CN104285436A - 摄像装置和摄像装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

摄像装置具有摄像元件(21)、读出方式设定部(231)和图像处理部(31)。在摄像元件(21)的摄像像素的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的相位差检测像素。读出方式设定部(231)设定从摄像元件(21)的摄像像素和相位差检测像素中读出像素数据时的读出方式。图像处理部(31)对相位差检测像素的像素数据进行校正处理。在校正处理时，图像处理部(31)以切换根据由读出方式设定部(231)设定的读出方式读出的相位差检测像素的像素数据和来自相位差检测像素的周边的像素数据的插值数据的应用比例的方式，进行校正处理。

Description

摄像装置和摄像装置的控制方法
技术领域
本发明涉及利用一部分像素作为相位差方式的相位差检测用元件来检测焦点状态的摄像装置及其控制方法。
背景技术
例如在日本特许第3592147号公报中提出了与利用摄像元件的一部分像素作为相位差检测用元件来检测焦点状态的摄像装置有关的技术。日本特许第3592147号公报中提出的摄像装置将摄像元件的一部分像素设定为相位差检测像素，使穿过关于摄影镜头的光轴中心对称的不同瞳区域后的被摄体光束在多个相位差检测像素中成像，通过检测该被摄体光束之间的相位差，检测摄影镜头的焦点状态。
这里，关于相位差检测像素，例如一部分区域被遮光，以使得能够接收穿过摄影镜头的不同瞳区域后的被摄体光束的一方。因此，相位差检测像素成为无法直接作为图像使用的缺陷像素。因此，在日本特许第3592147号公报中，使用周边的相同颜色像素的输出信号对相位差检测像素的输出信号进行插值处理。但是，当针对空间频率较高的被摄体进行这种插值处理时，图像的鲜锐度降低。因此，在日本特开2010-062640号公报所公开的摄像装置中，检测相位差检测像素的周边像素的信号的偏差(空间频率)，根据该检测结果决定增益调整量和插值校正量的比例。
发明内容
上述日本特开2010-062640号公报的摄像装置根据相位差检测像素的周边像素的输出信号的偏差来改变增益调整量和插值校正量的比例。这里，当按照每个相位差检测像素以同样的判断改变校正量的比例时，根据从摄像元件进行读出的信号读出的方式而产生过校正，与不进行校正的情况相比，可能导致画质劣化。
本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于，提供如下的摄像装置及其控制方法：在具备具有相位差检测像素的摄像元件的摄像装置中，能够抑制由于相位差检测像素而引起的画质降低。
为了达成所述目的，本发明的第1方式的摄像装置具有：摄像元件，其在摄像像素的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的相位差检测像素；读出方式设定部，其设定从所述摄像元件的所述摄像像素和所述相位差检测像素中读出像素数据时的读出方式；以及图像处理部，其对所述相位差检测像素的像素数据进行校正处理，所述图像处理部，以切换根据由所述读出方式设定部设定的读出方式读出的所述相位差检测像素的像素数据和源自于所述相位差检测像素周边的像素数据的插值数据之间的应用比例的方式，进行所述校正处理。
并且，为了达成所述目的，本发明的第2方式的摄像装置的控制方法具有以下步骤：通过读出方式设定部设定从摄像元件的摄像像素和相位差检测像素中读出像素数据时的读出方式，其中，该摄像元件在所述摄像像素的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的所述相位差检测像素；以及通过图像处理部，以切换根据所述设定的读出方式从所述摄像元件中读出的所述相位差检测像素的像素数据和源自于所述相位差检测像素周边的像素数据的插值数据的应用比例的方式，进行校正处理。
附图说明
图1是示出作为本发明的一个实施方式的摄像装置的一例的数字照相机的结构的框图。
图2是示出摄像控制电路和图像处理部的详细结构的图。
图3是示出摄像元件的像素排列的图。
图4A是示出摄像像素中的像的成像状态的图。
图4B是示出相位差检测像素中的像的成像状态的图。
图5是示出摄像装置的动态图像记录动作的处理的流程图。
图6A是示出2×2像素混合读出前的像素配置的图。
图6B是示出2×2像素混合读出后的像素配置的图。
图7A是示出3×3像素混合读出前的像素配置的图。
图7B是示出3×3像素混合读出后的像素配置的图。
图8是示出像素插值处理的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出作为本发明的一个实施方式的摄像装置的一例的数字照相机(以下简称为照相机)的结构的框图。这里，在图1中，带箭头的实线表示数据流，带箭头的虚线表示控制信号流。
图1所示的照相机1具有摄影镜头11、光圈13、机械快门15、驱动部17、操作部19、摄像元件21、摄像控制电路23、A-AMP 25、模拟数字转换器(ADC)27、CPU(中央处理单元)29、图像处理部31、焦点检测电路33、视频编码器35、显示部37、总线39、DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)41、ROM(Read Only Memory：只读存储器)43、记录介质45。
摄影镜头11具有用于在摄像元件21上形成来自被摄体100的像的单一或多个镜头。摄影镜头11可以是单焦点镜头，也可以是变焦镜头。光圈13配置在摄影镜头11的光轴上，构成为其口径可变。光圈13限制穿过摄影镜头11的来自被摄体100的光束的光量。
机械快门15配置在光圈13的后方，构成为开闭自如。机械快门15通过调节其开放时间，对来自被摄体100的被摄体光束入射到摄像元件21的入射时间(摄像元件21的曝光时间)进行调节。作为机械快门15，可以采用公知的焦面快门、中心式快门等。
驱动部17根据来自CPU 29的控制信号进行摄影镜头11的焦点调节、光圈13的数值孔径控制和机械快门15的开闭控制。
操作部19包含电源按钮、释放按钮、再现按钮、菜单按钮这样的各种操作按钮和触摸面板等各种操作部件。该操作部19检测各种操作部件的操作状态，将表示检测结果的信号输出到CPU 29。这里，通过本实施方式的操作部19，能够选择照相机1的拍摄模式。即，用户通过对作为操作部19中包含的操作部件的拍摄模式转盘进行操作，能够从静态图像拍摄模式和动态图像拍摄模式中选择照相机1的拍摄模式。静态图像拍摄模式是用于拍摄静态图像的拍摄模式，动态图像拍摄模式是用于拍摄动态图像的拍摄模式。这里，示出通过转盘进行选择的例子，但是，例如也可以通过菜单画面上的例如触摸面板的操作来选择拍摄模式。
摄像元件21配置在摄影镜头11的光轴上的机械快门15的后方且通过摄影镜头11使被摄体光束成像的位置。摄像元件21构成为二维配置有构成像素的光电二极管。这里，本实施方式中的摄像元件21具有用于取得记录和显示用的图像的摄像像素以及用于进行焦点检测的相位差检测像素。
构成摄像元件21的光电二极管生成与受光量对应的电荷。光电二极管产生的电荷蓄积在与各光电二极管连接的电容器中。该电容器中蓄积的电荷被作为图像信号读出。这里，本实施方式中的摄像元件21具有多个不同的电荷的读出方式。根据来自摄像控制电路23的控制信号读出摄像元件21中蓄积的电荷。
并且，在构成像素的光电二极管的前表面配置有例如拜耳排列的彩色滤镜。拜耳排列具有在水平方向上交替配置R像素和G(Gr)像素的行和交替配置G(Gb)像素和B像素的行。
并且，在本实施方式中，在摄像像素的一部分的位置处配置有相位差检测像素。用作相位差检测像素的像素与其他像素不同，对一部分区域进行遮光。摄像元件21的详细情况在后面详细说明。
摄像控制电路23根据来自CPU29的控制信号，设定摄像元件21的读出方式，根据所设定的读出方式对来自摄像元件21的图像信号的读出进行控制。摄像控制电路23的详细情况在后面详细说明。
A-AMP25进行从摄像元件21输出的图像信号的模拟增益调整。ADC27是模拟数字转换器，将由A-AMP25进行模拟增益调整后的图像信号转换为数字形式的图像信号(像素数据)。下面，在本说明书中，将多个像素数据的集合记载为摄像数据。
CPU29根据后述ROM 43中存储的程序进行照相机1的整体控制。
图像处理部31对摄像数据实施各种图像处理而生成图像数据。例如，在静态图像的记录时，图像处理部31实施静态图像记录用的图像处理而生成静态图像数据。同样，在动态图像的记录时，图像处理部31实施动态图像记录用的图像处理而生成动态图像数据。进而，在实时取景显示时，图像处理部31实施显示用的图像处理而生成显示用图像数据。这种图像处理部31的详细结构在后面详细说明。
焦点检测电路33取得来自相位差检测像素的像素数据，根据所取得的像素数据，使用公知的相位差方式计算摄影镜头11的相对于对焦位置的散焦方向和散焦量。
视频编码器35读出由图像处理部31生成且暂时存储在DRAM41中的显示用图像数据，将读出的显示用图像数据输出到显示部37。
显示部37例如是液晶显示器或有机EL显示器这样的显示部，例如配置在照相机1的背面等。该显示部37根据从视频编码器35输入的显示用图像数据来显示图像。显示部37用于实时取景显示和已记录图像的显示等。
总线39与ADC27、CPU29、图像处理部31、焦点检测电路33、视频编码器35、DRAM41、ROM43、记录介质45连接。在总线39中，转送在这些块中产生的各种数据。
DRAM 41是可电改写的存储器，暂时存储所述摄像数据(像素数据)、记录用图像数据、显示用图像数据、CPU 29中的处理数据这样的各种数据。另外，作为暂时存储用，也可以使用SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory：同步动态随机存取存储器)。ROM 43是罩幕式ROM或闪存等非易失性存储器。ROM 43存储CPU 29使用的程序、照相机1的调整值等各种数据。记录介质45构成为在照相机1中内置或装填自如，将记录用图像数据记录为规定的形式的图像文件。
图2是示出摄像控制电路23和图像处理部31的详细结构的图。在图2中，省略摄像控制电路23和图像处理部31以外的块的图示。这里，在图2中，带箭头的实线示出摄像数据(像素数据)流。并且，带箭头的虚线示出针对摄像控制电路23的设定数据流，带箭头的单点划线示出RGB数据(对摄像数据进行同时化处理后的数据)流，带箭头的双点划线示出YC数据(对RGB数据进行颜色转换后的数据)流。RGB数据或YC数据对应于所述图像数据。
在摄像控制电路23中进行与从摄像元件21中读出像素数据的读出方式对应的各种设定。摄像控制电路23对摄像元件21输出用于根据该设定从摄像元件21中读出像素数据的控制信号。这种摄像控制电路23具有读出方式设定部231和混合率设定部232。
在读出方式设定部231中，根据来自CPU29的设定数据，设定从摄像元件21中读出像素数据的读出方式。根据照相机1的动作状态来设定读出方式。例如，在从摄像元件21读出像素数据要求实时性的情况下(例如实时取景显示时或动态图像记录时)，为了能够高速进行像素数据的读出，混合读出来自多个相同颜色像素的像素数据或间疏读出特定像素的像素数据。另一方面，在与实时性相比更加要求画质的情况下(例如静态图像的记录时)，不进行混合读出或间疏读出，通过读出全部像素的像素数据来维持分辨率。CPU29判断照相机1的动作状态，以成为与判断结果对应的读出方式的方式，生成设定数据。
在混合率设定部232中，设定对像素数据进行混合时或对像素数据进行间疏时的水平/垂直的像素的读出间隔。例如，在读出方式设定部231中设定了对水平/垂直的各2个像素共4个像素进行混合而作为1个像素的读出方式(2×2像素混合读出)或对水平/垂直的各2个像素共4个像素进行间疏而作为1个像素的读出方式(2×2像素间疏读出)的情况下，在水平方向的读出间隔和垂直方向的读出间隔中分别设定2。
图像处理部31具有增益调整部311、插值比例决定部312、像素插值部313、显影处理部314、颜色转换处理部315。除此之外，虽然省略了图示，但是，图像处理部31还具有压缩解压缩处理部等。
增益调整部311进行来自相位差检测像素的像素数据的增益调整。相位差检测像素的一部分区域被遮蔽。因此，在对被摄体的同一亮度的部位进行摄像的情况下，入射到相位差检测像素的光的量也比入射到摄像像素的光的量少。增益调整部311进行用于补偿由于对相位差检测像素的一部分区域进行遮蔽而产生的像素数据的减光量的校正。
插值比例决定部312根据基于读出方式设定部231中设定的读出方式和混合率设定部232中设定的水平/垂直的读出间隔而计算出的混入率，决定相位差检测像素的像素数据的应用比例。应用比例是进行增益调整处理后的相位差检测像素的像素数据和相位差检测像素周边的像素数据的加权相加时的加权系数。具体而言，在相位差检测像素的像素数据的混入率较高的读出方式的情况下，增大周边像素的像素数据的加权系数，减小进行增益调整处理后的相位差检测像素的像素数据的加权系数。
像素插值部313根据由插值比例决定部312决定的应用比例(加权系数)，对相位差检测像素的像素数据进行校正处理。
显影处理部314对包含由像素插值部313进行插值后的像素数据的摄像数据实施同时化处理(去马赛克处理)、NR(Noise Reduction：降噪)处理、WB(White Balance：白平衡)校正、边缘强调处理等。关于从设有拜耳排列的彩色滤镜的摄像元件21输出的摄像数据，一个像素数据对应于一个颜色成分。通过同时化处理使这种摄像数据成为一个像素数据具有RGB这3个成分的RGB数据。
颜色转换处理部315实施用于根据显影处理部314中得到的RGB数据生成显示用图像数据或记录用图像数据的处理。作为该处理，例如包含通过矩阵运算将RGB数据转换为YC数据的处理、针对YC数据的伽马校正处理等。
使用图3对摄像元件21的结构进行说明。图3是示出摄像元件21的像素排列的图。并且，在图3的右侧放大示出一部分像素。图3是拜耳排列的例子，但是，彩色滤镜的排列不限于拜耳排列，可以应用各种排列。
如上所述，拜耳排列的摄像元件21具有在水平方向上交替配置R像素和G(Gr)像素的行和交替配置G(Gb)像素和B像素的行。换言之，拜耳排列的摄像元件21在水平和垂直方向上反复配置右侧的放大图所示的Gr像素、R像素、Gb像素、B像素这4个像素的组。
在本实施方式中，在一部分摄像像素的位置处配置有相位差检测像素。相位差检测像素例如是通过遮光膜对左右中的任意一个区域进行遮光的像素。在图3的例子中，沿着垂直方向接近地配置对左半面进行遮光的相位差检测像素(以下称为右开口相位差检测像素)的行和对右半面进行遮光的相位差检测像素(以下称为左开口相位差检测像素)的行。
在高像素数的摄像元件的情况下，由于各个像素的面积较小，所以，可以认为在接近配置的像素中形成相同的像。因此，通过如图3所示那样配置相位差检测像素，能够利用图3的A行的相位差检测像素和B行的相位差检测像素的对儿来检测相位差。并且，还能够利用C行的相位差检测像素和D行的相位差检测像素的对儿来检测相位差。
这里，在图3的例子中，设相位差检测像素中的遮光区域为左右中的任意一个区域。该情况下，能够检测水平相位差。与此相对，通过设遮光区域为上下中任意一个区域或倾斜方向的区域，也能够检测垂直相位差或倾斜方向的相位差。并且，只要具有某种程度的面积即可，遮光面积也可以不是像素区域的1/2。进而，在图3中将相位差检测像素配置在G像素中，但是，也可以配置在G像素以外的R像素、B像素中的任意一方中。
并且，图3的例子示出了通过对相位差检测像素21b的一部分区域进行遮光来进行瞳分割的例子，但是，相位差检测像素只要能够选择性地接收穿过摄影镜头11的不同瞳区域的成对的被摄体光束中的一方即可。因此，也可以不采用对一部分区域进行遮光的结构，例如通过瞳分割用的微镜头进行瞳分割。
参照图4A和图4B对使用图3所示的摄像元件的相位差法的焦点检测的原理进行说明。这里，图4A示出摄像像素21a中的像的成像状态。并且，图4B示出相位差检测像素21b中的像的成像状态。
当设被摄体为点光源时，在摄影镜头11为对焦状态时，从被摄体射出且穿过关于摄影镜头11的光轴中心对称的不同瞳区域的成对儿的被摄体光束在摄像元件21上的同一位置成像。
在水平方向上进行观察的情况下，摄像像素21a中形成的像的峰值位置和相位差检测像素21b中形成的像的峰值位置一致。但是，由于相位差检测像素21b的一部分区域被遮光，所以，仅检测到成对儿的被摄体光束的一个像的峰值。因此，在相位差检测像素21b中，产生光量降低。
另一方面，在摄影镜头11为非对焦状态时，从被摄体射出且穿过摄影镜头11的不同瞳区域的成对儿的被摄体光束在摄像元件21上的不同位置成像。换言之，在由这些成对儿的被摄体光束形成的像之间产生相位差。根据在右开口相位差检测像素和左开口相位差检测像素中分别检测到的像的相关关系来检测该相位差，由此，检测摄影镜头11的散焦量和散焦方向。
在水平方向上进行观察的情况下，在摄像像素21a中形成有分别与穿过不同瞳区域的被摄体光束对应的像。与此相对，在相位差检测像素21b中仅形成有与穿过不同瞳区域的被摄体光束中的一方对应的像。因此，摄像像素21a中形成的像的峰值位置和相位差检测像素21b中形成的像的峰值位置不一致，产生像偏移。并且，由于相位差检测像素21b的一部分区域被遮光，所以也产生光量降低。
当在动态图像拍摄时或实时取景显示时进行焦点检测处理时，基于相位差检测像素21b的像偏移的影响表现为图像。通过后述像素插值处理来减少该像偏移的影响。
下面，对本实施方式的摄像装置的具体动作进行说明。图5是示出摄像装置的动态图像记录(动态图像拍摄)动作的处理的流程图。例如在动态图像拍摄模式中按下了释放按钮的情况下，开始进行动态图像记录动作。并且，根据ROM 43中存储的程序，通过CPU 29执行图5所示的流程图的处理。另外，图5示出动态图像记录时的动作，但是，以下说明的本实施方式的摄像控制方法还能够应用于静态图像记录时和实时取景显示时。
图5的流程图的动作开始后，CPU29开始取入摄像数据(步骤S101)。这里，CPU29在摄像控制电路23的读出方式设定部231中输入与当前动作模式对应的设定数据。摄像控制电路23根据该设定数据对来自摄像元件21的像素数据的读出进行控制。
在图5的例子中，输入与动态图像记录时的读出方式对应的设定数据。当在读出方式设定部231中设定读出方式后，在混合率设定部232中设定对像素数据进行混合时或对像素数据进行间疏时的水平/垂直的像素的读出间隔。例如，在2×2像素混合读出或2×2像素间疏读出的情况下，在水平方向的读出间隔和垂直方向的读出间隔中分别设定2。并且，在3×3像素混合读出或3×3像素间疏读出的情况下，在水平方向的读出间隔和垂直方向的读出间隔中分别设定3。
当在摄像控制电路23中设定读出方式后，根据摄像控制电路23中设定的读出方式，从摄像元件21中读出像素混合或像素间疏后的状态的图像信号。从摄像元件21中读出的图像信号在ADC 27中进行数字化后，作为摄像数据暂时存储在DRAM 41中。
接着，CPU 29进行焦点检测处理(步骤S102)。这里，CPU 29使焦点检测电路33执行焦点检测处理。焦点检测电路33接受焦点检测处理的执行指示，从暂时存储于DRAM 41中的摄像数据中读出与相位差检测像素(已混合或间疏)对应的像素数据，使用该像素数据，通过公知的相位差法计算摄影镜头11的散焦方向和散焦量。
接着，CPU29进行混入率计算处理(步骤S103)。这里，CPU29计算插值比例决定部312中决定插值比例所需要的值即混入率。混入率是指像素混合读出后或像素间疏读出后的各个像素数据中的相位差检测像素的像素数据的混入率。
下面，对混入率的计算手法进行说明。例如在使用混合读出或间疏读出作为摄像元件21的读出方式的情况下，可能在读出后的像素数据中混入相位差检测像素的像素数据。计算该相位差检测像素的像素数据的混入率。
图6A是示出2×2像素混合读出前的像素配置的图。并且，图6B是示出2×2像素混合读出后的像素配置的图。图6A和图6B的上侧和左侧标注的数字表示像素的坐标。在以下的说明中，设包含标注了数字的R像素的水平/垂直的2个像素为同一坐标来进行说明。并且，图6A所示的r表示是左半面被遮光的相位差检测像素(右开口相位差检测像素)，图6A所示的l表示是右半面被遮光的相位差检测像素(左开口相位差检测像素)。并且，图6B的左侧的图所示的r表示在该像素中混入右开口相位差检测像素，图6B的左侧的图所示的l表示在该像素中混入左开口相位差检测像素。分别对图6B的r和l标注的数字表示该像素中混入的右开口相位差检测像素或左开口相位差检测像素的数量。进而，图6B的右侧的图所示的数字表示各像素中混入的相位差检测像素的合计。
在针对图6A所示的像素配置进行2×2像素混合读出的情况下，对水平/垂直各2个像素的相同颜色的像素数据进行混合。作为混合方法，例如考虑加法平均、累积、加权加法平均中的任意一种。
例如，通过对图6A所示的坐标(1,1)、坐标(1,2)、坐标(2,1)、坐标(2,2)这4个R像素的像素数据进行混合，得到图6B的坐标(1,1)的R像素的像素数据。R像素以外的其他颜色也同样进行混合。当相位差检测像素配置在G(Gb)像素的位置时，在对各坐标的Gb像素进行混合时，在相加后的像素数据中混入相位差检测像素的像素数据。即，在对图6A的粗框内的像素数据进行混合的情况下，混入相位差检测像素的像素数据。根据图6B可知，在2×2像素混合读出的情况下，在混合后的各Gb位置的像素数据中各混入1个相位差检测像素的像素数据。混入了这种相位差检测像素的像素数据的像素在混合读出后也能够用作相位差检测像素。
图7A是示出3×3像素混合读出前的像素数据的图。并且，图7B是示出3×3像素混合读出后的像素数据的图。
在针对图7A所示的像素配置进行3×3像素混合读出的情况下，对水平/垂直各3个像素的相同颜色的像素数据进行混合。例如，通过对图7A所示的坐标(2,1)、坐标(2,2)、坐标(2,3)、坐标(3,1)、(3,2)、(3,3)、(4,1)、(4,2)、(4,3)这9个R像素的像素数据进行混合，得到图7B的坐标(1,1)的R像素的像素数据。R像素以外的其他颜色也同样进行混合。另外，在图7A和图7B所示的例子中，在混合中不使用第1行的像素数据，但是，也可以在混合中使用第1行的像素数据。
与所述同样，当相位差检测像素配置在G(Gb)像素的位置时，在对各坐标的Gb像素进行混合时，在相加后的像素数据中混入相位差检测像素的像素数据。即，在对图7A的粗框内的像素数据进行混合的情况下，混入相位差检测像素的像素数据。根据图7B可知，在3×3像素混合读出的情况下，根据位置的不同而使混入的相位差检测像素的像素数据的数量不同。
当设读出后的像素数据中包含的相位差检测像素的像素数据的数量为n、像素混合或像素间疏时的水平方向的读出间隔为h、像素混合或像素间疏时的垂直方向的读出间隔为v时，根据以下的(式1)，针对各像素位置计算本实施方式中的混入率α。
α＝n/(h×v)            (式1)
例如，在2×2像素混合读出的情况下，与Gb像素的位置无关，α为1/4。并且，在3×3像素混合读出的情况下，根据Gb像素的位置，α在1/9～4/9之间变化。
这里，在所述例子中，示出按照每个动态图像记录来计算混入率的例子，但是，也可以预先计算每个读出方式的混入率。该情况下，在设定读出方式的时刻取得对应的混入率即可。
下面，返回图5的说明。接着，CPU29进行增益调整处理(步骤S104)。这里，CPU29使图像处理部31的增益调整部311执行增益调整。如上所述，由于相位差检测像素21b被遮光，所以入射光减光。因此，在增益调整处理中，进行从相位差检测像素21b输出的像素数据的减光量的校正。但是，各像素数据可能包含相位差检测像素的像素数据和摄像像素的像素数据这双方的成分。因此，考虑相位差检测像素的像素数据的混入率来决定增益调整量。为了简化说明，考虑在图3这样的对左右中的任意一个区域进行遮光的相位差检测像素中光量成为1/2时，通过以下的(式2)给出增益调整量β。
β＝(h×v)/((h×v)-n×0.5)            (式2)
例如，在2×2像素混合读出的情况下，与Gb像素的位置无关，β为4/3.5。另一方面，在3×3像素混合读出的情况下，根据Gb像素的位置，α在9/8.5～9/7之间变化。
增益调整处理的具体处理是将(式2)中得到的增益调整量β与相位差检测像素的像素数据的值相乘的处理。
这里，(式2)假设在相位差检测像素中光量成为1/2。实际上，减光量根据摄影镜头11的口径和光圈13的数值孔径等而变化。因此，关于切换(式2)的0.5，优选根据摄影镜头11的口径和光圈13的数值孔径等而适当地进行切换。
接着，CPU29进行像素插值处理(步骤S105)。这里，CPU29使图像处理部31的插值比例决定部312和像素插值部313执行像素插值处理。像素插值处理在后面详细说明。
接着，CPU29进行镜头驱动(步骤S106)。这里，CPU29根据步骤S102中由焦点检测电路33检测到的摄影镜头11的散焦方向和散焦量对驱动部17进行控制，使摄影镜头11对焦。
接着，CPU29进行图像处理(步骤S107)。这里，CPU29使图像处理部31的显影处理部314和颜色转换处理部315分别对作为步骤S105的像素插值处理的结果而暂时存储在DRAM41中的摄像数据执行显影处理和颜色转换处理。显影处理和颜色转换处理中使用的处理参数使用记录用的处理参数。记录用的处理参数例如预先存储在ROM43中。
接着，CPU29将作为图像处理的结果而暂时存储在DRAM41中的图像数据记录在记录介质45中(步骤S108)。
接着，CPU29判定是否使动态图像记录停止(步骤S109)。这里，CPU29判定操作部19的释放按钮的操作状态。即，在再次按下了释放按钮的情况下，CPU29判定为使动态图像记录停止。
在步骤S109中判定为不使动态图像记录停止的情况下，CPU 29使处理返回步骤S101，继续进行动态图像记录。另一方面，在步骤S109中判定为使动态图像记录停止的情况下，CPU 29使图5的处理结束。
图8是示出像素插值处理的详细情况的流程图。像素插值处理是插值比例决定部312和像素插值部313作为主体来进行的处理。
图8的流程图的动作开始后，插值比例决定部312判定在处理对象的摄像数据中是否包含相位差检测像素的像素数据(步骤S201)。相位差检测像素的坐标数据例如预先存储在ROM43中，插值比例决定部312根据该坐标数据来判定处理对象的摄像数据中是否包含相位差检测像素的像素数据。这里，如上所述，还根据读出方式来决定读出后的像素数据中是否包含相位差检测像素的像素数据。因此，实际上，插值比例决定部312取得读出方式设定部231和混合率设定部232的设定数据，根据所取得的设定数据，参照相位差检测像素的坐标数据，判定摄像数据中是否包含相位差检测像素的像素数据。
在步骤S201中判定为处理对象的摄像数据中不包含相位差检测像素的像素数据的情况下，图8的处理结束。并且，在步骤S201中判定为处理对象的摄像数据中包含相位差检测像素的像素数据的情况下，插值比例决定部312取得所述混入率计算处理中计算出的混入率α(步骤S202)。
接着，插值比例决定部312决定插值的应用比例(步骤S203)。当设应用相位差检测像素的像素数据的比例为af_pixel_weight、应用周边像素的像素数据的比例为near_pixel_weight时，它们由以下的(式3)给出。
af_pixel_weight＝1-α
near_pixel_weight＝α                 (式3)
接着，像素插值部313根据由插值比例决定部决定的应用比例，对相位检测像素的像素数据及其周边像素的像素数据进行加权相加(步骤S204)。这里，根据以下的(式4)进行加权相加。
correct_pixel＝af_pixel_weight×af_pixel+near_pixel_weight×(pixel_h_1+pixel_h_2+pixel_v_1+pixel_v_2)                 (式4)
(式4)的correct_pixel表示加权相加后的校正像素数据的值。并且，af_pixel表示相位差检测像素的像素数据(实际上是包含相位差检测像素的像素的像素数据)的值。并且，pixel_h_1表示相位差检测像素的左+1像素的相同颜色的像素的像素数据(在拜耳排列的情况下为左斜上方的像素数据)的值。并且，pixel_h_2表示相位差检测像素的右+1像素的相同颜色的像素的像素数据(在拜耳排列的情况下为右斜下方的像素数据)的值。pixel_v_1表示相位差检测像素的上+1像素的相同颜色的像素的像素数据(在拜耳排列的情况下为右斜上方的像素数据)的值。并且，pixel_v_2表示相位差检测像素的下+1像素的相同颜色的像素的像素数据(在拜耳排列的情况下为左斜下方的像素数据)的值。
针对各相位差检测像素进行(式4)所示的加权相加。在针对全部相位差检测像素进行了(式4)所示的加权相加后，图8的处理结束。
如以上说明的那样，在本实施方式中，在进行像素混合或像素间疏的情况下，根据像素混合后或像素间疏后的各相位差检测像素中的相位差检测像素的像素数据的混入率，改变各相位差检测像素的像素数据和来自各周边的像素数据的插值数据的应用比例。由此，在相位差检测像素的像素数据的混入率较低的情况下，由于已增益调整的相位差检测像素的像素数据的应用比例较高，所以，不会引起过校正，能够抑制图像的鲜锐度降低。相反，在相位差检测像素的像素数据的混入率较高的情况下，由于周边像素的像素数据的应用比例较高，所以，能够抑制由于使用相位差检测像素而引起的像偏移的影响。
以上根据实施方式对本发明进行了说明，但是，本发明不限于上述实施方式，当然能够在本发明主旨的范围内进行各种变形和应用。并且，在所述各动作流程图的说明中，为了简便而使用“首先”、“接着”等来说明动作，但是，并不意味着必须按照该顺序来实施动作。
并且，上述实施方式的各处理也可以作为能够由CPU 29执行的程序来存储。除此之外，可以存储在存储卡(ROM卡、RAM卡等)、磁盘(软盘、硬盘等)、光盘(CD-ROM、DVD等)、半导体存储器等外部存储装置的存储介质中进行发布。而且，CPU 29通过读入该外部存储装置的存储介质中存储的程序并根据该读入的程序来控制动作，能够执行上述处理。
进而，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，通过所公开的多个结构要件的适当组合，可以提取出各种发明。例如，在即使从实施方式所示的全部结构要件中删除若干个结构要件也能够解决上述课题并得到上述效果的情况下，删除了该结构要件的结构也可以作为发明来提取。

Claims (7)

1.一种摄像装置，其具有：
摄像元件，其在摄像像素的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的相位差检测像素；
读出方式设定部，其设定从所述摄像元件的所述摄像像素和所述相位差检测像素中读出像素数据时的读出方式；以及
图像处理部，其对所述相位差检测像素的像素数据进行校正处理，
所述图像处理部以切换根据由所述读出方式设定部设定的读出方式读出的所述相位差检测像素的像素数据和源自于所述相位差检测像素周边的像素数据的插值数据的应用比例的方式，进行所述校正处理。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
在所述读出方式是对多个像素数据进行混合的方式的情况下，所述读出方式设定部设定像素数据的水平方向的读出间隔和垂直方向的读出间隔。
3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
在由所述读出方式设定部设定的所述读出方式是对多个像素数据进行混合的方式的情况下，对从所述摄像元件中读出的像素数据进行相加平均处理、累积处理或加权相加平均处理。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，
所述图像处理部具有：
增益调整部，其对根据由所述读出方式设定部设定的读出方式读出的所述相位差检测像素的像素数据进行增益调整；
像素插值部，其对所述增益调整后的相位差检测像素的像素数据和该相位差检测像素周边的摄像像素的像素数据进行加权相加；以及
插值比例决定部，其根据由所述读出方式设定部设定的读出方式，决定所述加权相加时的加权系数作为所述应用比例。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，
所述增益调整部根据由所述读出方式设定部设定的读出方式，切换所述增益调整时的增益调整量。
6.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，
根据由所述读出方式设定部设定的读出方式读出的像素数据中的所述相位差检测像素的像素数据的混入率越高，所述像素插值部越减小所述增益调整后的相位差检测像素的像素数据的加权系数。
7.一种摄像装置的控制方法，其具有以下步骤：
通过读出方式设定部设定从摄像元件的摄像像素和相位差检测像素中读出像素数据时的读出方式，其中，该摄像元件在所述摄像元件的一部分的位置处配置有用于进行焦点检测的所述相位差检测像素；以及
通过图像处理部以切换根据所述设定的读出方式从所述摄像元件中读出的所述相位差检测像素的像素数据和源自于所述相位差检测像素周边的像素数据的插值数据的应用比例的方式，进行校正处理。
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