JP2021136501A - 撮像装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態では、撮像装置100での静止画撮影動作の一例について説明する。図5は、撮像装置100による静止画撮影処理のフローチャートである。図5にS番号で示す各処理(ステップ)は、CPU_109がROM_111に格納されている所定のプログラムをRAM_112に展開して、撮像装置100の各部の動作を統括的に制御することにより実現される。
第2実施形態では、撮像装置100での動画撮影動作の一例について説明する。図6は、撮像装置100による動画撮影処理のフローチャートである。図6にS番号で示す各処理(ステップ)は、CPU_109がROM_111に格納されている所定のプログラムをRAM_112に展開して、撮像装置100の各部の動作を統括的に制御することにより実現される。
第1実施形態では、簡易偏光演算処理の例として、偏光方向の異なる4つの画素を1組とした画素ごとにImaxやIminを演算する代わりに、Imax´やImin´を用いて偏光演算処理を行って映像(フレーム(画像))を生成する手法について説明した。これに対して、第3実施形態では、簡易偏光演算処理の別の例として、偏光方向の異なる4つの画素を1組とした各画素の全てでは偏光演算処理を行わず、間引いた画素で偏光演算処理を行って画像生成を行う方法について説明する。
第4実施形態では、簡易偏光演算処理の更に別の例として、間引いたフレームで偏光演算処理を行うことで偏光処理画像を生成する方法について説明する。
第5実施形態では、映像端子119には入力画像をそのまま出力し、映像端子119から出力する映像よりもフレームレートが遅い映像に対してさらに間引きと偏光演算処理を施した画像を表示部121に表示する構成について説明する。
第6実施形態では、フレームごとに偏光演算処理を行うラインを選択することで、簡易的に偏光処理画像を表示部121に表示する。偏光演算部108は、奇数番目のフレームでは図8の奇数ラインでのみ偏光演算処理を行い、偶数番目のフレームでは図8の偶数ラインでのみ偏光演算処理を行う。
第7実施形態では、偏光演算処理を特定の領域に限定して行うことで、表示部121に表示する映像のフレームレートの低下を抑制する構成について説明する。
第8実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第1の構成について説明する。本実施形態では、撮像中のフォーカス操作に応じて偏光演算処理を切り替える構成について説明する。
第9実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第2の構成について説明する。本実施形態では、撮像中の映像における動体検出の有無に応じて偏光演算処理を切り替える構成について説明する。
第10実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第3の構成について説明する。本実施形態では、撮像装置100の動きに応じて偏光演算処理を切り替える構成について説明する。
第11実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第4の構成について説明する。本実施形態では、表示部121でのアシスト表示機能の有効/無効に応じて偏光演算処理を切り替える構成について説明する。
第12実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第5の構成について説明する。本実施形態では、表示部121に表示されたユーザインタフェース(以下「UI」と記す)の操作に伴う偏光フィルタ102の偏光角度の変化をトリガとして偏光演算処理を切り替える。
第13実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第6の構成について説明する。本実施形態では、UI操作中か否かに基づいて偏光演算処理と表示フレームレートの切り替えを行う。なお、本実施形態でのUI表示とその操作については、第12実施形態(図21)と同様であるため、説明を省略する。
第14実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第7の構成について説明する。本実施形態では、消費電力やバッテリ残量等の電源情報に基づいて記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える構成について説明する。
第15実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第8の構成について説明する。本実施形態では、偏光演算結果のフレーム間変化量の大きさに基づいて記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える構成について説明する。
第16実施形態では、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える第9の構成について説明する。本実施形態では、フレーム間での画素ごとの輝度差と偏光角の変化量に基づいて、記録用偏光演算処理と簡易偏光演算処理とを切り替える構成について説明する。
本実施形態では、表示部121の一部をウェーブフォームモニタとして利用する構成について説明する。ウェーブフォームモニタは、縦軸に輝度信号の波形レベルを取り、映像信号を構成する輝度信号の各水平ラインの信号レベルを重ね合わせて作成される。特定の水平ラインの波形レベルのみを表示することや、色差信号を表示することも可能である。
101 光学レンズ
102 偏光フィルタ
103 撮像素子
106 撮像画補正回路
108 偏光演算部
110 操作部
114 フォーカス制御部
115 振れ検出部
116 映像処理部
117 OSD生成部
121 表示部
200 撮像面偏光センサ
201〜204 偏光フィルタ
Claims (37)
- 複数の異なる方向の偏光情報を検出する偏光画素を備える撮像手段と、
前記偏光画素から出力される映像信号に対する、第1の偏光演算又は前記第1の偏光演算よりも演算負荷の小さい第2の偏光演算により、前記偏光画素の偏光情報を求める演算手段と、
前記演算手段により求められた偏光情報を用いて偏光処理画像を生成する画像生成手段と、
所定のタイミング、モード又は所定の状態を検出した結果に応じて、前記演算手段で行う前記第1の偏光演算と前記第2の偏光演算とを切り替える制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 偏光方向の異なる複数の偏光画素を1組の画素として、
前記第1の偏光演算により求められた偏光情報を用いて生成される偏光処理画像は、任意の偏光角での輝度値の前記1組の画素ごとの最小値を用いて生成した画像、又は、任意の偏光角での輝度値の前記1組の画素ごとの最大値を用いて生成した画像、又は、前記1組の画素ごとの任意の偏光角での輝度値の最小値と最大値との間の値を用いて生成した画像、のいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 偏光方向の異なる複数の偏光画素を1組の画素として、
前記第2の偏光演算により求められた偏光情報を用いて生成される偏光処理画像は、前記1組の画素ごとの輝度値の最小値を用いて生成した画像、又は、前記1組の画素ごとの輝度値の最大値を用いて生成した画像、又は、前記1組の画素ごとの輝度値の最小値と最大値の間の値を用いて生成した画像、のいずれかであることを特徴とする請求項1又は2に記載の撮像装置。 - 静止画を記録する第1の記録手段を備え、
前記制御手段は、前記第1の記録手段による静止画の記録時に前記第1の偏光演算により求められた偏光情報を用い、それ以外では前記第2の偏光演算により求められた偏光情報を用いて前記画像生成手段が偏光処理画像を生成するように、前記演算手段で行う前記第1の偏光演算と前記第2の偏光演算とを切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 動画を記録する第2の記録手段と、
前記第2の記録手段で記録する動画の形式を設定する設定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記設定手段により設定された形式に応じて、前記演算手段で行う前記第1の偏光演算と前記第2の偏光演算とを切り替えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第2の偏光演算の対象となる偏光画素を選択する第1の選択手段を備え、
前記画像生成手段は、前記第1の選択手段により選択された偏光画素について前記演算手段が前記第2の偏光演算を行うことで得られる偏光情報を用いて偏光処理画像を生成することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段により取得されるフレームから前記第2の偏光演算に用いるフレームを選択する第2の選択手段を備え、
前記画像生成手段は、前記第2の選択手段により選択されたフレームについて前記演算手段が前記第2の偏光演算を行うことで得られる偏光情報を用いて偏光処理画像を生成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像手段により取得されるフレームから前記第2の偏光演算に用いる領域を抽出する抽出手段を備え、
前記画像生成手段は、前記抽出手段により抽出された領域について前記演算手段が前記第2の偏光演算を行うことで得られる偏光情報を用いて偏光処理画像を生成することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 偏光方向の異なる複数の偏光画素を1組の画素として、
前記抽出手段は、前記1組の画素ごとの偏光画素の輝度値の最大値と最小値との差が所定の閾値以上の領域を抽出することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。 - 被写体からの光を前記撮像手段に導くレンズを操作するレンズ操作手段を備え、
前記所定のタイミングとは、前記レンズ操作手段が操作されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記レンズ操作手段での操作は、ズーム操作、絞り操作、又は、フォーカス操作であることを特徴とする請求項10に記載の撮像装置。
- 被写体の動きを検出する動体検出手段を備え、
前記所定のタイミングとは、前記動体検出手段により被写体の動きが検出されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記動体検出手段は、前記撮像手段により取得される前後のフレームでの輝度値の差分に基づいて被写体の動きを検出し、又は、前記撮像手段により取得される前後のフレームでの画素の相関を求めて被写体の動きを検出することを特徴とする請求項12に記載の撮像装置。
- 前記撮像装置の動きを検出する動き検出手段と、
前記動き検出手段が検出した動きが前記撮像装置の動きがパンニング又はチルティングであるかを判定する判定手段と、を備え、
前記所定のタイミングとは、前記動き検出手段の出力が所定の閾値以上となり、且つ、前記撮像装置の動きがパンニング又はチルティングの開始であると判定されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記所定のタイミングとは、前記動き検出手段の出力が前記所定の閾値未満となり、且つ、前記撮像装置の動きがパンニング又はチルティングの終了であると判定されたタイミングであることを特徴とする請求項14に記載の撮像装置。
- 前記動き検出手段は、前記撮像装置に設けられた角速度センサであることを特徴とする請求項14又は15に記載の撮像装置。
- 表示手段と、
撮影をアシストする情報を生成するアシスト手段と、
前記アシスト手段の有効化と無効化を切り替える切替手段と、
前記撮像手段により取得した画像と前記アシスト手段により生成された情報を重畳させて前記表示手段に表示する表示制御手段と、を備え、
前記所定のタイミングとは、前記アシスト手段の有効化と無効化とを替えるタイミングであることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記アシスト手段は、前記撮像手段により取得される画像のコントラスト、階調、色相、彩度、焦点、尖鋭度の少なくとも1つに関する情報を生成することを特徴とする請求項17に記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、有効化にされ又は無効化された前記情報の数、前記情報の種類、前記情報の数と種類の組み合わせに基づいて、前記所定のタイミングを判断することを特徴とする請求項17又は18に記載の撮像装置。
- 前記偏光処理画像の生成に用いる偏光角を変更する操作手段を備え、
前記所定のタイミングとは、前記操作手段の分解能に応じた前記偏光角の変化量が所定の閾値以上、且つ、前記操作手段の操作が、所定時間以上、継続していると判断されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記所定のタイミングとは、前記操作手段の分解能に応じた偏光角の変化量が前記所定の閾値未満、且つ、前記所定時間以上は継続していないと判断されたタイミングであることを特徴とする請求項20に記載の撮像装置。
- 前記操作手段は、表示手段に表示されるユーザインタフェースであり、前記偏光処理画像での偏光角を左右方向又は上下方向のタッチ操作により変更する帯状のユーザインタフェース又は円形でその円内を時計まわり/反時計まわりに操作するユーザインタフェースであることを特徴とする請求項20又は21に記載の撮像装置。
- 前記操作手段は、機械式スイッチであることを特徴とする請求項20又は21に記載の撮像装置。
- 前記機械式スイッチは、スライド式スイッチ、レバー式スイッチ、シーソー式スイッチ、ダイアル式スイッチ、又は、前記撮像手段に被写体からの光を導く光学系に設けられて該光学系の光軸を中心に回転可能なリング状スイッチ、である特徴とする請求項23に記載の撮像装置。
- 前記偏光処理画像の生成に用いる偏光角を変更する操作手段を備え、
前記所定のタイミングとは、前記操作手段の操作中であり、且つ、前記操作手段が、所定時間以上、継続して操作されていると判断されたタイミングであることを特徴とする請求項1乃至19のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置の電源の電圧を監視する監視手段を備え、
前記制御手段は、前記電源の電圧が所定の閾値以上の場合に前記第1の偏光演算により求められた偏光情報を用いて偏光処理画像が生成され、前記電源の電圧が前記所定の閾値未満の場合に前記第2の偏光演算により求められた偏光情報を用いて偏光処理画像が生成されるように制御することを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮像装置の電源の電池容量を監視する監視手段を備え、
前記制御手段は、前記電池容量が所定の閾値以上の場合に前記第1の偏光演算により求められた偏光情報を用いて偏光処理画像が生成され、前記電池容量が前記所定の閾値未満の場合に前記第2の偏光演算により求められた偏光情報を用いて偏光処理画像が生成されるように制御することを特徴とする請求項1乃至25のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記制御手段は、
前記第1の偏光演算により求められた偏光情報において前記撮像手段により取得されたフレーム間の偏光度又は偏光角の変化量が所定の閾値以上の場合に、前記演算手段で行う偏光演算を前記第1の偏光演算から前記第2の偏光演算に切り替え、
前記第2の偏光演算により求められた偏光情報において前記撮像手段により取得されたフレーム間の偏光度又は偏光角の変化量が前記所定の閾値未満であり、且つ、その状態が、所定時間以上、継続した場合に、前記演算手段で行う偏光演算を前記第2の偏光演算から前記第1の偏光演算に切り替えることを特徴とする請求項1乃至27のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記フレーム間の偏光度又は偏光角の変化量は、前記撮像手段により取得されたフレーム間で前記偏光画素ごとに又は前記撮像手段により取得された画像の所定の領域ごとに演算された偏光度又は偏光角の差分を1フレーム分積算した値であることを特徴とする請求項28に記載の撮像装置。
- フレーム間で前記偏光画素ごとに又は前記領域ごとに演算された偏光度又は偏光角の変化量が所定値未満である場合には積算の対象から外すことを特徴とする請求項29に記載の撮像装置。
- 前記フレーム間の偏光度又は偏光角の変化量は、現フレームとその1つ前のフレームとの比較、又は、現フレームとそれより前の複数のフレームを考慮して生成された比較対象フレームとの比較、により求められることを特徴とする請求項29又は30に記載の撮像装置。
- 前記所定の閾値を、前記撮像装置での機能の設定もしくは前記撮像装置の制御に関わる演算負荷の大きさに基づいて変更して設定する設定手段を備えることを特徴とする請求項28乃至31のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記制御手段は、
前記撮像手段により取得されたフレーム間での輝度値の差が所定の閾値以上の場合と、前記輝度値の差が前記所定の閾値未満であり、且つ、所定の偏光方向に対する偏光角の変化が所定値の範囲内である場合に、次のフレームから第1の偏光演算処理を選択し、
前記輝度値の差が前記所定の閾値未満であり、且つ、所定の偏光方向に対する偏光角の変化が所定値の範囲内にない場合に、次のフレームから第1の偏光演算処理を選択することを特徴とする請求項1乃至32のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 複数の異なる方向の偏光情報を検出する偏光画素を備える撮像手段と、
前記偏光画素から出力される映像信号に対する所定の演算により偏光情報を求める演算手段と、
前記映像信号に関するウェーブフォームモニタを生成する生成手段と、
前記撮像手段により取得された映像を表示する表示手段に、前記偏光情報から演算した画像情報を識別可能に表示した前記ウェーブフォームモニタを表示する表示制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。 - 前記偏光情報から演算した画像情報は、被写体の反射強調画像と反射低減画像であることを特徴とする請求項34に記載の撮像装置。
- 前記偏光情報から演算する画像情報は、前記偏光画素の最も大きい輝度情報と最も小さい輝度情報であることを特徴とする請求項34に記載の撮像装置。
- 撮像装置の制御方法であって、
複数の異なる方向の偏光情報を検出する偏光画素を備える撮像手段から出力される映像信号に対する第1の偏光演算により得られる偏光情報を用いて偏光処理画像を生成するステップと、
前記映像信号に対して、前記第1の偏光演算よりも演算負荷の小さい第2の偏光演算を行うことにより得られる偏光情報を用いて偏光処理画像を生成するステップと、
所定のタイミング、モード又は所定の状態を検出した結果に応じて前記第1の偏光演算と前記第2の偏光演算とを切り替えて偏光処理画像を生成するステップと、を有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
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