Устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации

Устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к устройству записи и воспроизведения изображения, устройству съема изображения и способу коррекции хроматической аберрации, с помощью которого можно корректировать хроматическую аберрацию, возникающую при приеме света изображения, который проходит через линзу съема изображения, и, в частности, изобретение относится к устройству записи и воспроизведения изображения, устройству съема изображения и способу коррекции хроматической аберрации, которые пригодны для использования, например, в видеокамере или в цифровой фотокамере.

Видеокамера или цифровая фотокамера включают, например, линзу для съема изображения, средство съема изображения для преобразования света изображения, который проходит через эту линзу для съема и преобразования изображения, в электрический сигнал изображения, и средство обработки сигнала камеры для обработки этого сигнала изображения, из которого выдается наружу выходной сигнал и записывается на носителе записи.

В данном случае в качестве линзы съема изображения используется так называемая оптическая линза. Кроме того, свет изображения, который проходит через эту линзу съема изображения, разделяется на свет трех первичных цветов красный (R), зеленый (G) и синий (В), например, с помощью спектроскопического фильтра, фокусируется на поверхности съема изображения в средстве съема изображения, образованном устройством с зарядовой связью, сенсорным устройством КМОП и т.п., и преобразуется в электрический сигнал изображения.

С другой стороны, быстро развивается миниатюризация видеокамер и цифровых фотокамер, так что необходима также миниатюризация линзы для съема изображения. В соответствии с этим для миниатюризации линзы для съема изображения, так же как прежде, когда комбинируются и используются несколько линз, их заменяют единственной линзой или меньшим количеством линз. Дополнительно к этому, для обеспечения миниатюризации согласно уровню техники линзу заменяют линзой, имеющей меньший диаметр, и заменяют линзой из недорогих материалов с целью уменьшения стоимости. Однако при такой миниатюризации линзы съема изображения становится трудным достаточно хорошее контролирование ухудшения качества изображения, такого как так называемая хроматическая аберрация в линзе.

А именно, в оптической линзе коэффициент преломления линзы отличается на каждой длине волны красного, зеленого и синего цвета, разделенных, например, с помощью спектроскопического фильтра, так что возникает эффект, в котором красное изображение образуется снаружи зеленого изображения, а синее изображение образуется внутри зеленого изображения, как показано, например, на фиг.1. Поэтому существует проблема, в результате которой даже, например, при получении монохроматического изображения возникает цветная размытость (цветной сдвиг) на краю изображения.

Таким образом, для контролирования ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или уменьшение разрешения за счет такой хроматической разницы увеличения (называемой также поперечной хроматической аберрацией), обычно комбинируют большое количество линз для выполнения коррекции внутри линзы съема изображения. Однако в указанной миниатюрной линзе съема изображения становится трудно удовлетворительно контролировать такое ухудшение качества изображения лишь внутри линзы съема изображения.

Для устранения этой трудности, например, в опубликованной заявке на патент Японии № Р5-3568 предложено средство для контролирования указанного ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или ухудшение разрешения вследствие хроматической разницы увеличения.

В частности, в раскрытом устройстве сигналы изображения каждого цвета R, G, В, полученные из приборов с зарядовой связью (устройства съема изображения), преобразуют в цифровые данные и временно сохраняют, соответственно, в памяти отдельного поля; кроме того, на основе параметров привода линзы съема изображения, таких как фокусное расстояние приближения или удаления и положение фокусирования, каждое изображение, хранящееся в памяти каждого поля, увеличивается или уменьшается с помощью отдельно движущихся векторов каждого полного поля памяти, а затем цвета R, G, В снова комбинируют для коррекции цветового сдвига, происходящего в линзе съема изображения видеокамеры.

В то же время, когда изображение снимается с помощью видеокамеры или цифровой фотокамеры, удерживаемой рукой, может возникать размытость изображения вследствие так называемого дрожания камеры. Таким образом, для устранения недостатка такой размытости изображения в небольшие видеокамеры или цифровые фотокамеры устанавливают так называемое устройство коррекции дрожания камеры. На фиг.6 показана блок-схема видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой установлено устройство коррекции дрожания камеры.

На фиг.6 свет от объекта (не изображен), проходящий через линзу 50 съема изображения, образует изображение на поверхности съема изображения средства 51 съема изображения, включающего приборы с зарядовой связью, сенсорные устройства КМОП и т.п., и преобразуется в сигнал электрического изображения, включающий, например, сигнал (Y) интенсивности и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr). Сигнал изображения подается в схему 52 обработки сигналов камеры, где выполняется обработка сигналов, такая как так называемая γ-коррекция для создания обычного сигнала изображения для видеооборудования общего назначения.

С другой стороны, для обнаружения так называемого дрожания камеры измеряют угловые скорости, вызываемые дрожанием камеры, в направлениях поворота вокруг поперечной оси и вертикальной оси с использованием, например, в данном примере двух гироскопических датчиков 53Р и 53У. Кроме того, измеряют фокусное расстояние удаления или приближения линзы 50 съема изображения, используемое пользователем. Дополнительно к этому для измерения фокусного расстояния можно использовать рабочий сигнал из средства 54 ручного ввода, используемого пользователем.

Кроме того, сигналы угловой скорости, измеряемые гироскопическими датчиками 53Р и 53У, подают в фильтры верхних частот 55Р и 55У, где удаляются компоненты постоянного тока; с другой стороны, данные указанного фокусного расстояния удаления или приближения заносят в таблицу 56 и находят необходимые рабочие коэффициенты из этих данных; и рабочие коэффициенты подают в умножители 57Р и 57Н, где они перемножаются с сигналами из фильтров 55Р и 55У верхних частот. Кроме того, выходные сигналы из умножителей 57Р и 57У дополнительно подают в соответствующие интеграторы 58Р и 59У.

В соответствии с этим, из этих интеграторов 58Р и 58У получают информацию об угловых положениях линзы 50 съема изображения, изменяющихся за счет дрожания камеры. Угловую информацию о дрожании камеры подают, например, в средство 51 съема изображения через схемы 59Р и 59У ограничения, и контролируют положение, в котором сигнал изображения изымается из средства 51 съема изображения. В частности, например, средство 51 съема изображения снабжено более широкой поверхностью съема изображения, чем размер исходного изображения, и необходимое изображение снимается с поверхности съема изображения для подавления колебаний, вызванных дрожанием камеры.

Таким образом выполняется коррекция так называемого дрожания камеры в небольших видеокамерах и цифровых фотокамерах. Дополнительно к этому осуществляются также следующие способы в качестве средств выполнения коррекции дрожания камеры вместо контролирования положения для извлечения сигнала из средства 51 съема изображения, как указывалось выше, в которых все сигналы изображения, получаемые с помощью средства 51 съема изображения, сохраняются в памяти 60, а затем контролируется положение, в котором сигнал изображения был считан из памяти 60, или же с целью коррекции выполняется сдвиг парциального положения линзы 50 съема изображения.

Кроме того, информацию об углах линзы 50 съема изображения, изменяющихся за счет дрожания камеры, можно получать также с использованием других средств, отличных от указанных выше гироскопических датчиков 53Р и 53У, например, как показано на фиг.7, посредством сохранения сигнала изображения из средства 51 съема изображения в памяти 61 рамки и последующего сравнения сигналов изображения перед и после памяти 61 рамки друг с другом в схеме 62 сравнения, при этом угловую информацию о дрожании камеры можно вычислять из смещения изображения на заднем фоне или т.п. Дополнительно к этому, вычисленную угловую информацию дрожания камеры можно использовать во всех указанных выше средствах коррекции дрожания камеры.

Однако установлено, что когда выполняется такая коррекция дрожания камеры, то не достигается достаточной коррекции при попытке компенсации ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость или ухудшение разрешения вследствие хроматической разницы увеличения. А именно, в описанном выше устройстве, когда вектор каждой памяти полного поля перемещается, то центр должен совпадать с оптической осью линзы съема изображения; однако если выполняется коррекция дрожания камеры, то положение оптической оси перемещается и ее трудно совмещать с центром.

По этой причине компенсацию ухудшения качества изображения за счет хроматической аберрации в прошлом нельзя было выполнять одновременно с коррекцией дрожания камеры. Однако в обычных системах, имеющих небольшое количество пикселей, ухудшение качества изображения, например, вследствие хроматической аберрации менее заметно, в частности при выполнении съемки, которая требует коррекции дрожания камеры. Однако в последнее время в результате увеличения количества пикселей изображения влияние ухудшения качества изображения за счет хроматической аберрации или т.п. становится в любой ситуации неприемлемым.

В частности, когда выполняется компенсация ухудшения качества изображения посредством увеличения и уменьшения изображения каждого цвета, как указывалось выше, то возникала проблема, что нельзя одновременно выполнять коррекцию дрожания камеры. Поэтому заявители данной заявки предложили ранее устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации для решения указанной проблемы между компенсацией ухудшения качества изображения и коррекции дрожания камеры в заявке на патент Японии №2002-59191.

Однако в результате проверки цветового сдвига, происходящего в линзе съема изображения указанной небольшой видеокамеры или цифровой фотокамеры, было установлено, что на величину происходящего цветового сдвига влияет также величина раскрыва диафрагмы и высота изображения в линзе съема изображения. Следует отметить, что высота изображения объекта в линзе является расстоянием от центрированных относительно оптической оси координат в изображении соответствующего объекта.

На фиг.8 показана зависимость между величиной раскрыва диафрагмы (горизонтальная ось) и величиной сдвига положения образующего изображение света трех первичных цветов (красного: R, зеленого: G и синего: В) (вертикальная ось) в точках высоты изображения 0,0, высоты изображения 0,5 и высоты изображения 1,0 соответственно, снизу, при этом центр линзы представлен высотой изображения 0,0, а край изображения представлен высотой изображения 1,0. На левой стороне графика показана характеристика вертикальной плоскости (тангенциальной) к оптической оси, а на правой стороне графика показана характеристика горизонтальной плоскости (сагиттальной) к оптической оси. Кроме того, положение приближения или удаления и положение фокусирования привязаны к определенным точкам.

В частности, каждая кривая, показанная на фиг.8, построена для величины аберрации каждого цвета (R, G, В) в зависимости от положения, в котором свет каждой точки высоты изображения проходит в отверстие диафрагмы, показанной на фиг.5. Следует отметить, что на кривых тангенциальных характеристик на левой стороне положительная сторона горизонтальной оси показывает характеристику света, проходящего через верхнюю часть отверстия диафрагмы, а отрицательная сторона показывает характеристику света, проходящего через нижнюю часть отверстия диафрагмы. Кроме того, отрицательная сторона не изображена на кривых сагиттальных характеристик на правой стороне, поскольку характеристики являются симметричными.

Кроме того, единицей измерения вертикальной оси является миллиметр как для тангенциальных, так и сагиттальных характеристик, и положительная сторона показывает наружную сторону линзы, а отрицательная сторона показывает сторону, близкую к центру линзы. Кроме того, кривая характеристики зеленого цвета (G) проходит через нулевую точку, а другие кривые характеристик красного цвета (R) и синего цвета (В) показаны в относительных к зеленому цвету (G) величинах.

В соответствии с этим из фиг.8 следует, что направление, в котором возникает хроматическая аберрация, и ее величина колеблются в зависимости от величины отверстия диафрагмы в линзе съема изображения и высоты изображения объекта в линзе. Поэтому возникает необходимость коррекции не только хроматической аберрации, возникающей в указанной линзе, но также цветового сдвига, создаваемого в линзе съема изображения вследствие величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе.

Данная заявка выполнена с учетом вышесказанного и нацелена на решение проблем: ухудшения качества изображения, такого как цветная размытость и уменьшение разрешения, вызванных величиной хроматической аберрации за счет миниатюризации линзы съема изображения и т.п., трудностей удовлетворительного контролирования такого ухудшения качества изображения лишь с помощью линзы съема изображения и дополнительной необходимости коррекции цветового сдвига, создаваемого линзой съема изображения, в зависимости от величины отверстия диафрагмы в линзе съема изображения и высоты изображения объекта в линзе.

Сущность изобретения

В пункте 1 формулы данного изобретения средство для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичного цвета и средство для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе используются для управления коэффициентом преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеренным сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое возникает в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки снятого сигнала изображения, а также можно выполнять безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 2 формулы данного изобретения, поскольку имеются средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи внешнего выходного сигнала изображения, и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения записанного сигнала изображения на носитель записи, то сигнал изображения, относительно которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, и можно также выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 3 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, а информация о состоянии привода линзы съема изображения и о величине коррекции дрожания камеры, измеряемая средством обнаружения при съеме изображения, записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом средства обработки сигнала камеры, то сигнал изображения можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени для обработки коррекции при непрерывной съемке или т.п.

Согласно пункту 4 формулы данного изобретения предусмотрено переключающее средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, при этом сигнал из переключающего средства подается в средство преобразования цветового сигнала, и предусмотрено средство управления с интерфейсом пользователя для выполнения произвольных установок коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного с помощью другой камеры.

Согласно пункту 5 формулы данного изобретения информация состояния привода линзы съема изображения и величины коррекции дрожания камеры, измеренная средством обнаружения при съеме сигнала изображения, записывается вместе с сигналом изображения на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с информацией, воспроизводимой средством записи и воспроизведения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного в носителе записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 6 формулы данного изобретения различие между координатами измеряемого пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта в линзе, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 7 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта в линзе, так что упрощается коррекция хроматической аберрации для не фокусированной части и можно значительно уменьшить масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 8 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с указанным дополнительно измеряемым выходным сигналом дополнительно к указанному выходному сигналу, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Кроме того, согласно пункту 9 формулы данного изобретения используются средства для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичных цветов и средство для измерения состояния привода диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеряемым сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое происходит в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки сигнала съема изображения и можно выполнять также безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 10 формулы данного изобретения, поскольку предусмотрено средство преобразования сигнала для преобразования или обратного преобразования выходного сигнала из средства преобразования разрешения во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения, и внешнее выходное средство для выдачи внешнего выходного сигнала изображения и/или средство записи и воспроизведения для записи или воспроизведения сигнала записи изображения на носитель записи, то сигнал изображения, для которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, а также можно выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 11 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи с помощью средства записи и воспроизведения, и информация о состоянии привода линзы съема изображения и величине коррекции дрожания камеры, измеренная с помощью средства обнаружения при съеме изображения, записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры, то сигнал изображения можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени на обработку коррекции при непрерывной съемке и т.п.

Согласно пункту 12 формулы данного изобретения, поскольку предусмотрено переключающее средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего средства ввода или средства записи и воспроизведения, то сигнал из переключающего средства подается в средство преобразования цветовых сигналов, при этом предусмотрено средство управления с интерфейсом пользователя для выполнения произвольной установки коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного другой камерой.

Согласно пункту 13 формулы данного изобретения информация состояния привода линзы съема изображения и величины коррекции дрожания камеры измеряется средством обнаружения при съеме сигнала изображения записывается вместе с сигналом изображения на носитель записи, воспроизводимый с помощью средства записи и воспроизведения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения в соответствии с информацией, воспроизводимой средством записи и воспроизведения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного на носитель записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 14 формулы данного изобретения различие между координатами измеренного пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что безупречно можно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 15 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно упростить коррекцию хроматической аберрации для не фокусированной части и можно значительно уменьшит масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 16 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения, включая измеренный выходной сигнал изображения, и управление центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 17 формулы данного изобретения средство для увеличения или уменьшения изображения для каждого из сигналов первичных цветов и средство измерения состояния привода диафрагмы линзы съема изображения и высоты изображения объекта в линзе используются для управления коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с измеряемым сигналом.

В соответствии с этим ухудшение качества изображения, которое происходит в миниатюрной линзе съема изображения, можно корректировать посредством обработки сигнала съема изображения и можно выполнять также безупречную обработку коррекции с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта в линзе съема изображения.

Кроме того, согласно пункту 18 формулы данного изобретения выходной сигнал из средства преобразования разрешения преобразуется во внешний выходной сигнал изображения или сигнал записи изображения и внешний выходной сигнала изображения, являющийся выходным и/или записываемым сигналом изображения, записывается на носитель записи, так что сигнал изображения, для которого выполняется обработка коррекции, можно записывать на носитель записи, такой как гибкий диск и полупроводниковая карта памяти, и можно выдавать во внешнее видеоустройство и т.п.

Согласно пункту 19 формулы данного изобретения, поскольку выходной сигнал из средства обработки сигнала камеры можно записывать на носитель записи и информация о состоянии привода диафрагмы и высоте изображения объекта в линзе, измеренная при съеме изображения или соответствующая им информация коррекции записывается на носитель записи вместе с выходным сигналом, то выходной сигнал можно безупречно записывать даже в случае, когда нет времени для обработки коррекции при непрерывной съемке и т.п.

Согласно пункту 20 формулы данного изобретения предусмотрено переключательное средство для переключения между выходным сигналом из средства обработки сигнала камеры и сигналом изображения из произвольного внешнего ввода или носителя записи, при этом сигнал из переключающего средства преобразуется, по меньшей мере, в три сигнала первичных цветов, увеличение или уменьшение изображения выполняется относительно каждого сигнала каждого первичного цвета и выполняется произвольная установка коэффициента преобразования и центрированных относительно оптической оси координат для увеличения или уменьшения, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного другой камерой.

Согласно пункту 21 формулы данного изобретения информация о состоянии привода диафрагмы и о величине коррекции дрожания камеры в линзе съема изображения, измеренная средством обнаружения при съеме сигнала изображения или соответствующая им информация коррекции записывается на носитель записи, воспроизводимый с помощью средств записи и воспроизведения, вместе с сигналом изображения, и осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения в соответствии с воспроизводимой информацией, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения, записанного на носитель записи, с использованием той же камеры.

Согласно пункту 22 формулы данного изобретения различие между координатами измеренного пикселя и центрированными относительно оптической оси координатами на экране используется для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно безупречно выполнять обработку коррекции сигнала изображения.

Согласно пункту 23 формулы данного изобретения предусмотрено средство автоматического регулирования фокусного расстояния, способное управлять положением фокусирования, при этом координаты управляемого положения фокусирования представляют измеряемые пиксели всего экрана и используются для измерения высоты изображения объекта на линзе, так что можно упростить коррекцию хроматической аберрации для нефокусированной части, и можно значительно уменьшит масштаб схем, время обработки, потребление мощности, программное обеспечение управления, память для хранения данных линзы и т.п.

Согласно пункту 24 формулы данного изобретения дополнительно измеряется состояние привода линзы съема изображения и величина коррекции дрожания камеры, при этом осуществляется управление коэффициентом преобразования для увеличения или уменьшения в средстве преобразования разрешения, включая измеренный выходной сигнал обнаружения и управление центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения, так что можно выполнять дополнительную безупречную обработку коррекции сигнала изображения.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 - блок-схема конфигурации видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой применяется устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения или способ коррекции хроматической аберрации согласно одному варианту выполнения данного изобретения;

фиг.2 - блок-схема одного варианта выполнения конфигурации соответствующей части камеры;

фиг.3А и 3В - схемы для пояснения работы камеры;

фиг.4А и 4В - схемы для пояснения автоматической обработки фокусировки;

фиг.5 - схема для пояснения хроматической аберрации и диафрагмы;

фиг.6 - блок-схема обычного средства коррекции дрожания камеры;

фиг.7 - схема для пояснения средства, согласно фиг. 6;

фиг.8 - графики кривых характеристик, показывающие соотношение между величиной отверстия диафрагмы и величиной сдвига положения образующих изображение трех первичных цветов света при каждой высоте изображения;

Осуществление изобретения

Данное изобретение включает средство для выполнения увеличения или уменьшения изображения относительно каждого цвета сигнала первичного цвета и средство для измерения величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта на линзе съема изображения, в которых осуществляется управление коэффициентом преобразования и центрированными относительно оптической оси координатами для увеличения или уменьшения изображения в соответствии с измеряемым выходным сигналом; и в соответствии с этим можно корректировать ухудшение качества изображения, возникающее в миниатюрной линзе съема изображения, с помощью обработки снимаемого сигнала изображения, и можно выполнять безупречную обработку коррекции снимаемого изображения с учетом величины отверстия диафрагмы и высоты изображения объекта на линзе.

Ниже приводится подробное описание данного изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи; на фиг.1 показана блок-схема одного варианта выполнения конфигурации видеокамеры или цифровой фотокамеры, в которой применяется устройство записи и воспроизведения изображения, устройство съема изображения и способ коррекции хроматической аберрации согласно данному изобретению.

Как показано на фиг.1, свет от объекта (не изображен) фокусируется на поверхности съема изображения средства 2 съема изображения, выполненного из приборов с зарядовой связью, сенсорного устройства КМОП или т.п., через линзу 1 съема изображения, и преобразуется в электрический сигнал изображения, включающий, например, сигнал (Y) яркости и два цветоразностных сигнала (Cb, Cr).

Этот сигнал изображения подается в схему 3 аналого-цифрового преобразования, и сигнал изображения из аналогового формата преобразуется в данные изображения в цифровом формате. Кроме того, эти преобразованные данные изображения подаются в схему 4 обработки сигнала камеры, обработка сигналов в которой называется γ-коррекцией и т.п., выполняемой при цифровой обработке, и формируется обычный сигнал изображения, используемый для обычного видеоустройства. Кроме того, выходной сигнал из схемы 4 обработки сигнала камеры выбирается с помощью переключателя 5 и подается в блок 6 коррекции хроматической аберрации.

С другой стороны, измеряются угловые скорости в направлениях поворота относительно поперечной оси и вертикальной оси за счет дрожания камеры с использованием, например, двух датчиков 7Р и 7У, и измеренные сигналы подаются в блок 9 вычисления вектора коррекции дрожания камеры, например, в управляющем микропроцессоре 8. Кроме того, измеряется состояние привода линзы 1 съема изображения, такое как фокусное расстояние приближения или удаления и положение фокусирования и подается в блок 10 вычисления отношения преобразования. Следует отметить, что можно использовать вводимый пользователем рабочий входной сигнал для измерения состояния привода линзы 1 съема изображения.

Кроме того, выполняются операции, эквивалентные, например, обработке, окруженной чередующимися короткими и длинными линиями в показанной на фиг.6 конфигурации, например, в блоке 9 вычисления вектора коррекции дрожания камеры в управляющем микропроцессоре 8, с помощью которого получают угловую информацию о колебаниях линзы 1 съема изображения вследствие дрожания камеры. Кроме того, вектор коррекции дрожания камеры, вычисленный в этом управляющем микропроцессоре 8, подается, например, в средство 2 съема изображения для выполнения коррекции дрожания камеры.

Одновременно из этого вектора коррекции дрожания камеры получают центрированный относительно оптической оси вектор сдвига линзы 1 съема изображения и подают в блок 6 коррекции хроматической аберрации. А именно, вектор коррекции дрожания камеры эквивалентен сдвигу центра оптической оси линзы 1 съема изображения и положением, в котором сигнал изображения извлекается из средства 2 съема изображения, управляют в соответствии с этим вектором коррекции дрожания камеры. Затем в извлеченном сигнале изображения получают центрированный относительно оптической оси вектор сдвига посредством реверсирования положительного и отрицательного знака этого вектора коррекции дрожания камеры.

Кроме того, измеряют величину отверстия диафрагмы 31, предусмотренной в линзе 1 съема изображения, и подают в блок 10 вычисления отношения преобразования. После этого можно использовать сигнал управления, например, из механизма автоматической установки диафрагмы (не изображен) с использованием фотометрических средств или рабочего сигнала из средства 11 ручного ввода для измерения величины отверстия диафрагмы 31. А именно, этот сигнал управления или рабочий сигнал можно использовать в качестве сигнала измерения величины отверстия диафрагмы 31.

Кроме того, из блока 6 коррекции хроматической аберрации в блок 10 вычисления отношения преобразования передаются координаты пикселя, относительно которого выполняется обработка коррекции, и получают разницу из указанного вектора сдвига центра оптической оси линзы 1 съема изображения, полученного из вектора коррекции дрожания камеры, в качестве высоты изображения объекта в линзе. Затем вычисляют отношение преобразования для каждого цвета в микропроцессоре 8 управления в соответствии с величиной отверстия диафрагмы 31 и высотой изображения объекта в линзе, а также с состоянием привода, таким как указанное выше фокусное расстояние для приближения или удаления и положение фокусирования линзы 1 съема изображения.

Кроме того, это отношение преобразования для каждого цвета, вычисленное в управляющем микропроцессоре 8, подают в блок 6 коррекции хроматической аберрации. А именно, определяют отношения KR и KB изменения изображения вследствие хроматической аберрации, показанные на фиг.5 [отношение KR размера красного изображения (R) и отношение KB размера зеленого изображения (G), при этом размер синего изображения (В) принимается равным 1], в соответствии с величиной отверстия диафрагмы 31, высоты изображения объекта в линзе, фокусного расстояния удаления или приближения и положения фокусировки линзы 1 съема изображения и т.п., и из этих измеренных сигналов получают отношения KR и КВ.

Сначала получают, например, отно