(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介して撮像面上に形成される被写体像を撮像して、画像データを生成する撮像部と、
撮影時の前記撮像レンズに形成される複数の瞳の前記撮像面からの距離と、前記複数の瞳の径とに関する情報を取得する情報取得部と、
前記情報に基づいて、前記複数の瞳を介して前記撮像面に到達する光量分布を算出し、前記光量分布をうち消す方向へ前記画像データの輝度分布を補正する補正部と
を備えたことを特徴とする電子カメラ。
【請求項２】
請求項１に記載の電子カメラにおいて、
前記情報は、第一の瞳の前記撮像面からの距離、第一の瞳の半径、および、第二の瞳の前記撮像面からの距離、第二の瞳の半径であり、
前記第一の瞳の前記撮像面からの距離をＤ１、前記第二の瞳の前記撮像面からの距離をＤ２としたときに、
Ｄ２＞Ｄ１
であり、
前記補正部は、
前記第二の瞳上の複数の位置から前記撮像面上の点（ｘ，ｙ）へ光が、前記第一の瞳で遮られずに到達するか否かを各々判定し、到達する場合は前記撮像面上の点（ｘ、ｙ）への光の寄与を考慮して前記撮像面上の点（ｘ、ｙ）の光量を求める光量算出部と、
前記撮像面上の前記複数の点において前記光量を算出して前記光量分布を求める光量分布算出部とを有する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記情報取得部は、前記撮影レンズの歪曲収差に関するデータを取得し、
前記補正部は、前記撮影レンズの歪曲収差に関するデータに基づいて、前記画像データの歪曲収差を補正する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項４】
請求項３に記載の電子カメラにおいて、
前記撮影レンズの歪曲収差に関するデータは、「前記撮影レンズの像高ｈ」と「理想像点の像高ｈ０」との対応関係であり、
前記補正部は、前記対応関係に基づいて前記像高ｈが前記像高ｈ０に略一致する方向に、前記画像データの画素位置を位置補正する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記情報取得部は、撮影時の前記撮影レンズの光軸角度を取得し、
前記補正部は、前記撮影レンズの光軸角度に基づいて、前記画像データに生じる遠近歪みをうち消す方向に前記画像データの画素位置を位置補正する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電子カメラにおいて、
前記補正部による前記画像データの補正処理を禁止する補正禁止用の操作部材を備えた
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
撮影時の前記撮像レンズに形成される複数の瞳の前記撮像面からの距離および前記複数の瞳の径に関する情報と、前記撮像部で生成された画像データとを併せて画像ファイルを生成するファイル生成部を備えた
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載の電子カメラにおいて、
前記撮影レンズは、交換可能なレンズであり、
前記情報取得部は、前記電子カメラに装着された前記撮影レンズと情報通信を行って、撮影時の前記撮像レンズに形成される複数の瞳の前記撮像面からの距離および前記複数の瞳の径に関する情報を前記撮影レンズ側から取得する
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項９】
請求項５に記載の電子カメラにおいて、
前記補正部は、前記画像データに施す補正を、
前記複数の瞳を介して前記撮像面に到達する光量分布を算出し、前記光量分布をうち消す方向へ前記画像データの輝度分布の補正、
前記画像データの歪曲収差の補正、
前記画像データに生じる遠近歪みをうち消す方向に前記画像データの画素位置の位置補正
の順番で行う
ことを特徴とする電子カメラ。
【請求項１０】
コンピュータを、
画像ファイルから画像データを読み出す画像データ取得部と、
前記画像ファイルから、撮影時の前記撮像レンズに形成される複数の瞳の撮像面からの距離と、前記複数の瞳の径とに関する情報を読み出す情報取得部と、
前記画像ファイルから取得した前記情報に基づいて、前記複数の瞳を介して前記撮像面に到達する光量分布を算出し、前記光量分布をうち消す方向へ前記画像データの輝度分布を補正する補正部と
して機能させるための画像処理プログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被写体像を撮像して画像データを生成する電子カメラに関する。
本発明は、画像データに画像処理を施すための画像処理プログラムおよびその記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子カメラで撮影した画像データを、コンピュータ上において画像処理することがよく行われている。
このような画像処理プログラムでは、
・歪曲収差補正
・周辺減光補正
・色ずれ補正
・遠近歪み補正
などの撮影レンズに起因する不具合の補正処理も可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の画像処理プログラムでは、ユーザーが補正処理の項目を選択した上で、補正量を逐一調整する必要があった。そのため、ユーザーは画像データ一つ一つについて適正な補正量を逐一決定しなければならず、手間がかかるという問題点があった。特に、大量の撮影済みの画像データを処理する場合、撮影時に使用した撮影レンズの種類によって補正量や補正項目が多岐にわたるため、面倒な作業になるという問題点があった。
【０００４】
また、従来の画像処理プログラムでは、ユーザーが補正処理の順序を自由に決定する。そのため、補正処理が不適切な順序で行われるおそれがあった。もし、不適切な順序で複数の補正がなされた場合、画像に修復不可能な複雑な歪みを与えてしまうなどの問題点があった。
そこで、本発明の目的は、画像データの補正量を適正に決定する電子カメラを提供することである。
また、本発明の他の目的は、画像データの補正量を適正に決定する画像処理プログラムおよびその記録媒体を提供することである。
また、本発明の他の目的は、画像データの補正処理の順序を適正に決定することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明は下記のように構成される。
【０００６】
本発明の電子カメラは、撮影レンズを介して撮像面上に形成される被写体像を撮像して、画像データを生成する撮像部と、撮影時の撮像レンズに形成される複数の瞳の撮像面からの距離と、複数の瞳の径とに関する情報を取得する情報取得部と、情報に基づいて、複数の瞳を介して撮像面に到達する光量分布を算出し、光量分布をうち消す方向へ画像データの輝度分布を補正する補正部とを備える。
また、本発明の電子カメラにおいて、情報は、第一の瞳の撮像面からの距離、第一の瞳の半径、および、第二の瞳の撮像面からの距離、第二の瞳の半径であり、第一の瞳の撮像面からの距離をＤ１、第二の瞳の撮像面からの距離をＤ２としたときに、Ｄ２＞Ｄ１であり、補正部は、第二の瞳上の複数の位置から撮像面上の点（ｘ，ｙ）へ光が、第一の瞳で遮られずに到達するか否かを各々判定し、到達する場合は撮像面上の点（ｘ、ｙ）への光の寄与を考慮して撮像面上の点（ｘ、ｙ）の光量を求める光量算出部と、撮像面上の複数の点において光量を算出して光量分布を求める光量分布算出部とを有してもよい。
【０００７】
また、本発明の電子カメラにおいて、情報取得部は、撮影レンズの歪曲収差に関するデータを取得し、補正部は、撮影レンズの歪曲収差に関するデータに基づいて、画像データの歪曲収差を補正してもよい。
【０００９】
また、本発明の電子カメラにおいて、撮影レンズの歪曲収差に関するデータは、「撮影レンズの像高ｈ」と「理想像点の像高ｈ０」との対応関係であり、補正部は、対応関係に基づいて像高ｈが像高ｈ０に略一致する方向に、画像データの画素位置を位置補正してもよい。
【００１１】
また、本発明の電子カメラにおいて、情報取得部は、撮影時の撮影レンズの光軸角度を取得し、補正部は、撮影レンズの光軸角度に基づいて、画像データに生じる遠近歪みをうち消す方向に画像データの画素位置を位置補正してもよい。
【００１２】
また、本発明の電子カメラにおいて、補正部による画像データの補正処理を禁止する補正禁止用の操作部材を備えてもよい。
【００１３】
また、本発明の電子カメラにおいて、撮影時の撮像レンズに形成される複数の瞳の撮像面からの距離および複数の瞳の径に関する情報と、撮像部で生成された画像データとを併せて画像ファイルを生成するファイル生成部を備えてもよい。
【００１４】
また、本発明の電子カメラにおいて、撮影レンズは、交換可能なレンズであり、情報取得部は、電子カメラに装着された撮影レンズと情報通信を行って、撮影時の撮像レンズに形成される複数の瞳の撮像面からの距離および複数の瞳の径に関する情報を撮影レンズ側から取得してもよい。
【００１５】
また、本発明の電子カメラにおいて、補正部は、画像データに施す補正を、複数の瞳を介して撮像面に到達する光量分布を算出し、光量分布をうち消す方向へ画像データの輝度分布の補正、画像データの歪曲収差の補正、画像データに生じる遠近歪みをうち消す方向に画像データの画素位置の位置補正の順番で行ってもよい。
【００１６】
本発明の記録媒体には、コンピュータを、画像ファイルから画像データを読み出す画像データ取得部と、画像ファイルから、撮影時の撮像レンズに形成される複数の瞳の撮像面からの距離と、複数の瞳の径とに関する情報を読み出す情報取得部と、画像ファイルから取得した情報に基づいて、複数の瞳を介して撮像面に到達する光量分布を算出し、光量分布をうち消す方向へ画像データの輝度分布を補正する補正部として機能させるための画像処理プログラムが記録される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、請求項１〜１１にかかる実施形態を説明する。
図１は、電子カメラ１１およびコンピュータ３１を示す図である。
図１において、電子カメラ１１には、交換可能な撮影レンズ１２が装着される。
この撮影レンズ１２には、レンズ情報等を記憶するレンズ内メモリ１２ａ、およびレンズ内のシステム制御を行うレンズ内ＭＰＵ１２ｂが内蔵される。一方、撮影レンズ１２の像空間には、撮像素子１３の撮像面が配置される。撮像素子１３の出力は、Ａ／Ｄ変換部１４および信号処理部１５を介して、バス１６に接続される。
【００１８】
このバス１６には、下記の構成が接続される。
▲１▼システム制御用のカメラ内ＭＰＵ（Micro Processor Unit）１７
▲２▼画像データなどを記憶するためのメモリ１６ａ
▲３▼画像データに補正処理を施す画像補正部１８
▲４▼画像データを圧縮する画像圧縮部１９
▲５▼メモリカード２１の記録処理および再生処理を行う記録再生部２０
▲６▼外部のコンピュータ３１との間でデータのやり取りするための外部インターフェース２２
なお、カメラ内ＭＰＵ１７は、レンズマウント部に設けられたレンズ通信接点１２ｃを介して、レンズ内ＭＰＵ１２ｂとデータ通信を行う。また、電子カメラ１１には、補正処理のオン／オフ設定を行うための補正スイッチ１７ａが設けられる。この補正スイッチ１７ａのスイッチ出力は、カメラ内ＭＰＵ１７に入力される。
【００１９】
［本発明との対応関係］
以下、上述した本実施形態の構成と本発明との対応関係について説明する。なお、ここでの対応関係は、参考のために一解釈を例示するものであり、本発明を徒らに限定するものではない。
【００２０】
請求項の記載事項と本実施形態との対応関係については、撮像部は撮像素子１３に対応し、補正部は画像補正部１８に対応する。
また、操作部材は補正スイッチ１７ａに対応する。
また、ファイル生成部は画像圧縮部１９および記録再生部２０に対応する。
また、撮影レンズは撮影レンズ１２に対応し、情報取得部はカメラ内ＭＰＵ１７に対応する。
また、コンピュータはコンピュータ３１に対応し、記録媒体は、図１に示す記録媒体３２、またはコンピュータ３１内のハードディスクもしくはシステムメモリに対応する。
【００２１】
［電子カメラ１１の動作説明］
図２は、電子カメラ１１の動作を説明する流れ図である。以下、図２に示すステップ番号の順番に、電子カメラ１１の動作を説明する。
【００２２】
ステップＳ１：  電子カメラ１１のレリーズ釦（不図示）の操作に応じて、カメラ内ＭＰＵ１７は、撮像素子１３および撮影レンズ１２を制御して、撮像動作を行う。この撮像動作により、撮像素子１３からは、画像データが順次出力される。この画像データは、Ａ／Ｄ変換部１４を介してデジタル化された後、信号処理部１５に与えられる。信号処理部１５は、この画像データに対して、ガンマ補正、黒レベル補正などをリアルタイムに施した後、処理後の画像データをメモリ１６ａに一旦蓄積する。
【００２３】
ステップＳ２：  信号処理部１５は、このメモリ１６ａ内の画像データに対して色補間処理を逐一施し、ＲＧＢの色成分が全画素揃った画像データを生成する。
【００２４】
ステップＳ３：  カメラ内ＭＰＵ１７は、撮影レンズ１２側のレンズ内ＭＰＵ１２ｂと通信を行い、画像データの補正処理に使用するレンズ情報を取得する。このレンズ情報は、下記のようなデータ群から構成される。
▲１▼撮像時の開口データ
▲２▼撮像時の歪曲収差に関するデータテーブルＤ（ｈ）
▲３▼撮像時の光軸角度θ
▲４▼撮像時の焦点距離ｆ
▲５▼撮像時のレンズ位置から求めた被写体距離ｓ１（被写体のピント面から撮影レンズ１２の前側主点までの距離）
【００２５】
ステップＳ４：  ここで、カメラ内ＭＰＵ１７は、補正スイッチ１７ａのスイッチ状態を判定する。もしも補正スイッチ１７ａがオフ状態の場合、カメラ内ＭＰＵ１７はステップＳ５に動作を移行する。一方、補正スイッチ１７ａがオン状態の場合、ステップＳ７に動作を移行する。
【００２６】
ステップＳ５：  画像圧縮部１９は、画像データを画像圧縮して、画像圧縮ファイルを生成する。
【００２７】
ステップＳ６：  記録再生部２０は、ステップＳ３で得たレンズ情報を、この画像圧縮ファイルのヘッダ部に格納する。このような動作の後、カメラ内ＭＰＵ１７は、後述する画像データの補正処理を省略して、ステップＳ１５に動作を移行する。
【００２８】
ステップＳ７：  画像補正部１８は、ステップＳ３で得たレンズ情報の中から、開口データを取得する。この開口データは、撮影レンズ１２に光学的に形成される複数の瞳（像空間側から見える「絞り」や「鏡筒内壁」や「レンズ枠」などの開口像）の位置および径に関する情報である。画像補正部１８は、この複数の瞳を順番に通過して、撮像面に到達する光量分布を算出し、その光量分布の変化をうち消す補正係数を算出して、補正テーブルを作成する。
【００２９】
以下、この開口データの計算処理の考え方について説明する。
図３は、撮像素子１３の撮像面と、２つの瞳Ａ１，Ａ２との位置関係を模式的に示す図である。図３では、半径r1の瞳Ａ１が、撮像面から距離D1だけ離れて配置される。また、半径r2の瞳Ａ２が、撮像面から距離D2だけ離れて配置される。
この内、一番外側の瞳Ａ２上の座標(x2,y2)に微小面積dsを考える。この微小面積dsを輝度Ioの完全拡散面とする。この場合、この微小面積dsから撮像面上の画素位置(x,y)に到達する明るさda(x,y)は、
【数１】
0004513205.tif 000002
となる。
しかしながら、この瞳Ａ２から出発した光が、全て撮像面に到達する訳ではない。例えば、図３中に示す微小面積ds′から出発した光は、途中の瞳Ａ１によって遮られるため、撮像面上の画素位置(x,y)には到達しない。
そこで、瞳Ａ２の座標(x2,y2)と撮像面の画素位置(x,y)とを結ぶ線分が、瞳Ａ１と交わる座標(x1,x1)を求めると、
【数２】
0004513205.tif 000003
となる。
以上の式から、撮像面上の画素位置(x,y)の明るさa(x,y)は、
【数３】
0004513205.tif 000004
となる。なお、上式中の積分範囲の制限条件は、瞳の数だけ用意する。
撮像素子１３の感度が略均等であれば、上記の明るさa(x,y)が、撮像素子１３に光電変換される光量分布となる。
そこで、画像補正部１８は，この［式３］を解析的手法や数値的手法により計算し、複数の代表点(x,y)における明るさa(x,y)を求める。
（なお、撮影レンズ１２が矩形開口を内蔵するなどの特殊な事情がない限り、上記の明るさa(x,y)は光軸対称となる。そこで、上記の代表点としては、像高を変えて数〜数十点とればよい。また、このように求めた代表点の明るさa(x,y)に、撮像素子１３および信号処理部１５の非線形な階調変換特性を加味することにより、画像データに実際に現れる光量分布を求めることが更に好ましい。）
画像補正部１８は、このように求めた代表点の光量分布を補間して、画素単位の補正に必要な刻みにする。画像補正部１８は、この光量分布の逆数を算出して、周辺減光の補正係数を求めて補正テーブルを作成する。
【００３０】
次に、撮像素子１３の方向別感度が略均等でない場合について説明する。この場合は、撮像素子１３の画素位置(x,y)における方向別感度Ｓxy(ε，Φ)の値が予め実測済みであり、画像補正部１８内にデータテーブルとして格納されている。
なお、ε，Φは光の入射角度であり、図４に示すように定義付けられる。この入射角度ε，Φは、［式１］中の変数と次のような関係を有する。
【数４】
0004513205.tif 000005
このような方向別感度Ｓxy(ε，Φ)を考慮することにより、撮像面上の画素位置(x,y)の明るさa(x,y)は、
【数５】
0004513205.tif 000006
となる。
この明るさa(x,y)が、撮像素子１３に光電変換される光量分布となる。
そこで、画像補正部１８は，この［式５］を解析的手法や数値的手法により計算し、複数の代表点(x,y)における明るさa(x,y)を求める。
（なお、このように求めた代表点の明るさa(x,y)に、撮像素子１３および信号処理部１５の非線形な階調変換特性を加味することにより、画像データに実際に現れる光量分布を求めることが更に好ましい。）
画像補正部１８は、このように求めた代表点の光量分布を補間して、画素単位の補正に必要な刻みにする。画像補正部１８は、この光量分布の逆数を算出して、周辺減光の補正係数を求めて補正テーブルを作成する。
以上の一連の計算方法により、周辺減光の補正テーブルを得ることが可能になる。
【００３１】
ステップＳ８：  画像補正部１８は、上記のように求めた補正テーブルを画像データの画素位置に基づいて参照して、補正係数を順次に得る。画像補正部１８は、この補正係数を画像データの該当する画素位置の画素値に乗じる。その結果、画像データの周辺減光が補正される。
【００３２】
ステップＳ９：  画像補正部１８は、ステップＳ３で得たレンズ情報の中から、歪曲収差に関するデータテーブルＤ（ｈ）を取得する。このデータテーブルＤ（ｈ）は、像高ｈと理想像点の像高ｈ０とから次のように定義される。
Ｄ（ｈ）＝（ｈ−ｈ０）／ｈ０
図５は、歪曲収差の見え方とデータテーブルＤ（ｈ）との関係を示した図である。
なお、撮影レンズ１２内のレンズ内メモリ１２ａには、このようなデータテーブルＤ（ｈ）が、焦点距離および撮影距離（被写体のピント面から撮像面までの距離）毎に予め格納されている。レンズ内ＭＰＵ１２ｂは、このメモリ内から、撮影時の焦点距離および撮影距離に合ったデータテーブルＤ（ｈ）を読み出し、カメラ内ＭＰＵ１７にレンズ情報として伝達する。
【００３３】
ステップＳ１０：  画像補正部１８は、画像データの各画素位置(x,y)の像高ｈを、
【数６】
0004513205.tif 000007
を用いて求める。画像補正部１８は、この像高ｈとデータテーブルＤ（ｈ）とに基づいて、
【数７】
0004513205.tif 000008
を算出し、歪曲収差の影響を排除した理想位置(x',y')を画素単位に求める。
【００３４】
ステップＳ１１：  画像補正部１８は、ステップＳ３で得たレンズ情報の中から、撮影時のレンズ光軸の角度θを取得する。
【００３５】
ステップＳ１２：  図６は、遠近歪み（遠近差に起因する歪み）の発生状況を説明する図である。図６Ａは、いわゆるシフトレンズを使用したアオリ撮影の状態である。この場合、被写体と撮像面が平行関係に維持されるため、被写体像に遠近歪みは生じない。一方、図６Ｂは、通常の撮影レンズ１２を使用して、被写体を見上げるように撮影している状態である。この場合、被写体と撮像面の平行関係が崩れるため、被写体像に遠近歪みが発生する。
図７は、図６Ｂの状態を側方から見た図である。この場合、ｈ１′の画素位置(x',y')を、ｈＯ′の画素位置(x1',y1')に移動することにより、遠近歪みの影響を排除することができる。この画素位置(x1',y1')は、
【数８】
0004513205.tif 000009
［ただし、ｆは焦点距離であり、ｓ１は被写体距離である］
なお、風景写真のようにｓ１≫ｆの場合は、
【数９】
0004513205.tif 000010
に近似することができる。
そこで、画像補正部１８は、［式８］もしくは［式９］に、ステップＳ１０で求めた理想位置(x',y')を代入し、遠近歪みの影響を排除した理想位置(x1',y1')を画素単位に求める。
【００３６】
ステップＳ１３：  画像補正部１８は、各画素の理想位置(x1',y1')に基づいて、画素値の再配置を行う。このとき、各画素の理想位置(x1',y1')は必ずしも等間隔にならばない。そこで、画像補正部１８は、等間隔の升目に区切った新しい画素位置を用意し、その新画素位置の画素値を、近傍の理想位置(x1',y1')の画素値の重み付け加算（補間処理）により決定する。
このような補正処理（Ｓ７〜Ｓ１３）により、周辺減光、歪曲収差および遠近歪みの影響を排除した画像データが生成される。
【００３７】
ステップＳ１４：  画像圧縮部１９は、補正処理後の画像データを画像圧縮して、画像圧縮ファイルを生成する。
【００３８】
ステップＳ１５：  記録再生部２０は、画像圧縮ファイルをメモリカード２１に記録する。
以上の一連の動作により、電子カメラ１１の動作が完了する。
【００３９】
［画像処理プログラムの説明］
図８は、コンピュータ３１によって実行される画像処理プログラムを説明する流れ図である。以下、図８のステップ番号に従って、画像処理プログラムの説明を行う。
【００４０】
ステップＳ３１：  コンピュータ３１は、画像圧縮ファイルを伸張して画像データに戻す。
【００４１】
ステップＳ３２：  コンピュータ３１は、画像圧縮ファイルのヘッダ部に、画像データ補正用のレンズ情報（上記のステップＳ６で格納されたもの）が存在するか否かを判定する。ここで、レンズ情報が存在しない場合、コンピュータ３１は、補正処理を行わずに、動作を終了する。一方、レンズ情報が存在した場合、コンピュータ３１は、ステップＳ３７に動作を移行する。
【００４２】
ステップＳ３３〜Ｓ３９：  コンピュータ３１は、画像圧縮ファイルから取得したレンズ情報に基づいて、上述したステップＳ７〜Ｓ１３と同一の補正処理を行う。なお、詳細な説明については、ステップＳ７〜Ｓ１３の上記説明を参照することとし、ここでの説明を省略する。
【００４３】
以上の一連の動作により、電子カメラ１１で補正処理を行わなかった圧縮画像ファイルに対して、コンピュータ３１側で補正処理が自動的に実施される。
【００４４】
［本実施形態の効果など］
本実施形態では、開口データに基づいて撮影レンズの口径蝕およびコサイン４乗則の影響を考慮した正確な光量分布を算出する。したがって、周辺減光を正確に補正することが可能になる。
【００４５】
また、本実施形態では、歪曲収差のテーブルデータＤ（ｈ）に基づいて、歪曲収差補正を行う。したがって、樽型や糸巻き型のような単純な歪曲に限らず、陣笠型などの複雑な歪曲についても確実に補正することが可能になる。
【００４６】
さらに、本実施形態では、遠近歪みを補正する。したがって、シフトレンズなどの特殊レンズを使用することなく、遠近歪みのない画像データを簡易に得ることが可能になる。
【００４７】
また、電子カメラ１１では補正スイッチ１７ａにより補正処理を禁止することができる。この場合、電子カメラ１１は、画像データ補正用のレンズ情報を、画像圧縮ファイルに記録する。したがって、電子カメラ１１側では、画像データの補正処理に時間を消費することなく、撮像動作を迅速に実施することが可能になる。一方、コンピュータ３１側では、補正未処理の圧縮画像ファイルに対して、ファイル内のレンズ情報に基づく補正処理を実施する。したがって、コンピュータ３１側では、ユーザーが補正量を特に指示入力するなどの手間がかからず、簡単かつ適正に補正処理を実施することが可能になる。
【００４８】
さらに、電子カメラ１１は、装着中の撮影レンズ１２からレンズ情報を取得する。したがって、電子カメラ１１は、多種多様な交換レンズに柔軟に対応して、画像データを常に適正に補正することが可能になる。
【００４９】
また、本実施形態では、▲１▼周辺減光補正、▲２▼歪曲収差補正、▲３▼遠近歪み補正の優先順位に従って、補正処理を行う。この場合、画素位置の位置補正によって周辺減光の形状が歪んだり、遠近歪みの補正によって歪曲収差が複雑に歪むなどの不具合を避けることが可能になる。
【００５０】
さらに、本実施形態では、歪曲収差の位置補正と、遠近歪みの位置補正とを位置計算でのみ行い、最終的な理想位置(x1',y1')に基づいて画素値の補間処理を行う。したがって、画素位置の位置補正を繰り返すことに伴う画像劣化を極力抑えることができる。
【００５１】
［本実施形態の補足事項］
なお、上述した実施形態では、撮影レンズ１２側からレンズ情報として▲１▼開口データ、▲２▼歪曲収差に関するデータテーブルＤ（ｈ）、▲３▼撮像時の光軸角度θ、▲４▼焦点距離ｆ、および▲５▼被写体距離ｓ１を取得している。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、電子カメラ１１側から撮影レンズ１２側に指示したレンズ情報については、撮影レンズ１２側から改めて取得する必要は勿論ない。また、電子カメラ１１側に姿勢センサなどを搭載することにより、電子カメラ１１側で光軸角度θを検出しても勿論かまわない。
【００５２】
また、上述した実施形態では、電子カメラ１１が撮像動作に継続して補正処理を行う場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、撮影可能間隔を極力短縮するために、撮像時には、画像データおよびレンズ情報の記録のみを行ってもよい。この場合、電子カメラ１１が、撮像動作の空き時間などを利用して、画像データに補正処理を後から施すことが好ましい。
【００５３】
なお、上述した実施形態では、画像データごとにレンズ情報の取得や補正係数の計算を行っている。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、電子カメラ１１やコンピュータ３１が、一回使用したレンズ情報や補正係数を記憶しておき、この記憶データを別の画像データの補正処理に再利用してもよい。この場合、２回目以降の補正処理の時間を短縮することが可能になる。
【００５４】
また、上述した実施形態において、ＲＡＷデータ（電子カメラ側で画像処理を殆ど加えず、撮像素子出力のＡ／Ｄ変換直後に近い画像データ）の記録モードを電子カメラ側に設けておくことが好ましい。このＲＡＷデータの記録モードでは、レンズ情報に基づく補正処理を行わずに、レンズ情報をＲＡＷデータの画像ファイルに含めることが好ましい。なお、コンピュータ側（画像処理プログラム側）では、このＲＡＷデータの画像ファイルにレンズ情報が含まれていた場合、このＲＡＷデータ専用の画像処理（色補間処理など）に加えて、レンズ情報に基づく補正処理を追加実施することが好ましい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明の電子カメラは、撮影レンズの周辺減光に関するレンズ情報に基づいて、画像データの周辺減光を補正する。そのため、レンズ情報に基づいて、画像データに生じる周辺減光の度合いを求め、適正な周辺減光の補正量を自動的に決定することが可能になる。
したがって、ユーザーが補正量を逐一調整する必要が特になく、従来に比べて周辺減光の補正処理に手間がかからない。
【００５６】
また、本発明の電子カメラは、レンズ情報として、撮影レンズに光学的に形成される複数の瞳の位置および径に関する開口データを取得する。電子カメラは、この開口データから撮像面上の光量分布を求める。この撮像面上の光量分布は、撮影レンズの口径蝕およびコサイン４乗則の影響を考慮した正確なデータとなる。電子カメラは、この光量分布をうち消す方向へ画像データの輝度分布を補正する。その結果、周辺減光を更に適正に補正することが可能になる。
【００５７】
また、本発明の電子カメラは、撮影レンズの歪曲収差に関するレンズ情報に基づいて、画像データの歪曲収差を補正する。そのため、レンズ情報に基づいて、画像データに生じる歪曲収差の度合いを求め、適正な歪曲収差の補正量を自動的に決定することが可能になる。
したがって、ユーザーが補正量を逐一調整する必要が特になく、従来に比べて歪曲収差の補正処理に手間がかからない。
【００５８】
また、本発明の電子カメラは、レンズ情報として、「撮影レンズの像高ｈ」と「理想像点の像高ｈ０」との対応関係を取得する。撮影レンズを透過した被写体光が、像高ｈ０に結像すべきところを像高ｈに結像するために、樽型、糸巻き型、陣笠などの歪曲収差が生じる。そこで、電子カメラは、この対応関係に基づいて像高ｈが像高ｈ０に略一致する方向に、画素位置を位置補正する。その結果、歪曲収差を更に適正に補正することが可能になる。
【００５９】
また、本発明の電子カメラは、撮影レンズの遠近歪みに関するレンズ情報に基づいて、画像データの遠近歪みを補正する。そのため、レンズ情報に基づいて、画像データに生じる遠近歪みの度合いを求め、適正な遠近歪みの補正量を自動的に決定することが可能になる。
したがって、ユーザーが補正量を逐一調整する必要が特になく、従来に比べて遠近歪みの補正処理に手間がかからない。
【００６０】
また、本発明の電子カメラは、レンズ情報として、撮影時のレンズ光軸の角度を取得する。電子カメラは、この角度から撮像面上に生じる遠近歪みを求める。例えば、この判定から被写体のすぼむ画面方向またはすぼむ度合いを求めることができる。電子カメラは、この遠近歪みの影響をうち消す方向に、画像データの画素位置を位置補正する。その結果、画像データの遠近歪みが目立たなくなり、遠近歪みを更に適正に補正することが可能になる。
【００６１】
また、本発明の電子カメラは、補正部の補正処理を禁止する操作部材を備える。この操作部材により、ユーザーは、補正部の補正処理を行うか否かを自在に選択することが可能になる。
なお、電子カメラは、補正処理が禁止された場合に、補正処理に使用する予定だったレンズ情報を画像ファイルと一緒に（あるいは画像ファイルに含めて）記憶しておくことが好ましい。この場合、レンズ情報を後から取り出して、画像データに適正な補正処理を施すことが可能になる。
【００６２】
また、本発明の電子カメラは、画像データの補正処理に使用するレンズ情報を画像ファイルに含める。したがって、レンズ情報を後から取り出して、画像データに適正な補正処理を施すことが可能になる。
【００６３】
また、本発明の電子カメラは、撮影レンズが交換される。この場合、電子カメラは、装着中の撮影レンズと情報通信を行って、画像データの補正に使用するレンズ情報を取得する。
したがって、撮影レンズが交換されても、電子カメラは、装着中の撮影レンズに適合した補正処理を行うことが可能になる。また、ユーザーも、撮影レンズを交換するたびに、補正処理の補正量を逐一調整するなどの手間が不要になる。
【００６４】
また、本発明の電子カメラは、１）周辺減光補正、２）歪曲収差補正、倍率色収差補正、３）遠近歪み補正の優先順位に従って、補正処理を行う。
以下、上記優先順位に従わない場合の不具合について説明する。
まず、１の補正前に２、３のいずれかの補正を行った場合、画素位置の位置補正によって画面内の周辺減光の円形状が歪んでしまう。そのため、正確な周辺減光補正が困難になる。
また、２の補正前に３の補正を行った場合、遠近歪みの補正により、画面内の歪曲収差（または倍率色収差）の形状が複雑に歪んでしまう。そのため、正確な歪曲収差補正（または倍率色収差補正）が困難になる。
したがって、１、２、３の優先順位に従って補正処理を行うことにより、上記不具合を確実に避け、良好な補正効果を得ることが可能になる。
なお、歪曲収差補正および倍率色収差補正については、どちらも像高の位置補正であるため、優先順位を設けずに一緒に補正を行うことが好ましい。すなわち、色成分の単位に、実際の像高を理想像高へ位置補正することにより、歪曲収差と倍率色収差を同時に補正することができる。
【００６５】
また、本発明の画像処理プログラムをコンピュータで実行することにより、画像ファイル内に記録されたレンズ情報に基づいて、画像ファイル内の画像データに適正な補正処理を施すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子カメラ１１およびコンピュータ３１を示す図である。
【図２】電子カメラ１１の動作を説明する流れ図である。
【図３】撮像素子１３の撮像面と、複数の瞳との位置関係を模式的に示す図である。
【図４】方向別感度の角度ε，Φの定義を示す図である。
【図５】歪曲収差の見え方とデータテーブルＤ（ｈ）との関係を示した図である。
【図６】遠近歪みの発生状況を説明する図である。
【図７】図６Ｂの状況を側方から見た図である。
【図８】画像処理プログラムの流れ図である。
【符号の説明】
１１  電子カメラ
１２  撮影レンズ
１２ａ  レンズ内メモリ
１２ｂ  レンズ内ＭＰＵ
１２ｃ  レンズ通信接点
１３  撮像素子
１４  Ａ／Ｄ変換部
１５  信号処理部
１６  バス
１６ａ  メモリ
１７  カメラ内ＭＰＵ
１７ａ  補正スイッチ
１８  画像補正部
１９  画像圧縮部
２０  記録再生部
２１  メモリカード
２２  外部インターフェース
３１  コンピュータ
３２  画像処理プログラムの記録媒体
【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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