JP2013179398A - Digital camera system and chromatic aberration correction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交換レンズが装着可能であると共に、撮影画像の色収差を補正可能なデジタルカメラシステムおよび色収差補正方法に関する。 The present invention relates to a digital camera system and a chromatic aberration correction method capable of mounting an interchangeable lens and correcting chromatic aberration of a captured image.
レンズ交換式カメラにおいて、レンズの色収差を補正するために、レンズ側に色収差情報を記憶しておき、カメラ側がこの色収差情報を読み取り、各々のレンズに適合した補正を行うようにした交換レンズカメラが提案されている（特許文献１参照）。この交換レンズカメラにおいては、レンズ側の色収差情報はＲ／Ｂ成分のＧ成分に対する値で表し、カメラ側はこの情報を使用して色収差補正を行うことができる。 In an interchangeable lens camera, an interchangeable lens camera in which chromatic aberration information is stored on the lens side in order to correct the chromatic aberration of the lens, and the camera side reads the chromatic aberration information and performs correction suitable for each lens. It has been proposed (see Patent Document 1). In this interchangeable lens camera, the chromatic aberration information on the lens side is expressed as a value for the G component of the R / B component, and the chromatic aberration correction can be performed on the camera side using this information.
前述の特許文献１に開示の色収差情報では、Ｒ／Ｇ／Ｂ成分は、それぞれ特定の波長で代表した値で色収差補正を行っているため、複数種類のカメラ本体に交換レンズを装着可能なカメラシステムにおいては、カメラ側の撮像素子の様々な分光感度特性に対応できない。例えば、交換レンズ側に、Ｒ＝６４０ｎｍ／Ｇ＝５５０ｎｍ／Ｂ＝４６０ｎｍの色収差補正値を代表値として記憶されていた場合に、Ｒ＝６６０／Ｂ＝５６０／Ｂ＝４５０ｎｍを重心とする分光感度特性を持つ撮像素子のカメラと組み合わせた場合には、色収差補正を完全に行うことができない。 In the chromatic aberration information disclosed in Patent Document 1 described above, the R / G / B component is corrected for chromatic aberration with a value represented by a specific wavelength, and therefore a camera capable of mounting an interchangeable lens on a plurality of types of camera bodies. The system cannot cope with various spectral sensitivity characteristics of the image sensor on the camera side. For example, when a chromatic aberration correction value of R = 640 nm / G = 550 nm / B = 460 nm is stored as a representative value on the interchangeable lens side, spectral sensitivity with R = 660 / B = 560 / B = 450 nm as the center of gravity. When combined with a camera having an image sensor having characteristics, chromatic aberration correction cannot be performed completely.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、カメラによって分光感度特性が異なる撮像素子が備えられている場合であっても、交換レンズの色収差を適切に補正することの可能なデジタルカメラシステムおよび色収差補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to appropriately correct chromatic aberration of an interchangeable lens even when an image sensor having different spectral sensitivity characteristics is provided depending on the camera. An object is to provide a digital camera system and a chromatic aberration correction method.
上記目的を達成するため第１の発明に係わるデジタルカメラシステムは、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在の交換レンズとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記交換レンズは、少なくとも波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部と、上記第１の記憶部から読み出された上記波長に起因する収差情報を上記カメラ本体に通信可能とする通信部と、を備え、上記カメラ本体は、被写体を撮像して画像データを取得する撮像素子と、少なくとも上記撮像素子の分光感度情報を記憶した第２の記憶部と、上記波長に起因する収差情報と、上記第２の記憶部から読み出された上記撮像素子の分光感度情報に基づいて、色収差補正用データを算出する算出部と、上記画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部と、を備える。 In order to achieve the above object, a digital camera system according to a first aspect of the present invention is a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens detachable from the camera body. The interchangeable lens is caused by at least a wavelength. A first storage unit that stores aberration information; and a communication unit that enables communication of aberration information caused by the wavelength read from the first storage unit to the camera body. An image sensor that captures an image of a subject to acquire image data, a second storage unit that stores at least spectral sensitivity information of the image sensor, aberration information due to the wavelength, and reading from the second storage unit. A calculation unit that calculates chromatic aberration correction data based on the output spectral sensitivity information of the image sensor; and the calculated chromatic aberration correction data for the image data. And a chromatic aberration correction unit that performs chromatic aberration correction with.
第２の発明に係わるデジタルカメラシステムは、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在の交換レンズとを含むデジタルカメラシステムにおいて、上記交換レンズは、少なくとも波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部と、上記第１の記憶部から読み出された上記波長に起因する収差情報を上記カメラ本体に通信可能とする通信部と、を備え、上記カメラ本体は、被写体を撮像して画像データを取得する撮像素子と、少なくとも上記撮像素子毎の分光感度情報を記憶した第２の記憶部と、上記波長に起因する収差情報の中から、上記第２の記憶部から読み出された上記撮像素子の分光感度情報に基づいて、必要な収差情報を選択する選択部と、上記選択部によって選択された収差情報から色収差補正用データを算出する算出部と、上記得られた画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部と、を備える。 A digital camera system according to a second aspect of the present invention is a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens detachably attached to the camera body. The interchangeable lens stores at least aberration information due to the wavelength. And a communication unit that enables communication of aberration information caused by the wavelength read from the first storage unit to the camera body. The camera body images a subject. An image sensor that acquires image data, a second storage unit that stores at least spectral sensitivity information for each image sensor, and aberration information resulting from the wavelength is read from the second storage unit. A selection unit that selects necessary aberration information based on the spectral sensitivity information of the image sensor, and a calculation that calculates chromatic aberration correction data from the aberration information selected by the selection unit When provided with respect to the obtained image data, a chromatic aberration correction unit that performs chromatic aberration correction using the aberration correction data calculated above, the.
第３の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記波長に起因する収差情報は、任意の波長に対応する収差情報である。
第４の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記波長に起因する収差情報は、波長の関数として表わされる収差情報である。
In the digital camera system according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the aberration information due to the wavelength is aberration information corresponding to an arbitrary wavelength.
In the digital camera system according to the fourth invention, in the first or second invention, the aberration information resulting from the wavelength is aberration information expressed as a function of the wavelength.
第５の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第３又は第４の発明において、上記波長に起因する収差情報は、歪曲収差情報である。
第６の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第３又は第４の発明において、上記波長に起因する収差情報は、色収差情報である。
In the digital camera system according to a fifth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect of the invention, the aberration information resulting from the wavelength is distortion aberration information.
In the digital camera system according to a sixth aspect of the present invention, in the third or fourth aspect, the aberration information resulting from the wavelength is chromatic aberration information.
第７の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記撮像素子の分光感度情報は、上記撮像素子のカラーフィルタ毎に分光感度の重心となる波長である。
第８の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記撮像素子の分光感度情報は、上記撮像素子の各カラーフィルタの分光感度を、波長の関数で表したデータである。
In the digital camera system according to a seventh aspect of the present invention, in the first or second aspect, the spectral sensitivity information of the image sensor is a wavelength that is a center of gravity of the spectral sensitivity for each color filter of the image sensor.
In the digital camera system according to an eighth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the spectral sensitivity information of the image sensor is data representing the spectral sensitivity of each color filter of the image sensor as a function of wavelength. is there.
第９の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記算出部は、上記分光感度情報から分光感度の重心となる波長を求め、その波長に従って上記波長に起因する収差情報から上記色収差補正用データを算出する。
第１０の発明に係わるデジタルカメラシステムは、上記第１又は第２の発明において、上記算出部は、上記波長に起因する収差情報に対して上記分光感度情報を重み係数として乗算し、波長について積分することによって上記色収差補正用データを算出する。
In the digital camera system according to a ninth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the calculation unit obtains a wavelength that is a center of gravity of the spectral sensitivity from the spectral sensitivity information, and an aberration caused by the wavelength according to the wavelength. The chromatic aberration correction data is calculated from the information.
In the digital camera system according to a tenth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the calculation unit multiplies the spectral information by using the spectral sensitivity information as a weighting factor for the aberration information caused by the wavelength, and integrates the wavelength. Thus, the chromatic aberration correction data is calculated.
第１１の発明に係る色収差補正方法は、カメラ本体と、このカメラ本体に対して着脱自在の交換レンズとを含むデジタルカメラシステムにおける色収差補正方法において、上記交換レンズの波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部から読み出された上記収差情報を上記カメラ本体に送信する送信ステップと、上記収差情報と、撮像素子の分光感度情報を記憶した第２の記憶部から読み出された撮像素子の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出する算出ステップと、上記撮像素子から読み出された画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う補正ステップと、を備える。
第１２の発明に係る色収差補正方法は、第１１の発明において、上記送信ステップは、上記第１の記憶部に記憶された全波長に対する上記収差情報を送信する。
第１３の発明に係る色収差補正方法は、第１１の発明において、上記送信ステップは、上記撮像素子の分光感度情報に応じた波長に対する上記収差情報を送信する。
A chromatic aberration correction method according to an eleventh aspect of the invention is a chromatic aberration correction method in a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens that is detachable from the camera body, and stores aberration information caused by the wavelength of the interchangeable lens. A transmission step of transmitting the aberration information read from the first storage unit to the camera body, and an imaging read out from the second storage unit storing the aberration information and spectral sensitivity information of the image sensor. Based on the spectral sensitivity information of the element, a calculation step for calculating chromatic aberration correction data, and chromatic aberration correction is performed on the image data read from the image sensor using the calculated chromatic aberration correction data. A correction step.
In a chromatic aberration correction method according to a twelfth aspect based on the eleventh aspect, the transmission step transmits the aberration information for all wavelengths stored in the first storage unit.
In a chromatic aberration correction method according to a thirteenth aspect based on the eleventh aspect, the transmission step transmits the aberration information with respect to a wavelength according to spectral sensitivity information of the imaging element.
本発明によれば、撮像素子の分光感度情報を用いて色収差補正を行うようにしているので、カメラによって分光感度特性が異なる撮像素子が備えられている場合であっても、交換レンズの色収差を適切に補正することの可能なデジタルカメラシステムおよび色収差方法を提供することができる。 According to the present invention, the chromatic aberration correction is performed using the spectral sensitivity information of the image sensor, so that the chromatic aberration of the interchangeable lens can be reduced even when the image sensor having different spectral sensitivity characteristics is provided by the camera. It is possible to provide a digital camera system and a chromatic aberration method that can be appropriately corrected.
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるデジタルカメラシステムの主として電気的構成を示すブロック図である。本実施形態におけるデジタルカメラシステムは、交換レンズ１０とカメラ本体２０とから構成される。このデジタルカメラシステムでは、種々の交換レンズ１０が種々のカメラ本体２０に着脱可能である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram mainly showing an electrical configuration of the digital camera system according to the first embodiment of the present invention. The digital camera system in the present embodiment includes an interchangeable lens 10 and a camera body 20. In this digital camera system, various interchangeable lenses 10 can be attached to and detached from various camera bodies 20.
交換レンズ１０内には、レンズ光学系１１、バス１３、レンズＣＰＵ１５、フラッシュメモリ１７、カメラＩ／Ｆ（インターフェース）１７が設けられている。この他に、絞り装置、シャッタユニット、操作部、レンズ駆動部等が設けられているが、図１においては、省略している。レンズ光学系１１は、焦点距離を変化させるためのズームレンズ、焦点調節を行うためのフォーカスレンズ等を有し、カメラ本体２０内の撮像素子２１上に被写体像を形成する。 In the interchangeable lens 10, a lens optical system 11, a bus 13, a lens CPU 15, a flash memory 17, and a camera I / F (interface) 17 are provided. In addition, an aperture device, a shutter unit, an operation unit, a lens driving unit, and the like are provided, but are omitted in FIG. The lens optical system 11 includes a zoom lens for changing the focal length, a focus lens for performing focus adjustment, and the like, and forms a subject image on the image sensor 21 in the camera body 20.
レンズＣＰＵ１５は、カメラＩ／Ｆ１７、レンズＩ／Ｆ３３を通じて本体ＣＰＵ２７と通信を行い、本体ＣＰＵ２７からの指示に応じて、レンズ光学系１１のズーミングやフォーカシング制御を行い、また図示しない絞り装置の絞り制御等、交換レンズ１０の種々の制御を行う。また、本体ＣＰＵ２７からの要求に応じて、フラッシュメモリ１７内に記憶された交換レンズ１０の光学特性等の固有情報や交換レンズ１０の状態を示す情報を本体ＣＰＵ２７に送信する。これらの種々の制御は、レンズＣＰＵ１５は、フラッシュメモリ１７内に記憶されたプログラムに従って実行する。 The lens CPU 15 communicates with the main body CPU 27 through the camera I / F 17 and the lens I / F 33, performs zooming and focusing control of the lens optical system 11 according to instructions from the main body CPU 27, and aperture control of an aperture device (not shown). Various controls of the interchangeable lens 10 are performed. Further, in response to a request from the main body CPU 27, unique information such as optical characteristics of the interchangeable lens 10 stored in the flash memory 17 and information indicating the state of the interchangeable lens 10 are transmitted to the main body CPU 27. These various controls are executed by the lens CPU 15 in accordance with a program stored in the flash memory 17.
レンズＣＰＵ１５は、バス１３に接続されている。バス１３には、フラッシュメモリ１７、カメラＩ／Ｆ１９が接続されており、バス１３を介して、種々の制御命令やデータの送受信がなされる。カメラＩ／Ｆ１９は、交換レンズ１０をカメラ本体２０に装着すると、カメラ本体２０側のレンズＩ／Ｆ３３を介して本体ＣＰＵ２７と通信を行う。 The lens CPU 15 is connected to the bus 13. A flash memory 17 and a camera I / F 19 are connected to the bus 13, and various control commands and data are transmitted / received via the bus 13. When the interchangeable lens 10 is attached to the camera main body 20, the camera I / F 19 communicates with the main body CPU 27 via the lens I / F 33 on the camera main body 20 side.
フラッシュメモリ１７は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、前述したように、レンズＣＰＵ１５の制御用のプログラムや、交換レンズ１０の光学的特性等の種々のデータが記憶されている。交換レンズ１０の光学的特性としては種々のデータが記憶されており、その一例として、図２に示すような各波長の光線の歪曲収差情報（歪情報）を示すテーブルが格納されている。 The flash memory 17 is a rewritable nonvolatile memory and stores various data such as a control program for the lens CPU 15 and optical characteristics of the interchangeable lens 10 as described above. Various data are stored as optical characteristics of the interchangeable lens 10, and as an example, a table showing distortion aberration information (distortion information) of light beams of each wavelength as shown in FIG. 2 is stored.
本実施形態においては、
Ｙ’λ：波長λの光線が実際に結像する像高（実像高）
Ｙ：光線が本来結像すべき像高（理想像高）
としたとき、歪曲収差情報を以下のように表わすとする。
Ｙ’λ＝Ｃ１（λ）＊Ｙ＋Ｃ２（λ）Ｙ３＋Ｃ３（λ）＊Ｙ５ ・・・式（１）
この式（１）において、いくつかの波長に対する係数Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）を、波長毎にレンズデータとして格納する。
In this embodiment,
Y ′ λ : Image height (real image height) at which the light beam of wavelength λ actually forms an image
Y: Image height (ideal image height) that the light rays should originally form
Suppose that the distortion aberration information is expressed as follows.
Y ′ λ = C1 (λ) * Y + C2 (λ) Y 3 + C3 (λ) * Y 5 Formula (1)
In this equation (1), coefficients C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ) for several wavelengths are stored as lens data for each wavelength.
図２に示す例では、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍの光線の収差情報を、１０ｎｍ間隔のテーブルとして、フラッシュメモリ１７に格納している。なお、１０ｎｍ間隔に限らず、適宜、任意の波長に対応する収差情報を記憶すれば良い。また、歪曲収差情報を５次関数で表したが、関数の形式はこれに限らずの他の関数式を用いても良い。 In the example shown in FIG. 2, the aberration information of light beams of 380 nm to 760 nm is stored in the flash memory 17 as a table at 10 nm intervals. The aberration information corresponding to an arbitrary wavelength may be stored as appropriate, not limited to the 10 nm interval. Moreover, although the distortion aberration information is expressed by a quintic function, the function format is not limited to this, and other function formulas may be used.
このように、交換レンズ１０内のフラッシュメモリ１７は、少なくとも波長に起因する収差情報を記憶する第１の記憶部として機能する。また、前述のカメラＩ／Ｆ１９は、第１の記憶部から読み出された波長に起因する収差情報をカメラ本体に通信可能とする通信部として機能する。 In this manner, the flash memory 17 in the interchangeable lens 10 functions as a first storage unit that stores at least aberration information due to the wavelength. Further, the camera I / F 19 described above functions as a communication unit that enables the aberration information caused by the wavelength read from the first storage unit to be communicated to the camera body.
図１に戻り、カメラ本体２０内であって、前述のレンズ光学系１１の光軸上であって、被写体像の結像位置付近には、撮像素子２１が配置されている。撮像素子２１は、被写体を撮像して画像データを取得する。撮像素子２１は、各画素を構成するフォトダイオードが二次元的にマトリックス状に配置されており、各フォトダイオードは受光量に応じた光電変換電流を発生し、この光電変換電流は各フォトダイオードに接続するキャパシタによって電荷蓄積される。 Returning to FIG. 1, an image sensor 21 is disposed in the camera body 20 on the optical axis of the lens optical system 11 and in the vicinity of the imaging position of the subject image. The image sensor 21 captures a subject and acquires image data. In the imaging device 21, photodiodes constituting each pixel are two-dimensionally arranged in a matrix, and each photodiode generates a photoelectric conversion current corresponding to the amount of received light, and this photoelectric conversion current is applied to each photodiode. Charges are accumulated by the connected capacitor.
撮像素子２１の各画素の前面には、ベイヤー配列のカラーフィルタが配置されている。ベイヤー配列は、水平方向にＲ画素とＧ画素が交互に配置されたラインと、Ｇ画素とＢ画素が交互に配置されたラインを有している。なお、本明細書においては、撮像素子２１から出力される画像信号に基づく信号であれば、後述するＡＤＣ２５によってＡ／Ｄ変換された信号のみならず画像信号も含めて撮像データまたは画像データと称する場合がある。 A Bayer array color filter is arranged in front of each pixel of the image sensor 21. The Bayer array has lines in which R pixels and G pixels are alternately arranged in the horizontal direction and lines in which G pixels and B pixels are alternately arranged. In the present specification, a signal based on an image signal output from the image sensor 21 is referred to as image data or image data including not only the signal A / D converted by the ADC 25 described later but also the image signal. There is a case.
撮像素子２１の出力は、Ａ−ＡＭＰ２３に接続されている。Ａ−ＡＭＰ２３は、撮像素子２１から出力された画像信号のアナログゲイン調整を行う。Ａ−ＡＭＰ２３の出力は、ＡＤＣ２５に接続されている。ＡＤＣ２５は、アナログデジタル変換器であり、Ａ−ＡＭＰ２３によってアナログゲイン調整された画像信号をデジタル形式の画像データ（撮像データ）に変換する。ＡＤＣ２５の出力はバス３９に出力され、撮像データは後述するＤＲＡＭ３５に一時記憶される。 The output of the image sensor 21 is connected to the A-AMP 23. The A-AMP 23 performs analog gain adjustment of the image signal output from the image sensor 21. The output of the A-AMP 23 is connected to the ADC 25. The ADC 25 is an analog-digital converter, and converts the image signal whose analog gain has been adjusted by the A-AMP 23 into digital image data (imaging data). The output of the ADC 25 is output to the bus 39, and the imaging data is temporarily stored in a DRAM 35 described later.
画像処理部２９は、バス３９を介してＤＲＡＭ３５から撮像データを入力し、ホワイトバランス等、各種画像処理を行い、静止画や動画の記録用画像データを生成し、この生成された記録用画像データは、一旦、ＤＲＡＭ３５に一時記憶する。また、ＤＲＡＭ３５から読み出した動画の画像データを用いて、ライブビュー表示用画像データを生成し、一旦、ＤＲＡＭ３７に一時記憶する。また、画像処理部２９は、画像データに対して、本体ＣＰＵ２７によって算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部として機能する。 The image processing unit 29 inputs imaging data from the DRAM 35 via the bus 39, performs various image processing such as white balance, generates still image or moving image recording image data, and generates the generated recording image data. Is temporarily stored in the DRAM 35. Further, the image data for live view display is generated using the image data of the moving image read from the DRAM 35 and temporarily stored in the DRAM 37. The image processing unit 29 functions as a chromatic aberration correction unit that performs chromatic aberration correction on the image data using the chromatic aberration correction data calculated by the main body CPU 27.
ビデオエンコーダ３１は、画像処理部２９において生成され、ＤＲＡＭ３５に一時記憶されたライブビュー表示用画像データや撮影済み画像の再生画像データを読出し、画像処理し、ライブビュー表示画像データとしてＬＣＤ／ＴＶ５０に出力する。 The video encoder 31 reads the live view display image data and the reproduced image data of the captured image that are generated in the image processing unit 29 and temporarily stored in the DRAM 35, performs image processing, and displays the live view display image data on the LCD / TV 50. Output.
ＬＣＤ／ＴＶ５０は、液晶表示部やテレビ等の外部表示装置である。このＬＣＤ／ＴＶ５０は、ビデオエンコーダ３１からの画像データを入力し、ライブビュー表示や撮影画像の再生表示等を行う。なお、表示装置としては、カメラ本体２０に内蔵するようにしても勿論かまわない。また、液晶表示部やテレビ等に限らず、有機ＥＬ等、他の表示装置を用いても構わない。 The LCD / TV 50 is an external display device such as a liquid crystal display unit or a television. The LCD / TV 50 receives image data from the video encoder 31 and performs live view display, reproduction display of captured images, and the like. Of course, the display device may be built in the camera body 20. Further, the display device is not limited to a liquid crystal display unit or a television, and other display devices such as an organic EL may be used.
レンズＩ／Ｆ３３は、前述したように、交換レンズ１０内のカメラＩ／Ｆ１９を介して通信を行う通信部である。ＤＲＡＭ３５は、書き換え可能な揮発性メモリであり、前述したように、画像データの一時記憶用として使用される。また、前述のライブビュー表示以外にも、記録用画像データ等もここに一時記憶される。 The lens I / F 33 is a communication unit that performs communication via the camera I / F 19 in the interchangeable lens 10 as described above. The DRAM 35 is a rewritable volatile memory, and is used for temporary storage of image data as described above. In addition to the live view display described above, recording image data and the like are also temporarily stored here.
フラッシュメモリ３７は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、前述したように、本体ＣＰＵ２７によって実行されるプログラムが記憶されている。このプログラム以外にも、各種調整値や制御用データが記憶されている。また、撮像素子２１のＲＧＢフィルタの分光感度特性を表す情報が格納されている。 The flash memory 37 is an electrically rewritable nonvolatile memory, and stores a program executed by the main body CPU 27 as described above. In addition to this program, various adjustment values and control data are stored. In addition, information indicating the spectral sensitivity characteristics of the RGB filter of the image sensor 21 is stored.
本実施形態に係るデジタルカメラシステムのカメラ本体として、例えば、カメラＡ、カメラＢがあるとする。このとき、撮像素子２１のＲＧＢのカラーフィルタの分光感度特性は、撮像素子によって異なる場合がある。図３（ａ）にカメラＡ、また図３（ｂ）にカメラＢの分光感度特性の一例をそれぞれ示す。図３において、横軸は波長λであり、縦軸には、ＲＧＢの各光に対する分光感度を示す。なお、図中のＧＲＢに対応して記載された数値は、各フィルタの重心波長を示す。 Assume that there are, for example, camera A and camera B as camera bodies of the digital camera system according to the present embodiment. At this time, the spectral sensitivity characteristics of the RGB color filters of the image sensor 21 may differ depending on the image sensor. FIG. 3A shows an example of the spectral sensitivity characteristics of the camera A, and FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the wavelength λ, and the vertical axis represents the spectral sensitivity with respect to each RGB light. In addition, the numerical value described corresponding to GRB in a figure shows the gravity center wavelength of each filter.
カメラＡ、Ｂの撮像素子２１の分光感度特性の記憶方法としては、ＲＧＢのフィルタ毎に、波長に対する分光感度のテーブルを記憶してもよいが、本実施形態においては、カラーフィルタごとに分光感度の重心となる波長（重心波長）を記憶している。すなわち、図４に示すような重心波長をカラーフィルタ（ＲＧＢ）ごとに格納している。図４（ａ）に示すように、カメラＡにおいては、Ｒフィルタの分光感度の重心は６４０ｎｍ、Ｇフィルタの分光感度の重心は５５０ｎｍ、Ｂフィルタの分光感度の重心は４６０ｎｍである。一方、図４（ｂ）に示すように、カメラＢにおいては、Ｒフィルタの分光感度の重心は６６０ｎｍ、Ｇフィルタの分光感度の重心は５６０ｎｍ、Ｂフィルタの分光感度の重心は４５０ｎｍである。 As a method for storing the spectral sensitivity characteristics of the image sensors 21 of the cameras A and B, a table of spectral sensitivity with respect to wavelength may be stored for each RGB filter. In this embodiment, the spectral sensitivity is stored for each color filter. The wavelength (center of gravity wavelength) which becomes the center of gravity of is stored. That is, the barycentric wavelength as shown in FIG. 4 is stored for each color filter (RGB). As shown in FIG. 4A, in the camera A, the center of gravity of the spectral sensitivity of the R filter is 640 nm, the center of gravity of the spectral sensitivity of the G filter is 550 nm, and the center of gravity of the spectral sensitivity of the B filter is 460 nm. On the other hand, as shown in FIG. 4B, in the camera B, the center of gravity of the spectral sensitivity of the R filter is 660 nm, the center of gravity of the spectral sensitivity of the G filter is 560 nm, and the center of gravity of the spectral sensitivity of the B filter is 450 nm.
このように、カメラ本体２０のフラッシュメモリ３７は、少なくとも撮像素子２１の分光感度情報を記憶した第２の記憶部として機能する。 Thus, the flash memory 37 of the camera body 20 functions as a second storage unit that stores at least the spectral sensitivity information of the image sensor 21.
本体ＣＰＵ２７は、前述の撮像素子２１、Ａ−ＡＭＰ２３、ＡＤＣ２５、画像処理部２９、ビデオエンコーダ３１に制御信号を出力する。これらの制御にあたっては、フラッシュメモリ３７に記憶されているプログラムに従って、各種演算、各ブロックの制御、操作部からの入力情報のチェック等、カメラの全体制御を行う。 The main body CPU 27 outputs a control signal to the above-described imaging device 21, A-AMP 23, ADC 25, image processing unit 29, and video encoder 31. In these controls, overall control of the camera is performed according to a program stored in the flash memory 37, such as various calculations, control of each block, and check of input information from the operation unit.
また、本体ＣＰＵ２７は、フラッシュメモリ１７（第１記憶部として機能する）から読み出された波長に起因する収差情報と、フラッシュメモリ３７（第２の記憶部として機能する）から読み出された撮像素子２１の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出する算出部として機能する。また、この算出部は、フラッシュメモリ３７（第２の記憶部）から読み出された撮像素子２１の分光感度情報から分光感度の重心となる波長を求め、その波長に従って波長に起因する収差情報から上記色収差補正用データを算出する。 Further, the main body CPU 27 performs aberration information caused by the wavelength read from the flash memory 17 (functioning as the first storage unit) and imaging read out from the flash memory 37 (functions as the second storage unit). It functions as a calculation unit that calculates chromatic aberration correction data based on the spectral sensitivity information of the element 21. The calculation unit obtains a wavelength that is the center of gravity of the spectral sensitivity from the spectral sensitivity information of the image sensor 21 read from the flash memory 37 (second storage unit), and from the aberration information caused by the wavelength according to the wavelength. The chromatic aberration correction data is calculated.
本実施形態に係るデジタルカメラシステムにおいては、レンズ収差情報を交換レンズ１０内のフラッシュメモリ１７に格納しておき、本体ＣＰＵ２７およびレンズＣＰＵ１５の制御により、フラッシュメモリ１７に格納されているレンズ収差情報を、カメラＩ／Ｆ１９、レンズＩ／Ｆ３３を介して、カメラ本体２０側に送信する。カメラ本体２０側では、受信したレンズ収差情報は、フラッシュメモリ３７に保存する。なお、この保存は、ＤＲＡＭ３５でも構わない。 In the digital camera system according to the present embodiment, lens aberration information is stored in the flash memory 17 in the interchangeable lens 10, and the lens aberration information stored in the flash memory 17 is controlled by the main body CPU 27 and the lens CPU 15. Then, the data is transmitted to the camera body 20 side via the camera I / F 19 and the lens I / F 33. On the camera body 20 side, the received lens aberration information is stored in the flash memory 37. This storage may be performed by the DRAM 35.
本体ＣＰＵ２７は、フラッシュメモリ２７に格納されているレンズ収差情報とカメラ分光感度特性を使用し、色収差補正データを生成する。この生成された色収差補正データはフラッシュメモリ３７（ＤＲＡＭ３５でも構わない）に保存する。撮影が行われると、ＤＲＡＭ３５に一時記憶された画像データを、画像処理部２９によって画像処理するが、その際、フラッシュメモリ３７に記憶された色収差補正データを用いて色収差を補正する。 The main body CPU 27 uses the lens aberration information and the camera spectral sensitivity characteristics stored in the flash memory 27 to generate chromatic aberration correction data. The generated chromatic aberration correction data is stored in the flash memory 37 (which may be the DRAM 35). When shooting is performed, the image data temporarily stored in the DRAM 35 is subjected to image processing by the image processing unit 29. At this time, the chromatic aberration is corrected using the chromatic aberration correction data stored in the flash memory 37.
次に、本発明の第１実施形態における動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。このフローは、フラッシュメモリ３７に記憶されたプログラムに従って本体ＣＰＵ２７が実行する。ただし、交換レンズ１０内における処理は、本体ＣＰＵ２７からの指示を受け、フラッシュメモリ１７に記憶されたプログラムに従ってレンズＣＰＵ１５が実行する。 Next, the operation in the first embodiment of the present invention will be described using the flowchart shown in FIG. This flow is executed by the main body CPU 27 in accordance with a program stored in the flash memory 37. However, the processing in the interchangeable lens 10 is executed by the lens CPU 15 in accordance with a program stored in the flash memory 17 in response to an instruction from the main body CPU 27.
カメラ本体２０に電源電池（不図示）が装填されると、図５に示すフローがスタートする。このフローがスタートすると、まず、レンズ装着状態でカメラ電源がオンか否かの判定を行う（Ｓ１）。ここでは、カメラ本体２０に交換レンズ１０が装着され、電源スイッチ（不図示）がオン状態にあるか否かを判定する。なお、交換レンズ１０がカメラ本体２０に装着されているか否かの判定は、公知のレンズ装着検知スイッチ（不図示）の状態検知等によって行う。この判定の結果、Ｎｏであった場合には、判定がＹｅｓとなるまで待機状態となる。 When a power supply battery (not shown) is loaded in the camera body 20, the flow shown in FIG. 5 starts. When this flow starts, first, it is determined whether or not the camera power is on with the lens mounted (S1). Here, it is determined whether or not the interchangeable lens 10 is attached to the camera body 20 and a power switch (not shown) is in an on state. Whether the interchangeable lens 10 is attached to the camera body 20 is determined by detecting the state of a known lens attachment detection switch (not shown). If the result of this determination is No, it will be in a standby state until the determination is Yes.
ステップＳ１における判定の結果、レンズ装着状態でカメラ電源がオンであった場合には、次に、レンズ収差情報をカメラ側に送信する（Ｓ３）。ここでは、本体ＣＰＵ２７は、レンズＣＰＵ１５に対して、フラッシュメモリ１７に格納されているレンズ収差情報を送信するように要求する。この要求を受けると、レンズＣＰＵ１５は、レンズ収差情報、すなわち図２に示すようなテーブルに格納された波長毎の係数Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）の全てをカメラ本体２０に送信する。本体ＣＰＵ２７は、レンズ収差情報を受信すると、カメラ本体２０内のフラッシュメモリ３７に格納する。 If the result of determination in step S1 is that the camera power supply is on with the lens mounted, lens aberration information is then transmitted to the camera side (S3). Here, the main body CPU 27 requests the lens CPU 15 to transmit the lens aberration information stored in the flash memory 17. Upon receiving this request, the lens CPU 15 obtains lens aberration information, that is, all the coefficients C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ) for each wavelength stored in the table as shown in FIG. Send to. When receiving the lens aberration information, the main body CPU 27 stores the information in the flash memory 37 in the camera main body 20.
レンズ収差情報をカメラ側に送信すると、次に、レンズ収差情報と分光感度特性から色収差補正データを演算する（Ｓ５）。前述したように、フラッシュメモリ３７には、撮像素子２１のカラーフィルタごとに分光感度の重心となる波長（重心波長）が記憶されている。このステップでは、カメラＣＰＵ２７は、フラッシュメモリ３７からカラーフィルタごとに重心波長を読出し、収差情報として重心波長に対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。 Once the lens aberration information is transmitted to the camera side, chromatic aberration correction data is then calculated from the lens aberration information and spectral sensitivity characteristics (S5). As described above, the flash memory 37 stores a wavelength (center of gravity wavelength) that is the center of gravity of the spectral sensitivity for each color filter of the image sensor 21. In this step, the camera CPU 27 reads the centroid wavelength for each color filter from the flash memory 37, and selects coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding to the centroid wavelength as aberration information.
図２〜図４に示した例では、カメラ本体２０がカメラＡであるとすると、カメラＡのＲ成分の重心波長は６４０ｎｍであることから（図４（ａ）参照）、Ｒ成分用の収差情報として、図２に示すレンズ収差情報から波長λ＝６４０ｎｍに対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。同様に、カメラＡのＧ成分の重心波長はλ＝５５０ｎｍ、Ｂ成分の重心波長はλ＝４６０ｎｍであることから、対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。 In the example shown in FIGS. 2 to 4, if the camera body 20 is the camera A, the center-of-gravity wavelength of the R component of the camera A is 640 nm (see FIG. 4A). As information, coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding to the wavelength λ = 640 nm are selected from the lens aberration information shown in FIG. Similarly, the center of gravity wavelength of the G component of the camera A is λ = 550 nm, and the center of gravity wavelength of the B component is λ = 460 nm, so the corresponding coefficients C1 (λ) to C3 (λ) are selected.
なお、本実施形態においては、図２に示した波長ごとの係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）は、１０ｎｍ間隔である。このため、重心波長が６３５ｎｍなど、レンズ収差情報にない場合もあり、この場合には近接のデータから補間により算出する。例えば、λ＝６３０ｎｍとλ６４０ｎｍに対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）から、λ＝６３５ｎｍに相当する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を線形補間で算出する。 In the present embodiment, the coefficients C1 (λ) to C3 (λ) for each wavelength shown in FIG. 2 are 10 nm intervals. For this reason, there is a case where the center of gravity wavelength is not in the lens aberration information such as 635 nm, and in this case, the calculation is performed by interpolation from the adjacent data. For example, coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding to λ = 635 nm are calculated by linear interpolation from coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding to λ = 630 nm and λ640 nm.
色収差は、基本的にはＧ成分に対するＲ、Ｂ成分の差分で表わすので、カメラＡの場合のＲの色収差は、
Ｙ’６４０−Ｙ’５５０＝（Ｃ１（６４０）−Ｃ１（５５０））＊Ｙ＋（Ｃ２（６４０）−Ｃ２（５５０））＊Ｙ３＋（Ｃ３（６４０）−Ｃ３（５５０））＊Ｙ５ ・・・式（２）
カメラＡの場合のＢの色収差は、
Ｙ’４６０−Ｙ’５５０＝（Ｃ１（４６０）−Ｃ１（５５０））＊Ｙ＋（Ｃ２（４６０）−Ｃ２（５５０））＊Ｙ３＋（Ｃ３（４６０）−Ｃ３（５５０））＊Ｙ５ ・・・式（３）
となる。本体ＣＰＵ２７は、この式（２）（３）に従って色収差補正を行えばよい。
Since the chromatic aberration is basically expressed by the difference between the R and B components with respect to the G component, the chromatic aberration of R in the case of the camera A is
Y ′ 640 −Y ′ 550 = (C1 (640) −C1 (550)) * Y + (C2 (640) −C2 (550)) * Y 3 + (C3 (640) −C3 (550)) * Y 5 ... Formula (2)
The chromatic aberration of B in the case of camera A is
Y ′ 460 −Y ′ 550 = (C1 (460) −C1 (550)) * Y + (C2 (460) −C2 (550)) * Y 3 + (C3 (460) −C3 (550)) * Y 5 ... Formula (3)
It becomes. The main body CPU 27 may correct chromatic aberration according to the equations (2) and (3).
また、カメラ本体２０がカメラＢであるとすると、本体ＣＰＵ２７は、図４（ｂ）に示したテーブルを参照し、重心波長に応じて係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。すなわち、レンズ収差情報からＲ成分の重心波長λ＝６６０ｎｍに対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。同様に、Ｇ成分の重心波長はλ＝５６０ｎｍ、Ｂ成分の重心波長はλ＝４５０ｎｍであり、これに対応する係数Ｃ１（λ）〜Ｃ３（λ）を選択する。 If the camera body 20 is the camera B, the body CPU 27 refers to the table shown in FIG. 4B and selects coefficients C1 (λ) to C3 (λ) according to the barycentric wavelength. That is, coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding to the center-of-gravity wavelength λ = 660 nm of the R component are selected from the lens aberration information. Similarly, the centroid wavelength of the G component is λ = 560 nm, and the centroid wavelength of the B component is λ = 450 nm, and coefficients C1 (λ) to C3 (λ) corresponding thereto are selected.
したがって、カメラＢの場合のＲの色収差は、
Ｙ’６６０−Ｙ’５６０＝（Ｃ１（６６０）−Ｃ１（５６０））＊Ｙ＋（Ｃ２（６６０）−Ｃ２（５６０））＊Ｙ３＋（Ｃ３（６６０）−Ｃ３（５６０））＊Ｙ５ ・・・式（４）
カメラＢの場合のＢの色収差は、
Ｙ’４５０−Ｙ’５６０＝（Ｃ１（４５０）−Ｃ１（５６０））＊Ｙ＋（Ｃ２（４５０）−Ｃ２（５６０））＊Ｙ３＋（Ｃ３（４５０）−Ｃ３（５６０））＊Ｙ５ ・・・式（５）
となる。本体ＣＰＵ２７は、式（４）（５）に従って色収差補正を行えばよい。
Therefore, the chromatic aberration of R in the case of camera B is
Y ′ 660 −Y ′ 560 = (C1 (660) −C1 (560)) * Y + (C2 (660) −C2 (560)) * Y 3 + (C3 (660) −C3 (560)) * Y 5 ... Formula (4)
The chromatic aberration of B in the case of camera B is
Y ′ 450 −Y ′ 560 = (C1 (450) −C1 (560)) * Y + (C2 (450) −C2 (560)) * Y 3 + (C3 (450) −C3 (560)) * Y 5 ... Formula (5)
It becomes. The main body CPU 27 may correct chromatic aberration according to the equations (4) and (5).
このように、カメラＡの場合には、光線が本来結像すべき像高（理想像高）Ｙに対して、式（２）を演算することにより、Ｒに対応する波長λ＝６４０ｎｍの光線が実際に結像する実像高を示すＹ’６４０と、Ｇに対応する波長λ＝５５０ｎｍの光線が実際に結像する実像高を示すＹ’５５０との差分を算出できる。同様に、式（３）を演算することにより、Ｂに対応する波長λ＝４６０ｎｍの光線が実際に結像する実像高を示すＹ’４６０と、Ｇに対応する波長λ＝５５０ｎｍの光線が実際に結像する実像高を示すＹ’５５０との差分を算出できる。ここで算出した差分は色収差補正データに相当する。 As described above, in the case of the camera A, the light beam having the wavelength λ = 640 nm corresponding to R is calculated by calculating the expression (2) with respect to the image height (ideal image height) Y that the light beam should originally form. Can calculate the difference between Y ′ 640 indicating the actual image height that is actually imaged and Y ′ 550 indicating the actual image height at which the light beam having the wavelength λ = 550 nm corresponding to G is actually imaged. Similarly, by calculating equation (3), Y ′ 460 indicating the actual image height at which a light beam having a wavelength λ = 460 nm corresponding to B actually forms an image, and a light beam having a wavelength λ = 550 nm corresponding to G is actually The difference from Y ′ 550 indicating the real image height that is imaged on can be calculated. The difference calculated here corresponds to chromatic aberration correction data.
したがって、撮像素子２１の画素の内、Ｇ画素に対して歪曲収差等の光学的収差が補正されたとすると、Ｂ画素およびＲ画素に対しては、色収差補正データを用いて、色収差による画素位置の補正を行えば色収差を補正することができる。 Accordingly, if optical aberrations such as distortion are corrected for the G pixel among the pixels of the image sensor 21, the pixel position of the pixel due to the chromatic aberration is used for the B pixel and the R pixel using the chromatic aberration correction data. If correction is performed, chromatic aberration can be corrected.
レンズ収差情報と分光感度特性から色収差補正データを演算すると、次に、演算結果をメモリに保存する（Ｓ１１）。ここでは、ステップＳ５において演算した色収差補正データをフラッシュメモリ３７（またはＤＲＡＭ３５）に記憶する。 Once the chromatic aberration correction data is calculated from the lens aberration information and the spectral sensitivity characteristic, the calculation result is stored in the memory (S11). Here, the chromatic aberration correction data calculated in step S5 is stored in the flash memory 37 (or DRAM 35).
演算結果をメモリに保存すると、次に、カメラ電源オフか否かを判定する（Ｓ１３）。ここでは、電源スイッチの状態を検出し、判定する。この判定の結果、電源オフであれば、終了処理を行った後、動作を終了する。なお、動作を終了しても、電源スイッチの状態は所定時間間隔で検出する。 After the calculation result is stored in the memory, it is next determined whether or not the camera power is off (S13). Here, the state of the power switch is detected and determined. If the result of this determination is that the power is off, the termination processing is performed and then the operation is terminated. Even when the operation is finished, the state of the power switch is detected at predetermined time intervals.
ステップＳ１３における判定の結果、カメラが電源オフでなかった場合には、次に、レリーズ押下げか否かの判定を行う（Ｓ１５）。ユーザが撮影を行う場合には、レリーズ釦（不図示）を押下げる。このステップでは、レリーズ釦に連動するスイッチの状態に基づいて判定する。この判定の結果、レリーズ釦の押下げがなかった場合には、ステップＳ１３に戻る。 If the result of determination in step S13 is that the camera has not been turned off, it is next determined whether or not the release has been depressed (S15). When the user performs photographing, a release button (not shown) is pressed down. In this step, the determination is made based on the state of the switch linked to the release button. If the result of this determination is that the release button has not been depressed, processing returns to step S13.
一方、ステップＳ１５における判定の結果、レリーズ押下げがあった場合には、次に、撮影を行い、画像データをＤＲＡＭに取り込む（Ｓ１７）。ここでは、図示しないシャッタおよび絞りによって露光制御を行い、撮像素子２１から被写体の画像データを取得し、この取得した画像データをＤＲＡＭ３５に一時記憶する。 On the other hand, if the result of determination in step S <b> 15 is that the release button has been pressed, shooting is performed and image data is taken into the DRAM (S <b> 17). Here, exposure control is performed using a shutter and a diaphragm (not shown), the image data of the subject is acquired from the image sensor 21, and the acquired image data is temporarily stored in the DRAM 35.
画像データをＤＲＡＭ３５に取り込むと、次に、色収差補正データを使用して、色収補正および画像処理を行う（Ｓ１９）。ここでは、画像処理部２９は、ＤＲＡＭ３５に一時記憶された画像データに対して、先ず、ステップＳ１１において保存された色収差補正データを用いて色収差補正を行う。色収差補正データの算出は、前述の式（２）〜（５）等を用いて行うが、これらの式は、Ｇ画素の「実像高」に対する差分で表わされており、歪曲収差を除去していない系における式である。 Once the image data is taken into the DRAM 35, color correction and image processing are performed using the chromatic aberration correction data (S19). Here, the image processing unit 29 first performs chromatic aberration correction on the image data temporarily stored in the DRAM 35 using the chromatic aberration correction data stored in step S11. The calculation of chromatic aberration correction data is performed using the above-described equations (2) to (5). These equations are expressed as differences with respect to the “real image height” of the G pixel and eliminate distortion aberration. It is an expression in the system that is not.
色収差補正を行うと、次に、画像処理部２９は、色収差補正された画像データに対して、ホワイトバランスや歪曲収差除去のための補正等の画像処理を行う。なお、ホワイトバランス等の画像処理は、色収差補正を行う前に処理するようにしても構わない。 Once chromatic aberration correction has been performed, the image processing unit 29 performs image processing such as white balance and correction for removing distortion aberration on the chromatic aberration corrected image data. Note that image processing such as white balance may be performed before chromatic aberration correction is performed.
色収差補正および歪曲収差補正等の画像処理を行うと、次に、処理した画像を記録する（Ｓ２１）。ここでは、ステップＳ１９において処理された画像データを、フラッシュメモリ３７に記録を行う。なお、内蔵のメモリ（フラッシュメモリ３７）に代えて、外部メモリのように装填自在な記録媒体（不図示）に画像データを記録するようにしても勿論かまわない。この記録処理を行うと、ステップＳ１３に戻る。 Once image processing such as chromatic aberration correction and distortion correction is performed, the processed image is then recorded (S21). Here, the image data processed in step S19 is recorded in the flash memory 37. Of course, instead of the built-in memory (flash memory 37), the image data may be recorded on a loadable recording medium (not shown) such as an external memory. When this recording process is performed, the process returns to step S13.
このように、本発明の第１実施形態においては、交換レンズ１０内には、少なくとも波長毎の収差情報を記憶した第１の記憶部（フラッシュメモリ１７）を有し、カメラ本体２０には、少なくとも撮像素子２１の分光感度情報を記憶した第２の記憶部（フラッシュメモリ３７）と、波長毎の収差情報と、フラッシュメモリ３７から読み出された撮像素子の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出する算出部（本体ＣＰＵ２７、図５のＳ５）と、画像データに対して、算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部（画像処理部２９、図５のＳ１９）を有している。このため、カメラによって分光感度が異なる撮像素子が備えられている場合であっても、交換レンズの色収差を適切に補正することができる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, the interchangeable lens 10 includes the first storage unit (flash memory 17) that stores at least aberration information for each wavelength. Chromatic aberration based on at least the second storage unit (flash memory 37) that stores spectral sensitivity information of the image sensor 21, aberration information for each wavelength, and spectral sensitivity information of the image sensor read from the flash memory 37. A calculation unit (main body CPU 27, S5 in FIG. 5) that calculates correction data, and a chromatic aberration correction unit (image processing unit 29, FIG. 5) that performs chromatic aberration correction on the image data using the calculated chromatic aberration correction data. S19). For this reason, it is possible to appropriately correct the chromatic aberration of the interchangeable lens even when the image sensor having different spectral sensitivity is provided depending on the camera.
なお、本実施形態においては、色収差補正用データの算出は本体ＣＰＵ２７にてソフトウエアによって行っていたが、これに限らず、例えば、画像処理部２９等におけるハードウエアで実行するようにしてもよい。また、色収差補正用データを用いて色収差補正は画像処理部２９によって行っていたが、これに限らず、例えば本体ＣＰＵ２７にてソフトウエアで実行するようにしても勿論かまわない。 In this embodiment, the calculation of chromatic aberration correction data is performed by software in the main body CPU 27. However, the present invention is not limited to this. For example, the calculation may be performed by hardware in the image processing unit 29 or the like. . Although the chromatic aberration correction is performed by the image processing unit 29 using the chromatic aberration correction data, the present invention is not limited to this. For example, the main body CPU 27 may execute the correction by software.
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。第１実施形態においては、交換レンズ１０のフラッシュメモリ１７に格納されているレンズ収差情報の全てをカメラ本体２０に送信し、この中から撮像素子２１の分光感度特性に応じた波長のレンズ収差情報を選択して使用していた。これに対して、第２実施形態においては、カメラ本体２０は分光感度特性から必要な波長のレンズ収差情報を交換レンズ１０に要求し、交換レンズ１０は必要なレンズ収差情報を選択して、カメラ本体２０に送信するようにしている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, all of the lens aberration information stored in the flash memory 17 of the interchangeable lens 10 is transmitted to the camera body 20, and lens aberration information of a wavelength corresponding to the spectral sensitivity characteristic of the image sensor 21 is stored therein. Was selected and used. On the other hand, in the second embodiment, the camera body 20 requests lens aberration information of a necessary wavelength from the spectral sensitivity characteristic to the interchangeable lens 10, and the interchangeable lens 10 selects the necessary lens aberration information and The data is transmitted to the main body 20.
本実施形態における構成は、第１実施形態に係る図１に示したブロック図とほぼ同様であり、また図２ないし図４に示したレンズ収差情報や分光感度特性も同様であることから、これらの詳しい説明は省略する。 The configuration in this embodiment is almost the same as the block diagram shown in FIG. 1 according to the first embodiment, and the lens aberration information and spectral sensitivity characteristics shown in FIGS. Detailed description of is omitted.
なお、本体ＣＰＵ２７は、第２実施形態においては、交換レンズ１０内のフラッシュメモリ１７（第１の記憶部）から読み出された波長に起因する収差情報の中から、フラッシュメモリ３７（第２の記憶部）から読み出された撮像素子２１の分光感度情報に基づいて、必要な収差情報を選択する選択部として機能する。また、本体ＣＰＵ２７は、選択された収差情報から色収差補正用データを算出する算出部としても機能する。 In the second embodiment, the main body CPU 27 selects the flash memory 37 (second memory) from the aberration information caused by the wavelength read from the flash memory 17 (first memory) in the interchangeable lens 10. It functions as a selection unit that selects necessary aberration information based on the spectral sensitivity information of the image sensor 21 read from the storage unit. The main body CPU 27 also functions as a calculation unit that calculates chromatic aberration correction data from the selected aberration information.
本実施形態における動作は、第１実施形態に係る図５のフローチャートを図６に示すフローチャートに置き換えるだけなので、このフローについて説明する。このフローは、第１実施形態の場合と同様、フラッシュメモリ３７に記憶されたプログラムに従って本体ＣＰＵ２７が実行する。ただし、その一部は、本体ＣＰＵ２７からの指示を受け、フラッシュメモリ１７に記憶されたプログラムに従ってレンズＣＰＵ１５が実行する。 Since the operation in the present embodiment is merely to replace the flowchart of FIG. 5 according to the first embodiment with the flowchart shown in FIG. 6, this flow will be described. This flow is executed by the main body CPU 27 according to the program stored in the flash memory 37 as in the case of the first embodiment. However, some of them are instructed by the main body CPU 27 and executed by the lens CPU 15 in accordance with a program stored in the flash memory 17.
カメラ本体２０に電源電池（不図示）が装填されると、図６に示すフローがスタートする。このフローがスタートすると、まず、第１実施形態の場合と同様、レンズ装着状態でカメラ電源がオンか否かの判定を行う（Ｓ１）。ここでは、カメラ本体２０に交換レンズ１０が装着され、電源スイッチ（不図示）がオン状態にあるか否かを判定する。この判定の結果、Ｎｏであった場合には、判定がＹｅｓとなるまで待機状態となる。 When a power supply battery (not shown) is loaded in the camera body 20, the flow shown in FIG. 6 starts. When this flow starts, first, as in the case of the first embodiment, it is determined whether or not the camera power is on with the lens mounted (S1). Here, it is determined whether or not the interchangeable lens 10 is attached to the camera body 20 and a power switch (not shown) is in an on state. If the result of this determination is No, it will be in a standby state until the determination is Yes.
ステップＳ１における判定の結果、レンズ装着状態でカメラ電源がオンであった場合には、次に、分光感度特性から必要なレンズ収差情報を判断する（Ｓ４）。ここでは、本体ＣＰＵ２７は、フラッシュメモリ３７に記憶された撮像素子２１のＲＧＢフィルタの分光感度特性を表す情報（図４参照）を読出し、この分光感度特性から必要なレンズ収差情報を判断する。例えば、カメラ本体２０が前述のカメラＡとすると、Ｒの重心波長である６４０ｎｍ、Ｇの重心波長である５５０ｎｍ、Ｂの重心波長である４６０ｎｍに対応するレンズ収差情報を必要な情報と判断する。 If the result of determination in step S1 is that the camera power is on with the lens mounted, then necessary lens aberration information is determined from the spectral sensitivity characteristics (S4). Here, the main body CPU 27 reads information (see FIG. 4) representing the spectral sensitivity characteristics of the RGB filters of the image sensor 21 stored in the flash memory 37, and determines necessary lens aberration information from the spectral sensitivity characteristics. For example, if the camera body 20 is the above-described camera A, lens aberration information corresponding to the centroid wavelength of R of 640 nm, the centroid wavelength of G of 550 nm, and the centroid wavelength of B of 460 nm is determined as necessary information.
必要なレンズ収差情報を判断すると、次に、必要なレンズ収差情報をレンズ側から受信する（Ｓ６）。ここでは、本体ＣＰＵ２７は、交換レンズ１０内のレンズＣＰＵ１５に対して、必要なレンズ収差情報を読出し、本体ＣＰＵ２７に送信するように指示し、これらのレンズ収差情報を受信する。カメラ本体２０がカメラＡの場合には、λ＝６４０ｎｍ、５５０ｎｍ、４６０ｎｍに対応するレンズ収差情報を（Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ））を受信する。 Once the necessary lens aberration information is determined, the necessary lens aberration information is received from the lens side (S6). Here, the main body CPU 27 instructs the lens CPU 15 in the interchangeable lens 10 to read out necessary lens aberration information and transmit it to the main body CPU 27, and receives these lens aberration information. When the camera body 20 is the camera A, lens aberration information (C1 (λ), C2 (λ), C3 (λ)) corresponding to λ = 640 nm, 550 nm, and 460 nm is received.
必要なレンズ収差情報をレンズ側から受信すると、次に、レンズ収差情報から色収差補正データを演算する（Ｓ８）。ここでは、ステップＳ６において受信したレンズ収差情報を用いて、前述の式（２）〜（５）を用いて色収差補正データを演算する。 When the necessary lens aberration information is received from the lens side, chromatic aberration correction data is then calculated from the lens aberration information (S8). Here, using the lens aberration information received in step S6, chromatic aberration correction data is calculated using the aforementioned equations (2) to (5).
色収差補正データを演算すると、次に、第１実施形態における図５のフローと同様に、演算結果をメモリに保存し（Ｓ１１）、カメラ電源がオフか否かを判定し（Ｓ１３）、電源がオフでなければ、レリーズ釦の押下げがなされたか否かを判定し（Ｓ１５）、押下げがあれば、画像データをＤＲＡＭに取り込む（Ｓ１７）。 Once the chromatic aberration correction data is calculated, the calculation result is stored in the memory (S11), and it is determined whether the camera power is off (S13), as in the flow of FIG. 5 in the first embodiment. If it is not OFF, it is determined whether or not the release button has been pressed (S15). If there is a press, image data is taken into the DRAM (S17).
画像データをＤＲＡＭに取り込むと、次に、色収差補正データを使用して色収差補正および画像処理を行う（Ｓ１９）。ここでは、画像処理部２９は、ＤＲＡＭ３５に一時記憶された画像データに対して、先ず、ステップＳ１１において保存された色収差補正データを用いて色収差補正を行う。 Once the image data is taken into the DRAM, chromatic aberration correction and image processing are performed using the chromatic aberration correction data (S19). Here, the image processing unit 29 first performs chromatic aberration correction on the image data temporarily stored in the DRAM 35 using the chromatic aberration correction data stored in step S11.
色収差補正を行うと、次にホワイトバランスや歪曲収差歪除去のための補正を行う。なお、第１実施形態において説明したように、ホワイトバランス等の画像処理は色収差補正の処理後に行ってもよい。 Once chromatic aberration correction has been performed, correction for white balance and distortion aberration distortion removal is then performed. As described in the first embodiment, image processing such as white balance may be performed after chromatic aberration correction processing.
色収差補正および画像処理を行うと、次に、処理した画像を記録する（Ｓ２１）。ここでは、ステップＳ１９において処理された画像データを、記録媒体（不図示）に記録を行う。この記録処理を行うと、ステップＳ１３に戻る。 Once chromatic aberration correction and image processing have been performed, the processed image is then recorded (S21). Here, the image data processed in step S19 is recorded on a recording medium (not shown). When this recording process is performed, the process returns to step S13.
このように、本発明の第２実施形態においては、交換レンズ１０内には、少なくとも波長毎の収差情報を記憶した第１の記憶部（フラッシュメモリ１７）を有し、カメラ本体２０には、少なくとも撮像素子２１の分光感度情報を記憶した第２の記憶部（フラッシュメモリ３７）と、波長毎の収差情報の中から、第２の記憶部から読み出された撮像素子の分光感度情報に基づいて、必要な収差情報を選択する選択部（本体ＣＰＵ２７、図６のＳ４、５）と、選択部によって選択された収差情報から色収差補正用データを算出する算出部（本体ＣＰＵ２７、図６のＳ８）と、画像データに対して算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部（画像処理部２９、図６のＳ１９）を有している。 As described above, in the second embodiment of the present invention, the interchangeable lens 10 includes the first storage unit (flash memory 17) that stores at least aberration information for each wavelength. Based on at least the second storage unit (flash memory 37) that stores the spectral sensitivity information of the image sensor 21 and the spectral sensitivity information of the image sensor read from the second storage unit among the aberration information for each wavelength. A selection unit (main body CPU 27, S4, 5 in FIG. 6) for selecting necessary aberration information, and a calculation unit (main body CPU 27, S8 in FIG. 6) for calculating chromatic aberration correction data from the aberration information selected by the selection unit. And a chromatic aberration correction unit (image processing unit 29, S19 in FIG. 6) that performs chromatic aberration correction using the chromatic aberration correction data calculated for the image data.
このため、カメラによって分光感度が異なる撮像素子が備えられている場合であっても、交換レンズの色収差を適切に補正することができる。特に、本実施形態においては、色収差補正用データは、色収差補正に使用する必要なデータのみを送信するようにしているので、通信時間が掛からず、またＣＰＵの負担を軽減することができる。 For this reason, it is possible to appropriately correct the chromatic aberration of the interchangeable lens even when the image sensor having different spectral sensitivity is provided depending on the camera. In particular, in the present embodiment, only the data necessary for chromatic aberration correction is transmitted as the chromatic aberration correction data, so that communication time is not required and the burden on the CPU can be reduced.
なお、本実施形態においても、選択部や算出部をハードウエアで実行してもよく、また色収差補正部をソフトウエアで実行するようにしても勿論かまわない。 In this embodiment, the selection unit and the calculation unit may be executed by hardware, and the chromatic aberration correction unit may be executed by software.
（第１の変形例）
次に、本発明の第１及び第２実施形態における第１の変形例として、レンズ側データ（歪曲収差収差情報）の格納に関する変形例について説明する。第１及び第２実施形態においては、レンズ側データは、実像高Ｙ’を波長λと重み付け係数Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）を用いた式（１）に近似し、波長毎の重み付け係数のテーブルをフラッシュメモリ１７に格納していた。すなわち、テーブル方式で記憶していた。
(First modification)
Next, as a first modification of the first and second embodiments of the present invention, a modification regarding storage of lens-side data (distortion aberration information) will be described. In the first and second embodiments, the lens side data approximates the real image height Y ′ to the equation (1) using the wavelength λ and the weighting coefficients C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ). A table of weighting factors for each wavelength was stored in the flash memory 17. That is, it was stored in a table system.
これに対して、本変形例においては、波長の関数で表した歪曲収差情報を、交換レンズ１０内のフラッシュメモリ１７に格納するようにしている。すなわち、関数方式を採用し、前述の式（１）の係数Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）をλの関数で表し、その係数を格納する。 On the other hand, in this modification, distortion information expressed as a function of wavelength is stored in the flash memory 17 in the interchangeable lens 10. That is, the function method is adopted, and the coefficients C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ) of the above-described equation (1) are represented by functions of λ and the coefficients are stored.
例えば、Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）が、それぞれ式（６）〜（８）で表わされるとする。
Ｃ１（λ）＝Ｄ１０＋Ｄ１１＊λ＋Ｄ１２＊λ２＋Ｄ１３＊λ３ ・・・式（６）
Ｃ２（λ）＝Ｄ２０＋Ｄ２１＊λ＋Ｄ２２＊λ２＋Ｄ２３＊λ３ ・・・式（７）
Ｃ３（λ）＝Ｄ３０＋Ｄ３１＊λ＋Ｄ３２＊λ２＋Ｄ３３＊λ３ ・・・式（８）
For example, it is assumed that C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ) are expressed by equations (6) to (8), respectively.
C1 (λ) = D10 + D11 * λ + D12 * λ 2 + D13 * λ 3 Expression (6)
C2 (λ) = D20 + D21 * λ + D22 * λ 2 + D23 * λ 3 Expression (7)
C3 (λ) = D30 + D31 * λ + D32 * λ 2 + D33 * λ 3 (8)
フラッシュメモリ１７には、式（６）〜（８）で使用する係数Ｄ１０〜Ｄ３３の計９個の係数を格納する。前述の第１及び第２実施形態においては、波長毎に係数Ｃ１（λ）、Ｃ２（λ）、Ｃ３（λ）を格納していたので、格納する係数は相当数となったが、本変形例においては、関数方式で情報を記憶することから、少数のデータを格納するだけで済む。 The flash memory 17 stores a total of nine coefficients D10 to D33 used in equations (6) to (8). In the first and second embodiments described above, the coefficients C1 (λ), C2 (λ), and C3 (λ) are stored for each wavelength. In the example, since information is stored in a functional manner, only a small amount of data needs to be stored.
このように関数方式で交換レンズ１０内のフラッシュメモリ１７に格納されたレンズ収差情報は、図５のステップＳ３、または図６のステップＳ６において、読み出され、カメラ本体２０に送信される。 The lens aberration information stored in the flash memory 17 in the interchangeable lens 10 in this manner in a functional manner is read out and transmitted to the camera body 20 in step S3 in FIG. 5 or step S6 in FIG.
なお、本変形例においては、係数としてＤ１０〜Ｄ３３を挙げたが、これに限るものではない。例えば、いくつかの変曲点と変化率を組み合わせ（折れ線グラフ）で表わすようにしてもよい。 In this modification, D10 to D33 are given as coefficients, but the present invention is not limited to this. For example, some inflection points and rate of change may be represented by a combination (line graph).
（第２の変形例）
次に、本発明の第１及び第２実施形態の第２の変形例として、カメラ本体側データ（分光感度特性）の格納に関する変形例について説明する。第１及び第２実施形態においては、図４に示すように、カラーフィルタごとに分光感度の重心となる波長（重心波長）を格納していた。これに対して、本変形例においては、関数方式を採用し、各カラーフィルタの分光感度を波長の関数で表し、このデータをカメラ本体２０内のフラッシュメモリ３７に格納するようにしている。
(Second modification)
Next, as a second modification of the first and second embodiments of the present invention, a modification regarding storage of camera body side data (spectral sensitivity characteristics) will be described. In the first and second embodiments, as shown in FIG. 4, a wavelength (center of gravity wavelength) serving as the center of gravity of spectral sensitivity is stored for each color filter. On the other hand, in this modification, a function method is adopted, the spectral sensitivity of each color filter is expressed as a function of wavelength, and this data is stored in the flash memory 37 in the camera body 20.
各カラーフィルタの分光感度の関数として、下記のＲＧＢの分光感度で表わす。
Ｒの分光感度ＵＲ（λ）
Ｇの分光感度ＵＧ（λ）
Ｂの分光感度ＵＢ（λ）
例えば、ＵＢ（λ）を下記のようにλの６次関数で表わす。
ＵＢ（λ）＝ＫＢ０＋ＫＢ１＊λ＋ＫＢ２＊λ２＋ＫＢ３＊λ３＋ＫＢ４＊λ４＋ＫＢ５＊λ５＋ＫＢ６＊λ６ ・・・式（９）
As a function of the spectral sensitivity of each color filter, it is expressed by the following RGB spectral sensitivity.
R spectral sensitivity U R (λ)
G spectral sensitivity U G (λ)
B spectral sensitivity U B (λ)
For example, U B (λ) is expressed by a sixth-order function of λ as follows.
U B (λ) = K B 0 + K B 1 * λ + K B 2 * λ 2 + K B 3 * λ 3 + K B 4 * λ 4 + K B 5 * λ 5 + K B 6 * λ 6 Expression (9)
式（９）における係数ＫＢ０〜ＫＢ６を、フラッシュメモリ３７に格納しておく。同様に、Ｇの分光感度ＵＧ（λ）、Ｒの分光感度ＵＲ（λ）を算出するための関数で使用する係数もフラッシュメモリ３７に格納しておく。 The coefficient K B 0 to K B 6 in the formula (9), and stored in the flash memory 37. Similarly, coefficients used in functions for calculating the spectral sensitivity U G (λ) of G and the spectral sensitivity U R (λ) of R are also stored in the flash memory 37.
このように関数方式でカメラ本体２０内のフラッシュメモリ３７に格納された分光感度情報は、図５のステップＳ５、または図６のステップＳ４において、読み出され、色収差補正データの演算の際に使用される。 Thus, the spectral sensitivity information stored in the flash memory 37 in the camera body 20 in a functional manner is read out in step S5 in FIG. 5 or step S4 in FIG. 6 and used when calculating chromatic aberration correction data. Is done.
第１及び第２実施形態においては、分光感度特性として、図４に示したように、カラーフィルタ毎に重心波長を格納していた。これに対して、本変形例においては、図３に示すような分光感度特性を再現できるような関数を用いている。このため、個々の分光感度特性に応じて精度の高い色収差補正が可能となる。 In the first and second embodiments, the centroid wavelength is stored for each color filter as the spectral sensitivity characteristic, as shown in FIG. On the other hand, in this modification, a function that can reproduce the spectral sensitivity characteristic as shown in FIG. 3 is used. Therefore, highly accurate chromatic aberration correction can be performed according to the individual spectral sensitivity characteristics.
なお、本変形例においては、６次関数で分光感度特性を表していたが、これに限らず、他の関数を採用しても構わない。また、データを簡略化するため、式（９）のような関数の係数ではなく、いくつかの波長をピックアップし、それに対応する分光感度をテーブルとして格納しても勿論かまわない。 In this modification, the spectral sensitivity characteristic is expressed by a sixth-order function, but the present invention is not limited to this, and other functions may be adopted. In order to simplify the data, it is of course possible to pick up several wavelengths instead of the coefficient of the function as in equation (9) and store the corresponding spectral sensitivity as a table.
（第３の変形例）
次に、本発明の第１及び第２実施形態の第３の変形例として、レンズ収差情報と分光感度特性を用いて、色収差補正データの算出に関する変形例について説明する。第１及び第２実施形態においては、算出部として機能する本体ＣＰＵ２１が、テーブル方式で格納されているレンズ収差情報と、テーブル方式で格納されている分光感度特性を用いて、色収差補正データを算出していた。これに対して、本変形例においては、算出部として機能する本体ＣＰＵ２１が、関数方式で格納されているレンズ収差情報と、関数方式で格納されている分光感度特性を用いて、色収差補正データを算出する。
(Third Modification)
Next, as a third modification of the first and second embodiments of the present invention, a modification regarding calculation of chromatic aberration correction data using lens aberration information and spectral sensitivity characteristics will be described. In the first and second embodiments, the main body CPU 21 functioning as a calculation unit calculates chromatic aberration correction data using lens aberration information stored in a table format and spectral sensitivity characteristics stored in a table format. Was. On the other hand, in this modification, the main body CPU 21 functioning as a calculation unit uses the lens aberration information stored in the function method and the spectral sensitivity characteristic stored in the function method to obtain chromatic aberration correction data. calculate.
本変形例においては、レンズ収差情報は、第１の変形例において説明したような波長の関数で表した歪曲収差情報を格納している。ここで、第１及び第２実施形態、および変形例と同様に、
Ｙ’λ：波長λの光線が実際に結像する像高（実像高）
Ｙ：光線が本来結像すべき像高（理想像高）
とする。このときのＹ’λ（Ｙ、λ）は、
Ｙ’λ（Ｙ、λ）＝Ｃ１（λ）＊Ｙ＋Ｃ２（λ）Ｙ３＋Ｃ３（λ）＊Ｙ５ ・・・式（１）
となる。ここで、１次係数：Ｃ１（λ）、３次係数：Ｃ２（λ）、５次係数：Ｃ３（λ）となる。
In this modification, the lens aberration information stores distortion aberration information expressed as a function of wavelength as described in the first modification. Here, as in the first and second embodiments and the modification,
Y ′ λ : Image height (real image height) at which the light beam of wavelength λ actually forms an image
Y: Image height (ideal image height) that the light rays should originally form
And Y ′ λ (Y, λ) at this time is
Y ′ λ (Y, λ) = C1 (λ) * Y + C2 (λ) Y 3 + C3 (λ) * Y 5 Formula (1)
It becomes. Here, the first order coefficient is C1 (λ), the third order coefficient is C2 (λ), and the fifth order coefficient is C3 (λ).
分光感度特性は、各カラーフィルタの分光感度を波長の関数で表した次のデータを格納している。Ｒの分光感度：ＵＲ（λ）、Ｇの分光感度：ＵＧ（λ）、Ｂの分光感度：ＵＢ（λ）とする。 The spectral sensitivity characteristic stores the following data representing the spectral sensitivity of each color filter as a function of wavelength. R spectral sensitivity: U R (λ), G spectral sensitivity: U G (λ), B spectral sensitivity: U B (λ).
各カラーフィルタの収差情報として、各カラーフィルタに対する係数Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を求める必要がある。Ｒ用の係数ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３は、以下のようにして算出する。
ＣＲ１＝∫Ｃ１（λ）＊ＵＲ（λ）ｄλ／∫ＵＲ（λ）ｄλ ・・・式（１０）
ＣＲ２＝∫Ｃ２（λ）＊ＵＲ（λ）ｄλ／∫ＵＲ（λ）ｄλ ・・・式（１１）
ＣＲ３＝∫Ｃ３（λ）＊ＵＲ（λ）ｄλ／∫ＵＲ（λ）ｄλ ・・・式（１２）
It is necessary to obtain coefficients C1, C2, and C3 for each color filter as aberration information of each color filter. The R coefficients C R 1, C R 2 and C R 3 are calculated as follows.
C R 1 = ∫C1 (λ) * U R (λ) dλ / ∫U R (λ) dλ Formula (10)
C R 2 = ∫C 2 (λ) * U R (λ) dλ / ∫U R (λ) dλ Formula (11)
C R 3 = ∫C 3 (λ) * U R (λ) dλ / ∫U R (λ) dλ (12)
また、Ｇ用とＢ用も同様に求める。
ＣＧ１＝∫Ｃ１（λ）＊ＵＧ（λ）ｄλ／∫ＵＧ（λ）ｄλ ・・・式（１３）
ＣＧ２＝∫Ｃ２（λ）＊ＵＧ（λ）ｄλ／∫ＵＧ（λ）ｄλ ・・・式（１４）
ＣＧ３＝∫Ｃ３（λ）＊ＵＧ（λ）ｄλ／∫ＵＧ（λ）ｄλ ・・・式（１５）
ＣＢ１＝∫Ｃ１（λ）＊ＵＢ（λ）ｄλ／∫ＵＢ（λ）ｄλ ・・・式（１６）
ＣＢ２＝∫Ｃ２（λ）＊ＵＢ（λ）ｄλ／∫ＵＢ（λ）ｄλ ・・・式（１７）
ＣＢ３＝∫Ｃ３（λ）＊ＵＢ（λ）ｄλ／∫ＵＢ（λ）ｄλ ・・・式（１８）
In addition, the values for G and B are obtained in the same manner.
C G 1 = ∫C1 (λ) * U G (λ) dλ / ∫U G (λ) dλ Expression (13)
C G 2 = ∫C2 (λ) * U G (λ) dλ / ∫U G (λ) dλ (14)
C G 3 = ∫C3 (λ) * U G (λ) dλ / ∫U G (λ) dλ (15)
C B 1 = ∫C1 (λ) * U B (λ) dλ / ∫U B (λ) dλ (16)
C B 2 = ∫C2 (λ) * U B (λ) dλ / ∫U B (λ) dλ (17)
C B 3 = ∫C3 (λ) * U B (λ) dλ / ∫U B (λ) dλ Expression (18)
式（１０）〜式（１８）の演算における積分範囲は、波長λの想定範囲とする。想定範囲としては、例えば、３８０ｎｍ〜７６０ｎｍ程度とする。 The integration range in the calculations of Expressions (10) to (18) is the assumed range of the wavelength λ. The assumed range is, for example, about 380 nm to 760 nm.
上述の式（１０）〜式（１８）において各カラーフィルタの係数を算出すると、次に、ＲとＢの色収差を算出する。まず、Ｒの色収差は、
Ｙ’Ｒ−Ｙ’Ｇ＝（ＣＲ１−ＣＧ１）＊Ｙ＋（ＣＲ２−ＣＧ２）＊Ｙ３＋（ＣＲ３−ＣＧ３）＊Ｙ５ ・・・式（１９）
Ｂの色収差は、
Ｙ’Ｂ−Ｙ’Ｇ＝（ＣＢ１−ＣＧ１）＊Ｙ＋（ＣＢ２−ＣＧ２）＊Ｙ３＋（ＣＢ３−ＣＧ３）＊Ｙ５ ・・・式（２０）
より算出することができる。
If the coefficient of each color filter is calculated in the above equations (10) to (18), then R and B chromatic aberrations are calculated. First, the chromatic aberration of R is
Y 'R -Y' G = ( C R 1-C G 1) * Y + (C R 2-C G 2) * Y 3 + (C R 3-C G 3) * Y 5 ··· formula (19 )
The chromatic aberration of B is
Y 'B -Y' G = ( C B 1-C G 1) * Y + (C B 2-C G 2) * Y 3 + (C B 3-C G 3) * Y 5 ··· formula (20 )
Can be calculated.
このように、本変形例においては、算出部として機能する本体ＣＰＵ２１が、波長に起因する収差情報に対して分光感度情報を重み係数として乗算し、波長について積分することによって色収差補正用データを算出する。 As described above, in this modified example, the main body CPU 21 functioning as a calculation unit multiplies the aberration information caused by the wavelength by the spectral sensitivity information as a weighting factor, and calculates the chromatic aberration correction data by integrating the wavelength. To do.
以上説明したように、本発明の各実施形態や各変形例においては、レンズ光学系１１における波長に起因する収差情報と、撮像素子２１の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出し（図５のＳ５参照）、または、レンズ光学系１１における波長に起因する収差情報の中から、撮像素子２１の分光感度情報に基づいて、必要な収差情報を選択し、選択された収差情報から色収差補正用データを算出し（図６のＳ４、Ｓ６）、この算出された色収差補正用データを用いて撮像素子２１によって得られた画像データに対して色収差補正を行うようにしている（図５および図６のＳ１９）。このため、カメラによって分光感度特性が異なる撮像素子が備えられている場合であっても、交換レンズの色収差を適切に補正することができる。 As described above, in each embodiment and each modification of the present invention, the chromatic aberration correction data is calculated based on the aberration information caused by the wavelength in the lens optical system 11 and the spectral sensitivity information of the image sensor 21. (Refer to S5 in FIG. 5) or necessary aberration information is selected based on the spectral sensitivity information of the image sensor 21 from the aberration information caused by the wavelength in the lens optical system 11, and the selected aberration information. From this, chromatic aberration correction data is calculated (S4 and S6 in FIG. 6), and chromatic aberration correction is performed on the image data obtained by the image sensor 21 using the calculated chromatic aberration correction data (FIG. 6). 5 and S19 in FIG. 6). For this reason, even if it is a case where the image pick-up element from which a spectral sensitivity characteristic differs with cameras, the chromatic aberration of an interchangeable lens can be correct | amended appropriately.
本発明の各実施形態や各変形例においては、前述したように、レンズ光学系１１の波長に起因する収差情報としては、任意の波長に対応する収差情報であってもよく（図２参照）、波長の関数として表わされる収差情報であってもよい（第１の変形例参照）。また、レンズ光学系１１の波長に起因する収差情報としては、歪曲収差情報であってもよく、色収差情報であってもよい。 In each embodiment and each modification of the present invention, as described above, the aberration information caused by the wavelength of the lens optical system 11 may be aberration information corresponding to an arbitrary wavelength (see FIG. 2). Aberration information expressed as a function of wavelength may be used (see the first modification). The aberration information resulting from the wavelength of the lens optical system 11 may be distortion aberration information or chromatic aberration information.
本発明の各実施形態や各変形例においては、撮像素子２１の分光感度情報は、撮像素子２１のカラーフィルタ毎に分光感度の重心となる波長であってもよく（図４参照）、撮像素子の各カラーフィルタの分光感度を、波長の関数で表したデータであってもよい（第２の変形例参照）。 In each embodiment and each modification of the present invention, the spectral sensitivity information of the image sensor 21 may be a wavelength that is the center of gravity of the spectral sensitivity for each color filter of the image sensor 21 (see FIG. 4). The spectral sensitivity of each color filter may be data expressed as a function of wavelength (see the second modification).
なお、本発明の各実施形態や各変形例において、画像処理部２９が色収差補正を行っていたが、ハードウエアではなくソフトウエアによって補正を行ってもよく、本体ＣＰＵ２７が色収差補正用データを算出していたが、ソフトウエアで行ってもよい。また、撮像素子２１の色フィルタは、ＲＧＢのカラーフィルタを用いていたが、ＲＧＢに限られない。例えば、補色系のフィルタや４色フィルタでもよい。また、静止画撮影時における色収差補正について説明したが、動画撮影時における色収差補正に適用しても勿論かまわない。 In each embodiment and each modification of the present invention, the image processing unit 29 performs chromatic aberration correction. However, the correction may be performed by software instead of hardware, and the main body CPU 27 calculates chromatic aberration correction data. However, it may be performed by software. Moreover, although the color filter of the image pick-up element 21 used the RGB color filter, it is not restricted to RGB. For example, a complementary color filter or a four-color filter may be used. Further, although chromatic aberration correction at the time of still image shooting has been described, it goes without saying that it may be applied to chromatic aberration correction at the time of moving image shooting.
また、本発明の各実施形態や各変形例において歪曲収差情報を表すために用いた式（１）、すなわち、
Ｙ’λ＝Ｃ１（λ）＊Ｙ＋Ｃ２（λ）Ｙ３＋Ｃ３（λ）＊Ｙ５ ・・・式（１）
は、理想像高の点が実像高の点に結像されることを表している。実際の結像は点にならずに空間的な広がり（PSF：Point Spread Function）を持つが、例えば、広がりの重心点を基準とすることで、点と点の関係で表わすことができる。勿論、より正確なデータを要するなら、ＰＳＦも含めた歪曲収差情報を設定するようにしてもよい。
In addition, the expression (1) used to represent distortion aberration information in each embodiment and each modification of the present invention, that is,
Y ′ λ = C1 (λ) * Y + C2 (λ) Y 3 + C3 (λ) * Y 5 Formula (1)
Represents that an ideal image height point is formed at a real image height point. An actual image has a spatial spread (PSF: Point Spread Function) instead of being a point, but can be expressed by a point-to-point relationship by using, for example, the center of gravity of the spread as a reference. Of course, if more accurate data is required, distortion information including PSF may be set.
また、本発明の各実施形態や各変形例において、交換レンズ１０に格納された収差情報として歪曲収差情報を用いた例を説明した。しかし、収差情報としては、これに限らず、他の形式の収差情報でも構わない。例えば、基準波長を予め決めておき、この基準波長に対するズレ量、すなわち色収差に相当する情報を格納するようにしてもよい。 Moreover, in each embodiment and each modification of the present invention, an example in which distortion information is used as aberration information stored in the interchangeable lens 10 has been described. However, the aberration information is not limited to this, and other types of aberration information may be used. For example, a reference wavelength may be determined in advance, and a deviation amount with respect to the reference wavelength, that is, information corresponding to chromatic aberration may be stored.
また、本発明の各実施形態や各変形例において、テーブル形式で格納されたレンズ収差情報とテーブル方式で格納された分光感度情報を用いて色収差補正を行う例と、関数方式で格納されたレンズ収差情報と関数方式で格納された分光感度情報を用いて色収差補正を行う例について説明した（特に、図５および図６のＳ１９、第３の変形例参照）。しかし、これに限らず、テーブル方式で格納されたレンズ収差情報と関数方式で格納された分光感度情報を用いて色収差補正を行ってもよく、また関数方式で格納されたレンズ収差情報とテーブル方式で格納された分光感度情報を用いて色収差補正を行っても勿論かまわない。 In each embodiment and each modification of the present invention, an example of performing chromatic aberration correction using lens aberration information stored in a table format and spectral sensitivity information stored in a table format, and a lens stored in a function format An example in which chromatic aberration correction is performed using aberration information and spectral sensitivity information stored in a functional manner has been described (particularly, see S19 in FIGS. 5 and 6 and the third modification). However, the present invention is not limited to this, and the chromatic aberration correction may be performed using the lens aberration information stored in the table method and the spectral sensitivity information stored in the function method, and the lens aberration information stored in the function method and the table method. Of course, the chromatic aberration correction may be performed using the spectral sensitivity information stored in the above.
また、本発明の各実施形態や各変形例においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもミラーレスカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよい。いずれにしても、レンズを交換できるタイプのカメラシステムであれば、本発明を適用することができる。 In each embodiment and each modification of the present invention, a digital camera has been described as an apparatus for photographing. However, a digital single-lens reflex camera or a mirrorless camera may be used as a camera. It may be a video camera such as a camera. In any case, the present invention can be applied to any camera system that can exchange lenses.
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 In addition, regarding the operation flow in the claims, the specification, and the drawings, even if it is described using words expressing the order such as “first”, “next”, etc. It does not mean that it is essential to implement in this order.
本発明は、上記実施形態や変形例にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, you may delete some components of all the components shown by embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１０・・・交換レンズ、１１・・・レンズ光学系、１３・・・バス、１５・・・レンズＣＰＵ、１７・・・フラッシュメモリ、１９・・・カメラＩ／Ｆ（インターフェース）、２０・・・カメラ本体、２１・・・撮像素子、２３・・・Ａ−ＡＭＰ、２５・・・ＡＤＣ（アナログデジタル変換器）、２７・・・本体ＣＰＵ、２９・・・画像処理部、３１・・・ビデオエンコーダ、３３・・・レンズＩ／Ｆ（インターフェース）、３５・・・ＤＲＡＭ、３７・・・フラッシュメモリ、３９・・・バス、４１・・・操作部、５０・・・ＬＣＤ／ＴＶ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Interchangeable lens, 11 ... Lens optical system, 13 ... Bus, 15 ... Lens CPU, 17 ... Flash memory, 19 ... Camera I / F (interface), 20 ...・ Camera body, 21... Image sensor, 23... A-AMP, 25... ADC (analog-digital converter), 27. Video encoder 33 ... Lens I / F (interface), 35 ... DRAM, 37 ... Flash memory, 39 ... Bus, 41 ... Operation unit, 50 ... LCD / TV
Claims (13)
上記交換レンズは、
少なくとも波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部と、
上記第１の記憶部から読み出された上記波長に起因する収差情報を上記カメラ本体に通信可能とする通信部と、
を備え、
上記カメラ本体は、
被写体を撮像して画像データを取得する撮像素子と、
少なくとも上記撮像素子の分光感度情報を記憶した第２の記憶部と、
上記波長に起因する収差情報と、上記第２の記憶部から読み出された上記撮像素子の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出する算出部と、
上記画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部と、
を備えたことを特徴とするデジタルカメラシステム。 In a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens that is detachable from the camera body,
The interchangeable lens
A first storage unit storing at least aberration information resulting from the wavelength;
A communication unit capable of communicating aberration information caused by the wavelength read from the first storage unit to the camera body;
With
The camera body
An image sensor for capturing an image of a subject and acquiring image data;
A second storage unit storing at least spectral sensitivity information of the image sensor;
A calculation unit that calculates chromatic aberration correction data based on the aberration information caused by the wavelength and the spectral sensitivity information of the imaging element read from the second storage unit;
A chromatic aberration correction unit that performs chromatic aberration correction on the image data using the calculated chromatic aberration correction data;
A digital camera system characterized by comprising:
上記交換レンズは、
少なくとも波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部と、
上記第１の記憶部から読み出された上記波長に起因する収差情報を上記カメラ本体に通信可能とする通信部と、
を備え、
上記カメラ本体は、
被写体を撮像して画像データを取得する撮像素子と、
少なくとも上記撮像素子毎の分光感度情報を記憶した第２の記憶部と、
上記波長に起因する収差情報の中から、上記第２の記憶部から読み出された上記撮像素子の分光感度情報に基づいて、必要な収差情報を選択する選択部と、
上記選択部によって選択された収差情報から色収差補正用データを算出する算出部と、
上記得られた画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う色収差補正部と、
を備えたことを特徴とするデジタルカメラシステム。 In a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens that is detachable from the camera body,
The interchangeable lens
A first storage unit storing at least aberration information resulting from the wavelength;
A communication unit capable of communicating aberration information caused by the wavelength read from the first storage unit to the camera body;
With
The camera body
An image sensor for capturing an image of a subject and acquiring image data;
A second storage unit storing at least spectral sensitivity information for each image sensor;
A selection unit that selects necessary aberration information based on spectral sensitivity information of the image sensor read out from the second storage unit from among aberration information resulting from the wavelength;
A calculation unit for calculating chromatic aberration correction data from the aberration information selected by the selection unit;
A chromatic aberration correction unit that performs chromatic aberration correction on the obtained image data using the calculated chromatic aberration correction data;
A digital camera system characterized by comprising:
上記交換レンズの波長に起因する収差情報を記憶した第１の記憶部から読み出された上記収差情報を上記カメラ本体に送信する送信ステップと、
上記収差情報と、撮像素子の分光感度情報を記憶した第２の記憶部から読み出された撮像素子の分光感度情報とに基づいて、色収差補正用データを算出する算出ステップと、
上記撮像素子から読み出された画像データに対して、上記算出された色収差補正用データを用いて色収差補正を行う補正ステップと、
を備えることを特徴とする色収差補正方法。 In a chromatic aberration correction method in a digital camera system including a camera body and an interchangeable lens detachable from the camera body,
A transmission step of transmitting the aberration information read from the first storage unit storing the aberration information caused by the wavelength of the interchangeable lens to the camera body;
A calculation step of calculating chromatic aberration correction data based on the aberration information and the spectral sensitivity information of the image sensor read from the second storage unit storing the spectral sensitivity information of the image sensor;
A correction step of performing chromatic aberration correction on the image data read from the image sensor using the calculated chromatic aberration correction data;
A chromatic aberration correction method comprising:
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|---|---|---|---|---|
| JP2015070296A (en) * | 2013-09-26 | 2015-04-13 | ソニー株式会社 | Aberration correction apparatus, imaging apparatus, and aberration correction method |
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| JP2020016851A (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 株式会社ニコン | Interchangeable lens, camera body, and camera system |
-
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- 2012-02-28 JP JP2012041148A patent/JP2013179398A/en active Pending
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