摄像装置、异常倾斜入射光检测方法、程序及记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像装置、异常倾斜入射光检测方法、程序及记录介质，尤其涉及眩光等异常倾斜入射光的检测方法。
【背景技术】
[0002]在通过数码相机等摄像装置来拍摄被摄体像时，当较强的光向透镜入射时，在摄影透镜、微距透镜的表面反射的光在透镜内部、相机内部复杂地进行反射，有时以未预料到的角度行进的光被摄像元件受光。如此，由从未预料到的角度向摄像元件入射的异常倾斜入射光会引起所谓的重影、眩光等现象，使摄影图像的画质变差。
[0003]尤其是在异常倾斜入射光的角度较大的情况下，异常倾斜入射光的至少一部分会入射到与所通过的滤色器相邻的像素的光电二极管。如此，在异常倾斜入射光所通过的滤色器与实际受光的光电二极管不完全对应的情况下，由于该异常倾斜入射光而较大地引起所谓的混色现象，导致摄影图像的颜色再现性变差。尤其是由于长波长成分(例如红色光成分)而在相邻像素之间产生混色现象。
[0004]例如在摄像时的光圈值为F2.8的情况下，土 10度左右的入射光入射到各像素就足够，但由于透镜的内表面反射、玻璃罩与摄像元件主体之间的反射等，异常倾斜光有可能以预料之外的角度入射到各像素。
[0005]尤其是近年来，采用背照式的摄像元件而向摄像元件的各像素的可入射角度变大，来自未预料到的角度的异常倾斜入射光照射到各像素的可能性进一步变高。
[0006]异常倾斜入射光具有越是长波长成分则越深地渗透到硅内部的性质，因此越是长波长频域的异常倾斜入射光则对周边像素的影响越大。因此，在将RGB滤色器用于摄像元件的情况下，在与R滤光片像素相邻配置的像素的输出数据中，由通过了 R滤光片的异常倾斜入射光引起的混色的影响容易突显出来。
[0007]作为减轻这样的异常倾斜入射光的影响的方法，例如专利文献I公开了能够再现降低了彩色眩光的像的电子摄像装置。通过该电子摄像装置，在彩色眩光的显眼的一定数量的相邻像素之间(例如6个像素之间)，检测存在亮度差为一定等级以上的像素的区域。
[0008]另外专利文献2公开了对在图像数据中与非成像光对应的图像成分进行校正的图像处理装置。根据该图像处理装置，基于与对应于衍射次数的眩光图像半径对应的相邻像素组的平均亮度值与关注像素组的亮度值之差，使与无用衍射光对应的眩光图像相对于背景图像明显。
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2001-145117号公报
[0011]专利文献2:日本特开2005-136852号公报
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]但是，专利文献I及专利文献2的方法未必能够充分降低眩光的影响。
[0014]在专利文献I的电子摄像装置中，将存在亮度差为一定等级以上的像素的区域检测为彩色眩光显眼的区域。因此，例如在原本具有一定等级以上的亮度差的被摄体的摄影图像中，有可能即使未产生眩光，也被误检测为产生了眩光，有可能进行误校正。
[0015]另外，专利文献2的图像处理装置由于将基于由衍射光学元件产生的无用衍射光的眩光像设为对象，因此其适用范围限定于与使用了衍射光学元件的透镜组合的情况。
[0016]因此，人们希望提出不限定拍摄时使用的透镜等并能够限定性地检测成为眩光等的主要原因的异常倾斜入射光而进行适当的混色校正的新方法。
[0017]本发明鉴于上述情况而作出，其目的是提供与拍摄时使用的透镜等无关地精度良好地检测引起眩光等的异常倾斜入射光的技术。
[0018]用于解决课题的方案
[0019]本发明的一形态涉及摄像装置，具备:摄像元件，具有排列于第一方向和与第一方向垂直的第二方向上的多个像素，多个像素分别具有滤色器和对透过了滤色器的光进行受光而输出像素数据的光电二极管；及异常倾斜入射光检测单元，基于像素数据来检测有无异常倾斜入射光向摄像元件入射，多个像素包含第一像素对和第二像素对，上述第一像素对和第二像素对由在第一方向和第二方向中的至少一方向上彼此相邻的具有第一色的滤色器的第一色像素和具有第二色的滤色器的第二色像素构成，并具有第一色像素的位置与第二色像素的位置对调了的配置，第一色的滤色器在红色光的波长区域的至少一部分中具有比第二色的滤色器高的透过率，异常倾斜入射光检测单元对第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据进行比较，而检测有无异常倾斜入射光的入射。
[0020]根据本形态，能够基于第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据之差，精度良好地检测异常倾斜入射光(尤其是包含红色光的波长区域的成分的异常倾斜入射光)。
[0021]另外，在此所说的“异常倾斜入射光”是与构成被摄体像的通常光不同的预料之外的光要素，是所通过的滤色器和光电二极管不包含于同一像素的光要素。作为该异常倾斜入射光，例如可包含引起重影、眩光等现象的光要素。一般，重影是如下的现象:通过经由透镜表面、摄像元件表面处的反射而通过与本来的成像光(有效成像光)的光路不同的光路而到达像面上的光(无用光)，而形成在视觉上认出一定的形状的光学像。另外，眩光是如下的现象:在较强的光入射到光学系统的情况下，入射光的一部分在透镜表面、摄像元件表面上反射而作为无用光到达像面上，引起在视觉上无法认出一定的形状的图像异常，在生成图像中产生对比度下降、光的扩渗等。
[0022]另外，“第一方向”及“第二方向”不作特别限定，只要是形成为相互垂直(实质上包含垂直)的方向即可。例如可以在摄像装置的摄像时将相对于被摄体的“水平方向”及“垂直方向”设为“第一方向”及“第二方向”，也可以将相对于上述“水平方向”及“垂直方向”具有任意的角度的方向设为“第一方向”及“第二方向”。因此，在以使沿着水平方向及垂直方向呈二维地排列的多个像素旋转了 45度的所谓“蜂窝式排列”配置多个像素的情况下，可将与“水平方向”及“垂直方向”构成45度的方向作为“第一方向”及“第二方向”。
[0023]另外“红色光的波长区域的至少一部分”是红色的波长区域的全部或一部分。例如在设为“590nm?750nm”的波长区域的光(可见光线)是红色光的情况下，第一色的滤色器在“590nm?750nm”波长区域的整个区域或至少一部分中具有比第二色的滤色器高的透过率。
[0024]优选的是，第一色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率为50%以上，第二色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率小于50%。更优选的是，第一色的滤色器在630nm?650nm的波长区域的光的透过率为50%以上，第二色的滤色器在630nm?650nm的波长区域的光的透过率小于50%。更优选的是，第一色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率为60%以上。更优选的是，第一色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率为70%以上。更优选的是，第一色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率为80%以上。更优选的是，第一色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率为90%以上。更优选的是，第二色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率小于40%。更优选的是，第二色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率小于30%。更优选的是，第二色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率小于20 %。更优选的是，第二色的滤色器在600nm?650nm的波长区域的光的透过率小于10%。
[0025]摄像时的所谓的眩光现象包含600nm?650nm的波长区域的红色光的情况较多。根据本形态，能够效率良好地检测包含这样的波长区域的红色光成分的异常倾斜入射光。
[0026]优选的是，第一色的滤色器是红色滤光片、透明滤光片和白色滤光片中的任一个，第二色的滤色器是蓝色滤光片和绿色滤光片中的任一个。
[0027]在该情况下，能够效率良好地检测包含红色光的波长区域的成分的异常倾斜入射光。
[0028]另外，红色滤光片主要使红色波长区域的光透过，蓝色滤光片主要使蓝色波长区域的光透过，绿色滤光片主要使绿色波长区域的光透过。另外，透明滤光片及白色滤光片是红色波长区域的光、蓝色波长区域的光及绿色波长区域的光都能透过的滤光片，透明滤光片具有比较高的透光率(例如70%以上的透光率)，白色滤光片具有比透明滤光片低的透光率。
[0029]优选的是，异常倾斜入射光检测单元基于第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的差值是否为阈值以上，检测有无异常倾斜入射光的入射。
[0030]在该情况下，在第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的差值为阈值以上的情况下，能够检测为“有异常倾斜入射光的入射”，因此能够有效地防止由像素固有的像素数据的偏差(误差)等引起的误检测。
[0031]另外，在此所说的“阈值”能够根据检测对象的异常倾斜入射光的特性而适当确定。
[0032]优选的是，异常倾斜入射光检测单元基于第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的大小关系，判定异常倾斜入射光的入射方向。
[0033]在该情况下，能够基于第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的大小关系，而简单地判定异常倾斜入射光的入射方向。
[0034]优选的是，摄像装置还具备校正单元，基于异常倾斜入射光检测单元的检测结果，对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正，校正单元基于由异常倾斜入射光检测单元判定的异常倾斜入射光的入射方向，对多个像素中的具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素进行判别。
[0035]在该情况下，能够基于异常倾斜入射光的入射方向，对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素进行判别，并对判别出的像素的像素数据进行校正。
[0036]优选的是，校正单元基于第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的差值，对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正。
[0037]在该情况下，具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据利用第一像素对的第二色像素的像素数据与第二像素对的第二色像素的像素数据的差值进行校正，能够减少图像数据中的异常倾斜入射光的影响。
[0038]优选的是，校正单元基于以下像素的像素数据而对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正，该像素是具有与具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素相同颜色的滤色器的像素，且具有异常倾斜入射光未入射的光电二极管。
[0039]在该情况下，利用具有异常倾斜入射光未入射的光电二极管的像素的像素数据来校正具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据，能够减少图像数据中的异常倾斜入射光的影响。
[0040]优选的是，多个像素包含多个像素块，多个像素块分别包含:构成第一像素对及第二像素对的像素和与构成第一像素对及第二像素对的像素相邻的像素，多个像素中的至少一部分被分类为多个像素块中的任一个，校正单元在由异常倾斜入射光检测单元检测出有异常倾斜入射光的入射并包含第一像素对和第二像素对在内的像素块中，基于第一像素对的第二色像素的像素数据和第二像素对的第二色像素的像素数据，对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正。
[0041]在该情况下，能够对应每个像素块对具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正。
[0042]优选的是，多个像素包含:多个像素块和设于多个像素块之间的多个缓冲块，多个像素分别被分类为多个像素块和多个缓冲块中的任一种，校正单元基于与缓冲块相邻的像素块中的具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据的校正量，对缓冲块所包含的像素中的具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据进行校正。
[0043]在该情况下，能够基于与缓冲块相邻的像素块中的像素数据的校正量，精度良好地对缓冲块所包含的像素的像素数据进行校正。
[0044]优选的是，多个像素包含第一像素对块和第二像素对块，在第一像素对块和第二像素对块的各像素对块中，第一像素对和第二像素对相邻配置并在第一方向上排列2个像素且在第二方向上排列2个像素，在第一像素对块与第二像素对块之间，第一色像素的位置与第二色像素的位置对调，异常倾斜入射光检测单元基于第一像素对块所包含的具有第二色的滤色器的两个像素的像素数据与第二像素对块所包含的具有第二色的滤色器的两个像素的像素数据，判定异常倾斜入射光的入射方向。
[0045]在该情况下，能够基于来自第一色像素的位置与第二色像素的位置对调了的第一像素对块及第二像素对块的像素数据，精度良好地判定异常倾斜入射光的入射方向。
[0046]优选的是，第一像素对块包含:第一像素，第一方向上的一侧和第二方向上的一侧与第一色像素相邻并具有第二色的滤色器；及第二像素，第一方向上的另一侧和第二方向上的另一侧与第一色像素相邻并具有第二色的滤色器，第二像素对块包含:第三像素，第一方向上的另一侧和第二方向上的一侧与第一色像素相邻并具有第二色的滤色器；及第四像素，第一方向上的一侧和第二方向上的另一侧与第一色像素相邻并具有第二色的滤色器，异常倾斜入射光检测单元根据第一像素的像素数据与第二像素的像素数据的大小关系和第三像素的像素数据与第四像素的像素数据的大小关系，判定异常倾斜入射光的入射方向。
[0047]在该情况下，能够基于来自第一色像素的位置与第二色像素的位置对调了的第一像素对块及第二像素对块的像素数据，精度良好地对异常倾斜入射光的入射方向进行判定。
[0048]优选的是，在多个像素块的各像素块中，第一像素对与第二像素对沿第一方向或第二方向设置，多个像素块包含在第一方向和第二方向中的、设置多个像素块各自所包含的第一像素对与第二像素对的方向上相邻的像素块，校正单元对由异常倾斜入射光检测单元检测出有异常倾斜入射光的入射并包含第一像素对和第二像素对的像素块中的具有异常倾斜入射光所入射的光电二极管的像素的像素数据基于像素块的第一像素对的第二色像素的像素数据和第二像素对的第二色像素的像素数据以及与像素块相邻的像素块的第一像素对的第二色像素的像素数据和第二像素对的第二色像素的像素数据来进行校正。
[0049]在该情况下，不仅考虑校正对象的像素块中的第一像素对的第二色像素的像素数据及第二像素对的第二色像素的像素数据，而且也考虑与该校正对象的像素块相邻的像素块的第一像素对的第二色像素的像素数据及第二像素对的第二色像素的像素数据，能够精度良好地对校正对象的像素块的像素数据进行校正。
[0050]优选的是，多个像素包含多个基本排列像素组，所述多个基本排列像素组具有滤色器排列图案，并沿第一方向和第二方向排列设置，多个基本排列像素组分别包含第一像素对和第二像素对。
[0051]在该情况下，由于与基本排列像素组的数量对应地配置第一像素对及第二像素对，因此能够在多个像素整体上均匀地配置第一像素对及第二像素对。
[0052]本发明的其他形态涉及异常倾斜入射光检测方法，基于从摄像元件输出的像素数据来检测有无异常倾斜入射光向摄像元件入射，上述摄像元件具有排列于第一方向和与第一方向垂直的第二方向上的多个像素，多个像素分别具有滤色器和对透过了滤色器的光进行受光而输出像素数据的光电二极管，多个像素包含第一像素对和第二像素对，上述第一像素对和第二像素对由在第一方向和第二方向中的至少一方向上彼此相邻的具有第一色的滤色器的第一色像素和具有第二色的滤色器的第二色像素构成，并具有第一色像素的位置与第二色像素的位置对调了的配置，第一色的滤色器在红色光的波长区域的至少一部分中具有比第二色的滤色器高的透过率，所述异常倾斜入射光检测方法包含如下步骤:取得第一像素对的第二色像素的像素数据和第二像素对的第二色像素的像素数据；及对所取得的第一像素对的第二