JP5409050B2 - 情報処理装置、撮影装置、および情報処理装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を画像処理で補正処理する技術に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置から出力される画像にはますます高画質が求められており、撮像光学系の光学特性に起因する画像劣化（以下、光学画像劣化という）までが問題とされるようになってきている。しかし、このような光学画像劣化を全くもたない光学系は現実には作成できない。このため、光学画像劣化を電子的に補正することが行われつつある。

レンズの特性を画像から完全に抽出する事は非常に困難である為、このような補正を精度良く行うためには、撮像装置内のメモリに、撮像光学系の光学特性を示すデータであって上記補正に用いる光学補正データを記憶させておく技術思想がある。特に、一眼レフデジタルカメラには、該カメラに装着可能な複数のレンズユニット（撮像光学系）の光学補正データを記憶させておく必要がある。さらに、同じ撮像光学系でも、焦点距離、被写体距離、絞り値等の光学パラメータによって光学特性が変化する。このため、より精度良く補正を行うためには、できるだけ多くの光学パラメータに対応する光学補正データを撮像装置内のメモリに記憶させておく必要がある。

特許文献１にて開示された画像劣化補正方法では、コンピュータ内に記憶された光学補正データを、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を介して一眼レフデジタルカメラ（カメラ本体）にコピーして記憶させる。

特開２００２−１９９４１０号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された画像劣化補正方法では、どの光学補正データをカメラ本体にコピーするかをユーザー自身が判別しなければならない。つまりユーザーが機種毎にレンズデータを選別しなければならず、ユーザーが誤って前記理由で非対応になっているレンズデータを登録して補正をかけてしまうと、所望の補正がかからず出力画像が補正前より好ましくないものになってしまう時がある。

本発明は、前記問題に鑑みて、撮影された際のレンズユニットに応じて、適切な光学特性に起因する画像劣化を補正することができる補正処理に関する。

そこで、本願技術思想の一つは、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための補正値を算出する情報処理装置であって、前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得手段と、前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報と瞳距離に対応する情報とを取得する第２の取得手段と、前記撮影距離に対応する情報または前記瞳距離に対応する情報に基づいて、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する補正手段とを有し、前記補正手段では、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する際、前記第１の取得手段で取得した前記レンズユニットの識別情報に応じて、前記第２の取得手段で取得した前記撮影距離に対応する情報と前記瞳距離に対応する情報とを切り替える。

また、別の側面の本願技術思想の一つは、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための補正テーブルを送信可能な情報処理装置であって、前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得手段と、カメラ本体の識別情報を取得する第２の取得手段と、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報を使う補正テーブルと瞳距離に対応する情報を使う補正テーブルとを格納する格納手段と、前記格納手段に格納されている複数の補正テーブルから選択された補正テーブルを送信する送信手段とを有し、前記送信手段は、前記第１の取得手段で取得した前記レンズユニットの識別情報と前記第２の取得手段で取得した前記カメラ本体の識別情報とに基づいて補正テーブルを選択し送信する。

本願技術思想によれば、撮影された際のレンズユニットに応じて、光学特性に起因する画像劣化した画像を適切に補正することができる。

本発明の光学補正データが登録される一眼レフデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 上記カメラの撮像素子におけるカラーフィルタの配列を示す図である。 上記カメラと実施例１のアプリケーションが動作するパーソナルコンピュータとの接続例を示す図である。 本発明においてコンピュータ内に記憶された光学補正データの構造を示す図。 撮影距離または瞳距離に対する倍率の関係を示す図である。 本発明の実施例１においてコンピュータ内に記憶された光学補正データの構造を示す図である。 上記カメラと実施例１のアプリケーション間での通信処理を示す図。 実施例２のアプリケーションによってパーソナルコンピュータに表示されるメインメニューＵＩを示す図である。 実施例２のアプリケーションによってパーソナルコンピュータに表示される光学補正データ登録ＵＩを示す図である。 ＰＣ３０２のＣＰＵが実行するアプリケーションの処理を示す図である。 焦点距離と撮影距離について説明する図である。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

＜カメラ本体とレンズユニット４０の構成＞
図１には、本発明の実施例１である光学補正テーブルの登録システムが適用される撮像装置としての一眼レフデジタルカメラ（以下、カメラ本体という）５０と該カメラ本体５０に装着可能なレンズユニット４０の構成を示す。カメラ本体５０は、情報処理装置として機能する。

レンズユニット４０は、撮像光学系１１を有する。撮像光学系１１は、フォーカスレンズ、ズームレンズ等の複数のレンズと絞りとを含む。カメラ本体５０には、様々な機種のレンズユニット４０を装着することができる。

カメラ本体５０は、撮像部１０と、データ処理部２０と、出力画像メモリ３０と、データインターフェース部３１と、ユーザインターフェース部３３と、システム制御部３４とを有する。

撮像部１０は、撮像光学系１１により形成された被写体像を光電変換する撮像素子１２と、撮像素子１２の露光量を制御する不図示のシャッタを含む。撮像素子１２は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成されている。

データ処理部２０は、ＡＧＣ（オートゲインコントローラ）及びＡ／Ｄ変換部２１と、画像データ変換部２２と、画像劣化を補正する補正処理部２３と、画像処理部２４と、圧縮処理部２５とを有する。

システム制御部３４は、ＣＰＵや内蔵メモリ等により構成されている。システム制御部３４は、カメラ本体５０及びレンズユニット４０の全体の管理や処理命令を行う機能を有する。図中の点線矢印は処理の流れを、実線矢印は画像データの流れを示す。システム制御部３４は、レンズユニット４０のズームレンズ位置、フォーカスレンズ位置、絞り値等の光学パラメータをレンズユニット４０内の不図示のレンズ制御部（ＣＰＵや内蔵メモリ等により構成される）を介して検知する機能を有する。

システム制御部３４の内蔵メモリには、撮像光学系１１の周辺減光特性、歪曲収差特性、倍率色収差特性及び軸上色収差特性等の光学特性を示すデータであって光学画像劣化の補正処理に用いる補正テーブルが記憶（格納）されている。ここにいうレンズユニットの光学特性に起因する「画像劣化」とは、撮像光学系１１の上記光学特性に起因する画像劣化を意味する。また、画像劣化の補正処理を、以下の説明では、画像劣化の補正処理ともいう。

撮像素子１２は、その受光面の画素ごとに、図２に示すようにベイヤー配列されたＲ，Ｇ又はＢの色フィルタを有する。撮像素子１２の露光時間や信号読み出しタイミングは、システム制御部３４のＣＰＵによって制御される。撮像素子１２から読み出された画素信号は、ＣＰＵの指示によってデータ処理部２０に転送される。

データ処理部２０に転送された画素信号は、ＡＧＣ及びＡ／Ｄ変換部２１に転送される。転送された画像信号は、ＡＧＣにより増幅及び強度補正され、Ａ／Ｄ変換部によりデジタルデータに変換され、画像データ変換部２２に転送される。転送されたデジタルデータは、画像データ変換部２２にてデジタル画像（階調）データに変換される。

画像データ変換部２２から出力されたデジタル画像データは、画像劣化した画像を補正する補正処理部２３による補正処理を経て又は経ずに画像処理部２４に転送される。画像劣化を補正する補正処理を経るか否かは、カメラ本体で画像劣化補正処理を行う設定になっているか否か又は撮像を行うときに用いた撮像光学系１１に対する補正テーブルが存在するか否かによって選択される。

画像劣化補正処理部２３は、画像データ変換部２２から出力されたデジタル画像データにおける光学画像劣化の成分を補正する。該光学画像劣化の成分の補正は、システム制御部３４の内蔵メモリに格納された補正テーブルに基づいて行われる。

なお、補正テーブルとしては、撮像光学系１１の設計値、収差データ、収差補正用のパラメータ等、画像劣化補正処理に有効なデータであればどのようなものであってもよい。また、画像劣化した画像の補正処理の方法には様々な手法がある。画像劣化した画像の補正処理がなされた画像データは、画像処理部２４に転送される。

画像処理部２４は、表色系変換処理や輝度色分離処理等、複数の表色系のデータに基づく画像変換処理を行う。一般的には、これらの画像変換処理は、任意の画素位置に対して各表色系で被写体像の結像位置が一致していることを前提に行われる。画像変換処理としては、上述した表色系変換処理や輝度色分離処理の他、ホワイトバランス調整、グレイバランス調整、濃度調整、カラーバランス調整、エッジ強調等がある。

画像処理部２４によって画像処理がなされた画像データは、圧縮処理部２５に転送され、所定の画像圧縮処理方法により圧縮される。圧縮方法は、どのようなものであってもよい。圧縮処理部２５にて圧縮された画像データは、出力画像データとして出力画像メモリ３０に転送され、格納される。

出力画像メモリ３０は、カメラ本体５０に対して着脱可能な記録媒体であり、この記録媒体を介して他の情報端末機器への出力画像データの転送が可能となる。また、出力画像メモリ３０は、書き換え可能なメモリであり、半導体メモリや光ディスク等により構成される。

なお、出力画像メモリ３０に格納された出力画像データやレンズユニット４０の撮影情報を、データインターフェース部３１を介して有線又は無線伝送によって他の情報端末機器に転送することも可能である。カメラ通信部３３は、ＣＰＵ３４の指示にしたがって第１の取得手段や第２の取得手段として、レンズ通信部１２と通信を行って、後述するレンズユニットの識別情報や撮影距離に対応する情報や瞳距離に対応する情報をレンズユニット４０から取得する。

画像表示部３２は、液晶ディスプレイ等の表示素子を含み、出力画像メモリ３０に格納された画像データやカメラ本体５０における設定等の情報を表示することができる。また、画像表示部３２は、電子ビューファインダとして被写体像を表示することも可能である。ユーザインターフェース部３３でのユーザーによる操作によって、画像表示部３２の画像表示機能のＯＮ／ＯＦＦや表示情報の切り替えが可能である。

次に、本実施例の補正テーブルを登録するアプリケーション（以下、単にアプリケーションともいう）の動作について説明する。このアプリケーションは、パーソナルコンピュータ上にて動作し、パーソナルコンピュータを光学補正データ登録システムとして機能させる。

＜パーソナルコンピュータとの接続＞
図３には、パーソナルコンピュータ３０２（以下、ＰＣ３０２ともいう。）と図１に示したカメラ本体５０に相当するカメラ本体３０１とがＵＳＢケーブル３０３を介して互いに通信可能に接続されている様子を示している。カメラ本体３０１には、複数のレンズユニット３０４が装着可能である。

パーソナルコンピュータ３０２には、カメラ本体３０１と通信することが可能なアプリケーションがインストールされている。また、ＰＣ３０２には、前述した補正テーブルが記憶されている。ＰＣ３０２は十分な記憶容量を有するので、ＰＣ３０２には、カメラ本体３０１に装着可能な全ての機種のレンズユニット３０４に対応する補正テーブルが記憶されている。補正テーブルは、レンズユニット３０４の機種ごとの撮像光学系の光学特性に依存するデータである。ＰＣ３０２への補正テーブルの記憶方法としては、インターネットを介してダウンロードする方法でもよいし、外部記録媒体からパーソナルコンピュータに３０２に読み込ませる方法でもよい。

カメラ本体３０１は、図１に示したデータインターフェース部３１に接続されたＵＳＢケーブル３０３を介してＰＣ３０２から必要な補正テーブルを取得し、システム制御部３４の内蔵メモリに記憶（保存）する。

＜補正テーブルのデータ構造＞
図４には、ＰＣ３０２内の記憶媒体（ハードディスク等）に記憶される補正テーブルのデータ構造を示す。データ構造は、大きく分けて、光学補正データ全体のヘッダ情報領域８０１と、カメラ本体３０１に装着可能なレンズユニット（撮像光学系）ごとの光学補正データ領域８０２，８０３とを有する。図４には、２つのレンズユニットＡ，Ｂに対する光学補正データ領域８０２，８０３を示しているが、実際には、カメラ本体３０１に装着可能な全てのレンズユニット３０４に対する光学補正データ領域が設けられている。

ヘッダ情報領域８０１には、補正テーブルが記憶されているレンズユニットの数、レンズユニットごとの補正テーブルのデータ量などがテーブルヘッダ情報８０４に記憶される。

レンズユニットごとの補正テーブル領域８０２，８０３には、レンズヘッダ情報８０５として以下の情報が記憶される。例えば、レンズユニットの名称（機種名）情報と、レンズユニットの識別情報（製造番号等：以下、レンズＩＤという）である。その他、レンズユニットの焦点距離（ズームレンズではテレ端及びワイド端での焦点距離）、最短撮像距離、開放絞り値、特殊光学系レンズを示すフラグ等のレンズ性能情報である。名称情報、レンズＩＤ及びレンズ性能情報は、レンズユニットを特定したり、画像劣化補正処理のためのパラメータとして演算に用いられたりする。

さらに、レンズユニットごとの補正テーブル領域８０２，８０３には、レンズユニットごとの全ての補正テーブル（ここでは、周辺光量補正テーブル８０６、歪曲補正テーブル８０７、倍率色収差補正テーブル８０８）が記憶されている。

周辺光量補正テーブル８０６、歪曲補正テーブル８０７及び倍率色収差補正テーブル８０８はそれぞれ、焦点距離としてのズーム位置、撮影距離としてのフォーカス位置、および絞り値ごとのデータである。

周辺光量補正テーブル８０６は、光軸から周辺側への距離に応じた入射光量の低下量を示し、画像劣化の画像の補正処理の１つとしての周辺光量落ちに対する補正処理（以下、周辺光量補正ともいう）に用いられる。歪曲補正データ８０７は、光軸から周辺側への距離に応じた像が歪み量を示し、画像劣化補正処理の１つとしての歪曲に対する補正処理（以下、歪曲補正という）に用いられる。倍率色収差補正データ８０８は、光軸から周辺側への距離に応じたＲ，Ｂ成分の結像位置のＧ成分の結像位置に対するずれ量を示し、画像劣化補正処理の１つとしての倍率色収差に対する補正処理に用いられる（以下、倍率色収差補正という）。なお、光学補正データはこれら以外のものを含んでいてもよい。

＜焦点距離と撮影距離＞
次に、焦点距離と撮影距離について説明する。

一般的なレンズにおいては、ズームレンズの場合はズーム管を動かして焦点距離を制御し、画角が決定したのち、フォーカスリングを調整して被写体までの距離に応じてピントを合わせこむ。ここで焦点距離とは平行光線がレンズの光軸に平行に入射したときレンズの第二主点（後側主点）から焦点までの光軸上の距離のことをいう。また撮影距離とは撮像面（焦点面）から被写体までの距離をいう。単純なレンズの図１１を用いて上記関係を説明すると、後側主点（Ｈ’）から像側焦点Ｆ’までの距離が焦点距離ｆに相当する。また撮影距離は図にＲに示される距離を表し、下記式１によって算出される。

ここでｒは像側焦点Ｆ’から撮像面までの距離を示す。この距離は焦点を合わせた時のレンズの繰り出し量に相当する。またｅは主点間隔を示し前側主点Ｈから後側主点Ｈ’までの距離に相当する。また図１０光学系における撮影倍率は式２のように表される。

式１、式２より撮影距離は撮影倍率を用いて下記式３で表される。

ここで、焦点距離ｆと主点間距離ｅを固定値とすると、撮影距離Ｒは倍率Ｍの関数で記述される。図５の（ａ）にそのグラフを記載する。縦軸に撮影倍離Ｍをとり、横軸に撮影距離（ｍｍ）をとっている。グラフを見て分かる通り、倍率Ｍ＝１において変曲点が存在していることが分かる。倍率Ｍ＞１においては倍率が高くなるほど撮影距離は長くなるが、Ｍ＜１では倍率が低くなるほど撮影距離が長くなる。

一般的な撮影レンズの場合、倍率は１倍より大きくなることは殆どない。つまり、どのような撮影画像においても撮影距離と倍率は一対一に対応していることを意味している。さらに言うと撮影距離からレンズ位置に応じて変わる光学特性に起因する画像劣化の補正量が決まる。したがって、レンズ位置を示す撮影距離に対応する情報などから当該光学系の補正値を算出し画像に補正をかけることができる。

＜新規対応レンズに対して補正できないケース＞
しかし、レンズユニットの中には一般的にマクロレンズと呼ばれているレンズがある。仮に５倍〜０倍（ピント位置が無限）の撮影が可能なマクロレンズがあったとする。このようなレンズの場合、図５に示すような特性を有すると、例えば、撮影した画像の撮影距離が３００ｍｍ（Ｄ位置）という情報から補正を行う場合、撮影距離が３００ｍｍ（Ｄ位置）である箇所が２箇所（０．４倍付近（α）と２．５倍付近（β））存在している。撮影倍率が０．４倍の箇所と２．５倍の箇所の光学特性は異なっており、補正値も異なってしまう。これにより正しく補正が行われないということが発生してしまう。

そこで、本願技術思想では、射出瞳距離（以下、瞳距離ともいう。）を用いる。射出瞳とは、レンズを後ろから見たときの、見かけの絞り径（開口絞りの像空間における像）のことである。射出瞳距離とは撮像面から射出瞳までの距離のことをいう。マクロレンズが繰り出し方式のレンズ移動方式を採用している場合、倍率を変化させたときレンズユニットがそれに応じて移動し、射出瞳距離が倍率に応じて変化する。したがって、撮影距離の代わりに射出瞳距離によって補正を算出することにより撮影倍率に対応した適切な補正処理を行うことが可能である。

＜瞳距離を用いて補正する場合のデータ構造＞
次に上記、瞳距離を用いて補正を行う場合のレンズデータのデータ構造について説明する。基本的には図４で説明した補正データのデータ構造を採用する。ここでは、図４の撮影距離に相当するところを瞳距離に変えるだけで良い。ただデータの中身を射出瞳距離に変えるだけでは、そのデータが距離情報のものか射出瞳距離のものか判断することができない。そこでレンズのヘッダ情報８０５の部分に、その補正テーブルが撮影距離に対応する情報を使って補正データを算出するものか、瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するものかを判断するための情報がある。以下この情報を記録データタイプフラグとする。影距離に対応する情報を使って補正データを算出する補正テーブルである場合には、記録データタイプフラグが０になる。一方、瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出する補正テーブルである場合には、記録データタイプフラグが１になる。カメラ側ではその記録データタイプフラグ情報を取得して、補正値を算出する際に用いるパラメータを撮影距離に対応する情報と瞳距離に対応する情報とで切り替える。この切り替えにより、適切なパラメータを使って、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための補正値の算出を行う。

＜補正処理＞
カメラ本体５０（カメラ本体３０２）のＣＰＵ３４の処理について図６に示すフローチャートで説明する。

まず、Ｓ９０１でユーザーが撮影を実行したことをＣＰＵ３４が検知することで撮影シーケンスとは別のシーケンスが開始される。次に、Ｓ９０２において、カメラ本体５０の光学補正機能がＯＮかどうかを判断する。ここでＯＦＦになっていた場合は、光学補正を行わずに撮影を行う。補正機能がＯＮになっていた場合、ＣＰＵ３４は、カメラ通信部３３を介して、Ｓ９０３においてレンズユニットが装着されているか否かを判断する。カメラ本体５０にレンズユニット４０が装着されていない場合は処理を終了する。装着されている場合は、ＣＰＵ３４は、カメラ通信部３３を介して、撮影に用いられたレンズユニットの固有番号（レンズＩＤ）や撮影情報をレンズユニット４０から取得する。撮影情報とは、撮影の際に設定されたレンズユニット４０の焦点距離や絞り、被写体距離や瞳距離などの情報である。撮影情報の取得タイミングは、撮影画像と関連付けられていれば、撮影の際でなくてもよい。

次に、Ｓ９０３で取得したレンズＩＤを元に、撮影に用いられたレンズユニット用の補正テーブルがカメラ本体内に記録されているかどうかをＣＰＵ３４が判断する（Ｓ９０４）。対応する補正テーブルがなかった場合は補正機能がＯＮになっていても補正できないため、レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する補正処理を終了する。一方、対応する補正テーブルがあった場合は、先に述べた記録データタイプフラグをレンズのヘッダ情報（８０５）から取得する（Ｓ９０５）。

ここで記録データタイプフラグが立っていない場合（Ｆｌａｇ＝０）、記録されている補正テーブルは撮影距離に対応する情報に基づいて補正データを算出するための補正テーブルであることを示している。したがって、ＣＰＵ３４は、記録データタイプフラグが立っていない場合は、補正値算出に用いる引数として、撮影距離に対応する情報を用いる（Ｓ９０８）。そして、この撮影の際の撮影距離に対応する情報を用いて補正データを算出する（Ｓ９０９）。一方、ここで記録データタイプフラグが立っていた場合（Ｆｌａｇ＝１）、記録されている補正テーブルは瞳距離に対応する情報に基づいて補正データを算出するための補正テーブルであることを示している。したがって、ＣＰＵ３４は、補正データの算出に用いる引数として、瞳距離に対応する情報を用いる（Ｓ９０６）。そして、この撮影の際の瞳距離に対応する情報を用いて補正データを算出する（Ｓ９０７）算出された補正データを用いて補正値を算出し撮影画像に対してレンズユニットの光学特性に起因する画像劣化の補正処理を行う（Ｓ９１０）。

なお、撮影情報の取得タイミングは、上述のように撮影画像と関連付けられていれば、撮影の際でなくてもよい。すなわち、ＣＰＵ３４は、第１の取得手段としてのカメラ通信部３３を介して、レンズユニット４０の装着の際にレンズユニット４０の識別情報を取得してもよい。一方で、ＣＰＵ３４は、第２の取得手段としてカメラ通信部３３を介して、記録のための撮影の際に撮影距離に対応する情報や瞳距離に対応する情報などの撮影情報を取得する。

以上のようにすれば、マクロレンズのような撮影距離から補正値が一対一で定まらないような場合でも、当該マクロレンズの光学特性による画像劣化を適正に補正することが可能となる。

次に本発明の実施例２について説明する。

＜実施例２の着眼点＞
実施例２では、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたないカメラ本体が存在することを考慮したものである。

以下の説明では、機種Ａ、機種Ｂを例示して説明する。機種Ｂは機種Ａの発売の後に発売されたカメラであって、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、撮影距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから補正データを算出するという仕様をもつ。一方、機種Ａは、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたない。したがって、機種Ｂは、特殊レンズであるマクロレンズＸに対して実施例１の手法によりマクロレンズＸの光学補正機能に対応することができる。一方、機種Ａは、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って適正な補正データを算出することができない。補正テーブルから撮影距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様になっているからである。そこで、実施例２では、補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたない場合を考慮しつつ、マクロレンズなどの特殊レンズ用の補正テーブルを用意するものである。

＜実施例２の背景＞
レンズデータを用いて光学補正を行う場合において、全てのレンズ補正データをカメラの中に記録しておくのは、メモリの制約上困難なことが多い。そこで、必要なレンズデータを外部から書き換え可能なシステムが一般的に用いられる。例えば、図３で説明したようなシステムにおいて、カメラ本体３０１とＰＣ３０２とを繋ぎ、ＰＣ３０２に組み込まれたアプリケーションによって、カメラ本体３０１の補正テーブルの書き変えを行う場合である。このような場合、機種Ｂに対してはマクロレンズＸに適した瞳距離を使った補正データを算出できる補正テーブルを登録することが可能である。しかし、機種Ａに対してマクロレンズＸ用として、瞳距離を使った補正データを算出するための補正テーブルを登録してしまうと誤った補正をしてしまう。そこで、本願技術思想では、機種Ａに対してはマクロレンズＸ用として瞳距離を使った補正データを算出するための補正テーブルを移行しないようにする。ここで、ユーザーにとっては、上述した技術背景は理解し難く、機種Ａの所有者は不利益を生じることになる。このような問題に鑑みたのが実施例２である。

＜機種Ａ用のマクロレンズＸの補正テーブル＞
まず、機種Ａ用のマクロレンズＸの補正テーブルについて説明する。ここでは取得した画像に対して補正する画像劣化のうち周辺光量落ちにについて例を挙げて説明を行う。収差などの他の光学特性による画像劣化については、同様の考え方で補正テーブルの作成が可能であるため説明を割愛する。

光学特性に起因する画像劣化を補正処理で補正する場合、留意しなければならないのは過補正が起こらないようにするということである。補正処理により補正を行う場合は、補正不足のときには光学特性に基づく画像劣化が軽減される方向であるため、ある程度の補正効果は得られる。一方、過補正になってしまった場合、不自然な画像になってしまうことが多く補正したことにより却って画質が低下してしまう。

そこで、本願技術思想では、機種Ａ用に用いるマクロレンズＸの補正データは過補正が起こらないようなデータが作成される補正テーブルを用意する。

その技術思想について図５を用いて説明を行う。図５（ａ）はマクロレンズＸの倍率と撮影距離の関係を表したものである。つまりマクロレンズＸは撮影距離と倍率とが一対一で求まらないことを示している。撮影距離で補正値を算出しようとすると、例えば撮影距離Ｄにおいて倍率が２点定まることによって、どちらの状態か撮影距離からは判断することができず正しい補正が行えない。一方、図５（ｂ）は倍率と瞳距離との関係を示しており、瞳距離を用いれば撮影倍率が決まり所望の補正が可能となる。先にも説明したように、機種Ｂにおいては図５（ｂ）に示すように瞳距離で補正を行うことが可能である。一方、機種Ａにおいては実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたないため、瞳距離での補正をすることが適切でない。そこで機種Ａに対してマクロレンズＸの補正を可能にするために、図５（ａ）の特性を利用したデータを行うような補正テーブルを用意する。この際、過補正を防ぎかつ最大限の補正効果を出すことに留意することが必要である。

そこで、過補正を防ぐことを考慮して、図５（ａ）の距離Ｄのように２つ倍率が存在する場合には補正値の少ない方で補正を行う。

ここで周辺光量と瞳距離の関係について簡単に説明する。一般的なカメラで撮影を行った画像の画面周辺部の明るさ（像面の照度）を周辺光量という。周辺光量は、レンズの口径食やコサイン４乗則の影響を受けて中心部より周辺部にかけて光量が減少する。レンズの口径食とは周辺部に入射する光線が、絞りの前後にあるレンズの縁や枠によって遮断され光量が低下する現象のことをいう。口径食は絞りを絞り込むことにより改善する。一方、コサイン４乗則とは、画像周辺に入射する光量が光軸に対する入射角に応じて減少するという物理現象である。その明るさは傾斜角のコサインの４乗に比例して低下する。つまり、射出瞳距離が短くなれば像面に対する入射角度がつき、像面に入射する光量は減少する方向に働く。言い換えると、射出瞳距離が短いほど、長い場合に比べて補正量が大きいということになる。

この特性を考慮して、図５（ａ）の距離Ｄにおいては補正量が少ない倍率×αの補正データが算出されるような補正テーブルを用意しておけば、×βのように補正量が大きい倍率に対応する情報が入力されても過補正になることはない。そこで、本願技術思想では、図５（ａ）の場合、×βのような×αより低い倍率の撮影情報が入力されたときには×αに対応する補正データを算出して撮影画像を補正するようにする。このようにすれば、過補正を防げる最大限の補正効果を得ることができる。このようにして作成した機種Ａ用のマクロレンズＸ用の補正テーブルを距離分割テーブルとする。一方、×αより高い倍率の撮影情報が入力されたときには、その倍率に対応する補正データを算出して撮影画像を補正するようにする。このようにすれば過補正となることは避けることができる。

機種Ｂ用のように、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルから補正データを算出するという仕様をもつの補正テーブルを瞳距離分割テーブルとする。

このようにマクロレンズＸ用の補正テーブルは機種により２種類存在することになる。ＰＣ３０２から補正テーブルをカメラ本体３０１に移行するシステムの場合、ＰＣ３０２でカメラ本体３０１に登録する補正テーブルを選別するようにする。以下にその登録システムについて説明を行う。

＜パーソナルコンピュータ３０２の動作＞
カメラ本体３０１とＰＣ３０２にインストールされたアプリケーションの動作について、図７、図８、図９、図１０を用いて説明する。図７は、カメラ本体３０１とアプリケーションとの間でのデータ通信の流れを示している。図５及び図９は、ＰＣ３０２のディスプレイ上に表示されるアプリケーションのＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の一例を示している。図１０のフローチャートは、ＰＣ３０２のＣＰＵが実行するアプリケーションの処理の流れを示している。

ＰＣ３０２は、カメラ本体３０１との接続を確認すると自動的にアプリケーションを起動し、図８に示すメインメニューＵＩをＰＣ３０２のディスプレイに表示する。図８において、領域５０１には、接続されているカメラ本体３０１側の設定または状態を示す情報が表示されている。この設定または状態は、ＰＣ３０２では変更することはできない。具体的には、ドライブモード（単写、連写）、撮像モード（マニュアル、絞り優先、シャッタ秒時優先等）、電池残量、撮像可能枚数等である。

領域５０２には、ＰＣ３０２で変更可能なカメラ本体３０１の設定を示す情報が表示されている。具体的には、ホワイトバランスモード、ＩＳＯ感度、記録画質、および測光モード等である。

領域５０３には、主に画像に関わる設定を可能とする撮像設定メニューが表示される。この撮像設定メニューからは、例えば、「風景モード」や「ポートレートモード」のように特定の被写体に特化した色・輝度を出力するモードの選択や、領域５０２で設定されたホワイトバランスを微調整するＷＢ補正を行うことができる。カメラ本体３０１へ送信する補正テーブルの登録、記憶処理も、この撮像設定メニューを使ってユーザーが行う。

＜補正テーブルの登録＞
次に、アプリケーションを通じて、カメラ本体３０１に実際に装着されたレンズユニット（以下、装着レンズともいう）３０４レンズユニット光学補正データを登録する際の処理について説明する。図７，図１０及び図１３において、「Ｓ」は「ステップ」を意味し、以下の説明でも「ステップ」を「Ｓ」と略す。

図１０において、ユーザーが図８に示したＵＩの領域５０３から「光学補正」ボタンをクリックしたことをＰＣ３０２のＣＰＵが検知すると（Ｓ７０１）、ＰＣ３０２のＣＰＵは、カメラ本体３０１との通信が正常であるか否かをチェックする（Ｓ７０２）。この場合、ＰＣ３０２に対してカメラ本体３０１が外部装置として機能する。

通信チェックでは、図７に示すように、アプリケーションに基づいて動作するＰＣ３０２がカメラ本体３０１に対して初期通信を要求する（Ｓ４０１）。具体的には、装着レンズ３０４の名称およびレンズＩＤと、カメラ本体３０１の内蔵メモリに補正テーブルが既に登録されている（登録済みの）レンズユニットの名称及びレンズＩＤの送信要求を送信する。ＰＣ３０２に接続されているカメラ本体３０１の機種情報は、このときにＰＣ３０２が取得してもよいし、カメラ本体３０１がＰＣ３０２に最初に接続したときに取得してもよい。

送信要求を受けたカメラ本体３０１は、装着レンズ３０４の名称及びレンズＩＤと内蔵メモリに光学補正データが登録済みのレンズユニットの名称及びレンズＩＤを送信する（Ｓ４０２）。ここでは、光学補正データが登録済みのレンズユニットの名称及びレンズＩＤとともに、図５に示した補正テーブルのデータ構造の全体を送信してもよい。

通信チェックが成功すると（Ｓ７０３）、上記情報を受け取ったＰＣ３０２は、図９に示した補正テーブル登録ＵＩを立ち上げる準備に入る。図９中の領域６０２には、ＰＣ３０２に補正テーブルが記憶されているレンズユニットの名称が示された一覧表が表示される。

ステップＳ４０２でカメラ本体３０１から取得した装着レンズ３０４の名称及びレンズＩＤがＰＣ３０２にて補正テーブルが記録されているかを判断する（Ｓ７０４）。記録されている場合は、ＰＣ３０２のＣＰＵは、ディスプレイに表示されている領域６０２内の装着レンズ３０４の名称の向かって左側のチェックボックスにチェックマークを入れる（Ｓ７０５）。これにより、ＰＣ３０２のディスプレイをユーザーが見ることで、当該装着レンズ３０４がＰＣ３０２のディスプレイをユーザーが見ることで、登録済みであることをユーザーに知らせることができる。

また装着レンズ以外の補正テーブルをカメラ本体３０１に登録したい場合は、追加したいレンズユニットの名称に対応するチェックボックスにチェックマークを追加する（Ｓ７０６）。

ＰＣ３０２は、チェックされたレンズユニットが瞳距離に対応する情報を使って画像劣化を補正することが適当なレンズユニットであるか否かを判断する（Ｓ７０７）。この判断材料として、８０５の記録データタイプフラグを用いても良い。瞳距離に対応する情報を使って画像劣化を補正することが適当なレンズユニットであった場合は、カメラ本体３０１が機種Ａに相当するか、機種Ｂに相当するかを判断する（Ｓ７０８）。機種Ｂとは、前述のように、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、撮影距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから補正データを算出するという仕様をもつ。一方、機種Ａは、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたないカメラ本体である。

機種Ｂは、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルで、より適切に補正処理をすることができる。したがって、機種Ｂのような場合には、ＰＣ３０２のＣＰＵは、機種Ｂのようなカメラ本体３０１に対して瞳距離分割テーブルの送信準備を行う（Ｓ７０９）。一方、機種Ａのように、実施例１で説明したような瞳距離に対応した補正テーブルがあったとしても、当該補正テーブルから瞳距離に対応する情報を使って補正データを算出するという仕様をもたない場合には、距離分割テーブルの送信準備を行う（Ｓ７１０）。

この処理を完了すると、コンピュータ３０２のディスプレイに図９に示して説明したレンズ登録ＵＩ（光学補正登録ウィンドウ）に登録レンズ一覧が表示されるので、それをユーザーが確認することになる（Ｓ７１１）。そして、問題が無ければ６０５の釦をおす。この釦６０５の押下をＰＣ３０２が検知すると、チェックされたレンズの補正テーブルを外部装置としてのカメラ本体３０１に送信する（Ｓ７１２）。

これにより、チェックしたレンズユニットの光学特性による画像劣化を補正する補正データをカメラ本体３０１で算出することができる。したがって、カメラ本体がＡ機種であっても、Ｂ機種であっても、特殊レンズに対する適当な画像劣化の補正処理を行うことができる（Ｓ７１３）。
＜そのほかの実施例＞
レンズユニットから補正テーブルを送信するようにしてもよい。この場合、レンズユニット４０からみると、カメラ本体４０が瞳距離に対応する場合と、撮影距離に対応する場合とがある場合に有効である。

以上説明したように、本願技術思想によれば、撮影された際のレンズユニットに応じて、適切な光学特性に起因する画像劣化を補正することができる。

１１ 撮像光学系
４０，３０４ レンズユニット
５０，３０１ カメラ本体
３０２ パーソナルコンピュータ
３０３ ＵＳＢケーブル

Claims (7)

1. レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための補正値を算出する情報処理装置であって、
   前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得手段と、
   前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報と瞳距離に対応する情報とを取得する第２の取得手段と、
   前記撮影距離に対応する情報または前記瞳距離に対応する情報に基づいて、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する補正手段とを有し、
   前記補正手段では、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する際、前記第１の取得手段で取得した前記レンズユニットの識別情報に応じて、前記第２の取得手段で取得した前記撮影距離に対応する情報と前記瞳距離に対応する情報とを切り替えることを特徴とする情報処理装置。
2. 前記補正手段は、焦点距離、および絞り値に基づいて前記補正をすることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記レンズユニットにより形成され被写体像を撮像する撮像素子とを有し、前記補正手段は前記撮像素子から出力された画像データを補正することを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の撮像装置。
4. レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための補正テーブルを送信する情報処理装置であって、
   前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得手段と、
   カメラ本体の識別情報を取得する第２の取得手段と、
   レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報を使う補正テーブルと瞳距離に対応する情報を使う補正テーブルとを格納する格納手段と、
   前記格納手段に格納されている複数の補正テーブルから選択された補正テーブルを送信する送信手段とを有し、
   前記送信手段は、前記第１の取得手段で取得した前記レンズユニットの識別情報と前記第２の取得手段で取得した前記カメラ本体の識別情報とに基づいて補正テーブルを選択し送信することを特徴とする情報処理装置。
5. 前記送信手段は、前記レンズユニットがマクロレンズの場合に、前記第２の取得手段で取得した前記カメラ本体の識別情報に基づいて補正テーブルを選択し送信することを特徴とする請求項４に記載の情報処理装置。
6. レンズユニットのレンズ位置に基づく光学特性の補正値を算出する情報処理装置の制御方法であって、
   前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得ステップと、
   前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報と瞳距離に対応する情報とを取得する第２の取得ステップと、
   前記撮影距離に対応する情報または前記瞳距離に対応する情報に基づいて、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する補正ステップとを有し、
   前記補正ステップでは、前記レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正する際、前記第１の取得ステップで取得した前記レンズユニットの識別情報に応じて前記第２の取得ステップで取得した撮影距離に対応する情報と瞳距離に対応する情報とを切り替えることを特徴とする情報処理装置の制御方法。
7. レンズユニットの光学特性に起因する画像劣化を補正するための前記レンズユニットの撮影距離に対応する情報を使う補正テーブルと瞳距離に対応する情報を使う補正テーブルとを格納する格納手段を有し、前記補正テーブルを送信する情報処理装置の制御方法であって、
   前記レンズユニットの識別情報を取得する第１の取得ステップと、
   カメラ本体の識別情報を取得する第２の取得ステップとを有し、
   前記格納手段に格納されている複数の補正テーブルから選択された補正テーブルを送信する送信ステップとを有し、
   前記送信ステップでは、前記第１の取得ステップで取得した前記レンズユニットの識別情報と前記第２の取得ステップで取得した前記カメラ本体の識別情報とに基づいて補正テーブルを選択し送信することを特徴とする制御方法。