KR20110105345A - 카메라 - Google Patents

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KR20110105345A
KR20110105345A KR1020110022846A KR20110022846A KR20110105345A KR 20110105345 A KR20110105345 A KR 20110105345A KR 1020110022846 A KR1020110022846 A KR 1020110022846A KR 20110022846 A KR20110022846 A KR 20110022846A KR 20110105345 A KR20110105345 A KR 20110105345A
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가즈하루 이마후지
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가부시키가이샤 니콘
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Abstract

본 발명은 카메라에 관한 것으로서,
초점 조절용 신호를 출력하는 복수의 제 1 화소를 구비한 제 1 화소 행과, 화상 데이터 생성용 신호를 출력하는 복수의 제 2 화소만을 구비한 제 2 화소 행을 가진 촬상 소자와, 촬상 소자로부터 복수의 화소 행들의 출력을 미리 결정된 혼합 순서에 따라서 혼합 출력할 때, 상기 미리 결정된 혼합 순서상에서는 제 1 화소 행과 혼합되는 특정의 제 2 화소 행의 출력에 대해 상기 특정의 제 2 화소 행의 출력과, 상기 특정의 제 2 화소 행의 주위의 제 2 화소 행들의 혼합 출력을 이용하여 보간 처리하는 보간 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

카메라{CAMERA}
2010년 3월 18일자 출원된 일본 특허출원 제2010-062736호와 일본 공개특허공보 제2009-94881호 및 제2009-303194호는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 카메라에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 제2009-94881호에는 초점 조절용 화소를 가진 촬상 소자에 의해 취득한 화상에 있어서, 초점 조절용 화소의 화소값을 주변 화소의 화소값을 이용하여 보간하는 촬상 소자가 개시되어 있다.
종래의 촬상 장치에 의한 보간 방법은 정지 화상을 대상으로 하여 실시하는 것을 목적으로 하는 것이며, 동화상을 촬영하는 경우의 보간 방법에 대해서는 검토되지 않았다.
본 발명의 제 1 형태에 의한 카메라는 초점 조절용 신호를 출력하는 복수의 제 1 화소를 구비한 제 1 화소 행과, 화소 데이터 생성용 신호를 출력하는 복수의 제 2 화소만을 구비한 제 2 화소 행를 가진 촬상 소자와, 상기 촬상 소자로부터 복수의 화소 행들의 출력을 미리 결정된 혼합 순서에 따라서 혼합 출력할 때, 상기 미리 결정된 혼합 순서상에서는 상기 제 1 화소 행과 혼합되는 특정의 제 2 화소 행의 출력에 대해 상기 특정의 제 2 화소 행의 출력과, 상기 특정의 제 2 화소 행의 주위의 상기 제 2 화소 행들의 혼합 출력을 이용하여 보간 처리하는 보간 처리 장치를 구비한다.
본 발명의 제 2 형태는 제 1 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 제 2 화소의 출력에 기초하여 초점 조절을 실시하는 제 2 초점 조절 방법을 이용하면서 동화상의 촬영을 실시하는 제 2 동화상 촬영 상태인 경우에 상기 보간 처리를 실시해도 좋다.
본 발명의 제 3 형태는 제 2 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 제 2 동화상 촬영 상태와, 상기 제 1 화소의 출력에 기초하여 초점 조절을 실시하는 제 1 초점 조절 방법을 이용하면서 동화상을 촬영하는 제 1 동화상 촬영 상태를 포함하고, 이들 촬영 상태를 전환하는 전환장치를 추가로 구비하며, 상기 보간 처리 장치는 상기 전환 장치에 의해 전환된 촬영 상태에 따라서 상기 보간 처리의 방법을 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 4 형태는 제 3 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 촬영 상태에 따라서 상기 보간 처리 시에 이용하는 정보량을 변경하여 상기 보간 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 5 형태는 제 3 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 제 2 동화상 촬영 상태인 경우에는 상기 제 1 동화상 촬영 상태인 경우보다도 상기 보간 처리 시에 사용하는 정보량을 많이 이용해도 좋다.
본 발명의 제 6 형태는 제 2 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 제 1 동화상 촬영 상태는 동화상을 촬영하여 기록 매체에 기록하는 동화상 촬영 상태와, 동화상을 촬영하여 상기 기록 매체에 기록하지 않고 표시 장치에 표시하는 스루 화상 촬영 상태의 적어도 한쪽을 포함해도 좋다.
본 발명의 제 7 형태는 제 1 형태에 의한 카메라에 있어서, 촬영 상태로서 정지 화상을 촬영하는 제 3 촬영 상태를 추가로 갖고, 상기 전환 장치는 상기 제 1 동화상 촬영 상태, 제 2 동화상 촬영 상태, 상기 제 3 촬영 상태를 전환 가능하고, 상기 보간 처리 장치는 상기 전환 장치에 의해 상기 제 3 촬영 상태로 전환되면, 상기 제 1 화소에 대응하는 화소 데이터 생성용 정보를 상기 제 1 동화상 촬영 상태 및 제 2 동화상 촬영 상태와는 다른 보간 처리 방법을 이용하여 보간 처리하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 8 형태는 제 7 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 제 3 촬영 상태일 때에는 상기 제 1 화소에 대응하는 화상 데이터 생성용 정보를 상기 제 1 화소의 출력과, 상기 제 1 화소의 주위에 존재하는 상기 제 2 화소의 출력을 이용하여 보간 처리해도 좋다.
본 발명의 제 9 형태는 제 1 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 동화상을 촬영할 때의 프레임 레이트에 따라서 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 수를 변경해도 좋다.
본 발명의 제 10 형태는 제 9 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 프레임 레이트가 고속일수록 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 수를 적게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 11 형태는 제 1 형태에 의한 카메라에 있어서, 상기 보간 처리 장치는 상기 제 1 화소와, 보간에 이용하는 상기 제 2 화소의 각각의 화소의 거리에 따라서 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 출력의 혼합 비율을 결정하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명의 상기 형태에 의하면 이하와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
(1) 동화상 촬영 모드로 촬영하고 있을 때, 콘트라스트 AF 방식을 이용하는 동화상 촬영의 경우에는 촬상 소자로부터 화소 혼합되지 않고 판독되는 통상화소의 신호(화상 신호/색 정보)도 사용하여 보간 처리를 실시한다. 이에 의해 보다 고정세인 보간 화상을 얻을 수 있고, 또한 보간 연산 자체도 위상차 AF 동작 모드인 경우와 비교하여 연산 시간에 차가 없으므로 촬영 프레임 레이트도 유지할 수 있다.
(2) 동화상 촬영 모드로 촬영할 때, 초점 검출 방식에 의해 보간 처리 방법을 변경하도록 하고 있다. 이에 의해 초점 조절 방법에 따른 최적의 방법으로 보간 대상 화소의 보간을 실시할 수 있다. 구체적으로는 위상차 AF 방식을 이용하는 동화상 촬영의 경우에는 촬상 소자로부터 화소 혼합되지 않고 판독되는 AF 화소 행의 신호를 사용하지 않고 보간 처리를 실시하므로, 고속의 보간 처리를 실시할 수 있고, 촬영 프레임 레이트를 유지할 수 있다. 한편 콘트라스트 AF 방식을 이용하는 동화상 촬영의 경우에는 촬상 소자로부터 화소가 혼합되지 않고 판독되는 통상화소의 신호(화상 신호/색 정보)도 사용하여 보간 처리를 실시하므로 보다 고정세의 보간 화상을 얻을 수 있고, 또한 보간 연산 자체도 위상차 AF 동작 모드의 경우와 비교하여 연산 시간에 차가 없으므로 촬영 프레임 레이트도 유지할 수 있다.
(3) 촬영 프레임 레이트에 따라서 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 변경하도록 했다. 이에 의해 촬영 프레임 레이트에 따라서 보간 처리에 요하는 시간을 조절할 수 있고, 보간 대상 화소의 보간 처리를 촬영 프레임 레이트 시간에 완료시킬 수 있다.
(4) 촬영 프레임 레이트가 고속일수록 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 적게 하고, 촬영 프레임 레이트가 저속일수록 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 많게 하도록 했다. 이에 의해 촬영 프레임 레이트에 관계없이 보간 처리를 촬영 프레임 레이트 시간 내에 완료시킬 수 있고, 또한 촬영 프레임 레이트가 저속으로 처리 시간에 여유가 있는 경우에는 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 많게 하고, 보간 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(5) 보간 대상 화소의 화소값을 보간 대상의 복수의 주변 화소의 화소값을 이용하여 보간하도록 했다. 이에 의해 보간 대상 화소의 화소값을 고속으로 또한 고정밀도로 보간할 수 있다.
(6) 보간 대상 화소와, 보간에 이용하는 주변 화소의 거리에 따라서 보간에 이용하는 화소의 화소값의 혼합 비율을 결정하도록 했다. 이에 의해 보간 대상 화소로부터의 거리가 가까울수록 혼합 비율을 올리는 것에 의해 보간 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 카메라의 일 실시형태의 구성을 도시한 블럭도,
도 2는 AF 화소 행을 구비한 촬상 소자의 화소 배열예의 일부를 모식적으로 도시한 도면,
도 3은 본 카메라의 동작 흐름을 설명하는 도면,
도 4는 라이브 뷰 촬영 시의 보간 처리 동작을 모식적으로 도시한 도면,
도 5는 정지 화상 촬영 시의 보간 처리 동작을 모식적으로 설명하는 도면,
도 6은 콘트라스트 AF를 이용하는 동화상 촬영 시의 보간 처리 동작을 모식적으로 도시한 도면, 및
도 7은 위상차 AF를 이용하는 동화상 촬영 시의 보간 처리 동작을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 카메라의 일 실시형태의 구성을 도시한 블럭도이다. 카메라(100)는 조작 부재(101), 렌즈(102), 촬상 소자(103), 제어 장치(104), 메모리카드 슬롯(105) 및 모니터(106)를 구비하고 있다. 조작 부재(101)는 사용자에 의해 조작되는 여러 가지 입력 부재, 예를 들면 전원 버튼, 스틸 촬영을 지시하는 릴리즈 버튼, 동화상 촬영(동화상 기록)의 개시/종료를 지시하는 녹화 버튼, 라이브 뷰 표시를 지시하는 라이브 뷰 버튼, 줌 버튼, 십자 키, 결정 버튼, 재생 버튼, 삭제 버튼 등을 포함하고 있다.
렌즈(102)는 복수의 광학 렌즈로 구성되지만, 도 1에서는 대표로 1장의 렌즈로 나타내고 있다. 또한, 렌즈(102)를 구성하는 렌즈에는 초점 조절을 실시하기 위한 초점 조절용 렌즈(AF 렌즈)가 포함된다.
촬상 소자(103)로서는 초점 조절용 신호를 출력하는 화소(이하, AF 화소라고 함)와, 화소 데이터 생성용 신호를 출력하는 화소(이하, 통상화소라고 함)를 구비한 촬상 소자가 이용된다. 도 2는 본 실시 형태의 촬상 소자(103)의 화소 배치예의 일부를 발췌하여 모식적으로 도시한 도면이다. 도 2에서는 촬상 소자((103) 중, 24행(라인)×10열분만의 화소 배치를 발췌하여 나타낸다. 도 2에 도시한 바와 같이 촬상 소자(103)는 초점 조절용 AF 신호를 출력하는 화소 행(이하, AF 화소 행이라고 함)(2a)와, 그 이외의 화상 데이터 생성용 화상 신호를 출력하는 화소 행(이하, 통상화소 행이라고 함)으로 구성되어 있다. 통상화소 행은 R, G의 화소가 번갈아 배치된 화소 행과, G, B의 화소가 번갈아 배치된 화소 행을 구비한다. 카메라(100)는 AF 화소 행(2a)의 AF 화소의 신호를 이용하여 예를 들면 일본 공개특허공보 제2009-94881호 등에서 주지의 수법인 위상차 검출 방식으로의 초점 검출 동작을 실시하도록 구성되어 있다. 또한, 카메라(100)는 통상화소 행의 통상화소의 신호를 이용하여 주지의 수법에 의해 콘트라스트 검출 방식의 초점 검출 동작을 실시할 수도 있다.
촬상 소자(103)는 카메라(100)의 동작 상태(동작 모드)에 의해 신호의 판독 방법을 전환한다. 카메라(100)가 정지 화상 촬영 상태(스틸 촬영 모드)로 설정되어 있는 경우에는 촬상 소자(103)의 AF 화소도 통상화소의 양쪽을 포함하는 전체 화소로부터 신호를 판독하는 전체 화소 판독을 실시한다. 카메라(100)가 후술하는 기록 매체에 기록하기 위한 동화상을 촬영하는 동화상 촬영 상태(동화상 촬영 모드)로 설정되어 있는 경우에는 동색의 화소 행들(한쌍의 화소 행)의 화소를 혼합하여 신호를 판독하는 화소 혼합 판독을 실시한다. 또한, 카메라(100)가 후술하는 표시부인 모니터(106)에 리얼타임으로 표시하기 위한 동화상(라이브 뷰 화상 또는 스루 화상)을 촬영하는 라이브 뷰 상태(라이브 뷰 모드)로 설정되어 있는 경우에는 이른바 추출 판독을 실시한다.
상술한 바와 같이 동화상 촬영 모드의 경우에는 촬상 소자(103)는 동색의 화소 행들(도 2에서 각각 점선으로 한쌍을 나타내는 행들, 예를 들면 1 행째와 3 행째, 2 행째와 4 행째 등의 한쌍)의 화소에 대해 화소 혼합 판독을 실시하도록 되어 있다. 그러나 AF 화소 행(2a)(예를 들면 도 2의 8행째의 화소 행) 및 본래라면 이 AF 화소 행과 화소 혼합 판독상 쌍이 되는 통상화소 행(예를 들면 도 2의 6 행째의 화소 행)에 한해서는 화소 혼합 판독을 실시하지 않도록 구성되어 있다.
그 이유는 AF 화소 행(2a)은 색 필터가 아니라 투명한 필터를 통해 수광하도록 구성되어 있으므로 이른바 백색광 성분의 신호를 출력한다. 이에 대해 통상화소 행은 화소마다 R, G, B 중 어느 하나의 색 필터가 설치되어 있고, 각 색의 신호를 출력한다. AF 화소의 백색광 신호 및 통상화소의 색 신호의 양자를 혼합 판독하면, 초점 검출용 신호로서 사용한 경우에는 초점 검출 정밀도의 열화를 초래할 우려가 있고, 또한 화상 신호로서 사용한 경우에도 화질의 열화를 초래할 우려가 있다. 이 때문에 촬상 소자(103)는 화소 혼합 판독을 실시하는 동화상 촬영 모드 시에 AF 화소 행 및 그것과 쌍이 되는 통상화소 행의 판독에 관해서는 화소 혼합 판독하는 대신에 AF 화소 행과 통상화소 행 중 한쪽의 화소 행을 판독하도록 구성하고 있다.
그리고, 이 AF 화소 행(2a)과 통상화소 행 중 한쪽을 판독하는 경우에 있어서, 촬상 소자(103)는 상술한 동화상 촬영 모드에서 사용하는 초점 검출 방법에 따라서 어느쪽을 판독할지를 전환하고 있다. 구체적으로는 초점 검출 방식이 위상차 검출 방식이면 AF 화소 행(2a)을 판독하고, 콘트라스트 검출 방식이면 통상화소 행을 판독한다. 또한, 상술한 라이브 뷰 모드의 경우에는 AF 화소 행(2a)을 추출하지않고 판독하도록, 즉 통상화소 행의 일부의 행을 추출하여 판독 대상 화소 행으로 하도록 촬상 소자(103)는 제어된다. 상술한 각 판독 방법에 대해 상세하게는 이후에 설명한다.
제어 장치(104)는 간이 보간 처리부(1041), 메모리(1042), 정지화상 보간 처리부(1043), 신호 처리부(1044) 및 AF(오토 포커스) 연산부(1045)를 구비하고 있다.
간이 보간 처리부(1041)는 카메라의 동작 상태가 상술한 동화상 촬영 모드 또는 라이브 뷰 모드의 경우에 동작하는 처리부이다. 간이 보간 처리부(1041)에서는 초점 조절용 AF 신호를 출력하는 AF 화소 행(2a)에 관한 화상 신호의 보간 처리를 실시한다. 간이 보간 처리부(1041)에서 실시되는 보간 방법에 대해 상세하게는 후술한다.
메모리(1042)는 SDRAM이나 플래시 메모리가 포함된다. SDRAM은 휘발성 메모리로서, 제어 장치(104)가 동작 시에 동작 프로그램을 전개하기 위한 워크 메모리로서 사용되거나 데이터(화상 데이터 등)를 일시적으로 기억하기 위한 버퍼 메모리로서 사용된다. 또한, 플래시 메모리는 비휘발성 메모리로서, 제어 장치(104)가 실행하는 동작 프로그램의 데이터나 동작 프로그램 실행 시에 판독되는 여러 가지 매개변수 등이 기록되어 있다.
본 실시형태에서는 스틸 촬영 모드의 경우, 제어 장치(104)는 사용자에 의해 조작 부재(101)에 포함되는 릴리즈 버튼이 절반 눌려지면, 촬상 소자(103)로부터 출력되는 AF 신호에 기초하여 렌즈(102)의 AF 렌즈를 구동시킴으로써 초점 조절을 실시한다. 여기서 AF 신호는 AF 화소로부터의 위상차 AF용 신호, 또는 통상화소로부터의 콘트라스트 AF용 신호에 기초하여 후술하는 AF 연산부(1045)에서 연산된 결과이다. 그 후, 사용자에 의해 릴리즈 버튼이 전체 눌려지면, 제어 장치(104)는 촬영 처리를 실행한다. 즉, 제어 장치(104)는 촬상 소자(103)로부터 출력되는 화상 신호를 메모리(1042)의 SDRAM에 취입하여 일시 보존(일시 기억)한다.
SDRAM은 미리 결정된 프레임 수(예를 들면 RAW 화상 데이터로 10 프레임분)의 스틸 화상 신호를 취입하는 용량을 갖고 있다. SDRAM에 취입된 스틸 화상 신호는 차례로 정지 화상 보간 처리부(1043)로 보내진다. 정지 화상 보간 처리부(1043)는 상술한 간이 보간 처리부(1041)에 대해 초점 조절용 AF 신호를 출력하는 AF 화소 행(2a)에 관한 화상 신호의 보간 처리를 실시하는 목적은 동일하지만, 그 보간 처리의 방법이 다르다.
정지 화상 보간 처리부(1043)는 간이 보간 처리부(1041)에서 실시되는 보간 처리보다도 많은 정보를 사용하여 보간 처리를 실시하는 처리부이므로, 보간 결과는 간이 보간 처리부(1041)에서의 보간 처리 결과보다도 깨끗이 되는 특징이 있다. 이 정지 화상 보간 처리부(1043)에서의 보간 처리 방법에 대해 상세하게는 후술한다. 또한, 전술한 바와 같이 정지 화상 보간 처리부(1043)는 카메라(100)의 동작 상태가 스틸 촬영 모드인 경우에 동작한다.
신호 처리부(1044)는 간이 보간 처리부(1041), 또는 정지 화상 보간 처리부(1043)에서 각각 보간 처리된 화상 신호에 대해 여러 가지 화상 처리를 실시하여 미리 결정된 형식, 예를 들면 스틸 화상이면 JPEG 형식의 스틸 화상 데이터, 동화상이면 MPEG 방식의 동화상 데이터를 생성한다. 그리고, 화상 데이터를 저장한 화상 파일(후술하는 기록 매체에 기록하기 위한 화상 파일)을 생성한다.
또한, 신호 처리부(1044)는 후술하는 모니터(106)에 표시하기 위한 상기 화상 파일에 저장되는 기록용 화상과는 다른 표시용 화상도 생성한다. 이 표시용 화상이라는 것은 라이브 뷰 모드의 경우에는 라이브 뷰 화상 그 자체이고, 동화상 촬영 모드의 경우에는 기록용 동화상을 생성하는 동안에 모니터(106)에 표시되는 동화상이며(라이브 뷰 화상과 유사한 것), 스틸 촬영 모드의 경우에는 스틸 촬영 후에 미리 결정된 시간만큼 촬영 화상을 확인하기 위해 표시되는 확인용 화상이다.
AF 연산부(1045)는 촬상 소자(103)의 AF 화소로부터의 신호에 기초하여 디포커스량을 산출하고, 한편 촬상 소자(103)의 통상화소로부터의 신호에 기초하여 콘트라스트값을 산출한다. 이들 산출 결과를 이용하여 도시하지 않은 AF 렌즈 제어부를 통해 AF 동작이 실시된다. 또한, AF 연산부(1045)는 스틸 촬영 모드의 경우에는 일단 메모리(1042)에 취입된 촬상 소자 출력(AF 화소 출력 또는 통상화소 출력)을 취입하여 AF 연산을 실시하도록 구성되어 있다. 한편, 동화상 촬영 모드 또는 라이브 뷰 모드일 때는 간이 보간 처리부(1041)에 취입된 촬상 소자 출력(AF 화소 출력 또는 통상화소 출력)을 취입하여 AF 연산을 실시하도록 구성되어 있다.
메모리카드 슬롯(105)은 기록 매체로서의 메모리카드를 삽입하기 위한 슬롯이고, 제어 장치(104)에 의해 생성된 화상 파일을 메모리카드에 입력하여 기록한다. 또한, 메모리카드 슬롯(105)은 제어 장치(104)로부터의 지시에 기초하여 메모리카드 내에 기억되어 있는 화상 파일을 판독한다.
모니터(106)는 카메라(100)의 배면에 탑재된 액정 모니터(배면 모니터)이다. 모니터(106)에는 라이브 뷰 모드일 때의 촬영 화상(라이브 뷰 화상), 메모리카드에 기억되어 있는 화상(스틸 화상이나 동화상) 및 카메라(100)를 설정하기 위한 설정 메뉴 등이 표시된다. 라이브 뷰 모드 시에는 제어 장치(104)는 촬상 소자(103)로부터 시계열로 취득한 화상의 표시용 화상 데이터(라이브 뷰 화상 데이터)를 모니터(106)에 출력한다. 이에 의해 모니터(106)에는 라이브 뷰 화상(스루 화상)이 표시된다.
기술한 바와 같이, 본 실시형태의 카메라(100)에서는 촬상 소자(103)는 AF 화소 행(2a)을 구비하므로 이 AF 화소 행(2a)으로부터는 스틸 화상이나 동화상을 형성하는 화상 신호가 출력되지 않는다. 따라서 제어 장치(104)는 촬영 처리에서 이 AF 화소 행(2a)의 화소값을 다른 화소의 화소값을 이용하여 보간하여 화상 데이터를 생성한다.
이때, 임의의 프레임 레이트로 라이브 뷰(스루 화상)를 표시하고 있는 경우나 임의의 프레임 레이트로 동화상을 촬영하고 있는 경우에는 프레임마다의 보간 처리를 프레임 레이트 시간 내에 종료시킬 필요가 있다. 한편 정지 화상의 경우는 동화상 촬영의 경우보다도 다소 수고가 들어도 되므로 가능한한 고정세의 화상이 얻어지도록 처리하는 것이 요구된다. 따라서 본 실시 형태에서는 제어 장치(104)는 촬영 모드가 스틸 촬영 모드인지, 그 이외의 동화상 촬영 모드 또는 라이브 뷰 모드인지에 따라서, 바꿔 말하면, 촬영 대상이 정지 화상인지 또는 스루 화상이나 동화상인지에 따라서 보간 처리의 방법을 변경한다.
또한, 동화상 촬영 모드의 경우에 있어서, 그 때의 초점 검출 방식에 따라서, 즉 위상차 검출 방식인지 콘트라스트 검출 방식인지에 따라서 보간 처리의 방법을 변경한다. 또한 동화상 촬영 모드나 라이브 뷰 모드(즉, 촬영 대상이 스루 화상이나 동화상)인 경우에는 그 촬영 프레임 레이트에 따라서도 보간 처리의 방법을 변경함으로써 프레임마다의 화소의 보간 처리가 프레임 레이트 시간 내에 완료하도록 한다.
이후에는 본 실시형태에 의한 카메라(100)의 동작에 대해 설명한다. 도 3에서는 카메라(100)의 동작, 구체적으로는 카메라(100) 내의 CPU의 동작을 설명하는 플로우차트이다. 카메라(100)의 전원 버튼이 ON 조작되면 본 플로우는 시작된다.
단계(S100)에서 도시하지 않은 라이브 뷰 버튼이 ON 조작되었는지 여부를 판별한다. ON 조작되면 단계(S103)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S105)로 진행한다. 또한, 본 단계(S100)를 두지 않고, 카메라(100)의 전원이 ON되면 바로 단계(S103)로 진행하도록 플로우를 구성해도 좋다.
단계(S103)에서는 라이브 뷰 모드로 카메라(100)를 동작시킨다. 라이브 뷰 모드의 동작의 개요를 설명하면, 촬상 소자(103)는 추출 판독을 실시하고, 제어 장치(104)는 간이 보간 처리부(1041)를 이용한 간이 보간 처리를 실시하며, 신호 처리부(1044)에서 생성된 표시용 화상(라이브 뷰 화상)을 모니터(106)에 표시한다. 이 단계(S103)의 동작에 대해 상세하게는 후술한다. 단계(S103) 이후에 단계(S105)로 진행한다.
또한, 이 라이브 뷰 모드의 경우의 AF(오토 포커스) 동작은 기본적으로는 AF 화소 행(2a)의 출력을 이용한 위상차 검출 방식 AF를 사용한다. 그러나, AF 검출 영역이 AF 화소가 존재하지 않는 영역에 설정되어 있는 경우나 또는 AF 화소 출력의 신뢰성이 작은 경우에는 AF 화소 주위의 통상화소의 출력을 사용한 콘트라스트 검출 방식 AF로 전환하여 실시된다. 또한, AF 화소 출력의 신뢰성이라는 것은 AF 화소로부터 출력된 신호파형 형상이나 검출된 디포커스량 등에 의존하는 것이다. 신호파형 형상이 광속(光束)의 밟힘(?)이나 노이즈의 영향 등으로 붕괴되어 있는 경우나 검출 디포커스량이 매우 큰 경우에는 신뢰성이 낮다고 판단된다.
단계(S105)에서는 카메라(100)의 릴리즈 버튼이 절반 누름 조작되었는지 여부를 판별한다. 절반 눌려져 있으면 단계(S107)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S113)로 진행한다. 단계(S107)에서는 피사체에 대한 초점 검출 동작이나 노출 제어 동작을 실시한다. 이 때의 초점 검출 동작은 원칙적으로 촬상 소자(103)의 AF 화소 행(2a)으로부터의 출력에 기초한 위상차 검출 방식으로 실시된다. 만약 AF 화소 행으로부터의 출력으로는 초점을 검출할 수 없는, 이른바 위상차 검출 방식이 다루기 힘든 피사체의 경우에는 통상화소 출력에 의한 콘트라스트 AF가 실시된다.
이후의 단계(S109)에서는 릴리즈 버튼이 전체 누름 조작되었는지 여부를 판별한다. 전체 눌려져 있으면 단계(S111)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S113)로 진행한다. 단계(S111)에서는 스틸 촬영 모드로 카메라(100)를 동작시킨다. 이 스틸 촬영 모드의 동작의 개요를 설명하면 촬상 소자(103)는 전체 화소 판독을 실시하고, 제어 장치(104)는 정지 화상 보간 처리부(1043)을 이용한 보간 처리를 실시하며, 신호 처리부(1044)에서 생성된 확인용 화상을 모니터(106)에 표시한다. 이 단계(S111)의 동작에 대해 상세하게는 후술한다. 단계(S111)의 동작 후는 단계(S105)로 복귀하여 상기 처리를 반복한다.
한편, 단계(S113)에서는 녹화 버튼이 ON 조작되었는지 여부를 판별한다. ON 조작되어 있으면 단계(S115)로 진행하고, 그렇지 않으면 후술하는 단계(S125)로 진행한다. 단계(S115)에서는 AF 화소의 출력을 이용하는 위상차 AF 방식, 통상화소의 출력을 이용하는 콘트라스트 AF 방식 중, 어느 쪽의 AF 방식이 이용되고 있는지를 판별한다. 콘트라스트 AF 방식이면 단계(S117)로 진행하고, 위상차 AF 방식이면 단계(S119)로 진행한다.
동화상 촬영 모드에서는 상술한 라이브 뷰 모드의 경우와 마찬가지로 AF 동작은 기본적으로는 AF 화소 행(2a)의 출력을 이용한 위상차 검출 방식 AF를 사용한다. 그러나 전술한 바와 같이 AF 검출 영역으로서 AF 화소가 존재하지 않는 영역(즉, 통상화소밖에 존재하지 않는 영역)이 사용자에게 선택되어 있거나 또는 카메라측이 자동적으로(피사체 확인하고 나서) 선택하는 경우나, 또는 AF 화소 출력의 신뢰성이 작은 경우에는 콘트라스트 AF 방식이 이용된다. 이 위상차 AF 방식을 이용할지 콘트라스트 AF 방식을 이용할지의 전환은 제어 장치(104)가 실시한다.
단계(S117)에서는 콘트라스트 AF를 이용한 동화상 촬영 상태이므로 콘트라스트 AF 동화상 모드로 카메라(100)를 동작시킨다. 이 콘트라스트 AF 동화상 모드의 동작의 개요를 설명하면, 촬상 소자(103)는 화소 혼합 판독을 실시한다. 여기서, AF 화소 행(2a)은 화소 혼합 판독되지 않는다. 제어 장치(104)는 간이 보간 처리부(1041)를 이용한 보간 처리를 실시하고, 신호 처리부(1044)에서 생성된 동화상(라이브 뷰 화상과 유사한 것으로 기록용 동화상을 생성하고 있는 동안에 모니터(106)에 표시되는 동화상)을 모니터(106)에 표시한다. 또한, AF 동작은 콘트라스트 AF 방식으로 실시된다. 이 단계(S117)의 동작에 대해 상세하게는 후술한다. 단계(S117)의 동작 후는 단계(S121)로 진행한다.
한편, 단계(S119)에서는 위상차 AF를 이용한 동화상 촬영 상태이므로 위상차 AF 동화상 모드로 카메라(100)를 동작시킨다. 이 위상차 AF 동화상 모드의 동작의 개요를 설명하면, 촬상 소자(103)는 화소 혼합 판독을 실시한다. 여기서는 AF 화소 행(2a)이 화소 혼합 판독으로서 판독된다. 제어 장치(104)는 간이 보간 처리부(1041)를 이용한 보간 처리를 실시하고, 신호 처리부(1044)에서 생성된 동화상(라이브 뷰 화상과 유사한 것)을 모니터(106)에 표시한다. 또한 AF 동작은 기본적으로는 AF 화소를 이용한 위상차 AF 방식으로 실시된다.
그러나, 단계(S103)에서 기술한 경우와 같이 AF 화소 출력의 신뢰성이 낮은 경우에는 근방의 통상화소의 화소 혼합 출력(도 7의 우측 도면에서 말하자면, 화소 행(7a)에 직근(直近)인 화소 혼합 출력(7b) 또는 (7c) 중 어느 한쪽)으로 구해진 콘트라스트값을 사용한 콘트라스트 AF 방식으로 전환하여 AF 동작이 실시된다. 또한, 이 AF 화소(도 7의 8행째) 출력의 신뢰성의 판단은 위상차 AF 동화상 모드 동안에 항상 판정되어 있고, 신뢰성이 향상된 단계에서 콘트라스트 AF 방식으로부터 위상차 AF 방식으로 전환된다.
상기 단계(S119)의 동작에 대해 상세하게는 후술한다. 단계(S119)의 동작 후는 단계(S121)로 진행한다. 단계(S121)에서는 녹화 버튼이 다시 ON 조작되었는지 여부를 판별한다. 다시 ON 조작되어 있으면 상기 단계(S113)에서 개시한 동화상 촬영(동화상 기록)을 정지하고(단계(S123)), 단계(S125)로 진행한다. 다시 ON 조작되어 있지 않으면 단계(S115)로 진행하고, 상기 처리를 반복하여 동화상 촬영을 계속한다.
단계(S125)에서는 전원 버튼이 OFF 조작되었는지 여부를 판별한다. OFF 조작되어 있지 않으면 단계(S100)로 복귀하여 상기 처리를 반복하고, OFF 조작되어 있으면 본 플로우를 종료한다.
여기서 상술한 단계(S103)에서 설명한 라이브 뷰 모드의 동작에 대해 도 4를 이용하여 상술한다. 도 4의 좌측 도면은 도 2에서 설명한 촬상 소자(103)의 일부(촬상 소자의 1행째~14행째까지의 일부)를 발췌한 도면이다. 도 4의 중앙 도면은 촬상 소자(103)로부터 추출하여 판독된 상태를 좌측 도면과의 대응 관계를 나타내면서 설명하는 도면이다. 도 4의 우측 도면은 촬상 소자(103)로부터 추출하여 판독된 화소 출력을 제어 장치(104)의 간이 보간 처리부(1041)에서 보간 처리할 때의 보간 처리 방법을 좌측 도면, 중앙 도면과의 대응 관계를 나타내면서 도시화한 것이다.
본 실시형태에서는 라이브 뷰 모드 시에 촬상 소자(103)에서 1/3 추출하여 판독이 실시된다. 이 때문에 도 4(우측 도면, 중앙 도면)에 도시한 바와 같이, 3, 6, 9, 12 행째가 추출된다(즉, 판독되지 않는다). 또한, 촬상 소자(103)에서 추출 판독을 실시하는 경우에는 반드시 AF 화소 행(8 행째)을 판독하도록(즉, AF 화소 행은 추출하지 않도록) 판독 제어가 이루어진다.
촬상 소자(103)로부터 추출 판독된 화소 출력은 제어 장치(104)에 취입된다. 그리고 간이 보간 처리부(1041)에서 주변의 동색의 2 화소 행 들의 화소 혼합 처리가 실시된다. 즉, 도 4의 중앙 도면에서 G, B 화소 행들(예를 들면 2행째와 4행째) 및 R, G 화소 행들(예를 들면 5 행째와 7 행째)의 화소 혼합 처리가 실시된다. 여기서 본래라면 10 행째의 G, B 화소 행은 8 행째의 화소 행과 화소 혼합되어야 한다. 그러나, 8 행째가 AF 화소 행이므로 이 AF 화소 행(8 행째)의 출력은 화소 혼합에 사용되지 않는다(중앙 도면과 우측 도면의 사이의 점선 참조). 따라서 8 행째의 AF 화소 행의 대용으로서 AF 화소 행의 주위의 동색(同色) 행(4 행째의 G, B 화소 행)이 보간 처리 시에 사용하는 화소 행(4b)이 된다.
즉, 본래라면 「8, 10 행째의 화소 혼합」결과가 되는 화소 혼합 행(4a)의 화소 출력(AF 화소에 대응하는 화소 데이터에 관한 출력)은 AF 화소 행(8 행째)의 주위 행인 4행째의 화소 출력(4b)을 이용하여 보간된다. 구체적으로는 하기 수학식 1, 수학식 2에 의해 보간이 실시된다.,
화소 혼합 행(4a)의 G 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00001
화소 혼합 행(4a)의 G 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00002
단, 4a(Gn)는 상기 화소 혼합 행(4a)에서의 G 성분의 각 화소(Gn)의 출력, G(4행)는 4행째의 G 성분의 각 화소의 출력, G(10행)는 10 행째의 G 성분의 각 화소의 출력, 4a(Bn)는 상기 화소 혼합 행(4a)에서의 B 성분의 각 화소(Bn)의 출력, B(4행)은 4행째의 G 성분의 각 화소의 출력, B(10행)는 10 행째의 G 성분의 각 화소의 출력이다. a, b는 화소 혼합 시의 혼합 비율을 결정하는 무게(?) 가변 계수(어느 화소 행을 연산에 사용할지에 따라서 가변이 되는 계수)로서 또 그 무게의 분해능은 계수(a)보다도 계수(b)가 매우 크다. 또한, 계수(a, b)의 값은 보간 대상 행(4a)으로부터 화소 혼합에 사용되는 주변 화소(4 행째, 10 행째의 화소 행의 각 화소)까지의 거리에 따라서 설정된다.
여기서, 무게 가변 계수(b)의 무게 분해능을 계수(a)보다도 매우 큰 것으로 하고 있는 이유는 화소 혼합 행(4a)의 화소 위치(중심 위치)가 혼합 대상의 4 행째의 배치 위치보다도 10행째의 배치 위치에 가까운 위치에 있으므로 배치적으로 가까운 행의 무게의 분해능을 자세히 설정할 수 있도록 함으로써 화소 혼합 결과의 정밀도를 높이는 것을 목적으로 하고 있다.
이와 같이 간이 보간 처리부(1041)에서는 상기 수학식 1, 수학식 2를 이용하여, 바꿔 말하면 AF 화소 행의 출력 대신에 그 AF 화소 행의 직근에 존재하는 동색의 통상화소 행(4b)(동색의 1행의 통상화소 행(4b))의 출력을 사용하여 화소 혼합 행(4a)의 화소 출력을 보간 처리한다.
계속해서 상기 단계(S111)에서 설명한 스틸 촬영 모드의 동작에 대해 도 5를 이용하여 상술한다. 도 5는 도 2에서 설명한 촬상 소자(103)의 일부(AF 화소(5g) 및 그 주위의 통상화소)에 대해 보충적으로 부호를 첨가한 도면이다. 본 실시형태에서는 스틸 촬영 모드 시에 촬상 소자(103)에서 전체 화소 판독이 실시된다. 즉, 도 4의 화소 전체로부터의 신호가 출력된다.
촬상 소자(103)로부터 전체 화소가 판독된 화소 출력은 제어 장치(104)의 메모리(SDRAM)(1042)에 취입된다. 그 후에 정지 화상 보간 처리부(1043)에서 각 AF 화소의 배치 위치의 화상 신호를 주위의 통상화소의 출력 및 AF 화소 자신의 출력을 이용하여 보간한다. 이 보간 수법의 상세한 연산 방법에 대해서는 일본 공개특허공보 제2009-303194호에 개시되어 있으므로, 여기서는 그 연산 수법의 개념에 대해 기재한다. 예를 들면, 도 5의 AF 화소 중, AF 화소(5g)(e열 8행)에 대응하는 화상 신호를 보간하는 경우, AF 화소(5g)는 RGB의 베이어 배열에 있어서, 본래라면 G 성분 필터가 배열된 화소이다. 따라서 AF 화소(5g)는 G 성분의 화상 신호를 보간할 필요가 있다.
따라서 우선 AF 화소(5g)의 주위의 각 색 성분(R, G, B)의 통상화소에서 각각 부족한 색 성분을 주위의 통상화소로부터 보간하여 각 통상화소의 백색광 성분을 추정한다. 예를 들면 G(e열 6행) 화소의 백색광 화소값을 추정하는 데에는 그 주위의 R 화소(R(e열 5행), R(e열 7행)로 R 성분을 보간하고, 또한, 주위의 B 화소(B(d열 6행)), B(f열 6행)로 B 성분을 보간하여 백색광 성분의 화소값을 추정 연산한다.
계속해서 이와 같이 하여 추정된 각 주위 화소의 백색광 성분의 화소 추정값과, AF 화소 5g의 출력값(AF 화소(5g)의 출력은 백색광 성분 그 자체)에 기초하여 AF 화소(5g)를 포함하는 그 주변 화소 영역에서의 백색광 성분의 화소값의 분포를 얻는다. 즉, 주변 화소 영역의 전체 출력을 백색광 성분으로 치환한 경우의 화소 출력의 기복 상태를 얻는다. 이 분포(기복) 정보는 AF 화소 위치에서 실제마다 어느 정도의 이득을 더하거나 또는 빼면 좋은지의 가늠으로서 AF 화소(5g) 위치에서의 G 성분 출력을 보간 연산할 때 사용한다.
그리고, 그 백색광 성분의 화소값의 분포 정보(기복 정보)와, AF 화소(5g)의 주위 화소의 G 성분 화소(G(e열 6행), G(d열 7행), G(f열 7행), G(d열 9행), G(f열 9행), G(e열 10행)의 출력값의 분포에 기초하여 AF 화소(5g)의 위치의 G 성분을 구한다.
계속해서 상기 단계(S117)에서 설명한 AF 방식으로서 콘트라스트 AF 방식을 이용한 동화상 촬영 모드의 동작에 대해 도 6을 이용하여 상술한다. 도 6의 좌측 도면은 도 2에서 설명한 촬상 소자(103)의 일부(촬상 소자의 1 행째~14 행째까지의 일부)를 발췌한 도면이다. 도 6의 중앙 도면은 촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 상태를 좌측 도면과의 대응 관계를 도시하면서 설명하는 도면이다. 도 6의 우측 도면은 촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 화소 출력을 제어 장치(104)의 간이 보간 처리부(1041)에서 보간 처리할 때의 보간 처리 방법을 좌측 도면, 중앙 도면과의 대응 관계를 나타내면서 도시화한 것이다.
본 실시형태에서는 콘트라스트 AF 동화상 촬영 모드 시에 촬상 소자(103)에서 2 화소 혼합 판독이 실시된다. 이를 위해 도 6(우측 도면, 중앙 도면)에 도시한 바와 같이 동색의 화소 행들(본 실시형태에서는 R, G 화소 행은 홀수 행들, G, B 화소 행은 짝수 행들)이 화소 혼합되어 판독된다. 단, 기술한 바와 같이 AF 화소 행(도 6의 점선(6f)으로 나타낸 AF 화소 행 출력) 및 이와 쌍이 되는 통상화소 행(도 6의 실선(6e)으로 나타낸 통상화소 행 출력)의 판독에 관해서는 화소 혼합 판독하는 대신에 AF 화소 행과 통상화소 행 중 어느 한쪽의 화소 행을 판독하도록 구성하고 있다. 초점 검출 방식이 콘트라스트 검출 방식일 때에는 도 6에서 점선(6f)을 판독하지 않고 실선(6e)만을 판독하고 있는 바와 같이 AF 화소 행과 통상화소 행 중 통상화소 행을 판독한다.
촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 화소 출력은 제어 장치(104)에 취입된다. 그리고 간이 보간 처리부(1041)에서 화소 혼합 판독되지 않은 통상화소 행의 출력(6 행째만의 출력)에 대해 보간 처리를 실시한다. 즉, 본래라면 「6, 8행째의 화소 혼합」결과가 되는 화소 혼합 행(6a)의 화소 출력(AF 화소에 대응하는 화상 데이터에 관한 출력)은 화소 혼합 행(6a)의 주위의 동색의 화소 혼합 행(6b, 6d)의 출력 및 화소 혼합되지 않고 판독된 화소 행(6c)의 출력을 이용하여 보간된다. 구체적으로는 수학식 3, 수학식 4에 의해 보간이 실시된다.
화소 혼합 행(6a)의 G 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00003
화소 혼합 행(6a)의 B 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00004
단, 6a(Gn)는 상기 화소 혼합 행(6a)에서의 G 성분의 각 화소(Gn)의 출력, G(6b)은 2 행째와 4 행째의 화소 혼합 출력 중 G 성분의 각 화소의 출력, G(6c)는 6 행째 단독의 G 성분의 각 화소의 출력, G(6d)는 10 행째와 12 행째의 화소 혼합 출력 중 G 성분의 각 화소의 출력이다. 6a(Bn)는 상기 화소 혼합 행(6a)의 B 성분의 각 화소(Bn)의 출력, B(6b)는 2 행째와 4 행째의 화소 혼합 출력 중 B 성분의 각 화소의 출력, B(6c)는 6 행째 단독의 B 성분의 각 화소의 출력, B(6d)는 10 행째와 12 행째의 화소 혼합 출력 중 B 성분의 각 화소의 출력이다. c~e는 화소 혼합 시의 혼합 비율을 결정하는 무게 가변 계수(어느 화소 행을 연산에 사용할지에 따라서 가변이 되는 계수)로서 또 그 무게의 분해능은 계수(c, e)보다도 계수(d)가 매우 크다. 또한, 계수(c~e)의 값은 보간 대상 행(6a)으로부터 화소 혼합에 사용되는 주변 화소(각 화소 혼합 행(6b, 6) 및 화소 행(6c)의 각 화소)까지의 거리에 따라서 설정된다. 여기서 무게 가변 계수(d)의 무게 분해능을 c, e보다도 매우 큰 것으로 하고 있는 이유는 상기 무게 계수(a, b)의 경우와 동일하다.
이와 같이 간이 보간 처리부(1041)에서는 상기 수학식 3, 수학식 4를 이용하여, 바꿔 말하면 AF 화소 행의 출력 대신에 판독된 통상화소 행(6c)(화소 혼합 판독되지 않은 통상화소 행), 그 통상화소 행(6c)의 주위(상하)에 존재하는 동색의 화소 혼합 행(6b, 6d)의 출력을 사용하여 화소 혼합 행(6a)의 화소 출력을 보간 처리한다.
계속해서 상기 단계(S119)에서 설명한 AF 방식으로서 촬상 소자(103)의 AF 화소(2a) 출력을 사용한 위상차 AF 방식을 이용하는 동화상 촬영 모드의 동작에 대해 도 7을 이용하여 상술한다. 도 7의 좌측 도면은 도 2에서 설명한 촬상 소자(103)의 일부(촬상 소자의 1 행째~14 행째까지의 일부)를 발췌한 도면이다. 도 7의 중앙 도면은 촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 상태를 좌측 도면과의 대응 관계를 나타내면서 설명하는 도면이다. 도 7의 우측 도면은 촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 화소 출력을 제어 장치(104)의 간이 보간 처리부(1041)에서 보간 처리할 때의 보간 처리 방법을 좌측 도면, 중앙 도면의 대응 관계를 나타내면서 도시화한 것이다.
본 실시형태에서는 위상차 AF 동화상 촬영 모드 시에 촬상 소자(103)에서 2 화소 혼합 판독이 실시된다. 이 때문에 도 7(우측 도면, 중앙 도면)에 도시한 바와 같이 동색의 화소 행들(본 실시예에서는 R, G 화소 행은 홀수 행들, G, B 화소 행은 짝수 행들)이 화소 혼합되어 판독된다. 단, 기술한 바와 같이 AF 화소 행 및 이것과 쌍이 되는 통상화소 행의 판독에 관해서는 초점 검출 방식이 위상 차 AF 방식일 때에는, 도 7에서 점선(7e)으로 나타낸 통상화소 행 출력을 판독하지 않고, 실선(7d)으로 나타낸 AF 화소 행 출력만을 판독하고 있는 바와 같이 AF 화소 행을 판독한다.
촬상 소자(103)로부터 화소 혼합 판독된 화소 출력은 제어 장치(104)에 취입된다. 그리고 간이 보간 처리부(1041)에서 화소 혼합 판독되지 않은 AF 화소 행의 출력(8 행째만의 출력)에 대해 보간 처리를 실시한다. 즉, 본래라면 「6, 8 행째의 화소 혼합」결과가 되는 화소 혼합 행(7a)의 화소 출력(AF 화소에 대응하는 화상 데이터에 관한 출력)은 화소 혼합 행(7a)의 주위의 동색의 화소 혼합 행(7b, 7c)의 출력을 이용하여 보간한다. 구체적으로는 하기 수학식 5, 수학식 6에 의해 보간이 실시된다.
화소 혼합 행(7a)의 G 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00005
화소 혼합 행(6a)의 B 성분의 각 화소에 대응하는 출력의 보간 연산:
Figure pat00006
단, 7a(Gn)는 상기 화소 혼합 행(7a)에서의 G 성분의 각 화소(Gn)의 출력, G(7b)는 2 행째와 4 행째의 화소 혼합 출력 중 G 성분의 각 화소의 출력, G(7c)는 10 행째와 12 행째의 화소 혼합 출력 중 G 성분의 각 화소의 출력이다. 7a(Bn)는 상기 화소 혼합 행(7a)에서의 B 성분의 각 화소(Bn)의 출력, B(7b)는 2 행째와 4 행째의 화소 혼합 출력 중 B 성분의 각 화소의 출력, B(7c)는 10 행째와 12 행째의 화소 혼합 출력 중 B 성분의 각 화소의 출력이다. f, g는 화소 혼합 시의 혼합 비율을 결정하는 무게 가변 계수(어느 화소 행을 연산에 사용하는지에 따라서 가변이 되는 계수)로서, 또 그 무게의 분해능 및 값은 동등하다. 또한, 계수(f, g)의 값은 보간 대상 행(7a)으로 보간에 사용되는 주변 화소(각 화소 혼합 행(7b, 7c)의 각 화소)까지의 거리에 따라서 설정된다. 여기서 무게 가변 계수(f, g)의 무게 분해능을 동등하게 하고 있는 이유는 그 보간 연산이 보간 대상 행(7a)으로부터 떨어진 위치에 있는 주변 화소를 이용하여 보간을 실시하기 위해서이다.
이와 같이 간이 보간 처리부(1041)에서는 상기 수학식 5, 수학식 6을 이용하여, 바꿔 말하면 보간되는 AF 화소 행(7a)의 주위(상하)에 존재하는 동색의 화소 혼합 행(7b, 7c)의 출력을 사용하여 화소 혼합 행(7a)의 화소 출력을 보간 처리한다.
또한, 상기 수학식 1 내지 수학식 6에 나타낸 보간 처리에서는 보간 대상 화소의 화소값을 보간 대상 화소의 상하 2 개의 동색 화소의 화소값을 이용하여 보간하는 예에 대해 설명했다. 단, 보간에 이용하는 주변 화소의 수가 많을수록 보간 정밀도가 향상되는 한편 보간 처리에 시간을 요하게 되므로 제어 장치(104)는 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 프레임 레이트에 따라서 변경하도록 해도 좋다. 즉, 프레임 레이트가 고속일수록 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 적게 하고, 프레임 레이트가 저속일수록 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 많게 한다.
이 때의 프레임 레이트에 따른 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수로서는 보간 처리를 프레임 레이트 시간 내에 완료시킬 수 있는 최적의 수가 설정된다. 예를 들면, 프레임 레이트가 30fbs인 경우에는 상하 2 라인씩의 동색 라인의 화소를 이용하고, 프레임 레이트가 60fbs인 경우에는 상하 1 라인씩의 동색 라인의 화소를 이용하도록 해도 좋다. 이에 의해 프레임 레이트에 관계없이 보간 처리를 프레임 레이트 시간 내에 완료시킬 수 있고, 또한 프레임 레이트가 저속으로 처리 시간에 여유가 있는 경우에는 보간 처리에 이용하는 주변 화소의 수를 많게 하여 보간 처리의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
-변형예-
또한, 상기 실시형태의 카메라는 이하와 같이 변형할 수도 있다.
(1) 상기 실시형태에서는 제어 장치(104)는 촬영 대상이 정지 화상인 경우에는 보간 대상의 AF 화소와 동색의 주변 화소를 이용하여 AF 화소의 화소값을 보간하는 예에 대해 설명했다. 그러나, 제어 장치(104)는 촬영 대상이 정지 화상인 경우에는 보간 대상의 AF 화소의 화소값을, AF 화소로부터 출력되는 초점 검출용 신호에 포함되는 휘도 신호와, 보간 대상의 AF 화소의 동색의 주변 화소의 화소값을 이용하여 보간하도록 해도 좋다. 이와 같이 주변 화소 뿐만 아니라 보간 대상의 AF 화소로부터 출력되는 휘도 신호도 이용하여 보간을 실시함으로써 주변 화소만을 이용하여 보간하는 경우보다도 보간 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 실시형태에서는 도 4에 도시한 바와 같이, 화소를 추출하여 판독하는 경우에 AF 화소의 화소값을 보간하는 예에 대해 설명했다. 그러나, 본 발명은 촬상 소자(103)의 모든 화소를 판독하여 화상 데이터를 생성하는 경우에도 적용 가능하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면 동화상 촬영의 경우에 최적의 보간 방법으로 화상 신호의 보간을 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 특징적인 기능을 손상시키지 않는 한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 전혀 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시형태와 복수의 변형예를 조합한 구성으로 해도 좋다.
전술한 실시형태는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 카메라 101 : 조작 부재
102 : 렌즈 103 : 촬상 소자
104 : 제어 장치 105 : 메모리카드 슬롯

Claims (11)

  1. 초점 조절용 신호를 출력하는 복수의 제 1 화소를 구비한 제 1 화소 행과, 화상 데이터 생성용 신호를 출력하는 복수의 제 2 화소만을 구비한 제 2 화소 행을 구비하는 촬상 소자, 및
    상기 촬상 소자로부터 복수의 화소 행들의 출력을 미리 결정된 혼합 순서에 따라서 혼합 출력할 때, 상기 미리 결정된 혼합 순서상에서는 상기 제 1 화소 행과 혼합되는 특정의 제 2 화소 행의 출력에 대해, 상기 특정의 제 2 화소 행의 출력과, 상기 특정의 제 2 화소 행의 주위의 상기 제 2 화소 행 들의 혼합 출력을 이용하여 보간 처리하는 보간 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 제 2 화소의 출력에 기초하여 초점 조절을 실시하는 제 2 초점 조절 방법을 이용하면서 동화상의 촬영을 실시하는 제 2 동화상 촬영 상태인 경우에 상기 보간 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 동화상 촬영 상태와, 상기 제 1 화소의 출력에 기초하여 초점 조절을 실시하는 제 1 초점 조절 방법을 이용하면서 동화상을 촬영하는 제 1 동화상 촬영 상태를 포함하고, 이들 촬영 상태를 전환하는 전환 장치를 추가로 구비하며,
    상기 보간 처리 장치는 상기 전환 장치에 의해 전환된 촬영 상태에 따라서 상기 보간 처리의 방법을 변경하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 촬영 상태에 따라서 상기 보간 처리 시에 이용하는 정보량을 변경하여 상기 보간 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 제 2 동화상 촬영 상태인 경우에는 상기 제 1 동화상 촬영 상태의 경우보다도 상기 보간 처리 시에 사용하는 정보량을 많이 이용하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 동화상 촬영 상태는 동화상을 촬영하여 기록 매체에 기록하는 동화상 촬영 상태와, 동화상을 촬영하여 상기 기록 매체에 기록하지 않고 표시 장치에 표시하는 스루 화상 촬영 상태의 적어도 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    촬영 상태로서 정지 화상을 촬영하는 제 3 촬영 상태를 추가로 갖고,
    상기 전환 장치는 상기 제 1 동화상 촬영 상태, 제 2 동화상 촬영 상태, 상기 제 3 촬영 상태를 전환 가능하고,
    상기 보간 처리 장치는 상기 전환 장치에 의해 상기 제 3 촬영 상태로 전환되면, 상기 제 1 화소에 대응하는 화상 데이터 생성용 정보를 상기 제 1 동화상 촬영 상태 및 제 2 동화상 촬영 상태와는 다른 보간 처리 방법을 이용하여 보간 처리하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 제 3 촬영 상태일 때에는 상기 제 1 화소에 대응하는 화상 데이터 생성용 정보를, 상기 제 1 화소의 출력과 상기 제 1 화소의 주위에 존재하는 상기 제 2 화소의 출력을 이용하여 보간 처리하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 동화상을 촬영할 때의 프레임 레이트에 따라서 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 수를 변경하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 프레임 레이트가 고속일수록 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 수를 적게 하는 것을 특징으로 하는 카메라.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보간 처리 장치는 상기 제 1 화소와, 보간에 이용하는 상기 제 2 화소의 각각의 화소와의 거리에 따라서 상기 보간 처리에 이용하는 상기 제 2 화소의 출력의 혼합 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 카메라.
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