[发明专利]摄像设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如数字照相机或视频摄像机(摄录机)等的摄像设备、该摄像设备的控制方法以及存储有实现该方法的计算机可执行程序的计算机可读非易失性存储介质，尤其涉及一种用于校正由于镜头单元引起的图像质量劣化的信号处理。

背景技术

用于在摄像元件上形成被摄体图像的镜头单元涉及有对被摄体图像造成诸如失真、模糊或周边光量下降等的图像质量劣化的各种因素。

例如，当已通过镜头单元的红光、绿光和蓝光根据这些彩色光各自的波长在与光轴垂直的方向上在不同的位置处分别形成图像时，引起使图像周边的颜色模糊的倍率色像差(magnification chromatic)。例如，作为与图像的中心部分相比光量向着图像周边变小的现象的周边光量下降是例如由因镜头单元的镜筒的机械渐晕(mechanical vignetting)或余弦四次方定律(cosine fourth law)而发生的所谓的渐晕所造成的。

例如，通过使用形状复杂的多个镜头的组合或通过使用极少产生色散(chromatic dispersion)的萤石(fluorite)作为镜头材料，可以一定程度地降低作为由于镜头单元引起的图像质量劣化其中之一的倍率色像差。还可以通过使用具有大的成像圈的镜头来一定程度地降低周边光量下降。然而，在上述情况中的任意情况下，均无法完全防止图像质量劣化。

为了解决该问题，已经提出了利用通过信号处理进行的图像校正来降低由于镜头单元的特性引起的图像质量劣化的技术。

例如，已经公开了以下技术：将与周边光量下降有关的校正数据与镜头单元的光圈值、焦距或拍摄距离相关联地存储在ROM中，并且数字信号处理器根据镜头单元的实际光圈值、实际焦距或实际拍摄距离，通过执行信号处理来校正图像(参见日本特开2003-110936号公报)。

此外，已经公开了如下的另一技术：基于镜头单元的像差信息、被摄体亮度数据和色差数据，通过信号处理来校正由于镜头像差引起的图像质量劣化(参见日本特开2000-3437号公报)。

通过执行信号处理校正由于镜头单元引起的图像质量劣化的上述技术不仅应用于数字照相机，而且还应用于数字视频摄像机以及配备有用于实时显示由摄像元件拍摄到的图像的所谓的实时取景(LV)功能的照相机。换言之，根据镜头单元的光学状态来实时校正由于该镜头单元引起的运动图像的图像质量劣化。

例如，已经公开了以下技术：将校正像差和周边光量等所使用的校正值预先存储在可互换镜头单元内的存储器中，并且当接通摄像设备的电源时或当将可互换镜头单元连接至摄像设备时，预先将校正值的信息从该可互换镜头单元内的存储器发送至摄像设备。然后，在实时接收与可互换镜头单元的光学状态有关的信息时，摄像设备根据可互换镜头单元的光学状态，使用预先接收到的校正值中的相应校正值来进行图像校正(参见日本特开2008-96907号公报)。

然而，即使在单镜头单元中，校正周边光量下降所使用的校正值也根据光圈值和聚焦位置而变化。此外，在具有变焦机构的镜头单元中，校正值还根据焦距而变化。因此，校正周边光量下降用的校正值的数量随着镜头单元的光学状态的增多而变大，从而使得不仅必须提供更大的存储区域，还使数据接收用的通信时间更长。

为了解决该问题，已经公开了以下技术：不是针对各变焦位置、各光圈值或各聚焦位置设置周边光量下降校正值，而是通过根据离散校正值进行确定和插值来计算与当前变焦位置、当前光圈值或当前聚焦位置相对应的校正值(参见日本特开2006-121384号公报)。

当摄像设备掌握了镜头单元的光学状态、然后开始计算适合于该镜头单元的光学状态的校正值时，校正至少被延迟了计算该校正值所需的时间。在“延迟”该时间段期间，使用在前次循环中获得的校正值来校正图像质量劣化。结果，例如，在校正周边光量下降时，由于在前次循环中获得的校正值小于适当值，因此可能发生由于使用该校正值而使图像周边的亮度减小的校正不足状态。否则，由于该校正值大于适当值，因此可能发生使图像周边的亮度增大的过校正状态。只要镜头单元的光学状态正在变化，则被摄体图像呈现的方式也变化，因此校正不足或过校正在图像上不明显，但紧挨在镜头单元的光学状态的变化停止之后，校正不足或过校正变得明显。