)에 공급되어, 소위 γ 보정 등의 신호 처리가 디지털 처리로 행해져, 범용의 영상 기기에 사용되는 통상의 화상 신호가 형성된다. 또한, 이 카메라 신호 처리 회로(4)로부터의 출력 신호가 절환 스위치(5)로 선택되어 색 수차 보 정부(6)에 공급된다.
한편, 예를 들면 2개의 센서(7P, 7Y)를 이용하여 피치(Pitch) 및 요우(Yaw) 방향의 손 떨림에 의한 각속도가 검출되고, 이 검출 신호가 예를 들면 제어용 마이크로컴퓨터(8)의 손 떨림 보정 벡터 산출부(9)에 공급된다. 또한, 촬영 렌즈(1)의 줌 초점 거리, 포커스 위치 등의 구동 상태가 검출되어, 변환 비율 산출부(10)에 공급된다. 또, 촬영 렌즈(1)의 구동 상태의 검출에는, 예를 들면 사용자로부터의 수동 조작 입력 수단(11)으로부터의 조작 신호를 이용해도 된다.
그리고, 예를 들면 제어용 마이크로컴퓨터(8)의 손 떨림 보정 벡터 산출부(9)에서의 연산은, 예를 들면 상술한 도 6에 도시한 회로 구성에서 일점쇄선으로 둘러싸 나타낸 처리에 상당하는 연산이 행해지는 것으로서, 이에 따라 손 떨림에 의해서 변동된 촬영 렌즈(1)의 각도 정보가 추출된다. 또한, 이 제어용 마이크로컴퓨터(8)로 산출된 손 떨림 보정 벡터가, 예를 들면 촬상 수단(2)에 공급되어 손 떨림 보정이 행해진다.
그와 함께, 이 이 손 떨림 보정 벡터로부터 촬영 렌즈(1)의 광축 중심의 시프트 벡터가 구해지고 색 수차 보정부(6)에 공급된다. 즉, 손 떨림 보정 벡터는 촬영 렌즈(1)의 광축 중심의 이동에 상당하는 것으로, 이 손 떨림 보정 벡터에 따라서, 예를 들면 촬상 수단(2)로부터의 화상 신호의 추출 위치가 제어되어 있다. 따라서, 이 손 떨림 보정 벡터의 부호의 정부를 반전함으로써, 추출되는 화상 신호 중의 광축 중심의 시프트 벡터가 구해지는 것이다.
또한, 촬영 렌즈(1) 내에 설치되는 아이리스(31)의 조리개량이 검출되어, 변 환 비율 산출부(10)에 공급된다. 또, 아이리스(31)의 조리개량의 검출에는, 예를 들면 측광 수단을 이용한 자동 포커싱 기구(도시 생략)로부터의 제어 신호나, 또는 수동 조작 입력 수단(11)로부터의 조작 신호를 이용할 수 있다. 즉, 이들 제어 신호나 조작 신호를 아이리스(31)의 조리개량의 검출 신호로서 이용할 수 있다.
또한, 색 수차 보정부(6)로부터 보정 처리가 행해지고 있는 화소의 좌표가 변환 비율 산출부(10)에 공급되어, 상술한 손 떨림 보정 벡터로부터 구해진 촬영 렌즈(1)의 광축 중심의 시프트 벡터와의 차분이 피사체의 렌즈상고로서 구해진다. 그리고, 이들 아이리스(31)의 조리개량, 피사체의 렌즈상고나, 상술한 촬영 렌즈(1)의 줌 초점 거리, 포커스 위치 등의 구동 상태에 따라서 제어용 마이크로컴퓨터(8)에서 각 색별의 변환 비율이 산출된다.
또한, 이 제어용 마이크로컴퓨터(8)에서 산출된 각 색별의 변환 비율이 색 수차 보정부(6)에 공급된다. 즉, 도 5에 도시한 색 수차에 의한 화상의 변화의 비율 KR, KB[녹(G)의 화상의 크기를 1로 했을 때의 적(R)의 화상의 크기의 비율 KR과, 청(B)의 화상의 크기의 비율 KB〕는 아이리스(31)의 조리개량, 피사체의 렌즈상고, 촬영 렌즈(1)의 줌 초점 거리, 포커스 위치 등에 따라서 정해지며, 이들 검출 신호로부터 비율 KR, KB가 구해진다.
따라서, 우선, 아이리스(31)의 조리개량과 피사체의 렌즈상고에 대한 비율 KR, KB는, 예를 들면 도 8의 특성 곡선으로부터 구해진다. 즉, 도 8에서, 각 색의 종축 방향의 차분이 보정량에 상당하고 있다. 따라서, 예를 들면 녹(G)의 광의 화상에 대하여, 청(B)의 광의 화상의 크기를 축소하여 전자에 맞추는 경우에는 도 8 의 특성 곡선으로부터 그 2색의 결상 위치의 차분을 판독한다.
그리고, 예를 들면 임의의 아이리스(31)의 조리개량과 피사체의 렌즈상고에서, 도 8의 특성 곡선으로부터 판독되는 차분이 20㎛이고, 촬상 수단(2)의 유닛 셀 사이즈가 예를 들면 2.7×2.7㎛로 했을 때에는, 20㎛/2.7㎛=7.4 화소로 되고, 화상 전체가 7.4 화소분만큼 축소되는 보정 처리를 청(B)의 광의 화상에 대하여 행하면, 녹(G)의 광의 화상에 맞춰 넣게 된다.
이와 같이 하여 상술한 도 8의 특성 곡선으로부터, 아이리스(31)의 조리개량과 피사체의 렌즈상고에 대한 비율 KR, KB가 구해진다. 또한, 도 8의 특성 곡선은 줌 위치 및 포커스 위치가 있는 점에 고정되어 있기 때문에, 이와 같이 하여 구해진 비율 KR, KB에, 촬영 렌즈(1)의 줌 초점 거리, 포커스 위치 등에 따른 비율이 가미됨으로써, 최종적인 색 수차 보정부(6)에서 행해지는 보정을 위한 변환 비율이 구해진다.
그리고, 색 수차 보정부(6)에서는, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같은 처리가 행해진다. 즉, 스위치(5)로부터의 신호가 매트릭스 연산 회로(21)에 공급되어, 예를 들면 상술한 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호로부터, 예를 들면 3원색(R, G, B) 신호로의 변환이 행해진다. 이 변환된 3원색(R, G, B) 신호가 각각 입력측의 화상 메모리(22R, 22G, 22B)에 기입되고, 이 기입된 화상 데이터가 화상의 확대/축소를 행하는 해상도 변환 회로(23)에 공급된다.
또한, 이 해상도 변환 회로(23)에는 상술한 변환 비율의 데이터와 촬영 렌즈의 광축의 시프트 벡터의 데이터가 공급된다. 그리고, 이 해상도 변환 회로(23)에 서는 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 화상마다, 상술한 촬영 렌즈의 광축의 시프트 벡터의 데이터에 따라서 화상 중의 광축 중심의 위치가 정해지고, 이 위치를 중심으로 상술한 변환 비율의 데이터에 따라서 화상의 확대/축소를 행하는 해상도 변환이 행해진다.
또한, 이 해상도 변환 회로(23)로부터의 화상 데이터가 출력측의 화상 메모리(24R, 24G, 24B)에 기입된다. 또한, 화상 메모리(22R, 22G, 22B)와 화상 메모리(24R, 24G, 24B)는 공통화가 가능하다. 또한, 화상 메모리(24R, 24G, 24B)에 기입된 화상 데이터가 판독되어, 매트릭스 연산 회로(25)에 공급되어, 예를 들면 3원색(R, G, B) 신호로부터, 예를 들면 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호로 변환된다.
이에 의해서, 해상도 변환 회로(23)에서는, 예를 들면 도 3의 A로 나타내는 바와 같은 이상적인 결상에 의한 화상에 대하여, 도3의 B의 좌단에 도시한 바와 같은 색 수차가 있는 화상이 공급되어 있는 경우에, 이 화상이 3원색(R, G, B)으로 분해되고, 그 중의 예를 들면 적(R)의 화상이 축소되고, 청(B)의 화상이 확대되어 각 화상의 크기가 같아진다. 또한, 이들 3원색(R, G, B)의 화상이 재합성되어, 도 3의 B의 우단에 도시한 바와 같은 이상적인 결상에 의한 화상에 가까운 화상이 형성된다.
또한, 이 화상 데이터가 매트릭스 연산 회로(25)에 공급됨으로써, 색 수차 보정부(6)로부터는 상술한 해상도 변환 회로(23)에서 이상적인 결상에 가까운 화상으로 재형성된 화상 데이터가, 예를 들면 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호로 다시 변환되어 추출된다. 그리고, 이 색 수차 보정부(6)로부터 추출된 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호가 절환 스위치(12)에 의해 색 수차 보정부(6)에의 입력 신호로 선택된다.
이 절환 스위치(12)에 의해 선택된 신호가 표시 처리 회로(13)에 공급되어, 예를 들면 휘도(Y) 신호와 2개의 색 어긋남(Cb, Cr) 신호가 소정의 표시 신호의 형식으로 변환된 화상 데이터가 액정 디스플레이 등의 표시 장치(14)에 공급되어 표시가 행해진다. 또는, 이 절환 스위치(12)에 의해 선택된 신호가 외부 출력 수단(도시 생략)에 공급되어, 외부의 영상 기기 등에 출력되도록 할 수도 있다.
또한, 절환 스위치(12)에 의해 선택된 신호가 데이터 압축 회로(15)에 공급되고, 압축된 화상 데이터가 데이터 삽입 회로(16)를 통하여 플렉시블 디스크나 반도체 메모리 카드 등의 기록 매체에의 기록 재생 장치(17)에 공급된다. 또한, 기록 재생 장치(17)로부터의 재생 신호가 데이터 신장 회로(18)에 공급된다. 그리고, 신장된 화상 데이터가 절환 스위치(5)에 공급되고, 상술한 카메라 신호 처리 회로(4)로부터의 출력 신호로 선택할 수 있도록 되어 있다.
따라서, 이 장치에서는, 예를 들면 촬상 수단(2)으로 촬상된 화상 데이터에 대해서는 색 수차 보정부(6)에 의해 색 수차가 보정되어 표시 장치(14)에서의 표시가 행해짐과 함께 이 보정된 화상 데이터가 기록 재생 장치(17)에 의해 기록 매체에 기록된다. 또한, 기록 재생 장치(17)로 기록 매체로부터 재생된 화상 데이터에 대해서도, 색 수차 보정부(6)에 의해 색 수차가 보정되어 표시 장치(14)에서의 표시가 행해짐과 함께 이 보정된 화상 데이터가 기록 재생 장치(17)에 의해 기록 매 체에 기록된다.
이에 의해서, 예를 들면 촬영 시에 색 수차가 보정되지 않고 기록 매체에 기록된 화상 데이터에 대해서도, 이 화상 데이터의 색 수차가 보정되어 표시 장치(14)에서의 표시가 행해짐과 함께 보정된 화상 데이터를 이용하여 기록 재생 장치(17)에 의해 기록 매체에 기록된 화상 데이터를 재기입할 수 있다. 즉, 연사 등에 있어서 촬영 시에 보정을 행하는 시간이 없을 때에는 기록만을 행하고, 재생 시에 보정을 행하여 그 보정 데이터의 재기록을 행할 수도 있는 것이다.
그리고, 이 경우에는, 예를 들면 촬영 시의 광축 중심의 시프트 벡터의 데이터와, 변환 비율의 데이터를 화상 데이터와 함께 기록해 둠으로써, 재생 시의 화상 데이터의 색 수차의 보정 처리를 원활히 행할 수 있는 것이다.
즉, 상술한 장치에서, 예를 들면 손 떨림 보정 벡터 산출부(9)로부터의 광축 중심의 시프트 벡터의 데이터와, 변환 비율 산출부(10)로부터의 변환 비율의 데이터가 데이터 I/O 회로(19)에 의해 소정의 데이터 형식으로 되어, 데이터 삽입 회로(16)엥 ㅢ해 데이터 압축 회로(15)로부터의 화상 데이터에 삽입된다. 또한, 재생 시에는 기록 재생 장치(17)로부터의 재생 신호에 포함되는 데이터가 데이터 I/O 회로(19)에 의해 추출되어 색 수차 보정부(6)에 공급된다.
이에 의해서, 연사 등에 있어서 촬영 시에 보정을 행할 시간이 없는 경우에는, 예를 들면 촬영 시의 광축 중심의 시프트 벡터의 데이터와, 변환 비율의 데이터가 화상 데이터 모두 기록된다. 그리고, 재생 시에는, 이 함께 기록된 광축 중심의 시프트 벡터의 데이터와 변환 비율의 데이터를 이용하여 화상 데이터의 색 수 차의 보정 처리를 원활히 행할 수 있음과 함께 그 보정 데이터의 재기록을 행할 수도 있는 것이다.
단지, 이러한 촬영 시의 광축 중심의 시프트 벡터의 데이터와 변환 비율의 데이터를 이용하여 보정을 행할 수 있는 것은 동일한 카메라 장치에서 기록 재생이 행해지는 경우에 한정된다. 즉, 촬영 렌즈의 광축 중심은 동일한 기종이더라도 미묘하게 상이한 것으로, 다른 카메라 장치에서 기록된 데이터를 보정할 수는 없다. 따라서, 동일한 카메라 장치에서의 기록 재생인 것을 판별하는 경우에는, 예를 들면 개체별 ID 코드를 데이터와 함께 기록함으로써 가능하게 된다.
또한, 상술한 장치에서는, 예를 들면 변환 비율 산출부(10)에 임의의 유저 인터페이스 입력(20)이 설치되고, 예를 들면 상술한 변환 비율의 데이터를 임의로 변경하고, 색 수차 보정부(6)에서의 보정의 비율을 임의로 설정할 수 있도록 되어 있다. 이에 의해, 예를 들면 다른 카메라 장치에서 기록된 화상 데이터인 경우나, 변환 비율의 데이터가 함께 기록되어 있지 않은 화상 데이터에 대해서도, 이 유저 인터페이스 입력(20)을 이용하여 원하는 보정을 행할 수 있게 된다.
또한, 이러한 유저 인터페이스 입력(20)을 이용하여 원하는 보정을 행하는 경우에는, 예를 들면 절환 스위치(12)에서의 화상 데이터의 선택을 임의로 절환함으로써, 색 수차 보정부(6)에서의 보정을 행하기 전의 화상과 보정 후의 화상을 임의로 절환하여 표시 장치(14)에 디스플레이할 수 있다. 이에 의해, 보정 전의 화상과 보정 후의 화상을 용이하게 비교할 수 있어, 원하는 보정을 행할 때의 사용자의 조작을 원활히 행하게 할 수 있다.
또, 절환 스위치(12)에서의 화상 데이터의 선택은, 예를 들면 표시 장치(14)를 뷰 파인더로서 이용하는 경우나, 이미 보정된 화상 데이터를 색 수차 보정부(6)를 통과시키지 않고 표시 장치(14)에 디스플레이하는 경우에도 이용된다. 또한, 상술한 연사 등의 촬영 시에 보정을 행하지 않고 기록만을 행하는 경우에도 이용된다. 단, 색 수차 보정부(6)에 입력을 그대로 출력하는 스루 모드가 설정되어 있는 경우에는 그것을 절환 스위치(12)로 바꿔 이용할 수도 있다.
따라서, 상술한 실시 형태에서, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 수단과, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 수단을 이용하여, 검출 출력에 따라서 화상의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하도록 함으로써, 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 촬영된 화상 신호에 대한 처리로 보정할 수 있음과 함께, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 양호한 보정 처리를 행할 수 있다.
이에 의해서, 종래의 수단에서는 촬영 렌즈의 소형화 등에 의해서, 배율 색 수차에 의한 색 번짐이나 해상도 열화 등의 화질 열화의 문제가 발생하고, 이러한 화질 열화를 촬영 렌즈만으로서는 충분히 억제하는 것이 곤란하게 되고, 또한 촬영 렌즈 내의 아이리스의 조리개량 및 피사체의 렌즈상고에 대해서도, 촬영 렌즈에 의해 발생하는 색 어긋남을 보정할 필요가 발생하는 등 문제점이 있었던 것을, 본 발명에 따르면 이들 문제점을 용이하게 해소할 수 있는 것이다.
또한, 상술한 실시 형태에서는 렌즈상고로서, 화상의 어느 부분을 처리하고 있는지의 좌표를 이용하고 있다. 즉, 도 2에서는 메모리 컨트롤러(32)가 화상 메모리(22R, 22G, 22B)에 부여하는 어드레스를 바탕으로, 화상의 어느 부분을 처리하고 있는지의 좌표가 구해진다. 그리고, 도 1의 블록도의 해상도 변환 비율을 산출하는 제어용 마이크로컴퓨터(8)에 대하여, 지금 화상의 어느 부분을 처리하고 있는지의 좌표를 부여한다.
따라서, 제어용 마이크로컴퓨터(8)에서는 처리 중의 좌표와 렌즈 중심의 좌표와의 차분이 렌즈상고에 상당하고 있다고 생각할 수 있어, 이를 바탕으로 색 수차의 양을 산출하여 해상도 변환 비율을 구하고 있다. 그러나, 이 방법에서는 회로 규모나 처리 시간, 소비 전력, 제어 소프트웨어, 렌즈 데이터 저장 메모리 등이 매우 커질 우려가 있다.
따라서, 예를 들면 비디오 카메라, 또는 디지털 스틸 카메라에 채용되고 있는 오토포커스 처리를 이용하여, 이들 회로 규모 등을 삭감하는 것이 고려된다. 여기서, 대표적인 오토포커스로서, 예를 들면 다음과 같은 처리가 알려져 있다.
즉, 도 1에서, 검파 회로(33)로서 1종류, 또는 중심 주파수나 통과 대역의 넓이가 바뀌어진 수 종류의 하이 패스 필터가 설치된다. 이 필터(검파) 출력을 감시하고 있으면, 합초에 근접할수록 화상의 세부(고역 부분)가 나타나 검파 결과가 커진다. 또한, 1종류 또는 수 종류의 검파틀을 설치한다. 그리고, 이들 검파틀을 이동하거나, 크기를 변화시키면서, 화상 내의 어떤 부분에 합초시킬 피사체, 또는 합초시키면 안되는 피사체가 있는지를 검출한다.
따라서, 오토포커스용의 검파틀을 이동하거나, 크기를 변화시키면서, 화상 내에 합초점을 검출한 후, 그 합초 좌표로부터 렌즈 중심 좌표까지의 거리를 렌즈상고의 값으로 간주하여, 그 렌즈상고에 줌심을 둔 색 수차 보정량을 산출함으로써, 출력 화상에 있어서는 포커스가 맞은 정밀한 부분에 대하여, 최적의 색 수차 보정이 행해져, 큰 화질 개선 효과를 기대할 수 있다.
즉, 화상의 각 부분의 상고에 대응하지 않더라도, 합초 부분을 중시한 대표점 처리를 행함으로써, 색 수차 보정의 제어 방식을 대폭 간략화할 수 있다.
또한, 구체적으로는 예를 들면 도 4A에 도시한 바와 같은 오토포커스용 검파틀이 있어, 각각의 틀의 이동 또는 사이즈 변경이 가능하다고 한다. 여기서, 오토포커스용 검파틀은, 일반적으로 화상 중심 및 그 주변에 다중의 틀을 갖고, 피사체가 내측의 틀에 출입하는 모습을 검출하기 위해서 등에 이용한다. 또한, 포커스를 어디에 맞추면 좋을지가 불분명하게 된 경우나, 초기 상태 처리를 위해서, 화면 전체를 검파하는 틀도 갖는다.
따라서, 이들 검파틀을 이용하여, 도 4B와 같이 렌즈상고, 즉 렌즈 중심 좌표로부터의 거리와의 대응을 취한다. 즉, 이 도 4B에서는 상고의 종류를 거의 동심원 형상으로 1∼6까지 수 종류로 분류하고 있다. 그리고, 예를 들면 합초하고 있는 피사체가 도 4B의 "3"의 영역에 존재하면, 이 "3"의 영역과 렌즈 중심 좌표와의 차분을 렌즈상고로 간주하고, 이에 상당하는 색 수차 보정량을 산출하여, "3"의 영역에 최적의 해상도 변환 비율로 화면 전체를 처리한다.
이에 의해, 포커스가 맞은 정밀한 부분에 대해서는 최적의 색 수차 보정이 실현할 수 있음과 함께, 포커스가 맞지 않은 부분의 색 수차 보정을 간략화할 수 있어, 회로 규모, 처리 시간, 소비 전력, 제어 소프트웨어, 렌즈 데이터 저장 메모리 등이 대폭 삭감 가능하게 된다.
이렇게 해서 상술한 화상 기록 재생 장치에 따르면, 촬영 렌즈와, 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과, 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단과, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환 또는 역변환하는 색 신호 변환 수단과, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 해상도 변환 수단과, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 검출 수단과, 검출 수단으로부터의 검출 출력에 따라서 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 제어 수단을 포함함으로써, 예를 들면 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 매우 양호하게 보정할 수 있는 것이다.
또한, 상술한 화상 촬영 장치에 따르면, 촬영 렌즈와, 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과, 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단과, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환 또는 역변환하는 색 신호 변환 수단과, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 해상도 변환 수단과, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 검출 수단과, 검출 수단으로부터의 검출 출력에 따라서 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 제어 수단을 포함함으로써, 예를 들면 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 매우 양호하게 보정할 수 있는 것이다.
또한, 상술한 색 수차 보정 방법에 따르면, 촬영 렌즈와, 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과, 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단을 갖는 화상 기록 재생 장치, 또는 화상 촬영 장치에서의 색 수차 보정 방법으로서, 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환하여, 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행함과 함께, 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하고 그 검출 출력에 따라서 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어함으로써, 예를 들면 소형화된 촬영 렌즈에 의해 발생하는 화질 열화를 매우 양호하게 보정할 수 있는 것이다.
또, 본 발명은 상술한 설명한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 정신을 일탈하지 않고 여러가지의 변형이 가능하게 되는 것이다.

Claims (24)

  1. 촬영 렌즈와,
    상기 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과,
    상기 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단과,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환 또는 역변환하는 색 신호 변환 수단과,
    상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 해상도 변환 수단과,
    상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고(lens image height)를 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단으로부터의 검출 출력에 따라서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 제어 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해상도 변환 수단으로부터의 출력 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환 또는 역변환하는 신호 변환 수단과,
    상기 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 외부 출력 수단 및 상기 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록 또는 재생하는 기록 재생 수단 중 적어도 어느 하나
    를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 상기 기록 재생 수단에 의해 상기 기록 매체에 기록할 수 있도록 함과 함께,
    그 촬영 시에 상기 검출 수단으로 검출된 상기 촬영 렌즈의 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보를 상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 함께 상기 기록 매체에 기록하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 수단 또는 기록 재생 수단으로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고,
    상기 절환 수단으로부터의 신호를 상기 색 신호 변환 수단에 공급함과 함께,
    상기 제어 수단에는 상기 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정을 행하기 위한 유저 인터페이스를 설치하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기록 재생 수단으로 재생되는 기록 매체에는, 상기 화상 신호와 함께 그 화상 신호의 촬영 시에 상기 검출 수단으로 검출된 상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보가 기록되고,
    상기 기록 재생 수단으로 재생되는 상기 정보에 따라서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피사체의 렌즈상고의 검출에는, 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고,
    상기 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 상기 검출 화소를 대표시켜, 상기 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고,
    상기 검출된 검출 출력을 포함해서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수를 제어함과 함께, 상기 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 기록 재생 장치.
  9. 촬영 렌즈와,
    상기 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과,
    상기 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단과,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환 또는 역변환하는 색 신호 변환 수단과,
    상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하는 해상도 변환 수단과,
    상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하는 검출 수단과,
    상기 검출 수단으로부터의 검출 출력에 따라서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 제어 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 해상도 변환 수단으로부터의 출력 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환 또는 역변환하는 신호 변환 수단과,
    상기 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 외부 출력 수단 및 상기 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록 또는 재생하는 기록 재생 수단 중 적어도 어느 하나
    를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 상기 기록 재생 수단에 의해 상기 기록 매체에 기록할 수 있도록 함과 함께,
    그 촬영 시에 상기 검출 수단으로 검출된 상기 촬영 렌즈의 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보를 상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 함께 상기 기록 매체에 기록하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 수단 또는 기록 재생 수단으로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고,
    상기 절환 수단으로부터의 신호를 상기 색 신호 변환 수단에 공급함과 함께,
    상기 제어 수단에는 상기 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정을 행하기 위한 유저 인터페이스를 설치하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기록 재생 수단으로 재생되는 기록 매체에는, 상기 화상 신호와 함께 그 화상 신호의 촬영 시에 상기 검출 수단으로 검출된 상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보가 기록되고,
    상기 기록 재생 수단으로 재생되는 상기 정보에 따라서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 피사체의 렌즈상고의 검출에는, 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고,
    상기 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 상기 검출 화소를 대표시켜, 상기 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고,
    상기 검출된 검출 출력을 포함해서 상기 해상도 변환 수단에서의 확대 또는 축소의 변환 계수를 제어함과 함께, 상기 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 화상 촬영 장치.
  17. 촬영 렌즈와, 상기 촬영 렌즈를 통한 영상광을 전기적인 화상 신호로 변환하는 촬상 수단과, 상기 화상 신호를 처리하는 카메라 신호 처리 수단을 갖는 화상 기록 재생 장치, 또는 화상 촬영 장치에서의 색 수차 보정 방법에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 적어도 3원색 신호로 변환하고,
    상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행함과 함께, 상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고를 검출하고 그 검출 출력에 따라서 상기 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소가 행하여진 신호를 외부 출력용 또는 기록용의 화상 신호로 변환하고,
    상기 외부 출력용의 화상 신호를 출력하는 동작 및 상기 기록용의 화상 신호를 기록 매체에 기록하는 동작 중 적어도 어느 하나를 행하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호를 상기 기록 매체에 기록 가능하도록 함과 함께,
    그 촬영 시에 검출된 상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보를 상기 출력 신호와 함께 상기 기록 매체에 기록하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 카메라 신호 처리 수단으로부터의 출력 신호와 임의의 외부 입력 또는 기록 매체로부터의 화상 신호를 절환하는 절환 수단을 구비하고,
    상기 절환 수단으로부터의 신호를 적어도 3원색 신호로 변환하고,
    상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행함과 함께, 상기 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표에 대하여 임의의 설정이 행해지도록 하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 기록 매체에는, 상기 화상 신호와 함께 그 화상 신호의 촬영 시에 검출된 상기 촬영 렌즈 내의 아이리스의 구동 상태 및 피사체의 렌즈상고의 정보, 또는 그에 따른 보정 정보가 기록되고,
    재생되는 상기 정보에 따라서 상기 확대 또는 축소의 변환 계수 및 광축 중심 좌표를 제어하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 피사체의 렌즈상고의 검출에는, 화면 상의 검출 화소의 좌표와 광축 중심 좌표와의 차분을 이용하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  23. 제17항에 있어서,
    합초 위치를 제어 가능한 자동 초점 조절 수단을 포함하고,
    상기 제어된 합초 위치의 좌표에 의해 화면 전체의 상기 검출 화소를 대표시켜, 상기 피사체의 렌즈상고의 검출에 이용하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 촬영 렌즈의 구동 상태 및 손 떨림 보정량을 더 검출하고,
    상기 검출된 검출 출력을 포함해서 상기 원색 신호의 각 색마다 화상의 확대 또는 축소를 행하기 위한 변환 계수를 제어함과 함께, 상기 확대 또는 축소의 광축 중심 좌표의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 색 수차 보정 방법.
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