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。
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。
レンズ | 100mm望遠レンズ |
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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 |
■ 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。
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
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