JP2007124282A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】撮像装置は、半押し操作信号が入力されている場合(ステップS101を肯定判定)にスルー画像に対して画像ぼけを付加し(ステップS104)、半押し操作信号が入力されなくなると(ステップS111を否定判定)スルー画像に対する画像ぼけの付加を解除する。撮像装置は、撮影シーンモードがポートレートモードに設定されると自動的に画像ぼけの付加を許可する。撮像装置は、画像ぼけは主要被写体の背景領域に行う。全押し操作信号に応じて得られる本撮影画像に対し、全押し操作信号が入力される直前のスルー画像に付加していた画像ぼけと同様の画像ぼけ(対象領域および画像ぼけの付加比率を同様にする)を付加する(ステップS114)。
【選択図】図2
Description
請求項2に記載の発明は、撮影光学系を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、画像信号を加工して画像にぼかしを付加するぼかし付加手段と、ぼかし付加手段が付加するぼかしの大きさを設定するための操作部材とを備える撮像装置に適用され、操作部材からの操作信号が示す絞り値に応じた光学ぼけと等価な大きさのぼかしを付加するようにぼかし付加手段を構成したものである。
請求項2に記載の撮像装置はさらに、画像信号による再生画像を表示する表示手段と、再生画像とともに、操作部材からの操作信号が示す絞り値を表示手段に表示させる表示制御手段とを備えてもよい。
請求項3に記載の撮像装置において、表示制御手段はさらに、撮影光学系の絞り値を、操作部材からの操作信号が示す絞り値と異なる表示態様で表示手段に表示させることもできる。
請求項5に記載の発明による撮像装置は、撮影光学系を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、画像信号を加工して画像にぼかしを付加するぼかし付加手段とを備え、輝度情報に基づいて決定される制御絞り値に応じた大きさのぼかしを付加するようにぼかし付加手段を構成したものである。
本実施形態の撮像装置は、静止画本撮影動作を行う際に、操作部材7からレリーズ釦の半押し操作に基づく半押し操作信号が制御回路5へ入力されると、上述したAF動作を伴ったスルー画撮影動作を行う。スルー画撮影動作は、所定のフレームレートで繰り返し行われており、レリーズ釦の半押し操作中、スルー画撮影動作と並行して、上述したAF動作が行われ、撮影されたスルー画像がモニタ13に表示される。
スルー画撮影動作に続いてレリーズ釦が全押し操作されると、全押し操作信号が制御回路5へ入力される。撮像装置は、全押し操作信号に応じて静止画本撮影動作を開始する。
次に動画本撮影動作について説明する。動画本撮影動作は、撮像素子1により撮影された動画像をモニタ13に表示しつつ記録媒体12に記録を行う撮影動作である。この動画本撮影動作は、操作部材7の一部であり、動画像の撮影を指示するREC釦の操作がなされている間実行される。制御回路5は、操作部材7の一部を構成するREC釦の押圧操作がなされると、前述の自動合焦動作を連続的に行うとともに、撮像素子1による動画本撮影動作を実行する。なお、この場合の自動合焦動作は、画面内を移動する特定被写体に合焦動作が行われるように、特定被写体の追尾を行いつつ自動合焦動作を行うものであっても、所定の撮影距離の物体に常に合焦するように制御されるものであってもよい。また、特に合焦動作を行わず、操作部材7の一部を構成するフォーカス操作部材(焦点調整部材)のマニュアル操作によって、撮影者の意図によって合焦状態を変化させるものであってもよい。
本発明の特徴である電気的なぼかしを画像に付加する(すなわち、画像にぼかしを加える)動作について説明する。画像に対して電気的にぼかしを加える(以後、画像ぼけの付加と呼ぶ)とは、画像処理によって画像を加工し、擬似的にピントを外した画像を生成するものである。本実施形態による撮像装置では、画像データにローパスフィルタ(LPF)処理を施して画像の高域空間周波数成分を劣化させることにより、画像のエッジを不鮮明にし、画像のコントラストを低下させる。
画像ぼけを付加した画像をモニタ13へ表示する場合の表示態様について、図4を参照して説明する。図4(a)は、画像ぼけを付加しないでスルー画像を表示するモニタ13を例示する図である。図4(a)において、主要被写体300の背後に被写体301が、被写体301のさらに後方に被写体302が、それぞれ存在する。撮像装置は、AF動作によってフォーカス調節され、撮像装置に最至近の主要被写体300に合焦している。
電子ズーム動作は、モニタ13が画像を表示しているときにその表示倍率を変更するために、撮影レンズ2による光学的な拡大動作(光学ズーム)を補完するように、操作部材7からのズーム操作(拡大/縮小操作)信号に基づいて行われる。電子ズーム動作では、補間演算処理によって生成された画像に対してさらに補間処理が行われるため、拡大倍率が大きくなるほどズームアップ後の画質が劣化する。画質劣化は、例えば、モニタ13上で画像の斜めエッジ部のエリアシング(ぎざぎざ)として観察される。そこで、この画質劣化の度合いを許容範囲内に収めるように、あらかじめ電子ズームによる最大拡大倍率が定められている。
上述したように、画像ぼけの付加と電子ズームアップ(表示倍率拡大)動作の双方を行う場合に電子ズーム後に画像ぼけを付加する場合には、画像ぼけを付加していない原画像に電子ズームアップ処理を施してから、ズームアップ後の画像に対して画像ぼけを付加するという2段階の処理が必要になる。これに対して電子ズームダウン(表示倍率縮小)動作の場合は、画像ぼけが付加された画像にそのまま電子ズームダウン処理を施してもよいことから、電子ズームアップ時と電子ズームダウン時とで処理時間に差が生じる。
操作部材7を構成するぼけ量変更操作部材について説明する。画像ぼけの付加量を変化させるためのLPF特性(あるいは点拡がり関数)の変更は、動画像(スルー画像)のフレームレートに合わせてリアルタイムに遅延なく行うことが望ましい。このために、ぼけ量変更操作部材は、操作時間に応じて出力値(すなわち付加されるぼけ量)を決定するものでなく、操作量に応じて異なる値を出力する操作部材が好適である。
撮影時は、光学的なズーム操作を行うことが想定されるので、ズーム操作部材と別にぼけ量変更操作部材を設けることが好ましい。
(1-1)図5は、押圧操作部材によってぼけ量変更操作部材51を構成するカメラの例を説明する斜視図である。図5において、カメラ筐体に対して回転可能に構成されるモニタ13の上部にぼけ量変更操作部材51が配設されている。押圧量(操作量)に応じて異なる3種類以上の大きさの操作信号を、ぼけ量を増やすための操作信号として発する操作部材[増]と、押圧量に応じて異なる大きさの操作信号を、ぼけ量を減らすための操作信号として発する操作部材[減]とで一対をなす。ぼけ量変更操作部材51[増]、[減]をズーム操作部材54[T]、[W]と別に配設することで、操作部材を共用する場合と異なり、ズーム操作しながらぼけ量変更操作を行うことが可能である。さらに、押圧操作部材で構成したことにより、回転操作部材に比べて操作時に生じる撮像装置の揺動を抑えることができる。
再生時(電気的な画像ぼけの付加が許可された状態で、記録された画像を再生する場合)はぼけ量変更操作と電子ズーム操作とが可能に構成され、光学的なズーム操作は行われない。制御回路5は、記録媒体12に記録されている画像データを読み出し、読み出しデータに対して復号化処理を施し、復号化後のデータをデータ処理回路10へ送る。制御回路5は、復号化後のデータから主要被写体の抽出処理を行い(ステップS103と同様)、抽出した主要被写体以外の領域(すなわち背景領域)に対する画像ぼけの付加処理をデータ処理回路10へ指示する(ステップS104と同様)。制御回路105はさらに、ぼけ量変更操作が行われるとぼけ量を変更させる(ステップS109、S110と同様)。
(1)撮像装置(画像再生装置)は、画像信号の高周波数成分の積算値を演算して画像の尖鋭度が高い領域を検出し、当該画像信号のうち、検出領域と異なる領域に対応する信号に画像ぼけを付加するようにしたので、画像ぼけを付加すべき領域(ピントが合っている領域と異なる背景領域)を適切に抽出し、ぼかしを付加することができる。
ぼけ量変更操作部材の操作に応じて画像ぼけの付加量を変更する他に、被写体と撮像装置との間の距離(撮影距離)情報に応じて、デフォルト状態で設定されている画像ぼけ量を変更する構成としてもよい。距離情報は、AF動作中に取得されている距離情報を用いる。制御回路5は、移動する被写体と撮像装置との間の撮影距離がある時点より短くなると、移動被写体と静止している背景との間の距離が広がったとみなす。移動被写体を対象にAF動作を行う場合、移動被写体に合焦させる動作が連続的に行われるため、移動被写体についての焦点調節状態は変化しない。この場合の制御回路5は、背景領域に対して付加するぼけ量を、上記ある時点と比較して大きくするように制御する。
以上の説明では、画像ぼけを付加した後に半押し操作が解除されると(ステップS111を否定判定)、画像ぼけの付加を解除するようにしたが、撮影レンズ2の光学絞りが変更された場合にも画像ぼけの付加を解除する構成にしてもよい。光学絞りは、例えば不図示の絞り環や操作部材7からの操作信号によって変更される。制御回路5は、このような光学絞りの変更指示に応じて、現時点において付加している画像ぼけを一旦解除する。この結果、光学的なぼけと電気的に付加する画像ぼけとの双方を迅速に設定し直すことが可能になる。
ステップS105の説明では、フレーム間の動きベクトルを検出することによって撮影画面に動きがあるか否かを判定するようにした。この代わりに、角速度センサ、角加速度センサ、および加速度センサなどのいずれかの動きセンサを撮像装置に配設し、センサによる検出結果を用いて判定する構成にしてもよい。
上述したように、ステップS105およびステップS107の判定をともに動きベクトルを用いて行う場合には、ステップS105の判定処理と、ステップS107の判定処理とを並行して行ってもよい。
画像ぼけを付加することなしにスルー画像をモニタ13に表示するように設定され、本撮影で得られる本撮影画像に対してのみ画像ぼけを付加する設定が行われている撮像装置の場合、上記ステップS113で説明した内容に代えて次のように本撮影用の露出を決定するとよい。すなわち、画像ぼけが付加されていない直近のスルー画像データの信号値(明るさ情報)に基づいて本撮影用の露出を演算し、この演算値を本撮影画像に付加される画像ぼけの量に応じて補正し、補正後の演算値に基づいて本撮影用の露出を決定する。撮像装置は、決定された露出に基づいて、撮像素子1の電子シャッタ速度(電荷蓄積時間)、絞り、撮像素子1の出力する画像信号の増幅度等を設定し、撮像動作を行う。これにより、例えば、スポット測光領域に輝点が含まれており、この輝点に画像ぼけを付加すると画像ぼけ領域が測光領域より大きくなってしまう場合のように、画像ぼけが付加されることによって画像の明るさの判定が変化する場合でも、適切な明るさの本撮影画像が得られる。
画像ぼけの付加(および付加内容の変更)の許可/禁止を判定する処理において、例えば、夜景ポートレートモードであっても画像の背景領域に所定レベル以上の明るさを有する領域が存在しない場合に、画像ぼけの付加(および付加内容の変更)を禁止する例を説明したが、次のようにしてもよい。すなわち、スルー画像もしくは本撮影画像をモニタ13に表示する場合には画像ぼけの付加を禁止することをデフォルト設定とし、操作部材7から画像ぼけの付加を指示する操作信号が制御回路5へ入力された場合にのみ、画像ぼけの付加を許可する。もちろん、画像ぼけの付加が許可された状態では、画像ぼけを付加したデータを記録媒体12へ記録可能に構成される。
ポートレートモードなどの撮影モードの設定状態に応じて画像ぼけの付加(および付加内容の変更)の許可/禁止を判定する処理に代えて、スルー画像中に人の顔が認識されるか否かに応じて画像ぼけの付加(および付加内容の変更)の許可/禁止を判定してもよい。この場合の制御回路5は、上述したAF動作の終了後に撮像される画像であって、画像ぼけが付加されていないスルー画像を用いて公知の顔認識処理を施し、顔領域を抽出する。制御回路5は、抽出した顔領域を含む被写体を主要被写体とする。人の顔が認識された画像だけ、制御回路5によって画像ぼけの付加を許容する構成としてもよい。このような構成とすれば、人の顔が認識された場合に自動的にポートレート調の撮影を行うことができる。さらに、人の顔の数(例えば2人以下)、大きさ(所定値以上)の条件を満足したときに画像ぼけを付加するように構成してもよい。
画像ぼけの付加が許可された場合に絞り優先オートモードに設定する(ステップS102)代わりに、撮影レンズ2の光学絞りを所定の絞り値(例えば、開放値)に設定する構成にしてもよい。光学絞りに起因する光学ぼけが所定の状態に維持されるので、被写体輝度の変動にともなって本画像のぼけ量(光学ぼけと付加された画像ぼけの総和)が変動することが防止される。これにより、画像ぼけの付加量の設定変更操作が容易になる。なお、光学絞りを所定の絞り値に設定することにより、設定前後でモニタ13に表示されるスルー画像の明るさが変化しないように、光学絞りの変更段数に応じてリアルタイムに撮像素子1の電荷蓄積時間(もしくは撮像素子1より出力される信号の増幅率)を異ならせるとよい。
スルー画像から抽出した主要被写体の背景の領域に対して画像ぼけの付加を行うようにしたが、操作部材7の操作信号(例えば、カーソル位置を示す信号)によって示される領域に画像ぼけの付加を行うように構成してもよい。カーソルで示される被写体に画像ぼけが付加され、主要被写体を引き立たせる撮影効果が得られる。
以上の説明では、レリーズ釦が半押し操作されると(ステップS101を肯定判定)、モニタ13に表示される画像に画像ぼけを付加するようにしたが、操作部材7(例えば、ビュースイッチ)が操作されたときに画像ぼけを付加した画像をモニタ13表示するように構成してもよい。ビュースイッチの操作に応じて画像ぼけが付加された画像をモニタ13へ表示する場合、ビュースイッチからの操作信号が継続している間は同一の撮像画面(スルー画像)を連続して表示すると好適である。撮影者は、表示画面(フリーズ画面)をゆっくり確認することができる。また、これにより、撮影者が画像ぼけを確認したいときのみ、画像ぼけが付加されるので信号処理の負担が少ない。また、従来の一眼レフカメラと同様の使い勝手を実現することができる。
変形例10と反対に、モニタ13の表示がオフされている状態でビュースイッチからの操作信号が入力される場合に、モニタ13をオン(起動)させてもよい。この場合には、ビュースイッチの操作に応じてモニタ13を起動し、画像ぼけが付加された画像をモニタ13へ表示する。ビュースイッチからの操作信号が継続している間は同一のスルー画像を静止画像として表示すると好適である。
撮影時の撮影モードがポートレートモード、およびマクロモードに設定されている場合に画像ぼけの付加(および付加内容の変更)を許可する例を説明したが、次のように構成してもよい。すなわち、ポートレートモード、およびマクロモードに設定されている場合の操作メニューモードに「画像ぼけ」に関するメニュー項目を含め、このメニュー項目において「画像ぼけ」を「付加する」ように指示された場合に画像ぼけの付加(および付加内容の変更)を許可する。一方、撮影モードがポートレートモード、およびマクロモードであっても、メニュー項目において「画像ぼけ」を「付加しない」ように指示された場合には画像ぼけの付加(および付加内容の変更)を禁止する。ポートレートモードやマクロモードでも、画像ぼけを付加するか否かを自分で決めたいという撮影者の希望をかなえる撮像装置が得られる。一方、画像ぼけの付加を許可する/許可しないの設定が、撮影モードの設定より上位にあって(優先して設定されて)、ポートレートモード、マクロモード以外の撮影モードであっても、画像ぼけの付加を許可する設定となっているときには、画像ぼけの付加を許容する構成としてもよい。
付加する画像ぼけの量を変更する際、ぼけ量変更操作部材の押圧量(もしくは回転量)に応じて付加する画像ぼけ量を変更(決定)するようにしたが、ぼけ量変更操作部材からの操作信号によって示される仮想絞り値に応じて付加する画像ぼけ量を変更する構成にしてもよい。この場合の制御回路5は、ぼけ量変更操作部材からの操作信号に応じた仮想絞り値を画像とともにモニタ13に重畳表示させるとともに、この仮想絞り値に対応する画像ぼけを付加するようにデータ処理回路10へ指示を送る。仮想絞り値は、現時点の画像に付加する画像ぼけ量と等価な光学ぼけを与える光学絞り値とする。ぼけ量変更操作を仮想絞り値(例えばF11→F5.6)の変更操作として行う構成にすることで、撮影者は、現時点の画像に対して付加される画像ぼけの量を直感的に把握することができる。
付加する画像ぼけの量を変更する際、ぼけ量変更操作部材からの操作信号によって示される仮想絞り段数に応じて付加する画像ぼけ量を変更(決定)する構成にしてもよい。この場合の制御回路5は、ぼけ量変更操作部材からの操作信号に応じた仮想絞り段数を画像とともにモニタ13に重畳表示させるとともに、この仮想絞り段数に対応する画像ぼけを付加するようにデータ処理回路10へ指示を送る。仮想絞り段数は、現時点の画像に付加する画像ぼけ量と等価な光学ぼけを与える光学絞り段数とする。ぼけ量変更操作を仮想絞り段数(例えば−2段)の変更操作として行う構成にすることで、撮影者は、現時点の画像に対して付加される画像ぼけの量を直感的に把握することができる。
画像ぼけの付加と電子ズーム動作の双方を行う場合において、画質劣化を抑えるために電子ズーム後に画像ぼけを付加する点と、付加する画像ぼけの程度(量)が大きいほど電子ズームの最大拡大倍率を高く設定する点とを説明したが、電子ズーム倍率に応じて付加する画像ぼけの程度(量)を変更するように構成してもよい。電子ズーム倍率が小さい場合は、画像ぼけの付加量を小さく抑える。通常、撮影レンズ2の焦点距離が長くなるほど(拡大倍率が大きくなるほど)光学的なぼけの量は大きい。上記の構成によれば、電子的なズーム動作によっても、この動作と同様の画像を得ることができる。
本撮影時の露出条件を段階的に変化させ、それぞれの露出値で複数の画像データを得るAEブラケティング撮影を行うように撮像装置が設定されている場合に、撮影レンズ2の絞り値を変えて露出条件を変化させることにより、複数の画像データを得るように構成してもよい。この場合の制御回路5は、複数の画像間で本撮影静止画像のぼけ量(光学ぼけと付加された画像ぼけの総和)が略一定になるように、各画像に付加する画像ぼけ量を段階的に異ならせる。これにより、光学絞り値を変更して通常のAEブラケティングを行うと各画像間で明るさおよび被写体深度(ぼけの状態)が異なるが、変形例16では、各画像間で明るさのみが異なって被写体深度が同等の画像を得ることができる。
本撮影時の画像ぼけの付加量を段階的に変化させ、それぞれの付加量で複数の画像データを得る画像ぼけブラケティング撮影を行うように構成してもよい。制御回路5は、複数の画像間で画像ぼけの付加量を段階的に異ならせる。これにより、本撮影時の露出条件を変化させなくても、各画像間で被写体深度が異なる画像を得ることができる。
画像ぼけの付加が許可された場合に絞り優先オートモードに設定したり(ステップS102)、撮影レンズ2の光学絞りを所定値に設定したり(変形例8)する代わりに、撮像装置が決定した制御絞り値に応じて、付加する画像ぼけの大きさを決定する構成にしてもよい。この場合の撮像装置は、露出モードがプログラムオートモードまたはシャッタ速度優先オートモードに設定されている。プログラムオートモードは、明るさ情報に応じて制御絞り値および制御シャッタ秒時(電荷蓄積時間)の組み合わせを決定する露出モードである。この際に、さらに画像信号の増幅度を変更するものであってもよい。制御絞り値および制御シャッタ秒時(電荷蓄積時間)等の組み合わせは、プログラム線図データとしてあらかじめ制御回路5内に記憶されている。シャッタ速度優先オートモードは、設定されているシャッター秒時(電荷蓄積時間)で適正露出が得られるように、明るさ情報に応じて制御絞り値等を決定する露出モードである。
画像をモニタ13へ表示する場合の他の表示態様について、図4(c)を参照して説明する。図4(c)によれば、画像ぼけが付加された領域/付加されない領域を撮影者が容易に視認できるように、画像ぼけを付加しない領域(この場合は主要被写体300の領域)を他の領域に比べて明るく表示する。図4(c)では、主要な各被写体の輪郭の線の太さを変えることによって明るさの違いを表しており、線が太いほど輝度を高めて明るく表示される。つまり、主要被写体300を一番明るく表示し、被写体301、被写体302の順に、画像ぼけの付加量(ぼけ効果の大きさ)が多いほどその被写体を暗く表示する。このように被写体の明るさを変えて表示することにより、撮影者は、画像ぼけが付加された領域/付加されない領域を容易に視認できるとともに、表示の明るさから付加された画像ぼけ量を直感的に把握できる。なお、画像ぼけの付加量が多いほど、その被写体を明るく表示する構成にしてもよい。
画像ぼけが付加された画像をモニタ13へ表示する場合、着色によって画像ぼけの付加量の違いを表してもよい。この場合の制御回路5は、通常、モノクロ画像をモニタ13に表示させ、画像ぼけを付加した画像を表示する場合には、画像ぼけを付加した領域に色をつけて表示させる。この際、画像ぼけの付加量(ぼけ効果の大きさ)が多いほど、その被写体を色濃く表示させる。このように被写体の色の濃淡を変えて表示することにより、撮影者は、画像ぼけが付加された領域/付加されない領域を容易に視認できるとともに、色の濃淡から付加された画像ぼけ量を直感的に把握できる。
また、画像ぼけが付加された領域について撮影者の視認性の向上を図るために、モニタ13による表示画像において画像ぼけの付加量を実際より大きくした上で表示させてもよい。また、撮像装置の小型化によってモニタ13の大きさが制限される場合には、小さな画面からでも撮影者が容易に視認できるように画像ぼけの付加領域を広げ、強調して表示させてもよい。モニタ13の画面が小さかったり、モニタ13の表示画素数が少ない場合に画像ぼけの付加量、付加領域を強調表示することで、画像ぼけが付加された領域/付加されない領域を撮影者にわかりやすく表示することができる。
2…撮影レンズ
5…制御回路
7…操作部材
9…信号処理回路
10…データ処理回路
11…圧縮/伸張回路
12…記録媒体
13…モニタ
14…表示制御回路
Claims (5)
- 撮影光学系を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
前記画像信号を加工して画像にぼかしを付加するぼかし付加手段と、
前記ぼかし付加手段が付加するぼかしの大きさを設定するための操作部材とを備え、
前記ぼかし付加手段は、前記操作部材からの操作信号が示す絞り段数に応じた光学ぼけと等価な大きさのぼかしを付加することを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
前記画像信号を加工して画像にぼかしを付加するぼかし付加手段と、
前記ぼかし付加手段が付加するぼかしの大きさを設定するための操作部材とを備え、
前記ぼかし付加手段は、前記操作部材からの操作信号が示す絞り値に応じた光学ぼけと等価な大きさのぼかしを付加することを特徴とする撮像装置。 - 請求項2に記載の撮像装置において、
前記画像信号による再生画像を表示する表示手段と、
前記再生画像とともに、前記操作部材からの操作信号が示す絞り値を前記表示手段に表示させる表示制御手段とをさらに備えることを特徴とする撮像装置。 - 請求項3に記載の撮像装置において、
前記表示制御手段はさらに、前記撮影光学系の絞り値を、前記操作部材からの操作信号が示す絞り値と異なる表示態様で前記表示手段に表示させることを特徴とする撮像装置。 - 撮影光学系を介して被写体像を撮像し、画像信号を出力する撮像素子と、
前記画像信号を加工して画像にぼかしを付加するぼかし付加手段とを備え、
前記ぼかし付加手段は、輝度情報に基づいて決定される制御絞り値に応じた大きさのぼかしを付加することを特徴とする撮像装置。
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