(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の中心から同心円状の色ずれを生じる倍率色収差の成分である同心円状収差に対する同心円状収差補正量を入力画像信号における処理対象画素について算出する同心円状収差補正量算出部と、
画像全体において色ずれの方向と色ずれの量が均一に発生する倍率色収差の成分である均一収差に対する均一収差補正量を前記処理対象画素について算出する均一収差補正量算出部と、
算出された前記同心円状収差補正量と前記均一収差補正量とに基づいて、前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正部と
を具備する画像処理装置。
【請求項２】
光の色と像高との組合せを少なくとも含む同心円状収差条件ごとに対応する前記同心円状収差補正量を同心円状収差補正量データとして保持する同心円状収差補正データ保持部と、
光の色を少なくとも含む均一収差条件ごとに対応する前記均一収差補正量を均一収差補正量データとして保持する均一収差補正データ保持部をさらに具備し、
前記同心円状収差補正量算出部は、前記処理対象画素が対応する前記同心円状収差条件に対応する前記同心円状収差補正量データを選択し、当該選択された前記同心円状収差補正量データを利用して前記同心円状収差補正量を算出し、
前記均一収差補正量算出部は、前記処理対象画素が対応する前記均一収差条件に対応する前記均一収差補正量データを選択し、当該選択された前記均一収差補正量データを利用して前記均一収差補正量を算出する
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記同心円状収差補正量データは、前記同心円状収差条件に対応して発生する像高方向の色ずれ量に対応する補正量を示し、
前記均一収差補正量データは、前記均一収差条件に対応して発生する色ずれの量および色ずれの方向に対応する補正量を示す
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記均一収差補正量データは、撮像画像の中心部分を通過する仮想の垂直線を含む所定の領域を対象として測定した水平方向の色ずれ量に対応して求められた水平方向補正量と、前記撮像画像の中心部分を通過する仮想の水平線を含む所定の領域を対象として測定した垂直方向の色ずれ量に対応して求められた垂直方向補正量とから成る
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記同心円状収差補正量データは、光の色、像高、および、前記入力画像信号の元となる画像を撮像していたときの所定のレンズ制御情報を組み合せた前記同心円状収差条件に対応する補正量を示し、
前記均一収差補正量データは、光の色、および、前記入力画像信号の画像を撮像していたときの所定のレンズ制御情報を組み合わせた前記均一収差条件に対応して発生する補正量を示す
請求項２記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記レンズ制御情報は、レンズ部における１以上の所定の可動部位ごとの制御状態を示す情報である請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記同心円状収差補正量データは、レンズの特性に基づくシミュレーションにより算出される請求項２記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記入力画像信号から前記均一収差に対応するエッジを検出する均一収差成分対応エッジ検出部と、
前記画素値補正部によって前記均一収差補正量に基づいた画素値の補正が行われた後の前記入力画像信号から前記同心円状収差に対応するエッジを検出する同心円状収差成分対応エッジ検出部とをさらに具備し、
前記均一収差補正量算出部は、前記均一収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて均一収差によって発生している色ずれ量に基づいて前記処理対象画素についての均一収差補正量を算出し、
前記同心円状収差補正量算出部は、前記同心円状収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて同心円状収差によって発生している色ずれ量に基づいて前記処理対象画素についての同心円状収差補正量を算出し、
前記画素値補正部は、前記均一収差補正量に基づいて補正を行った後の前記処理対象画素の画素値を前記同心円状収差補正量に基づいて補正する
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記均一収差成分対応エッジ検出部は、前記入力画像信号の画像における水平の動径方向の画像部分近傍において垂直方向のエッジを検出し、前記入力画像信号の画像における垂直の動径方向の画像部分近傍において水平方向のエッジを検出し、
前記同心円状収差成分対応エッジ検出部は、前記入力画像信号の画像における少なくとも１つの所定の動径方向ごとの画像部分近傍において動径方向のエッジを検出する
請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記均一収差成分対応エッジ検出部および前記同心円状収差成分対応エッジ検出部の各々は、検出したエッジごとにその画素値の変化方向の種別を検出し、
前記均一収差補正量算出部は、前記均一収差成分対応エッジ検出部により検出された画素値の変化方向の種別についての統計結果を利用して前記均一収差補正量を算出し、
前記同心円状収差補正量算出部は、前記同心円状収差成分対応エッジ検出部により検出されたエッジごとの画素値の変化方向の種別についての統計結果を利用して前記同心円状収差補正量を算出する
請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１１】
光の色と像高との組合せを少なくとも含む同心円状収差条件ごとに対応する前記同心円状収差補正量を同心円状収差補正量データとして保持する同心円状収差補正データ保持部と、
前記入力画像信号から前記均一収差に対応するエッジを検出する均一収差成分対応エッジ検出部とをさらに具備し、
前記同心円状収差補正量算出部は、前記処理対象画素が対応する前記同心円状収差条件に対応する前記同心円状収差補正量データを選択し、当該選択された前記同心円状収差補正量データを利用して前記同心円状収差補正量を算出し、
前記均一収差補正量算出部は、前記均一収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて均一収差によって発生している色ずれ量に基づいて前記処理対象画素についての均一収差補正量を算出する
請求項１記載の画像処理装置。
【請求項１２】
画像の中心から同心円状の色ずれを生じる倍率色収差の成分である同心円状収差に対する同心円状収差補正量を入力画像信号における処理対象画素について算出する同心円状収差補正量算出手順と、
画像全体において色ずれの方向と色ずれの量が均一に発生する倍率色収差の成分である均一収差に対する均一収差補正量を前記処理対象画素について算出する均一収差補正量算出手順と、
算出された前記同心円状収差補正量と前記均一収差補正量とに基づいて、前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正手順と
を具備する画像処理方法。
【請求項１３】
画像の中心から同心円状の色ずれを生じる倍率色収差の成分である同心円状収差に対する同心円状収差補正量を入力画像信号における処理対象画素について算出する同心円状収差補正量算出手順と、
画像全体において色ずれの方向と色ずれの量が均一に発生する倍率色収差の成分である均一収差に対する均一収差補正量を前記処理対象画素について算出する均一収差補正量算出手順と、
算出された前記同心円状収差補正量と前記均一収差補正量とに基づいて、前記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関し、特に、倍率色収差を補正するための画像処理を行う画像処理装置、および、その処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズを通過した光は倍率色収差を生じることが知られている。倍率色収差は、レンズの屈折率が光の波長によって異なることに応じて、光の色によって像の倍率が異なることにより生じる。例えば白色の点光源を撮像した場合には、その撮像画像において、光軸に対応する位置を中心としてここから虹色に色づきながら放射方向に伸びていく状態が観察される。
【０００３】
このような倍率色収差は、撮像画像において色のにじみとして現れることから、その画像品質を低下させる要因となるため補正が必要になる。この倍率色収差を補正するための手法として例えば１つには、レンズ自体について光の波長による屈折率の差ができるだけ小さい材質のものを採用することが行われている。また、レンズの組合せを最適化して色消し効果を利用し、倍率色収差を補正することも行われている。しかし、このようなレンズ自体の性能や、その組合せ構造などにより補正を図ろうとする手法では、レンズのコストが高くなる。このため、例えばコストダウンが重視される傾向にある民生機器としては、レンズのコストが高くなり好ましくない。
【０００４】
そこで、従来から、撮像装置において撮像画像信号に対する信号処理によって倍率色収差を補正する機能を与えることが行われている。例えば、１つめの従来技術としては、入力画像について、例えば画像を８つの動径方向に沿った領域に分割し、この分割領域ごとに動径方向におけるエッジを検出する。次に、検出されたエッジ部分における色のずれ量を求め、さらにこのずれ量から、例えば異なる色画像面の倍率差をエッジ部分ごとに算出する。そして、この最も出現頻度が高い倍率差に基づいて、倍率色収差により処理対象画素から変位した位置の画素値を求め、この画素値を処理対象画素の画素値とするものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、２つめの従来技術として、８つの分割領域ごとに算出した倍率差を利用して、上下左右４方向の倍率差を算出する。そして、上下左右方向に沿って４つに分割した画面ごとに色ずれの変位ベクトルを求めるという手法も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、３つめの従来技術として次のような倍率色収差補正の構成も知られている。すなわち、画素位置ごとの移動量を予め算出し、これらの移動量のデータをさらにレンズパラメータごとに対応させて補正データとして撮像装置に記憶させておく。そして、補正処理時においては、補正データを利用して処理対象として選択した画素ごとに補正量を求める。次に、この補正量に基づいて倍率色収差により処理対象画素から変位した位置の画素値を求め、この画素値を処理対象画素の画素値とするものである（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２０２７５号公報（図１）
【特許文献２】特開２００６−１３５８０５号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
実際の倍率色収差は、撮像装置におけるレンズ光学系の取り付け誤差などが原因で同心円状に現れるとは限らない。倍率色収差は、理論的には光軸を中心に同心円状に発生し、光軸からの距離に相当する像高が同じ位置では倍率の変化量も同じとなる。しかし、実際においては、正確な同心円状ではなく、その中心が偏倚していくような状態の倍率色収差のパターンが現れる場合がある。すなわち、同心円としての点対称性が保たれずに、同じ像高であっても動径方向に応じて倍率の変化量が異なるようにして倍率色収差が現れる。
【０００９】
特に、近年においては、撮像装置の小型軽量化を促進するために、撮像光学系を形成するレンズも小型化される傾向にある。このために、レンズの曲率誤差、屈折率誤差やレンズの位置精度誤差（偏芯）などが大きくなり、上記のようにして点対称性が崩れた倍率色収差が生じやすい状況となっている。
【００１０】
先に説明した１つめの従来技術では、撮像画像の中心と光軸とが一致しているうえで、点対称に倍率色収差が現れるものであることを前提にしている。このために、上記のようにして点対称性が保たれていない状態で発生する倍率色収差に対応することは難しい。
【００１１】
これに対して、２つめの従来技術であれば、撮像画像の中心と光軸が一致していない倍率色収差にも対応可能ではある。しかし、例えば８つの分割領域ごとに倍率差を算出した結果から、さらに上下左右の４方向の倍率差を算出し、変位ベクトルまで求める必要があり、計算量が相当に増加することになる。
【００１２】
この点からすれば、３つめの従来技術では、予め記憶した補正データを利用することで、計算量としては少なくて済む。ただし、補正データとして、全画素についての水平移動量および垂直移動量のデータを、レンズパラメータごとに対応させて記憶しておく必要があり、倍率色収差補正のために記憶すべきデータ量が大きいという点では不利となる。また、補正データが予め一律に定められていることから、レンズの個体ばらつきに対応することが難しいという点では、１つめの従来技術と同様である。ただし、例えば製造時において撮像装置ごとに倍率色収差の発生量を測定し、この測定結果から求めた補正データを記憶させるようにすれば、レンズの個体ばらつきには対応できる。しかし、このような作業を製造時に行うことは量産性の低下につながるものであり現実的ではなく、実際には、或る基準を設けたうえで求めた補正データを、例えば同じ機種の撮像装置に対して記憶させるというものにならざるを得ない。また、仮にこのようにして、撮像装置ごとに倍率色収差の発生量の測定結果に基づく補正データを記憶させてレンズ個体ばらつきに対応させたとしても、データ量が大きくなる問題は解決されない。
【００１３】
このようにして、１つ目の従来技術ではレンズの個体ばらつきに対応する倍率色収差補正は難しい。しかし、２つ目または３つ目の従来技術によりレンズの個体ばらつきに対応しようとすれば、計算量または記憶すべき補正データ量が増加せざるを得ない。
【００１４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、少ない補正データ量と計算量により、レンズの個体ばらつきにより点対称性が崩れた収差発生パターンに対応した倍率色収差補正が行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、画像の中心から同心円状の色ずれを生じる倍率色収差の成分である同心円状収差に対する同心円状収差補正量を入力画像信号における処理対象画素について算出する同心円状収差補正量算出部と、画像全体において色ずれの方向と色ずれの量が均一に発生する倍率色収差の成分である均一収差に対する均一収差補正量を上記処理対象画素について算出する均一収差補正量算出部と、算出された上記同心円状収差補正量と上記均一収差補正量とに基づいて、上記処理対象画素の画素値を補正する画素値補正部とを具備する画像処理装置である。これにより、レンズの個体ばらつきなどに起因して発生する中心が偏倚した状態の倍率色収差について同心円状収差成分に対する補正と均一成分に対する補正とにより補正するという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、光の色と像高との組合せを少なくとも含む同心円状収差条件ごとに対応する上記同心円状収差補正量を同心円状収差補正量データとして保持する同心円状収差補正データ保持部と、光の色を少なくとも含む均一収差条件ごとに対応する上記均一収差補正量を均一収差補正量データとして保持する均一収差補正データ保持部をさらに具備し、上記同心円状収差補正量算出部は、上記処理対象画素が対応する上記同心円状収差条件に対応する上記同心円状収差補正量データを選択し、当該選択された上記同心円状収差補正量データを利用して上記同心円状収差補正量を算出し、上記均一収差補正量算出部は、上記処理対象画素が対応する上記均一収差条件に対応する上記均一収差補正量データを選択し、当該選択された上記均一収差補正量データを利用して上記均一収差補正量を算出するようにしてもよい。これにより、予め記憶された同心円状収差補正量データと均一収差補正量データとを利用して倍率色収差のための画素補正を行うという作用をもたらす。
【００１７】
また、この第１の側面において、上記同心円状収差補正量データは、上記同心円状収差条件に対応して発生する像高方向の色ずれ量に対応する補正量を示し、上記均一収差補正量データは、上記均一収差条件に対応して発生する色ずれの量および色ずれの方向に対応する補正量を示すものとされてもよい。これにより、像高方向のみに対応する色ずれ量から成る同心円状収差補正量データを保持し、均一収差条件ごとの色ずれの量および色ずれの方向から成る同心円状収差補正量データを保持するという作用をもたらす。
【００１８】
また、この第１の側面において、上記均一収差補正量データは、撮像画像の中心部分を通過する仮想の垂直線を含む所定の領域を対象として測定した水平方向の色ずれ量に対応して求められた水平方向補正量と、上記撮像画像の中心部分を通過する仮想の水平線を含む所定の領域を対象として測定した垂直方向の色ずれ量に対応して求められた垂直方向補正量とから成るものとしてもよい。これにより、撮像画像において同心円状収差を生じていない領域を利用して、均一収差補正量データが示す色ずれ量および色ずれ方向を測定するという作用をもたらす。
【００１９】
また、この第１の側面において、上記同心円状収差補正量データは、光の色、像高、および、上記入力画像信号の元となる画像を撮像していたときの所定のレンズ制御情報を組み合せた上記同心円状収差条件に対応する補正量を示し、上記均一収差補正量データは、光の色、および、上記入力画像信号の画像を撮像していたときの所定のレンズ制御情報を組み合わせた上記均一収差条件に対応して発生する補正量を示すものとされてよい。これにより、レンズ制御の状態に応じた同心円状収差補正量データと均一収差補正量データとに基づいて倍率色収差のための画素補正を行うという作用をもたらす。
【００２０】
また、この第１の側面において、上記レンズ制御情報は、レンズ部における１以上の所定の可動部位ごとの制御状態を示す情報とされてよい。これにより、例えばレンズ部における絞り制御、フォーカス制御、および、ズーム制御などに応じた同心円状収差補正量データと均一収差補正量データとに基づいて倍率色収差のための画素補正を行うという作用をもたらす。
【００２１】
また、この第１の側面において、上記同心円状収差補正量データは、レンズの特性に基づくシミュレーションにより算出されるものとしてもよい。これにより、シミュレーションにより均一収差補正量データを得るという作用をもたらす。
【００２２】
また、この第１の側面において、上記入力画像信号から上記均一収差に対応するエッジを検出する均一収差成分対応エッジ検出部と、上記画素値補正部によって上記均一収差補正量に基づいた画素値の補正が行われた後の上記入力画像信号から上記同心円状収差に対応するエッジを検出する同心円状収差成分対応エッジ検出部とをさらに具備し、上記均一収差補正量算出部は、上記均一収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて均一収差によって発生している色ずれ量に基づいて上記処理対象画素についての均一収差補正量を算出し、上記同心円状収差補正量算出部は、上記同心円状収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて同心円状収差によって発生している色ずれ量に基づいて上記処理対象画素についての同心円状収差補正量を算出し、上記画素値補正部は、上記均一収差補正量に基づいて補正を行った後の上記処理対象画素の画素値を上記同心円状収差補正量に基づいて補正するようにしてもよい。これにより、撮像をもととして生成された入力画像信号のエッジを検出した結果に基づいて同心円状収差補正量と均一収差補正量を算出し、画素値の補正を行うという作用をもたらす。
【００２３】
また、この第１の側面において、上記均一収差成分対応エッジ検出部は、上記入力画像信号の画像における水平の動径方向の画像部分近傍において垂直方向のエッジを検出し、上記入力画像信号の画像における垂直の動径方向の画像部分近傍において水平方向のエッジを検出し、上記同心円状収差成分対応エッジ検出部は、上記入力画像信号の画像における少なくとも１つの所定の動径方向ごとの画像部分近傍において動径方向のエッジを検出するようにしてもよい。これにより、撮像をもととして生成された入力画像信号から均一収差に対応するエッジと、同心円状収差に対応するエッジとをそれぞれ検出するという作用を有する。
【００２４】
また、この第１の側面において、上記均一収差成分対応エッジ検出部および上記同心円状収差成分対応エッジ検出部の各々は、検出したエッジごとにその画素値の変化方向の種別を検出し、上記均一収差補正量算出部は、上記均一収差成分対応エッジ検出部により検出された変化方向の種別の統計結果を利用して上記均一収差補正量を算出し、上記同心円状収差補正量算出部は、上記同心円状収差成分対応エッジ検出部により検出されたエッジごとの変化方向の種別の統計結果を利用して上記同心円状収差補正量を算出してもよい。これにより、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのそれぞれにおいて発生する収差の状態の相違に対応した画素値の補正を行うという作用をもたらす。
【００２５】
また、この第１の側面において、光の色と像高との組合せを少なくとも含む同心円状収差条件ごとに対応する上記同心円状収差補正量を同心円状収差補正量データとして保持する同心円状収差補正データ保持部と、上記前記入力画像信号から前記均一収差に対応するエッジを検出する均一収差成分対応エッジ検出部とをさらに具備し、上記同心円状収差補正量算出部は、上記処理対象画素が対応する上記同心円状収差条件に対応する上記同心円状収差補正量データを選択し、当該選択された上記同心円状収差補正量データを利用して上記同心円状収差補正量を算出し、上記均一収差補正量算出部は、上記均一収差成分対応エッジ検出部によって検出されたエッジごとにおいて均一収差によって発生している色ずれ量に基づいて上記処理対象画素についての均一収差補正量を算出することとしてもよい。これにより、倍率色収差補正として、予め記憶された同心円状収差補正量データを利用して同心円状収差成分に対する補正を行い、撮像をもととする入力画像信号のエッジを検出した結果から算出される補正量により均一収差成分に対する補正を行うという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、少ない補正データ量と計算量により、レンズの個体ばらつきにより点対称性が崩れた収差発生パターンに対応した適切な倍率色収差補正が可能になるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態におけるビデオカメラ１００の構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるカメラ信号処理部２００の構成例を示す図である。
【図３】倍率色収差の基本的な発生パターンを説明するための図である。
【図４】レンズの個体ばらつきに応じて生じる実際の倍率色収差の発生パターンを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態における倍率色収差を形成する同心円状収差成分と均一収差成分とを説明するための図である。
【図６】均一収差成分の発生を説明するための図である。
【図７】均一収差成分の発生を説明するための図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における倍率色収差補正部２１０の構成例を示す図である。
【図９】同心円状収差補正データテーブル２４０の構造例を示す図である。
【図１０】均一収差補正データテーブル２５０の構造例を示す図である。
【図１１】均一収差補正データテーブル２５０の補正データ２５１を取得する際に用いるチャート画像の例を示す図である。
【図１２】均一収差補正データテーブル２５０の補正データ２５１を取得する際に用いるチャート画像の例を示す図である。
【図１３】倍率色収差補正部２１０が実行する処理手順例を示す図である。
【図１４】倍率色収差補正部２１０が実行する処理手順例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態における倍率色収差補正部２１０Ａの構成例を示す図である。
【図１６】倍率色収差補正部２１０Ａが実行する処理手順例を示す図である。
【図１７】倍率色収差補正部２１０Ａが実行する処理手順例を示す図である。
【図１８】倍率色収差補正部２１０Ａが実行する同心円状収差補正量算出のための処理手順例を示す図である。
【図１９】倍率色収差補正部２１０Ａが実行する均一収差補正量算出のための処理手順例を示す図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態において色信号補間部２２１が実行する補間Ｇ信号算出処理の一例を説明するための図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態において均一収差成分対応エッジ検出部２２４が実行するエッジ検出処理例を示す図である。
【図２２】本発明の第２の実施の形態における差分絶対値和算出部２２６による差分絶対値和の算出結果例を示す図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態において同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８が実行するエッジ検出処理例を示す図である。
【図２４】本発明の第２の実施の形態において収差倍率頻度情報生成部２３０により作成されるヒストグラムの例を示す図である。
【図２５】光軸上における線像強度分布の例を示す図である。
【図２６】光軸上以外の位置における線像強度分布の例を示す図である。
【図２７】画像中における立ち上がりエッジと立ち下がりエッジに対する補正結果例を示す図である。
【図２８】本発明の第３の実施の形態における倍率色収差補正部２１０Ｂの構成例を示す図である。
【図２９】倍率色収差補正部２１０Ｂが実行する処理手順例を示す図である。
【図３０】本発明の第１の実施の形態における同心円状収差補正データテーブル２４０の補正データ２４１を取得する手法についての変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（倍率色収差補正処理：補正データテーブルを用いて補正量を求める例）
２．第２の実施の形態（倍率色収差補正処理：撮像画像信号から補正量を求める例）
３．第３の実施の形態（倍率色収差補正処理：補正データテーブルを用いて同心円状収差補正量を求め、撮像画像信号から均一収差補正量を求める例）
４．変形例
【００２９】
＜１．第１の実施の形態＞
［ビデオカメラの構成例］
図１は、本発明の実施の形態が具現化される画像処理装置の一例としてのビデオカメラ１００の構成例を示す図である。このビデオカメラ１００は、光学レンズ部１０１、カメラ制御部１０２、光電変換部１０３、カメラ信号処理部２００、画像信号処理部１０４、画像入出力部１０５、表示部１０６、音声処理部１０７、音声入出力部１０８、操作入力部１０９、通信部１１０を備える。また、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、ＲＡＭ１１２（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１３、メディアドライブ１１５、電源部１１４を備える。
【００３０】
光学レンズ部１０１は、内部に、被写体を撮像するためのレンズ群、絞り調整機構、フォーカス調整機構、ズーム機構、シャッター機構、および、手ぶれ補正機構などを備える。カメラ制御部１０２は、ＣＰＵ１１１からの制御信号を受けて、光学レンズ部１０１に供給する制御信号を生成する。そして、生成した制御信号を光学レンズ部１０１に供給して、ズーム制御、フォーカス制御、シャッター制御、および、露出制御などの制御を行う。
【００３１】
光電変換部１０３は撮像素子により構成され、その結像面に、光学レンズ部１０１を通じた像が結像される。なお、撮像素子には、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどを採用できる。この光電変換部１０３はその結像面に結像されている被写体像を画像信号に変換し、カメラ信号処理部２００に供給する。
【００３２】
カメラ信号処理部２００に入力される画像信号は、例えばデモザイクなどの色補間処理が施される前のＲＡＷ画像データといわれる形式のものとなる。カメラ信号処理部２００は、ＲＡＷデータ形式の画像信号に対して上記の色補間処理や各種補正などの所要の画像信号処理を施す部位である。本発明の実施の形態においては、このカメラ信号処理部２００により倍率色収差補正のための画像信号処理が実行される。カメラ信号処理部２００による処理が施された画像信号は画像信号処理部１０４に供給される。
【００３３】
画像信号処理部１０４は、供給された画像信号について、例えば主としては表示や記録再生に関連した画像信号処理を実行する部位である。例えば画像信号処理部１０４は、入力される画像信号について、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の圧縮方式による画像圧縮処理を実行可能とされている。
【００３４】
また、画像信号処理部１０４は、所定形式の画像信号を生成して画像入出力部１０５から外部に出力させることができる。また、画像入出力部１０５は、外部から所定形式の画像信号を入力可能ともされている。画像信号処理部１０４は、この画像入出力部１０５から入力された画像信号を画像信号処理部１０４によりサイズ変換などを行って表示部１０６に表示させることができる。また、画像信号処理部１０４は、画像入出力部１０５が入力した画像信号を記録用画像データに変換して、例えばＣＰＵ１１１経由でメディアドライブ１１５に供給することもできる。
【００３５】
また、ビデオカメラ１００は、音声処理部１０７及び音声入出力部１０８を備えることで、音声信号の入出力が可能とされている。音声入出力部１０８は音声信号の入出力が行われる部位である。まず、音声入出力部１０８から入力した音声信号は音声信号を音声処理部１０７にて、所要の音声信号処理が施される。例えば、所定の音声圧縮符号化方式による圧縮処理などを行う。また、音声入出力部１０８は、音声処理部１０７から供給される所定形式の音声信号を外部に出力させることもできる。
【００３６】
この場合のＣＰＵ１１１は、画像信号処理部１０４から供給される圧縮画像信号と音声処理部１０７から供給される圧縮画像信号データとにより、所定形式の画像音声ファイルを形成可能とされている。ここでの画像音声ファイルとは、例えば動画に対して音声が同期して再生される形式の動画ファイルなどである。
【００３７】
上記画像音声ファイルのデータは、例えばＣＰＵ１１１の制御によって書込みデータとしてメディアドライブ１１５に供給される。メディアドライブ１１５は、ＣＰＵ１１１との連携により、メディア（記憶媒体）１１６に対して例えば物理層レベルでのデータの書込み、読出しを実行可能なように構成される。なお、このメディア１１６としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、および、半導体メモリなどとされる。このメディア１１６は、例えばビデオカメラ１００に固定的に内蔵されるものであってもよい。また、ビデオカメラ１００に対して装脱可能な、所定の規格に従ったリムーバブル形式のものとされてもよい。
【００３８】
メディアドライブ１１５は、ファイルの記録などのために記録データが転送されてくるのに応じては、この記録データを制御対象として選択されているメディア１１６に対して書き込む処理を行う。なお、メディア１１６に記録されたデータは例えば所定のファイルシステム方式によってファイル単位で管理される。
【００３９】
また、例えばメディア１１６に記録されているファイルの再生として、画像音声ファイルを再生するときには、ＣＰＵ１１１及びメディアドライブ１１５は、指定された画像音声ファイルが記録されているメディアにアクセスして読出しを行う。このようにして読み出される画像音声ファイルは、例えばＣＰＵ１１１の処理により、圧縮画像信号データと圧縮音声信号データとに分離される。そのうえで、圧縮画像信号データについては画像信号処理部１０４に受け渡し、圧縮音声信号については、音声処理部１０７に受け渡す。
【００４０】
この場合の画像信号処理部１０４及び音声処理部１０７は、それぞれ、上記のようにして転送されてきた圧縮音声信号データと圧縮画像信号データについて、復調処理を含む所要の再生信号処理を実行する。これにより、圧縮ビデオデータを再生した画像を表示部１０６にて表示させることができる。また、この画像の再生時間に同期して、圧縮音声信号データを再生して得られる音声信号を、音声入出力部１０８に含まれるとされるスピーカにより音声として出力させたり、ヘッドフォン端子から出力させることができる。
【００４１】
ＣＰＵ１１１は、プログラムを実行することでビデオカメラ１００についての各種制御処理を実行する。ＲＡＭ１１２は、ＣＰＵ１１１がプログラムに従った処理を実行するときの作業領域（ワークメモリ）として使用されるものである。ＲＯＭ１１３は、ＣＰＵ１１１が実行する各種プログラムのほか、ＣＰＵ１１１が処理を実行するのに使用する各種設定情報などが記憶される部位である。
【００４２】
この場合の操作入力部１０９は、ビデオカメラ１００に備えられる各種操作子を一括して示しているものとされる。例えば、この操作入力部１０９における操作子としては、撮像画像の記録開始、停止に応じて操作される記録ボタン、撮像モードなどを選択する操作子、各種パラメータの変更を行うための操作子などが含まれる。
【００４３】
通信部１１０は、ＣＰＵ１１１の制御に応じて、所定のデータ通信方式により外部デバイスと通信を行うための部位である。この通信部１１０が対応するデータ通信方式としては、有線、無線を問わず特に限定されるべきものではなく、また、対応するデータ通信方式の数も限定されるべきものでない。現状であれば、データ通信方式としては、有線ではＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などのネットワークを挙げることができる。また、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronic Engineers）１３９４などのデータインターフェース規格を挙げることができる。また、無線であれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などのデバイス間近距離無線通信、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇなどの無線ＬＡＮ（Local Area Network）規格を挙げることができる。
【００４４】
電源部１１４は、ビデオカメラ１００における各種のハードウェアデバイスに対して動作電源を供給するもので、例えばバッテリや電源アダプタからの電力供給を受けて動作する電源回路などを備えて構成される。
【００４５】
なお、本発明の実施の形態は、上記図１に示されるビデオカメラ１００のほかに、例えばデジタルスチルカメラにより具現化することも可能である。
【００４６】
［カメラ信号処理部の構成例］
図２は、上記図１において示されるカメラ信号処理部２００の構成例を示している。この図に示すカメラ信号処理部２００は、前段信号処理部２０１、倍率色収差補正部２１０、および、後段信号処理部２０２を備える。
【００４７】
前段信号処理部２０１は、例えば入力されるＲＡＷ画像データ形式の画像信号に対して黒レベル補正、ゲイン補正などの補正処理を実行する部位である。倍率色収差補正部２１０は、上記前段信号処理部２０１における処理を経たＲＡＷ画像データ形式の画像信号を補正対象画像信号として入力して倍率色収差補正のための画像信号処理を実行する部位である。なお、倍率色収差補正部２１０が実行する倍率色収差補正のための画像信号処理については後述する。後段信号処理部２０２は、上記倍率色収差補正部２１０における処理を経た収差補正画像信号を入力して、色変換、色補間処理、および、ガンマ補正などの画像信号処理を実行する部位である。
【００４８】
［倍率色収差について］
倍率色収差は、レンズの屈折率が光の波長によって異なることに起因して、光の色によって像の倍率が異なることにより色ずれが生じる現象をいう。図３は、撮像画像の画像面３００に現れる倍率色収差の状態を模式的に示している。図３（ａ）は画像面３００に現れる倍率色収差の状態として、その色ずれの大きさを等高線により示している。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）と同じ倍率色収差の発生の状態について、色ずれの大きさと方向をベクトルにより示している。なお、これらの図では、画像面３００の中心Ｃ（画像面３００の垂直方向および水平方向の中央をそれぞれ通過する直線の交点）とレンズの光軸Ｌとが一致した状態を示している。これらの図に示されるように、倍率色収差は、本来は光軸を中心として同心円状により色ずれが生じるものとなる。また、色ずれの量は、例えば光軸からの像高が高くなるのに応じて増加していくものとなる。
【００４９】
上記図３に示されるように、レンズの光軸Ｌと画像面３００の中心Ｃとが一致しており、かつ、レンズの光軸Ｌを中心とする同心円、すなわち点対称となるようにして色ずれが生じている。しかし、実際の撮像装置にあっては、撮像光学系におけるレンズの取り付け誤差などにより、レンズの光軸Ｌと画像面３００の中心Ｃがずれたり色ずれ量の点対称性が失われたりするなど、色ずれのパターンが偏倚した状態の倍率色収差を生じる場合がある。
【００５０】
図４（ａ）および図４（ｂ）は、上記のようにして色ずれパターンが偏倚した倍率色収差の発生状態についての一例を示している。この図に示される倍率色収差としては、まず、画像の中心Ｃから光軸Ｌが外れた状態となっている。これは、例えば画像面３００において中心Ｃから等距離にある画像位置の間で像高が異なってくることを意味する。そのうえで、例えば、図４（ａ）から分かるように、光軸Ｌを中心としてずれ量を示す等高線は、その同心円形状が崩れている。すなわち、倍率色収差による色ずれ量の点対称性が失われている。本発明の実施の形態では、例えば図４に示されるようにして色ずれパターンが偏倚した状態にも対応して倍率色収差を補正する。以降、この点についての説明を行っていく。
【００５１】
［本発明の実施の形態における倍率色収差の表現手法］
まず、本発明の実施の形態においては、倍率色収差について次のようにして近似表現することとした。図５（ａ）には、図４（ｂ）と同様にして、色ずれパターンが偏倚した状態の倍率色収差が発生している画像面３００において、その色ずれの量および方向をベクトルにより示したものである。本発明の実施の形態では、この図５（ａ）に示される色ずれパターンが偏倚した倍率色収差について、図５（ｂ）の画像面３００に示す収差成分と、図５（ｃ）の画像面３００に示す収差成分とに分離されるものであるとして近似表現する。
【００５２】
図５（ｂ）に示す収差成分は、図示するようにして、画像面３００の中心Ｃと光軸Ｌとが一致した状態のもとで、色ずれ量が光軸Ｌを中心として点対称となるようにして現れる収差の成分である。また、その色ずれ量は、像高（光軸Ｌからの距離）が高くなるのに応じて例えば増加していくようにして変化する。これは、取り付け誤差などの個体ばらつき要因を排除してレンズの特性のみに依存して現れる収差成分であるとしてみることができる。なお、本願明細書においては、以降、この図５（ｂ）に示す収差については、「同心円状収差」と称することとする。
【００５３】
また、図５（ｃ）に示す収差成分は、画像面３００の全体において色ずれのベクトルが同じとなるようにして現れる収差の成分である。すなわち、画像面３００のどの部分においても色ずれ量が等しく、かつ、色ずれの方向も同じとなる収差成分である。これは、光軸Ｌの位置であるとか像高には依存することなく画面全体において均一に現れる収差成分であるとみることができる。この収差成分は、例えば取り付け誤差などのばらつき要因の存在に応じて現れる収差成分となる。なお、本願明細書においては、以降、この図５（ｃ）に示す収差については、「均一収差」と称することとする。
【００５４】
［均一収差成分が発生することについての説明］
倍率色収差は、本来は、レンズの中央と縁とで厚みに差があることにより像高に応じて色ずれ量が変化することにより発生するものである。しかしながら、先に述べたように、色ずれのパターンが偏倚した状態の倍率色収差では、単純に同心円状収差成分のみに対する補正を行ったのでは十分な補正効果は得られない。そこで、本願発明者らは、色ずれのパターンが偏倚した状態の倍率色収差は、上記図５（ｂ）の同心円状収差に加えて図５（ｃ）に示した均一収差成分が発生していることにより生じたものであるとの想定に立ち、試験を行った。すなわち、同心円状収差成分に対する補正と均一収差成分に対する補正とを併用する構成により倍率色収差補正を行う試験を行った。この試験の結果、例えば実用に耐えるだけの十分な補正効果が得られることが確認された。
【００５５】
上記した均一収差成分の発生については、次のようにして説明することができる。この点について、図６および図７を参照して説明する。レンズのばらつき要因となる取り付け誤差は、例えばレンズの光軸が平面方向において本来の位置からずれる偏芯の要素と、レンズの光軸が本来の角度に対してずれることによる傾きの要素とがあるものとして考えることができる。
【００５６】
まず、図６を参照してレンズの偏芯に対応した均一収差成分の発生に関して説明する。ここで、波線で示されるレンズ１０１ａの位置は、例えば偏芯が存在していない正しい位置状態に対応している。この状態において、物体高ｙ０に対応して得られるＧ（緑）光、Ｒ（赤）光の像高をそれぞれｙｇ、ｙｒとする。このときレンズ１０１ａのＧ光、Ｒ光のそれぞれについての横倍率βｇ、βｒは、近軸領域で近似すると、以下の式により表される。
βｇ＝ｙｇ／ｙ０
βｒ＝ｙｒ／ｙ０
【００５７】
また、上式から、Ｇ光とＲ光それぞれの像高ｙｇ、ｙｒは、次式により表すことができる。
ｙｇ＝ｙ０・βｇ
ｙｒ＝ｙ０・βｒ
【００５８】
次に、上式に示される２つの式の差分を求めることで、偏芯が存在していない状態での、Ｇ光に対するＲ光の色ずれ量（倍率色収差量）Δｙ１は、次式のようにして求めることができる。
Δｙ１＝ｙｒ−ｙｇ＝ｙ０（βｒ−βｇ）
上式は、物体高ｙ０についての関数になっている。物体高ｙ０の変化に応じては像高ｙｇ、ｙｒも変化する。したがって上式は、偏芯が存在していない状態での色ずれ量は、像高からの距離に応じて変化することを示している。
【００５９】
次に、レンズ１０１ａを波線で示す位置から実線で示す位置に移動させ、移動量Δｓｈｉｆｔによる偏芯を与えた状態を想定する。このとき、Ｇ光の結像位置が偏芯前の状態と同じになる物体高ｙ０１は、先の像高ｙｇ、ｙｒを表した式に基づいて、次式のようにして求められる。
ｙｇ−Δshift＝（ｙ０１）・βｇ
ｙ０１＝（ｙｇ−Δshift）／βｇ
【００６０】
また、このときのＲ光の結像位置ｙｒ１は、先の像高ｙｇ、ｙｒを表した式および上式から、次式により求められる。
ｙｒ１−Δshift＝ｙ０１・βｒ
ｙｒ１＝βｒ（ｙｇ−Δshift）／βｇ＋Δshift
よって偏芯後におけるＧ光に対するＲ光の色ずれ量Δｙ２は、次式のようにして表される。
Δｙ２＝ｙｒ１−ｙｇ
＝（ｙｇ・（βｒ−βｇ）／βｇ）−（βｒ・Δshift）／βｇ＋Δshift
＝（βｒ−βｇ）・ｙ０＋（（βｇ−βｒ）／βｇ）・Δshift
【００６１】
上式もまた、先の偏芯前の色ずれ量Δｙ１の算出式と同様に、物体高ｙ０の関数となっており、したがって偏芯後の色ずれ量Δｙ２も、像高に依存して変化することが示されている。
【００６２】
そして、偏芯前と偏芯後とでの色ずれ量について差分、すなわち色ずれ変化量は、次式のようにして表すことができる。
Δｙ２−Δｙ１＝（（βｇ−βｒ）／βｇ）・Δshift
ここで、上式における右辺においては、物体高ｙ０を係数とする項は消去されている。すなわち、上式によっては、偏芯前と偏芯後とでの色ずれの変化量は、像高に依存して変化するのではなく、偏芯量（Δｓｈｉｆｔ）のみに依存して変化するものであることが示されている。そして、このことは、レンズの偏芯に応じては、画面全体において一様に同じ色ずれ方向および同じ色ずれ量で色ずれが発生することを示している。すなわち、均一収差成分が発生することを示している。
【００６３】
次に、図７を参照して、レンズの傾きに対応した均一収差成分の発生に関して説明する。ここでも、波線で示されるレンズ１０１ａの位置は、例えば傾きを生じていない正しい位置状態に対応している。この状態においては、Ｇ光に対するＲ光の色ずれ量Δｙ１は、先の色ずれ量Δｙ１の算出式により表されるものとなる。
【００６４】
次に、レンズ１０１ａを波線で示す位置状態での光軸に対して角度θが与えられた方向に光軸が向くようにして傾きを与えた状態を想定する。このとき、Ｇ光の結像位置が偏芯前の状態と同じになる物体高ｙ０１は、レンズ１０１ａから像面までの距離をｓとして、先の像高ｙｇ、ｙｒを表した式に基づいて次式のようにして求められる。
ｙ０１＝（ｙｇｃｏｓθ−ｓ・ｓｉｎθ）／βｇ
【００６５】
また、このときのＲ光の結像位置ｙｒ１は、先の像高ｙｇ、ｙｒを表した式および上式から、次式により求められる。
ｙｒ１・ｃｏｓθ−ｓ・ｓｉｎθ＝（βｒ／βｇ）・（ｙｇｃｏｓθ−ｓ・ｓｉｎθ）
ｙｒ１＝（βｒ／βｇ）・ｙｇ＋（（βｇ−βｒ）／βｇ）・（ｓ・ｔａｎθ）
したがって、傾き後におけるＧ光に対するＲ光の色ずれ量であるΔｙ２は、次式のようにして表される。
Δｙ２＝ｙｒ１−ｙｇ
＝（βｒ−βｇ）・ｙ０＋（（βｇ−βｒ）／βｇ）・（ｓ・ｔａｎθ）
上式も物体高ｙ０の関数となっており、したがって、傾き後の色ずれ量Δｙ２についても像高に依存して変化することが分かる。
【００６６】
そのうえで、傾き前と傾き後とでの色ずれの変化量は、次式のようにして表すことができる。
Δｙ２−Δｙ１＝（（βｇ−βｒ）／βｇ）・（ｓ・ｔａｎθ）
【００６７】
上式もまた、物体高ｙ０を係数とする項は消去されており、したがって、色ずれの変化量は、像高に依存して変化するのではなく、光軸の傾き角度θのみに依存して変化するものであることが示されている。すなわち、レンズの傾きに応じても、均一収差成分が発生することが示される。
【００６８】
そして、上記図６および図７による説明に基づけば、実際のレンズ取り付け誤差などとして、レンズの偏芯と傾きとがともに生じている状態であっても、その偏芯量と傾き角度とに応じてその色ずれ量が決まるようにして、均一収差成分が発生するということがいえる。そして、実際に撮像装置で発生する均一収差成分は、レンズ群における各レンズの偏芯により発生する均一収差成分の和として発生するものと捉えられる。
【００６９】
［倍率色収差補正部の構成］
本発明の実施の形態の倍率色収差補正部２１０（図２）は、上記倍率色収差が上記の同心円状収差成分と均一収差成分とに分離できることを前提として倍率色収差補正のための画像信号処理を実行する。以降、本発明の第１の実施の形態における倍率色収差補正部２１０の構成およびその信号処理例について説明していく。
【００７０】
図８は、先に図２に示した倍率色収差補正部２１０として、本発明の第１の実施の形態に対応する構成例を示している。この図に示す倍率色収差補正部２１０は、色画素選択部２１１、像高算出部２１２、同心円状収差補正量算出部２１３、均一収差補正量算出部２１４、色ずれ先画素値算出部２１５、画素値補正部２１６を備える。また、同心円状収差補正データテーブル２４０と均一収差補正データテーブル２５０とを記憶保持している。
【００７１】
倍率色収差補正部２１０が入力する補正対象画像信号は、前述したようにＲＡＷ画像データの形式であり、例えば光電変換部における受光素子の画素に対するカラーフィルタの配列に応じてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応する色画素信号から成る。色画素選択部２１１は、入力した補正対象画像信号からＲ画素信号とＢ画素信号とを選択して抽出し、これらのうちから例えば処理対象画素として選択した画素信号を所定のタイミングで順次、画素値補正部２１６に出力する。また、Ｇ画素信号を選択して抽出し、倍率色収差補正部２１０から出力する収差補正画素信号のＧ信号成分として出力する。また、本発明の第１の実施の形態の倍率色収差補正部２１０では、Ｒ画像面を形成する画素とＢ画像面を形成する画素のそれぞれを対象としてその画素値の補正を行う。色画素選択部２１１は、処理対象画素の座標Ｐ（ｍ，ｎ）の情報を像高算出部２１２に出力することも行う。色画素選択部２１１は、色画素選択処理の際に、画素ごとの座標を認識している。さらに、色画素選択部２１１は、処理対象画素として選択されている画素の色がＲ、Ｇの何れであるのかを示す処理対象色情報を同心円状収差補正量算出部２１３および均一収差補正量算出部２１４に対して出力する。
【００７２】
像高算出部２１２は、入力される処理対象画素の座標Ｐ（ｍ，ｎ）に対応する画面上での像高を算出する部位である。
【００７３】
同心円状収差補正データテーブル２４０は、同心円状収差成分に対応した補正データを格納したテーブルである。この同心円状収差補正データテーブル２４０のテーブル構造例、および、ここに格納される補正データの取得方法例については後述する。また、同心円状収差補正データテーブル２４０は、例えば実際には、倍率色収差補正部２１０が備えるメモリ、または図１のＲＯＭ１１３などに記憶される。これらのメモリ、ＲＯＭ１１３は、特許請求の範囲に記載の同心円状収差補正データ保持部の一例である。
【００７４】
同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差成分に対応した補正量を算出する部位である。このために、同心円状収差補正量算出部２１３は、カメラ制御部１０２から、レンズ制御情報として、絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置を入力し、像高算出部２１２にて算出された像高値を入力する。さらに、色画素選択部２１１からの処理対象色情報を入力する。
【００７５】
レンズ制御情報において上記絞り値は、光学レンズ部１０１が備える絞りに対して設定されている絞り値を示す。ズーム位置は、光学レンズ部１０１が備えるズームレンズの位置を示す。フォーカス位置は、光学レンズ部１０１が備えるフォーカスレンズの位置を示す。カメラ制御部１０２は、先にも述べたように露出制御、ズーム制御、および、フォーカス制御等のカメラ制御を実行するが、その制御結果として、上記絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置を算出して保持している。
【００７６】
そして、同心円状収差補正量算出部２１３は、上記絞り値、ズーム位置、フォーカス位置、像高値、および、処理対象色情報が示す色の組合せに対応する補正量を同心円状収差補正データテーブル２４０から選択する。そして、この選択した補正量を利用して同心円状収差成分に対応する補正量を算出する。
【００７７】
均一収差補正データテーブル２５０は、均一収差成分に対応した補正量を格納したテーブルである。この均一収差補正データテーブル２５０のテーブル構造例、および、ここに格納される補正量のデータの取得方法例については後述する。また、均一収差補正データテーブル２５０も、例えば実際には、倍率色収差補正部２１０が備えるメモリ、または図１のＲＯＭ１１３などに記憶される。これらのメモリ、ＲＯＭ１１３は、特許請求の範囲に記載の均一収差補正データ保持部の一例である。
【００７８】
均一収差補正量算出部２１４は、均一収差成分に対応した補正量を算出する部位である。このために、均一収差補正量算出部２１４は、カメラ制御部１０２から絞り値情報、ズーム位置情報、および、フォーカス位置情報を入力する。また、色画素選択部２１１から処理対象色情報を入力する。そして、均一収差補正量算出部２１４は、上記絞り値情報、ズーム位置情報、フォーカス位置情報、および、処理対象色情報が示す色の組合せに対応する補正データを、均一収差補正データテーブル２５０から選択する。そして、この選択した補正データを利用して、均一収差成分に対応する補正量を算出する。
【００７９】
色ずれ先画素値算出部２１５は、上記のようにして算出された同心円状収差成分対応の補正量と均一収差成分対応の補正量とを利用して、色ずれ先画素の画素値を算出する部位である。色ずれ先画素とは、処理対象画素の位置に本来結像すべき光が、倍率色収差に起因するずれにより実際に結像しているとされる画素をいう。
【００８０】
画素値補正部２１６は、処理対象画素ごとに、その画素値を補正する処理を実行する。このために、処理対象画素の画素値を、上記色ずれ先画素値算出部２１５により算出された色ずれ先画素の画素値で書き換える処理を実行する。上記色ずれ先画素値算出部２１５および画素値補正部２１６から成る部位は、特許請求の範囲に記載の画素値補正部の一例である。
【００８１】
なお、上記図８に示した倍率色収差補正部２１０における各部は、例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）などがプログラムを実行することにより実現される。また、倍率色収差補正部２１０における少なくとも一部の機能をＣＰＵ１１１がプログラムを実行することにより実現するようにしてもよい。また、ハードウェアにより実現することも考えられる。
【００８２】
［同心円状収差補正データテーブルの構造例］
続いて、図９を参照して、同心円状収差補正データテーブル２４０の構造例について説明する。図９は、同心円状収差補正データテーブル２４０のテーブル構造を模式的に示している。この図の説明にあたり、変数ｉ（０≦ｉ＜ｎｉ）は絞り値を示し、変数ｚ（０≦ｚ＜ｎｚ）はズーム位置を示し、変数ｆ（０≦ｆ＜ｎｆ）はフォーカス位置を示し、変数ｙ（０≦ｆ＜ｎｙ）は像高値を示すものとする。例えば実際の絞り値、ズーム位置、フォーカス位置、および、像高値としての各値は小数の位を取り得る。しかし、変数ｉ、ｚ、ｆ、ｙにより示される絞り値、ズーム位置、フォーカス位置、および、像高値は何れも整数値であるとする。また、変数ｃ（０≦ｃ＜２）は補正処理対象となる光の色（処理対象色）を示す。この処理対象色はＲ、Ｂの２通りとなるが、ここでは、変数ｃが「０」のときにＲ（赤）を示し、「１」のときに（Ｂ）を示すものとする。
【００８３】
この図に示される同心円状収差補正データテーブル２４０は、まず、変数ｃが示すＲ、Ｂの処理対象色ごとに応じて大きくテーブルが区分される。そのうえで、まず、Ｒの処理対象色に対応しては、絞り値ｉと、ズーム位置ｚとのマトリクス（組合せ）に対応して求められた、（ｎｉ×ｎｚ）個の補正データ２４１を格納する２次元テーブルが設けられる。
【００８４】
上記の２次元テーブルにおける補正データ２４１は、１つのフォーカス位置に対応した値となる。そこで、２次元テーブルについては、図示するようにして「０」乃至「ｎｆ−１」のフォーカス位置ｆごとに対応して求めた補正データ２４１を格納した、ｎｆ個を設ける。これにより、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、および、フォーカス位置ｆの組合せに対応した補正データ２４１を格納した３次元テーブルが得られる。
【００８５】
また、上記の３次元テーブルは、１つの像高値ｙに対応したものである。そこで、さらに図示するようにして、「０」乃至「ｎｙ−１」の像高値ｙごとに対応する補正データ２４１を格納した、ｎｙ個の３次元テーブルを用意する。これにより、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、および、像高値ｙの組合せに対応した補正データ２４１を格納した４次元テーブルが得られる。そして、この４次元テーブルを、Ｂ（ｃ＝１）の処理対象色にも対応して用意する。
【００８６】
このように、同心円状収差補正データテーブル２４０は、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、像高値ｙ、および、処理対象色ｃの組合せごとに対応して求められた補正データ２４１を格納する。すなわち、５次元テーブルとしての構造を有する。したがって、同心円状収差補正データテーブル２４０を形成する補正データ２４１の数は、（ｎｉ×ｎｚ×ｎｆ×ｎｙ×ｎｃ）となる。この同心円状収差補正データテーブル２４０の構造は、同心円状収差成分としての像高方向に沿った色ずれ量が、絞り、ズーム位置、フォーカス位置などの光学系の条件、像高および光の色の各要素に依存して変化するものであることを意味している。
【００８７】
［同心円状収差成分に対応する補正データの取得方法例］
次に、同心円状収差補正データテーブル２４０における補正データ２４１の取得方法例について説明する。例えば光学レンズ部１０１に採用されるレンズの特性は既知である。これは、例えば図３に示した同心円状収差の像高に応じた色ずれ量の変化などもレンズの特性として既知であることを意味している。そこで、レンズの特性に基づいてシミュレーションを行うことで、同心円状収差補正データテーブル２４０を形成する補正データ２４１を求めることが可能である。より具体的には、例えばＲ光に対応する補正データ２４１については、次のようにして求める。すなわち、或る１つの絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、および、像高値ｙの各パラメータの組合せ条件でのＲ光とＧ光についてのシミュレーションを行い、このシミュレーションにより得られるＧ光に対するＲ光の色ずれ量を求める。そして、この色ずれ量をキャンセルしてＧ光にＲ光の位置を一致させることのできる補正量を算出し、これを上記の補正データ２４１とする。このシミュレーションを他の全てのパラメータの組合せ条件ごとにも行い、Ｒ光に対応する全ての補正データ２４１を求める。また、Ｂ光については、同様にして上記パラメータの組合せ条件ごとにＢ光とＧ光についてのシミュレーションを行いＧ光に対するＢ光の色ずれ量を求めたうえで、補正データ２４１を求めるようにする。
【００８８】
また、先に図５（ａ）において述べたように、同心円状収差成分は、撮像光学系の個体ばらつきには依存せず、レンズ自体の特性のみに応じてそのずれ量が決定されるものとして扱われる。このことに基づき、上記のようにしてシミュレーションにより求めた補正データ２４１から成る同心円状収差補正データテーブル２４０は、例えばビデオカメラ１００としての製品に対して共通のものを使用することができる。
【００８９】
なお、倍率色収差はＲ光とＢ光だけではなくＧ光にも生じているのであるが、倍率収差補正は、例えばＲ、Ｇ、Ｂ間の相対的な結像位置のずれが一致するようにされればよい。そこで、本発明の実施の形態においては、Ｇ光を基準として、このＧ光と同じ位置に残りのＲ光、Ｇ光が結像した結果が得られるようにして倍率色収差補正を行うこととしている。このために、本発明の実施の形態においては、補正データ２４１を求めるにあたり、Ｇ光に対するＲ光およびＢ光の色ずれ量を求めることとしている。
【００９０】
なお、本明細書において「補正量」とは、色ずれを解消するために必要な「収差補正量」であり、その単位は、倍率、ピクセル値、または、画面サイズに対する相対値などとなる。また、色ずれ量は、収差により発生する色ずれの量であり、「収差発生量」をいう。また、その単位は、倍率、ピクセル値、または画面サイズに対する相対値のいずれかとなる。
【００９１】
上記説明では、まず、色ずれ量を求め、この求められた色ずれ量から、補正量としての補正データ２４１を求めることとしているが、補正データ２４１としては、色ずれ量をそのまま格納してよい。この場合には、同心円状収差補正量算出部２１３は、補正データ２４１として示される色ずれ量を補正量に変換したうえで、この変換された補正量から実際の処理で必要とされる補正量の値を算出すればよい。具体的には、例えば倍率が単位であれば、補正量と色ずれ量との関係は、（補正量＝１／色ずれ量）により表される。また、ピクセル値または画面サイズに対する相対値が単位であれば、補正量と色ずれ量との関係は、（補正量＝−色ずれ量）により表される。いずれにせよ、上記２つの関係式は簡単なものであり、したがって、色ずれ量と補正量との間の変換は、非常に少ない演算量によって容易に行うことができる。
【００９２】
［均一収差補正データテーブルの構造例］
図１０は、均一収差補正データテーブル２５０の構造例を示している。この図に示されるように、均一収差補正データテーブル２５０は、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、処理対象色ｃ、および、補正量方向成分ｄのパラメータの組合せごとに応じた補正データ２５１を格納する。すなわち、５次元テーブルとしての構造を有するものとなる。
【００９３】
均一収差成分としての色ずれ量は、絞り、ズーム位置、フォーカス位置による光学系の条件および光の色の各要素に依存して変化する、しかし、前述もしたように像高に依存しては変化しない。このために、均一収差補正データテーブル２５０は、像高値ｙに応じた補正データ２５１を有さないものとして形成される。
【００９４】
また、均一収差成分は、その移動方向と移動量を示すベクトルを水平方向の移動量成分と垂直方向の移動量成分とに分離して扱うことができる。そこで、均一収差補正データテーブル２５０としては、水平方向と垂直方向とに応じた補正量方向成分ｄをパラメータとして与えることとしている。
【００９５】
なお、撮像装置においては光学式手振れ補正機能を有するものが知られている。光学式手振れ補正では、手振れの状態に応じて光軸を変化させるためのレンズ群（光学防振レンズ群）をパンおよびチルト方向に傾けるようにして駆動することが行われる。または、光学防振レンズ群を光軸に垂直な平面方向において移動させることが行われる。このような光学防振レンズ群の位置状態の変化も、収差による色ずれ量を変化させる要因となる。そこで、ビデオカメラ１００が光学防振レンズ群を備える場合には、均一収差補正データテーブル２５０について、次のような構造とすることが考えられる。すなわち、図１０に示した５次元テーブルの構造に対して、光学防振レンズ群の位置のパラメータをさらに組み合わせた６次元テーブルの構造とするものである。また、同心円状収差補正データテーブル２４０についても、同様にして、先に図９に示した５次元テーブルの構造に対して、光学防振レンズ群の位置のパラメータをさらに組み合わせた６次元テーブルの構造とすることができる。ただし、光学防振レンズ群の位置変化は、主として、均一収差による色ずれ量に影響を及ぼす。このため、例えば光学防振レンズ群の位置のパラメータの組み合わせは、均一収差補正に関して高い効果が得られる。
【００９６】
また、手振れ補正機能として、手振れの状態に応じてイメージャ（図１の光電変換部１０３に相当）をその面方向に沿って移動させるように駆動する方式も知られている。この場合には、上記光学防振レンズ群の位置のパラメータに代えて、イメージャの位置をパラメータとして組み合わせることができる。
【００９７】
また、同心円状収差補正データテーブル２４０および均一収差補正データテーブル２５０を形成するためのパラメータの組合せとしては、図９および図１０に示したもののうちから除外されるものがあってもよい。具体例として、単焦点レンズを採用する場合には、ズーム位置ｚは固定となるために、パラメータとして組み合わせる必要はなくなる。
【００９８】
さらに、同心円状収差補正データテーブル２４０および均一収差補正データテーブル２５０を形成するためのレンズ制御情報としては、これまでに挙げたものに限定されるものではない。これまでの説明においては、レンズ制御情報は、絞り、ズーム位置およびフォーカス位置であることとしている。これらは、光学レンズ部１０１（図１）における可動部位の設定状態を示しているものとしてみることができる。例えば光学レンズ部１０１が絞り、ズーム位置およびフォーカス位置以外の何らかの可動部位を備える構造の場合、この可動部位の設定状態を示す情報のパラメータが組み合わされてよい。
【００９９】
［均一収差成分に対応する補正データの取得方法例］
均一収差補正データテーブル２５０における補正データ２５１の取得方法例について説明する。同心円状収差成分としての色ずれ量は撮像光学系の取り付け誤差などに起因する個体ばらつきには依存しないものであった。これに対して、均一収差成分は、撮像光学系の取り付け誤差などに起因して生じるものであり、図６および図７による説明からも理解されるように、その色ずれ量は個体ばらつきに依存して変化する。このために、均一収差補正データテーブル２５０における補正データ２５１を求めるには、例えば製造工程において製品ごとに測定、解析を行う必要がある。
【０１００】
そこで、補正データ２５１を求めるための方法の具体例について説明する。まず、第１例としては、予め、例えば絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、および、フォーカス位置ｆについて、それぞれ、代表的となるｍｉ個、ｍｚ個、ｍｆ個ずつの値を決めておく。そして、これらの絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、および、フォーカス位置ｆの組合せパターンごとに、次のようにして補正データ２５１を取得する。すなわち、撮像を行って得られた画面の中心において発生しているＧ光に対するＲ光とＢ光の各色のずれ量および色ずれ方向を測定する。次に、この測定された色ずれ量および色ずれ方向から垂直方向成分と水平方向成分とのそれぞれに対応した補正データ２５１を求めるというものである。
【０１０１】
例えば、先に図３または図５（ｂ）などに示したように、同心円状収差成分としての色ずれ量は像高に依存し、撮像画像の画面の中心ではほぼ０となる。したがって、画面の中心において発生している色ずれは、均一収差成分に対応したものであると考えてよい。
【０１０２】
次に、第２例の方法について説明する。この第２例においても、代表的となるｍｉ個、ｍｚ個、ｍｆ個の値を決めておいたうえで、これらの絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、および、フォーカス位置ｆの組合せパターンごとに測定を行う点は、第１例と同様である。そのうえで、第２例においては、図１１（ａ）に示すようなチャート画像４００を撮像して測定を行うものとする。
【０１０３】
図１１（ａ）に示すチャート画像４００には、画面の中心Ｃを水平方向沿って通過する直線Ｌｎ１と、垂直方向に沿って通過する直線Ｌｎ２が示されている。なお、これら２つの直線Ｌｎ１、Ｌｎ２については、例えば実際においては、背景色とは異なる所定の色が設定されている。
【０１０４】
そして、測定にあたっては、水平方向の直線Ｌｎ１に対して垂直方向に発生しているＧ光に対するＲ光およびＢ光それぞれの色ずれ量を測定する。同心円状収差成分は画面中心から同心円状に拡がるようにして色ずれが生じるので、水平方向の直線Ｌｎ１にて垂直方向の色ずれが生じることはない。したがって、水平方向の直線Ｌ１にて発生する垂直方向の色ずれを測定するということは、同心円状収差成分による色ずれが生じていない状態のもとで、均一収差成分による色ずれ量の垂直方向のベクトル成分を測定できることを意味する。
【０１０５】
なお、このときの色ずれ量の測定は、画素配列における列ごとに行ってもよいし、一定間隔ごとに行ってもよい。例えば、測定結果の信頼性を失わない範囲で色ずれ量を測定する間隔をできるだけ大きく設定することで測定に要する時間を短縮できる。そして、上記のようにして測定された垂直方向のベクトル成分についての平均値を、Ｒ光とＢ光とでそれぞれ算出する。
【０１０６】
次は、同様にして、垂直方向の直線Ｌｎ２に対して水平方向に発生しているＧ光に対するＲ光およびＢ光の色ずれ量を測定し、測定された色ずれ量についての平均値を、Ｒ光とＢ光とでそれぞれ算出する。なお、垂直方向の直線Ｌｎ２にて発生する水平方向の色ずれ量を測定するということは、上記と同様の理由で、同心円状収差成分による色ずれが生じていない状態のもとで、均一収差成分による色ずれ量の水平方向のベクトル成分を測定できることを意味する。そして、このように算出されたＲ光およびＢ光に対応する垂直方向と水平方向の各ベクトル成分から、水平方向成分と垂直方向成分とのそれぞれについての補正量を算出し、これを補正データ２５１とするものである。
【０１０７】
なお、上記第２例のようにしてチャート画像を利用する補正データの取得に関しては、図１１（ａ）以外にも多様に考えられる。そこで、他のチャート画像を利用した例について図１１（ｂ）、図１１（ｃ）および図１２を参照して説明する。
【０１０８】
まず、図１１（ｂ）について説明する。図１１（ｂ）のチャート画像４００Ａにおいては、画像の中心Ｃを通過する仮想水平線Ｌｈに沿った左右両側の位置において、それぞれ水平バー４０１、４０１が描かれている。同様にして、画像の中心Ｃを通過する仮想垂直線Ｌｖに沿った上下両側の位置において、それぞれ垂直バー４０２、４０２が描かれている。この場合には、水平バー４０１、４０１に対して垂直方向に発生しているＧ光に対するＲ光およびＢ光それぞれの色ずれ量を測定することで、均一収差成分による色ずれ量の垂直方向のベクトル成分を測定する。また、垂直バー４０２、４０２に対して水平方向に発生しているＧ光に対するＲ光およびＢ光それぞれの色ずれ量を測定することで、均一収差成分による色ずれ量の水平方向のベクトル成分を測定する。
【０１０９】
次に、図１１（ｃ）に示すチャート画像４００Ｂは、上記図１１（ｂ）に示される左右の水平バー４０１、４０１の各々の上下に対して、さらに一定間隔を有して、水平バー４０１ａおよび４０１ｂを追加している。この場合には、チャート画像４００Ｂの左右の水平バー４０１、４０１ａおよび４０１ｂのそれぞれについて、垂直方向に発生している色ずれ量を測定する。同様にして、チャート画像４００Ｂの上下の垂直バー４０２、４０２ａおよび４０２ｂのそれぞれについて水平方向に発生している色ずれ量を測定する。この場合には、画像の水平中心および垂直中心近傍で測定できる画素数を増やすことができるために、測定再現性（耐ノイズ性）の向上が期待できる。
【０１１０】
次に、図１２（ａ）に示すチャート画像４００Ｃは、その画像の全体に対して、所定の行数と列数によってドット４０３を配列させている。そして、測定に際しては、例えば図において波線で示す部位における色ずれ量を測定する。すなわち、仮想水平線Ｌｈに沿った左右両側の領域におけるドット４０３に対して発生している垂直方向の色ずれ量を測定する。また、仮想垂直線Ｌｖに沿った上下両側の領域におけるドット４０３に対して発生している水平方向の色ずれ量を測定するというものである。例えば、このチャート画像４００Ｃは、収差の測定において一般的に用いられるものの１つであるが、本発明の実施の形態の補正データ２５１はこのような一般的なものを利用した測定によっても取得できる。
【０１１１】
また、図１２（ｂ）のチャート画像４００Ｄは、本発明の実施の形態の均一収差に対する補正データ２５１の取得に特化して、例えば上記図１２（ａ）から、波線部分において示されるドット４０２のみからなるパターンとしたものである。
【０１１２】
また、図１２（ｃ）のチャート画像４００Ｅは、例えば、図１１（ａ）に示した直線Ｌｎ１と直線Ｌｎ２とを、ドット４０２の配列に置き換えたパターンとなっている。したがって、測定の仕方については、図１１（ａ）と同様になる。
【０１１３】
上記した補正データ２５１の取得方法のうちの第１例は、撮像画像の画面中心のみにおける色ずれ量を測定すればよいことから測定のための作業量や手間も少なく、この点で効率が高い。これに対して図１１（ａ）により説明した第２例では、画像全体において設定した直線Ｌ１、Ｌ２の周囲における色ずれ量を測定することになり、測定範囲が広がることにはなるが、その分、高い精度の測定結果を得ることができる。この点に関しては、図１１（ｂ）、図１１（ｃ）および図１２に示した例についても第２例と同様である。いずれにせよ、図１１および図１２により説明したチャート画像を利用した測定は、撮像により得られる画像の中心を通過する仮想の水平線と垂直線を含む所定領域を対象として、それぞれ、垂直方向と水平方向の色ずれ量を測定している。
【０１１４】
本発明の実施の形態においては、上記説明のようにして、同心円状収差補正データテーブル２４０と均一収差補正データテーブル２５０とを作成して記憶させることになる。図９に示したように、同心円状収差補正データテーブル２４０は、５次元のテーブルとなるが、画面位置に関連するパラメータは像高値ｙのみである。また、均一収差成分は画素位置に依存するものではないために、図１０に示したように、光学系のパラメータと収差の水平方向成分と垂直方向成分の組合せとから成る５次元テーブルとなっている。これに対して、例えば従来技術では、光学系のパラメータの組合せごとの補正値を、さらに画素ごとに持つようにした補正データを用いる。このような補正データと比較すれば、本発明の実施の形態としては、同心円状収差補正データテーブル２４０と均一収差補正データテーブル２５０とを合わせたとしても、そのデータサイズは大幅に縮小されている。また、１画面を例えば（２０×１５）画素程度のサイズのブロックに分割し、各ブロックの中心座標における色ずれ移動量を記憶し、補正処理時には、記憶した色ずれ量を補間して使用するという構成も考えられる。しかし、このような構成においてもブロック単位ではあるが画像上の位置に対応したデータを保持することになるため、本発明の実施の形態の方が、データサイズは遙かに少ないものとなる。
【０１１５】
また、均一収差補正データテーブル２５０については、例えばレンズの個体ばらつきに対応するために製品ごとに測定を行うが、測定に際しては、代表的なものとして限定された数の絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、および、フォーカス位置ｆの組合せパターンを用いる。そのうえで、測定にあたっては、画面中心または図１１のチャート画像４００の直線Ｌ１、Ｌ２の部分における色ずれを測定するだけでよい。いずれにせよ、この程度の作業量であれば、個々の製品に対して測定を行ったとしても製品の量産性の妨げ要因となる作業量の増加が少なくて済む。
【０１１６】
［倍率色収差補正部の処理手順例］
図１３および図１４のフローチャートは、図８に示した倍率色収差補正部２１０が実行する処理手順例を示している。なお、この図に示す各ステップとしての処理は、倍率色収差補正部２１０を形成する各部の何れかが適宜実行するものとなる。また、この図に示す各ステップとしての処理は、例えばＣＰＵ１１１またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）がプログラムを実行することにより実現される。また、ハードウェアにより構成することも可能である。
【０１１７】
まず、同心円状収差補正量算出部２１３および均一収差補正量算出部２１４は、カメラ制御部１０２から、レンズ制御情報を取得する（ステップＳ９０１）。ここでのレンズ制御情報とは、先にも述べたように、現在において光学レンズ部１０１にて設定されている絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置の情報となる。
【０１１８】
次に、同心円状収差補正量算出部２１３は、上記ステップＳ９０１により取得したレンズ制御情報に対応する同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１を算出する（ステップＳ９０２）。この同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１は、例えば下記のようにして算出することができる。
【０１１９】
ここで、上記ステップＳ９０１により取得したレンズ制御情報である絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置について、それぞれ、ｐｉ、ｐｚ、ｐｆにより表すこととする。また、絞り値ｐｉ、ズーム位置ｐｚ、および、フォーカス位置ｐｆは、それぞれ、整数部（ｉ）および所定の位までの小数部（ｆ）とから成るものとして次式により表現されるものとする。
ｐｉ＝ｐｉｉ＋ｐｉｆ
ｐｚ＝ｐｚｉ＋ｐｚｆ
ｐｆ＝ｐｆｉ＋ｐｆｆ
【０１２０】
また、同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差補正データテーブル２４０における任意の補正データ２４１を選択するにあたり、次のようにして指定するものとする。すなわち、整数による絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、像高値ｙ、および、処理対象色ｃの組合せにより指定する。これは、前述したように、同心円状収差補正量算出部２１３は、それぞれが整数値の絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、像高値ｙ、および、処理対象色ｃの組合せに応じた補正データ２４１を格納することに対応している。このようにして指定される補正データ２４１については、Ｔｃａ１［ｉ］［ｚ］［ｆ］［ｙ］［ｃ］と表す。
【０１２１】
そして、同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差補正データテーブル２４０から、Ｔｃａ１［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｙ］［ｃ］で指定される全ての補正データ２４１にアクセスして読み出しを行う。このとき、像高値ｙおよび処理対象色ｃについては、それぞれ、同心円状収差補正データテーブル２４０が格納する全ての値が対象となる。したがって、Ｔｃａ１［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｙ］［ｃ］により指定される補正データ２４１の数は、（ｎｙ×ｎｃ）により表される。
【０１２２】
また、同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差補正データテーブル２４０から、Ｔｃａ１［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｙ］［ｃ］で指定される補正データ２４１にアクセスして読み出しを行う。このＴｃａ１［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｙ］［ｃ］により指定される補正データ２４１の数も、（ｎｙ×ｎｃ）により表される。
【０１２３】
次に、同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙ］［ｃ］を算出する。このためには、上記Ｔｃａ１［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｙ］［ｃ］およびＴｃａ１［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｙ］［ｃ］で示される補正データ２４１を利用して、次式による演算を行う。
【数１】
0005505135.tif 000002
すなわち、絞り値ｐｉ、ズーム位置ｐｚ、および、フォーカス位置ｐｆの整数値により、補間元となる補正データ２４１を取得する。これが、Ｔｃａ１［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｙ］［ｃ］およびＴｃａ１［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｙ］［ｃ］である。そして、補間元となる補正データ２４１と、絞り値ｐｉ、ズーム位置ｐｚ、および、フォーカス位置ｐｆの各小数値ｐｉｆ、ｐｚｆ、および、ｐｆｆを用いて、３次元線形補間が行われる。このようにして求められた補間値が、同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙ］［ｃ］となる。なお、同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙ］［ｃ］も、その数は、（ｎｙ×ｎｃ）となる。また、ここでは線形補間により同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙ］［ｃ］を求めることとしているが、他の補間処理や算出手法が採用されてもよい。
【０１２４】
続いては、像高算出部２１２により、補正対象画像信号の画素配列により形成される画像における中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）を算出する（ステップＳ９０３）。この中心画素座標Ｃは、後述する処理対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）ごとの像高ｙｒを算出する際に利用されるものとなる。ここでの中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）は、上記画像において、同心円状収差成分に対応して得られる光軸の位置となる。これは、例えば取り付け誤差を考慮しない理想的な状態において、撮像素子の結像面におけるレンズ光軸の位置に相当する。なお、この場合の画素配列として、例えば一般的にはベイヤ配列が知られている。
【０１２５】
そして、中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）の算出処理として最も簡単な例としては、補正対象画像信号を形成する全色により形成される画面の垂直方向のサイズをｈ、水平方向のサイズをｗとして、Ｃ（ｈ／４，Ｗ／４）で求めることができる。
【０１２６】
ただし、実際においては、光学レンズ部１０１における設計上の条件などによって撮像素子の結像面に対してレンズ光軸を移動させた位置に設定する場合がある。このような場合には、上記のレンズ光軸のずれ量が反映された中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）を算出することが好ましい。また、この場合のレンズ光軸の位置は固定となるので、ステップＳ９０３による算出処理を実行するのに代えて、例えば中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）の値を記憶しておき、この値を読み出すようにしてもよい。また、例えばレンズ光軸を物理的に傾けるようにした手ぶれ補正機能が知られている。本発明の実施の形態のビデオカメラ１００がこのような手ぶれ補正機能を備える場合には、手ぶれ補正制御に応じて変更される画像に対するレンズ光軸の位置に応じて、中心画素座標Ｃ（ｈ０，Ｗ０）の値をダイナミックに算出することが好ましい。これにより、手ぶれ補正制御によるレンズ光軸位置の変化に係わらず、より高い精度での倍率色収差補正が行える。
【０１２７】
続いて、像高算出部２１２は、１０割像高に対応する距離（１０割像高対応距離）ｒ１０を算出する（ステップＳ９０４）。１０割像高とは、補正対象画像信号の画素配列により形成される画面において、その中心から最も離れた位置の像高を指す。したがって、１０割像高対応距離ｒ１０は、例えば四角形による画面の対角線の交点から１つの頂点までの直線距離となる。ただし、ここでの１０割像高対応距離ｒ１０は、以降の処理の対象となるＲまたはＢのみの色画素から成る色画面におけるものとなる。例えば画素配列がベイヤ配列であるとした場合には、Ｒ画素のみから成る色画面（Ｒ画面）は縦がｈ／２、横がｗ／２となる。同様に、Ｂ画素のみから成る色画面（Ｂ画面）も縦がｈ／２、横がｗ／２となる。したがって、Ｒ画面とＢ画面の１０割像高対応距離は何れも次式により表されるものとなる。なお、次式において「ｓｑｒｔ」は平方根の演算であることを示す。
ｓｑｒｔ（（ｈ／４）２＋（ｗ／４）２））
【０１２８】
続いては、例えば色画素選択部２１１は、処理対象色を示す変数ｃに「０」を代入する(ステップＳ９０５）。本発明の実施の形態では、変数ｃが「０」に対応する処理対象色をＲ（赤）、「１」に対応する処理対象色をＢ（青）とする。
【０１２９】
次に、色画素選択部２１１は、補正対象画像信号から、現在の変数ｃが示す処理対象色のサブサンプル画像を抽出する（ステップＳ９０６）。すなわち、変数ｃが示す処理対象色の画素のみから成る画像信号を抽出する。
【０１３０】
次に、色画素選択部２１１は、処理対象色のサブサンプル画像を形成する画素のうち、処理対象画素Ｐの座標を表す変数（ｍ，ｎ）の組について初期値を設定する（ステップＳ９０７）。この処理対象画素Ｐの座標（ｍ，ｎ）を示すデータは、例えば像高算出部２１２に渡される。
【０１３１】
像高算出部２１２は、例えば色画素選択部２１１から渡された処理対象画素座標Ｐ（ｍ，ｎ）の動径距離ｒを算出し（ステップＳ９０８）、さらにこの算出された動径距離ｒを像高値ｙｒに換算する（ステップＳ９０９）。まず、動径距離ｒについては、処理対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の各座標値と、先のステップＳ９０３により算出された中心画素座標（ｈ０、ｗ０）とを利用して、例えば次式により求めることができる
ｒ＝ｓｑｒｔ（（ｍ−ｈ０）２＋（ｎ−ｗ０）２）
【０１３２】
次に、処理対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）が対応する像高値ｒｙは次式により求めることができる。次式においては、像高１０割に対応する像高値をｎｙ−１としている。また、ｒ１０は、先のステップＳ９０４により算出された１０割像高対応距離を示す。
ｙｒ＝（ｒ／ｒ１０）×（ｎｙ−１）
【０１３３】
なお、上式により算出される像高値ｙｒは、整数部（ｉ）と小数部（ｆ）から成り、したがって、像高値ｙｒは次式により表されるものとなる。
ｙｒ＝ｙｒｉ＋ｙｒｆ
【０１３４】
続いては、同心円状収差補正量算出部２１３により処理対象画素Ｐに対応する同心円状収差補正量Ｍを算出する処理が実行される（ステップＳ９１０）。このためには、まず、同心円状収差補正量算出部２１３は、色画素選択部２１１から現在の変数ｃを示す処理対象色情報を入力する。また、像高算出部２１２から上記ステップＳ９０９により算出された像高値ｙｒを入力する。そのうえで、同心円状収差補正量算出部２１３は、ステップＳ９０２にて算出された同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１のうちから、現在の変数ｃと像高値ｙｒの整数部ｙｒｉとに基づいて、次の２つの補正量を選択する。すなわち、Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ］［ｃ］により指定される補正量と、Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ＋１］［ｃ］により指定される補正量とを選択する。
【０１３５】
次に、同心円状収差補正量算出部２１３は、同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ］［ｃ］、Ｔｉｍｇ１［ｙｒｉ＋１］［ｃ］と像高値ｙｒとを利用して、処理対象画素Ｐについての同心円状収差補正量Ｍを算出する。この同心円状収差補正量Ｍも、例えば次式による線形補間のための演算により求めることができる。なお、この同心円状収差補正量Ｍは補正倍率となる。
【数２】
0005505135.tif 000003
【０１３６】
続いては、図１４に示すように、均一収差補正量算出部２１４により均一収差補正量Ｔｉｍｇ２を算出する処理を実行する（ステップＳ９１１）。このために、まず、均一収差補正量算出部２１４は、先のステップＳ９０１により取得した絞り値ｐｉ、ズーム位置ｐｚ、および、フォーカス位置ｐｆを利用して、必要な補正データ２５１を取得する。すなわち、均一収差補正データテーブル２５０からＴｃａ２［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｄ］［ｃ］で指定される全ての補正データ２５１を読み出して取得する。また、Ｔｃａ２［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｄ］［ｃ］で指定される全ての補正データ２５１を読み出して取得する。Ｔｃａ２［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｄ］［ｃ］として取得される補正データ２５１の数は４つ（ｍｄ×ｍｃ）となる。同様にＴｃａ２［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｄ］［ｃ］として取得される補正データ２５１の数も４つとなる。
【０１３７】
次に、均一収差補正量算出部２１４は、上記のようにして取得したＴｃａ２［ｐｉｉ］［ｐｚｉ］［ｐｆｉ］［ｄ］［ｃ］、Ｔｃａ２［ｐｉｉ＋１］［ｐｚｉ＋１］［ｐｆｉ＋１］［ｄ］［ｃ］を利用して例えば次の演算を行う。これにより、均一収差補正量Ｔｉｍｇ２［ｄ］［ｃ］を算出する。
【数３】
0005505135.tif 000004
【０１３８】
すなわち、上式では、先の同心円状収差補正量Ｔｉｍｇ１の場合と同様に、３次元線形補間処理によって、均一収差補正量Ｔｉｍｇ２［ｄ］［ｃ］を求めている。
【０１３９】
次に、色ずれ先画素値算出部２１５は、色ずれ先画素の画素値を算出する（ステップＳ９１２）。この色ずれ先画素の画素値の算出にあたり、まず、色ずれ先画素値算出部２１５は色ずれ先画素の座標を算出する。このために、先画素値算出部２１５は、例えばステップＳ９１０にて算出された同心円状収差補正量Ｍと、ステップＳ９１１により算出された均一収差補正量Ｔｉｍｇ２［ｄ］［ｃ］とを入力する。そして、次式により色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の座標値を求める。
ｍ１＝（ｍ−ｈ０）×Ｍ＋ｈ０＋Ｔｉｍｇ２［０］［ｃ］
ｎ１＝（ｎ−ｗ０）×Ｍ＋ｗ０＋Ｔｉｍｇ２［１］［ｃ］
【０１４０】
次に、色ずれ先画素値算出部２１５は、色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の画素値を算出し、この画素値を補正画素値Ｖとして出力する（ステップＳ９１３）。色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の各座標値は、上式においてＴｉｍｇ２［ｄ］［ｃ］を含むことからも分かるように、小数部を含む。画素値補正部２１６は、色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の近傍に位置する所定の画素の画素値を利用した補間処理によって、色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の画素値である補正画素値Ｖを算出する。そして、画素値補正部２１６は、算出した補正画素値Ｖを、現在の処理対象画素Ｐ（ｍ，ｎ）の画素値として設定する（ステップＳ９１４）。
【０１４１】
ここまでの処理が実行されると、例えば色画素選択部２１１は、処理対象画素Ｐを示す変数（ｍ，ｎ）の値の組合せについての更新を行う（ステップＳ９１５）。これに応じて処理対象画素Ｐの変更が行われることになる。次に色画素選択部２１１は、現在の変数（ｍ，ｎ）が無効な値の組合せであるか否かについて判別する（ステップＳ９１６）。例えば現在の変数ｃに対応した処理対象色において未処理の画素が残っている場合には、ステップＳ９１５により更新された後の変数（ｍ，ｎ）は、上記未処理の画素の何れかに該当する有効な値の組合せを有する。これに対して、現在の処理対象色における全ての色画素の処理を終了してからステップＳ９１５により更新された変数（ｍ，ｎ）は、現在の処理対象色における何れの色画素にも該当しない無効な値の組合せとなっているものとする。ステップＳ９１６において無効な値の組合せではないと判定された場合には、未処理の色画素が残っていることから、ステップＳ９０８の処理に戻る。これに対して、ステップＳ９１６において無効な値の組合せであると判定された場合には、画素値補正部２１６により次の処理が実行される。
【０１４２】
すなわち、ステップＳ９１６において無効な値の組合せであると判定された場合には、現在の処理対象色における全ての画素ごとに補正画素値Ｖが設定されている状態にある。そこで、画素値補正部２１６は、色画素選択部２１１から、現在の変数ｃにより示されるＲまたはＢの何れかの処理対象色によるサブサンプル画像の信号を入力する。そして、このサブサンプル画像を形成する各画素の画素値を、その画素に対して設定された補正画素値Ｖにより書き換える（ステップＳ９１７）。このようにして画素値の書き換えが行われたサブサンプル画像の信号は倍率色収差が補正されているものであり、収差補正画像信号におけるＲまたはＢに対応する信号成分となる。
【０１４３】
上記のステップＳ９１８の処理が終了したことに応じて、例えば色画素選択部２１１は、変数ｃをインクリメントする（ステップＳ９１８）。この処理により、変数ｃが「０」から「１」に変更された場合には、処理対象色が例えばＲからＢに変更されることになり、色画素選択部２１１が出力する処理対象色情報もＲからＢを示す値に変更される。
【０１４４】
次に、色画素選択部２１１は、現在の変数ｃが最大値より大きいか否かについて判定し（ステップＳ９１９）、最大値より小さいと判定した場合には、ステップＳ９０６の処理に戻る。これにより、これまでのＲ光を対象とする倍率色収差補正から、例えばＢ光を処理対象色とする倍率色収差補正の処理に移行することになる。そして、再度、ステップＳ９１８の処理までが実行された結果、ステップＳ９１９にて変数ｃが最大値より大きいと判定されると、例えば１フレーム分の画像に対応した倍率色収差補正が行われたことになる。これに応じて、倍率色収差補正部２１０からは画素値の書き換えが行われたＲ、Ｂのそれぞれに対応する色信号と、色画素選択部２１１からそのまま出力されるＧの色信号とが出力される。これらのＲ、Ｂ、Ｇの各色信号が収差補正画像信号となる。
【０１４５】
＜２．第２の実施の形態＞
［倍率色収差補正部の構成例］
続いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。先の第１の実施の形態においては、予め記憶させた同心円状収差補正データテーブル２４０および均一収差補正データテーブル２５０を利用して補正量を求めて倍率色収差補正処理を実行するというものであった。これに対して、第２の実施の形態においては、撮像により得られた画像信号に基づいて補正量を求めて倍率色収差を補正する構成を採る。
【０１４６】
図１５は、第２の実施の形態における倍率色収差補正部２１０Ａの構成例を示している。この倍率色収差補正部２１０Ａは、例えば図２において第１の実施の形態に対応するものとして示された倍率色収差補正部２１０に代えて設けられるものとなる。なお、この図において、図８と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０１４７】
図１５に示される倍率色収差補正部２１０Ａは、色画素選択部２１１、色信号補間部２２１、１／４プレーン画像生成部２２２、疑似輝度信号生成部２２３、均一収差成分対応エッジ検出部２２４、および、ウィンドウ生成部２２５を備える。また、差分絶対値和算出部２２６、色ずれ量算出部２２７、均一収差補正量算出部２１４Ａ、同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８、収差倍率算出部２２９、および、収差倍率頻度情報生成部２３０を備える。また、同心円状収差補正量算出部２１３Ａ、色ずれ先画素値算出部２１５、および、画素値補正部２１６を備える。
【０１４８】
なお、以下の図１５の説明にあたっては、この説明を分かりやすいものとするための便宜上、Ｒ信号を処理対象として補正を行う場合を例に挙げることとする。倍率色収差補正部２１０Ａは、以下に説明するＲ信号を処理対象とする倍率色収差補正の処理を、同様にしてＢ信号についても行う。
【０１４９】
色信号補間部２２１は、補正対象画像信号を入力して、補正対象画像信号のＲ画素ごとの位置のＧ信号を補間する処理を実行する部位である。この補間処理については、例えば図２０により後述するようにしてバイリニア補間の手法を採用することができる。
【０１５０】
１／４プレーン画像生成部２２２は、１／４プレーン画像を生成する部位である。
ベイヤ配列は、全画像領域を形成する画素のうちＧ画素が１／２を占め、Ｒ画素とＢ画素のそれぞれが１／４を占める。上記のＲ画素位置に対応する補間Ｇ信号を生成する処理を実行した後は、全画像領域を形成する画素数に対して１／４の数の補間Ｇ画素による補間Ｇ信号が得られている。そこで、１／４プレーン画像生成部２２２は、補間Ｇ画素のみからなる画像信号を生成する。これが補間Ｇ信号に対応する１／４プレーン画像となる。また、同様にして、Ｒ画素のみから成るＲ信号に対応する１／４プレーン画像を生成する。
【０１５１】
なお、１／４プレーン画像生成部２２２は、Ｒ信号に対応する１／４プレーン画像について、均一収差の補正に際しては、補正対象画像信号から抽出したＲ信号を利用して生成する。これに対して、同心円状収差の補正に際しては、均一収差成分について補正された補正対象画像信号を利用して１／４プレーン画像を生成する。すなわち、画素値補正部２１６から帰還される均一収差補正後のＲ信号を利用して生成する。
【０１５２】
疑似輝度信号生成部２２３は、上記のようにして生成される２つの１／４プレーン画像を利用して疑似輝度信号を生成する部位である。例えば、補間Ｇ信号に対応する１／４プレーン画像とＲ信号に対応する１／４プレーン画像とを利用する場合には、同じ位置の補間Ｇ画素の画素値とＲ画素の画素値との平均値を算出する処理を、１／４プレーン画像における全画素位置について行う。このようにして算出された画素位置ごとの平均値により疑似輝度信号が得られる。この疑似輝度信号の生成は、次のエッジ検出処理のために行われる。エッジ検出には色情報を排除した輝度信号を利用することが好ましいが、ＲＡＷ画像データはＲ、Ｇ、Ｂの色信号のみから成り、輝度信号成分Ｙを含まない。このために、上記のようにして疑似輝度信号を生成することとしている。
【０１５３】
均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、上記疑似輝度信号を入力して均一収差に応じて発生しているエッジを検出する部位である。倍率色収差による色ずれは画像のエッジ部分において顕著に発生することが知られている。すなわち、本発明の実施の形態では、撮像画像のエッジを検出することで倍率色収差を検出しようとするものであり、均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、均一収差補正のために、均一収差成分の検出に相当するエッジ検出を行うものである。均一収差成分に応じて発生する色ずれのベクトルは、水平方向のベクトル成分と垂直方向のベクトル成分とを合成して表現できる。そこで、均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、画面の水平方向および垂直方向についてのエッジを検出する。また、このエッジ検出に際しては、その画素値の変化方向の種別として、検出したエッジが立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかについても検出することとしている。このようなエッジ検出処理の手法例については後述する。
【０１５４】
ウィンドウ生成部２２５は、上記均一収差成分対応エッジ検出部２２４または後述の同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８により検出されたエッジの位置を中心として補間Ｇ信号およびＲ信号に対してウィンドウを設定する部位である。これらのウィンドウは、例えば１／４プレーン画像生成部２２２により生成された１／４プレーン画像において所定の水平画素数と垂直画素数により形成される部分画像領域となる。また、これら補間Ｇ信号のウィンドウとＲ信号のウィンドウは同サイズでよい。
【０１５５】
差分絶対値和算出部２２６は、上記のようにして設定された２つのウィンドウの位置関係をシフトさせながら、そのシフトさせた位置ごとに差分絶対値和を算出する部位である。なお、ウィンドウのシフト方向は、ウィンドウ生成の元となったエッジの方向と同じ方向にウィンドウをシフトさせる。均一収差成分のエッジに対応しては、そのエッジ方向に対応して水平方向または垂直方向に沿ってウィンドウをシフトさせることになる。なお、補間Ｇ信号のウィンドウを固定してＲ信号のウィンドウを移動させているのは、Ｇ信号を参照信号として、Ｇ光に対するＲ光の色ずれ量を求めようとしていることによる。また、このシフト量は、一例であるが、上下方向または左右方向に沿ってそれぞれ５画素分程度の範囲とすればよい。
【０１５６】
そして、シフトさせた位置ごとに同じ座標に位置することとなった補間Ｇ画素とＲ画素の差分絶対値を求め、この座標ごとに求められた差分絶対値を全て加算する。これにより、１つのエッジに対応する差分絶対値和が得られる。なお、差分絶対値和は、ＳＡＤ（Sum of Absolute Difference）ともいわれる。また、差分の２乗和（ＳＳＤ：Sum of Squared Difference）を求めることとしてもよい。上記のウィンドウ生成部２２５によるウィンドウ設定と、差分絶対値和算出部２２６による差分絶対値和の算出は、検出されたエッジごとに行うものとなる。
【０１５７】
色ずれ量算出部２２７は、算出された差分絶対値和を利用して、検出されたエッジの画像部分ごとに対応する色ずれ量を算出する部位である。ここで算出される色ずれ量は、参照信号となるＧ信号に対するＲ信号の色ずれ量となる。そして、本発明の実施の形態においては、例えば補間演算を行うことにより、画素単位よりも小さいサブピクセル単位による色ずれ量を算出することとしている。
【０１５８】
均一収差補正量算出部２１４Ａは、先の均一収差成分対応エッジ検出部２２４によるエッジ検出結果に基づいて算出された上記Ｒ信号の色ずれ量に基づいて、均一収差成分に対応する補正量（均一収差補正量）を算出する部位である。なお、この均一収差補正量を算出するにあたっては、後述するようにして、色ずれ量が対応する立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとについての検出結果を利用する。
【０１５９】
色ずれ先画素値算出部２１５は、入力した収差補正量に基づいて色ずれ先画素の画素値(補正画素値）を算出する部位である。色ずれ先画素値算出部２１５は、まず、上記均一収差補正量算出部２１４Ａにより均一収差補正量が算出されたことに応じて、この均一収差補正量に基づいてＲ信号における色ずれ先画素の座標を求め、求められた座標の画素値を算出する。均一収差補正量に基づいて算出される色ずれ先画素の画素値は、倍率色収差における均一収差成分のみに応じた補正画素値となる。
【０１６０】
第２の実施の形態における画素値補正部２１６は、Ｒ画素の画素値のそれぞれを、対応する色ずれ先画素の画素値に書き換える。これにより、均一収差成分について補正されたＲ信号が得られる。この均一収差が補正されたＲ信号は、１／４プレーン画像生成部２２２に入力され、Ｒ信号の１／４プレーン画像として生成される。疑似輝度信号生成部２２３は、均一収差成分について補正されたＲ信号から成る１／４プレーン画像と、補間Ｇ信号とを利用して、同心円状収差補正に対応する疑似輝度信号を生成する。
【０１６１】
同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８は、上記の同心円状収差補正に対応する疑似輝度信号を入力して、同心円状収差に対応したエッジ検出を実行する部位である。同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８が入力する疑似輝度信号は、画素値補正部２１６から帰還される均一収差補正後のＲ信号から成る１／４プレーン画像を利用して生成されたものとなる。また、同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８が検出するエッジの方向は、画面中心からの動径方向に沿ったものとなる。また、同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８も、検出したエッジについて、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかについての検出を行う。このエッジ検出処理の手法例についても後述する。
【０１６２】
同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８によるエッジ検出結果に対応しても、ウィンドウ生成部２２５、差分絶対値和算出部２２６、および、色ずれ量算出部２２７により上述したのと同様の処理が実行される。ただし、差分絶対値和算出部２２６は、同心円状収差成分に対応しては、補間Ｇ画素のウィンドウに対するＲ信号のウィンドウの移動は、画面中心を基準とした動径方向に沿ったものとなる。したがって、色ずれ量算出部２２７は、動径方向における補間Ｇ画素に対するＲ画素の色ずれ量を、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで分別して算出することになる。
【０１６３】
収差倍率算出部２２９は、同心円状収差補正に対応して算出された色ずれ量を収差倍率に変換する部位である。ここでいう収差倍率とは、Ｇ補間信号に対して色ずれがない状態を１倍としたうえで、算出されたＲ信号の色ずれ量が得られる状態の倍率値となる。例えばこの収差倍率は基準となるＧ画素が対応する像高と、算出された色ずれ量に応じて決まる色ずれ先の像高との比率により算出することができる。
【０１６４】
収差倍率頻度情報生成部２３０は、収差倍率算出部２２９により、Ｒ信号において検出されたエッジごとに対応して算出された複数の収差倍率について、そのヒストグラムを作成する部位である。すなわち、収差倍率の出現頻度についての分布を示す情報（収差倍率頻度情報）を生成する。なお、収差倍率は、検出されたエッジごとに対応して算出されたものであり、したがって、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れかが対応するものとなる。収差倍率のヒストグラムは、立ち上がりエッジに対応する収差倍率と、立ち下がりエッジに対応する収差倍率のそれぞれとについて作成する。
【０１６５】
第２の実施の形態における同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、上記のようにして生成された収差倍率頻度情報に基づいて同心円状収差補正量を算出する部位である。このためには、まず、収差倍率頻度情報に基づいて、実際の補正に採用する収差倍率値を算出する。例えば、この算出された収差倍率値を同心円状収差補正量として扱えばよい。
【０１６６】
色ずれ先画素値算出部２１５は、上記同心円状収差補正量の入力に応じては、同心円状収差成分によるＲ信号の色ずれ先画素の画素値を、均一収差補正後のＲ信号を形成するＲ画素ごとについて算出する。また、画素値補正部２１６は、均一収差補正後のＲ信号を形成するＲ画素ごとについて、これに対応して算出された色ずれ先画素の画素値に書き換える処理を行う。この画素値の書き換えが同心円状収差の補正に相当する。
【０１６７】
そして、今回の画素値の書き換えの完了により、均一収差成分と同心円状収差成分とに対応する補正が行われたことになる。すなわち、倍率色収差補正が行われたことになる。そして、倍率色収差補正部２１０Ａの各部位は、これまでに説明した処理をＢ信号についても実行し、倍率色収差補正後のＢ信号を出力する。これらのこの倍率色収差補正後のＲ信号およびＢ信号が、収差補正画像信号におけるＲ、Ｂの各成分を形成するものとなる。なお、これまでの説明ではＲ信号、Ｂ信号の順で収差補正を行っているが、Ｂ信号、Ｒ信号の順で収差補正を行ってもよい。何れの順序により収差補正を行っても最終的に同じ倍率色収差補正の結果が得られる。また、Ｒ信号とＢ信号との収差補正を同時に実行させてもよい。
【０１６８】
［倍率色収差補正部の処理手順例］
図１６および図１７は、倍率色収差補正部２１０Ａが実行する倍率色収差補正のための処理手順例を示している。この図に示す各ステップの処理は、倍率色収差補正部２１０Ａにおける各部位が適宜実行するものとなる。また、この図に示される各ステップの処理も例えばＣＰＵ１１１またはＤＳＰがプログラムを実行することにより実現されるものとなる。また、ハードウェアにより実現することも考えられる。また、この図に示す処理においては、まず、補正対象画像信号におけるＲ信号を対象とする補正処理を実行し、続いて、補正対象画像信号におけるＢ信号を対象とする補正処理を実行するものとしている。
【０１６９】
図１６において、まず、色信号補間部２２１は、例えば１フレーム画像分の処理対象画素信号を入力し（ステップＳ９３１）、入力した処理対象画素信号におけるＲ画素の位置に対応する補間Ｇ信号を生成する（ステップＳ９３２）。
【０１７０】
上記ステップＳ９３２による補間Ｇ信号生成処理の一具体例について、図２０を参照して説明する。図２０は、色信号補間部２２１が入力する補正対象画像信号を、撮像素子におけるＲ、Ｇ、Ｂの画素配列パターンに対応させて模式的に示している。なお、この画素配列パターンは、ベイヤ配列によるものとなっている。ベイヤ配列では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する色画素であるＲ画素５２１Ｒ、Ｇ画素５２１Ｇ、Ｂ画素５２１Ｂについて、それぞれ１：２：１の画素数配分により所定の配列規則に従って配列される。そして、Ｒ画素位置に対応する補間Ｇ信号を生成するのにあたっては、図示するようにして、１つのＲ画素５２１Ｒの上下左右に隣接する４つのＧ画素５２１Ｇの画素値の加算平均を算出する。この加算平均値が、補間Ｇ信号において、上記１つのＲ画素の位置に対応するＧ画素の画素値となる。すなわち、ここではバイリニア補間により補間Ｇ信号を生成している。そして、この補間処理による補間Ｇ信号の生成を、全画像領域におけるＲ画素位置ごとに実行する。なお、Ｂ画素５２１Ｂの位置に対応するＧ信号を補間する場合も、同様にして、１つのＢ画素５２１Ｂの上下左右に隣接する４つのＧ画素５２１Ｇの画素値の加算平均によりＧの補間画素値を求めるという処理を全画像領域におけるＢ画素ごとに行うようにする。
【０１７１】
次に１／４プレーン画像生成部２２２へは、上記色信号補間部２２１が生成した補正対象画像信号におけるＲ信号と、上記色信号補間部２２１が生成した補間Ｇ上記色信号補間部２２１を入力する。そして、入力したＲ信号から成る１／４プレーン画像と、補間Ｇ信号から成る１／４プレーン画像とを生成する（ステップＳ９３３）。
【０１７２】
次に疑似輝度信号生成部２２３は、上記のＲ信号から成る１／４プレーン画像と補間Ｇ信号から成る１／４プレーン画像とにより疑似輝度信号を生成する（ステップＳ９３４）。この疑似輝度信号は、例えば前述もしたように、Ｒ信号から成る１／４プレーン画像における１つのＲ画素の画素値をＶｒとし、補間Ｇ信号から成る１／４プレーン画像においてこのＲ画素と同じ位置にある補間Ｇ画素の画素値をＶｇとして、次式による演算を行う
（Ｖｒ＋Ｖｇ）／２
【０１７３】
すなわち、例えば上式のようにして両者の画素の平均値を算出する。この算出された平均値が、その画素位置における輝度値を示す。そして、この輝度値の算出を、１／４プレーン画像を形成する全画素について行う。このようにして得られる輝度値から成る信号が疑似輝度信号となる。
【０１７４】
上記ステップＳ９３４により生成された疑似輝度信号は、均一収差成分対応エッジ検出部２２４に対して供給される。均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、供給された疑似輝度信号に対して均一収差成分に対応したエッジ検出処理を実行する（ステップＳ９３５）。
【０１７５】
均一収差成分対応エッジ検出部２２４が実行する、均一収差成分に対応したエッジ検出処理の具体的手法例について、図２１を参照して説明する。図２１は、疑似輝度信号により形成される画像面５００を示している。均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、この画像面５００について、その中心位置の画素の座標Ｃを起点とする動径方向に沿った分割線により、Ｎ領域、ＮＥ領域、Ｅ領域、ＳＥ領域、Ｓ領域、ＳＷ領域、Ｗ領域、および、ＮＷ領域の８つの領域に分割する。
【０１７６】
そして、Ｎ領域については、均一収差成分対応エッジ検出部２２４におけるフィルタについてカーネル５１１を設定することで、例えば画像面５００の左から右への検出方向によって水平方向のエッジを検出する。同様に、Ｓ領域についても、フィルタにおいて上記カーネル５１１と同じカーネル５１２を設定することで、画像面５００の左から右への検出方向によって水平方向のエッジを検出する。
【０１７７】
また、Ｗ領域については、均一収差成分対応エッジ検出部２２４におけるフィルタについてカーネル５１３を設定することで、例えば画像面５００の下から上への検出方向によって垂直方向のエッジを検出する。同様に、Ｅ領域についても、フィルタにおいて上記カーネル５１３と同じカーネル５１４を設定することで、画像面５００の下から上への検出方向によって垂直方向のエッジを検出する。なお、エッジ検出方向は、上記とは逆とされてかまわない。
【０１７８】
Ｗ領域とＥ領域は、画像面５００においてその中心画素座標Ｃを基点とする動径方向がほぼ水平となる領域である。したがって、これらＷ領域およびＥ領域において同心円状収差成分は水平方向に沿っては発生するが、垂直方向においてはほとんど発生しないとみてよい領域である。したがって、これらのＷ領域およびＥ領域で検出される垂直方向のエッジは、均一収差に応じて発生している垂直方向に沿った色ずれに対応しているものとみることができる。同様の理由から、Ｎ領域およびＳ領域で検出される水平方向のエッジも、均一収差に応じて発生している水平方向に沿った色ずれに対応しているものとみることができる。このようにして、上記図２１による説明のようにしてエッジ検出を行うことで、本発明の実施の形態では、自然画を撮像して得られる撮像画像から、均一収差の発生に応じた方向のエッジを効率よく検出可能としている。
【０１７９】
また、均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、ステップＳ９３５としてのエッジ検出に際して、検出したエッジごとに、その画素値の変化方向の種別として、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかについても検出することとしている。立ち上がりエッジとは、エッジの検出方向に沿って輝度の低い状態から高い状態に変化するエッジをいう。立ち下がりエッジとは、エッジを検出していく方向に沿って輝度の高い状態から低い状態に変化するエッジをいう。
【０１８０】
Ｎ領域を例に挙げると、エッジ検出方向は画面の左から右の方向となる。このエッジ検出方向に沿ってカーネル５１１によりエッジ検出した場合において、フィルタの出力は、立ち上がりエッジでは正の値となり、立ち下がりエッジでは負の値となる。したがって、エッジを検出した際のフィルタ出力の値が正と負の何れであるのかに応じて、そのエッジが立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかを判定することができる。均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、他のＥ領域、Ｎ領域、Ｓ領域についても同様にして、検出したエッジごとの画素値の変化方向の種別について検出する。なお、エッジ検出のためのフィルタとしては、図２１に示したカーネルによるもの以外であってもよく、例えばこれまでに知られている各種の構成、アルゴリズムが採用されればよい。
【０１８１】
上記ステップＳ９３５によっては、例えば輝度変化が一定以上の変化を示す画像部分ごとに応じて１以上のエッジが検出される。続くステップＳ９３６乃至Ｓ９４１の処理は、上記ステップＳ９３５により検出されたエッジごとに対応して実行される処理となる。
【０１８２】
まず、例えばウィンドウ生成部２２５は、検出されたエッジに付した番号に対応する変数Ｎに初期値である１を代入し（ステップＳ９３６）、Ｒ信号および補間Ｇ信号のそれぞれに対してＮ番目のエッジに対応するウィンドウを設定する（ステップＳ９３７）。すなわち、先のステップＳ９３３にて生成されたＲ信号の１／４プレーン画像に対して、Ｎ番目のエッジが検出された位置を中心とする所定サイズのウィンドウを設定する。同様に、先のステップＳ９３３にて生成された補間Ｇ信号の１／４プレーン画像の同じ位置に対しても同じサイズのウィンドウを設定する。
【０１８３】
次に、差分絶対値和算出部２２６は、例えば上記ステップＳ９３７により設定された補間Ｇ信号のウィンドウを固定したうえで、Ｒ信号のウィンドウを予め設定された移動量の範囲で移動(シフト）させる。そして、このシフトを行いながら、図１５にて説明したようにして同じ位置にある補間Ｇ信号とＲ信号の画素値についての差分絶対値和を算出する（ステップＳ９３８）。
【０１８４】
また、ステップＳ９３８におけるＲ信号のウィンドウのシフト方向は、Ｎ番目のエッジの検出方向に応じて次のようになる。すなわち、Ｎ番目のエッジがＷ領域またはＥ領域にて検出された垂直方向のエッジである場合には、Ｒ信号のウィンドウは垂直方向にシフトさせる。これに対して、Ｎ番目のエッジがＮ領域またはＳ領域にて検出された水平方向のエッジである場合には、Ｒ信号のウィンドウは水平方向にシフトさせる。これにより、検出されたエッジの方向に沿った色ずれ量を適正に求めることができる。
【０１８５】
図２２に、上記ステップＳ９３８により、１つのエッジに対応して算出された差分絶対値和（ＳＡＤ値）とウィンドウのシフト量との関係が示されている。例えば、この図においては、「＋１」のシフト量において差分絶対値和が最小となっており、「＋１」からシフト量の値が変化していくのに応じて、差分絶対値和が増加している。補間Ｇ画素のウィンドウとＲ画素のウィンドウとの相関は、差分絶対値和が小さいほど高く、差分絶対値和が大きいほど低い。そして、最小の差分絶対値和に対応するシフト量が、補間Ｇ信号に対するＲ信号の色ずれ量に相当することになる。図２２の例では、補間Ｇ画素のウィンドウに対してＲ画素のウィンドウを「＋１」画素分のシフト量によりシフトしたときが最も差分絶対値和が低くなっている。すなわち、この図の場合の補間Ｇ信号に対するＲ信号の色ずれ量は、「＋１」画素分のシフト量に相当する。
【０１８６】
なお、ウィンドウ生成部２２５によるウィンドウ設定と、差分絶対値和算出部２２６による差分絶対値和の算出処理は、画像のブロックマッチング処理の一手法例となる。本発明の実施の形態としては、例えば他のブロックマッチングの手法などにより補間Ｇ信号とＲ信号との相関を算出してよい。
【０１８７】
続いて、色ずれ量算出部２２７は、上記ステップＳ９３８により算出された差分絶対値和からＮ番目のエッジに対応する色ずれ量を算出する（ステップＳ９３９）。なお、前述したように、ここでの色ずれ量は、例えば補間演算によって画素単位よりも小さいサブピクセル単位まで算出される。
【０１８８】
次に、例えばウィンドウ生成部２２５は現在の変数Ｎが最大値より大きいか否かについて判定する（ステップＳ９４０）。ここで変数Ｎが最大値以下である場合には、色ずれ量が算出されていないエッジが残っていることになる。そこで、この場合には、ステップＳ９３７の処理に戻り、次のエッジについての色ずれ量の算出を行う。
【０１８９】
そして、全てのエッジについての色ずれ量が算出されたことにより、ステップＳ９４０にてＮが最大値より大きくなったことが判定された場合には、均一収差補正量算出部２１４Ａにより均一収差補正量を算出する（ステップＳ９７０）。この均一収差補正量の算出処理は、上記ステップＳ９３９により算出されたエッジごとの色ずれ量と、ステップＳ９３５のエッジ検出処理において検出されたエッジごとの画素値の変化方向の種別を利用して行うが、これについては後述する。
【０１９０】
次に、色ずれ先画素値算出部２１５は、まず、上記ステップＳ９７０により算出された均一収差補正量を利用して、均一収差に応じて発生した色ずれ量成分に対応する色ずれ先画素の画素値(補正画素値）を算出する（ステップＳ９４１）。この色ずれ先画素の画素値は、前述したように、まず色ずれ先画素の座標をサブピクセル単位で求めた上で、その座標の画素値を補間処理によって求める。この処理をＲ信号におけるＲ画素のそれぞれを対象として実行するものとなる。次に、色ずれ先画素値算出部２１５は、次に、Ｒ信号におけるＲ画素の各々の画素値を、算出された色ずれ先画素の画素値に書き換える（ステップＳ９４２）。ここまでの処理により、まず、Ｒ信号についての均一収差成分に対する補正が行われたことになる。
【０１９１】
図１７に示される処理はＲ信号の同心円状収差成分に対する補正処理となる。このために、まず、１／４プレーン画像生成部２２２は、上記ステップＳ９４３の画素値書き換え処理によって均一収差成分についての補正が行われたＲ信号を入力する（ステップＳ９４３）。そして、この入力したＲ信号の１／４プレーン画像を生成する（ステップＳ９４４）。
【０１９２】
次に、疑似輝度信号生成部２２３は、上記ステップＳ９４４により生成されたＲ信号の１／４プレーン画像と、先のステップＳ９３３により生成された補間Ｇ信号の１／４プレーン画像とを利用して疑似輝度信号を生成する(ステップＳ９４５）。
【０１９３】
上記ステップＳ９４５により生成された疑似輝度信号は、同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８へ入力される。そして同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８は、入力した疑似輝度信号から、同心円状収差成分に対応するエッジを検出する（ステップＳ９４６）。
【０１９４】
上記の同心円状収差成分に対応するエッジ検出の手法例について、図２３を参照して説明する。図２３は、疑似輝度信号により形成される画像面５００を示している。同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８は、エッジ検出にあたり、図２１と同様にして画像面５００をＮ領域、ＮＥ領域、Ｅ領域、ＳＥ領域、Ｓ領域、ＳＷ領域、Ｗ領域、および、ＮＷ領域の８つの領域に分割する。そして、この場合には、これらの領域ごとに動径方向（像高方向）におけるエッジを検出する。このために、上記８つのＮ領域、ＮＥ領域、Ｅ領域、ＳＥ領域、Ｓ領域、ＳＷ領域、Ｗ領域、および、ＮＷ領域に対応して、それぞれ、カーネル５１１、５１６、５１４、５１８、５１２、５１７、５１３、および、５１５を設定する。また、同心円状収差成分対応エッジ検出部２２８も、ステップＳ９４６としてのエッジ検出時には、先の均一収差成分対応エッジ検出部２２４と同様にして、検出されたエッジごとに立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかを検出する。なお、同心円状収差は像高方向、すなわち動径方向において発生する収差であるから、例えば最小限では、上記の８つの領域のうちの少なくとも何れか１つにおいてエッジを検出すればよい。また、８つよりも多い領域に分割して検出してもよい。本発明の実施の形態では、高い精度で補正量を算出することと、計算量が許容範囲を越えて大きくならないようにすることを考慮して、例えば８方向でのエッジ検出を行うこととしている。
【０１９５】
次に、ウィンドウ生成部２２５は、検出されたエッジに付した番号に対応する変数Ｎに１を代入したうえで（ステップＳ９４７）、Ｒ信号および補間Ｇ信号のそれぞれに対してＮ番目のエッジに対応するウィンドウを設定する（ステップＳ９４８）。なお、このステップＳ９４９にてウィンドウが設定されるＲ信号は、ステップＳ９４４にて生成された、均一収差補正後の１／４プレーン画像となる。
【０１９６】
次に、差分絶対値和算出部２２６は、補間Ｇ信号のウィンドウを固定としたうえで、Ｒ信号のウィンドウをシフトさせながら差分絶対値和（ＳＡＤ）を算出する（ステップＳ９４９）。このステップＳ９４９においては、Ｎ番目のエッジが検出された動径方向(像高方向）に沿ってのウィンドウのシフトを行う。
【０１９７】
次に、色ずれ量算出部２２７は、上記ステップＳ９４９により算出された差分絶対値和からＮ番目のエッジに対応する色ずれ量を、例えば先のステップＳ９３９と同様に補間演算によってサブピクセル単位で算出する（ステップＳ９５０）。次に収差倍率算出部２２９は、上記ステップＳ９５０により算出された色ずれ量から収差倍率を算出する（ステップＳ９５１）。
【０１９８】
次に、収差倍率頻度情報生成部２３０は、Ｎ番目のエッジについて、立ち上がりエッジとして検出されているか否かについて判定する（ステップＳ９５２）。収差倍率頻度情報生成部２３０は、立ち上がりエッジであると判定したことに応じては、立ち上がりエッジ対応ヒストグラムに対して、Ｎ番目のエッジに対応して算出された収差倍率を登録する（ステップＳ９５３）。すなわち、このヒストグラムは、収差倍率ごとに応じたビンを有している。ステップＳ９５４においては、Ｎ番目のエッジに対応して算出された収差倍率が該当するビンの度数をインクリメントする。これに対して、ステップＳ９５２により立ち上がりエッジではないと判定した場合には、収差倍率頻度情報生成部２３０は、立ち下がりエッジ対応ヒストグラムに対して、Ｎ番目のエッジに対応して算出された収差倍率を登録する（ステップＳ９５４）。
【０１９９】
次に、例えばウィンドウ生成部２２５は、変数Ｎをインクリメントしたうえで（ステップＳ９５５）、変数Ｎが最大値であるか否かについて判定する（ステップＳ９５６）。このステップＳ９５６にて変数Ｎが最大値であるとして判定されるまで、ステップＳ９４８乃至Ｓ９５４の処理が繰り返される。
【０２００】
ステップＳ９５６にて変数Ｎが最大値であるとして判定された段階では、検出された全ての立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの収差倍率の出現頻度が統計された立ち上がりエッジ対応ヒストグラムと立ち下がりエッジ対応ヒストグラムが形成されている。図２４は、この段階にて得られた立ち上がりエッジ対応ヒストグラムまたは立ち下がりエッジ対応ヒストグラムの一例を示している。このようにして、立ち上がりエッジ対応ヒストグラムと立ち下がりエッジ対応ヒストグラムは、収差倍率の出現頻度をその度数により示すものとなる。
【０２０１】
次に、同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、同心円状収差補正量を算出する（ステップＳ９８０）。この同心円状収差補正量の算出には、立ち上がりエッジ対応ヒストグラムにより示される立ち上がりエッジに対応した収差倍率の出現頻度の情報を利用する。また、立ち下がりエッジ対応ヒストグラムにより示される立ち下がりエッジに対応した収差倍率の出現頻度の情報を利用する。このステップＳ９８０としての同心円状収差補正量算出の処理手順例については後述する。
【０２０２】
なお、例えばステップＳ９５３、Ｓ９５４のそれぞれに対応する立ち上がりエッジ対応ヒストグラム、立ち下がりエッジ対応ヒストグラムの形成は、像高がほぼ等しくなるリング状の領域ごとに分けて行うようにしてもよい。これに応じて、同心円状収差補正量も上記リング状の領域ごとに算出する。これにより、像高に応じた同心円状収差補正量が求められるため、より精度の高い収差補正を行うことができる。
【０２０３】
次に、色ずれ先画素値算出部２１５は、上記ステップＳ２１３Ａにより算出された同心円状収差補正量に対応する色ずれ先画素の画素値(補正画素値）を、Ｒ画素ごとに算出する（ステップＳ９５７）。画素値補正部２１６は、上記ステップＳ９５７により算出された補正画素値により各Ｒ画素の画素値を書き換える（ステップＳ９５８）。これにより、Ｒ信号は、均一収差補正と同心円状収差補正とが行われたことになる。すなわち、倍率色収差補正が行われたことになる。そこで、例えば画素値補正部２１６は、上記ステップＳ９５８により倍率色収差が補正されたＲ信号を、収差補正画像信号におけるＲ成分として出力する（ステップＳ９５９）。
【０２０４】
続いては、これまでのステップＳ９３１乃至ステップＳ９５９と同様の処理手順により、処理対象画像信号におけるＢ信号を補正処理対象とする倍率色収差を実行する（ステップＳ９６０）。ここまでの処理が実行されることにより、例えば１つのフレーム画像についての倍率色収差補正が行われたことになる。
【０２０５】
［エッジ変化方向検出の必要性について］
これまでの説明から理解されるように、本発明の第２の実施の形態においては、エッジ検出に際して、そのエッジの変化方向を検出している。すなわち、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかを検出している。そして、このエッジの変化方向を収差補正量の算出において利用する。本発明の第２の実施の形態の倍率色収差補正においてエッジの変化方向の検出結果を利用するのは、以下のような理由による。なお、以下においては、説明を分かりやすいものとすることの便宜から、倍率色収差における同心円状収差成分に関して説明を行う。
【０２０６】
図２５および図２６は、線像強度分布関数（ＬＳＦ：Line Spread Function）を示している。図２５は、レンズの光軸に対応する画像中心位置（像高「０」）上において得られる線像強度分布を示し、図２６は、画像中心位置から一定距離離れた０以上の絶対値による所定値の像高における線像強度分布を示している。横軸は像高であり、縦軸は光強度である。なお、ここでは、横軸の像高の値は、所定の動径方向に対応する像高方向を正の値により示し、これとは点対称の動径方向に対応する像高方向を負の値により示している。また、実線はＲ成分を示し、一点鎖線はＧ成分を示し、破線はＢ成分を示す。
【０２０７】
図２５においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の線像強度分布のピークが像高「０」で一致している。また、分布形状は、像高「０」に対してほぼ左右対称の分布とみてよいものとなっている。これに対して、図２６においては、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の線像強度分布のピークが現れる像高にばらつきを生じている。これが倍率色収差における同心円状収差に相当する。また、分布形状としては、その裾野が図２５の場合よりも広がるとともに、ピークに対する対象性が失われている。図においては、ピークに対して像高値が低い側よりも、像高値の高い側の方の裾野部分が長く広がる形状が示されている。
【０２０８】
図２６の例では、分布形状のピークに対して像高が高い側の裾野形状は立ち下がりエッジの特性と相関があり、像高が低い側の裾野形状は立ち上がりエッジの特性と相関がある。したがって、上記のようにして像高が高くなるのに応じて線像強度分布が非対称の形状となることによっては、画像における立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで同心円状収差により発生する色ずれ量が異なってくる。
【０２０９】
例えば従来技術においては、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかについては検出せずに、検出した全てのエッジごとの収差倍率を統計した１つのヒストグラムを作成している。この場合、実際においては、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで色ずれ量が異なるために、ヒストグラムには立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれに対応する２つの度数のピークが現れる。この場合には、例えば何れか一方のピークに該当する収差倍率により補正量を求めることになる。この結果、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの何れか一方のエッジのみに対して収差補正が行われ、他方のエッジに対しては、十分な収差補正が行われないという補正結果となってしまう。このようにして補正された画像は、視覚的に十分な補正効果が得られていないという印象を与えやすいことが確認されている。
【０２１０】
そこで、本発明の実施の形態としては、例えば同心円状収差の補正に際して、検出されたエッジについて立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで分別し、両者のそれぞれについて個別にヒストグラムを形成することとしている。これにより、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのそれぞれについての収差倍率、すなわち補正量を的確に求めることができる。
【０２１１】
［同心円状収差補正量算出処理例］
図１７におけるステップＳ９８０としての同心円状収差補正量算出の処理は、上記のようにして立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのそれぞれに対応して得られたヒストグラムの統計結果を利用する。この同心円状収差補正量算出処理についてはいくつか考えられるが、ここでは４例を挙げて説明する。
【０２１２】
まず、第１例としては、立ち上がりエッジ対応ヒストグラムにおける最大頻度に該当する収差倍率（立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率）を特定する。同様に、立ち下がりエッジ対応ヒストグラムにおける最大頻度に該当する収差倍率（立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率）を特定する。そして、これらの最頻収差倍率の単純平均を算出する。この算出された値を利用して補正量を算出するというものである。なお、立ち上がりエッジ対応収差倍率と立ち下がりエッジ対応収差倍率は、それぞれ、立ち上がりエッジ対応ヒストグラムと立ち下がりエッジ対応ヒストグラムにおける最頻値に該当する収差倍率により決定すればよい。
【０２１３】
また、第２例としては、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率と立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率との加重平均を算出し、この加重平均の値を利用して補正量を求めるというものである。この加重平均の演算において用いる重み係数は、例えば次のようにして設定できる。まず、予め例えば１つの代表となる像高を決定し、この像高における光学レンズ部１０１の点像強度分布を測定する。あるいは、測定の代わりに、光学レンズ部１０１のスペックとして定められた点像強度分布を用意する。そして、この点像強度分布の形状におけるピークを境界とする右側と左側の面積の比を求める。この面積の比に基づいて、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率と立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率との重み係数を算出するというものである。また、例えば実際において所定の絵柄のチャート画像を撮像しながら重み係数の組合せを変化させていき、最も補正後の画像が良好なときの重み係数を採用するということも考えられる。
【０２１４】
ここで、図２７を参照して、上記第２例による同心円状収差補正の効果について説明しておく。図２７（ａ）は、同心円状収差補正前の画像信号により得られる画像の一部を示している。この画像は、例えば黒色部分が実際には青色であり、これ以外の白色部分は実際に白色である。また、同心円状収差によって発生する色ずれによりエッジがぼけている部分はハッチングにより示している。この色ずれを生じている部分は、例えば実際には黄色などが現れる。この図の例では、立ち上がりエッジ部分の方が立ち下がりエッジ部分よりもぼけが大きくなっている場合が示されている。
【０２１５】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示す画像に対して、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率のみにより同心円状収差補正を行った場合の画像を示している。また、図２７（ｃ）は、図２７（ａ）に示す画像に対して、例えば立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率のみにより同心円状収差補正を行うことによって得られる画像を示している。
【０２１６】
すなわち、図２７（ｂ）および図２７（ｃ）は、第２例との比較として、加重平均を求めることなく、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率または立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率の何れか一方のみによって同心円状収差補正を行った結果を示す。
【０２１７】
そして、この図２７（ｂ）および図２７（ｃ）は、先に従来技術として述べた、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジを分けて検出せずに、検出したエッジの収差倍率を１つのヒストグラムに統計するという構成のもとでの同心円状収差補正の結果にも対応する。すなわち、ヒストグラムに現れた２つのピークのうち、立ち上がりエッジのピークに該当する収差倍率により補正が行われたとすれば、図２７（ｂ）に示す結果となる。一方、立ち下がりエッジのピークに該当する収差倍率により補正が行われたとすれば、図２７（ｃ）に示す結果となる。
【０２１８】
これに対して、図２７（ｄ）は、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率と立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率との加重平均により同心円状収差補正を行って得られる画像を示している。
【０２１９】
これらの図から理解されるように、図２７（ｂ）では、立ち上がりエッジ部分における色ずれのみが補正されており、立ち下がりエッジ部分における色ずれはそのままとなっている。一方、図２７（ｃ）では、立ち下がりエッジ部分における色ずれのみが補正されており、立ち上がりエッジ部分における色ずれはそのままとなっている。すなわち従来技術のようにして立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを区別しない場合には、補正効果が偏ってしまい、全体として十分な補正効果が得られない。これに対して、本発明の実施の形態に対応する図２７（ｄ）では、立ち上がりエッジ部分と立ち下がりエッジ部分との両者について、それぞれ重み付け係数に応じた度合いにより色ずれが補正されている。すなわち、全体として高い補正効果が得られている。
【０２２０】
次に、第３例としては、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジについての信頼度(エッジ信頼度）を求めることとする。そして、このエッジ信頼度が高い方に対応する最頻収差倍率を採用するというものである。例えば画像内容により、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとの何れか一方が明確で、他方は明確さに欠けるというような状態となることがしばしばある。例えばエッジが明確に現れているほど、その信頼度は高くなるといえる。
【０２２１】
上記のエッジ信頼度は、例えば図１７のステップＳ９４９により算出する差分絶対値和に基づいて求めることができる。例えば図２２に示したシフト位置と差分絶対値和との関係を示した図では、最小値に対応する極値が１つだけ得られている。しかし、実際においては、エッジが明確でないと、最小値に対応する極値が複数出現するような結果が得られる。そこで、ステップＳ９４９により差分絶対値和を算出した際において、最小値に対応する極値の数を判定するようにして、判定された極値の数に応じた点数を与えることとする。この点数は、例えば最小値に対応する極値が１つのみのときに最大値で、以降、極値の数が多くなるのに応じて値を小さくしていくようにする。そして、ステップＳ９４９を繰り返し実行するごとに、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで、それぞれ、点数を加算していくようにする。これにより、全てのエッジについて色ずれ量を算出した段階では、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれに対応する総合点数が得られていることになる。この総合点数がすなわちエッジ信頼度であり、基本的には、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとで、上記総合点数の高い方がエッジ信頼度は高いということになる。
【０２２２】
図１８のフローチャートは、ステップＳ９８０の同心円状収差補正量算出の処理として、上記のようにして求められたエッジ信頼度を利用した処理例を示している。まず、同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、上記のようにして求められた立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれについてのエッジ信頼度(総合点数）についての評価を行う(ステップＳ９８１）。ここでのエッジ信頼度についての評価は、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのエッジ信頼度が同等であるのか否かを、また、同等でなければ、何れが高いのかを判断するものとなる。
【０２２３】
また、上記ステップＳ９８１としての評価のための具体的な処理としては、例えば、次のようなものを考えることができる。例えば立ち上がりエッジの総合点数をＡ、立ち下がりエッジの総合点数をＢとして（Ｃ＝Ａ−Ｂ）による演算により差分値Ｃを算出する。そして、この差分値Ｃの絶対値と所定の閾値Ｄとを比較し、差分値Ｃが閾値Ｄ未満であれば、両者の信頼度は同等であるとの評価結果を出力する。これに対して、差分値Ｃが、閾値Ｄ以上であり、かつ、正の値であれば、立ち上がりエッジの方の信頼度が高いとの評価結果を出力する。また、差分値Ｃが、閾値Ｄ以上であり、かつ、負の値であれば、立ち下がりエッジの方の信頼度が高いとの評価結果を出力するというものである。
【０２２４】
次に同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、上記ステップＳ９８１により出力された評価結果について判定する（ステップＳ９８２）。このステップＳ９８２において、立ち上がりエッジの信頼度の方が高いという評価結果であったことが判定されたとする。この場合、同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率を補正量算出に利用する収差倍率として採用する（ステップＳ９８３）。これに対して、ステップＳ９８２において、立ち下がりエッジの信頼度の方が高いという評価結果はあったことが判定された場合には、立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率を補正量算出に利用する収差倍率として採用する（ステップＳ９８４）。
【０２２５】
さらに、ステップＳ９８２において、評価結果は同等の信頼度であったと判定された場合には、同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率と立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率との平均値を算出する。そして、この算出した平均値を補正量算出に利用する収差倍率として採用する（ステップＳ９８５）。この平均値算出処理は、第１例の単純平均を求めるものであってもよいし、第２例の加重平均を求めるものであってもよい。そして、同心円状収差補正量算出部２１３Ａは、上記ステップＳ９８３、Ｓ９８４およびＳ９８５の何れかにより採用された収差倍率を利用して、同心円状収差補正量を算出する(ステップＳ９８６）。
【０２２６】
また、第４例としては、例えば立ち上がりエッジが検出された画像領域の画素については立ち上がりエッジ対応最頻収差倍率を採用して同心円状収差補正量を算出する。一方、立ち下がりエッジが検出された画像領域の画素については立ち下がりエッジ対応最頻収差倍率を採用して同心円状収差補正量を算出するという構成も考えることができる。
【０２２７】
［均一収差補正量算出処理例］
上記の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとに基づいた収差は、像高に依存して色ずれを生じる同心円状収差成分において顕著となる。したがって、上記のようにして同心円状収差に対して立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとに基づいた補正を行うことは有効である。しかし、同心円状収差よりは少ないものの、均一収差成分に関しても立ち上がりエッジと立ち下がりエッジにおける色ずれは生じる。そこで、本発明の実施の形態においては、均一収差に対しても立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとに基づいた補正を行うこととしている。このために、先に図２１にて説明したようにして均一収差成分対応エッジ検出部２２４は、エッジについて立ち下がりエッジと立ち下がりエッジの何れであるのかを検出するようにされている。
【０２２８】
図１９のフローチャートは、先に図１８により説明した同心円状収差補正量算出の第３例に準じて、エッジ信頼度に基づいて均一収差補正量を算出する処理手順例を示している。まず、均一収差補正量算出部２１４Ａは、立ち上がりエッジの信頼度と立ち下がりエッジの信頼度とについての評価を行う(ステップＳ９７１）。なお、均一収差補正に対応した立ち下がりエッジと立ち下がりエッジとのそれぞれについてのエッジ信頼度、すなわち総合点数は、先の説明に準じて、図１６のステップＳ９３８により算出される差分絶対値和に基づいて求める。次に、均一収差補正量算出部２１４Ａは、上記ステップＳ９７１により出力された評価結果が何であったのかについての判定を行う（ステップＳ９７２）。
【０２２９】
上記ステップＳ９７２において、立ち上がりエッジの信頼度の方が高いという評価結果あったと判定された場合、均一収差補正量算出部２１４Ａは、立ち上がりエッジに対応して算出された全ての色ずれ量の平均値を算出する（ステップＳ９７３）。これに対して、ステップＳ９７２において、立ち下がりエッジの信頼度の方が高いという評価結果であったと判定した場合には、立ち下がりエッジに対応して算出された全ての色ずれ量の平均値を算出する（ステップＳ９７４）。なお、均一収差補正に対応して求められる色ずれ量は、水平方向成分と垂直方向成分から成る。上記の平均値を算出する処理は、例えば水平方向成分と垂直方向成分ごとについて行われる。
【０２３０】
また、ステップＳ９７２において、同等であるとの評価結果であったと判定された場合には、次の処理を実行する。すなわち、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを合わせた全てのエッジの色ずれ量の平均値を算出する（ステップＳ９７５）。このステップＳ９７６の平均値算出処理も、単純平均を求めるものであってもよいし、加重平均を求めるものであってもよい。そして、均一収差補正量算出部２１４Ａは、上記ステップＳ９７３、Ｓ９７４およびＳ９７５の何れかにより採用された収差倍率を利用して、均一収差補正量を算出する(ステップＳ９７６）。
【０２３１】
なお、均一収差補正量の算出は、同心円状収差補正量算出の第２例に準じて行うようにも構成することができる。すなわち、先の説明のようにして立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれの色ずれ量に対応する重み付け係数を求める。そして、この重み付け係数を利用して全ての色ずれ量についての加重平均を算出し、これを補正量とするものである。
【０２３２】
また、均一収差補正量の算出においても、同心円状収差補正量の算出処理に準じて、例えば立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのそれぞれに対応させて色ずれ量についてのヒストグラムを作成してもよい。そして、これらのヒストグラムにおいて出現頻度が最大の色ずれ量を利用して、例えば同心円状収差補正量算出の第１例乃至第３例に準じた処理によって補正量を求めるというものである。また、均一収差補正量算出にあっても、同心円状収差補正量算出の第４例に準じた処理を適用できる。
【０２３３】
ただし、本願発明者等は、均一収差成分に対する補正に関しては、ヒストグラムを利用しなくとも、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの色ずれ量の平均値から求めた補正量によって良好な補正効果が得られることを確認している。そこで、本発明の実施の形態においては、例えば図１９にて説明したように、均一収差成分に対する補正に関しては、ヒストグラムを作成する処理を行わずに、色ずれ量の平均値を算出した結果に基づいて補正量を求めている。これにより、均一収差成分に対応する補正量の算出に際しては、計算量をより少なくすることができる。
【０２３４】
さらに、本願発明者等は、均一収差成分については、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとを分別することなく、検出されたエッジ全ての色ずれ量の平均値から算出した補正量によって補正を行っても、実用に耐える補正効果が得られることも確認している。
【０２３５】
しかし、本発明の実施の形態のもとでは、例えば実際に要求される補正効果の程度などに応じて、同心円状収差に関しても、ヒストグラムを利用しない補正処理を採用してもよい。すなわち、同心円状収差に対しても、立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの色ずれ量の平均値から求めた補正量によって補正するように構成してもよい。さらには、検出されたエッジ全ての色ずれ量の平均値から算出した補正量によって補正を行うように構成してもよい。
【０２３６】
＜第３の実施の形態＞
［倍率色収差補正部の構成例］
続いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、同心円状収差に対しては、同心円状収差補正データテーブル２４０を利用して補正を行い、均一収差に対しては、撮像により得られた画像信号に基づいて補正量を求めて倍率色収差を補正するという構成を採る。
【０２３７】
図２８は、第３の実施の形態における倍率色収差補正部２１０Ｂの構成例を示している。なお、この図において、図８および図１５と同一部分については同一符号を付して、ここでの説明は省略する。
【０２３８】
倍率色収差補正部２１０Ｂは、まず、同心円状収差成分の補正に対応して、色画素選択部２１１、像高算出部２１２、同心円状収差補正量算出部２１３、色ずれ先画素値算出部２１５、および、画素値補正部２１６を備える。また、同心円状収差補正データテーブル２４０を記憶保持する。すなわち、図８の倍率色収差補正部２１０における機能部位における均一収差補正量算出部２１４および均一収差補正データテーブル２５０以外の部位を備える。均一収差補正量算出部２１４および均一収差補正データテーブル２５０は、均一収差成分の補正のみに対応して必要とされていた部位である。
【０２３９】
また、倍率色収差補正部２１０Ｂは、均一収差成分の補正に対応して、色画素選択部２１１、色信号補間部２２１、１／４プレーン画像生成部２２２、疑似輝度信号生成部２２３、および、均一収差成分対応エッジ検出部２２４を備える。また、ウィンドウ生成部２２５、差分絶対値和算出部２２６、色ずれ量算出部２２７および均一収差補正量算出部２１４Ａを備える。すなわち、図１５の倍率色収差補正部２１０Ｂの部位のうちから、均一収差の補正に対応して必要とされる部位を備える。この構成においても、色信号補間部２２１は、補正対象画像信号を入力する。同様に、均一収差補正量算出部２１４Ａにて算出された補正量は、色ずれ先画素値算出部２１５に対して入力される。
【０２４０】
［倍率色収差補正部の処理手順例］
上記図２８に示した倍率色収差補正部２１０Ｂが実行する倍率色収差補正のための処理手順例について説明する。まず、倍率色収差補正部２１０Ｂは、先に図１３のフローチャートにより説明したステップＳ９０１乃至Ｓ９１０の処理を実行する。ここまでの処理は、同心円状収差補正量Ｍを算出する手順となる。
【０２４１】
そして、ステップＳ９１０に続いては、図２９のフローチャートに示す手順を実行する。図２９に示される手順は、先に示した図１４のフローチャートにおいて、ステップＳ９１１に代えて、図１６のステップＳ９３１乃至Ｓ９７０を実行するものとして構成される。なお、図２９のステップＳ９１２乃至Ｓ９１９の処理は、図１４と同様となる。また、ステップＳ９７０についても、例えば先に図１９に示した手順を適用できる。なお、図２９に示される各ステップの処理については、図１４および図１７と重複するために、ここでの説明は省略する。ただし、この場合の色ずれ先画素値算出部２１５は、ステップＳ９１０にて算出された同心円状収差補正量Ｍと、ステップＳ９７０により算出された均一収差補正量とを入力することとなる。そして、これらの入力した補正量を利用して、先に説明した式に準じた演算により、色ずれ先画素Ｐｄ（ｍ１，ｎ１）の座標値を求めることになる。
【０２４２】
均一収差成分はレンズの個体ばらつきに対応するために、レンズごとに固有となる。このために、第１の実施の形態においては、均一収差補正に対応する補正データ２５１を求めるために、例えば製造工程において製品ごとに測定を行うこととしていた。本発明の実施の形態においては、前述もしたように、代表的なものとして限定された数によるパラメータの組合せパターンを用いることで、製品１つあたりの測定に要する作業量を少なくしている。しかし、製造工程の観点からすれば、どれだけ作業量が少なくなったとしても、測定作業が無くなることの方が好ましい。
【０２４３】
その一方で、撮像により得られた画像から色ずれ量、補正量を算出して補正を行う構成では、実際に撮像される画像の内容によっては高い精度で色ずれ量を求めることが困難になる場合がある。この点からすれば、補正データテーブルから補正量を求めて補正を行う構成の方が良好な補正効果を安定して得ることができる。
【０２４４】
そこで、第３の実施の形態においては、同心円状収差成分については、補正データテーブルを利用した補正を行い、均一収差成分については、撮像画像から色ずれ量を算出して補正を行うこととした。前述のようにして同心円状収差成分としての色ずれ量はレンズの特性に応じて決まるために、同心円状収差補正データテーブル２４０は、シミュレーションによって求めた同じものを、全ての製品に予め記憶させておくことができる。したがって、製品ごとの測定作業は不要であり、同心円状収差に関する補正効果の安定性も高くなる。また、補正のための演算量も少なくて済む。
【０２４５】
一方、均一収差成分については撮像画像を基にして補正を行うのであるが、例えば、同心円状収差成分と均一収差成分との両者について撮像画像を基にして補正を行う場合と比較すれば、より安定した補正効果が期待できる。また、測定作業が不要になるという利点が得られることを考慮すれば、撮像画像を基にして均一収差成分の補正を行うことは妥当であるといえる。このようにして、第３の実施の形態は、製造効率、演算量、および、補正効果の安定性などを総合的にみた場合において最も合理的となる構成が採られているといえる。
【０２４６】
＜４．変形例＞
また、第１の実施の形態の変形例として、同心円状収差補正データテーブル２４０についての他の取得方法例について図３０を参照して説明する。この変形例においては、例えば所定の絵柄のチャート画像などを、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆの組合せごとに応じて撮像する。そして、チャート画像を撮像して得られる画像面５００について、図３０（ａ）に示すようにして、横がＭ個、縦がＮ個のブロック５２０に分割する。１つのブロック５２０は、例えば図３０（ｂ）に示すようにして、所定数の画素５２１が所定のパターンにより配列されて形成されるものとなる。なお、この図では、（７行×７列）により画素５２１が配列された例を示している。
【０２４７】
そのうえで、ブロック５２０ごとにおける、同心円状収差についての平均の補正量を求める。このためには、まず、例えば１つの絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆの組合せに応じた画像面５００のブロック５２０ごとにおいて、例えば動径方向におけるエッジ検出などを行って同心円状収差に対応した画素５２１ごとの色ずれ量を求める。そして、１つのブロック５２０を形成する画素５２１の各色ずれ量を利用した補間演算、若しくは平均値算出などによって、ブロック５２０に対応した色ずれ量を算出する。そして、この色ずれ量からブロック５２０に対応する補正量を求める。このブロック５２０ごとの補正量が補正データ２４１となる。そして、このブロック５２０ごとに対応する補正量を、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆの組合せごとに撮影を行って得られる画像面５００を基にして算出する。
【０２４８】
このようにして取得される補正データ２４１から成る同心円状収差補正データテーブル２４０は、図示は省略するが、絞り値ｉ、ズーム位置ｚ、フォーカス位置ｆ、処理対象色ｃ、および、ブロック５２０の位置の組合せから成る５次元のデータとなる。図９に示した同心円状収差補正データテーブル２４０との比較では、例えば像高値ｙに代えてブロック５２０の位置がパラメータとして設定されたものとみることができる。また、これに応じて、同心円状収差補正を行う際には、処理対象画素の像高を算出する代わりに、処理対象画素を含むブロック５２０の位置を算出することになる。
【０２４９】
なお、同心円状収差に関しては、図３０において示される画像面５００の中心Ｃに対して点対称で発生する。すなわち、画像面５００の中心Ｃを通過する水平線と垂直線に対してそれぞれ線対称となる。このことに基づけば、例えば上記水平線および垂直線により４分割される画像面５００の領域のうち、１つの領域のみにおけるブロック５２０に対応する補正データ２４１のみを格納して同心円状収差補正データテーブル２４０を形成することができる。この場合において、１つのブロック５２０に対応して格納される補正データ２４１は、上記水平線または垂直線に対して対象となる位置のブロック５２０に対応する補正データ２４１としても選択される。このようにすれば、画像面５００における全ブロック５２０に対応した補正量データ２４１を格納する場合と比較して、同心円状収差補正データテーブル２４０のサイズを１／４とすることができる。
【０２５０】
また、これまでの説明においては、例えばビデオカメラ１００などの撮像装置本体に予め取り付けられたレンズによる撮像を想定している。しかし、実際においては、撮像装置のレンズ部分に対してコンバージョンレンズを装着して撮影するということが行われる場合がある。コンバージョンレンズとしては、例えばより広角な撮像に対応するワイドコンバージョンレンズと、より望遠の撮像に対応するテレコンバージョンレンズとが知られている。これまでにおいて説明した第１乃至第３の実施の形態および変形例の構成の下で、このようなコンバージョンレンズが取り付けられた場合には、例えば次のようにして倍率色収差補正を行うようにすることが考えられる。すなわち、撮像装置にコンバージョンレンズが取り付けられたことを検知した場合には、その取り付けられたコンバージョンレンズの倍率に応じて、これまでの説明のようにして算出した補正量を修正するように変更するというものである。
【０２５１】
また、これまでの説明においては、本発明の実施の形態としての倍率色収差補正の構成をビデオカメラ１００などの撮像装置に適用しているが、例えばパーソナルコンピュータのアプリケーションプログラムとして構成することも考えられる。
【０２５２】
また、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０２５３】
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
【符号の説明】
【０２５４】
１００  ビデオカメラ
１０１  光学レンズ部
１０２  カメラ制御部
１０３  光電変換部
２００  カメラ信号処理部
２１０、２１０Ａ  倍率色収差補正部
２１３、２１３Ａ  同心円状収差補正量算出部
２１４、２１４Ａ  均一収差補正量算出部
２１５  色ずれ先画素値算出部
２１６  画素値補正部
２２４  均一収差成分対応エッジ検出部
２２７  色ずれ量算出部
２２８  同心円状収差成分対応エッジ検出部
２２９  収差倍率算出部
２３０  収差倍率頻度情報生成部
２４０  同心円状収差補正データテーブル
２５０  均一収差補正データテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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