摄像装置及摄像方法_4

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]在2D拍摄模式下,在步骤S13b中,判断通过焦距取得部72取得的拍摄镜头12的焦距是否大于阈值Tz。
[0184]焦距大于阈值Tz时(焦距较长时),前进到步骤S14,焦距是阈值Tz以下时(焦距较短时),前进到步骤S15。
[0185]步骤S14?S24和第I实施方式相同。
[0186]在本实施方式中,拍摄镜头12的焦距较短时,在左图像和右图像中成像偏移变小,因此在2D拍摄中,也将光圈14设定为开放状态(光圈为最小值),使用ND滤镜15进行减光。因此,可防止因衍射造成的画质下降。
[0187]此外,焦距的取得方式无特别限定。也可以通过直接对拍摄镜头12的变焦透镜的移动进行检测来检测出焦距,也可监视镜头驱动部36中的变焦透镜的驱动信号并求出焦距,还可通过图像处理求出焦距。
[0188](第4实施方式)
[0189]接着参照图10说明第4实施方式的摄像装置。此外,以下主要说明和第2实施方式不同的事项,对已经说明的事项省略其说明。
[0190] 图10是表示第4实施方式中的摄像装置10的要部的框图。此外,在图10中,对图1及图5所示的构成要素标注相同的附图标记。
[0191 ] 视差信息取得部74根据通过摄像元件16拍摄取得的3D图像来取得和构成3D图像的多个视点的平面图像(视点图像)间的视差相关的视差信息。视差信息包括视差图(视差分布信息)、根据视差图取得的视差范围等信息。视差范围表示通过摄像元件16获得的3D图像的近侧的最大视差量和远侧的最大视差量之差。
[0192]本例的视差信息取得部74检测出所取得的3D图像中左图像(第一 2D图像)和右图像(第二平面图像)的特征一致的对应点,计算出检测出的各对应点的左图像和右图像的视差量,制成表示视差量的分布的视差图。并且,本例的视差信息取得部74根据制成的视差图计算出近侧的最大视差量和远侧的最大视差量之差(视差范围)。
[0193]在2D拍摄时,本例的光圈控制部70根据通过AF控制部66取得的主要被摄体(对焦后的被摄体)的被摄体距离及通过视差信息取得部74取得的视差范围,来控制是否开放光圈14。此外,本发明不限于根据被摄体距离和视差范围两者来切换光圈14的开放/非开放的情况,也包括仅根据视差范围切换光圈14的开放/非开放的情况。
[0194]例如,在2D拍摄时,当视差范围小于阈值Τ#? (判定为视差范围较小时),将光圈14设定为开放状态(光圈值为最小值);当视差范围为阈值Tk以上时(判定为视差范围较大时),将光圈14的光圈值增大到规定值。
[0195]图11是表示第4实施方式的摄像处理的流程的流程图。
[0196]在步骤S32中,视差信息取得部74根据构成由摄像元件16拍摄获得的3D图像的多个视点的2D图像,制成包括视差图及视差范围在内的视差信息。在本例中,根据通过操作部38 (例如利用快门按钮)输入拍摄指示前作为立体图像拍摄的取景图像(实时取景图像),计算出视差范围。此外,在拍摄取景图像时,光圈控制部70将光圈14设定为开放状态。这样一来,可切实取得视差信息。并且,取景图像的分辨率可低于记录介质54中记录的立体图像(记录图像)。这样一来,可减轻摄像装置10的处理负担。
[0197]步骤S2?S12及13a和第2实施方式相同。
[0198]在步骤S13a中,2D拍摄模式下被摄体距离为阈值Ts以下时(主要被摄体较近时),前进到步骤S34 ;当被摄体距离大于阈值Ts时(主要被摄体较远时),前进到步骤S15。
[0199]在步骤S34中,将视差范围与阈值Tk相比较,当视差范围小于T ,时(判定为视差范围较小时),将光圈14设定为开放状态(光圈值为最小值)(步骤S15),当视差范围是阈值Tk以上时(判定为视差范围较大时),光圈控制部70通过光圈驱动部34将光圈14的光圈值(F值)设定为规定值以上(步骤S14)。即,和相同被摄体亮度的3D拍摄相比,缩小光圈14。
[0200]此外,步骤S15?S24和第2实施方式相同。
[0201](第5实施方式)
[0202]接着参照图12?图18说明第5实施方式的摄像装置。此外,以下对已经说明的事项省略其说明。
[0203]图12是表示第5实施方式中的摄像装置10的要部的框图。此外,在对和图1所示的摄像装置10相同的构成要素标注相同的附图标记。
[0204]在本实施方式中,如图13所示,在光圈14的背部设置下述液晶快门115。因此,按照拍摄镜头12、光圈14及液晶快门115的顺序通过并入射到摄像元件16的受光面的被摄体光像所对应的摄像图像信号,通过图12所示的A/D变换器20被变换为数字数据。
[0205]液晶快门115通过对液晶分子施加电压或去除电压,引起液晶分子的排列变化,从而进行光的透过、截断。从光轴方向K(图12的13)观察时,液晶快门115的液晶层是覆盖光圈14开口最大时的开口 14a的大小即可。
[0206]液晶快门115可在液晶层的任意位置形成:通过了光圈14的光可透过的透过区域;及通过了光圈14不可透过的非透过区域。
[0207]液晶快门15和光圈14靠近(理想情况是接触)地配置,如图13所示,通过液晶快门115上形成的非透过区域115a,开口 14a的一部分(和非透过区域115a基本相同面积的区域)变为被完全遮挡的状态。
[0208]CPU40上连接有液晶快门驱动部131。液晶快门驱动部131根据来自CPU40的指示进行液晶快门115的驱动控制。
[0209]在本实施方式的摄像装置10中,在3D拍摄模式时,通过CPU40的控制,液晶快门驱动部131将用于遮挡开口 14a的一部分的非透过区域115a形成在液晶快门115上,使得将从光轴方向观察时的开口 14a在水平方向X上平均地二等分。
[0210]在此详细说明构成成对像素的一个像素和另一个像素的入射角灵敏度特性(入射到像素的光的各入射角的灵敏度特性)。
[0211]图14是表示构成摄像元件16的成对像素的2个像素的入射角灵敏度特性的图。在图14中,附图标记TL表示的是主像素PDa组(以下也称为“A组”)的入射角灵敏度特性,附图标记TR表示的是副像素PDb组(以下也称为“B组”)的入射角灵敏度特性。附图标记Tl表示的例如是在图4B所示的相位差像素中,使微型透镜L的中心和遮光部件开口16B的中心一致的虚拟的像素入射角灵敏度特性。
[0212]在图14中,横轴表示入射角,纵轴表示灵敏度。入射角在光和像素上方的微型透镜L的中心垂直地入射时为0°,入射到该中心的光线越是向水平方向(成对像素的光瞳分割方向)倾斜,其角度越大。具体而言,入射到微型透镜L的中心的光线向水平方向右侧倾斜时,图14的横轴的右侧的数值增加;该光线向水平方向左侧倾斜时,图14的横轴的左侧的数值增加。
[0213]如图14所示,构成摄像元件16的成对像素的2个像素的入射角灵敏度特性基本是同一形状,且各自的灵敏度的峰值位置位于以均等距离离开纵轴的位置。即,构成成对像素的2个像素的入射角灵敏度特性相对纵轴(入射角为0°时的灵敏度的轴)处于线对称的关系。并且,构成成对像素的2个像素的入射角灵敏度特性中,具有一个像素的灵敏度的入射角范围和具有另一个像素的灵敏度的入射角范围具有重叠范围(图14中的附图标记T2所示的范围)。
[0214]图14所示的波形TR和横轴所包围的范围相当于通过拍摄光学系统的第一光瞳区域的光量,被波形TL和横轴包围的范围相当于通过拍摄光学系统的第二光瞳区域的光量,被波形Tl和横轴包围的范围相当于通过包括拍摄光学系统的第一光瞳区域和第二光瞳区域的第三光瞳区域的光量。即,构成成对像素的2个像素被光瞳分割,以接受通过拍摄光学系统的各个不同的光瞳区域的光。并且,构成成对像素的2个像素各自接受的光所通过的光瞳区域被以在光轴附近彼此具有重叠范围的方式进行光瞳分割。
[0215]为了在A组摄像图像信号和B组摄像图像信号中获得良好的视差,优选使图14所示的重叠范围T2为零,在成对像素的一个像素和另一个像素中将入射角灵敏度特性完全分离。但是,为了使重叠范围T2变为零,在构成成对像素的二个像素间需要增大遮光部件开口的间隔(下述图26的133a和133b之间的间隔)的水平方向X的距离,为了实现这一点,需要减小遮光部件开口 16B(图26的遮光部件开口 133a、133b)。其结果是,使重叠范围T2为零时的成对像素的入射角灵敏度特性TR、TL变为图15所示的情况,和图14相比,成对像素的灵敏度下降。
[0216]S卩,本实施方式的摄像元件16存在如下问题:要提高灵敏度时难以获得良好的视差,相反,要获得良好的视差时灵敏度下降。
[0217]因此,本实施方式的摄像装置10中,摄像元件16具有灵敏度比视差优先的图14所示的入射角灵敏度特性,设置在摄像元件16和光圈14之间的液晶快门115限制入射到摄像元件16的光,从而使得即使是图14所示的入射角灵敏度特性时也可获得良好的视差。
[0218]通过形成非透过区域115a (遮挡区域),成对像素的入射角灵敏度特性TR、TL变为图16所示的情况。
[0219]在图16中,附图标记T3所示的范围是通过非透过区域115a无法再获得灵敏度的入射角范围。如果使该入射角范围的横轴方向的宽度与图14所示的重叠范围T2的横轴方向的宽度相同,则可去除重叠范围T2,将成对像素的入射角灵敏度特性完全分离。因此,设定非透过区域115a的水平方向X的宽度,以获得该范围T3。
[0220]这样一来,通过形成非透过区域115a,可在使各像素的灵敏度高于图15所示的例子的同时,在A组和B组中将入射角灵敏度特性完全分离。并且,该分离程度比图15所示的情况大。因此,可实现同时兼顾良好视差和高灵敏度的立体摄像。
[0221]回到图12进行说明,本实施方式的光圈控制部70在3D拍摄时经由液晶快门驱动部131控制液晶快门115,设定为通过液晶快门115遮挡光圈14的开口 14a的一部分(中央部)的遮挡状态(非透过状态)。并且,光圈控制部70在3D拍摄时根据通过AE控制部64取得的被摄体亮度经由液晶快门驱动部131控制液晶快门115,控制光圈14的开口 14a的遮挡区域(非透过区域)的大小(宽度)。并且,本例的光圈控制部70在3D拍摄时经由光圈驱动部34控制光圈14,将光圈14设定为开放状态(光圈值为最小值)。
[0222]并且,本实施方式的光圈控制部70在2D拍摄时经由液晶快门驱动部131控制液晶快门115,设定为不由液晶快门115遮挡光圈14的开口 14a的非遮挡状态(透过状态)。并且,光圈控制部70在2D拍摄时经由光圈驱动部34控制光圈14,使光圈14的光圈值大于3D拍摄时的光圈值。
[0223]图17是表示图12所示的摄像装置10的摄像处理示例的流程的流程图。该处理通过CPU40按照程序来执行。此外,说明在动作开始前液晶快门115整个面为透过状态的情况。
[0224]步骤S2?S6及S14和第I实施方式相同。
[0225]在3D拍摄模式下,在步骤S6后,CPU40经由液晶快门驱动部131在液晶快门115上形成非透过区域115a(步骤S42)。该非透过区域115a的水平方向X的宽度设定为和在步骤S2中取得的被摄体亮度对应的宽度。
[0226]步骤S16?S24和第I实施方式相同。
[0227]在2D拍摄模式下,CPU40使液晶快门115的整个面为非遮挡状态(透过状态)的情况下,根据确定的F值、快门速度、聚焦位置通过摄像元件16进行主摄像(步骤S16?S24)。S卩,在通过I次摄像记录I张2D图像的2D模式(平面拍摄)时,液晶快门驱动部131在液晶快门115上不形成非透过区域115a地进行摄像。
[0228]此外,图14所示的重叠范围T2是被摄体亮度为任意值时的范围,如被摄体亮度发生变化,则入射到摄像元件16的光量的最佳值也变化。因此,液晶快门驱动部131优选对应被摄体亮度来变更在液晶快门115上形成的非透过区域115a的水平方向X上的宽度。
[0229]例如,当被摄体亮度较小时,如图18A所示,减小非透过区域115a的水平方向X的宽度L ;当被摄体亮度较大时,如图18B所示,增大非透过区域115a的水平方向X的宽度L。即,液晶快门驱动部131在被摄体亮度越大时则越增大非透过区域115a的水平方向X的宽度L。
[0230]这样一来,可不取决于被摄体亮度地始终获得良好的亮度
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