(57)【要約】【課題】少ないデータ量で、撮像光学系の製造誤差により生じた倍率色収差を高精度に補正可能な画像処理装置を提供する。【解決手段】画像処理装置（１０４）は、倍率色収差に関する情報を取得する取得部（１０４ｂ）と、倍率色収差に関する情報に基づいて倍率色収差を低減するように画像を補正する補正部（１０４ｃ）とを有し、倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分とを含み、第１の成分および第２の成分はそれぞれ、画像における位置に応じて異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように画像を補正する補正部と、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、回転対称な成分であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の成分および前記第２の成分の回転対称中心は、互いに同一であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の成分および前記第２の成分の回転対称中心は、互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記倍率色収差に関する情報は、更に、前記製造誤差に関する第３の成分を含み、
前記第３の成分は、前記画像において色ずれ方向および色ずれ量のそれぞれが均一な成分であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記取得部は、前記記憶部から、前記倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を取得することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記倍率色収差に関する情報として、前記第１の成分と前記第２の成分とを分離して記憶していることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記記憶部に記憶されている前記第２の成分のデータ量は、該記憶部に記憶されている前記第１の成分のデータ量よりも少ないことを特徴とする請求項６または７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記第２の成分の像高に対する変化を、近似多項式の係数として記憶していることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記記憶部は、撮影条件ごとに、前記倍率色収差に関する情報を記憶していることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記撮影条件のうち所定の撮影条件に応じて変化する前記第２の成分のデータ量は、該所定の撮影条件に応じて変化する前記第１の成分のデータ量よりも少ないことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記撮影条件は、複数の種類の撮影条件を含み、
前記記憶部は、
前記複数の種類の撮影条件ごとに前記第１の成分を記憶し、
前記複数の種類の撮影条件のうち一部の撮影条件ごとに前記第２の成分を記憶していることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記撮影条件は、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記ズーム位置が所定のズーム位置である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記ズーム位置が前記所定のズーム位置とは異なる場合でも、該所定のズーム位置に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記フォーカス位置が所定のフォーカス位置である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記フォーカス位置が前記所定のフォーカス位置とは異なる場合でも、該所定のフォーカス位置に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記絞り値が所定の絞り値である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記絞り値が前記所定の絞り値とは異なる場合でも、該所定の絞り値に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記取得部は、前記画像の補正に必要な全ての前記倍率色収差に関する情報を、前記記憶部から取得することを特徴とする請求項６乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を前記画像から検出する検出部を更に有し、
前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を前記検出部から取得することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記倍率色収差に関する情報の一部を前記画像から検出する検出部を更に有し、
前記取得部は、
前記倍率色収差に関する情報の一部を前記検出部から取得し、
前記倍率色収差に関する情報の残りを前記記憶部から取得することを特徴とする請求項６乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記倍率色収差に関する情報のうち前記第２の成分を用いて前記画像を補正するか否かを判定する判定部を更に有し、
前記補正部は、
前記判定部が前記第２の成分を用いて前記画像を補正すると判定した場合、前記第１の成分および前記第２の成分の両方に基づいて前記画像を補正し、
前記判定部が前記第２の成分を用いて前記画像を補正しないと判定した場合、前記第１の成分のみに基づいて前記画像を補正することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、
倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように前記画像データに対応する画像を補正する補正部と、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なることを特徴とする撮像装置。
【請求項２２】
倍率色収差に関する情報に基づいて該倍率色収差を低減するように画像を補正可能な撮像装置に着脱可能なレンズ装置であって、
撮像光学系と、
前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部と、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、前記撮像光学系の設計値に関する第１の成分と、該撮像光学系の製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２３】
前記撮像装置からの前記倍率色収差に関する情報の要求に応じて、該倍率色収差に関する情報を送信する通信部を更に有することを特徴とする請求項２２に記載のレンズ装置。
【請求項２４】
倍率色収差に関する情報を取得するステップと、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように画像を補正するステップと、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２５】
倍率色収差に関する情報を取得するステップと、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように画像を補正するステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なることを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、倍率色収差を補正する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置は、様々な用途に使用されている。しかし、被写体像を形成するために用いられる撮像光学系の諸収差は、被写体像の画質を低下させる要因となる。その中で倍率色収差は、被写体像に色ずれを発生させる。これに関して、従来から、例えば予め記憶した撮像光学系の倍率色収差データに基づいて、画像処理により倍率色収差を補正する技術が知られている。
【０００３】
一方、撮像装置に用いられる撮像素子の画素数は年々増加しており、単位画素サイズが縮小傾向にある。このため、従来では実質的に問題とならなかった程度の倍率色収差でも画質を低下させる主要因となってきている。倍率色収差データとして撮像光学系の設計データを記憶する場合、撮像光学系の製造誤差に起因する倍率色収差の変化が補正されないことにより、画質が低下する。なお本明細書において、倍率色収差とは、色ごとの結像位置のずれ（色ずれ）であり、結像性能に起因するぼけとは異なり、画素ごとの像の移動により表されるものを指す。倍率色収差データに個々の撮像光学系の製造誤差を反映しようとすると、レンズパラメータごとに変化する実際の収差量を製造時に測定することが必要となり、量産性の低下および製造コストの増加につながる。また、製造誤差に起因する倍率色収差の変化を適切な成分として分離しないと、画素ごとに補正量を記憶しなければならない。その結果、補正データ量が増加し、または、補正効果が不十分となる。
【０００４】
特許文献１には、画像の中心に対して回転対称な成分と、画像全体で色ずれの量および方向が均一なシフトずれ成分として算出した補正量に基づいて、製造誤差に対応する倍率色収差を補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５０５１３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
撮像光学系の製造誤差としては、レンズ素子およびレンズ群の光軸からの偏心や倒れ、光軸方向に平行な位置ずれ、レンズ素子の形状や屈折率に起因した焦点距離ずれなどが挙げられる。レンズ素子およびレンズ群の偏心や倒れによっては主に色ごとの像の横ずれが生じ、光軸方向に平行な位置ずれやレンズ素子の焦点距離ずれによっては主に色ごとの像の倍率ずれが生じる。しかし、特許文献１では、製造誤差としてレンズ素子およびレンズ群の光軸からの偏心および倒れを前提としているため色ごとの像の倍率ずれが補正できず、製造誤差により変化した倍率色収差を良好に補正することができない。
【０００７】
そこで本発明は、少ないデータ量で、撮像光学系の製造誤差により生じた倍率色収差を高精度に補正可能な画像処理装置、撮像装置、レンズ装置、画像処理方法、プログラム、および、記憶媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての画像処理装置は、倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように画像を補正する補正部とを有し、前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分とを含み、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なる。
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、前記画像データに対応する画像を補正する前記画像処理装置とを有する。
【００１０】
本発明の他の側面としてのレンズ装置は、倍率色収差に関する情報に基づいて該倍率色収差を低減するように画像を補正可能な撮像装置に着脱可能なレンズ装置であって、撮像光学系と、前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部とを有し、前記倍率色収差に関する情報は、前記撮像光学系の設計値に関する第１の成分と、該撮像光学系の製造誤差に関する第２の成分とを含み、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なる。
【００１１】
本発明の他の側面としての画像処理方法は、倍率色収差に関する情報を取得するステップと、前記倍率色収差に関する情報に基づいて、該倍率色収差を低減するように画像を補正するステップとを有し、前記倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分と、製造誤差に関する第２の成分とを含み、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ、前記画像における位置に応じて異なる。
【００１２】
本発明の他の側面としてのプログラムは、前記画像処理方法をコンピュータに実行させるように構成されている。
【００１３】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
【００１４】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、少ないデータ量で、撮像光学系の製造誤差により生じた倍率色収差を高精度に補正可能な画像処理装置、撮像装置、レンズ装置、画像処理方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】製造誤差に対応した倍率色収差の模式図である。
【図２】実施例１における画像処理装置のブロック図である。
【図３】実施例１における画像処理方法のフローチャートである。
【図４】実施例２における画像処理装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
まず、撮像光学系（光学系）の製造誤差により、倍率色収差が発生するメカニズムについて説明する。撮像光学系の製造誤差としては、レンズ素子およびレンズ群の光軸からの偏心や倒れ、光軸方向に平行な位置ずれ、レンズ素子の形状や屈折率に起因した焦点距離ずれなどが挙げられる。
【００１９】
撮像光学系が光軸に対して回転対称の場合、色収差は回転対称に生じる。一方、レンズ素子およびレンズ群の偏心や倒れが起きると、偏心光学系に特有の回転非対称な倍率色収差が生じる。一部のレンズ群を光軸に垂直な方向に偏心する例として防振光学系があるように、偏心や倒れがあると、撮像光学系によって形成される像面が物体面を基準として光軸に垂直な方向にシフトする。このとき、偏心したレンズ群の分散により波長ごとにシフト量が変わるため、色ごとに画面全体で均一な方向および量でシフトずれが生じる。また、色ごとの偏心歪曲の違いに対応した画面全体で不均一な倍率色収差も生じる。
【００２０】
一方、光軸方向に平行な位置ずれ、レンズ素子の形状や屈折率に起因した焦点距離ずれなどが起きると、像の倍率や回転対称な収差成分が変化する。このとき、ずれを生じたレンズ群の分散によって波長ごとに変化量が変わるため、色ごとに回転対称な位置ずれが生じる。
【００２１】
実際の光学系では、複数のレンズ素子によりそれぞれの色ずれが生じ、結果として複雑なパターンの倍率色収差が生じる。このような倍率色収差パターンの例を図１に示す。図１（Ａ）は、光軸回転対称に設計された撮像光学系に製造誤差を与えた場合の倍率色収差パターンであり、偏心歪曲の少ない例を示している。各ベクトルは、ベクトルの始点位置での倍率色収差の方向および量を表す。ＲＧＢ画像を撮像する場合、Ｒ−Ｇ間とＢ−Ｇ間とでそれぞれ異なるパターンが現れる。図１（Ａ）からわかるように、本来回転対称の光学系では光軸中心と画面中心が一致し、それを対称中心とした倍率色収差パターンが生じる。しかし、ここでは画面全域で対称性の見られない倍率色収差パターンも生じている。
【００２２】
図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の倍率色収差パターンを設計値に基づく倍率色収差の成分（設計値に関する第１の成分）に基づいて補正した後の倍率色収差パターンを示している。設計値に関する第１の成分で補正した後にも、補正前と同様に、画面全域で対称性の見られない倍率色収差パターンが残る。これが製造誤差に由来した倍率色収差の成分（製造誤差に関する成分）に相当する。従来の製造誤差を考慮しない倍率色収差補正では、図１（Ｂ）に示されるように補正残りが生じるため、画質が低下する。設計値に関する第１の成分で補正した後の倍率色収差パターンは、図１（Ｃ）に示されるような回転対称な成分と図１（Ｄ）に示されるようなシフト成分との和として近似することができる。ここで、図１（Ｃ）に示される回転対称な成分は、製造誤差に関する第２の成分である。図１（Ｄ）に示されるシフト成分は、画面全体で均一な色ずれベクトルを持つシフト成分（画像において色ずれ方向および色ずれ量のそれぞれが均一な第３の成分）である。偏心歪曲が無視できない光学系では、さらに偏心歪曲に対応した色ずれの成分も生じることになる。製造誤差として偏心や倒れのみを考慮する場合、図１（Ｄ）に示される成分は補正できるが、図１（Ｃ）に示される成分や偏心歪曲の成分に関しては、補正後にも残る。
【００２３】
このように、製造誤差を含む実際の撮像光学系の倍率色収差は、全画面領域で均一なシフト成分と、画像の位置ごとに異なる成分との和として近似することができる。後者は、画面中心に対して回転対称な設計値成分、回転対称な製造誤差に由来する成分、および、偏心歪曲に対応する成分の和として近似される。従って、特許文献１に開示されている色ごとの像のシフトずれを考慮しても、画面領域ごとに異なる製造誤差を精度よく補正することは困難である。そこで本実施例は、前述の成分を考慮して補正することにより、図１（Ｅ）に示されるように、倍率色収差を高精度に補正することができる。
【００２４】
これらの成分を分離するには、設計値成分を差し引いた成分を、対称性に基づいて成分分離を行えばよい。特許文献１のように対称性にのみ着目して成分分離を行うと、設計値成分と同じ対称性を有する製造誤差に由来する成分を、設計値成分から分離することができない。従って、設計値成分を予め決定することにより、回転対称な光学系については回転対称成分、非回転対称な光学系については回転対称成分と偏心歪曲に対応した成分を、それぞれ、製造誤差に由来する成分として分離することができる。
【００２５】
このような製造誤差の影響を受けた倍率色収差を補正するには、製造工程において倍率色収差がどのように生じているかを測定する必要がある。一方、ズーム位置、フォーカス位置、または、絞り値などの撮影条件に応じて変化する倍率色収差を補正するには、これらの制御パラメータに対して離散的に倍率色収差を記憶して、実際の撮像した際のパラメータにおける倍率色収差を補間によって求める必要がある。
【００２６】
本発明者らは、図１（Ｄ）のシフトずれ成分は、少数の撮影条件における測定データから高精度に補間できるが、シフトずれ成分を除く回転対称成分を高精度に補間するには、少なくとも数十の撮影条件において測定データを取得する必要があることを見出した。同時に、設計値を差し引いて製造誤差に由来する成分に分離して初めて比較的少数の撮影条件における測定データから高精度に補間できることを見出した。これは、設計値に基づく成分が、前述の撮影条件に対して大きく変化するためにより多くの撮影条件から補間しなければならないことに対して、製造誤差によるばらつき成分は設計値に基づく成分よりも変化が小さいためと考えられる。すなわち、製造誤差に基づく成分のうち設計値に基づく成分と同じ対称性を有するモデルで表した成分については、高精度に補間するには設計値に基づく成分から分離する必要がある。回転非対称な光学系では、設計値自体にも偏心歪曲が存在するが、この場合も同様に、設計値に基づく成分と製造誤差に由来する成分とに分離してから補間することが好ましい。
【００２７】
従って、各種制御パラメータに対応して高精度に倍率色収差を補正するには、設計値に基づく成分を、必要十分な撮影条件数に対応して（すなわち、所定の撮影条件ごとに）記憶することが好ましい。より好ましくは、製造誤差に由来する成分を、より少ない撮影条件数に対応して（所定の撮影条件よりも少ない撮影条件ごとに）記憶できることが好ましい。設計値に基づく成分は、代表的な個体での測定やシミュレーションなどにより算出できるため、より多くの撮影条件（所定数の撮影条件）ごとに記憶することができる。一方、製造工程での測定が必要となる製造誤差に由来する成分については、設計値に基づく成分と同等の精度を確保するには、相対的に少ない撮影条件（所定数の撮影条件よりも少ない数の撮影条件）ごとに記憶すればよい。また、製造誤差に由来する成分は、設計値に基づく成分とは別に記憶することになるため、データ容量を低減する観点からも、少ない撮影条件ごとに記憶することが好ましい。
【００２８】
本実施形態の画像処理装置（画像処理部１０４）は、倍率色収差に関する情報（倍率色収差情報）を取得する取得部１０４ｂ、および、倍率色収差に関する情報に基づいて、倍率色収差を低減するように画像を補正する補正部１０４ｃを有する。倍率色収差に関する情報は、設計値に関する第１の成分（第１の倍率色成分）と、製造誤差に関する第２の成分（第２の倍率色成分）とを含む。また、第１の成分および第２の成分はそれぞれ、画像における位置に応じて異なる（例えば、光軸周りに対称な光学系では像高に応じて異なる）。
【００２９】
第１の成分は、倍率色収差に関する情報のうち、互いに異なる撮像装置（撮像光学系）を用いて撮影された複数の画像（撮影画像）に対して共通に用いられる成分である。すなわち第１の成分は、例えば、設計値に基づいてシミュレーションにより算出される倍率色収差に関する情報であり、同じ設計値に基づいて製造された撮像装置（撮像光学系）では、それらの製造誤差（製造バラツキ）に依存せずに共通に用いられる。
【００３０】
一方、第２の成分は、互いに異なる撮像装置（撮影光学系）を用いて撮影された複数の画像のそれぞれに関して互いに異なる成分であり、撮像装置（撮像光学系）の製造誤差（製造ばらつき、個体ばらつき）に由来する倍率色収差に関する情報である。前述のように、製造誤差に由来する第２の成分は、画像における位置（例えば、像高）ごとに異なり、第１の成分とは独立でない成分を含む場合がある。従って、まず異なる撮像装置（撮像光学系）で撮影された複数の画像に対して共通な第１の成分を特定することにより、第２の成分を決定することができる。この画像における位置ごとに異なる倍率色収差に関する情報を、第１の成分と第２の成分として互いに分離することにより、画像における位置に対して不均一に生じる製造誤差に応じた倍率色収差を高精度に補正することが可能となる。
【００３１】
好ましくは、第１の成分および第２の成分はそれぞれ、回転対称な成分である。多くの撮像光学系は、回転対称に設計されている。このため、第１の成分を回転対称な成分とすることにより、第１の成分は、互いに異なる撮像装置または撮像光学系を用いて撮影された複数の画像（撮影画像）に対して共通に用いることができる。また、回転対称な撮像光学系において、回転対称な成分は、主に光学素子の光軸方向における位置ずれにより生じ、特に低次の収差成分であるために生じやすい。従って、第２の成分を回転対称な成分とすることにより、この成分を適切に補正することができる。
【００３２】
好ましくは、第１の成分および第２の成分の回転対称中心は、互いに同一である。これにより、製造誤差に由来する回転対称成分を補正しつつ対称中心を共通化することができる。このため、共通の補正処理で対応可能であるとともに、個別の対称中心を記憶する必要がなく、補正に必要なデータ容量を低減することができる。第１の成分および第２の成分の対称中心を共通化することにより、製造誤差に対応した倍率色収差補正をより高精度に行うことができる。
【００３３】
なお、第１の成分および第２の成分の回転対称中心は、互いに異なっていてもよい。製造誤差を含む撮像光学系では、回転対称軸がないため、第１の成分と、レンズ素子の光軸方向に平行な位置ずれなどの結果として生じる第２の成分とでは、回転対称中心が共通である必要はない。従って、実際の製造誤差に応じて第２の成分の回転対称中心を第１の成分の回転対称中心とは別に設計することにより、補正の自由度が増し、より近似精度を向上した高精度な補正が可能となる。また、画面中心に対して非対称な高次収差が生じた場合にも、回転対称中心を変えることにより非対称性を反映することができ、より高精度な補正が可能となる。
【００３４】
好ましくは、倍率色収差に関する情報は、更に、製造誤差に関する第３の成分を含む。第３の成分は、画像（画面全体）において色ずれ方向および色ずれ量のそれぞれが均一な成分である。回転対称な撮像光学系において、画面全体において色ずれ方向および色ずれ量がそれぞれ均一な成分は、主に光学素子の偏心や倒れにより生じる。第３の成分を用いることにより、このような成分を適切に補正することができる。
【００３５】
好ましくは、画像処理装置は、倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部１０４ｄを有し、取得部は、記憶部から倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を取得する。また好ましくは、記憶部は、撮影条件（より好ましくは、複数の撮影条件）ごとに、倍率色収差に関する情報を記憶している。より好ましくは、撮影条件は、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値の少なくとも一つを含む。これにより、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値などの撮影条件に応じて変化する倍率色収差を高精度に補正することができる。
【００３６】
好ましくは、記憶部は、倍率色収差に関する情報として、第１の成分と第２の成分とを分離して記憶している。また好ましくは、記憶部に記憶されている第２の成分のデータ量は、記憶部に記憶されている第１の成分のデータ量よりも少ない。回転対称成分を第１の成分と第２の成分とに分離することにより、撮影条件に関する変化だけでなく、像高方向にも変化のゆるやかな成分として第２の成分を表すことができる。これにより、像高（画像における位置）に対して離散的な値を第２の成分として記憶する場合、第１の成分よりも像高に対して疎に記憶すればよい。
【００３７】
好ましくは、記憶部は、第２の成分の像高（画像における位置）に対する変化を、近似多項式の係数として記憶している。近似多項式の係数を記憶する場合、より低次の多項式で近似することができる。また、第１の成分に関しては密に離散値を記憶しつつ、第２の成分に関しては低次多項式として記憶してもよい。これにより、製造誤差に由来する成分を高精度に補正しながら、記憶するデータ量を低減することができる。また、第２の成分を、互いに異なる撮像装置（撮像光学系）に関して共通な第１の成分から分離することにより、第２の成分を低次多項式で近似することができる。第２の成分は、例えば多くとも３次までの項で高精度な近似が可能である。
【００３８】
好ましくは、撮影条件のうち所定の撮影条件に応じて変化する第２の成分のデータ量は、所定の撮影条件に応じて変化する第１の成分のデータ量よりも少ない。すなわち、同一の撮影条件ごとに記憶するデータ量（像高に対する変化に関するデータ量）に関して、第２の成分のデータ量は、第１の成分のデータ量よりも少ない。また好ましくは、撮影条件は、複数の種類の撮影条件を含み、記憶部は、複数の種類の撮影条件ごとに第１の成分を記憶し、複数の種類の撮影条件のうち一部の撮影条件ごとに第２の成分を記憶している。すなわち、依存する撮影条件の種類に関して、第２の成分が依存する撮影条件の種類は、第１の成分が依存する撮影条件の種類よりも少ない。前述のように、第２の成分を第１の成分から分離することにより、第２の成分は、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値などの制御パラメータ（撮影条件）に関してゆるやかに変化する成分として表すことができる。従って、第２の成分が依存する撮影条件として製造工程で測定する必要がある撮影条件の数を低減することができるとともに、記憶するデータ量を低減することが可能となる。すなわち、ズーム位置、絞り値、および、フォーカス位置の少なくとも一つに対しては所定の値でしか測定しない（複数の条件で測定する制御パラメータ数が少ない）。または、ズーム位置、絞り値、および、フォーカス位置の少なくとも一つの制御パラメータにおいて測定する条件数が少ない。また、これらを組み合わせてもよい。
【００３９】
好ましくは、記憶部は、第２の成分として、ズーム位置が所定のズーム位置である場合に対応する成分のみを記憶している。そして補正部は、ズーム位置が所定のズーム位置とは異なる場合でも、所定のズーム位置に対応する第２の成分を用いて画像を補正する。前述のように、第２の成分を第１の成分から分離することにより、第２の成分は、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値などの制御パラメータ（撮影条件）に対してゆるやかに変化する。従って、第１の成分を複数の撮影条件に対して記憶しつつ、第２の成分に関しては前述の制御パラメータの代表的な一つの値に対してのみ記憶することで、複数の撮影条件に対して製造誤差に対応した高精度な倍率色収差補正を行うことができる。また、製造誤差を測定する撮影条件の数は、制御パラメータごとに記憶する数の積で決定される。このため、一つの制御パラメータに対して一つの条件のみの測定とすることにより、測定する撮影条件の数を低減することができる。同様に、記憶するデータ量も低減することが可能である。
【００４０】
好ましくは、記憶部は、第２の成分として、フォーカス位置が所定のフォーカス位置である場合に対応する成分のみを記憶している。そして補正部は、フォーカス位置が所定のフォーカス位置とは異なる場合でも、所定のフォーカス位置に対応する第２の成分を用いて画像を補正する。本発明者らは、第２の成分が、特にフォーカス位置に対してゆるやかに変化することを見出した。従って、このように記憶することにより、測定する撮影条件の数と記憶するデータ量とを大幅に低減することができる。また、製造誤差の測定は公知の手法として適当なチャートを被写体として撮像することで測定可能であるが、フォーカス位置を変化させるには撮像装置とチャートとの間隔を変化させる必要があり、量産性を低下させる。従って、フォーカス位置に対して一つの条件に関してのみ測定することにより、倍率色収差の製造誤差による変化の取得を簡易に実現可能である。
【００４１】
好ましくは、記憶部は、第２の成分として、絞り値が所定の絞り値である場合に対応する成分のみを記憶している。そして補正部は、絞り値が所定の絞り値とは異なる場合でも、所定の絞り値に対応する第２の成分を用いて画像を補正する。本発明者らは、第２の成分が、特に絞り値に対してゆるやかに変化することを見出した。従って、このように記憶することで、測定する撮影条件の数と記憶するデータ量とを大幅に低減することができる。
【００４２】
好ましくは、補正部は、一つの条件に関してのみ記憶した制御パラメータの変化に対して、一律に第２の成分を適用する。制御パラメータの変化に対して第２の成分がゆるやかに変化する場合、第２の成分を一定値として適用することにより、複数の撮影条件における製造誤差に応じた倍率色収差を高精度に補正することができる。ただし、例えば広いフォーカス範囲に対してゆるやかに変化する場合でも、至近被写体にフォーカスする一部の撮影条件でのみ急激に変化してしまうことがある。このような場合、後述のように、ゆるやかに変化するとみなせる範囲でのみ第２の成分を適用すればよい。
【００４３】
なお、製造工程において一つの条件に関してのみ測定を行った制御パラメータに関して、測定を行った条件に対応する第２の成分に加えて、測定を行っていない条件に対応する第２の成分を記憶させてもよい。例えば、第１の絞り値（例えば、開放）で測定した場合、第１の絞り値よりも大きい第２の絞り値（例えば、開放から２段分大きい絞り値）に対応する第２の成分を記憶させてもよい。例えば、第１の絞り値で測定された第２の成分を比例倍することにより、第２の絞り値に対応する第２の成分とすることができる。制御パラメータを変化させた場合の第２の成分の変化に応じて比例倍の係数を決めることで、測定された第２の成分を信頼度が高い条件範囲でのみ適用することができる。比例倍の係数をゼロとすれば、第２の成分を適用しない構成とすることもできる。この例では、一つの条件に関してのみ測定を行いながら、第２の成分の適用が一律ではない構成とすることができる。また、ズーム位置やフォーカス位置に対しても同様の構成とすることができる。
【００４４】
また、複数の条件に関して製造工程での測定を行った制御パラメータに対しても同様の構成とすることができる。ズーム位置を例に取ると、測定を行って対応する成分を記憶させた２つのズーム位置に対して、中間のズーム位置で適当な値を記憶させても良い。一方のズーム位置での成分の比例倍、２つのズーム位置から補間した値の比例倍、ゼロなどの値を記憶させることで、測定を行ったズーム位置以外では測定した第２の成分を弱めて適用することができる。
【００４５】
好ましくは、取得部は、画像の補正に必要な全ての倍率色収差に関する情報を、記憶部から取得する。これにより、倍率色成分を画像から検出する計算負荷や検出誤差によるリスクなしに製造誤差に対応した倍率色収差を高精度に補正することができる。
【００４６】
好ましくは、画像処理装置は、倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を画像から検出する検出部１０４ｅを有し、取得部は、倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を検出部から取得する。より好ましくは、取得部は、倍率色収差に関する情報の一部を検出部から取得し、倍率色収差に関する情報の残りを記憶部から取得する。このような構成では、一般被写体の撮影画像について、記憶部から取得していない倍率色成分を画像ごとに検出する。一部の倍率色成分を記憶部から取得することにより、画像から検出する計算負荷や検出誤差を低減することができる。一方、その他の倍率色成分を画像ごとに検出することにより、製造工程における測定の負荷や記憶するデータ量を低減して製造誤差に対応した倍率色収差を高精度に補正することができる。例えば、設計値に基づく第１の成分を記憶部から取得し、製造誤差に由来する第２の成分を画像から検出してもよい。設計値に基づく倍率色成分を補正後に製造誤差に由来する成分を画像から検出することで、検出すべき収差を小さくすることができ、狭い画像領域での検出が可能となるため、計算負荷を低減することができる。また、制御パラメータに対する製造誤差影響の変化が激しいなど、十分な補間精度を実現する測定数の確保が困難な撮影条件にて、このような方法を採用してもよい。また、画像内で倍率色収差を検出可能な領域が限定的にしか存在しない場合、多くの成分があるほど検出精度が不安定になる。従って、一部の成分に関しては記憶部から取得し、その他の成分に関しては画像からの検出により取得することにより、安定した検出を行うことができる。
【００４７】
好ましくは、画像処理装置は、倍率色収差に関する情報のうち第２の成分を用いて画像を補正するか否かを判定する判定部１０４ａを有する。そして補正部は、判定部が第２の成分を用いて画像を補正すると判定した場合、第１の成分および第２の成分の両方に基づいて画像を補正する。一方、判定部が第２の成分を用いて画像を補正しないと判定した場合、補正部は第１の成分のみに基づいて画像を補正する。前述のように例えば至近被写体にフォーカスするとき、製造誤差に由来する第２の成分がゆるやかに変化するとみなせない場合がある。このような場合、ゆるやかに変化するとみなせる撮影条件の範囲でのみ製造工程での測定を行う。そして、この範囲でのみ製造誤差に由来する第２の成分を補正可能と判定すれば、測定負荷を低減しつつ広範囲の撮影条件に対して製造誤差に対応した倍率色収差を補正することができる。また、製造誤差が倍率色収差に与える影響が大きい撮影条件の範囲でのみ製造工程での測定を行うようにしてもよい。そのような範囲は、製造誤差が生じた際の倍率色収差変化を予めシミュレーションにより算出することができる。この場合、測定負荷を低減しつつ、効果が大きい撮影条件に対してのみ製造誤差に対応した倍率色収差を補正することが可能である。また、撮像光学系の再調整を行ったが調整後の残存誤差を測定できないなどの場合、判定部は第１の成分にのみ基づいて補正するように判定することが好ましい。
【００４８】
本実施形態のレンズ装置は、倍率色収差に関する情報に基づいて倍率色収差を低減するように画像を補正可能な撮像装置に着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）であって、撮像光学系１０１と、倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部とを有する。レンズ装置に設けられた記憶部は、記憶部１０４ｄと同様に、撮像光学系の設計値に関する第１の成分と、撮像光学系の製造誤差に関する第２の成分とを含む。好ましくは、レンズ装置は、撮像装置からの倍率色収差に関する情報の要求に応じて、倍率色収差に関する情報を送信する通信部を有する。レンズ装置の記憶部に倍率色収差に関する情報を記憶させることにより、撮像装置に着脱可能な交換レンズにおいても製造誤差に対応した倍率色収差の補正が可能である。撮像装置などレンズ装置以外の装置の記憶部に記憶させると、製造する個々のレンズ装置の倍率色収差に関する情報を記憶する必要がある。一方、倍率色収差に関する情報をレンズ装置の記憶部に記憶させることにより、通信部を介して、レンズ装置のみの倍率色収差情報を画像処理装置に通信することができる。これにより、画像処理装置に記憶するデータ量を抑えつつ、製造誤差に対応した倍率色収差補正が可能となる。なお、本実施形態のレンズ装置は、倍率色収差補正を行う撮像装置に着脱可能である。このため、撮像装置上で倍率色補正を行うことが可能であり、パーソナルコンピュータなどに画像を移さなくても製造誤差に対応した倍率色収差が補正された画像を得ることができる。ただし本実施形態は、レンズ装置が撮像素子を有する撮像装置に一体的に構成されている場合にも適用可能である。
【００４９】
以下、本実施形態の画像処理装置（撮像装置）に関して、各実施例において具体的に説明する。
【実施例１】
【００５０】
次に、図２を参照して、本発明の実施例１における撮像装置について説明する。図２は、本実施例における撮像装置１００のブロック図である。
【００５１】
撮像装置１００は、撮像光学系１０１および撮像素子１０２を含む撮像部を有する。絞り１０１ａを含む撮像光学系１０１は、不図示の被写体からの光を撮像素子１０２上に結像（形成）する。撮像素子１０２は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子を含み、撮像光学系１０１を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して画像データ（アナログ信号）を出力する。撮像素子１０２の光電変換により生成されたアナログ信号は、Ａ／Ｄコンバータ１０３でデジタル信号に変換され、画像処理部１０４に出力される。
【００５２】
画像処理部１０４（画像処理装置）は、デジタル信号に対して一般に行われる画像処理と併せて、製造誤差に対応した倍率色収差補正処理を行う。画像処理部１０４は、後述の倍率色収差補正方法を判定する判定部１０４ａを有する。また画像処理部１０４は、倍率色収差情報をＲＯＭ１１１（記憶部）から取得する取得部１０４ｂ、倍率色収差補正処理を実行する補正部１０４ｃ、および、第１の成分および第２の成分を含む倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部１０４ｄを有する。なお本実施例において、少なくとも一つのプロセッサまたは回路が、画像処理部１０４の各部の機能を実行するように構成されていればよい。
【００５３】
画像処理部１０４で処理された出力画像は、半導体メモリや光ディスクなどの画像記録媒体１０８に保存される。この際に、出力画像ファイルに取得部１０４ｂで取得した倍率色収差情報を書き込んでもよい。また、出力画像を、表示部１０５に表示してもよい。
【００５４】
情報入力部１０９は、ユーザが所望の撮影条件（絞り値や露出時間など）を選択して入力する情報を検知して、システムコントローラ１１０にデータ（入力された情報に対応するデータ）を供給する。撮像制御部１０６は、システムコントローラ１１０からの情報に基づいて、不図示のフォーカスレンズを移動させながら、撮像光学系１０１の絞り値、露出時間、および、撮像素子１０２などを制御することにより、必要な画像を取得する。状態検知部１０７は、システムコントローラ１１０の制御指示に応じて、現在の撮影条件情報（撮影画像を取得する際の撮影条件）を取得する。撮影条件情報としては、撮像光学系１０１の絞り値、ズーム位置、フォーカス位置、露出時間、および、撮像素子のＩＳＯ感度などの情報を含む。ただし、撮影条件情報は、これらの情報の少なくとも一つを含んでいればよく、また、これらの情報以外の情報を更に含んでもよい。なお、撮像光学系１０１は、撮像素子１０２と一体であっても、一眼レフカメラのように交換式の撮像光学系（レンズ交換式カメラ）であってもよい。交換式の撮像光学系の場合、撮像装置とレンズ装置とに分離可能である。この場合、ＲＯＭ１１１は、レンズ装置に設けられ、撮像装置の取得部がレンズ装置と撮像装置との間の通信を経由して倍率色収差情報を取得することが好ましい。ただし、ＲＯＭ１１１の機能の少なくとも一部を撮像装置に設けてもよい。
【００５５】
次に、図３を参照して、本実施例における画像処理方法について説明する。図３は、本実施例における画像処理方法（倍率色収差補正処理を実行する手順）のフローチャートである。図３の各ステップは、主に、システムコントローラ１１０の指令に基づいて、画像処理部１０４の各部により実行される。また、この倍率色収差補正処理は、画像処理装置に含まれるＣＰＵなどにより構成されるコンピュータがコンピュータプログラムとしての画像処理プログラムに従って実行される。また、この処理を必ずしもソフトウエア上で行う必要はなく、回路化してもよい。すなわち、少なくとも一つのプロセッサまたは回路が、画像処理部１０４（の各部）の各機能を実行するように構成されていればよい。
【００５６】
まずステップＳ１０１において、システムコントローラ１１０は、撮像光学系１０１および撮像素子１０２により構成される撮像部を制御して、被写体の画像を撮像する（撮影画像を取得する）。続いてステップＳ１０２において、状態検知部１０７は、システムコントローラ１１０の制御指示に応じて、現在の撮影条件情報（撮影画像を取得した際の撮影条件）を取得する。
【００５７】
続いてステップＳ１０３において、判定部１０４ａは、倍率色収差補正方法を判定する。具体的には、ステップＳ１０２にて取得した絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置などの制御パラメータ（撮影条件）に対して、製造誤差に対応した倍率色収差補正を行うか否かを判定する。前述のように、制御パラメータに対して製造誤差に由来する倍率色成分がゆるやかに変化するとみなせない場合や、予め実施したシミュレーションにより製造誤差の影響が小さいと考えられる場合、製造工程での測定を行わなくてもよい。現在の撮影条件がこの測定データがない場合に当てはまるか否かに応じて、判定部１０４ａは前述の判定を行う。なお、製造誤差に由来する倍率色成分が回転対称成分とシフトずれ成分とからなるなどの場合、判定部１０４ａは、各成分について判定を行ってもよい。また、撮像光学系１０１が交換式の撮像光学系である場合、判定部１０４ａは、撮像光学系１０１を含むレンズ装置が、その製造誤差に対応する倍率色収差情報を有するか否かを踏まえて判定することが好ましい。また、撮像光学系１０１の再調整を行った場合、判定部１０４ａは、倍率色収差情報が調整後の倍率色収差情報を有しているかを踏まえて判定することが好ましい。
【００５８】
続いてステップＳ１０４において、取得部１０４ｂは、倍率色収差情報をＲＯＭ１１１（記憶部）から取得する。この際、取得部１０４ｂは、ＲＯＭ１１１に記憶されたデータのうち、ステップＳ１０３での判定に基づいて必要な倍率色成分に関するデータを取得する。本実施例では、ＲＯＭ１１１には、倍率色収差情報として、設計値に基づく回転対称成分である第１の倍率色成分、製造誤差に由来する回転対称成分である第２の倍率色成分、および、製造誤差に由来するシフトずれ成分である第３の倍率色成分が記憶されている。それぞれの倍率色成分のデータは、データテーブルとして記憶されている。
【００５９】
第１の成分は、例えば、絞り値、ズーム位置、および、フォーカス位置の各制御パラメータおよび像高のそれぞれに関して、動径方向の倍率色収差量を離散的に記憶されている。取得部１０４ｂは、現在の制御パラメータにおける各像高の倍率色収差量を、ＲＯＭ１１１に記憶されている制御パラメータの倍率色収差量から線形補間などの補間方法によって取得する。その後、取得部１０４ｂは、像高に関しても補間を行い、各画素での２次元的な色ずれ量を取得する。第１の倍率色成分については、撮像光学系１０１の収差特性や撮影条件によって倍率色収差量の像高変化が大きくなりうる。このため、像高に関しては１０〜数１０点のデータを有することが好ましい。
【００６０】
第２の成分および第３の成分のそれぞれは、絞り値およびフォーカス位置のそれぞれに関して、それぞれの代表値に対応する値のみ記憶される。一方、ズーム位置に関しては、第１の倍率色成分よりも粗くてよいが、離散的に複数の値が記憶される。複数の値を記憶しているズーム位置に関しては第１の倍率色成分と同様に補間を行い、絞り値およびフォーカス位置のそれぞれに関しては記憶した値を一律に用いればよい。第２の倍率色成分は、像高方向に関して、例えば像高に対する３次関数の係数値として記憶される。第２の倍率色成分の対称中心位置が第１の倍率色成分と異なる場合、色ごとの対称中心位置を記憶している必要がある。取得部１０４ｂは、これらの値に基づいて、画素ごとの２次元的な色ずれ量を取得する。第３の倍率色成分は、画面全体で均一であるため、色ごとのシフトずれの方向および量を表すベクトルとして記憶される。このベクトルが画素ごとの２次元的な色ずれ量となる。最後に、取得部１０４ｂは、各成分の総和を算出することにより、補正に必要な画素ごとの色ずれ量を取得する。
【００６１】
続いてステップＳ１０５において、補正部１０４ｃは、ステップＳ１０４にて取得した倍率色収差情報に基づいて、ステップＳ１０１にて取得した撮影画像に対して倍率色収差補正を行う。以上により、製造誤差に対応した倍率色収差補正を高精度に行うことができる。
【実施例２】
【００６２】
次に、図４を参照して、本発明の実施例２における撮像装置について説明する。図４は、本実施例における撮像装置１００ａのブロック図である。
【００６３】
本実施例の撮像装置１００ａは、検出部１０４ｅを有する点で、検出部１０４ｅを有しない実施例１の撮像装置１００とは異なる。撮像装置１００ａの他の構成は、実施例１の撮像装置１００と同様であるため、それらの説明は省略する。また、本実施例の画像処理方法において、図３を参照して説明した実施例１のステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０５については、実施例１と同様のため、それらの説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ１０３において、判定部１０４ａは、実施例１と同様に、倍率色収差補正方法を判定する。このとき判定部１０４ａは、それぞれの倍率色成分に対して補正するか否かを判定するだけでなく、取得部１０４ｂが倍率色成分を記憶部１０４ｄから取得するか検出部１０４ｅから取得するかを判定する。
【００６５】
続いてステップＳ１０４において、記憶部から取得する倍率色成分に関して、取得部１０４ｂは、実施例１と同様に倍率色成分を取得する。一方、検出部１０４ｅから取得する倍率色成分に関して、取得部１０４ｂは、補正対象である撮影画像から公知の方法に従って倍率色成分を取得する。そして、取得部１０４ｂは、それぞれの方法で取得した倍率色成分の総和を算出することにより、補正に必要な画素ごとの色ずれ量を取得する。
【実施例３】
【００６６】
次に、本発明の実施例３について説明する。実施例１は、画像処理部１０４（画像処理装置）を内蔵した撮像装置１００について説明したが、本実施例では画像処理装置に相当するパーソナルコンピュータにインストールされている画像処理プログラムによって倍率色収差補正を行う例について説明する。パーソナルコンピュータは、撮像装置により生成された撮影画像を、撮像装置から有線／無線通信を介して、または他のパーソナルコンピュータからインターネットなどの回線を介して取得する。撮影画像が記録された画像記録媒体を介して、撮影画像を取得してもよい。倍率色収差情報は、画像ファイルに書き込まれたデータを読み込むことで取得される。そして、撮影画像と倍率色収差情報とを取得したパーソナルコンピュータは、画像処理プログラムによって倍率色収差補正処理を行い、その結果得られた画像を出力する。
【００６７】
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６８】
各実施例によれば、少ないデータ量で、撮像光学系の製造誤差により生じた倍率色収差を高精度に補正可能な画像処理装置、撮像装置、レンズ装置、画像処理方法、プログラム、および、記憶媒体を提供することができる。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０４    画像処理部
１０４ｂ  取得部
１０４ｃ  補正部
【図１】
2017195425.tif 000003
【図２】
2017195425.tif 000004
【図３】
2017195425.tif 000005
【図４】
2017195425.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成29年5月10日(2017.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正部と、を有し、
前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、をそれぞれ取得し、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報として、更に、第３の成分を取得し、
前記第３の成分は、前記画像において色ずれ方向および色ずれ量のそれぞれが均一な成分であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第３の成分は、前記光学系と同じ設計値に基づいて製造された複数の光学系において互いに異なる成分であることを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を前記画像から検出する検出部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項５】
光学系の倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部と、
前記倍率色収差に関する情報を前記記憶部から取得する取得部と、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正部と、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記取得部は、前記記憶部から、前記倍率色収差に関する情報の少なくとも一部を取得することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記第１の成分と前記第２の成分とを分離して記憶していることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記記憶部に記憶されている前記第２の成分のデータ量は、該記憶部に記憶されている前記第１の成分のデータ量よりも少ないことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記記憶部は、前記第２の成分の像高に対する変化を、近似多項式の係数として記憶していることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記記憶部は、撮影条件ごとに、前記倍率色収差に関する情報を記憶していることを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記撮影条件のうち所定の撮影条件に応じて変化する前記第２の成分のデータ量は、該所定の撮影条件に応じて変化する前記第１の成分のデータ量よりも少ないことを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記撮影条件は、複数の種類の撮影条件を含み、
前記記憶部は、
前記複数の種類の撮影条件のそれぞれについて撮影条件に応じて変化する前記第１の成分を記憶し、
前記複数の種類の撮影条件のうち一部の撮影条件について撮影条件に応じて変化する前記第２の成分を記憶していることを特徴とする請求項１０または１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記撮影条件は、ズーム位置、フォーカス位置、および、絞り値の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記ズーム位置が所定のズーム位置である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記ズーム位置が前記所定のズーム位置とは異なる場合、該所定のズーム位置に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記フォーカス位置が所定のフォーカス位置である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記フォーカス位置が前記所定のフォーカス位置とは異なる場合、該所定のフォーカス位置に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記記憶部は、前記第２の成分として、前記絞り値が所定の絞り値である場合に対応する成分のみを記憶しており、
前記補正部は、前記絞り値が前記所定の絞り値とは異なる場合、該所定の絞り値に対応する前記第２の成分を用いて前記画像を補正することを特徴とする請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記倍率色収差に関する情報のうち前記第２の成分を用いて前記画像を補正するか否かを判定する判定部を更に有し、
前記補正部は、
前記判定部が前記第２の成分を用いて前記画像を補正すると判定した場合、前記第１の成分および前記第２の成分の両方に基づいて前記画像を補正し、
前記判定部が前記第２の成分を用いて前記画像を補正しないと判定した場合、前記第１の成分のみに基づいて前記画像を補正することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
前記第１の成分は、前記光学系と同じ設計値に基づいて製造された複数の光学系に共通した成分であることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項１９】
前記第２の成分は、前記光学系と同じ設計値に基づいて製造された複数の光学系において互いに異なる成分であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２０】
前記第２の成分は、前記光学系の倍率色収差と、前記第１の成分に基づく倍率色収差との差を用いて定められる成分であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２１】
前記第１の成分および前記第２の成分の回転対称中心は、互いに同一であることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２２】
前記第１の成分および前記第２の成分の回転対称中心は、互いに異なることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項２３】
光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、
前記光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて前記画像データに対応する画像を補正する補正部と、を有し、
前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、をそれぞれ取得し、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とする撮像装置。
【請求項２４】
倍率色収差に関する情報に基づいて画像を補正可能な撮像装置に着脱可能なレンズ装置であって、
光学系と、
前記光学系の前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部と、を有し、
前記倍率色収差に関する情報は、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、を含み、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２５】
光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得ステップと、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正ステップと、を有し、
前記取得ステップにおいて、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、をそれぞれ取得し、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項２６】
光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得ステップと、
前記倍率色収差に関する情報に基づいて、前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正するステップと、をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記取得ステップにおいて、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、をそれぞれ取得し、
前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分であることを特徴とするプログラム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のプログラムを記憶していることを特徴とする記憶媒体。
【請求項２８】
光学系を用いて得られた画像から、前記光学系の設計値に基づく回転対称な倍率色収差成分である第１の成分と、前記光学系の倍率色収差の差を取得するステップと、
前記差から回転対称な倍率色収差成分を分離することにより、前記光学系の製造誤差に関する回転対称な倍率色収差成分である第２の成分を取得するステップと、
を有することを特徴とする情報処理方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで本発明は、少ないデータ量で、撮像光学系の製造誤差により生じた倍率色収差を高精度に補正可能な画像処理装置、撮像装置、レンズ装置、画像処理方法、プログラム、記憶媒体、および、情報処理方法を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の一側面としての画像処理装置は、光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、前記倍率色収差に関する情報に基づいて前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正部とを有し、前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分とをそれぞれ取得し、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分である。
本発明の他の側面としての画像処理装置は、光学系の倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部と、前記倍率色収差に関する情報を前記記憶部から取得する取得部と、前記倍率色収差に関する情報に基づいて、前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正部とを有し、前記倍率色収差に関する情報は、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分とを含み、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換して画像データを出力する撮像素子と、前記光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得部と、前記倍率色収差に関する情報に基づいて前記画像データに対応する画像を補正する補正部とを有し、前記取得部は、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分と、をそれぞれ取得し、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の他の側面としてのレンズ装置は、倍率色収差に関する情報に基づいて画像を補正可能な撮像装置に着脱可能なレンズ装置であって、光学系と、前記光学系の前記倍率色収差に関する情報を記憶する記憶部とを有し、前記倍率色収差に関する情報は、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分とを含み、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の他の側面としての画像処理方法は、光学系の倍率色収差に関する情報を取得する取得ステップと、前記倍率色収差に関する情報に基づいて、前記光学系を用いた撮影により得られた画像を補正する補正ステップとを有し、前記取得ステップにおいて、前記倍率色収差に関する情報として、少なくとも、前記光学系の設計値に関する第１の成分と、前記光学系の製造誤差に関する第２の成分とをそれぞれ取得し、前記第１の成分および前記第２の成分はそれぞれ回転対称な成分である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の他の側面としての記憶媒体は、前記プログラムを記憶している。
本発明の他の側面としての情報処理方法は、光学系を用いて得られた画像から、前記光学系の設計値に基づく回転対称な倍率色収差成分である第１の成分と、前記光学系の倍率色収差の差を取得するステップと、前記差から回転対称な倍率色収差成分を分離することにより、前記光学系の製造誤差に関する回転対称な倍率色収差成分である第２の成分を取得するステップとを有する。