(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、
レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、
上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、
焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、
上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記焦点距離に関連する値を上記焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
上記主領域検出手段は、上記測距手段が測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、
レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、
上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする撮影方法。
【請求項５】
撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、
上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、
上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、
焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、
上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする撮影方法。
【請求項６】
上記主領域検出ステップは、上記測距ステップにおいて測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴とする請求項４または５に記載の撮影方法。
【請求項７】
請求項１〜３の何れか１項に記載のデジタルカメラの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項８】
請求項４〜６の何れか１項に記載の撮影方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルカメラ及び撮影方法並びに記憶媒体に関し、特に、デジタルカメラを用いてぼけ処理を行うために用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、銀塩写真では、ポートレート撮影などで、主被写体にピントを合わせ、絞りを調節して焦点深度を浅くし、主被写体以外のピントの合っていない部分をぼかすようにする手法が用いられている。
【０００３】
上記ピントの合っていない部分のぼけの量は、レンズの焦点距離、レンズの絞り径、ピントのあっている部分との距離等によって決まる。したがって、ぼけの量はレンズの焦点距離が長くなるほど、レンズの絞り径が大きくなるほど、ピントのあっている部分との距離は大きくなるほど大きくなる。
【０００４】
ところで、デジタルカメラは、光学的に生成した被写体像を電気信号に変換する撮像手段としてＣＣＤ等の撮像素子を便用している。これらの撮像素子は、対角の長さが３分の１インチ程度の大きさなので、１３５銀塩フィルムに比べて著しく小さい。
【０００５】
したがって、１３５銀塩フィルムを使用するカメラと同じ画角を得ようとすると、１３５銀塩フィルムを使用するカメラに比べてレンズの焦点距離は短くなる。また、絞り径の大きいレンズは大型になり、かつ高価となるため、一般のデジタルカメラでは絞り径の小さいレンズを使用している。
【０００６】
以上説明したように、一般のデジタルカメラは、焦点距離が短く、絞り径が小さなレンズで撮影される場合が多いために、主被写体以外のピントの合っていない部分のぼけの量は小さくなり、主被写体以外のピントが合っていない部分をぼかす効果を演出することは困難であった。
【０００７】
この問題を解決するために、特開平４−８１１７６号では、画像データの被写体像の周囲を画像処理でぼかすようにすることを提案している。そして、上記公報では、画面の外側に行く程空間周波数の高い成分を弱めるようなフィルターを選択して、画面の外側に行く程ぼかす量を大きくする画像処理を行っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平４−８１１７６号に提案されている技術では、画像の外側に行く程ばかす量を大きくする画像処理を行っているために、以下に述べる問題点を生じている。
【０００９】
すなわち、（イ）主被写体が画面の中央にない場合には、主被写体に画像処理が施され、主被写体がぼけてしまう可能性がある。
（ロ）主被写体が画面の中央にある場合でも、主被写体迄の距離と、その周囲の被写体迄の距離との関係は、外側に行く程被写体迄の距離が遠くなるとは限らず、画面の外側に行く程ぼかす量を大きくする画像処理を行うと、実際のレンズの効果のぼけの量とは異なり、不自然になることがある。
【００１０】
本発明は上述の問題点にかんがみ、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いても、主被写体の位置に影響されず、主被写体以外のピントの合っていない部分を、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のデジタルカメラは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明のデジタルカメラの他の特徴とするところは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距手段と、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出手段と、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出手段によって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理手段と、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定手段とを有し、上記画像処理手段は、上記レベル設定手段によって上記焦点距離に関連する値を上記焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴とする。また、本発明のデジタルカメラのその他の特徴とするところは、上記主領域検出手段は、上記測距手段が測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴としている。
【００１２】
本発明の撮影方法は、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記絞り径に関連する値を上記レンズの絞り径よりも大きく設定することにより上記レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明の撮影方法の他の特徴とするところは、撮影面を複数の撮影領域に分割し、各撮影領域における被写体までの距離を測定する測距ステップと、上記複数の撮影領域の中で、主被写体が存在する主領域を検出する主領域検出ステップと、上記各撮影領域の被写体と上記主被写体との間の距離を演算し、上記主領域検出ステップによって検出された主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う画像処理ステップと、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することが可能なレベル設定ステップとを有し、上記画像処理ステップは、上記レベル設定ステップによって上記焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定することにより上記焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現することを特徴としている。
また、本発明の撮影方法のその他の特徴とするところは、上記主領域検出ステップは、上記測距ステップにおいて測定した各領域の被写体までの距離の内、最も近い領域の被写体を主被写体として主領域を検出することを特徴としている。
【００１３】
本発明の記憶媒体は、上記デジタルカメラの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したことを特徴としている。
また、本発明の記憶媒体の他の特徴とするところは、上記撮影方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを格納したことを特徴としている。
【００１４】
【作用】
本発明は上記技術手段を有するので、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離に応じて各撮影領域の被写体をぼかすように画像処理を行う際に、さらに、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定可能にして、レンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現する。もしくは、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定可能にして、焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現する。これにより、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いて撮影しても、主被写体以外のピントの合っていない部分は、主被写体が画面のどの位置にあるかに係わらず、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態を示すブロック図である。図１において、１は結像された光学像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子等の撮像手段、２は撮像手段１からの電気信号をデジタル画像データに変換する信号処理手段、３は撮影面を複数の領域に分割し、各領域の被写体までの距離を測定する測距手段である。
【００１６】
４は上記複数の領域の中で主被写体が存在する領域を検出する主領域検出手段であり、たとえば測距手段３が測定した各領域の被写体までの距離が最も近い領域の被写体を主被写体とする処理を行う。５は各領域の被写体と主被写体との間の距離を演算する演算手段である。
【００１７】
６はボケのレベルを設定するレベル設定手段、７は主被写体が存在する撮影面以外の撮影面を撮影して得た画像の画像データを、各領域の被写体と主被写体との間の距離とレベル設定手段６の設定値に応じてぼかすようにする画像処理を行う画像処理手段、８は記録媒体であり、例えば磁気テープ、磁気ディスク、または半導体メモリ等の記録媒体、あるいはこれらの組み合わせからなる記録媒体、９は画像を表示する液晶、ＣＲＴ等からなる表示手段である。
【００１８】
図２で、本実施の形態の測距手段３の概略構成を説明する。図２において、２０は撮影面で、複数の領域、例えば、５つの領域２０ａ〜２０ｅに分割されている。図２中で１点鎖線で示される不図示の撮影レンズの光軸を中心にして、これを上下に挟むように、投光部２２と受光部２５とが配置されている。
【００１９】
投光部２２は、複数列、たとえば５列のスポット光源２２ａ〜２２ｅを備えている。これらのスポット光源２２ａ〜２２ｅは、周知のように近赤外光を発生するＬＥＤとレンズとから構成されていて、撮影面２０の５つの領域２０ａ〜２０ｅに向けて５つのスポット光２１ａ〜２１ｅをそれぞれ照射する。
【００２０】
なお、不図示の撮影レンズから撮影面２０までの距離は、撮影レンズと投光部２２との距離に比べてかなり大きいため、スポット光２１ａ〜２１ｅは、不図示の撮影レンズの中心から、撮影面２０に投光されているとみなすことができる。
【００２１】
また、５個のスポット光源２２ａ〜２２ｅは順次駆動され、撮影面２０の中央を横方向に一定角度で走査し、５つの領域２０ａ〜２０ｅを順次スポット走査する。受光部２５は、レンズ２３とイメージエリアセンサー２４からなる。イメージエリアセンサー２４は２４ａ〜２４ｅの５列のセンサーからなり、それぞれの撮影面の領域２０ａ〜２０ｅの被写体からの反射光を検出する。この反射光の入射位置とスポット光源との関係から、光学的三角測量方式によって各領域の被写体までの距離を測定する。
【００２２】
次に、画像処理手段７について説明する。図３はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体との距離とピントの合っていない部分のボケの大きさを示す図である。
【００２３】
図３で、縦軸はピントの合っていない部分のボケの大きさを示し、横軸はピントの合っていない部分とピントがあっている主被写体との距離である。また、図３において、Ａ、Ｂ、Ｃはぼけのレベルの違いを表す図であり、ボケのレベルはＡ、Ｂ、Ｃの順に大きくなる。図３から分かるように、主被写体からの距離が大きくなるほどぼけ量は大きくなる。
【００２４】
また、主被写体からの距離が同じであっても、ボケのレベルによって、ボケの大きさが異なる。例えば、主被写体からの距離がｄの時、ボケの大きさはＡ、Ｂ、Ｃの順に大きくなる。すなわち、ぼけの大きさはボケのレベルが大きいほど大きくなる。
【００２５】
また、ぼけのレベルはレンズの絞り径及び焦点距離によって異なり、絞り径が大きい程ぼけのレベルは大きく、レンズの焦点距離が大きい程ぼけのレベルは大きくなる。
【００２６】
画像処理手段７は、信号処理手段２からの画像データを、主領域検出手段４が検出した主被写体が存在する撮影面以外の領域を撮影して得た画像データについて、演算手段５からの各領域の主被写体からの距離と、レベル設定手段６からのぼけのレベルの設定値、例えばＡ、Ｂ、Ｃに応じて、図３に示すぼけの大きさとなるようにする画像処理を施す。
【００２７】
この画像処理は、例えばある１つの画像データを周囲のいくつかの画像データの平均値に置き換えることによってなされる。この平均に用いるデータの数が多い程ぼけの量は大きくなる。
【００２８】
また、図４はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体の距離と平均に用いるデータの数を表す図であり、縦軸は平均に用いられるデータ数であり、横軸はピントの合っていない部分とピントのあっている主被写体の距離であり、Ａ、Ｂ、Ｃはぼけのレベルである。図４に従って、平均に用いるデータ数を決めると、図３に示したぼけの大きさとなるように画像処理を施すことができる。
【００２９】
次に、図５のフローチャートを用いて本発明のデジタルカメラの動作を説明する。
最初のステップＳ１で処理がスタートし、次に、ステップ２において、レベル設定手段６によりぼけのレベルを設定する。
【００３０】
次に、ステップ３に進み、不図示のレリーズスイッチが押されたか否かを判断し、レリーズスイッチが押された場合には撮影を開始する。撮影を開始すると、先ず、ステップ４において、測距手段３により画面の各領域における被写体までの距離を測定する。
【００３１】
次に、ステップ５では、主被写体の存在する領域を検出する処理を行う。これは、例えば、最も近い被写体を主被写体として検出する処理である。
次に、ステップ６では、不図示の撮影レンズを駆動し、ステップＳ５で検出した主被写体にピントを合わせる。
【００３２】
次のステップ７では、撮像手段１に結像された光学像を電気信号に変換し、この変換した電気信号を信号処理手段２に出力する。信号処理手段２は撮像手段１から入力された電気信号をデジタル画像データに変換する。
次のステップ８では、測距手段３及び主領域検出手段４から入力される信号に基づいて、演算手段５が各領域の被写体と主被写体との間の距離を演算する。
【００３３】
次のステップ９では、画像処理手段７が、上述した方法により、主被写体が存在する撮影面以外の撮影面を撮影して得た画像の画像データを、各領域の被写体と主被写体との間の距離とレベル設定手段６のぼけのレベルの設定値に応じてぼかすようにする画像処理を行う。
【００３４】
次のステップ１０では、主被写体及び画像処理したデータを表示装置９に表示する処理を行う。
次のステップ１１では、主被写体及び画像処理したデータを記録媒体８に記録する処理を行う。
【００３５】
なお、本実施の形態では、ぼけのレベルをＡ、Ｂ、Ｃとしたが、これを絞り径と関連する値、あるいはレンズの焦点距離と関連する値とすると、レンズの絞り後や、焦点距離を変えた時のぼけの変化を再現できる。
【００３６】
また、本実施の形態では、撮影面の領域を領域２０ａ〜２０ｅのように、撮影面を横方向に分割した例を示したが、縦方向について分割するようにしてもよい。この場合は、投光部２２及び受光部２５を構成する各素子を縦方向に配列するとともに、撮影レンズの光軸を中心にして、これを左右に挟むように、上記投光部２２と受光部２５とを配置する。
【００３７】
また、上記実施の形態においては、撮影面を複数の領域に分割したが、必ずしも複数の領域に分割しなくてもよく、測距を行った複数のポイント迄の距離と、主被写体迄の距離に応じて、各ポイントを含む所定の範囲をぼかすようにすればよい。
【００３８】
（本発明の他の実施の形態）
本発明は複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても１つの機器（例えば、複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用しても良い。
【００３９】
また、上述した実施の形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、上記各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、上記実施の形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って上記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００４０】
また、この場合、上記ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００４１】
また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施の形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施の形態に含まれることは言うまでもない。
【００４２】
さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は上述したように、本発明によれば、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離を演算し、主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う際に、さらに、レンズの絞り径に関連する値を当該レンズの絞り径よりも大きく設定可能にしてレンズの絞り径よりも大きいぼけの変化を再現するようにしたので、焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いて撮影しても、主被写体以外のピントの合っていない部分を、主被写体が画面のどの位置にあるかに係わらず、主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像が得られるようにすることができる。
【００４４】
また、本発明の他の特徴によれば、各撮影領域の被写体と主被写体との間の距離を演算し、主被写体が存在する主領域以外の撮影領域の被写体を、上記演算した距離に応じてぼかすように画像処理を行う際に、さらに、焦点距離に関連する値を当該焦点距離よりも大きく設定可能にして焦点距離よりも大きいぼけの変化を再現するようにしたので、デジタルカメラにおいて焦点距離が短く、絞り径の小さなレンズを用いても、主被写体の位置に影響されず、主被写体以外のピントの合っていない領域の被写体を上記主被写体との距離に応じて自然にぼかした画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の測距手段の図である。
【図３】主被写体との距離とピントの合っていない部分のぼけの大きさを示す図である。
【図４】主被写体との距離と平均に用いるデータの数を表す図である。
【図５】実施の形態の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  撮像手段
２  信号処理手段
３  測距手段
４  主領域検出手段
５  演算手段
６  レベル設定手段
７  画像処理手段
８  記録媒体
９  表示装置
【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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