〜レンズ/イメージセンサ/画像エンジン/画像処理〜デジタルイメージング画像再現

概要

フィルムカメラにおける画質はレンズが支配的でした。しかしデジタルカメラにおいて画質を左右する要因は、レンズはさることながら、イメージセンサ、画像を構成する画像エンジン（画像化アルゴリズム）、画像処理まで、複数の要素を含むようになり、バランスの良い設計が望まれます。ここでは、レンズ設計とデジタル処理を組み合わせて、レンズ/イメージセンサ/画像エンジンまでの、トータルな画質を再現するソリューションを提案します。

ソリューション

シミュレーションモデル構成

シミュレーション系の全体図を以下に示します。光学系は画像を結像する主レンズ系と、イメージセンサ上に集光するマイクロレンズ系の2段階の構成となっており、CODE Vでシミュレーションします。イメージセンサ上の光の強度分布を示すPSF（Point spread function ）は、RGBそれぞれで計算されます。MATLABではカラーフィルタの配列（ベイヤ配列）を任意に選択し、画像エンジンでデジタル信号処理して画像を再現します。

シミュレーション条件

レンズ	100mm望遠レンズ
イメージセンサ仕様	- サイズ：35mmフルサイズ（36×24） - 素子数：4、500×3、000＝13、500、000
評価領域	450×300（4、500×3、000から任意の領域選択）
遮光膜（ケラレ評価）	任意に変更可能

シミュレーション結果

ソリューションの導入における効果

■ イメージセンサのカラーフィルタ、ベイヤ配列、瞳効果などの影響を確認できます。
■ イメージセンサのパラメータ決定、画像エンジンのアルゴリズムが開発できます。
■ イメージセンサのノイズの影響を考慮したり、やデジタル画像処理へ拡張できます。

必要プロダクト

光学設計評価プログラム　CODE V

デジタル信号処理ツール　MATLAB/Signal Processing Toolbox
画像処理ツール　MATLAB/Image Processing Toolbox

※記載された会社名・製品名は一般に各社の商標または登録商標です。

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