攝像設備及其控制方法與流程

本發明涉及具有基于攝像面相位差方法的自動焦點調節的焦點調節功能的攝像設備。

背景技術：

針對照相機所拍攝的圖像，使用raw圖像數據來進行個人計算機(pc)等中的攝像之后的顯像處理。raw圖像數據是攝像元件所輸出的圖像數據或者顯像之前的圖像數據，并且在不根據不可逆壓縮來減小尺寸的情況下采用可逆壓縮將raw圖像數據保存在存儲器中。在日本特開2014-53701中公開了raw圖像的保存處理。

在攝像面相位差方法的自動焦點調節(以下簡稱為af)中，對攝像元件的像素進行光瞳分割處理，并且根據分割圖像的相關計算來進行焦點調節。進行了光瞳分割處理的分割圖像可以用在除了焦點調節以外的應用領域中。此時，進行將分割后的圖像數據作為raw圖像與正常拍攝圖像數據分開地保存的處理。

針對光瞳分割圖像，根據光束的入射角和攝像元件的光電二極管之間的位置關系，在各個分割圖像中可能發生被稱為陰影的光量下降。因而，進行陰影校正處理。由于陰影根據諸如圖像的圖像高度、透鏡固有的出射光瞳距離或者f值等的因素而改變，因此難以進行攝像之后的估計。由于這個原因，如果沒有充分地進行陰影校正處理，則在攝像之后使用光瞳分割圖像時、存在圖像質量可能劣化的可能性。

技術實現要素：

在本發明中，攝像設備在攝像之后對各光瞳分割的圖像進行陰影校正處理。

本發明在其第一方面提供如所附權利要求書中的第一方案至第十方案所限定的攝像設備。

本發明在其第二方面提供如所附權利要求書中的第十一方案至第十八方案所限定的攝像設備。

本發明在其第三方面提供如所附權利要求書中的第十九方案至第二十方案所限定的攝像設備的控制方法。

一種攝像設備，包括：攝像元件，其包括多個微透鏡和與所述多個微透鏡相對應的多個光電轉換單元；生成單元，用于生成基于來自所述多個光電轉換單元中的第一光電轉換單元的信號的第一圖像信號，以及生成基于來自所述多個光電轉換單元中的所述第一光電轉換單元和與所述第一光電轉換單元不同的第二光電轉換單元的信號的第二圖像信號；以及記錄控制單元，用于將第一校正參數和第二校正參數與所述生成單元所生成的所述第一圖像信號和所述第二圖像信號相關聯地記錄在存儲器中，其中所述第一校正參數是所述攝像元件固有的用于校正所述第一圖像信號的參數，以及所述第二校正參數是所述攝像元件固有的用于校正基于來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號的參數。

一種攝像設備，包括：攝像元件，其具有用于接收穿過光學系統的不同光瞳區域的光束的第一光電轉換單元和第二光電轉換單元；生成單元，用于生成基于來自所述第一光電轉換單元的信號的第一圖像信號和基于來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號；以及記錄控制單元，用于將第一校正參數和第二校正參數與所述生成單元所生成的所述第一圖像信號和所述第三圖像信號相關聯地記錄在存儲器中，其中所述第一校正參數是所述攝像元件固有的用于校正所述第一圖像信號的參數，以及所述第二校正參數是所述攝像元件固有的用于校正基于來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號的參數。

一種攝像設備的控制方法，其中所述攝像設備包括具有多個微透鏡和與所述多個微透鏡相對應的多個光電轉換單元的攝像元件，所述控制方法包括以下步驟：利用生成單元，生成基于來自所述多個光電轉換單元中的第一光電轉換單元的信號的第一圖像信號，以及生成基于來自所述多個光電轉換單元中的所述第一光電轉換單元和與所述第一光電轉換單元不同的第二光電轉換單元的信號的第二圖像信號；以及將第一校正參數和第二校正參數與所述生成單元所生成的所述第一圖像信號和所述第二圖像信號相關聯地存儲在存儲器中，其中所述第一校正參數是所述攝像元件固有的用于校正所述第一圖像信號的參數，以及所述第二校正參數是所述攝像元件固有的用于校正基于來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號的參數。

一種攝像設備的控制方法，其中所述攝像設備包括具有用于接收穿過光學系統的不同光瞳區域的光束的第一光電轉換單元和第二光電轉換單元的攝像元件，所述控制方法包括以下步驟：利用生成單元，生成基于來自所述第一光電轉換單元的信號的第一圖像信號和來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號；以及將第一校正參數和第二校正參數與所述生成單元所生成的所述第一圖像信號和所述第三圖像信號相關聯地記錄在存儲器中，其中所述第一校正參數是所述攝像元件固有的用于校正所述第一圖像信號的參數，以及所述第二校正參數是所述攝像元件固有的用于校正基于來自所述第二光電轉換單元的信號的第三圖像信號的參數。

根據本發明，攝像設備可以在攝像之后對各光瞳分割的圖像進行陰影校正處理。

根據以下(參考附圖)對典型實施例的說明，本發明的其它特征變得明顯。

附圖說明

圖1是示出本發明的實施例中的照相機系統的結構示例的框圖。

圖2a～2c是示出本實施例的攝像面相位差方法的像素結構的圖。

圖3是示出本實施例中的攝像處理的流程圖。

圖4是示出本實施例中的靜止圖像拍攝圖像的流程圖。

圖5是示出本實施例的實時取景狀態下的靜止圖像拍攝圖像的流程圖。

圖6是示出本實施例的視頻圖像拍攝處理的流程圖。

圖7是示出本實施例的焦點檢測處理的流程圖。

圖8是示出本實施例的焦點檢測框的位置的圖。

圖9a～9c是示出本實施例的焦點檢測區域的圖。

圖10a～10d是示出本實施例的陰影校正的圖。

圖11a和11b是示出本實施例的校正值表的結構的圖。

圖12a～12c是示出本實施例的從焦點檢測區域獲得的圖像信號的圖。

圖13a～13c是示出本實施例的相關量的圖形的圖。

圖14是示出本實施例的靜止圖像的圖像記錄處理的流程圖。

圖15a～15d是示出本實施例的靜止圖像文件的記錄結構的圖。

具體實施方式

以下將參考附圖來詳細說明用于實施本發明的最佳實施例。以下要說明的實施例是用于實現本發明所需的示例，并且可以基于本發明適用的裝置結構和各種條件、根據需要來修改或改變，并且本發明不限于以下實施例。

圖1是示出根據本發明的實施例的攝像設備的結構示例的框圖。在本實施例中，示出了包括鏡頭裝置10和照相機本體單元20的鏡頭可更換型照相機系統的結構。鏡頭控制單元106通常對鏡頭裝置整體的操作進行控制，并且照相機控制單元212通常對照相機整體的操作進行控制。鏡頭控制單元106和照相機控制單元212向彼此傳送信息。

首先，將說明鏡頭裝置10的結構。固定透鏡101、光圈102和調焦透鏡103是構成攝像光學系統的光學構件。固定透鏡101是第一透鏡組。光圈102由光圈驅動單元104驅動，并且控制后述的攝像元件201的入射光量。調焦透鏡103由調焦透鏡驅動單元105驅動，以進行焦點調節。

鏡頭控制單元106對光圈驅動單元104進行控制以確定光圈102的開口量，并且對調焦透鏡驅動單元105進行控制以確定調焦透鏡103的位置。鏡頭控制單元106根據從照相機控制單元212接收到的控制命令和控制信息來對各驅動單元進行控制，并且將鏡頭控制信息發送至照相機控制單元212。鏡頭控制單元106根據來自鏡頭操作單元107的操作輸入信號來對鏡頭裝置10進行控制。

接著，將說明照相機本體單元20的結構。照相機本體單元20獲取來自穿過鏡頭裝置10的攝像光學系統的光束的攝像信號。將穿過鏡頭裝置10的攝像光學系統的光束導向可調的快速返回鏡(以下稱為可移動鏡)252。可移動鏡252的中央部是半透半反鏡，并且在可移動鏡252向下移動時(可移動鏡252位于圖1的下部的下降狀態)使一些光束透過。將所透過的光束導向相位差af傳感器(未示出)。相位差af傳感器是自動焦點調節部件，但是是與后述的攝像面相位差af分開的部件。由于相位差af傳感器與本發明不相關，因此將省略其詳細說明。

另一方面，被可移動鏡252反射的光在無光澤屏幕250上形成圖像，并且經由五陵鏡251和目鏡256而到達攝像者的眼睛。此外，在可移動鏡252向上移動時(將可移動鏡252上升至如箭頭所指示的五陵鏡251的狀態)，來自鏡頭裝置10的光束經由作為機械快門的焦平面快門258和濾波器259而在攝像元件201上形成圖像。焦平面快門258具有前簾幕和后簾幕，并且對來自鏡頭裝置10的光束的透過和遮擋進行控制。濾波器259具有將紅外光或紫外光等截止并且僅將可見光導向攝像元件201的功能以及光學低通濾波器的功能。

穿過攝像光學系統的光束在攝像元件201的光接收面上形成圖像，并且通過攝像元件201的光電二極管而轉換成與入射光量相對應的信號電荷。根據照相機控制單元212的命令，從攝像元件201順次讀取在各光電二極管中所累積的信號電荷。也說是說，基于從定時發生器215分配的驅動脈沖來獲取與信號電荷相對應的電壓信號。

將參考圖2a～2c來說明攝像元件201的像素結構。圖2a示出作為參考的不進行光瞳分割處理的像素結構。圖2b示出針對進行光瞳分割處理的像素結構的二分割的結構示例。r、g和b與紅色、綠色和藍色的顏色濾波器相對應。如圖2b所示，攝像元件201具有與一個像素相對應的兩個光電二極管，以進行攝像面相位差af。來自被攝體的光束被微透鏡分離，并且在兩個光電二極管上形成圖像，使得可以提取出攝像信號和af圖像信號。這兩個光電二極管的信號中的一個信號被指定為圖像信號a，并且另一信號被指定為圖像信號b。獲取通過將圖像信號a與圖像信號b相加所獲得的信號、即圖像信號“a+b”作為攝像信號。獲取來自分離的光電二極管的圖像信號a和圖像信號b作為af圖像信號。基于圖像信號a和圖像信號b，后述的af信號處理單元204對這兩個圖像信號進行相關計算，并且計算圖像偏移量和各種類型的可靠性信息。

圖2c示出像素單元的截面構造。形成微透鏡305以將入射光會聚在光接收面的上側。形成兩個光電轉換單元301和302作為光電轉換單元300，但是可以任意設置分割的數量。光電轉換單元301和302與各焦點檢測像素相對應。光電轉換單元301和302具有在p型層和n型層之間夾持有本征層的pin結構光電二極管或者省去了本征層的pn結光電二極管的結構。顏色濾波器306形成在微透鏡305和光電轉換單元301或302之間。顏色濾波器的光譜透過率根據需要針對各子像素而改變，或者省去顏色濾波器。入射在像素單元上的光被微透鏡305會聚，并且光電轉換單元301和302接收利用顏色濾波器306進行分光之后的光。在光電轉換單元301和302中，在根據所接收到的光量而產生成對的電子和空穴并且它們被耗盡層分離之后，將負電荷的電子累積在n型層(未示出)中。另一方面，空穴經由連接至恒定源(未示出)的p型層而排出至攝像元件的外部。累積在光電轉換單元301和302的n型層中的電子經由傳輸門而傳輸至靜電電容(fd)，并且被轉換成電壓信號，并且將電壓信號作為像素信號輸出。

在圖1中，將從攝像元件201讀取的攝像信號和af圖像信號輸入至cds/agc/ad轉換器202。cds/agc/ad轉換器202是用于去除復位噪聲的相關雙采樣、增益調節和信號數字化的信號處理單元。cds/agc/ad轉換器202將處理后的信號輸出至圖像輸入控制器203。圖像輸入控制器203將從cds/agc/ad轉換器202輸出的信號存儲在同步動態隨機存儲器(sdram)209中。此外，圖像輸入控制器203將af圖像信號輸出至af信號處理單元204。

將從sdram209讀取的圖像信號經由總線21而發送至顯示控制單元205。顯示控制單元205進行用于將圖像顯示在顯示單元206上的控制。此外，在記錄攝像信號的模式中，記錄介質控制單元207進行用于將圖像信號記錄在記錄介質208中的處理。顯示控制單元205和記錄介質控制單元207連接至總線21。

只讀存儲器(rom)210連接至總線21，并且在其中存儲由照相機控制單元212執行的控制程序、以及控制所需的各種類型的數據等。閃速rom211連接至總線211，并且在其中存儲與諸如用戶設置信息等的照相機本體單元20的操作有關的各種類型的設置信息。

af信號處理單元204獲取af圖像信號，以進行像素相加和相關計算并計算圖像偏移量或可靠性信息。可靠性信息是兩個圖像的一致度、兩個圖像的銳度、對比度信息、飽和度信息和缺陷信息等。af信號處理單元204將所計算出的圖像偏移量或可靠性信息輸出至照相機控制單元212。基于所獲取到的圖像偏移量或可靠性信息，照相機控制單元212向af信號處理單元204通知用于計算圖像偏移量或可靠性信息的設置的改變。例如，在圖像偏移量大的情況下，照相機控制單元212進行用于設置進行相關計算的寬的區域的處理、以及根據對比度信息來進行用于改變帶通濾波器的特性的處理等。以下將使用圖7、圖9a～9c和圖13a～13c來說明相關計算的詳情。

在本實施例中，從攝像元件201提取攝像信號和兩個af圖像信號(圖像信號a和圖像信號b)、即總共三個信號，但是本發明不限于該方法。考慮到攝像元件201的負荷，例如存在用于提取攝像信號和一個af圖像信號并在圖像輸入控制器203內獲取攝像信號和af圖像信號之間的差的方法。例如，可以獲取圖像信號“a+b”和圖像信號a，從圖像信號“a+b”減去圖像信號a，并且獲取圖像信號b。

照相機控制單元212不僅根據從照相機操作單元214輸入的用戶操作來執行各種類型的照相機功能的操作，而且還執行照相機本體單元20內的處理。例如，執行諸如接通/斷開電源、改變設置、開始靜止圖像/視頻記錄、開始af控制和記錄視頻的確認等的處理。此外，照相機控制單元212相對于鏡頭裝置10的鏡頭控制單元106發送和接收信息。照相機控制單元212將可移動鏡頭的控制信令或控制信息發送至鏡頭控制單元106，并且從鏡頭控制單元106獲取鏡頭裝置10的信息。

照相機操作單元214包括由用戶操作的各種類型的開關或按鈕。例如，釋放開關是根據按壓量而使第一開關sw1和第二開關sw2順次進入on(接通)狀態的二級開關。在將釋放開關按壓至大約中途時接通sw1，并且在將釋放開關完全按下時接通sw2。

接著，將說明圖1的照相機本體單元20的基本操作。圖3是示出照相機本體單元20的攝像處理的過程的流程圖。在s301中執行照相機本體單元20的初始化處理，并且處理進入s302。在s302中，照相機控制單元212判斷攝像模式。攝像模式的示例包括靜止圖像拍攝模式、實時取景靜止圖像拍攝模式和視頻圖像拍攝模式。如果判斷結果為靜止圖像拍攝模式，則處理進入s303，如果判斷結果為實時取景靜止圖像拍攝模式，則處理進入s304，并且如果判斷結果為視頻圖像拍攝模式，則處理進入s305。

在步驟s303中進行靜止圖像拍攝處理，在步驟s304中進行實時取景狀態下的靜止圖像拍攝處理，并且在s305中進行視頻圖像拍攝處理。以下將詳細說明s303、s304和s305的處理的詳情。在s303、s304或s305的處理之后，處理進入s306。

在s306中，照相機控制單元312判斷攝像處理是否結束。在攝像處理尚未結束的情況下，處理進入s307。在攝像處理已經結束的情況下，攝像處理結束。在攝像處理已經結束的情況下，可以在切斷照相機的電源時進行諸如照相機的用戶設置處理或用于確認所拍攝靜止圖像或視頻圖像的再現處理等的除攝像以外的操作。

在s307中，照相機控制單元212判斷攝像模式是否改變。如果攝像模式已改變，則處理返回至s301，并且在初始化處理之后執行被改變成的攝像模式的處理。此外，如果攝像模式未改變，則處理返回至s302，并且繼續當前攝像模式的處理。

將參考圖4來說明圖3的s303的靜止圖像拍攝處理。在s401中，照相機控制單元212判斷是否接通了照相機操作單元214的釋放開關的第一開關sw1。如果接通了sw1，則處理進入s402。重復s401的處理，直到sw1被接通為止，并且繼續待機處理。

在s402中，照相機控制單元212打開并控制焦平面快門258。在s403中，進行測光處理。在來自被攝體的光束穿過鏡頭裝置10并且被可移動鏡252反射之后，光束穿過五棱鏡251并到達測光電路(未示出)，并且進行測光處理。可選地，可以提供用于測量穿過鏡頭裝置10、透過可移動鏡252并到達攝像元件201的光的方法。

在s404中，進行焦點檢測處理。照相機控制單元212和af信號處理單元204使用圖1的攝像元件201的焦點檢測像素來進行焦點檢測處理。以下將使用圖7說明根據攝像面相位差檢測來獲取散焦信息的處理的詳情。

在s405中，基于s404的焦點檢測結果，照相機控制單元212將透鏡驅動量的信號發送至鏡頭控制單元106。鏡頭控制單元106基于所發送的透鏡驅動量的信號來控制調焦透鏡驅動單元105。調焦透鏡驅動單元105將調焦透鏡移動至聚焦位置。

在s406中，照相機控制單元212判斷是否接通了照相機操作單元214的釋放開關的第二開關sw2。如果接通了sw2，則處理進入s407。重復s406的處理直到sw2接通為止，并且繼續待機處理。

在s407中，照相機控制單元212對可移動鏡252進行控制，使得可移動鏡252進入鏡上升狀態。在s408中，照相機控制單元212將基于s403中的測光結果的光圈值信息發送至鏡頭控制單元106。鏡頭控制單元106對光圈驅動單元104進行控制，以使得進行縮小直到達到所設置的光圈值為止。在s409中，照相機控制單元212再次打開并控制焦平面快門258。由于焦平面快門258已經處于打開狀態，因此，在開始攝像元件201的累積之后暫時關閉焦平面快門258，然后將焦平面快門258操作成再次打開狀態。可選地，可以通過采用與在s410中關閉的預定后簾幕的速度定時曲線相同的速度定時曲線控制焦平面快門258、解除攝像元件201的各線的重置并且開始累積來以電子方式進行用于打開快門的控制。這是眾所周知的所謂的電子前簾幕快門的技術。

在s410中，照相機控制單元212關閉焦平面快門258，并且進行焦平面快門258的充電操作作為針對下次操作的預備。在經過了預定時間的情況下，在s411中，針對圖像輸入控制器203，照相機控制單元212讀取來自攝像元件201的圖像信號，并且獲取靜止圖像。在s412中，照相機控制單元212進行諸如缺陷校正、顯像處理、白平衡調節和圖像壓縮等的各種類型的圖像處理。

在s413中，照相機控制單元212指示鏡頭控制單元106打開光圈。鏡頭控制單元106對光圈驅動單元104進行控制以打開光圈。在s414中，照相機控制單元212對可移動鏡252的驅動進行控制，并且設置鏡下降狀態。在s415中，記錄介質控制單元207進行用于將所讀取的圖像信號記錄在記錄介質208中的處理。以下將使用圖14來說明記錄處理的詳情。

將參考圖5來說明圖3的s304的實時取景狀態下的靜止圖像拍攝處理。圖5的s1402和s1404～s1406的處理與圖4的s402～s405的處理相同，并且圖5的s1408～s1415的處理與圖4的s408～s415相同。因此，以下將主要說明不同點。

在s1401中，照相機控制單元212對可移動鏡252的驅動進行控制，并且使可移動鏡252向上移動至五棱鏡251。在s1402中打開焦平面快門258，并且處理進入s1403。在s1403中，照相機控制單元212進行對從攝像元件201上所形成的光學圖像經由光電轉換所獲得的圖像信號的圖像處理。顯示控制單元205將該圖像顯示在顯示單元206上，從而進行實時取景顯示。

根據s1404中的測光結果，使用光圈值、快門速度和攝像元件的傳感器增益來進行適當的曝光控制。以下將使用圖7來說明s1405的焦點檢測處理的詳情。基于s1406中的透鏡驅動量來對調焦透鏡的驅動進行控制，并且處理進入s1407。在s1407中，照相機控制單元212判斷是否接通了鏡頭開關的第二開關sw2。如果接通了sw2，則處理進入s1408。此外，如果尚未接通sw2，則處理進入s1403，并且繼續實時取景顯示。

在s1408中，照相機控制單元212將基于焦點檢測結果的光圈值信息發送至鏡頭控制單元106。鏡頭控制單元106對光圈驅動單元104進行控制并進行縮小直到達到所設置的光圈值為止。因此，執行s1409～s1415的處理。以下將使用圖14來說明s1415的記錄處理的詳情。

接著，將參考圖6來說明圖3的s305的視頻圖像拍攝處理。在s501中，照相機控制單元212對可移動鏡252的驅動進行控制，并且使可移動鏡252向上移動至五棱鏡251。在s502中，照相機控制單元212打開焦平面快門258。因而，穿過鏡頭裝置10的光束可以到達攝像元件201。

在s503中，照相機控制單元212判斷照相機操作單元214的視頻圖像記錄開關的操作狀態。如果接通了視頻圖像記錄開關，則處理進入s504。如果尚未接通視頻圖像記錄開關，則利用實時取景顯示來重復s503的處理，并且繼續待機處理。

在s504中，進行用于記錄視頻圖像信息的處理。在s505中，照相機控制單元212進行焦點檢測處理。以下將使用圖7來說明詳情。在s506中執行af處理，并且基于s505中所檢測到的散焦量來驅動調焦透鏡103。在s507中，照相機控制單元212判斷視頻圖像記錄開關的操作狀態。如果斷開了視頻圖像記錄開關，則處理進入s508。如果尚未斷開視頻圖像記錄開關，則處理返回至s504，并且繼續視頻圖像記錄。在s508中，照相機控制單元212結束視頻圖像記錄并關閉焦平面快門258。在s509中，照相機控制單元212對可移動鏡252的驅動進行控制，并且使可移動鏡252進入鏡下降狀態。

將參考圖7和8來詳細說明使用攝像面相位差af功能的焦點檢測。圖7是示出照相機控制單元212和af信號處理單元204的焦點檢測處理的流程圖。圖8示出攝像元件201中的能夠進行焦點檢測的測量位置(測距點)的配置示例。在圖8中，在能夠通過攝像元件201來進行攝像的像素部710中示出多個框711。各框711表示使得能夠使用攝像面相位差af功能來進行焦點檢測的焦點檢測位置。在本實施例中，考慮到用戶的便利性，示出31個框的示例。根據攝像元件201所拍攝的圖像，在視頻圖像拍攝模式下，在顯示單元206的顯示畫面上顯示視頻圖像。此時，如果顯示焦點檢測位置，則根據顯示單元206的顯示畫面來顯示多個框711。

在圖7的s601中，進行用于從攝像者所任意設置的焦點檢測范圍獲取圖像信號的處理。在s602中，進行所獲取到的圖像信號的相加處理。以下將使用圖9a～9c來說明s601和s602的詳情。在s603中，進行在s602中所相加的圖像信號的陰影校正處理。以下將使用圖10a～10d來說明陰影校正處理。

在s604中，根據圖像信號來計算相關量。以下將使用圖12a～12c來說明計算處理的詳情。在s605中，根據s604中所計算出的相關量來計算相關改變量。在s606中，根據s605中所計算出的相關改變量來計算焦點偏移量。以下將使用圖13a～13c來說明s605和s606的計算處理的詳情。根據焦點檢測區域的數量來進行這些處理。在s607中針對各焦點檢測區域進行了用于將焦點偏移量轉換成散焦量的處理之后，焦點檢測處理結束。

圖9a～9c是示出焦點檢測處理中所要應對的焦點檢測范圍、即獲取圖像信號的區域的示例。將左/右方向定義為x軸方向并且將上/下方向定義為y軸方向。圖9a示出攝像元件201的像素陣列的焦點檢測范圍。在像素陣列1501中，示出焦點檢測范圍1502的示例。還示出相關計算所需的偏移區域1503。區域1504是包括焦點檢測范圍1502所表示的區域和偏移區域1503的區域，并且是進行相關計算所需的區域。在圖9a～9c中，通過p、q、s和t來表示x軸方向上的坐標。坐標p～q的范圍表示區域1504，并且坐標s～t的范圍表示焦點檢測范圍1502。為了便于對說明的理解，將各區域在y軸方向上的高度指定為一條直線。如果在如區域1511所表示的多條線的區域上進行焦點檢測，則預先進行將像素信號在縱向方向上的相加的處理(s602：圖7)。以下將說明相關量的相加處理。

圖9b是示出將焦點檢測范圍1502分割成5個的情況的圖。將說明本實施例中的使用分割后的焦點檢測區域作為單位來計算焦點偏移量并進行焦點檢測的示例。將在焦點檢測范圍1502被分割成5個的情況下的焦點檢測區域表示為區域1505～1509。從多個焦點檢測區域中選擇具有最高可靠性的區域中的焦點檢測結果，并且使用所選擇的區域中所計算出的焦點偏移量。通過分割，可以向圖8的各焦點檢測區域分配焦點檢測范圍，并且能夠通過以需要的長度連接分割區域來調節視野的長度。

圖9c是示出在連接圖9b的焦點檢測區域1505～1509的情況下的臨時焦點檢測區域1510的圖。也就是說，焦點檢測區域1510是通過連接焦點檢測區域1505～1509所獲得的區域，并且使用根據連接多個焦點檢測區域的區域所計算出的焦點偏移量。

根據圖8所示的焦點檢測框來執行焦點檢測處理。例如，圖9c所示的區域1511與圖8的左上所示的最初的焦點檢測框711相對應。此外，焦點檢測區域的配置方法和區域的大小等不限于本實施例的示例，并且可以在不偏離本發明的主題事項的范圍內進行改變。

將參考圖10a～10d來說明對從圖9a～9c中設置的焦點檢測區域所獲取到的圖像信號的陰影校正處理。圖10a示出圖像示例，并且圖像信號假定是從線901提取出的。將左/右方向定義為x軸方向并且將上/下方向定義為y軸方向。圖10b示出與線901上的x坐標相對應的亮度分布902。橫軸表示x坐標并且縱軸表示亮度。將圖像信號a和圖像信號b相加的結果表示為亮度分布902的圖形。

圖10c示出圖像信號a和圖像信號b的亮度分布。橫軸表示x坐標并且縱軸表示亮度。如參考圖2a～2c所述那樣對與微透鏡相對應的像素進行分割，并且入射光量根據左/右圖像高度而改變。圖像信號a由亮度分布903a的圖形來表示，并且圖像信號b由亮度分布903b的圖形來表示。如果陰影產生并且對亮度分布有影響，則后述的相關計算的精度有可能降低。因此，進行陰影校正。此外，即使在獲取到圖像信號a和圖像信號b之后在諸如pc等的外部裝置中使用圖像信號a和圖像信號b的情況下，由于進行以下陰影校正而導致圖像信號a和圖像信號b的使用變得容易。

圖11a和11b是示出照相機控制單元212中的陰影校正值的記錄方法的圖。圖11a示出將圖像高度分割成9個(＝3×3個)的示例。由于陰影校正值根據圖像高度而改變，因此需要與圖像高度相對應的數據量。也就是說，在本示例中，針對圖像高度1～9，將與攝像元件201相對應的校正值分開保存。在這種情況下，需要連接相鄰的圖像高度間的陰影校正值。

圖11b示出校正值表的結構示例。校正值a與圖像信號a相對應，并且校正值b與圖像信號b相對應。也就是說，由于陰影校正值在圖像信號a和圖像信號b之間有所不同，因此需要使用分別的陰影校正值。此外，由于校正值根據圖11a所示的圖像高度而改變，因此將與圖像高度1～9相對應的校正值分開保存。此外，由于通過光圈102的f值(光圈值)或鏡頭裝置10的出射光瞳距離po值來改變陰影校正值，因此需要存儲全部改變量。在鏡頭可更換型照相機系統中，根據安裝至照相機本體單元20的鏡頭裝置10來選擇陰影校正值。

具體地，陰影校正值由以下公式來表示。

c0：0階的校正常數

cn：n階的校正系數(n:自然數)

z：實際圖像的校正值

x：圖像上的x坐標

z＝c0+c1*x(1)

公式(1)表示采用1階公式的校正值，但這是示例。校正值可以由以下2階公式來表示。

z＝c0+c1*x+c2*x^2(2)

可選地，校正值可以由更高階的公式來表示。可以平滑地進行圖像高度間的連接。

關于圖11b所示的校正值表，分辨率是有限的，并且應當注意，保存的校正信息越詳細時，數據量越大。因此，進行插值處理等。關于圖像高度，僅需要平滑地進行連接，但是關于f值和po值，能夠通過對中間的f值和po值進行插值計算來獲得系數。

f：實際的f值

fa：表中所保存的與打開側鄰接的f值

fc：表中所保存的與關閉側鄰接的f值

po：實際的po值

poa：表中所保存的與小側鄰接的po值

pob：表中所保存的與大側鄰接的po值

c0a：fa和poa的校正值(表值)

c0b：fa和pob的校正值(表值)

c0c：fc和poa的校正值(表值)

c0d：fc和pob的校正值(表值)

在這些系數如以上那樣設置的情況下，

fr＝(fc-f)/(fc-fa)(3)

por＝(pob–po)/(pob-poa)(4)

在這種情況下，用于獲得0階的校正常數c0的公式如下。

c0＝c0a+fr*(c0c-c0a)+por*(c0b-c0a)+fr*por*(c0a-c0b-c0c+c0d)

(5)

可以類似地計算1階的校正系數c1。

在陰影校正處理中，設置針對圖10c所示的特性、通過逆變換所獲得的參數。以下，關于圖像中的x坐標，針對圖像信號a的校正值由za表示，并且針對圖像信號b的校正值由zb表示。這些校正值通過以下公式來表示。

za＝c0a+c1a*x(6)

zb＝c0b+c1b*x(7)

c0a和c0b是分別針對圖像信號a和圖像信號b的0階的校正常數。c1a和c1b是分別針對圖像信號a和圖像信號b的1階的校正系數。

圖10d示出圖形線。橫軸表示x坐標以及縱軸表示校正值。圖形線904a表示校正值za并且校正值隨著x坐標值的增大而增大。圖形線904b表示校正值zb并且校正值隨著x坐標值的增大而減小。進行用于將校正值za與圖10c所示的亮度分布903a相乘并且將校正值zb與圖10c所示的亮度分布903b相乘的處理。由此，圖像信號a和圖像信號b這兩者被校正成與圖10b所示的亮度分布902接近的圖像信號。根據攝像元件201的光電傳感器的特性，將圖10d的圖形線904a和904b所示的校正值的數據設置為圖11b的校正值表。可以將作為工廠中的各單元的調整值的校正值表數據保存在照相機本體單元20的存儲單元中。

將參考圖12a～12c來說明使用陰影校正之后的圖像信號的相關量的計算處理。圖12a～12c示出在獲取圖9a～9c中所設置的焦點檢測區域之后、進行參考圖10a～10d所述的陰影校正之后的圖像信號。橫向方向表示x坐標以及縱向方向表示圖像信號的水平。如圖9a～9c所示，焦點檢測范圍由坐標s～t來表示。由坐標p～q所示的范圍是基于偏移量的焦點檢測計算所需的范圍。此外，由坐標x～y所示的范圍表示一個分割焦點檢測區域。如在圖9a～9c中那樣，示出五個分割焦點檢測區域1505～1509。

圖12a是示出偏移處理之前的圖像信號的波形圖。實線1601表示圖像信號a以及虛線1602表示圖像信號b。圖12b是圖12a所示的圖像信號波形向正方向偏移的情況的圖。此外，圖12c是圖12a所示的圖像信號波形向負方向偏移的情況的圖。在計算相關量時，進行用于使圖像信號波形(參見1601和1602)各自向箭頭方向偏移1位的處理，并且隨后計算相關量(由cor表示)。

首先，使圖像信號a和圖像信號b各自偏移1位。此時，計算圖像信號a和b之間的差的絕對值的和。偏移數由整數變量i來表示，圖像信號a由使用x軸方向的位置變量k的a[k]來表示，并且圖像信號b由b[k]來表示。最小偏移數是圖12a～12c的“p-s”，并且最大偏移數是圖12a～12c的“q-t”。此外，x是焦點檢測區域的起始坐標集，并且y是焦點檢測區域的結束坐標集。可以通過以下公式(8)來計算采用偏移量i的相關量cor[i]。

這里，i是(p-s)<i<(q-t)。

此外，可以在縱向方向上進行相加計算。已經參考圖9a～9c說明了將像素信號在縱向方向上相加的示例。這里，作為另一示例，針對圖9c的區域1510，假定計算相關量cor[i]的情況。如果期望實際檢測到焦點的區域是區域1511，則進行針對各線計算相關量cor[i]并且將相關量cor[i]相加的處理。使用相加處理之后的相關量來進行以下處理。

將參考圖13a～13c來說明相關改變量和焦點偏移量的計算處理。圖13a是示出相關量的波形。在橫向方向上示出偏移數i，并且在縱向方向上示出相關量。圖形線1701表示相關量波形，并且范圍1702和1703表示極值周邊。在相關量越小時，圖像a和b的一致度越高。具體地，范圍1702的圖像a和b的一致度比范圍1703的高。隨后，將說明相關改變量(由δcor表示)的計算方法。

首先，從圖13a的相關量波形，根據針對每隔一個偏移間隔的相關量的差來計算相關改變量δcor。使用偏移數i、最小偏移數“p-s”以及最大偏移數“q-t”通過以下公式(9)，來計算相關改變量δcor[i]。

δcor[i]＝cor[i-1]-cor[i+1](9)

這里，i是(p-s+1)<i<(q-t-1)。

圖13b示出改變量δcor的波形圖。在橫向方向上示出偏移數i以及在縱向方向上示出相關改變量δcor。圖形線1801表示相關改變量波形，并且在范圍1802和1803內，相關改變量δcor從正值向負值改變。將相關改變量δcor變成0的位置稱為零交叉點。在范圍1802內的零交叉點處，圖像a和b的一致度最高。此時，偏移量變成焦點偏移量。與零交叉點相對應的偏移量是實數值。

圖13c是示出圖13b的范圍1802放大圖，并且圖形線1901是表示相關改變量δcor的圖形線1801的一部分。使用圖13c，將說明焦點偏移量(由prd表示)的計算方法。

將焦點偏移量prd分割成整數部分β和小數部分α。橫軸(i軸)上k-1處的相關改變量由點a表示，并且k處的相關改變量由點e來表示。點b表示從點a到橫軸的垂線的垂足。點c是線段ae和橫軸之間的交點，并且其在橫軸上的坐標是k-1+α。點d表示從點e到穿過點a和點b的直線的垂線的垂足，并且其在橫軸上的坐標是k-1。可以根據圖13c中的三角形abc和三角形ade之間的相似關系、使用以下公式(10)來計算小數部分α。

ab：ad＝bc:de

δcor[k-1]:δcor[k-1]-δcor[k]＝α：k-(k-1)

可以通過以下公式(11)、根據圖13c的點c來計算整數部分β。

β＝k-1(11)

根據以上所述，根據α與β的和來計算焦點偏移量prd。在根據prd來計算透鏡偏移量的情況下，需要通過與系數相乘來獲得散焦量。該系數依賴于照相機系統或鏡頭的轉換系數，并且是根據眾所周知的方法來確定的。

接著，將參考圖14來說明圖4的s415所示的靜止圖像的圖像記錄處理。在s801中，照相機控制單元212確定當前的圖像記錄模式。將說明作為圖像記錄模式的兩種類型的模式的示例。第一記錄模式是被正常壓縮的圖像信號的記錄模式。在這種情況下，處理進入s802。在s802中，將各像素的圖像信號a和圖像信號b相加并處理為圖2a～2c所示的拜爾陣列的圖像信號，進行顯像處理和jpeg類型等的壓縮處理，并且執行在文件中的記錄處理。jpeg是“聯合圖像專家小組”的縮寫。

另一方面，第二記錄模式是對圖像處理之前的raw數據進行記錄的raw記錄模式。在這種情況下，處理進入s811。在s811中，記錄介質控制單元207進行圖像信號a的記錄處理，并且在s812中，進行圖像信號b的記錄處理。在不進行顯像處理或不可逆壓縮等的情況下，將圖像信號a和圖像信號b輸出為針對記錄介質208的文件。將參考圖15a～15d來說明具體示例。

圖15a～15d示出在文件中所保存的圖像信號的結構。該文件是通過記錄介質控制單元207而被寫入至記錄介質208的文件。圖15a示出將圖像信號a、圖像信號b、以及陰影校正的校正值a和校正值b整合并保存在一個文件中的示例。此外，圖15b示出將圖像信號a和圖像信號b保存在第一文件中并且將陰影校正的校正值a和校正值b保存在第二文件中的示例。

在圖15b的情況下，如果兩個文件之間的關系未知，則在文件保存后pc等中的圖像處理時存在問題。因此，存在以下示例。

·示例1

提供如下說明的用于將兩個文件名稱的主部分設置成相同并且使用擴展來對文件名稱進行區分的方法。

dsc0001.raw：包括圖像信號a和圖像信號b的信息的文件

dsc0001.shd：包括校正值a和校正值b的信息的文件

·示例2

提供用于將記錄有校正值a和校正值b的第二文件的文件名稱存儲在記錄有圖像信號a和圖像信號b的第一文件中的方法。可選地，可以提供用于將記錄有圖像信號a和圖像信號b的第一文件的文件名稱存儲在記錄有校正值a和校正值b的第二文件中的方法。

·示例3

提供分開記錄用于保存記錄有圖像信號a和圖像信號b的第一文件的文件名稱和記錄有校正值a和校正值b的第二文件的文件名稱這兩者的索引文件的方法。索引文件是包括例如dsc0001.raw和dsc0001.shd的文件名稱的第三文件。

此外，圖15d示出將圖像信號“a+b”和一個圖像信號a記錄在一個文件中的示例。例如，將圖像信號“a+b”記錄在文件中，然后將圖像信號a記錄在該文件中。可以在用戶需要時，在后處理之后通過從圖像信號“a+b”減去圖像信號a來生成圖像信號b。可以將陰影校正值保存在單個文件或者分開的文件中。

在圖14的s813中，記錄介質控制單元207進行所指定的圖像高度的校正值a的記錄處理，并且在s814中，進行所指定的圖像高度的校正值b的記錄處理。圖15c示出寫入至圖15a的文件結構1或圖15b的文件結構2的校正值a和校正值b的結構。由于圖15c是示出參考圖11a和11b所述的校正值表的示意結構的圖，因此將省略其詳細說明。s815是用于判斷是否已經記錄了全部圖像高度的校正值的處理。根據圖11a的結構，如果在文件中記錄了全部9個圖像高度的校正值，則處理進入s816。如果存在未記錄的校正值，則通過進入s813而繼續處理。

在s816中，在記錄多個文件時執行用于指定文件關系的記錄處理。如果如圖15b那樣將圖像信號的文件和校正值的文件記錄為分開的文件，則執行該處理。也就是說，在執行記錄用于將兩個文件相關聯的信息并且記錄文件的處理之后，靜止圖像的圖像記錄處理結束。

在本實施例中，進行攝像面相位差af處理的攝像設備可以通過將陰影校正值與如參考圖14和圖15a～15d所述的圖像信號相加來獲取僅在攝像期間能夠被獲知的校正值。使用攝像之后的陰影校正值，能夠針對各光瞳分割的圖像進行陰影校正。由于圖11b所示的校正值表僅包括所需校正值，因此能夠減小文件大小。此外，進行用于將與各光瞳分割圖像相對應的陰影校正值保存在文件中的處理。如在圖10c中所示的示例那樣，在圖像信號a或圖像信號b中，一側變暗并且在用作單個圖像時質量降低。根據使用針對各圖像信號的校正值的陰影校正，能夠充分地使用圖像信號中的僅陰影校正后的圖像。可以在立體攝像、再聚焦處理和重影去除處理等中使用該圖像。

根據本實施例，可以獲取并記錄僅在攝像期間能夠被獲知的基于鏡頭的光圈的設置、焦點檢測位置或出射光瞳距離等的校正值，并且在攝像之后針對各光瞳分割的圖像進行陰影校正。

盡管已經參考典型實施例說明了本發明，但是應該理解，本發明不局限于所公開的典型實施例。所附權利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結構和功能。

本申請要求2016年1月19日提交的日本專利申請2016-008188的優先權，這里通過引用將其全部內容包含于此。