WO2019058981A1 - 撮像装置 - Google Patents

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WO2019058981A1
WO2019058981A1 PCT/JP2018/032988 JP2018032988W WO2019058981A1 WO 2019058981 A1 WO2019058981 A1 WO 2019058981A1 JP 2018032988 W JP2018032988 W JP 2018032988W WO 2019058981 A1 WO2019058981 A1 WO 2019058981A1
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blue
color difference
lens
green
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PCT/JP2018/032988
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Inventor
中村　和彦
Original Assignee
株式会社日立国際電気
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only

Definitions

  • the present invention relates to an imaging device, for example, an imaging device using a solid-state imaging device.
  • a CDS Correlated Double Sampling
  • CCD Charge Coupled Device
  • AGC Automatic Gain Control
  • Vi AFE Analog Front End
  • ADC Analog Digital Converter
  • High Definition TeleVision (HDTV) camera, high-speed imaging HDTV camera, HDTV camera with recording unit, HDTV camera with Internet Protocol (IP) transmission unit, 4K (3840 ⁇ higher resolution) 2160) UHDTV (Ultra High Definition TeleVision) for cameras and 8K (7680x4320) cameras, and non-compression recording devices using HDD (Hard Disk Drive) have also been commercialized.
  • Flat-screen video display devices are also in the process of high-definition 4K or 8K UHDTV display, high dynamic range (HDR) display, high-speed display, and ultra-thin display.
  • the focal length also differs depending on the wavelength of light, and the focal length of the lens differs depending on the wavelength.
  • a magnification chromatic aberration occurs which has different magnifications and different image sizes.
  • the degree of modulation of the entire screen is reduced due to spherical aberration in which the position of the focusing point in the direction of the optical axis changes with the distance from the optical axis of the incident point.
  • the image is spread on one side of the radiation direction like a coma (comet) due to coma (like a comet) aberration in which light emitted from one point out of the optical axis is not focused at one point on the image plane.
  • the shape of the outline is different between the inside and the outside.
  • the spherical aberration is proportional to the cube of the numerical aperture (NA), is independent of the field of view, and is the only aberration that appears at the center of the screen, and if the refractive index of the concave lens is higher than that of the convex lens, The spherical aberration is reduced by one digit or more than that of a single lens.
  • coma aberration is proportional to the square of the reciprocal of the aperture ratio (F) and the first power of the field of view, and in the periphery of the screen, the contour collapses differently between the outside and the inside of the radiation direction.
  • the astigmatism is proportional to the first power of NA and the square of the field of view.
  • the phenomenon that the light collected by the lens is not collected at one point is an aberration, and the aplanat that optically corrects the spherical aberration and the coma aberration in that is aplanat, and furthermore, the shift of the focal position due to the difference of the light wavelength is red.
  • Optical correction at two points C-line (656.3 nm) and blue F-line (486.1 nm) is called achromat of an achromatic lens.
  • purple g-line (435.8 nm) is added, and chromatic aberration is corrected optically at three wavelengths (which is the difference between the barycentric position of coma of red and blue and the barycentric position of green coma).
  • Apochromatic and Abbe have named those that satisfy the condition that the spherical aberration and coma are optically corrected.
  • a lens whose spherical aberration is optically undercorrected and not even an aplanat, and whose degree of modulation is lowered even at the center of the screen is insufficient for UHDTV.
  • the residual aberration differs depending on the optical aberration correction method.
  • the spherical aberration and coma of blue are not optically corrected except for the specially considered lens.
  • the correction value of the lateral chromatic aberration that electronically corrects the bary position of the red and blue coma does not change much with the stop.
  • the flare component of the red and blue coma aberration is inversely proportional to the aperture value
  • the color blur which is the flare component of the red and blue coma aberration is also inversely proportional to the aperture value.
  • differences in lens individual differences in color, which are flare components of red and blue coma also vary. Bleeds of color, which are flare components of red and blue coma, also vary on the left and right of the screen.
  • magnification chromatic aberration which is the difference between the barycentric position of red and blue coma and the barycentric position of green coma
  • the flare component of red and blue coma can not be corrected electronically.
  • the magnification chromatic aberration which is the deviation of the gravity center position of the coma aberration
  • the color deviation of the flare component of the coma aberration may be more conspicuous.
  • LED green light emitting diode
  • coma is not sufficiently corrected optically at blue, and the color of the edge of the object is noticeable. It is particularly noticeable around high-brightness illumination, particularly when the illumination is directly imaged.
  • Patent Document 2 even if the purple is clipped to suppress the color fringe when the point symmetrical peripheral of the high luminance is purple (red + blue) due to the axial chromatic aberration, the coma aberration asymmetric around the screen Color fringe can not be suppressed. Further, as in Patent Document 3, even if suppressing colored color fringes around the point-symmetrical periphery of the overexposure image by axial chromatic aberration, it is not possible to suppress color fringes due to asymmetric coma aberration around the screen.
  • the base of the flare component of coma aberration of high brightness illumination is wide, so even if high frequency component signal of predetermined frequency or more of each color image signal is replaced with green signal, low frequency component of blue image signal remains and high brightness
  • the flare component of coma aberration of the illumination is noticeable on the screen of the video signal.
  • the green contour correction signal is added to blue independently before and after, the asymmetrical component to the peak of the color difference signal remains and the flare component of coma aberration of the high luminance illumination becomes noticeable on the screen of the video signal.
  • color blur which is a flare component of coma aberration of a lens in which the image is spread as a flare component on one side in the radiation direction
  • color blur which is a flare component of coma aberration of a lens in which the image is spread as a flare component on one side in the radiation direction
  • blue color with large coma aberration is particularly noticeable around high brightness.
  • An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus which makes a flare component of blue coma aberration of a lens, which is a blue color blur of an edge of an object, inconspicuous on a video signal around high brightness.
  • the imaging apparatus has (a) a lens, (b) means for acquiring coma aberration information of the lens, and (c) means for detecting a green video signal level and a blue color difference signal level.
  • the imaging apparatus further includes a predetermined negative color difference signal of blue from (d) coma aberration information acquired by the (b) means and the green video signal level and the blue color difference signal level detected by the (c) means.
  • a means for adding the green contour correction signal to the blue asymmetry to the left or right or up and down around high brightness above the value, and (e) a means for using the difference between the blue signal and the green low pass signal as the blue color difference signal It has at least one means.
  • the present invention it is possible to output a video signal in which the color blur due to the flare component of the blue coma of the video signal becomes inconspicuous.
  • Block diagram showing the entire configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment A schematic diagram showing the signal processing of the flare correction signal in the case where the contour leading edge related to the asymmetric coma aberration of the high luminance pixel having a negative predetermined value or more of the blue color difference signal of the imaging device according to Example 1 is largely broken.
  • a schematic diagram showing the signal processing of the flare correction signal in the case where the contour leading edge related to the asymmetric coma aberration of the high luminance pixel having a negative predetermined value or more of the blue color difference signal of the imaging device according to Example 1 is largely broken.
  • a block diagram of an asymmetric coma blue horizontal flare correction circuit of a high luminance pixel in which a blue color difference signal has a negative predetermined value or more according to a first embodiment A block diagram of an asymmetric coma blue horizontal flare correction circuit of a high luminance pixel in which a blue color difference signal has a negative predetermined value or more according to a first embodiment
  • a block diagram of an asymmetric coma blue horizontal flare correction circuit of a high luminance pixel in which a blue color difference signal has a negative predetermined value or more according to a second embodiment A block diagram of an asymmetric coma blue horizontal flare correction circuit of a high luminance pixel in which a blue color difference signal has a negative predetermined value or more according to a second embodiment
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an imaging apparatus according to a first embodiment.
  • the imaging device main body 3 includes an imaging unit 2, a signal processing unit 4, a screen position control unit 5, and a CPU (Central Processing Unit) unit 6.
  • an imaging unit 2 includes an imaging unit 2, a signal processing unit 4, a screen position control unit 5, and a CPU (Central Processing Unit) unit 6.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the imaging device main body 3 is connected to the lens unit 1 to constitute an imaging device 100.
  • the lens unit 1 is an apochromatic lens that optically corrects the chromatic aberration of green and red, the spherical aberration of green and red, and the comatic aberration of green and red but does not correct the spherical aberration of blue and the coma of blue It is.
  • the imaging apparatus 100 is a high resolution imaging apparatus such as a 1K and 2K HDTV and a 4K and 8K UHDTV television camera or more and a 1M pixel or more network camera, and has a wide aspect ratio such as 16: 9 or 2: 1. It is a high resolution imaging device.
  • the screen position control unit 5 acquires lens type information, focal length information, and aperture ratio information of the lens unit 1 from the CPU unit 6, and acquires position information of the video signal from the horizontal synchronization signal (HD) and the pixel clock (CKp).
  • the flare correction control signal is generated from the video level of the R (red) video signal or the B (blue) video signal and the video level of the G (green) video signal.
  • the incident light converged by the lens unit 1 is converted into an imaging signal by the imaging unit 2 of the imaging device main body 3, and signal processing is performed by the signal processing unit 4 controlled by the CPU unit 6.
  • the imaging unit 2 is constituted by a CMOS imaging device in which a color separation optical system and a peripheral circuit are integrated or a CCD imaging device in which a peripheral circuit is integrated or an on-chip color filter and a CMOS imaging device or a CCD imaging device in which peripheral circuits are integrated.
  • Ru The signal processing unit 4 is configured by an FPGA (Field Programmable Gate Array), and corresponds to the level of high luminance points of B (blue video signal) or R (red video signal) such as vertical contour correction, horizontal contour correction, or diagonal contour correction.
  • the color difference signal of the coma aberration of the surrounding pixels is corrected in proportion to the high luminance signal level in proportion to the distance from the screen center and corresponding to the blue color difference signal level.
  • the correction function of the color difference signal for coma aberration is the individual contour emphasis variable green signal addition, the band reduction of the color difference signal, and the attenuation of the color difference signal.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing the signal processing of the flare correction signal in the case where the contour front edge related to the asymmetric coma aberration of the high luminance pixel where the blue color difference signal is a negative predetermined value or more is largely broken.
  • the green contour correction signal is asymmetrically added to the blue signal.
  • the green LED does not add the green contour correction signal to the blue signal.
  • the negative predetermined value or more is not particularly negative, and is, for example, -200% or more.
  • (a) is a G video signal (4d or 4H delay)
  • (b) is a low frequency contour component of the G video signal
  • (c) is a green contour leading edge period (NAM (0d, 1d, 2d, 3d) -4d)
  • (d) is the green contour trailing edge period (NAM (5d, 6d, 7d, 8d) -4d) on the right of the screen
  • (e) is the B video signal (4d or 4H delay)
  • (e) f) is a B color difference signal (4d or 4H delay)
  • (g) is a period less than -200% of the B color difference signal (0d-8d or 0H-8H).
  • (H) is the leading edge flare correction effective period at the left end (upper end) of the screen, and in the first half of the horizontal effective period, 4d (from 200% or more of the G video signal to -200% or less of the B color difference signal nd) 4H (nH) before a period of 200% or more of the G video signal minus a period of -200% or less of the B color difference signal in the first half of the previous or vertical effective period.
  • (I) is a trailing edge flare correction effective period at the right end (lower end) of the screen, and in the second half of the horizontal effective period, a period of 200% or more of the G video signal minus a period of -200% or less of the B color difference signal nd) After 4H (nH) from the period obtained by subtracting the -200% or less period of the B color difference signal from the 200% or more period of the G video signal after the second half of the vertical effective period.
  • (J) is a flare correction coefficient
  • comatic aberration is proportional to the square of the inverse of the stop and proportional to the distance from the center (the size of the field of view).
  • (K) is a contour correction coefficient, and in the flare correction effective period, the correction coefficient is proportional to the square of the inverse of the aperture and proportional to the distance from the center (the size of the field of view).
  • (L) is a negative flare correction waveform at the left and right ends of the screen, which is a low frequency contour component of a negative G video signal of the leading edge flare correction effective period at the left end of the screen and the trailing edge flare correction effective period at the right end of the screen.
  • (M) is a B video signal after correction, which is a video signal obtained by adding a negative flare correction waveform at the left and right ends of the screen to the B video signal.
  • the pixels that have captured white illumination have a G video signal of 200% or more, and as shown in FIG. 2A (e), a B video signal of 200% or more.
  • Green contour correction signal is asymmetrically added to the blue signal.
  • the G image signal is 200% or more for the pixel that has captured the green LED, but the B image signal is 100% or less as shown in FIG. 2A (e). Since the green contour correction signal corresponding to the aberration is not added asymmetrically to the blue signal, there is no generation of a false signal due to overcorrection.
  • a green LED needs B color difference level detection, but a blue LED and a red LED do not need B color difference level detection.
  • FIG. 3A is a block diagram of a red or blue horizontal flare correction unit according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a block diagram of a blue or red vertical flare correction unit according to the first embodiment.
  • the horizontal flare correction unit 14H asymmetrically adds the green contour correction signal to the blue signal, but does not add the green contour correction signal to the blue signal with the green LED.
  • the horizontal flare correction unit 14H is built in the signal processing unit 4 of FIG.
  • the horizontal flare correction unit 14H includes pixel delay units D0 to D7 and D10 to D17, adders 40 to 47 and 54, negative multipliers N0 to N3 and N5 to N8, and a positive multiplier P4. And video level determination units 48, 49, and 50, subtractors 61 to 73, and NAMs (non-additive mixers) 51, 52, and 53.
  • the R (red) signal or the B (blue) signal is delayed by the pixel delay units D10 to D17 and delayed by four pixels (output signal (SD) of the pixel delay unit D13).
  • a horizontal flare correction signal (SHF) generated from the green) signal is added and output as a corrected R signal or a corrected B signal.
  • the CPU unit 6 uses the lens type information (S1), the focal length information (S2), and the aperture ratio information (S3) to indicate the relationship between the screen position and the left / right independent variable contour correction control (horizontal pixel number and correction amount of contour correction) S4) is output to the screen position control unit 5.
  • the difference between the B signal delayed by the pixel delay units D10 to D17 and the G signal delayed by the pixel delay units D0 to D7 is created by the subtractors 61 to 73, and synthesized by the NAM (non-additive mixer) 53.
  • the video level determination unit 50 calculates a period (S5) of -200% or less of 0d to 8d of the B color difference signal. Therefore, the horizontal pixel counters at the leading edge of 0d to 3d and the trailing edge of 5d to 8d become unnecessary.
  • 4 d of the G signal delayed by 4 pixels is subtracted by a subtractor 61 from the signal (S6) obtained by combining the G signal delayed by the pixel delay units D0 to D3 by the NAM (non-additive mixer) 51, and the video level determination unit 48
  • the leading edge period (S7) of 200% or more of 4d of the G signal is calculated.
  • a subtractor 63 subtracts a period (S5) of 0d to 8d or less of B color difference signal (S5) from a leading edge period (S7) of 200% or more of 4d of G signal, and the leading edge flare correction effective period of the left end of the screen (S8 And the determination result is output to the screen position control unit 5.
  • 4 d of the G signal delayed by 4 pixels is subtracted by the subtractor 62 from the signal (S 9) synthesized by the NAM (non-additive mixer) 52 by the subtractor 62 from the G signal delayed by the pixel delay units D 5 to D 7.
  • the trailing edge period (S10) of 200% or more of 4d of the G signal is calculated.
  • Subtractor 64 subtracts 200% or more of the trailing edge period of 4d of G signal (S10) or less than -200% period (S5) of 0d to 8d of B color difference signal, etc. S11) is calculated, and the determination result is output to the screen position control unit 5.
  • the screen position control unit 5 controls the negative multipliers N0 to N3 with the trailing edge flare correction control signal (S12) according to the determination results of the video level determination unit 49 and the video level determination unit 48, and the negative multiplier N5. .. N8 and the positive multiplier P4 are controlled by the leading edge flare correction control signal (S13) to generate a horizontal flare correction signal (SHF).
  • the vertical flare correction unit 14V asymmetrically adds the green contour correction signal to the blue signal, but the green LED does not add the green contour correction signal to the blue signal.
  • the vertical flare correction unit 14V is incorporated in the signal processing unit 4 of FIG.
  • the vertical flare correction unit 14V includes line memory units M0 to M7 and M10 to M17, adders 40 to 47 and 54, negative multipliers N0 to N3 and N5 to N8, and a positive multiplier P4. And video level determination units 48, 49, and 50, subtractors 61 to 73, and NAMs (non-additive mixers) 51, 52, and 53.
  • the R (red) signal or the B (blue) signal is delayed by the line memory units M10 to M17 and delayed by four lines (output signal (SD) of the line memory unit M13).
  • the vertical flare correction signal (SVF) generated from the signal is added and output as a corrected R signal or a corrected B signal.
  • the CPU unit 6 uses the lens type information (S1), the focal length information (S2), and the aperture ratio information (S3) to indicate the relationship between the screen position and the left / right independent variable contour correction control (horizontal pixel number and correction amount of contour correction) S4) is output to the screen position control unit 5.
  • the difference between the B signal delayed by the line memory units M10 to M17 and the G signal delayed by the line memory units M0 to M7 is generated by the subtractors 61 to 73, and synthesized by the NAM (non-additive mixer) 53.
  • the video level determination unit 50 calculates a period (S5V) of -200% or less of 0H to 8H of the B color difference signal. Therefore, the scanning line counter between the leading edge of 0H to 3H and the trailing edge after 5H to 8H becomes unnecessary.
  • the G signal 4H delayed by four scanning lines is subtracted by the subtractor 61 from the signal (S6V) obtained by combining the G signal delayed by the line memory units M0 to M3 by the NAM (non-additive mixer) 51, and the video level determination unit 48
  • the leading edge period (S7V) of 200% or more of 4H of the G signal is calculated.
  • Subtractor 63 subtracts the 0H to 8H -200% or less period (S5V) of B color difference signal from the 200% or more of the leading edge period (S7V) of 4H of the G signal, and the leading edge flare correction effective period (S8V) And the determination result is output to the screen position control unit 5.
  • 4H of the G signal delayed by four scanning lines is subtracted by the subtractor 62 from the signal (S9V) obtained by combining the G signal delayed by the line memory units M5 to M7 by the NAM (non-additive mixer) 52 by the subtracter 62
  • the trailing edge period (S10 V) of 200% or more of 4H of the G signal is calculated.
  • Subtractor 64 subtracts 200% or less of 0H to 8H of B color difference signal from the trailing edge period (S10V) of 200% or more of 4H of G signal to calculate the trailing edge flare correction effective period (S11V) of the lower end of the screen And output the determination result to the screen position control unit 5.
  • the screen position control unit 5 controls the negative multipliers N0 to N3 with the trailing edge flare correction control signal (S12V) according to the determination results of the video level determination unit 49 and the video level determination unit 48, and the negative multiplier N5.
  • a vertical flare correction signal (S13V) is generated by controlling the multipliers P4 to N8 and the positive multiplier P4 with the leading edge flare correction control signal.
  • FIG. 4A is a schematic diagram for explaining generation of a flare correction signal when the contour trailing edge is largely broken.
  • (a) is 8d, 8H, 8d8H, 0d8H before correction
  • (b) is 7d, 7H, 7d7H, 1d7H before correction
  • (c) is 6d, 6H, 6d6H, 2d6H, before correction.
  • Signal (d) is 5d, 5H, 5d5H, 3d5H before correction
  • signal (e) is 4d, 4H, 4d4H, 4d4H before correction
  • signal (f) is 3d, 3H, 3d3H, 5d3H before correction
  • signal (G) 2d, 2H, 2d 2 H, 6 d 2 H before correction
  • (h) 1 d, 1 h, 1 d 1 h, 7 d 1 h before correction
  • (i) 0 d, 0 h, 0 d 0 h, 8 d 0 h before correction j) is a signal after asymmetric independent contour correction.
  • FIG. 4B is a schematic diagram for explaining generation of a flare correction signal when the contour leading edge is largely broken.
  • (a) is 8d, 8H, 8d8H, 0d8H before correction
  • (b) is 7d, 7H, 7d7H, 1d7H before correction
  • (c) is 6d, 6H, 6d6H, 2d6H, before correction.
  • Signal (d) is 5d, 5H, 5d5H, 3d5H before correction
  • signal (e) is 4d, 4H, 4d4H, 4d4H before correction
  • signal (f) is 3d, 3H, 3d3H, 5d3H before correction, signal, (G) 2d, 2H, 2d 2 H, 6 d 2 H before correction, (h) 1 d, 1 h, 1 d 1 h, 7 d 1 h before correction, (i) 0 d 0 H, 0 d 0 H, 8 d 0 h before correction, (j) It is a signal after asymmetric independent contour correction.
  • the imaging device includes the following.
  • (a) means The distance from the screen center of the pixel corresponding to the video signal from the relationship information of correction control, the horizontal sync signal and the pixel clock (horizontal pixel number from the horizontal pixel counter) (H number of horizontal pixels is H and horizontal pixel number is h
  • the correction amount is calculated separately for the left (outline of 5d to 8d) and the right (outline of 0d to 3d) of the horizontal flare correction in FIG.
  • the number of subtractors, line memory sections and pixel delay sections of the flare correction circuit has been described in the present embodiment as an example of seven, the number is not limited to seven and if the circuit scale is acceptable, seven It may be a natural number more than one.
  • the number of adders, line memory units and pixel delay units is preferably an even number so that flare correction is symmetrical when the number of adders, line memory units and pixel delay units is not 7 or more. That is, in the case where the flare correction is completed simply, the number of reading from the frame memory is preferably four or six.
  • FIGS. 2B, 3C, and 3D A second embodiment will be described using FIGS. 2B, 3C, and 3D. Hereinafter, only differences from the first embodiment will be described.
  • FIG. 2B shows the signal processing of the flare correction signal when the contour leading edge related to the asymmetric coma aberration of the high luminance pixel having a negative predetermined value or more of the blue color difference signal of the imaging device according to the second embodiment is largely broken. It is a schematic diagram.
  • the negative predetermined value or more is not particularly negative, and means, for example, -200% or more.
  • the green asymmetric low-pass filter (LPF) output is subtracted from the blue signal to obtain a color difference signal.
  • the G LED does not apply the G LPF.
  • FIG. 2A of the first embodiment The difference between FIG. 2A of the first embodiment and FIG. 2B of the second embodiment is that in FIG. 2A of the first embodiment, G signals for correction color difference (horizontal flare correction signal (SHF) and vertical flare correction signal (SVF) are added. Correction color signal is generated, but in FIG. 2B of the second embodiment, correction is performed by subtracting the G signal for correction color difference (G signal for horizontal flare correction color difference (SHFG), G signal for vertical flare correction color difference (SVFG)) Generate a post-color difference signal.
  • G signals for correction color difference horizontal flare correction signal (SHF) and vertical flare correction signal (SVF)
  • SHF horizontal flare correction signal
  • SSF vertical flare correction signal
  • Correction color signal is generated, but in FIG. 2B of the second embodiment, correction is performed by subtracting the G signal for correction color difference (G signal for horizontal flare correction color difference (SHFG), G signal for vertical flare correction color difference (SVFG)) Generate a post-color difference signal.
  • SHFG horizontal flare correction color difference
  • (a) is a G image signal, from left to right: white illumination, blue LED, white illumination, green LED, red LED, white illumination.
  • (B) is (NAM (0d, 1d, 2d, 3d)-4d) at the green contour leading edge period on the left side of the screen.
  • (C) is (NAM (5d, 6d, 7d, 8d)-4d) at the green contour trailing edge period on the right of the screen.
  • D) is the spread of the flare component of blue coma aberration in the B image signal.
  • (E) is a B color difference signal and a B video signal and a G video signal.
  • (F) is a period in which the absolute value of the B color difference signal of 0d-8d is 200% or less.
  • G In the color band reduction effective period, the green contour leading edge period of the screen left of (b) (NAM (0d, 1d, 2d, 3d)-4d) and the green contour trailing edge period of the screen right of (c) The sum of (NAM (5d, 6d, 7d, 8d) -4d) and the period of the absolute value 200% or less of 0d-8d of the B color difference signal in (f).
  • (H) is an asymmetrical LPF output of the G video signal, which is an asymmetrical low frequency component corresponding to the spread of the flare of the coma of blue.
  • I is a blue color difference signal (PB) obtained by subtracting the asymmetric LPF output of the G video signal from the B video signal, and the spread equivalent of the flare component of the coma of blue is corrected.
  • the green LED needs B color difference level detection, but the blue LED and the red LED do not need B color difference level detection.
  • FIG. 3C is a block diagram of a red or blue horizontal flare correction unit according to the second embodiment.
  • FIG. 3D is a block diagram of a blue or red vertical flare correction unit according to the second embodiment.
  • the horizontal flare correction unit 14H and the vertical flare correction unit 14V subtracts the green asymmetric LPF output from the blue signal to obtain a color difference signal, but the green LED does not apply the LPF to the G video signal.
  • FIG. 3A and FIG. 3B of the first embodiment and FIG. 3C and FIG. 3D of the second embodiment The difference between FIG. 3A and FIG. 3B of the first embodiment and FIG. 3C and FIG. 3D of the second embodiment is that in FIG. 3A and FIG. In FIG. 3C and FIG. 3D of the second embodiment, the corrected color difference G signal is subtracted to generate a corrected color difference signal. Therefore, while the negative multipliers N0 to N3 and N5 to N8 and the positive multiplier P4 in FIGS. 3A and 3B of the first embodiment, the positive multipliers in the second embodiment of FIGS. 3C and 3D. P0 to P8.
  • the image pickup apparatus of this embodiment is a high resolution image pickup apparatus such as HDTVs such as 1K and 2K, TV cameras with UHDTV or more such as 4K and 8K, and network cameras with 1M pixels or more. It has an apochromatic lens (lens) which optically corrects the spherical aberration of green and red and the coma of green and red but does not correct the spherical aberration of blue and the coma of blue.
  • the imaging apparatus makes use of the fact that the amount of coma of blue is large and the amount of coma of green and red is small from (a) means for acquiring coma information of the lens and (b) acquired coma information. , And means for detecting a green video signal level and a blue color difference signal level.
  • the image pickup apparatus further includes, for example, a blue color difference signal from the green image signal level and the blue color difference signal level detected by the (c) (a) means and the (b) means detected by the means.
  • the imaging device of the above (1) is a wide aspect high resolution imaging device such as 16: 9 or 2: 1, and the above (c) means is lens type information, aperture ratio information and blue magnification Chromatic aberration information is acquired, and as lateral component information of coma of blue, lateral chromatic aberration information of blue which is a barycentric position of coma of blue calculated from lens type information, aperture ratio information and lateral chromatic aberration information of blue is calculated. Either one of using or making proportional to the distance from the screen center of the high brightness peripheral pixel and the focal length of the lens is performed.
  • the imaging apparatus according to the present embodiment is a wide aspect high resolution imaging apparatus.
  • the imaging apparatus according to the present embodiment corresponds to (a) a lens, (b) means for acquiring lens type information, focal length information and aperture ratio information, and (c) lens focal length and aperture ratio.
  • Means for acquiring coma aberration information (CPU unit 6), (d) Multi-pixel delay, (e) Optical system type information, focal length information, aperture ratio information of lens obtained by the above (b) means (C) The distance from the screen center of the pixel corresponding to the video signal from the relationship information of control created from the coma aberration information acquired by the means, the horizontal synchronization signal and the pixel clock (horizontal pixel number from the horizontal pixel counter)
  • (F) from horizontal sync signal and pixel clock Having a means (screen position control section comprising a horizontal pixel counter) for detecting the timing of the screen position of the image signal, and means for detecting the color difference signal level of the (g) green video signal level and blue.
  • the imaging apparatus is further asymmetry between left and right corresponding to the distance from the screen center of the pixel of the video signal calculated from the timing of the screen position of the video signal detected by the (h) means described above.
  • the blue color difference signal is particularly negative, for example -200% or more.
  • the image pickup apparatus of this embodiment is a high resolution image pickup apparatus such as HDTVs such as 1K and 2K, TV cameras with UHDTV or more such as 4K and 8K, and network cameras with 1M pixels or more.
  • An apochromatic lens (lens) in which the spherical aberration of blue and the coma is optically corrected and the spherical aberration and the coma of green and red are corrected is used.
  • the image pickup method of this embodiment in the image pickup apparatus takes advantage of the fact that (a) coma aberration information of the lens is acquired and (b) there is much comatic aberration of blue and less coma aberration of green and red, (C) using the multi-pixel delay from the coma information obtained in (a) above, (c1) near white and blue color difference signals are not particularly negative. At least one of asymmetrically adding the green contour correction signal to blue and (c2) setting the difference between the blue signal and the green low pass signal as the blue color difference signal.
  • the imaging device of the above (4) is a wide aspect high resolution imaging device such as 16: 9 or 2: 1, and in the above (4) imaging method, (d) lens type information and aperture ratio information Blue chromatic aberration information is acquired, and (e) blue coma calculated from the lens type information, aperture ratio information, and blue magnification chromatic aberration information acquired in (d) as flare component information of blue coma aberration Proportional to the magnification chromatic aberration information of blue, which is the gravity center position of aberration, or the distance from the screen center of the high luminance peripheral pixels and the focal length of the lens, the blue color difference signal is not particularly negative near white. At least one of adding the green contour correction signal to blue asymmetrically at least left and right and making the difference between the blue signal and the green low pass signal a blue color difference signal are performed.
  • the blue color difference signal corresponding to the spread of the flare of blue coma is attenuated.
  • the accuracy of the blue coma aberration data of the lens is incomplete, even if the flare component to which the lens coma aberration spreads varies, the color blur due to the flare component of the blue coma aberration becomes noticeable even at the normal amplitude level of the image signal. It becomes possible to output the lost video signal. Since the signal generating the luminance signal is not passed through the LPF, the resolution of the luminance signal can be maintained high.
  • the chromatic aberration of magnification which is the difference between the barycentric position of coma of red and blue and the barycentric position of green coma at three wavelengths, is corrected, and spherical aberration and coma are corrected at two wavelengths.
  • the flare component of the blue coma (deep star) aberration which is proportional to the first power of the viewing angle, remains.
  • the image signal outputs only a video signal in which the color blur is remarkable due to the flare component of blue coma at the edge of the subject between the center direction and the direction away from the center due to the flare component of blue coma.
  • the LPF inside and outside of the object edge of the G signal generating the color difference signal is independently varied by an amount corresponding to the color blur due to the flare component of blue coma, and the data of coma of the lens blue
  • the flare component of the blue coma aberration can be made inconspicuous even at the normal amplitude level of the image signal even if the flare component of the lens coma aberration varies. Since the G signal that generates the luminance signal is not passed or attenuated through the LPF, the resolution of the luminance signal can be maintained high.
  • the image pickup apparatus of the present embodiment it is possible to output a video signal maintaining high resolution in which the color blur due to the flare component of blue coma aberration is made inconspicuous even at the normal amplitude level of the video signal.
  • a varifocal lens for wide-angle end and telephoto end of a high-magnification zoom lens for surveillance and for high-pixel surveillance (a focal point is also variable when the focal length is changed, but the degree of modulation is large but the aberration is large). It is effective at all focal lengths of Alternatively, it is possible to realize moiré reduction without using an optical LPF by using blue as the luminance signal in the high region, and to commercialize the popular UHDTV.
  • the high magnification zoom lens, the portable wide-angle zoom lens, the general-purpose zoom lens, or the zoom lens of a surgical microscope Asymmetrical color blur due to the flare component of blue coma aberration at the wide-angle end or telephoto end or the flare component of blue coma aberration of the edge of a high-brightness object captured with a varifocal lens
  • a camera with higher resolution such as 4K or 8K
  • the camera of color separation optical system and RGB three plate type or color separation optical system and RGGB four plate type which makes the image signal inconspicuous by processing of asymmetric blue in the periphery.
  • High magnification in single-plate camera using camera or on-chip color filter imager of RGGB Bayer arrangement To reduce the size of the entire camera and cost reduction including Murenzu or portable wide-angle zoom lens or a general-purpose zoom lens or surgical microscope zoom lens or a varifocal lens.
  • the present invention is not limited to the embodiment mentioned above, and can be variously changed and carried out in the range which does not deviate from the meaning of the present invention. Further, the present invention is useful for an imaging device using a solid-state imaging device.
  • This application claims the benefit of priority based on Japanese Patent Application No. 2017-183198 filed on Sep. 25, 2017, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.
  • Lens unit 2 Imaging unit 3: Imaging device 4: Signal processing unit 5: Screen position control 6: CPU unit 20 to 27, 33, 40 to 47, 54: Adder 48, 49, 50: Image level determination Portions 51, 52, 53: NAM (non-additive mixer) 61 to 74 :: Subtractors M0 to M7, M10 to M17: line memory portions D0 to D7, D10 to D17: pixel delay portions N0 to N3, N5 to N8 : Negative multiplier P0 to P8: Positive multiplier

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Abstract

レンズの青のコマ収差のフレアを映像信号上目立たなくする。撮像装置は、（ａ）レンズと、（ｂ）前記レンズのコマ収差情報を取得する手段と、（ｃ）緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有する。撮像装置は、さらに、（ｄ）前記（ｂ）手段で取得したコマ収差情報と前記（ｃ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が負の所定値以上の高輝度周辺を左右に又は上下に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｅ）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つの手段を有する。

Description

撮像装置
　本発明は撮像装置に関し、例えば固体撮像素子を用いた撮像装置に関するものである。
　ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子から出力された信号から雑音を除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と暗電流補正と利得可変増幅回路（Automatic Gain Control、以下、ＡＧＣという。）とデジタル映像信号（Ｖｉ）に変換するＡＤＣ（Anal og Digital Converter）とを内蔵したＡＦＥ（Analog Front End）が普及し、ＡＦＥのＡＤＣ階調は従来１０ビットだったが、１２ビットや１４ビットや１６ビットが一般化した。さらに駆動回路や読み出し回路を統合し高速読み出しを可能にしたＣＭＯＳ（Compleme ntary Metal Oxicide Semiconductor）撮像素子の改良も進んできた。
　さらにデジタル信号処理回路の集積化が進み、複数ラインの出力信号を記憶し算術処理することが、映像専用のメモリを集積するＤＳＰ（Digital Signal Processor）だけでなく、安価な汎用のＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)でも容易に実現できる様になった。
　画素数が百万以上のメガピクセルカメラやＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）カメラや高速撮像ＨＤＴＶカメラ、記録部付ＨＤＴＶカメラ、Internet Protocol（以下ＩＰ）伝送部付ＨＤＴＶカメラ、より高精細の４Ｋ（３８４０×２１６０）カメラや８Ｋ（７６８０×４３２０）カメラのＵＨＤＴＶ（Ultra High Definition TeleVision）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）を用いた非圧縮の記録装置も製品化された。平面映像表示装置も、より高精細の４Ｋまたは８ＫのＵＨＤＴＶ表示やハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）表示、高速表示、超薄型化が進んできている。
　レンズの屈折率は光の波長によって異なるため、焦点距離も光の波長によって異なり、レンズの焦点距離が波長によって違うために色によって像面の位置が前後にずれる軸上色収差と、色によって像の倍率が異なり像の大きさが異なる倍率色収差が生じる。
　また、入射点の光軸からの距離によって集光点の光軸方向の位置が変わる球面収差により画面全体の変調度が低下する。光軸外の１点から出た光が像面において1点に集束しないコマ（彗星状の）収差によりコマ（彗星）の様に放射線方向の片側に結像が広がるため、画面周辺では放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れ方が異なる。さらに、光軸外の１点から出た光線による同心円方向の像点と放射線方向の像点とがずれる非点収差により画面周辺で円周方向の輪郭の崩れ方と放射方向の輪郭の崩れ方が異なる。
　球面収差は開口比（ＮＡ）の３乗に比例し、視野の広さとは無関係で、画面中心でも現れる唯一の収差であり、凹レンズの屈折率が凸レンズよりも高いと２枚構成のレンズダブレットとは単レンズより１桁以上球面収差が減少する。また、コマ収差は、口径比（Ｆ）の逆数のＮＡの２乗と視野の広さの１乗に比例し、画面周辺では放射線方向の外側と内側とで輪郭の崩れ方が異なる。また、非点収差は、ＮＡの１乗と視野の広さの２乗に比例する。
　レンズで集めた光が１点に集まらない現象が収差で，その中の球面収差とコマ収差を光学的に補正したのがアプラナート、さらに、光の波長の違いによる焦点位置のズレを、赤のＣ線（６５６．３ｎｍ）ならびに青のＦ線（４８６．１ｎｍ）の２ヶ所で光学的に補正したのが色消しレンズのアクロマートと呼ばれる。さらに紫のｇ線（４３５．８ｎｍ）を加え、３つの波長で光学的に（赤青のコマ収差の重心位置と緑のコマ収差の重心位置の差である）色収差が補正され、２つの波長で球面収差・コマ収差が光学的に補正されている等の条件を満たすものをアポクロマートとアッベが命名した。
　球面収差が光学的に補正不足でアプラナートですらなく、画面中心でも変調度が低下するレンズはＵＨＤＴＶには性能不足である。
　ところで、光学的な収差補正方法の違いで残存収差は異なる。
　中継によく用いられる高倍率ズームレンズは中間焦点距離なら２つの波長で光学的に球面収差・コマ収差を補正するのは容易だが、広角端や望遠端においても２つの波長で球面収差・コマ収差を光学的に補正するのは困難である。３つの波長で球面収差・コマ収差が光学的に補正されたレンズは、単焦点レンズや低倍率ズームレンズでも映画用レンズのように大型で高価となる。３つの波長で球面収差・コマ収差が光学的に補正された高倍率ズームレンズは、非常に大型で非常に高価となるので製品化されていない。
　つまり、特別に考慮されているレンズ以外は、青の球面収差・コマ収差は光学的に補正されてはいない。
　赤青のコマ収差の重心位置は個体差や絞りであまり変化しないため、赤青のコマ収差の重心位置を電子的に補正する倍率色収差の補正値は絞りであまり変化しない。しかし、赤青のコマ収差のフレア成分は絞り値に逆比例するので、赤青のコマ収差のフレア成分である色にじみも絞り値に逆比例する。また、レンズ個体差で赤青のコマ収差のフレア成分である色にじみもばらつく。画面左右で赤青のコマ収差のフレア成分である色にじみもばらつく。
　つまり、赤青のコマ収差の重心位置と緑のコマ収差の重心位置の差である倍率色収差を電子的に補正しても赤青のコマ収差のフレア成分は電子的に補正できない。
　また、コマ収差を補正するために、画面左右端で、左右非対称に輪郭補正を行っても、コマ収差のフレア成分である色にじみもばらつくため、補正効果が少ない。
　また、コマ収差の重心位置のずれである倍率色収差を補正すると、コマ収差のフレア成分の色ずれがかえって目立つこともある。しかし、緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）の照明や交通信号を撮像することもある。
　先行技術文献としては、例えば、各色映像信号の所定周波数以上の高周波成分信号を、それぞれ、上記各色映像信号の所定周波数以上の高周波成分信号を所定比率で混合した信号に置き換え、かつ、上記各色映像信号の高周波成分信号の混合を開始する周波数を、当該テレビジョンカメラ装置の光学系の色収差に応じて可変していた（特許文献１参照）。
　さらに、軸上色収差により高輝度の点対称な周辺が紫色（赤＋青）である場合に紫色をクリップしてカラーフリンジを抑制する提案もある（特許文献２参照）。また、軸上色収差により白とび画像の点対称な周辺に色つきのカラーフリンジを抑制する提案もある（特許文献３参照）。
特開平９－１０７５５３号公報 特開２００７－１３３５９２号公報 特開２０１０－１７８２２６号公報
　例えば、中間焦点距離では赤と緑で球面収差とコマ収差と色収差とを光学的に補正されているレンズでも、青ではコマ収差は光学的に補正不足で、被写体の縁の色にじみが目立つ。特に照明が直接撮像された場合に高輝度の照明の周辺で特に目立つ。
　特許文献２のように、軸上色収差により高輝度の点対称な周辺が紫色（赤＋青）である場合に紫色をクリップしてカラーフリンジを抑制しても、画面周辺で非対称なコマ収差によるカラーフリンジは抑制できない。また、特許文献３のように、軸上色収差により白とび画像の点対称な周辺に色つきのカラーフリンジを抑制しても、画面周辺で非対称なコマ収差によるカラーフリンジは抑制できない。
　倍率色収差補正で青や赤の映像信号の収差の重心位置を緑の映像信号の収差の重心位置に合わせても、前後にコマ収差のフレア成分の色差が発生する。コマ収差のフレア成分は映像信号の重心位置に対して非対称なので、特許文献１に記載の技術を適用して青の高域を緑に置換しても、色差信号のピークに対しても非対称な成分が残る。
　言い替えれば、高輝度な照明のコマ収差のフレア成分の裾野は広いので、各色映像信号の所定周波数以上の高周波成分信号を緑信号に置き換えても青の映像信号の低周波数成分が残り高輝度な照明のコマ収差のフレア成分が映像信号の画面上で目立ってしまう。前後に独立に緑輪郭補正信号を青に加算しても色差信号のピークに対しても非対称な成分が残り高輝度な照明のコマ収差のフレア成分が映像信号の画面上で目立ってしまう。
　コマ（彗星）の様に放射線方向の片側に結像がフレア成分として広がるレンズのコマ収差のフレア成分である色にじみ特にコマ収差の大きい青の色にじみは、高輝度周辺で特に目立つ。
　本発明の目的は、被写体の縁の青の色にじみであるレンズの青のコマ収差のフレア成分を高輝度周辺の映像信号上目立たなくする撮像装置を提供することである。
　本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。  すなわち、撮像装置は、（ａ）レンズと、（ｂ）前記レンズのコマ収差情報を取得する手段と、（ｃ）緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有する。撮像装置は、さらに、（ｄ）前記（ｂ）手段で取得したコマ収差情報と前記（ｃ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が負の所定値以上の高輝度周辺を左右に又は上下に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｅ）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つの手段を有する。
　本発明によれば、映像信号の青色のコマ収差のフレア成分による色にじみを目立たなくした映像信号を出力可能となる。
実施例１に係る撮像装置の全体構成を示すブロック図 実施例１に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の信号処理を示す模式図 実施例１に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の信号処理を示す模式図 実施例１に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差の青の水平フレア補正回路のブロック図 実施例１に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差の青の水平フレア補正回路のブロック図 実施例２に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差の青の水平フレア補正回路のブロック図 実施例２に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差の青の水平フレア補正回路のブロック図 実施例１に係る撮像装置の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭後縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成を説明するための模式図 実施例１に係る撮像装置の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成を説明するための模式図
　以下、実施例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。
　図１は実施例１に係る撮像装置を説明するためのブロック図である。
　図１において、撮像装置本体３は、撮像部２、信号処理部４、画面位置制御部５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部６で構成されている。
　撮像装置本体３はレンズ部１と接続されて撮像装置１００を構成している。レンズ部１は、緑赤青の色収差と緑赤の球面収差と緑赤のコマ収差とを光学的に補正しているが、青の球面収差と青のコマ収差とを補正していないアポクロマートレンズである。撮像装置１００は、１Ｋ及び２Ｋ等のＨＤＴＶ並びに４Ｋ及び８Ｋ等のＵＨＤＴＶ以上のテレビカメラや１Ｍ画素以上のネットワークカメラ等の高解像度撮像装置であり、１６：９や２：１等のワイドアスペクトの高解像度撮像装置である。
　画面位置制御部５は、ＣＰＵ部６からレンズ部１のレンズ品種情報と焦点距離情報と口径比情報を取得し、映像信号の位置情報を水平同期信号（ＨＤ）と画素クロック（ＣＫｐ）から取得し、Ｒ（赤）映像信号又はＢ（青）映像信号の映像レベルとＧ（緑）映像信号の映像レベルからフレア補正制御信号を生成する。
　レンズ部１で収束された入射光は、撮像装置本体３の撮像部２により、撮像信号となり、ＣＰＵ部６で制御される信号処理部４で信号処理される。撮像部２は色分解光学系と周辺回路を集積したＣＭＯＳ撮像素子又は周辺回路を集積したＣＣＤ撮像素子、若しくはオンチップカラーフィルタを搭載し周辺回路を集積したＣＭＯＳ撮像素子又はＣＣＤ撮像素子で構成される。信号処理部４はＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成され、垂直輪郭補正、水平輪郭補正または斜め輪郭補正等のＢ（青色映像信号）又はＲ（赤色映像信号）の高輝度点のレベルに対応して画面中心からの距離に比例して、高輝度信号レベルに比例し青色差信号レベルに対応して周囲画素のコマ収差分の色差信号を補正する。コマ収差分の色差信号の補正機能は、個別輪郭強調可変緑信号加算と色差信号の帯域低減と色差信号の減衰である。
　図２Ａは実施例１の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の信号処理を示す模式図である。緑の輪郭補正信号を非対称に青の信号に加算する。緑のＬＥＤでは緑の輪郭補正信号を青の信号に加算しない。負の所定値以上とは特に負ではなく、例えば－２００％以上という。
　図２Ａにおいて、（ａ）はＧ映像信号（４ｄまたは４Ｈ遅延）、（ｂ）はＧ映像信号の低周波数輪郭成分、（ｃ）は画面左の緑輪郭前縁期間（ＮＡＭ（０ｄ,１ｄ,２ｄ,３ｄ）－４ｄ）、（ｄ）は画面右の緑輪郭後縁期間（ＮＡＭ（５ｄ,６ｄ,７ｄ,８ｄ）－４ｄ）、（ｅ）はＢ映像信号（４ｄまたは４Ｈ遅延）、（ｆ）はＢ色差信号（４ｄまたは４Ｈ遅延）、（ｇ）はＢ色差信号の－２００％以下期間（０ｄ－８ｄまたは０Ｈ－８Ｈ）である。
　（ｈ）は画面左端（上端）の前縁フレア補正有効期間で、水平有効期間の前半で、Ｇ映像信号の２００％以上期間からＢ色差信号の－２００％以下期間を引いた期間から４ｄ（ｎｄ）前又は、垂直有効期間の前半で、Ｇ映像信号の２００％以上期間からＢ色差信号の－２００％以下期間を引いた期間から４Ｈ（ｎＨ）前である。
　（ｉ）は画面右端（下端）の後縁フレア補正有効期間で、水平有効期間の後半で、Ｇ映像信号の２００％以上期間からＢ色差信号の－２００％以下期間を引いた期間から４ｄ（ｎｄ）後又は、垂直有効期間の後半で、Ｇ映像信号の２００％以上期間からＢ色差信号の－２００％以下期間を引いた期間から４Ｈ（ｎＨ）後である。
　（ｊ）はフレア補正係数で、コマ収差は絞りの逆数の２乗に比例し、中心からの距離（視野の広さ）に比例である。
　（ｋ）は輪郭補正係数で、フレア補正有効期間で、補正係数は絞りの逆数の２乗に比例し、中心からの距離（視野の広さ）に比例である。
　（ｌ）は画面左右端の負のフレア補正波形で、画面左端の前縁フレア補正有効期間と、画面右端の後縁フレア補正有効期間との負のＧ映像信号の低周波数輪郭成分である。
　（ｍ）は補正後のＢ映像信号で、Ｂ映像信号に画面左右端の負のフレア補正波形を加算した映像信号である。
　そのため、図２Ａ（ａ）に示すように白色の照明を撮像した画素はＧ映像信号が２００％以上で、図２Ａ（ｅ）に示すようにＢ映像信号も２００％以上であり、コマ収差分の緑の輪郭補正信号を非対称に青の信号に加算している。しかし、図２Ａ（ａ）に示すように緑のＬＥＤを撮像した画素はＧ映像信号が２００％以上であるが、図２Ａ（ｅ）に示すようにＢ映像信号は１００％以下であり、コマ収差分の緑の輪郭補正信号を非対称に青の信号に加算しないので、過補正による偽信号の発生がない。
　また、緑のＬＥＤはＢ色差レベル検出が必要だが、青のＬＥＤと赤のＬＥＤはＢ色差レベル検出が不要である。
　次に、実施例１に係る撮像装置のフレア補正について図３Ａと図３Ｂとを用いて説明する。図３Ａは実施例１に係る赤又は青の水平フレア補正部のブロック図である。図３Ｂは実施例１に係る青又は赤の垂直フレア補正部のブロック図である。
　水平フレア補正部１４Ｈは緑の輪郭補正信号を非対称に青の信号に加算するが、緑のＬＥＤでは緑の輪郭補正信号を青の信号に加算しない。水平フレア補正部１４Ｈは図１の信号処理部４に内蔵されている。
　図３Ａに示すように、水平フレア補正部１４Ｈは、画素遅延部Ｄ０～Ｄ７，Ｄ１０～Ｄ１７、加算器４０～４７，５４、負の乗算器Ｎ０～Ｎ３，Ｎ５～Ｎ８、正の乗算器Ｐ４、映像レベル判定部４８，４９，５０、減算器６１～７３、ＮＡＭ（非加算混合器）５１，５２，５３で構成されている。
　Ｒ（赤）信号又はＢ（青）信号は、画素遅延部Ｄ１０～Ｄ１７で遅延され、４画素分遅延された後（画素遅延部Ｄ１３の出力信号（ＳＤ））に、加算器５４でＧ（緑）信号から生成された水平フレア補正信号（ＳＨＦ）が加算されて補正後Ｒ信号又は補正後Ｂ信号として出力される。
　ＣＰＵ部６は、レンズ品種情報（Ｓ１）と焦点距離情報（Ｓ２）と口径比情報（Ｓ３）から画面位置と左右独立可変輪郭補正制御の関係情報（水平画素番号と輪郭補正の補正量）（Ｓ４）を画面位置制御部５に出力する。
　画素遅延部Ｄ１０～Ｄ１７で遅延されたＢ信号と画素遅延部Ｄ０～Ｄ７で遅延されたＧ信号との差分を減算器６１～７３で作成し、ＮＡＭ（非加算混合器）５３で合成して映像レベル判定部５０で、Ｂ色差信号の０ｄ～８ｄの－２００％以下期間（Ｓ５）を算出する。そのため、０ｄ～３ｄの前縁と５ｄ～８ｄの後縁との水平画素カウンタは不要となる。
　画素遅延部Ｄ０～Ｄ３で遅延されたＧ信号をＮＡＭ（非加算混合器）５１で合成した信号（Ｓ６）から４画素遅延されたＧ信号の４ｄを減算器６１で差し引き、映像レベル判定部４８でＧ信号の４ｄの２００％以上の前縁期間（Ｓ７）を算出する。Ｇ信号の４ｄの２００％以上の前縁期間（Ｓ７）からＢ色差信号の０ｄ～８ｄの－２００％以下期間（Ｓ５）を減算器６３で差し引き、画面左端の前縁フレア補正有効期間（Ｓ８）を算出し、画面位置制御部５に判定結果を出力する。
　画素遅延部Ｄ５～Ｄ７で遅延されたＧ信号をＮＡＭ（非加算混合器）５２で合成した信号（Ｓ９）から４画素遅延されたＧ信号の４ｄを減算器６２で差し引き、映像レベル判定部４９でＧ信号の４ｄの２００％以上の後縁期間（Ｓ１０）を算出する。Ｇ信号の４ｄの２００％以上の後縁期間か（Ｓ１０）らＢ色差信号の０ｄ～８ｄの－２００％以下期間（Ｓ５）を減算器６４で差し引き、画面右端の後縁フレア補正有効期間（Ｓ１１）を算出し、画面位置制御部５に判定結果を出力する。
　画面位置制御部５は、映像レベル判定部４９と映像レベル判定部４８の判定結果に応じて負の乗算器Ｎ０～Ｎ３を後縁フレア補正制御信号（Ｓ１２）で制御し、負の乗算器Ｎ５～Ｎ８と正の乗算器Ｐ４を前縁フレア補正制御信号（Ｓ１３）で制御して水平フレア補正信号（ＳＨＦ）を生成する。
　垂直フレア補正部１４Ｖは緑の輪郭補正信号を非対称に青の信号に加算するが、緑のＬＥＤでは緑の輪郭補正信号を青の信号に加算しない。垂直フレア補正部１４Ｖは図１の信号処理部４に内蔵されている。
　図３Ｂに示すように、垂直フレア補正部１４Ｖは、ラインメモリ部Ｍ０～Ｍ７，Ｍ１０～Ｍ１７、加算器４０～４７，５４、負の乗算器Ｎ０～Ｎ３，Ｎ５～Ｎ８、正の乗算器Ｐ４、映像レベル判定部４８，４９，５０、減算器６１～７３、ＮＡＭ（非加算混合器）５１，５２，５３で構成されている。
　Ｒ（赤）信号又はＢ（青）信号は、ラインメモリ部Ｍ１０～Ｍ１７で遅延され、４ライン遅延した後（ラインメモリ部Ｍ１３の出力信号（ＳＤ））に、加算器５４でＧ（緑）信号から生成された垂直フレア補正信号（ＳＶＦ）が加算されて補正後Ｒ信号又は補正後Ｂ信号として出力される。
　ＣＰＵ部６は、レンズ品種情報（Ｓ１）と焦点距離情報（Ｓ２）と口径比情報（Ｓ３）から画面位置と左右独立可変輪郭補正制御の関係情報（水平画素番号と輪郭補正の補正量）（Ｓ４）を画面位置制御部５に出力する。
　ラインメモリ部Ｍ１０～Ｍ１７で遅延されたＢ信号とラインメモリ部Ｍ０～Ｍ７で遅延されたＧ信号との差分を減算器６１～７３で作成し、ＮＡＭ（非加算混合器）５３で合成して映像レベル判定部５０で、B色差信号の０Ｈ～８Ｈの－２００％以下期間（Ｓ５Ｖ）を算出する。そのため、０Ｈ～３Ｈの前縁と５Ｈ後～８Ｈ後の後縁との走査線カウンタは不要となる。
　ラインメモリ部Ｍ０～Ｍ３で遅延されたＧ信号をＮＡＭ（非加算混合器）５１で合成した信号（Ｓ６Ｖ）から４走査線遅延されたＧ信号４Ｈを減算器６１で差し引き、映像レベル判定部４８でＧ信号の４Ｈの２００％以上の前縁期間（Ｓ７Ｖ）を算出する。Ｇ信号の４Ｈの２００％以上の前縁期間（Ｓ７Ｖ）からＢ色差信号の０Ｈ～８Ｈの－２００％以下期間（Ｓ５Ｖ）を減算器６３で差し引き、画面上端の前縁フレア補正有効期間（Ｓ８Ｖ）を算出し、画面位置制御部５に判定結果を出力する。
　ラインメモリ部Ｍ５～Ｍ７で遅延されたＧ信号をＮＡＭ（非加算混合器）５２で合成した信号（Ｓ９Ｖ）から４走査線遅延されたＧ信号の４Ｈを減算器６２で差し引き、映像レベル判定部４９でＧ信号の４Ｈの２００％以上の後縁期間（Ｓ１０Ｖ）を算出する。Ｇ信号の４Ｈの２００％以上の後縁期間（Ｓ１０Ｖ）からＢ色差信号の０Ｈ～８Ｈの２００％以下期間を減算器６４で差し引き、画面下端の後縁フレア補正有効期間（Ｓ１１Ｖ）を算出し、画面位置制御部５に判定結果を出力する。
　画面位置制御部５は、映像レベル判定部４９と映像レベル判定部４８の判定結果に応じて負の乗算器Ｎ０～Ｎ３を後縁フレア補正制御信号（Ｓ１２Ｖ）で制御し、負の乗算器Ｎ５～Ｎ８と正の乗算器Ｐ４を前縁フレア補正制御信号で制御して垂直フレア補正信号（Ｓ１３Ｖ）を生成する。
　次に、輪郭後縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成について図４Ａを用いて説明する。図４Ａは輪郭後縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成を説明するための模式図である。
　図４Ａにおいて、（ａ）は補正前８ｄ,８Ｈ,８ｄ８Ｈ,０ｄ８Ｈ,信号、（ｂ）は補正前７ｄ,７Ｈ,７ｄ７Ｈ,１ｄ７Ｈ,信号、（ｃ）は補正前６ｄ,６Ｈ,６ｄ６Ｈ,２ｄ６Ｈ,信号、（ｄ）は補正前５ｄ,５Ｈ,５ｄ５Ｈ,３ｄ５Ｈ,信号、（ｅ）は補正前４ｄ,４Ｈ,４ｄ４Ｈ,４ｄ４Ｈ,信号、（ｆ）は補正前３ｄ,３Ｈ,３ｄ３Ｈ,５ｄ３Ｈ,信号、（ｇ）は補正前２ｄ,２Ｈ,２ｄ２Ｈ,６ｄ２Ｈ,信号、（ｈ）は補正前１ｄ,１Ｈ,１ｄ１Ｈ,７ｄ１Ｈ,信号、（ｉ）は補正前０ｄ,０Ｈ,０ｄ０Ｈ,８ｄ０Ｈ,信号号、（ｊ）は非対称独立輪郭補正後信号である。
　図４Ａにおいて、（ｅ）補正前４ｄ,４Ｈ,４ｄ４Ｈ,４ｄ４Ｈ,信号に対して、（ａ）補正前８ｄ,８Ｈ,８ｄ８Ｈ,０ｄ８Ｈ,信号、（ｂ）補正前７ｄ,７Ｈ,７ｄ７Ｈ,１ｄ７Ｈ,信号、（ｃ）補正前６ｄ,６Ｈ,６ｄ６Ｈ,２ｄ６Ｈ,信号、（ｄ）補正前５ｄ,５Ｈ,５ｄ５Ｈ,３ｄ５Ｈ,信号と（ｆ）補正前３ｄ,３Ｈ,３ｄ３Ｈ,５ｄ３Ｈ,信号、（ｇ）補正前２ｄ,２Ｈ,２ｄ２Ｈ,６ｄ２Ｈ,信号、（ｈ）補正前１ｄ,１Ｈ,１ｄ１Ｈ,７ｄ１Ｈ,信号、（ｉ）補正前０ｄ０Ｈ,０ｄ０Ｈ,８ｄ０Ｈ,信号号、（ｊ）非対称独立輪郭補正後信号と、を個別に減算することにより、補正後信号は垂直輪郭と水平輪郭とが放射線方向の外側と内側とそれぞれ個別に再生され、オーバーシュートやアンダーシュートがほとんどなく、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の後縁が劣化しても、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭補正することができる。
　次に、輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成について図４Ｂを用いて説明する。図４Ｂは輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の生成を説明するための模式図である。
　図４Ｂにおいて、（ａ）は補正前８ｄ,８Ｈ,８ｄ８Ｈ,０ｄ８Ｈ,信号、（ｂ）は補正前７ｄ,７Ｈ,７ｄ７Ｈ,１ｄ７Ｈ,信号、（ｃ）は補正前６ｄ,６Ｈ,６ｄ６Ｈ,２ｄ６Ｈ,信号、（ｄ）は補正前５ｄ,５Ｈ,５ｄ５Ｈ,３ｄ５Ｈ,信号、（ｅ）は補正前４ｄ,４Ｈ,４ｄ４Ｈ,４ｄ４Ｈ,信号、（ｆ）は補正前３ｄ,３Ｈ,３ｄ３Ｈ,５ｄ３Ｈ,信号、（ｇ）は補正前２ｄ,２Ｈ,２ｄ２Ｈ,６ｄ２Ｈ,信号、(ｈ)は補正前１ｄ,１Ｈ,１ｄ１Ｈ,７ｄ１Ｈ,信号、（ｉ）は補正前０ｄ０Ｈ,０ｄ０Ｈ,８ｄ０Ｈ,信号、（ｊ）は非対称独立輪郭補正後信号である。
　図４Ｂにおいて、（ｅ）補正前４ｄ,４Ｈ,４ｄ４Ｈ,４ｄ４Ｈ,信号、に対して、（ａ）補正前８ｄ,８Ｈ,８ｄ8Ｈ,０ｄ8Ｈ,信号、（ｂ）補正前7ｄ,７Ｈ,７ｄ７Ｈ,１ｄ７Ｈ,信号、（ｃ）補正前６ｄ,６Ｈ,６ｄ６Ｈ,２ｄ６Ｈ,信号、（ｄ）補正前５ｄ,５Ｈ,５ｄ５Ｈ,３ｄ５Ｈ,信号と、（ｆ）補正前３ｄ,３Ｈ,３ｄ３Ｈ,５ｄ３Ｈ,信号、（ｇ）補正前２ｄ,２Ｈ,２ｄ２Ｈ,６ｄ２Ｈ,信号、（ｈ）補正前１ｄ,１Ｈ,１ｄ１Ｈ,７ｄ１Ｈ,信号、（ｉ）補正前０ｄ０Ｈ,０ｄ０Ｈ,８ｄ０Ｈ,信号、（ｊ）非対称独立輪郭補正後信号と、を個別に減算することにより、補正後信号は垂直輪郭と水平輪郭とが放射線方向の外側と内側とそれぞれ個別に再生され、オーバーシュートやアンダーシュートがほとんどなく、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の前縁が劣化しても、放射線方向の外側と内側と個別に輪郭補正することができる。
　したがって、実施例に係る撮像装置は、以下を備える。（ａ）レンズ部１の品種情報と焦点距離情報と口径比情報等のレンズ情報から、レンズ部１の放射線方向の中心向きの輪郭の縁の崩れ方と外向きの輪郭の縁の崩れ方が異なることに対応して画面位置とフレア補正制御の関係情報（水平画素番号と垂直走査線番号と補正量）を作成する手段（ＣＰＵ部６）；（ｂ）上記（ａ）手段で作成したフレア補正制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ－Ｈ／２）に比例して図３Ａの水平フレア補正の左（５ｄ～８ｄの輪郭）と右（０ｄ～３ｄの輪郭）とで補正量を個別に算出し、図３Ｂの垂直フレア補正の上（５Ｈ～８Ｈ）の輪郭と下（０Ｈ～３Ｈ）の輪郭とで補正量とを個別に算出し、補正量を個別に行う手段（加算器４０～４７，５４、映像レベル判定部４８，４９，５０、ＮＡＭ（非加算混合器）５１，５２，５３、減算器６１～７３、ラインメモリ部Ｍ０～Ｍ７，Ｍ１０～Ｍ１７、画素遅延部Ｄ０～Ｄ７，Ｄ１０～Ｄ１７、負の乗算器Ｎ０～Ｎ３，Ｎ５～Ｎ８、正の乗算器Ｐ４）。
　これにより、オーバーシュートやアンダーシュートを押さえた放射線方向の外側と内側と個別に輪郭の前縁または後縁のコマ収差のフレア成分を個別に補正した映像信号を出力可能となる。
　本実施例では、フレア補正回路の減算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数は７個の例について説明したが、７個に限定されるものではなく、回路規模が許容されるなら、７個より多い自然数でも構わない。加算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数が７個以上でない場合はフレア補正が対称となるように、加算器やラインメモリ部や画素遅延部の個数は偶数が好ましい。つまり、フレア補正を簡易で済ませる場合は、フレームメモリから読み出す個数は４個や６個が好ましい。
　実施例２について図２Ｂ、３Ｃ、３Ｄを用いて説明する。以下、実施例１との相違点のみについて説明する。
　図２Ｂは実施例２に係る撮像装置の青の色差信号が負の所定値以上の高輝度画素の非対称なコマ収差に係る輪郭前縁が大きく崩れている場合のフレア補正信号の信号処理を示す模式図である。負の所定値以上とは特に負ではなく、例えば－２００％以上をいう。緑の非対称ＬＰＦ（Low-pass filter）出力を青の信号から減算して色差信号とする。ＧのＬＥＤではＧのＬＰＦをかけない。
　実施例１の図２Ａと実施例２の図２Ｂとの相違は、実施例１の図２Ａでは補正色差用Ｇ信号（水平フレア補正信号（ＳＨＦ）、垂直フレア補正信号（ＳＶＦ））を加算して補正後色信号を生成するが、実施例２の図２Ｂでは補正色差用Ｇ信号（水平フレア補正色差用Ｇ信号（ＳＨＦＧ）、垂直フレア補正色差用Ｇ信号（ＳＶＦＧ））を減算して補正後色差信号を生成する。
　実施例２の図２Ｂにおいて、（ａ）はＧ映像信号で、左から白色照明、青のＬＥＤ、白色照明、緑のＬＥＤ、赤のＬＥＤ、白色照明である。（ｂ）は画面左の緑輪郭前縁期間で（ＮＡＭ（０ｄ,１ｄ,２ｄ,３ｄ）－４ｄ）である。（ｃ）は画面右の緑輪郭後縁期間で（ＮＡＭ（５ｄ,６ｄ,７ｄ,８ｄ）－４ｄ）である。（ｄ）はＢ映像信号で青のコマ収差のフレア分の広がりである。（ｅ）はＢ色差信号でＢ映像信号－Ｇ映像信号である。（ｆ）は０ｄ－８ｄのＢ色差信号の絶対値２００％以下期間である。（ｇ）色帯域低減有効期間で、（ｂ）の画面左の緑輪郭前縁期間で（ＮＡＭ（０ｄ,１ｄ,２ｄ,３ｄ）－４ｄ）と（ｃ）の画面右の緑輪郭後縁期間で（ＮＡＭ（５ｄ,６ｄ,７ｄ,８ｄ）－４ｄ）の和と、（ｆ）の０ｄ－８ｄのＢ色差信号の絶対値２００％以下期間の積である。（ｈ）はＧ映像信号の非対称ＬＰＦ出力で青のコマ収差のフレア分の広がり相当分の非対称低周波数成分である。（ｉ）はＧ映像信号の非対称ＬＰＦ出力をＢ映像信号から減算した青の色差信号（ＰＢ）で、青のコマ収差のフレア分の広がり相当分を補正してある。
　また、緑のＬＥＤはＢ色差レベル検出必要だが、青のＬＥＤと赤のＬＥＤはＢ色差レベル検出不要である。
　図３Ｃは実施例２に係る赤又は青の水平フレア補正部のブロック図である。図３Ｄは実施例２に係る青又は赤の垂直フレア補正部のブロック図である。水平フレア補正部１４Ｈおよび垂直フレア補正部１４Ｖは、緑の非対称ＬＰＦ出力を青の信号から減算して色差信号とするが、緑のＬＥＤではＧ映像信号にＬＰＦをかけない。
　また、実施例１の図３Ａ図３Ｂと実施例２の図３Ｃ図３Ｄとの相違は、実施例１の図３Ａ図３Ｂでは補正色差用Ｇ信号を加算して補正後色信号を生成し、実施例２の図３Ｃ図３Ｄでは補正色差用Ｇ信号を減算して補正後色差信号を生成する。そのため、実施例１の図３Ａ図３Ｂでは、負の乗算器のＮ０～Ｎ３，Ｎ５～Ｎ８と正の乗算器Ｐ４であるのに対し、実施例２の図３Ｃ図３Ｄでは、正の乗算器Ｐ０～Ｐ８である。
　実施例１および実施例２（本実施例）をまとめると下記となる。
　（１）本実施例の撮像装置は、１Ｋ及び２Ｋ等のＨＤＴＶ並びに４Ｋ及び８Ｋ等のＵＨＤＴＶ以上のテレビカメラや１Ｍ画素以上のネットワークカメラ等の高解像度撮像装置であり、緑赤青の色収差と緑赤の球面収差と緑赤のコマ収差とを光学的に補正しているが、青の球面収差と青のコマ収差とを補正していないアポクロマートレンズ（レンズ）を有する。本実施例の撮像装置は、（ａ）レンズのコマ収差情報を取得する手段と、（ｂ）取得したコマ収差情報から、青のコマ収差が多く緑赤のコマ収差が少ないことを活用して、緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有する。本実施例の撮像装置は、さらに、（ｃ）（ａ）手段で取得したコマ収差情報と（ｂ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が例えば－２００％以上と特に負ではない高輝度周辺を左右に又は上下に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｄ）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つの手段を有する。
　（２）上記（１）の撮像装置は、１６：９や２：１等のワイドアスペクトの高解像度撮像装置であり、上記（ｃ）手段は、レンズの品種情報と口径比情報と青の倍率色収差情報とを取得し、青のコマ収差のフレア成分情報として、レンズの品種情報と口径比情報と青の倍率色収差情報とから算出した青のコマ収差の重心位置である青の倍率色収差情報を使用するか又は高輝度の周辺の画素の画面中心からの距離とレンズの焦点距離とに比例させるかのいずれか一方を行う。
　（３）本実施例に係る撮像装置はワイドアスペクトの高解像度撮像装置である。本実施例に係る撮像装置は、（ａ）レンズと、（ｂ）レンズの品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、（ｃ）レンズの焦点距離と口径比とに対応したコマ収差情報を取得する手段（ＣＰＵ部６）と、（ｄ）多画素遅延と、（ｅ）上記（ｂ）手段で取得したレンズの光学系品種情報と焦点距離情報と口径比情報と上記（ｃ）手段で取得したコマ収差情報から作成した制御の関係情報と水平同期信号と画素クロック（による水平画素カウンタからの水平画素番号）から、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離（水平画素数をＨとし水平画素番号をｈとしてｈ－Ｈ／２）に比例して画素の画面中心からの距離に対応して左と右と非対称な範囲で青の色差信号を減衰する手段と、（ｆ）水平同期信号と画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段（水平画素カウンタ含む画面位置制御部）と、（ｇ）緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有する。本実施例に係る撮像装置は、さらに（ｈ）上記（ｆ）手段で検出した映像信号の画面位置のタイミングから算出した映像信号の画素の画面中心からの距離に対応して左と右と非対称な範囲で、上記（ｃ）手段で取得したコマ収差情報と上記（ｂ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が例えば－２００％以上と特に負ではない高輝度周辺を左右に非対称に左右に非対称な強度に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｉ）青信号とを緑の低域通過信号の差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つを有する。
　（４）本実施例の撮像装置は、１Ｋ及び２Ｋ等のＨＤＴＶ並びに４Ｋ及び８Ｋ等のＵＨＤＴＶ以上のテレビカメラや１Ｍ画素以上のネットワークカメラ等の高解像度撮像装置であり、緑赤青の色収差と緑赤の球面収差とコマ収差を光学的に補正した青の球面収差とコマ収差を補正していないアポクロマートレンズ（レンズ）を用いている。その撮像装置における本実施例の撮像方法は、（ａ）レンズのコマ収差情報を取得し、（ｂ）青のコマ収差が多く緑赤のコマ収差が少ないことを活用して、映像信号の彩度を検出し、（ｃ）上記（ａ）で取得したコマ収差情報から、多画素遅延を用い、（ｃ１）白に近く青の色差信号が特に負ではない高輝度周辺を左右に又は上下に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算することと、（ｃ２）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とすることとの少なくとも一つ行う。
　（５）上記（４）の撮像装置が１６：９や２：１等のワイドアスペクトの高解像度撮像装置であり、上記（４）撮像方法において、（ｄ）レンズの品種情報と口径比情報と青の倍率色収差情報とを取得し、（ｅ）青のコマ収差のフレア成分情報として、（ｄ）で取得したレンズの品種情報と口径比情報と青の倍率色収差情報とから算出した青のコマ収差の重心位置である青の倍率色収差情報又は高輝度の周辺の画素の画面中心からの距離とレンズの焦点距離とに比例させ、白に近く青の色差信号が特に負ではない高輝度周辺を少なくとも左右に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算することと、青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とすることとの少なくとも一つ行う。
　本実施例の撮像装置では、画面端で青または赤のコマ収差のフレア成分による色にじみが多いレンズを用いても、青のコマ収差のフレア分の広がり相当分の青の色差信号を減衰することにより、レンズの青のコマ収差のデータの精度が不完全でもレンズコマ収差の広がるフレア成分にばらつきがあっても、映像信号の通常振幅レベルにおいても青色のコマ収差のフレア成分による色にじみを目立たなくした映像信号を出力可能となる。輝度信号を生成する信号にはＬＰＦを通過させないので、輝度信号の解像度を高く維持することができる。
　上述したように、アポクロマートレンズは３つの波長で赤青のコマ収差の重心位置と緑のコマ収差の重心位置の差である倍率色収差が補正され、２つの波長で球面収差・コマ収差が補正されているが、視野角の１乗に比例する青色のコマ（彗星状の）収差のフレア成分が残存する。また、高倍率ズームレンズ又は汎用のズームレンズの広角端や望遠端に青色のコマ収差のフレア成分がある。
　本実施例の撮像装置では、青色のコマ収差のフレア成分のために、中心方向と遠ざかる方向とで、被写体の縁の青色のコマ収差のフレア成分による色にじみが著しい映像信号しか撮像素子から出力されなくても、青色のコマ収差のフレア成分による色にじみに相当する分量だけ、色差信号を生成するＧ信号の被写体の縁の内外のＬＰＦを独立に可変し、レンズの青のコマ収差のデータの精度が不完全でもレンズコマ収差の広がるフレア成分にばらつきがあっても、映像信号の通常振幅レベルにおいても青色のコマ収差のフレア成分による色にじみを目立たなくすることができる。輝度信号を生成するＧ信号にはＬＰＦを通過させないし減衰させないので、輝度信号の解像度を高く維持することができる。
　その結果、本実施例の撮像装置において青色のコマ収差のフレア成分による色にじみを映像信号の通常振幅レベルにおいても目立たなくした解像度は高い解像度を維持した映像信号を出力可能となる。
　そのため、特に横長画面の２ＫのＨＤＴＶや４Ｋ，８ＫのＵＨＤＴＶにおいて、レンズコマ収差の広がるフレア成分にばらつきがあっても高輝度の片側に色付きが発生するのを防止し、高品位な中継を実現することが可能となる。特に、２／３型の９９倍等の高倍率ズームレンズの広角端や望遠端や、２／３型のポータブル広角ズームレンズの広角端や望遠端で有効である。さらに、監視用の高画素対応の高倍率ズームレンズの広角端や望遠端や監視用の高画素対応のバリフォーカル（焦点距離を可変すると焦点も可変するため変調度は高いが収差は大きい）レンズの全焦点距離で有効である。または高域の輝度信号に青も用いて光学ＬＰＦなしでもモアレ低減を実現し、普及価格のＵＨＤＴＶを製品化することが可能となる。
　また、横長画面の４Ｋ，８ＫのＵＨＤＴＶの手術への応用において、手術顕微鏡のズームレンズにコマ収差のフレア成分があっても、メス等の鏡面金属からの照明反射による白とび画像の周辺に色つきも映像信号上目立たなくし、ＵＨＤＴＶ用の手術顕微鏡の小型化と低価格化を実現する。
　また、横長画面の４Ｋ，８ＫのＵＨＤＴＶの天体観測や人工衛星からの地表観測への応用において、望遠鏡のレンズコマ収差のフレア成分があっても、星または照明の直接光や鏡面金属からの太陽光反射による白とび画像の周辺に色つきも映像信号上目立たなくし、ＵＨＤＴＶ用の望遠鏡の小型化と低価格化を実現する。
　また、レンズの青のコマ収差のデータの精度が不完全でもレンズコマ収差の広がるフレア成分にばらつきがあっても、高倍率ズームレンズ又はポータブル広角ズームレンズ又は汎用のズームレンズ又は手術顕微鏡のズームレンズの広角端や望遠端の青色のコマ収差のフレア成分、若しくはバリフォーカルレンズで撮像した高輝度な被写体の縁の青色のコマ収差のフレア成分による非対称な色にじみも、低彩度の高輝度画素の周辺の非対称な青の色差の処理により映像信号上目立たなくし、より高解像度である４Ｋや８Ｋといったカメラにおいて、色分解光学系とＲＧＢの３板式のカメラ又は色分解光学系とＲＧＧＢの４板式のカメラ又はＲＧＧＢのベイヤー配列のオンチップカラーフィルタの撮像素子を用いた単板カメラにおいて、高倍率ズームレンズ又はポータブル広角ズームレンズ又は汎用のズームレンズ又は手術顕微鏡のズームレンズ又はバリフォーカルレンズを含むカメラ全体の小型化と低価格化を実現する。
　以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することができる。また本発明は固体撮像素子を用いた撮像装置に有用である。この出願は、２０１７年９月２５日に出願された日本出願特願２０１７－１８３１９８を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
１：レンズ部２：撮像部３：撮像装置４：信号処理部５：画面位置制御、６：ＣＰＵ部２０～２７，３３，４０～４７，５４：加算器４８，４９，５０：映像レベル判定部５１，５２，５３：ＮＡＭ（非加算混合器）６１～７４：：減算器Ｍ０～Ｍ７，Ｍ１０～Ｍ１７：ラインメモリ部Ｄ０～Ｄ７，Ｄ１０～Ｄ１７：画素遅延部Ｎ０～Ｎ３，Ｎ５～Ｎ８：負の乗算器Ｐ０～Ｐ８：正の乗算器

Claims (5)

  1. （ａ）レンズと、（ｂ）前記レンズのコマ収差情報を取得する手段と、（ｃ）緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有し、さらに、（ｄ）前記（ｂ）手段で取得したコマ収差情報と前記（ｃ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が負の所定値以上の高輝度周辺を左右に又は上下に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｅ）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つの手段を有する撮像装置。
  2. 　請求項１に記載の撮像装置において、
    　前記（ｄ）手段は、青のコマ収差のフレア成分情報として、レンズの品種情報と口径比情報と青の倍率色収差情報とから算出した青のコマ収差の重心位置である青の倍率色収差情報を使用するか又は青の色差信号が負の所定値以上の高輝度の周辺の画素の画面中心からの距離とレンズの焦点距離とに比例させるかのいずれか一方を行う撮像装置。
  3. （ａ）レンズと、（ｂ）前記レンズの品種情報と焦点距離情報と口径比情報とを取得する手段と、（ｃ）前記レンズの焦点距離と口径比とに対応したコマ収差情報を取得する手段と、（ｄ）多画素遅延と、（ｅ）前記（ｂ）手段で取得したレンズの品種情報と焦点距離情報と口径比情報と前記（ｃ）手段で取得したコマ収差情報から作成した制御の関係情報と水平同期信号と画素クロックとから、映像信号に対応する画素の画面中心からの距離に比例して画素の画面中心からの距離に対応して左と右と非対称な範囲で青の色差信号を減衰する手段と、（ｆ）前記水平同期信号と前記画素クロックとから映像信号の画面位置のタイミングを検出する手段と、（ｇ）緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルを検出する手段と、を有し、さらに、（ｈ）前記（ｆ）手段で検出した映像信号の画面位置のタイミングから算出した映像信号の画素の画面中心からの距離に対応して左と右と非対称な範囲で前記取得したコマ収差情報と前記（ｇ）手段で検出した緑の映像信号レベルと青の色差信号レベルから、青の色差信号が負の所定値以上の高輝度周辺を左右に非対称に緑輪郭補正信号を青に加算する手段と、（ｉ）青信号と緑の低域通過信号との差を青の色差信号とする手段との少なくとも一つの手段を有する撮像装置。
  4. 　請求項１乃至３の何れか１項に記載の撮像装置において、
    　前記撮像装置は、１Ｋまたは２ＫのＨＤＴＶ、４Ｋまたは８ＫのＵＨＤＴＶ以上のテレビカメラ、若しくは１Ｍ画素以上のネットワークカメラである高解像度の撮像装置。
  5. 　請求項２または３に記載の撮像装置において、
    　前記撮像装置は、１６：９または２：１のアスペクトを有するワイドアスペクトの撮像装置。
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