(57)【要約】【課題】良好な画質の画像を提供することができるようにする。【解決手段】  撮像素子１０２は、被写体の像を撮像し、その結果得られる撮像画像のデータを出力する。レンズ制御部１１２は、被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、被写体にフォーカスが合うようにフォーカスレンズを移動させる。ＡＦ情報演算部１３１は、撮像画像のデータに基づいて評価値を演算して、その演算結果に基づいて、被写体にフォーカスが合ったときの評価値であるフォーカス時評価値、及び、被写体までの距離を示す距離情報を演算する。強度演算部１３２は、フォーカス時評価値及び距離情報に基づいて、輪郭強調強度を演算する。輪郭強調部１３５は、撮像画像のデータに対して、輪郭強調強度に基づいて撮像画像に含まれる輪郭部分を強調する輪郭強調処理を施す。本発明は、カメラ付き携帯電話機に適用することができる。【選択図】図９
2012004703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを介して結像された被写体の像を撮像し、その結果得られる撮像画像のデータを出力する撮像手段と、
前記被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、前記被写体にフォーカスが合うように前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御手段と、
前記撮像手段から出力された前記撮像画像のデータに基づいて前記評価値を演算して、その演算結果に基づいて、前記被写体にフォーカスが合ったときの前記評価値であるフォーカス時評価値、及び、前記撮像手段から前記被写体までの距離を示す距離情報を演算する情報演算手段と、
前記情報演算手段により演算された前記フォーカス時評価値及び前記距離情報に基づいて輪郭強調強度を演算する強度演算手段と、
前記撮像手段から出力された前記撮像画像のデータに対して、演算された前記輪郭強調強度に基づいて、前記撮像画像に含まれる輪郭部分を強調する輪郭強調処理を施す輪郭強調手段と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記強度演算手段は、さらに、前記輪郭強調強度に基づいて、ノイズリダクション強度を演算し、
前記撮像手段から出力される前記撮像画像のデータに対して、演算された前記ノイズリダクション強度に基づいて、前記撮像画像に含まれるノイズを抑制するノイズリダクション処理を施すノイズリダクション手段をさらに備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記強度演算手段は、
前記輪郭強調強度については、前記被写体までの距離が長くなるほど強くなるように演算し、前記フォーカス時評価値が高くなるほど弱くなるように演算し、
前記ノイズリダクション強度については、前記輪郭強調強度が強くなるほど強くなるように演算する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記強度演算手段は、
デフォルト値Ｄｒ、前記被写体までの距離に応じて変化する係数α、及び前記フォーカス時評価値に応じて変化する係数βの積から前記輪郭強調強度を演算し、
演算された前記輪郭強調強度に応じて変化する係数γとデフォルト値Ｄｎの積から前記ノイズリダクション強度を演算する
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記強度演算手段は、
前記係数αについては、前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように演算し、
前記係数βについては、前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなるように演算し、
前記係数γについては、前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなるように演算する
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記係数α、前記係数β、及び前記係数γの各々に対して、最大値となるリミットが設定されている
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記強度演算手段は、
前記係数αについては、前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、
前記係数βについては、前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、
前記係数γについては、前記輪郭強調強度を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算する
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記強度演算手段は、
前記係数αについては、前記被写体までの距離を近距離範囲と遠距離範囲に区分し、前記近距離範囲内では同一の値を演算し、前記遠距離範囲内では、さらに複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、
前記係数βについては、前記被写体までの距離を近距離範囲と遠距離範囲に区分し、前記近距離範囲内では、さらに前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、前記遠距離範囲内では同一の値を演算し、
前記係数γについては、前記輪郭強調強度を弱範囲と強範囲とに区分し、前記弱範囲内では同一の値を演算し、前記強範囲内では、さらに複数の範囲内に区分し、同一の範囲内では前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算する
請求項４に記載の撮像装置。
【請求項９】
フォーカスレンズを介して結像された被写体の像を撮像し、その結果得られる撮像画像のデータを出力する撮像ステップと、
前記被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、前記被写体にフォーカスが合うように前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御ステップと、
前記撮像ステップの処理により出力された前記撮像画像のデータに基づいて前記評価値を演算して、その演算結果に基づいて、前記被写体にフォーカスが合ったときの前記評価値であるフォーカス時評価値、及び、前記被写体までの距離を示す距離情報を演算する情報演算ステップと、
前記情報演算ステップの処理により演算された前記フォーカス時評価値及び前記距離情報に基づいて輪郭強調強度を演算する強度演算ステップと、
前記撮像ステップの処理により出力された前記撮像画像のデータに対して、演算された前記輪郭強調強度に基づいて、前記撮像画像に含まれる輪郭部分を強調する輪郭強調処理を施す輪郭強調ステップと
を含む撮像方法。
【請求項１０】
フォーカスレンズを介して結像された被写体の像を撮像し、その結果得られる撮像画像のデータを出力し、
前記被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、前記被写体にフォーカスが合うように前記フォーカスレンズを移動させ、
出力された前記撮像画像のデータに基づいて前記評価値を演算して、その演算結果に基づいて、前記被写体にフォーカスが合ったときの前記評価値であるフォーカス時評価値、及び、前記被写体までの距離を示す距離情報を演算し、
演算された前記フォーカス時評価値及び前記距離情報に基づいて輪郭強調強度を演算し、
出力された前記撮像画像のデータに対して、演算された前記輪郭強調強度に基づいて、前記撮像画像に含まれる輪郭部分を強調する輪郭強調処理を施す
ステップを含む制御処理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、撮像装置及び方法、並びにプログラムに関し、特に、良好な画質の画像を提供することが可能な、撮像装置及び方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等に搭載される撮像素子の画素数が増大する傾向にある。撮像素子の画素数が増大すると、空間方向の微細な色、または輝度の階調の変化を細かく表現できるようになる一方で、撮像素子の画素間の間隔が狭くなるため、振幅レベルの空間方向における微小変化、即ち微小振幅特性を得ることが同じレンズを使っている場合相対的に困難になる。特に、空間周波数で考えると高周波数の領域になるほど微小な振幅変化を得ることがより困難なものとなる。例えば、撮像画像に芝生や砂浜、遠景の木々といった領域が含まれている場合、当該領域は、高周波数となるため、微小振幅特性を得ることが困難となる。
【０００３】
微小振幅特性が得られないと、画像のディテール部の解像感が低くなる。ここで、「ディテール部の解像感」とは、画面解像度（画面内の総画素数）に代表される画素の密度を意味するものではない。「ディテール部の解像感」とは、観測対象がどこまで詳しく描写されているのかを示す度合、換言すると、異なる対象がどこまで分離されているのかを示す度合（ぼやけない度合）を意味する。
【０００４】
解像感には、微小振幅特性の要素、即ち振幅レベルが小の領域で決定される要素の他、振幅レベルが大乃至中の領域で決定される要素もある。これらの要素に起因する解像感は、画像の輪郭部の立ち方、オーバーシュート、アンダーシュート等で決定される。そこで、画像の輪郭部を強調する処理（以下、輪郭強調処理と称する）を用いることで、画像の解像感を高める技術が広く知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２０１１０３号公報
【特許文献２】特開平６−３０３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、輪郭強調処理を実行する場合に、輪郭強調の効果の度合（以下、輪郭強調強度と称する）を強くする程、ノイズ感（Ｓ／Ｎ比）を高めてしまう。
【０００７】
一方、撮像素子から原理的に発生するノイズを抑制して、そのノイズ感を低下させる画像処理（以下、ノイズリダクション処理と称する）も広く知られている。
【０００８】
しかしながら、ノイズリダクション処理を実行する場合に、ノイズ抑制の効果の度合（以下、ノイズリダクション強度と称する）を強くすると、ノイズ感は低下しても、微小振幅特性まで失われてしまうため、画像の解像感も同時に低下してしまう。
【０００９】
[輪郭強調強度及びノイズリダクション強度に対する解像感及びノイズ感の関係]
図１は、このような関係、即ち、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度に対する解像感及びノイズ感の関係を示す図である。
【００１０】
図１に示されるように、輪郭強調強度が強い場合、解像感は高くなるが、ノイズ感も高くなる。逆に、輪郭強調強度が弱い場合、ノイズ感は低くなるが、解像感も低くなる。また、ノイズリダクション強度が強い場合、ノイズ感は低くなるが、解像感も低くなる。逆に、ノイズリダクション強度が弱い場合、解像感は高くなるが、ノイズ感も高くなる。
【００１１】
そこで、良好な画質の画像、即ち解像感が高く、かつノイズ感が低い画像の提供が望まれている。しかしながら、図１に示されるように、輪郭強調処理及びノイズリダクション処理を実行する場合には、解像感とノイズ感とはトレードオフの関係となっているため、解像感が高く、かつノイズ感が低い画像を提供することは困難な状況となっている。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、良好な画質の画像を提供できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面の撮像装置は、フォーカスレンズを介して結像された被写体の像を撮像し、その結果得られる撮像画像のデータを出力する撮像手段と、前記被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、前記被写体にフォーカスが合うように前記フォーカスレンズを移動させるレンズ制御手段と、前記撮像手段から出力された前記撮像画像のデータに基づいて前記評価値を演算して、その演算結果に基づいて、前記被写体にフォーカスが合ったときの前記評価値であるフォーカス時評価値、及び、前記撮像手段から前記被写体までの距離を示す距離情報を演算する情報演算手段と、前記情報演算手段により演算された前記フォーカス時評価値及び前記距離情報に基づいて輪郭強調強度を演算する強度演算手段と、前記撮像手段から出力された前記撮像画像のデータに対して、演算された前記輪郭強調強度に基づいて、前記撮像画像に含まれる輪郭部分を強調する輪郭強調処理を施す輪郭強調手段とを備える。
【００１４】
前記強度演算手段は、さらに、前記輪郭強調強度に基づいて、ノイズリダクション強度を演算し、前記撮像手段から出力される前記撮像画像のデータに対して、演算された前記ノイズリダクション強度に基づいて、前記撮像画像に含まれるノイズを抑制するノイズリダクション処理を施すノイズリダクション手段をさらに備えることができる。
【００１５】
前記強度演算手段は、前記輪郭強調強度については、前記被写体までの距離が長くなるほど強くなるように演算し、前記フォーカス時評価値が高くなるほど弱くなるように演算し、前記ノイズリダクション強度については、前記輪郭強調強度が強くなるほど強くなるように演算することができる。
【００１６】
前記強度演算手段は、デフォルト値Ｄｒ、前記被写体までの距離に応じて変化する係数α、及び前記フォーカス時評価値に応じて変化する係数βの積から前記輪郭強調強度を演算し、演算された前記輪郭強調強度に応じて変化する係数γとデフォルト値Ｄｎの積から前記ノイズリダクション強度を演算することができる。
【００１７】
前記強度演算手段は、前記係数αについては、前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように演算し、前記係数βについては、前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなるように演算し、前記係数γについては、前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなるように演算することができる。
【００１８】
前記係数α、前記係数β、及び前記係数γの各々に対して、最大値となるリミットが設定されるようにすることができる。
【００１９】
前記強度演算手段は、前記係数αについては、前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、前記係数βについては、前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、前記係数γについては、前記輪郭強調強度を複数の範囲内に区分し、同一の範囲内では前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算することができる。
【００２０】
前記強度演算手段は、前記係数αについては、前記被写体までの距離を近距離範囲と遠距離範囲に区分し、前記近距離範囲内では同一の値を演算し、前記遠距離範囲内では、さらに複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、前記係数βについては、前記被写体までの距離を近距離範囲と遠距離範囲に区分し、前記近距離範囲内では、さらに前記被写体までの距離を複数の範囲に区分し、同一の範囲内では前記被写体までの距離が長くなるのに比例して小さくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算し、前記遠距離範囲内では同一の値を演算し、前記係数γについては、前記輪郭強調強度を弱範囲と強範囲とに区分し、前記弱範囲内では同一の値を演算し、前記強範囲内では、さらに複数の範囲内に区分し、同一の範囲内では前記輪郭強調強度が強くなるのに比例して大きくなり、かつ、各区分における比例定数が変化するように演算することができる。
【００２１】
本発明の一側面の撮像方法及びプログラムは、上述した本発明の一側面の画像処理装置に対応する方法及びプログラムである。
【００２２】
本発明の一側面の撮像装置及び方法並びにプログラムにおいては、フォーカスレンズを介して結像された被写体の像が撮像され、その結果得られる撮像画像のデータが出力され、前記被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値に基づいて、前記被写体にフォーカスが合うように前記フォーカスレンズが移動され、出力された前記撮像画像のデータに基づいて前記評価値が演算され、その演算結果に基づいて、前記被写体にフォーカスが合ったときの前記評価値であるフォーカス時評価値、及び、前記被写体までの距離を示す距離情報が演算され、演算された前記フォーカス時評価値及び前記距離情報に基づいて輪郭強調強度が演算され、前記撮像画像のデータに対して、演算された前記輪郭強調強度に基づいて、前記撮像画像に含まれる輪郭部分が強調される輪郭強調処理が施される。
【発明の効果】
【００２３】
以上のごとく、本発明の側面によれば、良好な画質の画像を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】輪郭強調強度及びノイズリダクション強度に対する解像感及びノイズ感の関係を示す図である。
【図２】ＡＦ評価値とフォーカスレンズの移動範囲の関係を示す図である。
【図３】ＡＦ評価値から求められる被写体までの距離について説明する図である。
【図４】ＡＦ評価値から求められる被写体までの距離について説明する図である。
【図５】ＡＦ評価値と被写体のコントラストの高低との関係について説明する図である。
【図６】ＡＦ評価値と被写体のコントラストの高低との関係について説明する図である。
【図７】MTFと空間周波数との関係を示す図である。
【図８】輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定の指針を示す図である。
【図９】本発明に係る撮像装置の一実施形態の機能的構成例を示すブロック図である。
【図１０】画像加工処理の一例を説明するフローチャートである。
【図１１】係数α，係数β，係数γの設定手法の一例を説明する図である。
【図１２】係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例を説明する図である。
【図１３】係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例を説明する図である。
【図１４】係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
はじめに、本発明の実施形態の原理について説明する。
【００２６】
この実施形態の撮像装置は、ユーザの指示操作を介さずに自律的な判断で、即ち自動的に、被写体の像にフォーカスが合うようにフォーカスレンズを移動させることができる。このようなフォーカスレンズの移動の制御を実現させる機能が、ＡＦ（Auto Focus）機能である。
【００２７】
ＡＦ機能により実現されるフォーカスレンズの移動の制御の手法として、撮像画像のコントラストの高低の判定結果を用いる手法、即ちいわゆるコントラストＡＦ方式が用いられる。
【００２８】
コントラストＡＦ方式では、撮像画像の予め設定されている特定領域がフォーカス制御用のデータ取得領域として設定され、この特定領域のコントラストの高低によって、フォーカスの度合が判定される。即ち、コントラストが高いほどフォーカスが合っていると判定される一方、コントラストが低いほどフォーカスがずれていると判定される。
【００２９】
このコントラストＡＦ方式では、撮像画像の輝度データに含まれる周波数成分（直流成分を除く）が、フォーカスが最も合っている位置、いわゆる合焦位置で最大になるという特徴が利用されている。
【００３０】
具体的には、コントラストＡＦ方式では、撮像画像の特定領域の輝度データに含まれる周波数成分の量が、特定領域の被写体の像のフォーカスの状態を評価する評価値として用いられる。なお、このような評価値を、以下、ＡＦ評価値と称する。即ち、撮像画像のデータのうち、特定領域内の各画素の輝度データに含まれる周波数成分の量が積分され、その積分値がＡＦ評価値として算出される。このようにして算出されたＡＦ評価値の値が高くなるほど、特定領域のコントラストが高くなるので、特定領域の被写体の像にフォーカスが合っていると評価することが可能になる。
【００３１】
コントラストＡＦ方式では、このようなＡＦ評価値により評価される被写体の像のフォーカスの状態に基づいてフォーカスレンズを移動させ、ＡＦ評価値が最も高くなる位置でフォーカスレンズを停止させることによって、ＡＦ機能が実現される。
【００３２】
換言すると、ＡＦ機能が実行されているとき、フォーカスレンズが複数の位置へと移動され、各位置でＡＦ評価値がそれぞれ算出される。この場合、フォーカスレンズの位置に対するＡＦ評価値は、例えば図２のような曲線を描く。
【００３３】
[ＡＦ評価値とフォーカスレンズの移動範囲の関係]
図２は、ＡＦ評価値とフォーカスレンズの移動範囲の関係を示す図である。
【００３４】
図２において、縦軸は、ＡＦ評価値を示し、横軸は、撮像装置のフォーカスレンズ１１の移動範囲を示している。
【００３５】
図２に示されるように、フォーカスレンズ１１の移動範囲のうち、位置Ｐ１が、ＡＦ評価値が最も高い位置、即ち特定領域内に含まれる被写体の像にフォーカスが合った合焦位置を示している。ＡＦ機能は、このようなＡＦ評価値が最も高くなる位置Ｐ１にフォーカスレンズ１１を移動させることにより実現される。
【００３６】
この場合、フォーカスレンズ１１の移動距離によって、撮像装置から被写体（より正確には、ＡＦ評価値の演算の対象とされた主要被写体）までの距離を求めることができる。また、ＡＦ評価値が最も高くなる位置Ｐ１は、撮像画像の特定領域内のコントラストが最も高くなる位置である。従って、位置Ｐ１におけるＡＦ評価値の大小により、特定領域内の被写体のコントランスの高低が示されることになる。このように、被写体を含む特定領域について求められたＡＦ評価値は、撮像装置から被写体までの距離と、被写体を含む特定領域のコントラストの高低といった被写体の特徴を判断する指標となる。
【００３７】
さらに、以下、撮像装置から被写体までの距離と、被写体のコントラストの高低との各々の詳細について、その順番に説明する。
【００３８】
[撮像装置から被写体までの距離について]
図３と図４は、ＡＦ評価値から求められる撮像装置から被写体までの距離（以下、被写体までの距離と略称する）について説明する図である。
【００３９】
図３には、撮像装置の表示部２１に表示されるスルー画像の一例として、スルー画像４１が示され、図４には、スルー画像４２が示されている。
【００４０】
ここで、「スルー画像」とは、次のような画像をいう。即ち、撮像装置は、撮像画像のデータの記録の前にも撮像動作を実行する。このような場合、撮像装置は、所定時間間隔毎に撮像素子から順次出力される撮像画像のデータを、内蔵するメモリ等に一時的に記憶させる。このような一連の処理を、以下、「スルー撮像」と称する。
【００４１】
撮像装置は、スルー撮像時にメモリ等に一時的に記憶された各フレーム画像のデータを順次読み出して、それぞれに対応するフレーム画像を表示部２１に順次表示させる。このような一連の処理により表示部２１に表示されるフレーム画像を、「スルー画像」と称する。ユーザは、「スルー画像」として所望の画像が表示されたタイミングで、シャッタボタンを操作し、その画像を記録させる。
【００４２】
図３のスルー画像４１は、撮像装置からの距離がＤ１である被写体の被写体画像３１を含んでいる。このスルー画像４１の下の図は、スルー画像４１が表示部２１に表示されている状態での、被写体画像３１を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値と、フォーカスレンズ１１の移動範囲との関係を示している。図３の下の図において、縦軸は、ＡＦ評価値を示し、横軸は、フォーカスレンズ１１の移動範囲を示している。当該横軸の下にある軸は、被写体までの距離を示している。
【００４３】
図３の下の図に示されるように、ＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ２までフォーカスレンズ１１が移動することにより、図示せぬ特定領域内の被写体画像３１にフォーカスが合わせられる。
【００４４】
これに対して、図４のスルー画像４２は、撮像装置からの距離がＤ２である被写体の被写体画像３２を含んでいる。距離Ｄ２は、距離Ｄ１より長い。このスルー画像４２の下の図は、スルー画像４２が表示部２１に表示されている状態での、被写体画像３２を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値と、フォーカスレンズ１１の移動範囲との関係を示す図である。図４の下の図において、縦軸は、ＡＦ評価値を示し、横軸は、フォーカスレンズ１１の移動範囲を示している。当該横軸の下にある軸は、被写体までの距離を示している。
【００４５】
図４の下の図に示されるように、ＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ３までフォーカスレンズ１１が移動することにより、図示せぬ特定領域内の被写体画像３２が対応する被写体にフォーカスが合わせられる。
【００４６】
図３の下の図と図４の下の図とを比較する。より近い距離Ｄ１の被写体画像３１が対応する被写体にフォーカスが合わせられたときのフォーカスレンズ１１の位置Ｐ２は、より遠い距離Ｄ２の被写体画像３２が対応する被写体にフォーカスが合わせられたときのフォーカスレンズ１１の位置Ｐ３よりも、フォーカスレンズ１１の移動範囲の至近側に位置している。距離Ｄ１の被写体画像３１が対応する被写体にフォーカスが合わせられたときのフォーカスレンズ１１の位置Ｐ２でも、距離Ｄ２の被写体画像３２が対応する被写体にフォーカスが合わせられたときのフォーカスレンズ１１の位置Ｐ３でも、ＡＦ評価値は最大（ただし、両者の値は必ずしも同一とはならない）となっている。
【００４７】
このように、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ１１の位置は、被写体までの距離に応じて変化する。従って、撮像装置は、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ１１の位置に基づいて、即ち、ＡＦ評価値が最大となるまでにフォーカスレンズ１１が移動した距離に基づいて、被写体までの距離を求めることができる。
【００４８】
例えば図３の例では、下の図に示されるように、被写体画像３１を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ２に基づいて、当該被写体画像３１の被写体までの距離Ｄ１が求められる。一方、図４の下の図に示されるように、被写体画像３２を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ３に基づいて、当該被写体画像３２の被写体までの距離Ｄ２が求められる。
【００４９】
このようにして、ＡＦ評価値から、被写体までの距離を求めることができる。
【００５０】
[ＡＦ評価値と被写体のコントラストの高低との関係]
図５と図６は、ＡＦ評価値と、被写体のコントラストの高低との関係について説明する図である。
【００５１】
図５には、撮像装置の表示部２１に表示されるスルー画像の一例として、スルー画像６１が示され、図６には、スルー画像６２が示されている。
【００５２】
図５の上のスルー画像６１は、撮像装置から所定の距離Ｄ３の位置に存在する被写体の被写体画像５１を含んでいる。このスルー画像６１の下の図は、スルー画像６１が表示部２１に表示されている状態での、被写体画像５１を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値と、フォーカスレンズ１１の移動範囲との関係を示している。図５の下の図において、縦軸は、ＡＦ評価値を示し、横軸は、フォーカスレンズ１１の移動範囲を示している。当該横軸の下にある軸は、被写体までの距離を示している。
【００５３】
図５の下の図に示されるように、ＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ４までフォーカスレンズ１１が移動することにより、図示せぬ特定領域内の被写体画像５１にフォーカスが合わせられる。
【００５４】
図６の上のスルー画像６２は、撮像装置から所定の距離Ｄ３の位置に存在する被写体の被写体画像５１を含んでいる。なお、スルー画像６２に含まれる被写体画像５１の被写体は、図５のスルー画像６１に含まれる被写体画像５１の被写体と同一である。ただし、被写体画像５１のコントラストは、図５のスルー画像６１よりも図６のスルー画像６２の方が低くなっている。このスルー画像６２の下の図は、スルー画像６２が表示部２１に表示されている状態での、被写体画像５１を含む図示せぬ特定領域のＡＦ評価値と、フォーカスレンズ１１の移動範囲との関係を示している。図６の下の図において、縦軸は、ＡＦ評価値を示し、横軸は、フォーカスレンズ１１の移動範囲を示している。当該横軸の下にある軸は、被写体までの距離を示している。
【００５５】
図６の下の図に示されるように、ＡＦ評価値が最大となる位置Ｐ４（同一の被写体なので図５の位置Ｐ４と同一）までフォーカスレンズ１１が移動することにより、図示せぬ特定領域内の被写体画像５１にフォーカスが合わせられる。
【００５６】
図５の下の図と図６の下の図とを比較するに、図示せぬ特定領域に含まれる被写体画像５１の被写体までの距離Ｄ３が等しいため、ＡＦ評価値が最大となるフォーカスレンズ１１の位置は、同一の位置Ｐ４となる。ただし、当該同一の位置Ｐ４におけるＡＦ評価値の最高値は、被写体画像５１のコントラストが高い場合のＡＦ評価値Ｅ１の方が、同一の被写体画像５１のコントラストが低い場合のＡＦ評価値Ｅ２よりも高くなっている。
【００５７】
このように、同一被写体の像にフォーカスが合っている場合のフォーカスレンズ１１の位置におけるＡＦ評価値、即ち、ＡＦ評価値の最高値は、被写体のコントラストに応じて変化する。このように、ＡＦ評価値の最高値と、被写体のコントラストとは対応関係にある。
【００５８】
以上説明したように、撮像装置は、ＡＦ評価値を用いることで、被写体までの距離や被写体のコントラストの高低といった、被写体の特徴を把握することができる。
【００５９】
さらに、以下、ＡＦ評価値を用いることで、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度を適切に設定することが可能になる理由について説明する。
【００６０】
初めに、ＡＦ評価値と解像感との関係性について説明する。
【００６１】
解像感の高低は、レンズ性能を評価する指標であるMTF(Modulation Transfer function)の大小に対応する。このようなMTFと、画像の空間周波数との間には、図７に示されるような関係がある。
【００６２】
[MTFと空間周波数との関係]
図７は、MTFと空間周波数との関係を示す図である。
【００６３】
図７において、縦軸はMTFを示し、横軸は空間周波数を示している。
【００６４】
図７に示すように、空間周波数が高くなるほど、MTFが小さくなる。画像の絵柄が細かい部分は、空間周波数としては高い傾向がある。
【００６５】
同一被写体であれば、被写体までの距離が長くなるほど、画像の絵柄が細かくなる傾向にある。被写体までの距離が長くなるほど、レンズの特性上MTFが低い位置で撮影することになるので、解像感は低くなる。
【００６６】
このことは、全ての被写体に当てはまるとまでは言えないが（例えば遠景であっても絵柄が細かくない場合等）、概ね同様な傾向にあると言える。即ち、一般的な傾向として、被写体までの距離が遠くなるほど解像感が低くなる。
【００６７】
また、被写体のコントラストと解像感との間にも、一般的な傾向として次のような関係がある。即ち、コントラストが高くなるほど、明暗の差が大きくなり、明るい部分や暗い部分がはっきりするため、解像感が高くなる傾向にある。よって、被写体のコントラストが高くなるほど、解像感が高くなる傾向にある。
【００６８】
被写体までの距離や被写体のコントラストは、ＡＦ評価値により把握することが可能である。よって、ＡＦ評価値と解像感との間にはある程度の関係が存在することになる。そして、解像感の高低は、輪郭強調強度を増減することである程度調整することが可能である。
【００６９】
一方、ＡＦ評価値とノイズ感との間には直接的な関係はほとんど存在しないと思われる。しかしながら、図１を用いて上述したように、輪郭強調強度とノイズ感との間には一定の関係がある。輪郭強調強度はまた、解像感との間にも一定の関係がある。したがって、ノイズ感及び解像感をセットで考えた場合、このようなセットとＡＦ評価値との間にはある程度の関係が存在することになる。
【００７０】
以上のことから、解像感が高く、かつノイズ感が低い撮像画像、即ち、良好な画質の画像を提供するためには、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度を適切に設定することが必要であり、このためには、ＡＦ評価値を用いることができることがわかる。
【００７１】
例えば、撮像装置は、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定として、図８に示されるような設定をすることで、解像感が高く、かつノイズ感が低い撮像画像を提供することが可能になる。
【００７２】
[輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定の指針]
図８は、ＡＦ情報に基づく輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定の指針を示す図である。
【００７３】
図８の例では、ＡＦ情報として、ＡＦ評価値から求められる被写体までの距離と、被写体の像にフォーカスが合ったときのＡＦ評価値（ＡＦ評価値の最高値であり、以下、フォーカス時ＡＦ評価値と称する）との２種類が採用されている。
【００７４】
先ず、被写体までの距離に基づく、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定の指針について説明する。
【００７５】
被写体までの距離が長い場合には、上述したように、撮像画像は一般的に、高周波の画像となり解像感が低くなる傾向が強い。このため、図８に示されるように、撮像装置は、輪郭強調強度を強くして解像感の低下を防止する。ただし、輪郭強調強度を強くすることにより不要なノイズが増幅されるため、即ちノイズ感も高くなるため、撮像装置は、ノイズリダクション強度を強くして、ノイズ感の上昇を防止する。
【００７６】
一方、被写体までの距離が短い場合には、逆に、撮像画像は一般的に、低周波の画像となり解像感が高くなる傾向が強い。このため、撮像装置は、輪郭強調強度を弱くして、不要なノイズの増幅を防止する。このとき、輪郭強調強度が弱く、また、元々発生しているノイズもわずかであることが多く、ノイズの増幅も防止されていることから、撮像装置は、ノイズリダクション強度を弱くして、ディテールの消失を極力抑えるようにする。
【００７７】
なお、被写体までの距離が中距離の場合には、撮像装置は、輪郭強調強度もノイズリダクション強度も中程度の強度にして、解像感とノイズ感のバランスが保たれるようにする。
【００７８】
次に、フォーカス時ＡＦ評価値に基づく、輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定の指針について説明する。
【００７９】
フォーカス時ＡＦ評価値が高い場合は、撮像画像は一般的に、被写体のコントラストが十分に強く、解像感が高くなる傾向が強い。このため、図８に示されるように、撮像装置は、輪郭強調強度を弱くして、不要なノイズの増幅を防止する。このとき、輪郭強調強度が弱く、また、元々発生しているノイズもわずかであることが多く、ノイズの増幅も防止されていることから、撮像装置は、ノイズリダクション強度を弱くして、ディテールの消失を極力抑えるようにする。
【００８０】
一方、フォーカス時ＡＦ評価値が低い場合には、逆に、撮像画像は一般的に、被写体のコントラストが弱く、解像感が低くなる傾向が強い。このため、撮像装置は、輪郭強調強度を強くして解像感の低下を防止する。ただし、輪郭強調強度を強くすることにより不要なノイズが増幅されるため、即ちノイズ感も高くなるため、撮像装置は、ノイズリダクション強度を強くして、ノイズ感の上昇を防止する。
【００８１】
なお、フォーカス時ＡＦ評価値が中程度の値の場合には、撮像装置は、輪郭強調強度もノイズリダクション強度も中程度の強度にして、解像感とノイズ感のバランスが保たれるようにする。
【００８２】
次に、図９以降の図面を参照して、このような本発明に係る撮像装置の実施形態について説明する。
【００８３】
[撮像装置の構成例]
図９は、本発明の実施形態に係る撮像装置８１の機能的構成例を示すブロック図である。
【００８４】
撮像装置８１は、デジタルスチルカメラとして構成されている。
【００８５】
レンズ部１０１は、例えば上述したフォーカスレンズ１１やズームレンズ等で構成される。フォーカスレンズ１１は、撮像素子１０２の受光面に被写体像を結像させるため光学レンズである。ズームレンズは、焦点距離を一定の範囲で自在に変化させる光学レンズである。
【００８６】
撮像素子１０２は、CCD（Charge Coupled Devices）センサやCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどからなる。撮像素子１０２は、タイミングジェネレータ(TG)１１１から供給されるタイミング信号に従って動作することにより、レンズ部１０１を介して入射する被写体からの光を受光して光電変換を行う。そして、撮像素子１０２は、受光量に応じた電気信号としてのアナログの画像信号を、A/D(Analog/Digital)変換部１０３に供給する。
【００８７】
A/D変換部１０３は、撮像素子１０２からのアナログ信号の画像信号をA/D変換し、その結果得られるディジタル信号を、撮像画像のデータとして、CPU（Central Processing Unit）１０６に供給する。
【００８８】
画像データ処理部１０４は、撮像画像のデータをCPU１０６から取得して、各種画像処理を適宜施した上で、表示部２１や記録デバイス１０５に供給する。
【００８９】
例えば、画像データ処理部１０４は、CPU１０６から記録の指示を受けた場合、CPU１０６から取得した撮像画像のデータに対してJPEG(Joint Photographic Experts Group)方式等を用いた圧縮符号化処理を施し、その結果得られる圧縮符号化データを、記録デバイス１０５に記録させる。
【００９０】
また、画像データ処理部１０４は、記録デバイス１０５に記録された圧縮符号化データを読み出して伸張復号処理を施し、その結果得られる撮像画像等のデータを表示部２１に供給する。このようにして、表示部２１に撮像画像等のデータが供給された場合、当該撮像画像等が表示部２１に表示される。
【００９１】
なお、撮像動作中の撮像画像のデータが、記録デバイス１０５を介さないで表示部２１に供給された場合には、上述したように、当該撮像画像はスルー画像として表示される。
【００９２】
記録デバイス１０５は、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)等のディスクや、メモリカード等の半導体メモリその他のリムーバブルなリムーバブル記録媒体であり、撮像装置８１に対して、容易に着脱可能になっている。記録デバイス１０５には、例えば撮影画像のデータ等が記録される。
【００９３】
CPU１０６は、プログラムROM(Read Only Memory)１０９に記録されているプログラムを実行することにより、撮像装置８１を構成する各部を制御し、また、操作部１０７からの信号に応じて、各種の処理を行う。
【００９４】
本実施形態では、CPU１０６は、所定のプログラムを実行することにより、ＡＦ情報演算部１３１、強度演算部１３２、ノイズリダクション部１３３、輪郭抽出部１３４、輪郭強調部１３５、遅延部１３６、及び合算部１３７として機能する。
【００９５】
情報演算手段としてのＡＦ情報演算部１３１は、ＡＦ機能を実行することにより得られる情報として、本実施形態ではＡＦ評価値を演算する。即ち、ＡＦ情報演算部１３１は、A/D変換部１０３から供給された撮像画像のデータを用いて、上述したように、ＡＦ評価値を演算する。ＡＦ情報演算部１３１は、さらに、後述するレンズ制御部１１２によるＡＦ機能の実行時に得られた各種情報に基づいて、被写体までの距離及びフォーカス時ＡＦ評価値を演算し、強度演算部１３２に供給する。
【００９６】
強度演算部１３２は、ＡＦ情報演算部１３１により演算された被写体までの距離とフォーカス時ＡＦ評価値に基づいて、ノイズリダクション強度と輪郭強調強度を演算する。ノイズリダクション強度と輪郭強調強度の演算手法については後述する。
【００９７】
ノイズリダクション部１３３は、A/D変換部１０３から供給された撮像画像のデータに対してノイズリダクション処理を施す。この場合のノイズリダクション強度は、強度演算部１３２によって演算された強度が用いられる。
【００９８】
輪郭抽出部１３４は、ノイズリダクション部１３３から供給されたノイズリダクション処理後の撮像画像のデータから、輪郭部分のデータを抽出する。
【００９９】
輪郭強調部１３５は、輪郭抽出部１３４により抽出された輪郭部分のデータに基づいて、当該輪郭部分の補正量を求めるための輪郭強調処理を実行する。この場合の輪郭強調強度は、強度演算部１３２によって演算された強度が用いられる。
【０１００】
遅延部１３６は、このような輪郭抽出部１３４及び輪郭強調部１３５が処理を実行している間、ノイズリダクション部１３３から供給されたノイズリダクション処理後の撮像画像のデータを保持している。そして、遅延部１３６は、輪郭強調部１３５の処理が終了した時点で、保持していたノイズリダクション処理後の撮像画像のデータを遅延して出力する。
【０１０１】
このようにして、合算部１３７には、ノイズリダクション処理後の撮像画像のデータが遅延部１３６を介してノイズリダクション部１３３から供給されると共に、輪郭強調すべき輪郭部分の補正量を示すデータが輪郭強調部１３５から供給される。
【０１０２】
合算部１３７は、ノイズリダクション処理後の撮像画像のデータのうち、輪郭強調すべき輪郭部分のデータの大きさ（画素値）に対して、輪郭強調部１３５から供給された補正量を合算して、その結果得られるデータを、画像データ処理部１０４に供給する。
【０１０３】
このようなCPU１０６には、上述したA/D変換部１０３及び画像データ処理部１０４の他さらに、操作部１０７、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)１０８、プログラムROM１０９、RAM(Random Access Memory)１１０、タイミングジェネレータ１１１、及びレンズ制御部１１２が接続されている。
【０１０４】
操作部１０７は、ユーザによって操作され、その操作に対応した信号を、CPU１０６に供給する。操作部１０７には、例えば、図示せぬ電源ボタン、シャッタボタン、ズームボタン、操作ボタン等が含まれる。
【０１０５】
EEPROM１０８は、CPU１０６の制御にしたがい、各種データを記憶し、撮像装置８１の電源がオフにされた後にも保持しておく。換言すると、撮像装置８１の電源がオフにされたときにも保持しておく必要があるデータ、例えば撮像装置８１に設定された情報等が、EEPROM１０８に記憶される。
【０１０６】
プログラムROM１０９は、CPU１０６が実行するプログラムを記憶し、さらには、CPU１０６がプログラムを実行する上で必要なデータを記憶している。RAM１１０は、CPU１０６が各種の処理を行う上で必要なプログラムやデータを一時記憶する。
【０１０７】
タイミングジェネレータ１１１は、CPU１０６の制御にしたがって、タイミング信号を撮像素子１０２に供給する。タイミングジェネレータ１１１から撮像素子１０２に供給されるタイミング信号によって、撮像素子１０２における露出時間（シャッタスピード）等が制御される。
【０１０８】
レンズ制御部１１２は、CPU１０６の制御にしたがい、各モータ（図中内部に文字Ｍが記載されたシンボルがモータを示す）を含むアクチュエータ１１３を駆動することによって、レンズ部１０１の動作を制御する。
【０１０９】
例えば、レンズ制御部１１２は、レンズ部１０１のうちフォーカスレンズ１１の位置が、ＡＦ情報演算部１３１から供給されたＡＦ評価値が最大となる位置になるように、アクチュエータ１１３を駆動する。このようにして、ＡＦ評価値が最大となる位置にフォーカスレンズ１１が移動することによりＡＦ機能が実現される。また、本実施形態では、フォーカスレンズ１１の移動距離に基づいて、被写体までの距離がＡＦ情報演算部１３１によって算出される。また、ＡＦ機能が実現されて被写体の像にフォーカスが合ったとしてフォーカスレンズ１１が停止したときのＡＦ評価値が、フォーカス時ＡＦ評価値としてＡＦ情報演算部１３１によって求められる。そこで、レンズ制御部１１２は、フォーカスレンズ１１の移動に関する情報をCPU１０６に適宜供給する。
【０１１０】
このような構成の撮像装置８１は、ＡＦ機能の実現によりＡＦ評価値を演算し、当該ＡＦ評価値に基づいて、被写体までの距離やフォーカス時ＡＦ評価値といったＡＦ情報を求める。次に、撮像装置８１は、このようなＡＦ情報を用いてノイズリダクション強度及び輪郭強調強度を設定する。そして、撮像装置８１は、撮像画像のデータに対して、設定したノイズリダクション強度を用いてノイズリダクション処理を施すとともに、設定した輪郭強調強度を用いて輪郭強調処理を施す。このような一連の処理を、以下、画像加工処理と称する。
【０１１１】
[画像加工処理]
図１０は、画像加工処理の一例を説明するフローチャートである。
【０１１２】
画像加工処理は、撮像装置８１の動作モードが、例えば撮影モードに移行すると実行される。
【０１１３】
ステップＳ１において、ＡＦ情報演算部１３１は、A/D変換部１０３から出力された撮像画像のデータである入力画像データを入力する。
【０１１４】
ステップＳ２において、ＡＦ情報演算部１３１は、ステップＳ１で入力された入力画像データを用いて、ＡＦ情報を演算する。
【０１１５】
まず、ＡＦ情報演算部１３１は、ＡＦ評価値を演算し、レンズ制御部１１２に供給する。即ち、入力された画像の予め設定されている特定領域内の各画素の輝度データに含まれる周波数成分が積分され、ＡＦ評価値とされる。レンズ制御部１１２は、このようにしてＡＦ情報演算部１３１から供給されるＡＦ評価値が最高値となる位置に、フォーカスレンズ１１を移動させる。レンズ制御部１１２は、ＡＦ評価値が最高値となる位置にフォーカスレンズ１１が停止したタイミングと、当該位置までのフォーカスレンズ１１の移動距離をＡＦ情報演算部１３１に通知する。ＡＦ情報演算部１３１は、通知されたタイミングのＡＦ評価値（最高値）を、フォーカス時ＡＦ評価値として求めると共に、フォーカスレンズ１１の移動距離から、被写体までの距離を求める。このようにして、フォーカス時ＡＦ評価値及び被写体までの距離からなるＡＦ情報が、ＡＦ情報演算部１３１によって求められて強度演算部１３２に供給される。
【０１１６】
ステップＳ３において、強度演算部１３２は、ＡＦ情報に基づいて輪郭強調強度とノイズリダクション強度とを演算する。即ち、強度演算部１３２は、ステップＳ２の処理で演算された被写体までの距離とフォーカス時ＡＦ評価値（ＡＦ評価値の最高値）に基づいて、例えば上述した図８に示される指針に従って、輪郭強調強度とノイズリダクション強度とを演算する。
【０１１７】
なお、輪郭強調強度とノイズリダクション強度との具体的な設定手法については、図１１乃至図１４を参照して後述する。
【０１１８】
ステップＳ４において、ノイズリダクション部１３３は、ステップＳ３において演算されたノイズリダクション強度にしたがってノイズを抑制するようなノイズリダクション処理を、A/D変換部１０３から提供された入力画像データに対して施す。
【０１１９】
ステップＳ５において、輪郭抽出部１３４は、入力画像データに対してノイズリダクション処理が施された結果生成された画像データから、輪郭部分のデータを抽出する。
【０１２０】
ステップＳ６において、輪郭強調部１３５は、輪郭抽出部１３４により抽出された輪郭部分のデータに基づいて、ステップＳ３において演算された輪郭強調強度にしたがって、当該輪郭部分の補正量を求める輪郭強調処理を実行する。
【０１２１】
ステップＳ７において、合算部１３７は、画像データを合算する。即ち、合算部１３７は、入力画像データに対してノイズリダクション処理が施された結果生成された画像データのうち、輪郭部分のデータの大きさ（画素値）に対して、輪郭強調処理により得られた補正量を合算する。
【０１２２】
ステップＳ８において、合算部１３７は、このような合算の結果得られるデータを、出力画像データとして画像データ処理部１０４に提供する。画像データ処理部１０４は、合算部１３７から供給された画像データを適宜処理し、表示部２１に供給し、対応する画像を表示させる。
【０１２３】
これにより画像加工処理は終了する。
【０１２４】
このように、撮像装置８１は、ＡＦ機能から得られるＡＦ情報に応じて輪郭強調強度とノイズリダクション強度を変調する画像加工処理を実行することができる。その結果、撮像装置８１は、解像感が高く、かつノイズ感が低い撮像画像、即ち良好な画質の画像を提供することが可能になる。
【０１２５】
次に、ＡＦ情報に基づく輪郭強調強度及びノイズリダクション強度の設定手法の一例としについて具体的に説明する。
【０１２６】
輪郭強調強度を示す式として、例えば次の式（１）を採用することができる。
【０１２７】
輪郭強調強度＝Ｄｒ×α×β・・・（１）
【０１２８】
式（１）において、輪郭強調強度は、Ｄｒ、α、及びβの積により演算される。Ｄｒは、デフォルト値を示している。デフォルト値Ｄｒとしては、例えば、頻繁に撮影する被写体を含む撮像画像のデータに対して輪郭強調処理を施す場合の輪郭強調強度を採用することができる。αは、被写体までの距離に応じて変化する係数を示しており、βは、フォーカス時ＡＦ評価値に応じて変化する係数を示している。係数αや係数βの値は、撮像装置８１の設計者、製造者又はユーザ（以下、ユーザ等と称する）が自由に設定変更することが可能である。従って、ユーザ等は、係数αと係数βの設定値を適宜変更することにより、被写体までの距離とフォーカス時ＡＦ評価値とのうちどちらを重視して輪郭強調強度を演算するのかを設定することができる。
【０１２９】
また、ノイズリダクション強度を示す式として、例えば次の式（２）を採用することができる。
【０１３０】
ノイズリダクション強度＝Ｄｎ×γ・・・（２）
【０１３１】
式（２）において、ノイズリダクション強度は、Ｄｎとγの積により演算される。Ｄｎは、デフォルト値を示している。デフォルト値Ｄｎしては、例えば、頻繁に撮影する被写体を含む撮像画像のデータに対してノイズリダクション処理を施す場合のノイズリダクション強度を採用することができる。γは、式（１）で演算された輪郭強調強度に応じて変化する係数である。係数γの値は、ユーザ等が自由に設定変更することが可能である。従って、ユーザ等は、係数γの設定値を適宜変更することにより、輪郭強調強度の適切な設定を維持したまま、ノイズリダクション強度を適切に設定することが実現可能になる。
【０１３２】
次に、図１１乃至図１４を参照して、式（１）における係数α及び係数β、並びに、式（２）における係数γの具体的な設定手法について、幾つかの例を説明する。
【０１３３】
[係数α，係数β，係数γの設定手法の一例]
図１１は、式（１）における係数α及び係数β、並びに、式（２）における係数γの設定手法の一例を説明する図である。
【０１３４】
図１１Ａは、式（１）における係数αの設定手法の一例を示す図である。図１１Ａにおいて、横軸は被写体までの距離を示し、縦軸は係数αを示している。即ち、図１１Ａの例では、被写体までの距離が長くなるにつれて（横軸の値が大きくなるのにつれて）、解像感が比例的に低くなると仮定（近似）されている。このため、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して大きくなるように設定される。これにより、解像感の低下が防止される。
【０１３５】
図１１Ｂは、式（１）における係数βの設定手法の一例を示す図である。図１１Ｂにおいて、横軸はフォーカス時ＡＦ評価値を示し、縦軸は係数βを示している。即ち、図１１Ｂの例では、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が比例的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるのに比例して小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して小さくなるように設定される。これにより、解像感が高くなるにつれて輪郭強調強度が弱くなるので、不要なノイズの増幅が防止される。
【０１３６】
図１１Ｃは、式（２）における係数γの設定手法の一例を示す図である。図１１Ｃにおいて、横軸は輪郭強調強度を示し、縦軸は係数γを示している。即ち、図１１Ｃの例では、輪郭強調強度が大きくなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、ノイズ感が比例的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して大きくなるように設定される。これにより、輪郭強調処理による不要なノイズの増幅が防止される。
【０１３７】
[係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例]
図１２は、式（１）における係数α及び係数β、並びに、式（２）における係数γの設定手法の他の例について説明する図である。
【０１３８】
図１２Ａは、式（１）における係数αの設定手法の一例を示す図である。図１２Ａにおいて、横軸は被写体までの距離を示し、縦軸は係数αを示している。即ち、図１２Ａの例では、被写体までの距離が長くなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が段階的に低くなると仮定（近似）されている。このため、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して段階的に大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して段階的に大きくなるように設定される。具体的には、被写体までの距離の範囲が、距離０乃至Ｄ１の第１範囲、距離Ｄ１乃至Ｄ２（Ｄ１＜Ｄ２）の第２範囲、及び距離Ｄ２以上の第３範囲といった３つの範囲に区分される。このような３つの範囲のうち同一の範囲内では、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して大きくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数αの増加の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数αの増加の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲乃至第３範囲の順番で段階的に大きくなっていく。これにより、解像感の低下が防止される。
【０１３９】
図１２Ｂは、式（１）における係数βの設定手法の一例を示す図である。図１２Ｂにおいて、横軸はフォーカス時ＡＦ評価値を示し、縦軸は係数βを示している。即ち、図１２Ｂの例では、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が段階的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるのに比例して段階的に小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して段階的に小さくなるように設定される。具体的には、フォーカス時ＡＦ評価値の範囲が、値０乃至Ａ１の第１範囲、値Ａ１乃至Ａ２の第２範囲、及び値Ａ２以上の第３範囲といった３つの範囲に区分される。このような３つの範囲のうち同一の範囲内では、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくなるのに比例して小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して小さくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数βの減少の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数βの減少の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲乃至第３範囲の順番で段階的に小さくなっていく。これにより、解像感が高くなるにつれて輪郭強調強度が弱くなるので、不要なノイズの増幅が防止される。
【０１４０】
図１２Ｃは、式（２）における係数γの設定手法の一例を示す図である。図１２Ｃにおいて、横軸は輪郭強調強度を示し、縦軸は係数γを示している。即ち、図１２Ｃの例では、輪郭強調強度が大きくなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、ノイズ感が段階的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して段階的大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して段階的に大きくなるように設定される。具体的には、輪郭強調強度の範囲が、値０乃至Ｒ１の第１範囲、値Ｒ１乃至Ｒ２の第２範囲、及び値Ｒ２以上の第３範囲といった３つの範囲に区分される。このような３つの範囲のうち同一の範囲内では、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して大きくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数γの増加の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数γの増加の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲乃至第３範囲の順番で段階的に大きくなっていく。これにより、輪郭強調処理による不要なノイズの増幅が防止される。
【０１４１】
[係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例]
図１３は、式（１）における係数α及び係数β、並びに、式（２）における係数γの設定手法の他の例について説明する図である。
【０１４２】
図１３Ａは、式（１）における係数αの設定手法の一例を示す図である。図１３Ａにおいて、横軸は被写体までの距離を示し、縦軸は係数αを示している。即ち、図１３Ａの例では、被写体までの距離が一定距離以下の短い距離の場合には解像感は許容できる範囲で収まっていると仮定（近似）されている。ただし、被写体までの距離が一定距離を超えると、解像感が許容できないレベルまで低下し、それ以降長くなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感がさらに低くなると仮定（近似）されている。このため、被写体までの距離が一定距離になるまでは解像感は許容できるレベルの範囲内であるため、係数αとして一定の値が設定される。一方、係被写体までの距離が一定距離を超えると解像感は許容できないレベルまで低下するため、それ以降、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して段階的に大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して大きくなるように設定される。具体的には、被写体までの距離が一定距離Ｄ１１になるまでは、係数αは一定の値が設定される。一方、距離Ｄ１１を超えた範囲は、距離Ｄ１１乃至Ｄ１２（Ｄ１１＜Ｄ１２）の第１範囲、及び距離Ｄ１２以上の第２範囲といった２つの範囲に区分される。このような２つの範囲のうち同一の範囲内では、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して大きくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数αの増加の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数αの増加の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲及び第２範囲の順番で段階的に大きくなっていく。これにより、解像感の低下が防止される。
【０１４３】
図１３Ｂは、式（１）における係数βの設定手法の一例を示す図である。図１３Ｂにおいて、横軸はフォーカス時ＡＦ評価値を示し、縦軸は係数βを示している。即ち、図１３Ｂの例では、フォーカス時ＡＦ評価値が一定値以下の場合、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が段階的に高くなると仮定（近似）されている。ただし、フォーカス時ＡＦ評価値が一定値を超える場合には解像感は満足できる範囲に収まると仮定（近似）されている。このため、フォーカス時ＡＦ評価値が一定値になるまでは、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるのに比例して段階的に小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して段階的に小さくなるように設定される。一方、フォーカス時ＡＦ評価値が一定値を超えると解像感は満足できるレベルまで高くなるため、それ以降、係数βとして一定の値が設定される。具体的には、フォーカス時ＡＦ評価値の範囲が、値０乃至Ａ１１の第１範囲、及び値Ａ１１乃至Ａ１２（Ａ１１＜Ａ１２）の第２範囲といった２つの範囲に区分される。このような２つの範囲のうち同一の範囲内では、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくなるのに比例して小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して小さくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数βの減少の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数βの減少の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲及び第２範囲の順番で段階的に小さくなっていく。一方、フォーカス時ＡＦ評価値が一定値Ａ１２を超えると、係数βとして一定の値が設定される。これにより、解像感が高くなるにつれて輪郭強調強度が弱くなるので、不要なノイズの増幅が防止される。
【０１４４】
図１３Ｃは、式（２）における係数γの設定手法の一例を示す図である。図１３Ｃにおいて、横軸は輪郭強調強度を示し、縦軸は係数γを示している。即ち、図１３Ｃの例では、輪郭強調強度が一定値以下の場合にはノイズ感は許容できる範囲で収まっていると仮定（近似）されている。ただし、輪郭強調強度が一定値を超えると、ノイズ感が許容できないレベルまで低下し、それ以降輪郭強調強度が大きくなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、ノイズ感が段階的に高くなると仮定（近似）されている。このため、輪郭強調強度が一定値になるまではノイズ感は許容できるレベルの範囲内であるため、係数γとして一定の値が設定される。一方、輪郭強調強度が一定値を超えるとノイズ感は許容できないレベルまで低下するため、それ以降、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して段階的大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して段階的に大きくなるように設定される。具体的には、輪郭強調強度が一定値Ｒ１１になるまでは、係数γは一定の値が設定される。一方、値Ｒ１１を超えた範囲は、値Ｒ１１乃至Ｒ１２（Ｒ１１＜Ｒ１２）の第１範囲、及び値Ｒ１２以上の第２範囲といった２つの範囲に区分される。このような２つの範囲のうち同一の範囲内では、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して大きくなるように設定される。即ち、同一の範囲内では、係数γの増加の割合（傾き）が一定になる。ただし、このような係数γの増加の割合（傾き）、即ち比例定数は、第１範囲及び第２範囲の順番で段階的に大きくなっていく。これにより、輪郭強調処理による不要なノイズの増幅が防止される。
【０１４５】
[係数α，係数β，係数γの設定手法の他の一例]
図１４は、式（１）における係数α及び係数β、並びに、式（２）における係数γの設定手法の他の例について説明する図である。
【０１４６】
図１４Ａは、式（１）における係数αの設定手法の一例を示す図である。図１４Ａにおいて、横軸は被写体までの距離を示し、縦軸は係数αを示している。即ち、図１４Ａの例では、図１１Ａの例と同様に、被写体までの距離が長くなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が比例的に低くなると仮定（近似）されている。このため、係数αは、被写体までの距離が長くなるのに比例して大きくなるように、即ち解像感が低くなるのに比例して大きくなるように設定される。ただし、輪郭強調処理の効果が強すぎると、輪郭部が過度に強調され、その結果撮像画像にはリンギングが発生するおそれがある。そこで、図１４Ａの例では、係数αにはリミットαＬが設けられている。即ち、係数αが当該リミットαＬを超えると、それ以降被写体までの距離が長くなっても、係数αとしてリミットαＬが一律に設定され、その結果、輪郭強調強度の強さも一定以下に規制される。
【０１４７】
図１４Ｂは、式（１）における係数βの設定手法の一例を示す図である。図１４Ｂにおいて、横軸はフォーカス時ＡＦ評価値を示し、縦軸は係数βを示している。即ち、図１２Ｂの例では、図１１Ｂの例と同様に、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、解像感が比例的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数βは、フォーカス時ＡＦ評価値が大きくになるのに比例して小さくなるように、即ち解像感が高くなるのに比例して小さくなるように設定される。これにより、解像感が高くなるにつれて輪郭強調強度が弱くなるので、不要なノイズの増幅が防止される。ただし、郭強調処理の効果が強すぎると、輪郭部が過度に強調され、その結果撮像画像にはリンギングが発生するおそれがある。そこで、図１４Ｂの例では、このようなリンギングの発生を防止すべく、係数βにはリミットβＬが設けられている。即ち、被写体までの距離が一定距離になるまでは、係数βとしてリミットβＬが一律に設定され、その結果、輪郭強調強度の強さも一定以下に規制される。
【０１４８】
図１４Ｃは、式（２）における係数γの設定手法の一例を示す図である。図１４Ｃにおいて、横軸は輪郭強調強度を示し、縦軸は係数γを示している。即ち、図１４Ｃの例では、図１１Ｃと同様に、輪郭強調強度が大きくなるにつれて（横軸の値が大きくなるにつれて）、ノイズ感が比例的に高くなると仮定（近似）されている。このため、係数γは、輪郭強調強度が大きくなるのに比例して大きくなるように、即ちノイズ感が高くなるのに比例して大きくなるように設定される。これにより、輪郭強調処理による不要なノイズの増幅が防止される。ただし、ノイズリダクション処理の効果が強すぎると、撮像画像のディテールが消失するおそれがある。そこで、図１４Ｃの例では、当該ディテールの消失を防止すべく、係数γにはリミットγＬが設けられている。即ち、係数γが当該リミットγＬを超えると、それ以降輪郭強調強度が高くなっても、係数γとしてリミットγＬが一律に設定され、その結果、ノイズリダクション強度の強さも一定以下に規制される。
【０１４９】
なお、以上においては、輪郭強調処理とノイズリダクション処理の両方を実行するようにしたが、その一方だけを実行する場合にも本発明を適用することができる。例えば、輪郭強調処理だけを実行する場合にも、式（１）により演算された値に基づき輪郭強調処理を制御すれば、固定値で制御する場合に較べて、より良好な画質の画像を得ることができる。
【０１５０】
また、本発明の実施形態に係る撮像装置８１において、CPU１０６によって行われる処理は、ハードウエア（DSP(Digital Signal Processor)等）により行われるようにしてもよい。
【０１５１】
本発明は、デジタルスチルカメラの他、カメラ付き携帯電話機等、撮像機能とＡＦ機能とを備えた撮像装置に適用することができる。
【０１５２】
[本発明のプログラムへの適用]
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることができる。
【０１５３】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１５４】
例えば、CPU１０６に実行させるプログラムは、あらかじめプログラムROM１０９にインストール（記憶）させておくこともできる。その他、プログラムが記憶された記録デバイス１０５を、パッケージメディアとして撮像装置８１のユーザに提供することもできる。この場合には当該プログラムは、CPU１０６の制御にしたがって、パッケージメディアとして提供された記録デバイス１０５から読み出されて、EEPROM１０８にインストールされる。また、CPU１０６に実行させるプログラムは、図示はしないが、インターネット等のネットワークを介在する通信機能が撮像装置８１に備えられている場合、ダウンロードサイトから、撮像装置８１に直接ダウンロードされ、あるいは、図示せぬコンピュータでダウンロードされて撮像装置８１に供給されることによって、EEPROM１０８にインストールされる。
【０１５５】
なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１５６】
１１  フォーカスレンズ，  ２１  表示部，  ８１  撮像装置，  １０１  レンズ部，  １０２  撮像素子，  １０３  A/D変換部，  １０４  画像データ処理部，  １０５  記録デバイス，  １０６  CPU，  １１２  レンズ制御部，  １３１  ＡＦ情報演算部，  １３２  強度演算部，  １３３  ノイズリダクション部，  １３４  輪郭抽出部，  １３５  輪郭強調部，  １３６  遅延部，  １３７  合算部
【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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