JP2002072048A - Image pickup device and focal distance conversion device - Google Patents
Image pickup device and focal distance conversion deviceInfo
- Publication number
- JP2002072048A JP2002072048A JP2000257992A JP2000257992A JP2002072048A JP 2002072048 A JP2002072048 A JP 2002072048A JP 2000257992 A JP2000257992 A JP 2000257992A JP 2000257992 A JP2000257992 A JP 2000257992A JP 2002072048 A JP2002072048 A JP 2002072048A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focal length
- imaging
- image pickup
- depth
- conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Lens Barrels (AREA)
- Cameras In General (AREA)
- Indication In Cameras, And Counting Of Exposures (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置およびその
撮像光学系に関する焦点距離換算装置に関し、特に画像
ぼかしの機能を有した撮像装置および焦点距離換算装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus and a focal length conversion apparatus for the image pickup optical system, and more particularly to an image pickup apparatus and a focal length conversion apparatus having an image blurring function.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ビデオカメラなどの撮像装置は従来より
広く利用されており、近年主として静止画を撮像記録す
る電子スチルカメラも特にデジタルカメラとして普及す
るに至っている。2. Description of the Related Art Image pickup apparatuses such as video cameras have been widely used, and in recent years, electronic still cameras mainly for picking up and recording still images have come into widespread use especially as digital cameras.
【０００３】ところで、電子撮像装置が使用する撮像素
子のイメージエリアは銀塩フィルムの代表的フレームフ
ォーマットであるライカ版（ダブルフレーム）は勿論、
ハーフサイズ（シングルフレーム）やＡＰＳ（Advanced
Photo System）に比しても極めて小さいのが通例であ
る。これは、半導体製造歩留まり向上の要請から生じる
必然的状況である。そして、撮像光学系の縦倍率は横倍
率の２乗に比例するため、同画角における被写界深度
は、他の条件が同じ時にはイメージエリアサイズが小さ
ければ小さいほど深くなる。このため、電子撮像装置に
よって得られた画像は、銀塩カメラによって得られた画
像に比して極めてパンフォーカス的印象の画像になり、
いわゆるポートレート撮影等には不向きとなり易い問題
があった。The image area of an image sensor used in an electronic image pickup apparatus is not limited to a Leica plate (double frame) which is a typical frame format of a silver halide film.
Half size (single frame) or APS (Advanced
It is usually very small compared to Photo System). This is an inevitable situation that arises from a demand for improvement in semiconductor manufacturing yield. Since the vertical magnification of the imaging optical system is proportional to the square of the horizontal magnification, the depth of field at the same angle of view becomes deeper as the image area size becomes smaller under other conditions. For this reason, the image obtained by the electronic imaging device becomes an image having a very pan-focus impression compared to the image obtained by the silver halide camera,
There has been a problem that it is not suitable for so-called portrait photography or the like.
【０００４】この問題に対処するために、画像処理技術
を利用することが考えられる。即ち、フィルムカメラに
おけるポートレート撮影は中望遠レンズを使用し人物に
対して背景を大きくぼかすことによって達成されると考
えれば、被写体領域によって異なる処理を行って背景だ
けをぼかすことができれば、フィルムカメラ類似のポー
トレート効果を持つ画像が得られる可能性がある。この
ような技術として本出願人は、操作者が領域指定した
「背景領域」に対して所定のローパスフィルタ処理を施
す方法を既に提案している（特開平１０−２０３９２号
公報）。To address this problem, it is conceivable to use image processing technology. That is, if it is considered that portrait shooting with a film camera can be achieved by using a medium telephoto lens to greatly blur the background with respect to a person, if a different process can be performed depending on the subject area and only the background can be blurred, the film camera can be used. An image with a similar portrait effect may be obtained. As such a technique, the present applicant has already proposed a method of performing a predetermined low-pass filter process on a “background area” designated by an operator (Japanese Patent Laid-Open No. 10-20392).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
は、「背景領域」に対してローパスフィルタ処理を施す
ものであるから、 （１）主要被写体はぼけない （２）背景には一律なぼけが与えられるものである。However, in the above-mentioned prior art, the "background area" is subjected to low-pass filter processing. Therefore, (1) the main subject is not blurred (2) the background is uniformly blurred Is given.
【０００６】しかし、現実の写真撮影におけるぼけはこ
のようなものではない。即ち、主要被写体も、また背景
もそれぞれ（一般には）立体的な構造を有したものであ
り、それ自体が奥行きに応じて連続的に生じるぼけを伴
うものである。例えば、ポートレート撮影における人物
のアップを考えると、瞳（又は睫毛）にピントが合っ
て、頬の輪郭部は浅い被写界深度によってややぼけるよ
うになっていることによって、よりリアルな（写実的
な）効果が得られるものである。However, blurring in actual photography is not such. That is, both the main subject and the background each have a (generally) three-dimensional structure, and are themselves accompanied by blur that continuously occurs in accordance with the depth. For example, considering a close-up of a person in portrait photography, the pupil (or eyelashes) is in focus, and the contour of the cheek is slightly blurred by a shallow depth of field, so that a more realistic (realistic) ) Effect can be obtained.
【０００７】従って、上記従来技術を単純に適用する
と、現実の画像のぼけと、上記（１）（２）のような処
理上の特徴との乖離が目立ち、たとえて言えば人物写真
と背景写真を看板状にして舞台に立てた如き「書き割り
的画像」、或いはいかにも切り貼りで作った如き「コラ
ージュ的画像」のような不自然さを有した画像となって
しまうという問題点があった。Therefore, if the above conventional technique is simply applied, the difference between the actual image blur and the processing characteristics as described in (1) and (2) above is conspicuous. There is a problem in that the image becomes unnatural, such as a "split image" as if it were set on a stage as a signboard, or a "collage-like image" as if it were cut and pasted.
【０００８】また、言うまでも無く主要被写体領域と背
景領域とを個別に認識する必要があるため、このための
特段の手段を必要とする上、もしも誤認識が発生した場
合には例えば主要被写体に対して背景相当の大ぼけが発
生するなど画質が破綻してしまう、という極めて大きな
問題を含むものであった。Needless to say, since it is necessary to separately recognize the main subject area and the background area, a special means for this is necessary. On the other hand, there is an extremely large problem that the image quality is broken, such as a large blur corresponding to the background.
【０００９】なお、これに対して何らかの方法で被写体
の距離分布を別途測定し、これに応じて各被写体部分の
距離ずれに応じて（距離ずれが大きいほどより大きなぼ
けを生じるように）画像処理するなどの方法で、被写体
各部までの距離に応じて生じるぼけ、すなわち現実の被
写界において奥行きに応じて連続的に生じるぼけをシミ
ュレーションする方法も考え得るが、被写体の各部分を
充分な分解能で瞬時に測距することが極めて困難であ
り、また画像処理によって光学系によるぼけと完全に等
価な画像を得ることも同じく困難であるため、実用性が
低いものであった。On the other hand, the distance distribution of the object is separately measured by some method, and the image processing is performed in accordance with the distance deviation (so that the larger the distance deviation, the greater the blur). For example, a method of simulating a blur that occurs depending on the distance to each part of the subject, that is, a blur that continuously occurs according to the depth in the actual scene, may be considered, but each part of the subject has sufficient resolution. It is extremely difficult to measure the distance instantaneously, and it is also difficult to obtain an image completely equivalent to the blur caused by the optical system by image processing.
【００１０】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、現実の被写体を所定の
撮像系（例えば銀塩カメラ）で撮影した時と同等のぼけ
特性を有した撮像を実現することにあり、より具体的に
は、光学系と撮像素子からなる撮像系の奥行ぼけ特性が
所望の特性と同等になる撮影条件を容易に得ることが可
能な撮像装置および焦点距離換算装置を提供することに
ある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to provide a blur characteristic equivalent to that obtained when an actual subject is photographed by a predetermined imaging system (for example, a silver halide camera). And more specifically, an imaging apparatus capable of easily obtaining an imaging condition in which a depth blur characteristic of an imaging system including an optical system and an imaging element is equivalent to a desired characteristic. It is to provide a focal length conversion device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明は、撮像レンズと撮像素子からなる撮像系を
具備した撮像装置であって、想定撮像系の光学系の焦点
距離である第１の焦点距離ｆ１と前記撮像レンズの光学
系の撮影時の焦点距離である第２の焦点距離ｆ２の間の
換算を行なうに際し、該換算は前記想定撮像系の奥行ぼ
け特性と前記当該撮像装置の撮像系の奥行ぼけ特性とが
等価となる等奥行ぼけ条件に基づいて前記換算を行なう
換算手段を有したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to an image pickup apparatus having an image pickup system including an image pickup lens and an image pickup device, wherein the focal length of the optical system of the assumed image pickup system is set. When performing conversion between the first focal length f1 and the second focal length f2, which is the focal length of the optical system of the imaging lens at the time of shooting, the conversion is based on the depth blur characteristic of the assumed imaging system and the imaging. The image processing apparatus further includes a conversion unit that performs the conversion based on the equal depth blur condition that makes the depth blur characteristic of the imaging system of the apparatus equivalent.
【００１２】このように、本撮像装置では、等画角の画
像を得ることを目的に焦点距離を決めるのではなく、焦
点距離そのものを等奥行ぼけ条件に基づいて換算して求
める構成としており、これにより、任意の想定光学系
（撮像系）に対して、これと等価な奥行ぼけ特性（被写
界深度特性）の撮影画像を得ることができる。As described above, the present imaging apparatus does not determine the focal length for the purpose of obtaining an image with the same angle of view, but obtains the focal length itself based on the equal depth blur condition. This makes it possible to obtain a captured image having a depth blur characteristic (depth of field characteristic) equivalent to an arbitrary assumed optical system (imaging system).
【００１３】等奥行ぼけ条件としては、前記想定撮像系
の撮像画面サイズである第１の画面サイズｗ１および前
記当該撮像装置の撮像系の撮像画面サイズである第２の
画面サイズｗ２に基づく、次式、ｆ１２／ｗ１＝ｆ２２
／ｗ２を用いることが好ましい。すなわち、想定撮像系
の光学系の焦点距離である第１の焦点距離ｆ１を用いた
場合と等価な奥行ぼけ特性（被写界深度特性）が得られ
る第２の焦点距離ｆ２を求める場合には、第２の焦点距
離ｆ２は、ｆ１・（ｗ２／ｗ１）１／２で与えられる。The equal depth blur condition is based on a first screen size w1 which is the imaging screen size of the assumed imaging system and a second screen size w2 which is the imaging screen size of the imaging system of the imaging apparatus. formula, f1 2 / w1 = f2 2
/ W2 is preferably used. That is, when obtaining the second focal length f2 that provides a depth blur characteristic (depth of field characteristic) equivalent to the case where the first focal length f1 that is the focal length of the optical system of the assumed imaging system is used. , The second focal length f2 is given by f1 · (w2 / w1) 1/2 .
【００１４】また、前記撮像レンズは焦点距離が可変に
構成されたものである場合には、前記第１の焦点距離ｆ
１を指定する入力手段と、前記換算手段によって求めら
れた第２の焦点距離ｆ２の値に前記撮像レンズの焦点距
離を設定する焦点距離設定手段とを設けることが望まし
い。これにより、撮像レンズの焦点距離を等奥行ぼけ特
性が得られる状態に自動的に調整することが可能とな
る。また、焦点距離設定手段の代わりに、換算手段によ
って求められた第２の焦点距離ｆ２の値を表示する手段
を設けることにより、撮影者が手動で撮像レンズの焦点
距離を表示値に調整するような構成を用いることもでき
る。If the imaging lens has a variable focal length, the first focal length f
It is desirable to provide an input unit for designating 1 and a focal length setting unit for setting the focal length of the imaging lens to the value of the second focal length f2 obtained by the conversion unit. Thereby, it becomes possible to automatically adjust the focal length of the imaging lens to a state where the equal depth blur characteristic is obtained. Also, by providing a means for displaying the value of the second focal length f2 obtained by the conversion means instead of the focal length setting means, the photographer can manually adjust the focal length of the imaging lens to the display value. Various configurations can be used.
【００１５】また、撮像レンズは焦点距離が可変に構成
されたものである場合には、前記第２の焦点距離ｆ２で
ある前記撮像レンズの焦点距離を認識する認識手段と、
この認識手段の認識した第２の焦点距離ｆ２の値に基づ
いて前記換算手段によって求められた第１の焦点距離ｆ
１の値を表示する表示手段とを設けてもよい。これによ
り、自動又は手動で設定されている現在の撮像レンズの
焦点距離で得られる撮像画像の奥行ぼけ特性が、想定撮
像光学系におけるどの焦点距離に対応するものであるか
を撮影者に提示することが可能となる。In the case where the imaging lens has a variable focal length, a recognizing means for recognizing the focal length of the imaging lens which is the second focal length f2;
The first focal length f obtained by the conversion means based on the value of the second focal length f2 recognized by the recognition means.
Display means for displaying the value of 1 may be provided. Thereby, the photographer is presented with which focal length in the assumed imaging optical system corresponds to the depth blur characteristic of the captured image obtained at the current focal length of the imaging lens automatically or manually set. It becomes possible.
【００１６】また、本発明によれば、想定撮像系の光学
系の焦点距離である第１の焦点距離ｆ１と、使用撮像系
の光学系の焦点距離である第２の焦点距離ｆ２の間の換
算を行なう換算手段を有し、該換算手段は前記想定撮像
系の奥行ぼけ特性と前記使用撮像系の奥行ぼけ特性とが
等価となる等奥行ぼけ条件に基づいて前記換算を行なう
ように構成された焦点距離換算装置が提供される。Further, according to the present invention, the first focal length f1 which is the focal length of the optical system of the assumed imaging system and the second focal length f2 which is the focal length of the optical system of the imaging system to be used. A conversion unit that performs conversion, wherein the conversion unit is configured to perform the conversion based on an equal depth blur condition in which the depth blur characteristic of the assumed imaging system and the depth blur characteristic of the use imaging system are equivalent. A focal length conversion device is provided.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係わ
るデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a digital camera according to an embodiment of the present invention.
【００１８】図中１０１は各種レンズからなる可変焦点
のズームレンズ系、１０２はレンズ系１０１をズーム駆
動するためのレンズ駆動機構、１０３はレンズ系１０１
の絞りおよびシャッタを含む露出制御機構、１０４はフ
ィルタ、１０５は色フィルタを内蔵したＣＣＤカラー撮
像素子、１０６は撮像素子１０５を駆動するためのＣＣ
Ｄドライバ、１０７はＡ／Ｄ変換器等を含むプリプロセ
ス回路、１０８は色信号生成処理，マトリックス変換処
理，その他各種のデジタル処理を行うためのデジタルプ
ロセス回路、１０９はカードインターフェース、１１０
は撮影画像を記録するためのメモリカード、１１１はＬ
ＣＤ画像表示系を示している。In the figure, reference numeral 101 denotes a variable focus zoom lens system including various lenses; 102, a lens driving mechanism for zooming the lens system 101; and 103, a lens system 101.
An exposure control mechanism including an aperture and a shutter; 104, a filter; 105, a CCD color image pickup device having a built-in color filter; 106, a CC for driving the image pickup device 105;
D driver, 107 is a pre-processing circuit including an A / D converter, etc., 108 is a digital processing circuit for performing color signal generation processing, matrix conversion processing, and other various digital processing, 109 is a card interface, 110
Is a memory card for recording a captured image, and 111 is L
1 shows a CD image display system.
【００１９】また、図中の１１２は各部を統括的に制御
するためのシステムコントローラ（ＣＰＵ）、１１３は
各種ＳＷからなる操作スイッチ系、１１４は操作状態及
びモード状態等を表示するための操作表示系、１１５は
レンズ駆動機構１０２を制御するためのレンズドライ
バ、１１６は発光手段としてのストロボ、１１７は露出
制御機構１０３およびストロボ１１６を制御するための
露出制御ドライバ、１１８は各種設定情報等を記憶する
ための不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）を示している。In the figure, reference numeral 112 denotes a system controller (CPU) for comprehensively controlling each unit, 113 denotes an operation switch system composed of various SWs, and 114 denotes an operation display for displaying an operation state, a mode state, and the like. System, 115 is a lens driver for controlling the lens driving mechanism 102, 116 is a strobe as light emitting means, 117 is an exposure control driver for controlling the exposure control mechanism 103 and the strobe 116, and 118 is various kinds of setting information and the like. 1 shows a non-volatile memory (EEPROM) for performing the operation.
【００２０】ＣＣＤ撮像素子１０５としては、例えば２
／３インチサイズまたは１／２インチサイズのものなど
が用いられる。As the CCD image pickup device 105, for example,
A inch size or イ ン チ inch size or the like is used.
【００２１】本実施形態のデジタルカメラにおいては、
システムコントローラ１１２が全ての制御を統括的に行
っており、露出制御機構１０３に含まれるシャッタ装置
と、ＣＣＤドライバ１０６によるＣＣＤ撮像素子１０５
の駆動を制御して露光（電荷蓄積）及び信号の読み出し
を行い、それをプリプロセス回路１０７を介してデジタ
ルプロセス回路１０８に取込んで、各種信号処理を施し
た後にカードインターフェース１０９を介してメモリカ
ード１１０に記録するようになっている。In the digital camera of the present embodiment,
A system controller 112 performs overall control, and includes a shutter device included in the exposure control mechanism 103 and a CCD image sensor 105 by a CCD driver 106.
The exposure (charge accumulation) and signal reading are performed by controlling the driving of the memory, and the signals are taken into the digital processing circuit 108 via the pre-processing circuit 107, and subjected to various signal processings. The information is recorded on the card 110.
【００２２】本デジタルカメラにおいては、等画角の画
像を得ることを目的に焦点距離を決めるという従来の等
画角条件によらず、ライカフレームカメラと同等の奥行
ぼけ特性（被写界深度特性）が得られるようなレンズ系
１０１の焦点距離を求めてそれを使用する構成である。
例えば、操作スイッチ１１３などから所望のライカフレ
ームカメラの焦点距離が入力されると、これと等奥行ぼ
け特性（等被写界深度特性）が得られるような焦点距離
にレンズ系１０１がズーム駆動される。これにより、ラ
イカフレームなどの任意の想定光学系（撮像系）に対し
て、これと等価な奥行ぼけ特性（被写界深度特性）の撮
影画像を得ることができる。In the present digital camera, a depth blur characteristic (depth of field characteristic) equivalent to that of a Leica frame camera is obtained regardless of the conventional equi-angle condition in which the focal length is determined in order to obtain an image with an equal angle of view. ) Is obtained and the focal length of the lens system 101 is obtained and used.
For example, when a desired focal length of the Leica frame camera is input from the operation switch 113 or the like, the lens system 101 is zoom-driven to a focal length at which an equal depth-of-focus characteristic (equal depth-of-field characteristic) is obtained. You. As a result, it is possible to obtain a captured image having a depth blur characteristic (depth of field characteristic) equivalent to an arbitrary optical system (imaging system) such as a Leica frame.
【００２３】このような等奥行ぼけ特性を得るための焦
点距離を求めるために、システムコントローラ１１２に
は焦点距離換算部１１２ａが設けられている。この焦点
距離換算部１１２ａは、ライカフレームカメラなどのよ
うな想定撮像系の焦点距離ｆ１とレンズ系１０１の焦点
距離との間の換算を行うものである。この換算は、想定
撮像系の奥行ぼけ特性と本デジタルカメラの撮像系の奥
行ぼけ特性とが等価となるような等奥行ぼけ条件に基づ
いて実行される。本実施形態では、 ｆ１２／ｗ１＝ｆ２２／ｗ２ という等奥行ぼけ条件が用いられる。ここで、ｆ１は想
定撮像系の焦点距離、ｆ２はレンズ系１０１の焦点距
離、ｗ１は想定撮像系の撮像画面サイズ、ｗ２はＣＣＤ
撮像素子１０５の撮像画面サイズである。想定撮像系の
光学系の焦点距離である焦点距離ｆ１を用いた場合と等
価な奥行ぼけ特性（被写界深度特性）が得られる焦点距
離ｆ２を求める場合には、ｆ２は、ｆ１・（ｗ２／ｗ
１）１／２で与えられる。The system controller 112 is provided with a focal length conversion unit 112a in order to obtain a focal length for obtaining such a constant depth blur characteristic. The focal length conversion unit 112a performs conversion between the focal length f1 of an assumed imaging system such as a Leica frame camera and the focal length of the lens system 101. This conversion is performed based on an equal depth blur condition such that the depth blur characteristic of the assumed imaging system and the depth blur characteristic of the imaging system of the present digital camera are equivalent. In the present embodiment, an equal depth blur condition of f1 2 / w1 = f2 2 / w2 is used. Here, f1 is the focal length of the assumed imaging system, f2 is the focal length of the lens system 101, w1 is the imaging screen size of the assumed imaging system, and w2 is the CCD.
This is the size of the imaging screen of the imaging element 105. To obtain a focal length f2 that provides a depth blur characteristic (depth-of-field characteristic) equivalent to the case where the focal length f1, which is the focal length of the optical system of the assumed imaging system, is used, f2 is f1 · (w2 / W
1) It is given by 1/2 .
【００２４】（奥行ぼけ特性の定量的解析）以下、上述
の等奥行ぼけ条件の意味を明らかにするために、奥行ぼ
け特性について定量的解析を行うこととする。(Quantitative Analysis of Depth Blur Characteristics) In order to clarify the meaning of the above-described equal depth blur conditions, quantitative analysis will be performed on the depth blur characteristics.
【００２５】１ 奥行きぼけ関数 ＤＯＦ 以下の解析は全て幾何光学のみ、しかも理想化された条
件（無収差薄肉レンズ）の範疇で行なう。言い換えれば
理想的結像が得られるための必要条件を仮定して、その
時に得られるぼけ特性を取扱う。1 Depth Blur Function DOF The analysis below is performed only in geometrical optics and under idealized conditions (aberration-free thin lens). In other words, a necessary condition for obtaining an ideal image is assumed, and a blur characteristic obtained at that time is dealt with.
【００２６】解析に使う基礎式は次の２式だけである。There are only two basic equations used in the analysis.
【００２７】[0027]
【数１】 (Equation 1)
【００２８】ただし、ａは被写体距離、ｂは結像距離、
ｆはレンズの焦点距離、δは錯乱円径、Ｆはレンズの口
径比（Ｆナンバー）、ｄは、デフォーカス量＝撮像面
（予定焦平面）と結像面（合焦平面）とのずれ距離であ
り、結像面がレンズ（被写体）側にずれた場合を正、逆
を負とした。Where a is the object distance, b is the imaging distance,
f is the focal length of the lens, δ is the diameter of the circle of confusion, F is the aperture ratio (F number) of the lens, and d is the amount of defocus = deviation between the imaging plane (planned focal plane) and the imaging plane (focus plane). The distance was defined as positive when the image plane deviated to the lens (subject) side, and negative when the image plane was shifted toward the lens (subject).
【００２９】式（１）は「結像公式」と呼ばれているも
のである。ただし、いわゆる「光学」では一般に被写体
側への距離を負と考えるが、本例においては実距離を正
としている。Equation (1) is called "imaging formula". However, in the so-called "optical", the distance to the subject is generally considered to be negative, but in this example, the actual distance is positive.
【００３０】式（２）において錯乱円とは、被写体の１
点から発せられて、合焦平面においては１点に結像する
はずの光が、撮像面がずれたために円盤状に広がったも
のを称し、その直径が錯乱円径である。すなわちこの錯
乱円は、ピントずれによって生じるぼけの定量的表現で
ある。In equation (2), the circle of confusion is defined as 1
The light emitted from a point and supposed to form an image at one point on the focusing plane spreads in a disk shape due to a shift in the imaging surface, and the diameter thereof is a confusion circle diameter. That is, the circle of confusion is a quantitative expression of the blur caused by the defocus.
【００３１】ここで、図２および図３を用いて、式
（１），式（２）の意味について説明する。図２のよう
に、被写体距離ａに有る光軸から高さｘの被写体アイが
結像距離ｂにて合焦して高さｙの倒立像ウエを生じたと
する。光軸に平行な光線は焦点カ、キを通るから、△イ
キアと△クキケおよび△エカウと△オカケのそれぞれの
相似関係から ｘ／（ａ−ｆ）＝ ｙ／ｆ ｙ／（ｂ−ｆ）＝ ｘ／ｆ が求まる。この２つの式から比 ｙ／ｘ を消去すれば結
像公式（１）が得られる。なお比ｙ／ｘは結像倍率であ
り、記号ｍで表わされることが多い。上式を変形すれ
ば、 倍率 ｍ ＝ ｆ／（ａ−ｆ）＝ ｂ／ａ であることも容易に示せる。Here, the meaning of equations (1) and (2) will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, it is assumed that a subject eye having a height x from an optical axis located at a subject distance a is focused at an imaging distance b to generate an inverted image wafer having a height y. Since a ray parallel to the optical axis passes through the focal point and the key, x / (af) = y / fy / (b-f) based on the similarity between △ Ikia and △ Kukike and △ Ekau and △ OKAKE. = X / f. Eliminating the ratio y / x from these two equations gives the imaging formula (1). The ratio y / x is an imaging magnification, and is often represented by the symbol m. By modifying the above equation, it can easily be shown that the magnification m = f / (af) = b / a.
【００３２】図３のように、撮像面における錯乱円の大
きさはレンズの口径Ａに依存する。結像距離が撮像面
距離ｂよりも小さい場合（実合焦点がツの場合）と大
きい場合（同ツ’の場合）で２通りの場合が生じる。
△タチツと△テトツまたは△タチツ’と△テトツ’の
相似関係から、 Ａ／（ｂ−ｄ）＝δ／ｄ または Ａ／（ｂ＋ｄ）＝
δ／ｄ となるが、ｄの符号について、の場合を基準にして
正、の場合は負として扱うことにより、いずれの場合
も共通の一つの関係式 Ａ／（ｂ−ｄ）＝δ／|ｄ| とすることができる。この式とＦ値の定義 Ｆ＝ｆ／Ａ
を用いて上述の錯乱円径の式（２）が得られる。As shown in FIG. 3, the size of the circle of confusion on the imaging surface depends on the aperture A of the lens. There are two cases when the imaging distance is smaller than the imaging surface distance b (when the actual focal point is one point) and when it is large (when the actual focal point is two points).
A / (b−d) = δ / d or A / (b + d) =
δ / d, where the sign of d is treated as positive with respect to the case and treated as negative with respect to the case, so that one common relational expression A / (b−d) = δ / | d |. Definition of this formula and F value F = f / A
Is used to obtain the above equation (2) of the circle of confusion.
【００３３】ここで、距離ａにおける主要被写体にピン
トを合わせて撮像する場合の、前後の被写体に対して生
じるぼけ＝錯乱円径を考える。距離ａに対して距離Δａ
だけ後ろにずれた被写体（前にずれた被写体はΔａが負
の場合として含む）の合焦面は、撮像面（これは主要被
写体の合焦面に等しい）に対してレンズに近い側にずれ
て結像するから、ずれ量をΔｂとして上記式（１）、
（２）に適用すれば、Here, consider the case where the main subject at the distance a is focused on and an image is taken, and the blur that occurs with respect to the front and rear subjects = diameter of confusion circle. Distance Δa for distance a
The focus plane of a subject shifted backward only (including a subject shifted forward as Δa is negative) is shifted closer to the lens with respect to the imaging plane (this is equal to the focus plane of the main subject). Therefore, the above equation (1) is used assuming that the shift amount is Δb.
If applied to (2),
【００３４】[0034]
【数２】 (Equation 2)
【００３５】式（３）をΔｂについて解き直して式
（４）に代入することよりΔｂを消去して、By solving equation (3) for Δb and substituting it into equation (4), Δb is eliminated.
【００３６】[0036]
【数３】 (Equation 3)
【００３７】を得る。ここで、距離ずれΔａを被写体
（撮影対象空間）の奥行きを表わすパラメータであると
考え、改めて記号Ｄに書き直し、さらに画面サイズｗで
割って規格化したものを考える。Is obtained. Here, it is considered that the distance deviation Δa is a parameter representing the depth of the subject (the space to be imaged), rewritten as a symbol D again, and further divided by the screen size w and standardized.
【００３８】[0038]
【数４】 (Equation 4)
【００３９】画面サイズｗによる規格化は、「画面サイ
ズが異なる撮像系においては、物理的に同じ大きさのぼ
けでも画像において生じる相対的なぼけの大きさが異な
る」ため、これを同じ評価尺度で評価するためのもので
ある。判り易く言えば、全画面を同じ大きさの画面に引
き伸ばし（同じ大きさのディスプレイにフル画面で表示
し）たときのぼけの大きさに相当している。The normalization based on the screen size w is based on the fact that, in an imaging system having a different screen size, even if the blurs are physically the same, the relative magnitudes of the blurs generated in the images are different. It is for evaluation in. In other words, it is equivalent to the size of the blur when the entire screen is stretched to a screen of the same size (displayed on a display of the same size as a full screen).
【００４０】ｗを撮像画面の対角線長とし、銀塩３５ｍ
ｍ（ライカフレーム）サイズカメラにおける被写界深度
計算のための伝統的な許容錯乱円サイズ３３．３μｍを
考えた時、δ／ｗ＝１／１３００であるからこれを基準
とすると考え易いので、（６）式の１３００倍すなわちLet w be the length of the diagonal line of the imaging screen,
Considering the traditional permissible circle of confusion size 33.3 μm for calculating the depth of field in an m (Leica frame) size camera, δ / w = 1/1300, so it is easy to think of this as the reference, 1300 times of equation (6)
【００４１】[0041]
【数５】 (Equation 5)
【００４２】を奥行ぼけ関数（Depth Out-focus Functi
on）と名付ける。Depth Out-focus Functi
on).
【００４３】すなわち、奥行ぼけ関数ＤＯＦは、合焦し
ている被写体面に対して奥行Ｄだけずれた被写体がどの
程度ぼけるかを表わす関数であり、値１のとき、伝統的
に用いられている許容錯乱円サイズ（ライカフレームカ
メラにおける３３．３μｍ相当）となる。なお、実用上
の被写界深度から写真を見た時、大体ピントが合ってい
るように感じられる範囲については写真の引き延ばし倍
率にもよるが、多くの場合これの２倍程度以内、さらに
大ぼけと感じるのは４〜５倍程度以上である。なお、式
（７）は近似を含まない厳密解であるが、超マクロ撮影
の場合を除けば最後の項は＝１であるから通常の場合は
次の近似式（７）’を用いても良い。That is, the depth-of-focus function DOF is a function representing how much a subject shifted by the depth D from the in-focus subject surface is blurred. When the value is 1, the function is traditionally used. This is the permissible circle of confusion (equivalent to 33.3 μm in a Leica frame camera). In addition, when the photograph is viewed from the practical depth of field, the range in which the photographer seems to be in focus generally depends on the enlargement ratio of the photograph. Blurring is about 4 to 5 times or more. Expression (7) is an exact solution that does not include approximation, but the last term is = 1 except in the case of super macro imaging, so that in the normal case, the following approximate expression (7) ′ can be used. good.
【００４４】[0044]
【数６】 (Equation 6)
【００４５】以下では説明を明快にするため、結論に影
響が無い場合は、近似式（７）’を用いる。なお図５乃
至図８に示す例示グラフの数値計算は厳密式（７）を用
いている。また、（７）、（７）’における係数項In the following, for the sake of clarity, when there is no effect on the conclusion, the approximate expression (7) 'is used. Note that the exact calculation (7) is used for the numerical calculation of the exemplary graphs shown in FIGS. Also, the coefficient terms in (7) and (7) ′
【００４６】[0046]
【数７】 (Equation 7)
【００４７】を、奥行きぼけ係数 DOC（Depth Out-foc
us Coefficient）と名付ける。DOFの式は、撮影距離ａ
が与えられた場合の奥行きぼけの関数形状（対変数Ｄ）
は同じで、その値は奥行きぼけ係数DOCに比例する（DOC
は図５乃至図８のDOFグラフの縦軸方向のスケーリング
ファクタとなっている）ことを示すものである。DOC (Depth Out-foc)
us Coefficient). DOF formula is shooting distance a
Function shape of depth blur when given (versus variable D)
Is the same and its value is proportional to the depth blur coefficient DOC (DOC
Are the scaling factors in the vertical axis direction of the DOF graphs of FIGS. 5 to 8).
【００４８】ここで、撮像サイズｗが異なる系につい
て、画角を等しく保つ条件として、画面サイズに比例し
た焦点距離が用いられることを考慮し、画角係数 vc ≡
ｗ／ｆ を定義する。画角係数の意味を理解し易くする
ため、各画面サイズｗについてその焦点距離ｆと画角係
数 vc との関係を図４に示す。例えば、ライカフレーム
サイズでｆ＝５０ｍｍの場合は画角係数 vc ＝０．８７
となるが、２／３サイズでこれと等画角の撮像画像を得
るための焦点距離はｆ＝１２．７ｍｍとなり、１／２サ
イズではｆ＝９．２ｍｍとなる。また、ライカフレーム
サイズでｆ＝１００ｍｍの場合は画角係数 vc ＝０．４
３となるが、２／３サイズでこれと等画角の撮像画像を
得るための焦点距離はｆ＝２５．４ｍｍとなり、１／２
サイズではｆ＝１８．５ｍｍとなる。Here, for a system having different imaging sizes w, as a condition for keeping the angle of view equal, considering that a focal length proportional to the screen size is used, the angle of view coefficient vc ≡
Define w / f. FIG. 4 shows the relationship between the focal length f and the angle of view coefficient vc for each screen size w in order to facilitate understanding of the meaning of the angle of view coefficient. For example, when the Leica frame size is f = 50 mm, the angle of view coefficient vc = 0.87
However, the focal length for obtaining a captured image having the same angle of view as that of the 2/3 size is f = 12.7 mm, and f = 9.2 mm for the 1/2 size. When f = 100 mm in the Leica frame size, the angle of view coefficient vc = 0.4
3, but the focal length for obtaining a captured image with a 2/3 size and the same angle of view is f = 25.4 mm, and
In size, f = 18.5 mm.
【００４９】今、等画角条件を適用するためｆ＝ｗ／vc
を式（７）’に代入してNow, to apply the equal angle of view condition, f = w / vc
Into equation (7) '
【００５０】[0050]
【数８】 (Equation 8)
【００５１】を得る。奥行きぼけ係数 DOC ＝（１／F）
・（ｗ／vc２）と表現しても良い。Is obtained. Depth blur coefficient DOC = (1 / F)
-It may be expressed as (w / vc 2 ).
【００５２】等画角条件で撮影する限りｖｃは定数、ま
た同じ構図で撮影する時は被写体距離ａも同じだから、
等Ｆ値で撮影する限り、奥行きぼけ係数 DOC（従って奥
行ぼけ関数DOF(Ｄ) ）はｗに比例することが判る。この
ためデジタルカメラで撮影した画像は、銀塩カメラのも
のよりもぼけが小さくなるのである。例えば２／３サイ
ズ（対角長１１ｍｍ）の場合はｗがライカフレームのほ
ぼ１／４なので、ぼけも１／４しか生じない。Since vc is a constant as long as shooting is performed under the same angle of view conditions, and the subject distance a is the same when shooting with the same composition,
It can be seen that the depth blur coefficient DOC (and, therefore, the depth blur function DOF (D)) is proportional to w as long as shooting is performed at an equal F value. For this reason, images taken with a digital camera are less blurred than those taken with a silver halide camera. For example, in the case of 2/3 size (diagonal length 11 mm), w is almost 1/4 of the Leica frame, so that only 1/4 blur occurs.
【００５３】また、この（８）式から、ｗ／Ｆが変わら
なければDOF(Ｄ)は変わらないこと、従って画面サイズ
が小さい分だけ絞りを開くことが出来れば、（近似項の
微差を別にして）同一の奥行ぼけ特性を得ることができ
ることも判る。From equation (8), DOF (D) does not change if w / F does not change. Therefore, if the aperture can be opened by a small screen size, the difference between the approximate terms is calculated as follows. It can also be seen that the same (outside) depth blur characteristics can be obtained.
【００５４】２．DOFの例示 図５、図６はそれぞれ付記した条件で撮像した場合の奥
行ぼけ関数を示したものである。ぼけが画面サイズに比
例していること、その結果として、画面サイズが小さく
なると深度が深くなること、特に図５のｆ＝５０ｍｍ相
当画角では、ライカフレームではまだかなり深度が浅い
のに対して、２／３サイズや１／２サイズではほとんど
パンフォーカス状態に近いという極端な結果の相違が生
じてしまうこと等が読取れる。2. Example of DOF FIGS. 5 and 6 show the depth blur function when the image is captured under the conditions described respectively. The fact that the blur is proportional to the screen size, and consequently the depth increases as the screen size decreases, especially at the f = 50 mm angle of view in FIG. It can be read that an extreme difference in the result is almost produced in the 2/3 size or 1/2 size, which is almost close to the pan focus state.
【００５５】３． 等Ｆ時の等価ぼけ撮像条件 このような現実に鑑みて、例えば等Ｆ値においても同じ
ＤＯＦを得る方法を考える。残念ながら、式（８）を見
れば、少なくとも等画角条件vc ＝ｃｏｎｓｔを守る限
りこれは不可能である。そこで等画角でなくても良いこ
とにすれば、式（８）において ｗ／vc２ ＝ｃｏｎｓｔ とすれば良いことが判る。従って、画角係数ｖｃを画面
サイズｗの平方根に比例した値に設定すれば良いことに
なる。これは例えば、画面サイズがリファレンスの１／
４倍の場合は画角係数を（１／４）１／２ ＝ １／
２倍、従って相当（等画角換算）焦点距離は２倍にすれ
ば良いことを意味する。（実焦点距離ｆは、ｆ２／ｗ
＝ ｗ／vc２ ＝ｃｏｎｓｔから、（１／４）１／２
＝ １／２倍となる。） これを一般式で表すと、ｆ１を想定撮像系の焦点距離、
ｆ２をレンズ系１０１の焦点距離、ｗ１を想定撮像系の
撮像画面サイズ、ｗ２をＣＣＤ撮像素子１０５の撮像画
面サイズとした場合、等奥行ぼけ条件は、 ｆ１２／ｗ１＝ｆ２２／ｗ２ となる。3. Equivalent blur imaging conditions at equal F In view of such a reality, a method of obtaining the same DOF at the same F value, for example, is considered. Unfortunately, looking at equation (8), this is not possible as long as at least the equal field angle condition vc = const is observed. Therefore, if the angle of view does not need to be equal, it can be understood that w / vc 2 = const should be set in Expression (8). Therefore, the angle of view coefficient vc may be set to a value proportional to the square root of the screen size w. This means, for example, that the screen size is 1 /
In the case of four times, the angle of view coefficient is set to (1/4) 1/2 = 1 /
This means that the focal length should be doubled, that is, the equivalent (equivalent angle of view conversion) focal length should be doubled. (The actual focal length f is f 2 / w
= W / vc 2 = const, (1/4) 1/2
= 1/2 times. If this is expressed by a general formula, f1 is the focal length of the assumed imaging system,
When f2 is the focal length of the lens system 101, w1 is the imaging screen size of the assumed imaging system, and w2 is the imaging screen size of the CCD image sensor 105, the equal depth blur condition is f1 2 / w1 = f2 2 / w2. .
【００５６】図７および図８は、図５、図６に対して同
絞り条件の下で、焦点距離（画角係数）を１／２にした
場合の２／３サイズの奥行ぼけ特性を示したものであ
る。当然ながら、図５、図６のライカフレームと同じ特
性が得られている。すなわち、画面全体を同じ写真サイ
ズ（ディスプレイサイズ）に表示したときに観察者が見
る奥行きぼけ特性は、リファレンスである銀塩カメラ
（ライカフレーム撮像）の場合と完全に同一になると言
える。ただしこの場合等画角条件を崩して、狭い画角範
囲を撮像しているから、同一の画像が得られる訳では無
いことに注意されたい。次に、本実施形態の具体的な動
作制御について説明する。以下では、リファレンスとな
る想定撮像系としてライカフレームカメラを使用し、ま
たＣＣＤ撮像素子１０５として２／３インチサイズのも
のを使用する場合を考える。FIGS. 7 and 8 show the 2/3 size depth blur characteristics when the focal length (angle of view coefficient) is halved under the same stop conditions as in FIGS. 5 and 6. FIG. It is a thing. Naturally, the same characteristics as those of the Leica frames of FIGS. 5 and 6 are obtained. In other words, it can be said that the depth blur characteristic seen by the observer when the entire screen is displayed at the same photograph size (display size) is completely the same as that of the silver halide camera (Leica frame imaging) which is the reference. However, in this case, it should be noted that the same image is not necessarily obtained because the equal angle of view condition is broken and the narrow angle of view range is imaged. Next, specific operation control of the present embodiment will be described. In the following, a case is considered in which a Leica frame camera is used as an assumed imaging system serving as a reference, and a 2/3 inch size CCD imaging device 105 is used.
【００５７】（第１の例）まず、図９のフローチャート
を参照して、焦点距離の換算制御を用いた第１の動作例
について説明する。まず、システムコントローラ１１２
の制御の下、撮影者による操作スイッチ１１３の操作に
より想定撮像系の焦点距離ｆ１の値（例えばｆ１＝５０
ｍｍ）が入力される（ステップＳ１１）。この焦点距離
ｆ１の値は焦点距離換算部１１２ａに送られる。焦点距
離換算部１１２ａでは、ｗ１とｗ２の撮像画面サイズ比
に従って、等奥行ぼけ特性を得ることが可能なｆ２の値
を算出するための換算処理が行われる（ステップＳ１
２）。この場合、撮像画面サイズ比＝１／４だから焦点
距離比１／２（ｆ２＝ｆ１×１／２）としてｆ２＝２５
ｍｍを得る（参考：等画角条件の場合は焦点距離比１／
２（ｆ２＝ｆ１×１／２＝１２．５ｍｍ））。(First Example) First, a first example of operation using focal length conversion control will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the system controller 112
The value of the focal length f1 of the assumed imaging system (for example, f1 = 50)
mm) is input (step S11). The value of the focal length f1 is sent to the focal length conversion unit 112a. The focal length conversion unit 112a performs a conversion process for calculating a value of f2 capable of obtaining an equal depth of focus blur characteristic according to the imaging screen size ratio of w1 and w2 (step S1).
2). In this case, since the imaging screen size ratio is 1/4, the focal length ratio is 1/2 (f2 = f1 × 1/2) and f2 = 25.
mm (Reference: Focal length ratio 1 /
2 (f2 = f1 × 1/2 = 12.5 mm)).
【００５８】レンズ系１０１の焦点距離（撮像画角）を
マニュアル調整する構成またはモードである場合には、
焦点距離換算部１１２ａによって求められたｆ２の値が
システムコントローラ１１２によって操作表示系１１４
やＬＣＤ１１１などに画面表示される（ステップＳ１
３）。撮影者がレンズ系１０１の焦点距離（撮像画角）
をｆ２に合わせた後に撮像を行うと、画角的にはライカ
フレームカメラより狭くなるが、奥行ぼけ特性（深度）
についてはライカフレームカメラ５０ｍｍとほぼ等価な
画像が得られる。In the case of a configuration or a mode in which the focal length (image field angle) of the lens system 101 is manually adjusted,
The value of f2 obtained by the focal length conversion unit 112a is displayed on the operation display system 114 by the system controller 112.
Is displayed on the LCD or the LCD 111 (step S1
3). The photographer is the focal length of the lens system 101 (image angle of view)
When imaging is performed after adjusting f2 to f2, the angle of view becomes narrower than the Leica frame camera, but the depth blur characteristic (depth)
For, an image substantially equivalent to a Leica frame camera of 50 mm is obtained.
【００５９】また、レンズ系１０１の焦点距離（撮像画
角）をズーム駆動によって自動調整する構成またはモー
ドである場合には、システムコントローラ１１２は、レ
ンズドライバ１１５およびレンズ駆動回路１０２を用い
てレンズ系１０１をズーム駆動することにより、レンズ
系１０１の焦点距離を焦点距離換算部１１２ａによって
求められたｆ２に自動設定する（ステップＳ１４）。こ
の場合でも、奥行ぼけ特性（深度）はライカフレームカ
メラ５０ｍｍとほぼ等価な画像が得られる。In the case of a configuration or mode in which the focal length (image pickup angle of view) of the lens system 101 is automatically adjusted by zoom driving, the system controller 112 uses the lens driver 115 and the lens driving circuit 102 to control the lens system. By performing zoom drive on 101, the focal length of the lens system 101 is automatically set to f2 obtained by the focal length conversion unit 112a (step S14). Even in this case, an image having a depth blur characteristic (depth) substantially equivalent to that of the Leica frame camera 50 mm can be obtained.
【００６０】（第２の例）次に、図１０のフローチャー
トを参照して、焦点距離の換算制御を用いた第２の動作
例について説明する。本例は、自動又は手動で設定され
ている現在のレンズ系１０１の焦点距離を検出し、その
設定で得られる撮影画像の奥行ぼけ特性が、ライカフレ
ームカメラにおけるどの焦点距離に対応するものである
かを撮影者に提示するものである。すなわち、まず、撮
影時においては、撮影者による数値指定や、手動を含め
た公知のＴ←→Ｗ駆動などによって、レンズ系１０１の
焦点距離が所定の値に設定される（ステップＳ２１）。
システムコントローラ１１２は、このようにして自動又
は手動で設定されている撮像レンズ系１０１の現在の焦
点距離ｆ２の設定値を認識する（ステップＳ２２）。数
値指定でズーム駆動する場合には、撮影者によって入力
または指定された数値が現在の焦点距離ｆ２として認識
され、また手動を含めたＴ←→Ｗ駆動等の場合には、レ
ンズ駆動回路１０２やレンズドライバ１１５などに設け
られる公知のズームエンコーダ等にて現在のズーム値が
検出され、それが焦点距離ｆ２として認識されることに
なる。なお、レンズ系１０１のズーム機構としては、多
段切り換え型のものであってもよい。これは上述の第１
の例の場合も同じである。(Second Example) Next, a second operation example using focal length conversion control will be described with reference to the flowchart of FIG. In this example, the current focal length of the lens system 101 set automatically or manually is detected, and the depth blur characteristic of a captured image obtained by the setting corresponds to any focal length of the Leica frame camera. Is presented to the photographer. That is, first, at the time of photographing, the focal length of the lens system 101 is set to a predetermined value by numerical designation by the photographer, or by known T ← W drive including manual operation (step S21).
The system controller 112 recognizes the current set value of the focal length f2 of the imaging lens system 101 that has been automatically or manually set (step S22). In the case of zoom drive by numerical specification, the numerical value input or specified by the photographer is recognized as the current focal length f2. In the case of T ← → W drive including manual operation, the lens drive circuit 102 or The current zoom value is detected by a known zoom encoder or the like provided in the lens driver 115 or the like, and is recognized as the focal length f2. The zoom mechanism of the lens system 101 may be a multi-stage switching type. This is the first
The same is true for the example.
【００６１】次いで、システムコントローラ１１２は、
焦点距離換算部１１２ａを用いて、現在の焦点距離ｆ２
に対応するｆ１の値を求め（ステップＳ２３）、それを
操作表示系１１４やＬＣＤ１１１などに画面表示する
（ステップＳ２４）。この場合、現在のｆ２の２倍の数
値がｆ１として表示されることになる。これによって、
ライカフレームカメラでどの焦点距離を用いたときのぼ
け特性と同じかが容易に判る。Next, the system controller 112
Using the focal length conversion unit 112a, the current focal length f2
Is obtained (step S23), and is displayed on the operation display system 114, the LCD 111, or the like (step S24). In this case, a value twice as large as the current f2 is displayed as f1. by this,
It is easy to see which focal length is the same as the blur characteristic when using a Leica frame camera.
【００６２】次に、デジタルカメラではなく単体の焦点
距離換算装置として実現した場合の動作を、第３および
第４の例として説明する。この場合、焦点距離換算装置
は、図１の構成から撮像系および記録系などを除外した
残りの部位、すなわち入力機構としての操作スイッチ系
１１３、表示機構としての操作表示系１１４、およびシ
ステムコントローラ１１２のみで構成することができ
る。Next, a description will be given as to third and fourth examples of the operation in the case where the present invention is realized as a single focal length conversion apparatus instead of a digital camera. In this case, the focal length conversion device includes the remaining parts excluding the imaging system and the recording system from the configuration of FIG. 1, that is, an operation switch system 113 as an input mechanism, an operation display system 114 as a display mechanism, and a system controller 112. It can be composed only of.
【００６３】（第３の例）まず、操作者による操作スイ
ッチ系１１３の操作により、想定撮像系の撮像画面サイ
ズｗ１、使用撮像系の撮像画面サイズｗ２、および想定
撮像系の焦点距離ｆ１の値が入力される（ステップＳ３
１）。これら入力値は焦点距離換算部１１２ａに送られ
る。焦点距離換算部１１２ａでは、ｗ１とｗ２の撮像画
面サイズ比に従って、等奥行ぼけ特性を得ることが可能
なｆ２の値を算出するための換算処理が行われ（ステッ
プＳ３２）、これによって求められたｆ２の値が操作表
示系１１４に表示される（ステップＳ３３）。想定撮像
系の撮像画面サイズｗ１としてはライカフレームの画面
サイズがデフォルト値として記憶されており、ｗ１が入
力されない場合には、ライカフレームの画面サイズ＝ｗ
１とした換算が行われる。(Third Example) First, the values of the imaging screen size w1 of the assumed imaging system, the imaging screen size w2 of the used imaging system, and the focal length f1 of the assumed imaging system are operated by the operator operating the operation switch system 113. Is input (step S3).
1). These input values are sent to the focal length conversion unit 112a. The focal length conversion unit 112a performs a conversion process for calculating a value of f2 capable of obtaining an equal depth of focus blur characteristic in accordance with the imaging screen size ratio of w1 and w2 (step S32). The value of f2 is displayed on the operation display system 114 (step S33). The screen size of the Leica frame is stored as a default value as the imaging screen size w1 of the assumed imaging system, and when w1 is not input, the screen size of the Leica frame = w
Conversion with 1 is performed.
【００６４】（第４の例）本例は、第３の例とは逆に、
使用撮像系の焦点距離ｆ２が、想定撮像系でどの焦点距
離を用いたときのぼけ特性と同じかを換算する例であ
る。まず、操作者による操作スイッチ系１１３の操作に
より、想定撮像系の撮像画面サイズｗ１、使用撮像系の
撮像画面サイズｗ２、および使用撮像系の焦点距離ｆ２
の値が入力される（ステップＳ３４）。これら入力値は
焦点距離換算部１１２ａに送られる。焦点距離換算部１
１２ａでは、ｗ１とｗ２の撮像画面サイズ比に従って、
ｆ２と等奥行ぼけ特性となるｆ１の値を算出するための
換算処理が行われ（ステップＳ３５）、これによって求
められたｆ１の値が操作表示系１１４に表示される（ス
テップＳ３６）。なお、第３の例の場合と同様、想定撮
像系の撮像画面サイズｗ１としてはライカフレームの画
面サイズがデフォルト値として記憶されており、ｗ１が
入力されない場合には、ライカフレームの画面サイズ＝
ｗ１とした換算が行われる。(Fourth Example) In this example, contrary to the third example,
This is an example in which the focal length f2 of the used imaging system is converted to be the same as the blur characteristic when the focal length is used in the assumed imaging system. First, by the operation of the operation switch system 113 by the operator, the imaging screen size w1 of the assumed imaging system, the imaging screen size w2 of the used imaging system, and the focal length f2 of the used imaging system.
Is input (step S34). These input values are sent to the focal length conversion unit 112a. Focal length conversion unit 1
In 12a, according to the imaging screen size ratio of w1 and w2,
A conversion process is performed to calculate the value of f1 that is equal in depth to f2 (step S35), and the value of f1 obtained by this is displayed on the operation display system 114 (step S36). As in the case of the third example, the screen size of the Leica frame is stored as a default value as the imaging screen size w1 of the assumed imaging system, and when w1 is not input, the screen size of the Leica frame =
Conversion with w1 is performed.
【００６５】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。本実施形態では、想定撮像系を３５
ミリ版銀塩フィルムカメラ、また実施形態カメラをデジ
タルカメラとしたが、上記においてはただ画面サイズの
違いのみに基づく考察、処理しか条件にしてないから、
本発明の焦点距離の換算処理は、銀塩フィルムと電子撮
像系などの方式を問わず、画面サイズが異なる場合のＦ
値が等しい条件下における等奥行きぼけ撮影一般に適用
可能であることは明らかである。また実施形態では撮像
画面サイズｗとして画面の対角長を用いたが、画面アス
ペクト比（横縦比）が等しい（すなわち画面形状が相似
の）撮像系間の換算に際してはもちろんのこと、アスペ
クト比が異なる撮像系間の換算に際しても、対角長に限
らず、水平長（画面巾）、垂直長（画面高）など画面の
大きさを代表する任意の１次元量を画面サイズｗとして
用いて良い。また、スチルカメラ、ムービーカメラの別
を問わず適用することができる。The present invention is not limited to the above embodiment. In the present embodiment, the assumed imaging system is 35
Millimeter silver halide film camera, and the embodiment camera was a digital camera, but in the above, only the consideration based on the difference in screen size, because only processing is a condition,
The focal length conversion processing of the present invention is performed when the screen size is different regardless of the method of the silver halide film and the electronic imaging system.
It is apparent that the present invention is applicable to equal depth-of-focus imaging in general under the condition of equal values. In the embodiment, the diagonal length of the screen is used as the imaging screen size w. However, when converting between imaging systems having the same screen aspect ratio (horizontal aspect ratio) (that is, the screen shape is similar), the aspect ratio is not limited. When converting between different imaging systems, not only the diagonal length but also an arbitrary one-dimensional quantity representing the size of the screen such as a horizontal length (screen width) and a vertical length (screen height) is used as the screen size w. good. Further, the present invention can be applied irrespective of a still camera or a movie camera.
【００６６】また、本発明は、実施段階ではその要旨を
逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更
に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれてお
り、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わ
せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態
に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除され
ても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が
解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得ら
れる場合には、この構成要件が削除された構成が発明と
して抽出され得る。Further, the present invention can be variously modified in an implementation stage without departing from the gist thereof. Further, the embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, and the effects described in the column of the effect of the invention can be solved. Is obtained, a configuration from which this configuration requirement is deleted can be extracted as an invention.
【００６７】[0067]
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、現
実の被写体を所定の撮像系（例えば銀塩カメラ）で撮影
した時と同等のぼけ特性を有した撮像を実現することが
可能となる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to realize an image having the same blur characteristics as when a real object is photographed by a predetermined image pickup system (for example, a silver halide camera). Becomes
【図１】本発明の一実施形態に係わる電子カメラの概略
構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic camera according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施形態に適用される撮像光学系の撮像公式
を説明するための図。FIG. 2 is an exemplary view for explaining an imaging formula of an imaging optical system applied to the embodiment.
【図３】同実施形態に適用される撮像光学系の錯乱円の
大きさとデフォーカス量との関係を示す図。FIG. 3 is a view showing the relationship between the size of a circle of confusion and the amount of defocus of the imaging optical system applied to the embodiment.
【図４】同実施形態に適用される撮像光学系と想定撮像
系それぞれにおける焦点距離と画角係数との関係を示す
図。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a focal length and an angle of view coefficient in each of an imaging optical system and an assumed imaging system applied to the embodiment.
【図５】同実施形態に適用される撮像光学系と想定撮像
系それぞれにおける奥行ぼけ特性を示す第１の図。FIG. 5 is a first diagram showing depth blur characteristics in each of the imaging optical system and the assumed imaging system applied to the embodiment.
【図６】同実施形態に適用される撮像光学系と想定撮像
系それぞれにおける奥行ぼけ特性を示す第２の図。FIG. 6 is a second diagram showing depth blur characteristics in each of the imaging optical system and the assumed imaging system applied to the embodiment.
【図７】同実施形態に適用される撮像光学系と想定撮像
系それぞれにおける奥行ぼけ特性を示す第３の図。FIG. 7 is a third diagram showing depth blur characteristics in each of the imaging optical system and the assumed imaging system applied to the embodiment.
【図８】同実施形態に適用される撮像光学系と想定撮像
系それぞれにおける奥行ぼけ特性を示す第４の図。FIG. 8 is a fourth diagram showing depth blur characteristics in each of the imaging optical system and the assumed imaging system applied to the embodiment.
【図９】同実施形態の第１の動作例を示すフローチャー
ト。FIG. 9 is a flowchart showing a first operation example of the embodiment.
【図１０】同実施形態の第２の動作例を示すフローチャ
ート。FIG. 10 is a flowchart showing a second operation example of the embodiment.
【図１１】同実施形態の第３の動作例を示すフローチャ
ート。FIG. 11 is a flowchart showing a third operation example of the embodiment.
【図１２】同実施形態の第３の動作例を示すフローチャ
ート。FIG. 12 is a flowchart showing a third operation example of the embodiment.
１０１…レンズ系 １０２…レンズ駆動機構 １０３…露出制御機構 １０４…フィルタ １０５…ＣＣＤカラー撮像素子 １０６…ＣＣＤドライバ １０７…プリプロセス部 １０８…デジタルプロセス部 １０９…カードインターフェース １１０…メモリカード １１１…ＬＣＤ画像表示系 １１２…システムコントローラ（ＣＰＵ） １１３…操作スイッチ系 １１４…操作表示系 １１５…レンズドライバ １１６…ストロボ １１７…露出制御ドライバ １１８…不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ） １１２ａ…焦点距離換算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Lens system 102 ... Lens drive mechanism 103 ... Exposure control mechanism 104 ... Filter 105 ... CCD color image sensor 106 ... CCD driver 107 ... Pre-process part 108 ... Digital process part 109 ... Card interface 110 ... Memory card 111 ... LCD image display System 112: System controller (CPU) 113: Operation switch system 114: Operation display system 115: Lens driver 116: Flash 117: Exposure control driver 118: Non-volatile memory (EEPROM) 112a: Focal length conversion unit
Claims (7)
備した撮像装置であって、想定撮像系の光学系の焦点距
離である第１の焦点距離ｆ１と前記撮像レンズの光学系
の撮影時の焦点距離である第２の焦点距離ｆ２の間の換
算を行なうに際し、該換算は前記想定撮像系の奥行ぼけ
特性と前記当該撮像装置の撮像系の奥行ぼけ特性とが等
価となる等奥行ぼけ条件に基づいて前記換算を行なう換
算手段を有したことを特徴とする撮像装置。An image pickup apparatus comprising an image pickup system comprising an image pickup lens and an image pickup device, wherein a first focal length f1, which is a focal length of an optical system of an assumed image pickup system, and an image pickup time of the optical system of the image pickup lens. When performing the conversion between the second focal lengths f2, which are the focal lengths of the focal lengths, the conversion is performed by the equal depth blurring in which the depth blurring characteristic of the assumed imaging system is equivalent to the depth blurring characteristic of the imaging system of the imaging device. An imaging apparatus comprising: a conversion unit that performs the conversion based on a condition.
撮像画面サイズである第１の画面サイズｗ１および前記
当該撮像装置の撮像系の撮像画面サイズである第２の画
面サイズｗ２に基づく、次式 ｆ１２／ｗ１＝ｆ２２／ｗ２ であることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。2. The constant depth blur condition is based on a first screen size w1 that is an imaging screen size of the assumed imaging system and a second screen size w2 that is an imaging screen size of the imaging system of the imaging apparatus. the imaging apparatus according to claim 1 characterized in that the following equation f1 2 / w1 = f2 2 / w2.
れたものであり、前記第１の焦点距離ｆ１を指定する入
力手段と、前記換算手段によって求められた第２の焦点
距離ｆ２の値に前記撮像レンズの焦点距離を設定する焦
点距離設定手段とを有したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の撮像装置。3. An image pickup lens having a variable focal length, an input unit for designating the first focal length f1, and a value of a second focal length f2 obtained by the conversion unit. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising a focal length setting unit configured to set a focal length of the imaging lens.
れたものであり、前記第１の焦点距離ｆ１を指定する入
力手段と、前記換算手段によって求められた第２の焦点
距離ｆ２の値を表示する表示手段とを有したことを特徴
とする請求項１または２記載の撮像装置。4. An image pickup lens having a variable focal length, input means for designating said first focal length f1, and a value of a second focal length f2 obtained by said conversion means. 3. An image pickup apparatus according to claim 1, further comprising: a display unit for displaying the image.
れたものであり、前記第２の焦点距離ｆ２である前記撮
像レンズの焦点距離を認識する認識手段と、この認識手
段の認識した第２の焦点距離ｆ２の値に基づいて前記換
算手段によって求められた第１の焦点距離ｆ１の値を表
示する表示手段とを有したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の撮像装置。5. An image pickup lens having a variable focal length, a recognizing means for recognizing a focal length of the image pickup lens which is the second focal length f2, and a second recognizing means recognizing the recognizing means. 3. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: display means for displaying a value of the first focal length f1 obtained by the conversion means based on the value of the focal length f2.
の焦点距離ｆ１と、使用撮像系の光学系の焦点距離であ
る第２の焦点距離ｆ２の間の換算を行なう換算手段を有
し、該換算手段は前記想定撮像系の奥行ぼけ特性と前記
使用撮像系の奥行ぼけ特性とが等価となる等奥行ぼけ条
件に基づいて前記換算を行なうように構成されたもので
あることを特徴とする焦点距離換算装置。6. A first focal length of an optical system of an assumed imaging system.
And a second focal length f2, which is the focal length of the optical system of the imaging system to be used. A focal length conversion apparatus characterized in that the conversion is performed based on an equal depth blur condition that makes the depth blur characteristic of an imaging system equivalent.
撮像画面サイズである第１の画面サイズｗ１および前記
使用撮像系の撮像画面サイズである第２の画面サイズｗ
２に基づく、次式 ｆ１２／ｗ１＝ｆ２２／ｗ２ であることを特徴とする請求項６記載の焦点距離換算装
置。7. The constant depth blur condition includes a first screen size w1 that is an imaging screen size of the assumed imaging system and a second screen size w that is an imaging screen size of the use imaging system.
7. The focal length conversion apparatus according to claim 6, wherein the following equation is satisfied based on Equation 2. f1 2 / w1 = f2 2 / w2
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257992A JP4656706B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Imaging device and focal length conversion device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257992A JP4656706B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Imaging device and focal length conversion device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002072048A true JP2002072048A (en) | 2002-03-12 |
| JP4656706B2 JP4656706B2 (en) | 2011-03-23 |
Family
ID=18746367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000257992A Expired - Fee Related JP4656706B2 (en) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Imaging device and focal length conversion device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4656706B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098995A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Casio Comput Co Ltd | Optical unit, camera, and optical equipment |
| JP2009219085A (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Sony Corp | Imaging apparatus |
| JP2009253372A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Nikon Corp | Interchangeable lens type digital camera, virtual photographed image generating method, and virtual photographed image displaying method |
| JP2009284056A (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Fujifilm Corp | Image processing apparatus, method, and program |
| US7755678B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-07-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Programmable anti-aliasing systems and methods for cameras |
| JP2013089230A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | General Electric Co <Ge> | System and method for depth-from-defocus imaging |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698252A (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-08 | Toshiba Corp | Solid-state image pickup device |
| JPH1020392A (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Olympus Optical Co Ltd | Camera used for silver salt photographing and electronic image pickup |
| JPH1048742A (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Minolta Co Ltd | Camera |
| JPH1115071A (en) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Minolta Co Ltd | Camera |
| JPH11231410A (en) * | 1996-12-11 | 1999-08-27 | Olympus Optical Co Ltd | Camera used for silver salt photographing and also for electronic image pickup |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257992A patent/JP4656706B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698252A (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-08 | Toshiba Corp | Solid-state image pickup device |
| JPH1020392A (en) * | 1996-07-02 | 1998-01-23 | Olympus Optical Co Ltd | Camera used for silver salt photographing and electronic image pickup |
| JPH1048742A (en) * | 1996-08-07 | 1998-02-20 | Minolta Co Ltd | Camera |
| JPH11231410A (en) * | 1996-12-11 | 1999-08-27 | Olympus Optical Co Ltd | Camera used for silver salt photographing and also for electronic image pickup |
| JPH1115071A (en) * | 1997-06-24 | 1999-01-22 | Minolta Co Ltd | Camera |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006098995A (en) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Casio Comput Co Ltd | Optical unit, camera, and optical equipment |
| JP4670299B2 (en) * | 2004-09-30 | 2011-04-13 | カシオ計算機株式会社 | Lens unit, camera, optical equipment, and program |
| US7755678B2 (en) | 2005-10-28 | 2010-07-13 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Programmable anti-aliasing systems and methods for cameras |
| JP2009219085A (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Sony Corp | Imaging apparatus |
| JP2009253372A (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-29 | Nikon Corp | Interchangeable lens type digital camera, virtual photographed image generating method, and virtual photographed image displaying method |
| JP2009284056A (en) * | 2008-05-20 | 2009-12-03 | Fujifilm Corp | Image processing apparatus, method, and program |
| JP2013089230A (en) * | 2011-10-13 | 2013-05-13 | General Electric Co <Ge> | System and method for depth-from-defocus imaging |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4656706B2 (en) | 2011-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7145208B2 (en) | Method and Apparatus and Storage Medium for Dual Camera Based Imaging | |
| JP5231277B2 (en) | Imaging apparatus and imaging method | |
| JP6838994B2 (en) | Imaging device, control method and program of imaging device | |
| JP5676988B2 (en) | Focus adjustment device | |
| JPH09181913A (en) | Camera system | |
| JP2008271241A (en) | Imaging apparatus, image processing apparatus, imaging method, and image processing method | |
| JP2008271240A (en) | Imaging apparatus, image processing apparatus, imaging method, and image processing method | |
| US7286160B2 (en) | Method for image data print control, electronic camera and camera system | |
| JPH09181966A (en) | Image processing method and device | |
| JP2007043637A (en) | Image pick-up apparatus, image pick-up program, and image processing program | |
| JP2003046844A (en) | Highlighting method, camera, and focus highlighting system | |
| TWI626500B (en) | Image capturing apparatus, lens unit, and signal processing apparatus | |
| JP2010091669A (en) | Imaging device | |
| JP5144724B2 (en) | Imaging apparatus, image processing apparatus, imaging method, and image processing method | |
| JP2002158919A (en) | Imaging device and image acquisition step | |
| JP2011119874A (en) | Camera unit, and lens unit | |
| US20160275657A1 (en) | Imaging apparatus, image processing apparatus and method of processing image | |
| JP4656706B2 (en) | Imaging device and focal length conversion device | |
| JP2002010126A (en) | Image pickup device | |
| JP2006093859A (en) | Camera mounted with twin lens image pickup system and camera capable of stereoscopic photographing | |
| JP2020008785A (en) | Imaging apparatus | |
| JP4740477B2 (en) | Stereoscopic imaging adapter lens and stereoscopic imaging system | |
| JP4586290B2 (en) | Electronic camera | |
| JP4409069B2 (en) | Imaging apparatus and imaging condition calculation apparatus | |
| JP2008067168A (en) | Digital camera |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070423 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100420 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100601 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100824 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101022 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101214 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101221 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |