WO2017026507A1 - 撮像装置および撮像方法 - Google Patents

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lens
correction
correction gain
gain
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慧 柿谷
聡史 椿
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ソニー株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B7/00—Control of exposure by setting shutters, diaphragms or filters, separately or conjointly
    • G03B7/08—Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device
    • G03B7/091—Digital circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals

Definitions

  • the present technology relates to an imaging device and an imaging method, and more particularly, to an imaging device and an imaging method capable of F drop correction.
  • Patent Document 1 describes a technique for performing F drop correction using F drop characteristic data measured for each lens.
  • An object of the present technology is to perform F drop correction with high accuracy without using F drop characteristic data.
  • a correction gain calculation unit for obtaining a correction gain according to zoom position information and aperture value information from the lens
  • a gain correction unit that performs F drop correction by multiplying the imaging signal from the image sensor by the correction gain obtained by the correction gain calculation unit
  • the correction gain calculator is The imaging apparatus obtains the correction gain using a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens.
  • the correction gain according to the zoom position information and the aperture value information from the lens is obtained by the correction gain calculation unit.
  • the gain correction unit multiplies the imaging signal from the image sensor by the correction gain obtained by the correction gain calculation unit to perform F drop correction.
  • the correction gain calculation unit obtains the correction gain using a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens.
  • the parameters may include a first parameter indicating a decrease gain at the tele end of the F drop characteristic and a second parameter indicating a break point position when the F drop characteristic is approximated by a broken line.
  • the parameter may further include a third parameter indicating a decrease gain at the break point of the F drop characteristic.
  • the correction gain is obtained using the parameter for approximating the F drop characteristic of the lens. Therefore, F drop correction can be performed with high accuracy without using F drop characteristic data.
  • a parameter acquisition unit that acquires parameters may be further provided.
  • the parameter acquisition unit may acquire a parameter based on a user parameter adjustment operation.
  • the parameter acquisition unit may acquire parameters based on an automatic parameter adjustment operation.
  • a parameter holding unit that holds parameters may be further provided.
  • the parameter holding unit holds a parameter for each lens type
  • the correction gain calculation unit receives the corresponding parameter from the parameter holding unit based on the lens type information from the lens, and calculates the correction gain. Asking.
  • a notification unit that notifies the user to that effect may be further provided.
  • the notification unit it is possible to prompt the user to perform an operation for acquiring a parameter suitable for the type of the attached lens.
  • F drop correction can be performed accurately without using F drop characteristic data. Note that the effects described in the present specification are merely examples and are not limited, and may have additional effects.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a camera system 10 as an embodiment.
  • the camera system 10 includes a camera device 100, a lens device 200, a monitor 300, a waveform monitor 400, and a remote controller 500.
  • the lens device 200 is attached to a lens mount unit (not shown) at the front of the camera device 100.
  • the lens device 200 has a zoom function and an iris function.
  • the user can change the zoom position and the aperture value (F value) by operating the operation unit of the camera device 100 or operating the remote controller 500.
  • the zoom position may be changed by a remote controller (not shown) directly connected to the lens apparatus 200.
  • the camera apparatus 100 includes an image sensor 101, a gain circuit 102, an image processing unit 103, an output terminal 104, an F drop correction gain calculation unit 105, a parameter setting unit 106, a parameter holding unit 107, a display / operation. Part 108.
  • the image sensor 101 is composed of a CMOS image sensor or the like, and outputs an imaging signal corresponding to a subject.
  • the subject is imaged on the imaging surface of the image sensor 101 by the lens device 200 described above.
  • the gain circuit 102 performs F drop correction by multiplying the imaging signal output from the image sensor 101 by a correction gain CG.
  • the image processing unit 103 performs conventionally known camera signal processing such as white balance adjustment and gamma correction on the imaging signal output from the gain circuit 102, and outputs the imaging signal as the output of the camera device 100 to the output terminal 104. To do.
  • the monitor 300 displays an image based on the imaging signal output to the output terminal 104.
  • the waveform monitor 400 is a well-known one. In this embodiment, the waveform monitor 400 processes the imaging signal output to the output terminal 104 and displays the luminance (brightness) at each position in the horizontal direction. As will be described later, the display of the waveform monitor 400 is used when a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens is acquired manually.
  • the F drop correction gain calculation unit 105 calculates the correction gain CG corresponding to the zoom position (x) and the aperture value (F) using parameters for approximating the F drop characteristic of the lens.
  • the F drop correction gain calculation unit 105 is provided with information on the zoom position (x) and the aperture value (F) from the lens device 200, and is also provided with information on the open (maximum) aperture value (Fo).
  • the parameter setting unit 106 gives a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens in the fully open state to the F drop correction gain calculation unit 105.
  • This parameter includes the maximum gain (MAX GAIN) Gmax indicating the drop gain at the tele end of the F drop characteristic, the break point position (DROP POINT) Xp when the F drop characteristic is approximated by a broken line, and the above-mentioned break point of the F drop characteristic.
  • MAX GAIN maximum gain
  • DROP POINT break point position
  • ROUNDNESS Three of F-drop characteristic curve roundness (ROUNDNESS) R indicating a decrease gain are included.
  • the F drop characteristic may be approximated by two parameters, the maximum gain Gmax and the break point position Xp. In that case, the roundness R parameter is not necessary. In the following description, a case where three parameters of maximum gain Gmax, break point position Xp, and roundness R are required will be described.
  • the parameter holding unit 107 holds a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens for each lens type (including the combination type when the lens and extender are used in combination).
  • the parameter holding unit 107 may be configured to store parameters in a semiconductor memory, for example, and the semiconductor memory may be detachable at that time.
  • FIG. 2 shows an example of parameters held in the parameter holding unit 107.
  • the maximum gain 6.0 dB
  • the break point position 85%
  • the maximum gain 10.6 dB
  • the break point position 72%
  • the parameter setting unit 106 is provided with information on the lens type (including the combination type when the lens and the extender are used in combination) from the lens device 200.
  • the parameter setting unit 106 determines whether the parameter holding unit 107 holds the lens type parameter indicated by the lens type information given from the lens device 200. When it is held, the corresponding parameter is taken out from the parameter holding unit 107 and given to the F drop correction gain calculation unit 105.
  • the parameter setting unit 106 displays the fact on the display / operation unit 108 or the display unit of the remote controller 500 and notifies the user, for example, and acquires a parameter suitable for the type of the attached lens.
  • the user is prompted to perform a parameter adjustment operation. This notification can be performed not only by image display but also by voice output. Details of this parameter adjustment operation will be described later.
  • FIG. 3 shows the change characteristics of the brightness (level) of the imaging signal when the zoom position is moved from the wide side to the tele side with the aperture opened. As shown in the figure, the brightness decreases from the middle. This phenomenon is F drop. In this sense, the brightness change characteristic as shown in FIG. 3 is called an F drop characteristic. Note that an F drop occurs in the same manner when the aperture is in a state other than the fully open state.
  • FIG. 4 shows an example of the F drop characteristics of the lens at a plurality of aperture values (F values).
  • Fa is, for example, an F value when the aperture is fully open, and has a relationship of Fa ⁇ Fb ⁇ Fc ⁇ Fd ⁇ Fe ⁇ Ff ⁇ Fg.
  • FIG. 5 shows a case where the brightness is plotted logarithmically with the F drop characteristics of the lens at a plurality of aperture values (F values) in FIG. From this figure, it can be seen that the brightness decreases linearly at any F value. From this, it is expected that the zoom value is originally a logarithmic value. Further, it can be seen from this figure that the roundness of the F drop characteristic curve is constant without depending on the magnitude of the F value.
  • the F drop characteristic of the lens can be approximated by three parameters.
  • the three parameters are the maximum gain (MAX GAIN) Gmax indicating the decrease gain at the tele end of the F drop characteristic, the break point position (DROP POINT) Xp when the F drop characteristic is approximated by a broken line, and the F drop characteristic.
  • MAX GAIN maximum gain
  • DROP POINT break point position
  • F drop characteristic Is the roundness (ROUNDNESS) R of the F drop characteristic curve indicating the lowering gain at the above break point.
  • the F drop correction gain calculation unit 105 changes the break point position according to the aperture value F as shown in FIG.
  • the break point position at the aperture value F is Xp + ⁇ 40 (log 10 F ⁇ log 10 Fo) / k ⁇ , where the open aperture value is Fo.
  • Parameter adjustment operation As described above, when the parameter setting unit 106 does not hold a parameter suitable for the type of lens to which the parameter holding unit 107 is attached, the parameter setting unit 106 displays that fact on the display / operation unit 108 or the display unit of the remote controller 500. The user is notified, and the user is prompted to perform a parameter adjustment operation for acquiring a parameter suitable for the type of the attached lens.
  • the display / operation unit 108 is used as an example, but the same operation is performed using the remote controller 500.
  • the user sequentially adjusts the three parameters while referring to the luminance display of the waveform monitor 400 and the menu display of the display / operation unit 108.
  • the adjustment is performed in the order of (1) maximum gain Gmax, (2) break point position Xp, and (3) roundness R.
  • the user operates the display / operation unit 108 to turn off “F drop correction”.
  • the correction gain CG given from the F drop correction gain calculation unit 105 to the gain circuit 102 is set to 0.0 dB.
  • the F drop correction off command is given to the F drop correction gain calculation unit 105 through the parameter setting unit 106.
  • the initial values of the parameters before adjustment are, for example, a maximum gain Gmax of 0.0 dB, a break point position Xp of 50%, and a roundness R of 0.0 dB.
  • the user operates the display / operation unit 108 to open the aperture of the lens device 200 and to pick up a white or gray object placed at the center of the angle of view of the camera with the zoom position at the wide end. To do.
  • the central luminance B in the luminance display of the waveform monitor 400 is held. This holding operation can be performed by the user operating the waveform monitor 400.
  • the user operates the display / operation unit 108 to set the zoom position to the tele end, and adjusts the maximum gain Gmax as shown in FIG. 10D.
  • the user adjusts the maximum gain Gmax so that the central luminance in the luminance display of the waveform monitor 400 matches the luminance B. In the illustrated example, the maximum gain Gmax is adjusted to 8.5 dB.
  • the user operates the display / operation unit 108 to move the zoom position slightly from the tele end (for example, about 10%) to the wide end, and also sets the break point position Xp as shown in FIG.
  • the adjustment is made as a state to be adjusted.
  • the above-mentioned adjusted value is used as the maximum gain Gmax.
  • the user adjusts the break point position Xp so that the central luminance in the luminance display of the waveform monitor 400 matches the luminance B. In the illustrated example, the break point position Xp is adjusted to 79%.
  • the user operates the display / operation unit 108 to move the zoom position from the wide end to the tele end, and sets the zoom position where the central luminance in the luminance display of the waveform monitor 400 is farthest from the luminance B.
  • the roundness R is adjusted and adjusted.
  • the maximum gain Gmax and the break point position Xp those adjusted as described above are used.
  • the user adjusts the roundness R so that the central luminance in the luminance display of the waveform monitor 400 matches the luminance B. In the illustrated example, the roundness R is adjusted to 2.5 dB.
  • the user operates the display / operation unit 108 to hold the parameters of the maximum gain Gmax, the break point position Xp, and the roundness R adjusted as described above in the parameter holding unit 107 and finish the adjustment.
  • the parameter holding unit 107 holds each parameter in association with the type of the mounted lens. As a result, when the same type of lens is mounted next time, it can be taken out from the parameter holding unit 107 and used.
  • An object is imaged by the lens device 200 on the imaging surface of the image sensor 101 of the camera device 100.
  • An image signal corresponding to the subject is obtained from the image sensor 101.
  • This imaging signal is supplied to the gain circuit 102.
  • the parameter setting unit 106 of the camera device 100 is provided with information on the lens type (including the combination type when the lens and the extender are used in combination) from the lens device 200.
  • lens type parameters maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R
  • lens type information indicated by the lens type information given from the lens apparatus 200 are taken out from the parameter holding unit 107 or adjusted by the user. It is acquired by operation and given to the F drop correction gain calculator 105.
  • the F drop correction gain calculation unit 105 of the camera device 100 is provided with information on the zoom position (x) and the aperture value (F) from the lens device 200 and also information on the open (maximum) aperture value (Fo). Given.
  • parameters maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R
  • Gain CG is determined and applied to gain circuit 102.
  • the imaging signal output from the image sensor 101 is multiplied by a correction gain CG to perform F drop correction.
  • the imaging signal subjected to the F drop correction in this way is supplied to the image processing unit 103.
  • camera signal processing such as conventionally known white balance adjustment and gamma correction is performed on the imaging signal, and an output image signal from the camera device 100 is obtained and output to the output terminal 104.
  • the camera apparatus 100 uses the parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) for approximating the F drop characteristics of the lens to zoom position ( x)
  • a correction gain CG corresponding to the aperture value (F) is obtained, and F drop correction is performed. Therefore, F drop correction can be performed with high accuracy without using F drop characteristic data.
  • the camera device 100 acquires parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) suitable for the type of lens to be mounted, based on a user parameter adjustment operation. it can. Therefore, even if the parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) suitable for the type of lens mounted on the parameter holding unit 107 are not stored, the parameters match the type of lens mounted.
  • the correction gain CG can be obtained and used, and the F drop correction can be performed with high accuracy.
  • the camera apparatus 100 includes a parameter holding unit that holds parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) for each lens type. Therefore, it is possible to efficiently obtain and use parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) suitable for the type of lens mounted.
  • the camera device 100 is configured such that when the parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) suitable for the type of attached lens are not present in the parameter holding unit 107, for example This is displayed on the display / operation unit 108 or the display unit of the remote controller 500 to notify the user. Therefore, it is possible to prompt the user to perform a parameter adjustment operation for acquiring a parameter suitable for the type of lens that is attached.
  • the parameters maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R
  • the camera device 100 uses the maximum gain Gmax, the break point position Xp, and the roundness R as parameters that approximate the F drop characteristics of the lens.
  • the user refers to three parameters (maximum gain Gmax, break point position Xp, roundness R) while referring to the luminance display of the waveform monitor 400, the menu display of the display / operation unit 108 and the remote controller 500, and the like.
  • the parameters suitable for the type of lens mounted were obtained.
  • FIG. 11 shows a configuration example of the camera system 10A in that case.
  • This camera system 10A is obtained by replacing the camera device 100 in the camera system 10 shown in FIG. 1 with a camera device 100A.
  • the display / operation unit 108 in the camera device 100 is replaced with an automatic parameter adjustment unit 109 and a luminance detection unit 110.
  • the luminance detection unit 110 processes the imaging signal output to the output terminal 104 to detect the luminance (brightness) at each position in the horizontal direction, and sends the detection output to the parameter automatic adjustment unit 109.
  • the parameter automatic adjustment unit 109 starts an adjustment operation based on an adjustment start instruction from the user (operator), sequentially performs the same operation as the above-described user parameter adjustment operation while referring to the detected luminance, and is attached
  • the parameter suitable for the type of the attached lens is acquired and stored in the parameter holding unit 107 in association with the type of the mounted lens.
  • this technique can also take the following structures.
  • a correction gain calculation unit for obtaining a correction gain according to zoom position information and aperture value information from the lens;
  • a gain correction unit that performs F drop correction by multiplying the imaging signal from the image sensor by the correction gain obtained by the correction gain calculation unit;
  • the correction gain calculator is An imaging apparatus that obtains the correction gain using a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens.
  • the above parameters include The imaging apparatus according to (1), including a first parameter indicating a decrease gain at the tele end of the F drop characteristic and a second parameter indicating a break point position when the F drop characteristic is approximated by a broken line.
  • the above parameters include The imaging device according to (2), further including a third parameter indicating a decrease gain at the break point of the F drop characteristic.
  • the parameter acquisition unit The imaging device according to (4), wherein the parameter is acquired based on a user parameter adjustment operation.
  • the parameter acquisition unit The imaging device according to (4), wherein the parameter is acquired based on an automatic parameter adjustment operation.
  • the parameter holding unit holds the parameter for each lens type
  • the correction gain calculator is The imaging apparatus according to (7), wherein the correction gain is obtained by receiving a corresponding parameter supplied from the parameter holding unit based on lens type information from the lens.
  • the imaging apparatus according to (8) further including a notification unit that notifies the user when the corresponding parameter does not exist in the parameter holding unit.
  • a correction gain calculation step for obtaining a correction gain according to the zoom position information and the aperture value information from the lens;
  • In the correction gain calculation step An imaging method for obtaining the correction gain using a parameter for approximating the F drop characteristic of the lens.

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Abstract

Ｆドロップ特性データを用いずに精度よくＦドロップ補正を行う。　レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを計算で求める。この場合、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて補正ゲインを求める。イメージセンサからの撮像信号に補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をする。

Description

撮像装置および撮像方法
　本技術は、撮像装置および撮像方法に関し、特に、Ｆドロップ補正が可能な撮像装置および撮像方法に関する。
　従来、撮像装置において絞り（アイリス）の大きさが変わらなくてもテレ側にズーム位置を動かしていくと途中から明るさが落ちていく現象（以下、「Ｆドロップ」という）が知られている。これは、レンズの構造上テレ端に近づいていくと無理が生じ、レンズ内のどこかでケラレが発生するのが原因とみられている。例えば、特許文献１には、レンズ毎に測定されたＦドロップ特性データを用いてＦドロップ補正を行う技術が記載されている。
特開平６－７０２２９号公報
　本技術の目的は、Ｆドロップ特性データを用いずに精度よくＦドロップ補正を行い得るようにすることにある。
　本技術の概念は、
　レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを求める補正ゲイン計算部と、
　イメージセンサからの撮像信号に上記補正ゲイン計算部で求められた補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をするゲイン補正部を備え、
　上記補正ゲイン計算部は、
　上記レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて上記補正ゲインを求める
　撮像装置にある。
　本技術において、補正ゲイン計算部により、レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインが求められる。そして、ゲイン補正部により、イメージセンサからの撮像信号に補正ゲイン計算部で求められた補正ゲインが掛けられてＦドロップ補正が行われる。この場合、補正ゲイン計算部では、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて補正ゲインが求められる。
　例えば、パラメータには、Ｆドロップ特性のテレ端における低下ゲインを示す第１のパラメータおよびＦドロップ特性を折れ線近似した場合の折れ点位置を示す第２のパラメータが含まれる、ようにされてもよい。この場合、例えば、パラメータには、Ｆドロップ特性の折れ点における低下ゲインを示す第３のパラメータがさらに含まれる、ようにされてもよい。
　このように本技術においては、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて補正ゲインが求められるものである。そのため、Ｆドロップ特性データを用いずに精度よくＦドロップ補正を行い得る。
　なお、本技術において、例えば、パラメータを取得するパラメータ取得部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、例えば、パラメータ取得部は、ユーザのパラメータ調整操作に基づいてパラメータを取得する、ようにされてもよい。また、この場合、例えば、パラメータ取得部は、自動的なパラメータ調整操作に基づいてパラメータを取得する、ようにされてもよい。このようにパラメータ取得部を備えることで、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得して用いることが可能となる。
　また、本技術において、例えば、パラメータを保持するパラメータ保持部をさらに備える、ようにされてもよい。この場合、例えば、パラメータ保持部は、レンズの種類毎にパラメータを保持し、補正ゲイン計算部は、レンズからのレンズ種類の情報に基づきパラメータ保持部から対応するパラメータの供給を受けて補正ゲインを求める、ようにされてもよい。このようにパラメータ保持部を備えることで、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを効率よく取得して用いることが可能となる。
　ここで、パラメータ保持部に対応するパラメータが存在しないとき、その旨をユーザに通知する通知部をさらに備える、ようにされてもよい。このように通知部を備えることで、ユーザに、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得する操作を促すことが可能となる。
　本技術によれば、Ｆドロップ特性データを用いずに精度よくＦドロップ補正を行い得る。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。
実施の形態としてのカメラシステムの構成例を示すブロック図である。 パラメータ保持部に保持されるパラメータの一例を示す図である。 絞りを開放した状態でワイド側からテレ側にズーム位置を動かしていったときの撮像信号の明るさ（レベル）の変化特性を示す図である。 複数の絞り値（Ｆ値）におけるレンズのＦドロップ特性の一例を示す図である。 複数の絞り値（Ｆ値）におけるレンズのＦドロップ特性の一例であり、明るさを対数でプロットした場合を示す図である。 レンズのＦドロップ特性を近似する３つのパラメータである最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲを説明するための図である。 ３つのパラメータである最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲを用いて補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求めるための計算式を説明するための図である。 絞り開放状態でない場合に絞り値Ｆに応じて折れ点位置を変えることを説明するための図である。 ３つのパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）の調整順を示す図である。 ユーザのパラメータ調整操作の手順の一例を説明するための図である。 カメラシステムの他の構成例を示すブロック図である。
　以下、発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」とする）について説明する。なお、説明を以下の順序で行う。
　１．実施の形態
　２．変形例
　＜１．実施の形態＞
　［カメラシステムの構成例］
　図１は、実施の形態としてのカメラシステム１０の構成例を示している。このカメラシステム１０は、カメラ装置１００と、レンズ装置２００と、モニタ３００と、波形モニタ４００と、リモコン５００とからなっている。レンズ装置２００は、カメラ装置１００の前部の図示しないレンズマウント部に取り付けられている。
　レンズ装置２００は、ズーム機能を持つと共に絞り（アイリス）機能を持っている。ユーザは、カメラ装置１００の操作部を操作して、あるいはリモコン５００を操作して、ズーム位置や絞り値（Ｆ値）を変更することが可能となっている。なお、ズーム位置の変更は、レンズ装置２００に直接接続された図示しないリモコンで操作される場合もある。
　カメラ装置１００は、イメージセンサ１０１と、ゲイン回路１０２と、画像処理部１０３と、出力端子１０４と、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５と、パラメータ設定部１０６と、パラメータ保持部１０７と、表示/操作部１０８を有している。
　イメージセンサ１０１は、ＣＭＯＳイメージセンサなどで構成され、被写体に対応した撮像信号を出力する。上述のレンズ装置２００により、イメージセンサ１０１の撮像面に、被写体が結像される。ゲイン回路１０２は、イメージセンサ１０１から出力される撮像信号に補正ゲインＣＧを掛けることで、Ｆドロップ補正をする。
　画像処理部１０３は、ゲイン回路１０２から出力される撮像信号に対して従来周知のホワイトバランス調整、ガンマ補正等のカメラ信号処理を施し、カメラ装置１００の出力としての撮像信号を出力端子１０４に出力する。モニタ３００は、この出力端子１０４に出力される撮像信号による画像を表示する。波形モニタ４００は、従来周知のものである。この実施の形態においては、波形モニタ４００は、出力端子１０４に出力される撮像信号を処理して水平方向の各位置の輝度（明るさ）を表示する。後述するように、この波形モニタ４００の表示は、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを手動操作で取得する際に用いられる。
　Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて、ズーム位置（ｘ）および絞り値（Ｆ）に対応した補正ゲインＣＧを計算で求める。このＦドロップ補正ゲイン計算部１０５には、レンズ装置２００からズーム位置（ｘ）および絞り値（Ｆ）の情報が与えられると共に、開放（最大）絞り値（Ｆｏ）の情報も与えられる。
　パラメータ設定部１０６は、絞り開放状態におけるレンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５に与える。このパラメータには、Ｆドロップ特性のテレ端における低下ゲインを示す最大ゲイン（MAX GAIN）Ｇmax、Ｆドロップ特性を折れ線近似した場合の折れ点位置（DROP POINT）ＸｐおよびＦドロップ特性の上記折れ点における低下ゲインを示すＦドロップ特性曲線の丸み（ROUNDNESS）Ｒの３つが含まれる。
　なお、レンズ種類によっては、そのＦドロップ特性を最大ゲインＧmaxおよび折れ点位置Ｘｐの２つのパラメータで近似できる場合もある。その場合には、丸みＲのパラメータは不要となる。以下の説明では、最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐおよび丸みＲの３つのパラメータを要する場合について説明する。
　パラメータ保持部１０７は、レンズ種類（レンズとエクステンダを組み合わせて使用する場合のその組み合わせ種類も含む）毎に、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを保持する。パラメータ保持部１０７は、例えば、半導体メモリにパラメータを記憶しておく構成とすることができ、その際半導体メモリは着脱自在とされてもよい。
　図２は、パラメータ保持部１０７に保持されるパラメータの一例を示している。例えば、レンズ種類＝レンズＡおよびエクステンダ種類＝ｘ１の組み合わせに対応して、最大ゲイン＝６．０ｄＢ、折れ点位置＝８５％、丸み＝１．０ｄＢが保持されている。また、例えば、レンズ種類＝レンズＢおよびエクステンダ種類＝ｘ２の組み合わせに対応して、最大ゲイン＝１０．６ｄＢ、折れ点位置＝７２％、丸み＝０．８ｄＢが保持されている。
　このパラメータ設定部１０６には、レンズ装置２００からレンズ種類（レンズとエクステンダを組み合わせて使用する場合のその組み合わせ種類も含む）の情報が与えられる。パラメータ設定部１０６は、レンズ装置２００から与えられるレンズ種類の情報で示されるレンズ種類のパラメータをパラメータ保持部１０７が保持しているか判断する。保持しているときは、パラメータ保持部１０７から対応するパラメータを取り出して、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５に与える。
　保持していないとき、パラメータ設定部１０６は、例えば、表示/操作部１０８あるいはリモコン５００の表示部にその旨を表示してユーザに通知し、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得するためのパラメータ調整操作をユーザに促す。この通知は、画像表示だけでなく、音声出力などで行うことも可能である。このパラメータ調整操作の詳細については、後述する。
　「レンズのＦドロップ特性近似パラメータと補正ゲイン計算」
　レンズのＦドロップ特性を近似するパラメータと、そのパラメータを用いた補正ゲインＣＧの計算について説明する。図３は、絞りを開放した状態でワイド側からテレ側にズーム位置を動かしていったときの撮像信号の明るさ（レベル）の変化特性を示している。図示のように、途中から明るさが落ちていく。この現象がＦドロップである。この意味で、図３に示すような明るさの変化特性はＦドロップ特性と称される。なお、絞りを開放以外の状態にある場合にも、同様にＦドロップが発生する。
　図４は、複数の絞り値（Ｆ値）におけるレンズのＦドロップ特性の一例を示している。ここで、Ｆａは例えば絞り開放時のＦ値であり、Ｆａ＜Ｆｂ＜Ｆｃ＜Ｆｄ＜Ｆｅ＜Ｆｆ＜Ｆｇの関係にある。絞り値が大きくなるにつれて明るさが低下していくが、いずれのＦ値にあっても、テレ端側でFドロップが発生している。
　図５は、図４の複数の絞り値（Ｆ値）におけるレンズのＦドロップ特性で、明るさを対数でプロットした場合を示している。この図から、いずれのＦ値にあっても、直線的に明るさが減っていくことがわかる。このことから、ズーム値は、もともと対数的な値になっていることが予想される。また、この図から、Ｆドロップ特性曲線の丸みは、Ｆ値の大きさに依存せずに、一定であることがわかる。
　上述した傾向から、図６に示すように、レンズのＦドロップ特性は、３つのパラメータで近似できる。３つのパラメータは、上述したように、Ｆドロップ特性のテレ端における低下ゲインを示す最大ゲイン（MAX GAIN）Ｇmax、Ｆドロップ特性を折れ線近似した場合の折れ点位置（DROP POINT）ＸｐおよびＦドロップ特性の上記折れ点における低下ゲインを示すＦドロップ特性曲線の丸み（ROUNDNESS）Ｒである。
　上述したように、パラメータ設定部１０６からＦドロップ補正ゲイン計算部１０５には、絞り開放状態におけるレンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータが与えられる。Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、絞り開放状態では、ズーム位置ｘに応じて、図７に示す計算式を用いて、補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求める。
　すなわち、ズーム位置がズームワイド端位置Ｘｗ＝０から（Ｘｐ－４Ｒ/ｋ）の間の計算式は、ｙ＝０である。また、ズーム位置が（Ｘｐ－４Ｒ/ｋ）から（Ｘｐ＋４Ｒ/ｋ）の間の計算式は、ｙ＝ｋ２｛ｘ－（Ｘｐ－４Ｒ/ｋ）｝２/１６Ｒである。さらに、ズーム位置が（Ｘｐ＋４Ｒ/ｋ）からズームテレ端位置Ｘｔまでの間の計算式は、ｙ＝ｋ（ｘ－Ｘｐ）である。なお、ｋ＝Ｇmax /（Ｘｔ－Ｘｐ）である。
　また、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、絞り開放状態でない場合は、図８に示すように、絞り値Ｆに応じて折れ点位置を変える。この場合、絞り値Ｆにおける折れ点位置は、開放絞り値をＦｏとすると、Ｘｐ＋｛４０（ｌｏｇ１０Ｆ－ｌｏｇ１０Ｆｏ）/ｋ｝となる。Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、図７に示す計算式において、Ｘｐの代わりに、Ｘｐ＋｛４０（ｌｏｇ１０Ｆ－ｌｏｇ１０Ｆｏ）/ｋ｝を用いることで、絞り値Ｆにおける補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求めることができる。
　「パラメータ調整操作」
　上述したように、パラメータ設定部１０６は、パラメータ保持部１０７が装着されたレンズの種類に合ったパラメータを保持していないとき、表示/操作部１０８あるいはリモコン５００の表示部にその旨を表示してユーザに通知し、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得するためのパラメータ調整操作をユーザに促す。
　パラメータ調整操作の手順の一例について説明する。ここでは、表示/操作部１０８を用いた例とするが、リモコン５００を用いても同様に行われる。ユーザ（操作者）は、波形モニタ４００の輝度表示、表示/操作部１０８のメニュー表示などを参照しながら、３つのパラメータを順次調整していく。この場合、図９に示すように、（１）最大ゲインＧmax、（２）折れ点位置Ｘｐ、（３）丸みＲの順に調整していく。
　調整開始の最初、図１０（ａ）に示すように、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、「Ｆドロップ補正」をオフ（OFF）とする。この場合、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５からゲイン回路１０２に与えられる補正ゲインＣＧは０．０ｄＢにおかれる。このＦドロップ補正のオフ指令は、パラメータ設定部１０６を通じて、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５に与えられる。なお、調整前の各パラメータの初期値は、例えば、最大ゲインＧmaxは０．０ｄＢ、折れ点位置Ｘｐは５０％、丸みＲは０．０ｄＢとされる。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、レンズ装置２００の絞りを開放状態とし、ズーム位置をワイド端にして、カメラの画角中央に配置された白色または灰色の物体を撮像する。このとき、図１０（ｂ）に示すように、波形モニタ４００の輝度表示における中央の輝度Ｂを保持する。この保持操作は、ユーザが波形モニタ４００を操作することで行うことができる。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、図１０（ｃ）に示すように、「Ｆドロップ補正」をオン（ON）とする。このとき、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、パラメータ設定部１０６から与えられる調整前の各パラメータの初期値を用いて補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求め、ゲイン回路１０２に与える。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、ズーム位置をテレ端にすると共に、図１０（ｄ）に示すように、最大ゲインＧmaxを調整する状態として、その調整をする。この場合、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、順次調整される最大ゲインＧmaxを用いて補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求めてゲイン回路１０２に与える。ユーザは、波形モニタ４００の輝度表示における中央の輝度が輝度Ｂと一致するように最大ゲインＧmaxを調整する。図示の例では、最大ゲインＧmaxは８．５ｄＢに調整されている。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、ズーム位置をテレ端から少し（例えば１割程度）ワイド端に動かすと共に、図１０（ｅ）に示すように、折れ点位置Ｘｐを調整する状態として、その調整をする。この場合、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、順次調整される折れ点位置Ｘｐを用いて補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求めてゲイン回路１０２に与える。この場合、最大ゲインＧmaxとしては、上述の調整されたものが用いられる。ユーザは、波形モニタ４００の輝度表示における中央の輝度が輝度Ｂと一致するように折れ点位置Ｘｐを調整する。図示の例では、折れ点位置Ｘｐは７９％に調整されている。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、ズーム位置をワイド端からテレ端の間で動かし、波形モニタ４００の輝度表示における中央の輝度が最も輝度Ｂから離れているズーム位置を見つけ、図１０（ｆ）に示すように、丸みＲを調整する状態として、その調整をする。この場合、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５は、順次調整される丸みＲを用いて補正ゲインｙ（＝ＣＧ）を求めてゲイン回路１０２に与える。この場合、最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐとしては、上述の調整されたものが用いられる。ユーザは、波形モニタ４００の輝度表示における中央の輝度が輝度Ｂと一致するように丸みＲを調整する。図示の例では、丸みＲは２．５ｄＢに調整されている。
　次に、ユーザは、表示/操作部１０８を操作して、上述のように調整された最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲの各パラメータを、パラメータ保持部１０７に保持し、調整を終了する。この場合、パラメータ保持部１０７には、装着されたレンズの種類に関連付けされて各パラメータが保持される。これにより、次に、同一の種類のレンズが装着された場合には、パラメータ保持部１０７から取り出して用いることが可能となる。
　図１に示すカメラシステム１０の動作を簡単に説明する。カメラ装置１００のイメージセンサ１０１の撮像面には、レンズ装置２００により、被写体が結像される。そして、このイメージセンサ１０１からは、被写体に対応した撮像信号が得られる。この撮像信号は、ゲイン回路１０２に供給される。
　カメラ装置１００のパラメータ設定部１０６には、レンズ装置２００から、レンズ種類（レンズとエクステンダを組み合わせて使用する場合のその組み合わせ種類も含む）の情報が与えられる。パラメータ設定部１０６では、レンズ装置２００から与えられるレンズ種類の情報で示されるレンズ種類のパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）が、パラメータ保持部１０７から取り出され、あるいはユーザの調整操作で取得されて、Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５に与えられる。
　このカメラ装置１００のＦドロップ補正ゲイン計算部１０５には、レンズ装置２００から、ズーム位置（ｘ）および絞り値（Ｆ）の情報が与えられると共に、開放（最大）絞り値（Ｆｏ）の情報も与えられる。Ｆドロップ補正ゲイン計算部１０５では、パラメータ設定部１０６から与えられるパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）が用いられて、ズーム位置（ｘ）および絞り値（Ｆ）に対応した補正ゲインＣＧが求められ、ゲイン回路１０２に与えられる。
　ゲイン回路１０２では、イメージセンサ１０１から出力される撮像信号に補正ゲインＣＧが掛けられてＦドロップ補正が行われる。このようにＦドロップ補正が施された撮像信号は、画像処理部１０３に供給される。画像処理部１０３では、撮像信号に対して従来周知のホワイトバランス調整、ガンマ補正等のカメラ信号処理が施され、カメラ装置１００からの出力画像信号が得られ、出力端子１０４に出力される。
　上述したように、図１に示すカメラシステム１０において、カメラ装置１００は、レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）を用いて、ズーム位置（ｘ）および絞り値（Ｆ）に対応した補正ゲインＣＧを求め、Ｆドロップ補正をする。そのため、Ｆドロップ特性データを用いずに精度よくＦドロップ補正を行うことができる。
　また、図１に示すカメラシステム１０において、カメラ装置１００は、ユーザのパラメータ調整操作に基づいて、装着されるレンズの種類に合ったパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）を取得できる。そのため、パラメータ保持部１０７に装着されるレンズの種類に合ったパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）が保持されていない場合であっても、装着されるレンズの種類に合った補正ゲインＣＧを求めて用いることができ、精度よくＦドロップ補正を行うことができる。
　また、図１に示すカメラシステム１０において、カメラ装置１００は、レンズの種類毎のパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）を保持するパラメータ保持部を備えている。そのため、装着されたレンズの種類に合ったパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）を効率よく取得して用いることができる。
　また、図１に示すカメラシステム１０において、カメラ装置１００は、装着されたレンズの種類に合ったパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）がパラメータ保持部１０７に存在しないとき、例えば、表示/操作部１０８あるいはリモコン５００の表示部にその旨を表示してユーザに通知する。そのため、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得するためのパラメータ調整操作をユーザに促すことができる。
　＜２．変形例＞
　なお、上述実施の形態においては、カメラ装置１００では、レンズのＦドロップ特性を近似するパラメータとして、最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲを用いる例を示した。しかし、最大ゲインＧmaxと折れ点位置Ｘｐの２つのパラメータの代わりに、傾きｋと最大ゲインＧmaxの２つのパラメータ、あるいは傾きｋと折れ点位置Ｘｐの２つのパラメータを用いることも可能である。これは、ｋ＝Ｇmax/（Ｘｔ－Ｘｐ）の関係があるからである。
　また、上述実施の形態においては、ユーザが波形モニタ４００の輝度表示、表示/操作部１０８やリモコン５００のメニュー表示などを参照しながら３つのパラメータ（最大ゲインＧmax、折れ点位置Ｘｐ、丸みＲ）を順次調整することで、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得する構成であった。
　このパラメータ調整操作を自動的に行う構成も考えられる。図１１は、その場合におけるカメラシステム１０Ａの構成例を示している。このカメラシステム１０Ａは、図１に示すカメラシステム１０におけるカメラ装置１００が、カメラ装置１００Ａに置き換えられたものである。このカメラ装置１００Ａは、カメラ装置１００における表示/操作部１０８が、パラメータ自動調整部１０９および輝度検出部１１０に置き換わったものである。
　輝度検出部１１０は、出力端子１０４に出力される撮像信号を処理して水平方向の各位置の輝度（明るさ）を検出し、その検出出力をパラメータ自動調整部１０９に送る。パラメータ自動調整部１０９は、ユーザ（操作者）からの調整開始指示に基づいて調整操作を開始し、検出輝度を参照しながら、上述したユーザのパラメータ調整操作と同様の操作を順次行って、装着されたレンズの種類に合ったパラメータを取得し、装着されたレンズの種類に関連付けしてパラメータ保持部１０７に保持する。
　また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
　（１）レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを求める補正ゲイン計算部と、
　イメージセンサからの撮像信号に上記補正ゲイン計算部で求められた補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をするゲイン補正部を備え、
　上記補正ゲイン計算部は、
　上記レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて上記補正ゲインを求める
　撮像装置。
　（２）上記パラメータには、
　上記Ｆドロップ特性のテレ端における低下ゲインを示す第１のパラメータおよび上記Ｆドロップ特性を折れ線近似した場合の折れ点位置を示す第２のパラメータが含まれる
　前記（１）に記載の撮像装置。
　（３）上記パラメータには、
　上記Ｆドロップ特性の上記折れ点における低下ゲインを示す第３のパラメータがさらに含まれる
　前記（２）に記載の撮像装置。
　（４）上記パラメータを取得するパラメータ取得部をさらに備える
　前記（１）から（３）のいずれかに記載の撮像装置。
　（５）上記パラメータ取得部は、
　ユーザのパラメータ調整操作に基づいて上記パラメータを取得する
　前記（４）に記載の撮像装置。
　（６）上記パラメータ取得部は、
　自動的なパラメータ調整操作に基づいて上記パラメータを取得する
　前記（４）に記載の撮像装置。
　（７）上記パラメータを保持するパラメータ保持部をさらに備える
　前記（１）から（６）のいずれかに記載の撮像装置。
　（８）上記パラメータ保持部は、レンズの種類毎に上記パラメータを保持し、
　上記補正ゲイン計算部は、
　上記レンズからのレンズ種類の情報に基づき上記パラメータ保持部から対応するパラメータの供給を受けて上記補正ゲインを求める
　前記（７）に記載の撮像装置。
　（９）上記パラメータ保持部に上記対応するパラメータが存在しないとき、その旨をユーザに通知する通知部をさらに備える
　前記（８）に記載の撮像装置。
　（１０）レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを求める補正ゲイン計算ステップと、
　イメージセンサからの撮像信号に上記補正ゲイン計算ステップで求められた補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をするゲイン補正ステップを有し、
　上記補正ゲイン計算ステップでは、
　上記レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて上記補正ゲインを求める
　撮像方法。
　１０，１０Ａ・・・カメラシステム
　１００，１００Ａ・・・カメラ装置
　１０１・・・イメージセンサ
　１０２・・・ゲイン回路
　１０３・・・画像処理部
　１０４・・・出力端子
　１０５・・・Ｆドロップ補正ゲイン計算部
　１０６・・・パラメータ設定部
　１０７・・・パラメータ保持部
　１０８・・・表示/操作部
　１０９・・・パラメータ自動調整部
　１１０・・・輝度検出部
　２００・・・レンズ装置
　３００・・・モニタ
　４００・・・波形モニタ
　５００・・・リモコン

Claims (10)

  1. 　レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを求める補正ゲイン計算部と、
    　イメージセンサからの撮像信号に上記補正ゲイン計算部で求められた補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をするゲイン補正部を備え、
    　上記補正ゲイン計算部は、
    　上記レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて上記補正ゲインを求める
    　撮像装置。
  2. 　上記パラメータには、
    　上記Ｆドロップ特性のテレ端における低下ゲインを示す第１のパラメータおよび上記Ｆドロップ特性を折れ線近似した場合の折れ点位置を示す第２のパラメータが含まれる
    　請求項１に記載の撮像装置。
  3. 　上記パラメータには、
    　上記Ｆドロップ特性の上記折れ点における低下ゲインを示す第３のパラメータがさらに含まれる
    　請求項２に記載の撮像装置。
  4. 　上記パラメータを取得するパラメータ取得部をさらに備える
    　請求項１に記載の撮像装置。
  5. 　上記パラメータ取得部は、
    　ユーザのパラメータ調整操作に基づいて上記パラメータを取得する
    　請求項４に記載の撮像装置。
  6. 　上記パラメータ取得部は、
    　自動的なパラメータ調整操作に基づいて上記パラメータを取得する
    　請求項４に記載の撮像装置。
  7. 　上記パラメータを保持するパラメータ保持部をさらに備える
    　請求項１に記載の撮像装置。
  8. 　上記パラメータ保持部は、レンズの種類毎に上記パラメータを保持し、
    　上記補正ゲイン計算部は、
    　上記レンズからのレンズ種類の情報に基づき上記パラメータ保持部から対応するパラメータの供給を受けて上記補正ゲインを求める
    　請求項７に記載の撮像装置。
  9. 　上記パラメータ保持部に上記対応するパラメータが存在しないとき、その旨をユーザに通知する通知部をさらに備える
    　請求項８に記載の撮像装置。
  10. 　レンズからのズーム位置情報および絞り値情報に応じた補正ゲインを求める補正ゲイン計算ステップと、
    　イメージセンサからの撮像信号に上記補正ゲイン計算ステップで求められた補正ゲインを掛けてＦドロップ補正をするゲイン補正ステップを有し、
    　上記補正ゲイン計算ステップでは、
    　上記レンズのＦドロップ特性を近似するためのパラメータを用いて上記補正ゲインを求める
    　撮像方法。
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