本發(fā)明涉及照相機(jī)等的攝像裝置。

背景技術(shù)：
近年來(lái)，在汽車(chē)的車(chē)間距離測(cè)量、照相機(jī)的自動(dòng)焦點(diǎn)系統(tǒng)、三維形狀測(cè)量系統(tǒng)中，使用根據(jù)多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)間的視差來(lái)測(cè)量到被攝體(測(cè)距對(duì)象物)的距離的測(cè)距裝置。在這種的測(cè)距裝置中，由配置在左右或者上下的一對(duì)攝像光學(xué)系統(tǒng)在各自的攝像區(qū)域形成圖像，根據(jù)這些圖像的視差通過(guò)三角測(cè)量來(lái)檢測(cè)到被攝體的距離。此外，作為根據(jù)單一的攝像光學(xué)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量到被攝體的距離的方式，已知DFD(DepthFromDefocus)法。DFD法是通過(guò)所取得的圖像的虛化量的解析來(lái)算出距離的方法，但是由于單一圖像中無(wú)法判別是被攝體本身的模樣、還是因被攝體距離而出現(xiàn)了虛化，因此采用根據(jù)多個(gè)圖像來(lái)估計(jì)距離的方法(專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)1)?！驹谙燃夹g(shù)文獻(xiàn)】【專利文獻(xiàn)】【專利文獻(xiàn)1】專利第3110095號(hào)公報(bào)【非專利文獻(xiàn)】【非專利文獻(xiàn)1】XueTu，Youn-sikKangandMuraliSubbaraoTwo-andThree-DimensionalMethodsforInspectionandMetrologyV.EditedbyHuang，PeisenS..ProceedingsoftheSPIE，Volume6762，pp.676203(2007).

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
【發(fā)明要解決的課題】但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，謀求攝像裝置的小型化、低成本化、測(cè)距精度的提高等。本發(fā)明的并不是限定的作為例示的某個(gè)實(shí)施方式，提供一種小型且能夠高精度地測(cè)量距離的攝像裝置?！居糜诮鉀Q課題的技術(shù)方案】本發(fā)明的一個(gè)方式的攝像裝置具備：鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，其具有第1區(qū)域以及第2區(qū)域，并且所述第2區(qū)域具有相對(duì)于通過(guò)了所述第1區(qū)域的光線所產(chǎn)生的合焦特性而使合焦特性不同的光學(xué)特性；攝像元件，其具有讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并且配備具備第1分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第1以及第2像素、讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并且配備具有第2分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第3像素、和讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)光入射并且配備具有第3分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第4像素；和陣列狀光學(xué)元件，其配置在所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)和所述攝像元件之間，使通過(guò)了所述第1區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第1像素，使通過(guò)了所述第2區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第2像素，所述陣列狀光學(xué)元件使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第3像素，使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第4像素。【發(fā)明的效果】根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方式涉及的測(cè)距裝置，利用單一的攝像系統(tǒng)，就能夠高精度地進(jìn)行距離測(cè)量。附圖說(shuō)明圖1是表示本發(fā)明的攝像裝置A的實(shí)施方式1的示意圖。圖2是從被攝體側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式1中的光學(xué)元件L1的主視圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的陣列狀光學(xué)元件K的立體圖。圖4(a)是放大表示圖1所示的陣列狀光學(xué)元件K以及攝像元件N的圖，(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。圖5是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式1中由通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1以及光學(xué)區(qū)域D2的光線產(chǎn)生的球面像差的曲線。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖7(a)至(c)表示16×16尺寸的圖像塊的亮度分布，(d)至(f)表示對(duì)圖7(a)至(c)各自所示的圖像塊以二維方式進(jìn)行傅立葉變換而得到的頻譜。圖8(a)是表示作為被攝體的白黑的圖樣的圖。(b)是表示(a)的被攝體的亮度的斷面的圖。(c)是表示由圖1的攝像裝置A拍攝的圖像的每個(gè)顏色的亮度的斷面的圖。(d)是表示(c)的G1(綠)以及R(紅)的亮度的二次微分的圖。(e)表示從(c)的G2(綠)、B(藍(lán))的亮度中減去(d)的二次微分的情況下的亮度的斷面的圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖11是從被攝體側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式2中的光學(xué)元件L1的主視圖。圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式2中的陣列狀光學(xué)元件K的立體圖。圖13(a)是放大表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N的圖，(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖17(a)以及(b)是放大表示本發(fā)明的實(shí)施方式3中的陣列狀光學(xué)元件K以及攝像元件N的圖。圖18(a)、(b)以及(c)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的各光學(xué)區(qū)域和遮光部件的位置關(guān)系的主視圖。圖19是表示本發(fā)明的攝像裝置A的實(shí)施方式5的示意圖。圖20是從被攝體側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式5中的光學(xué)元件L1的主視圖。圖21是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的陣列狀光學(xué)元件K的立體圖。圖22(a)是放大表示圖19所示的陣列狀光學(xué)元件K以及攝像元件N的圖，(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。圖23是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的信號(hào)處理部的流程圖。圖24是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式5中由通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1以及光學(xué)區(qū)域D2的光線形成的球面像差的曲線。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖26(a)至(c)是16×16尺寸的圖像塊的亮度分布圖，(d)至(f)是表示對(duì)圖26(a)至(c)各自示出的圖像塊以二維方式進(jìn)行傅立葉變換而得到的頻譜的圖。圖27(a)是表示作為被攝體的白黑的圖樣的圖。(b)是表示(a)的被攝體的亮度的斷面的圖。(c)是表示由圖19的攝像裝置A拍攝的圖像的亮度的斷面的圖。(d)是表示(c)的G1的亮度的二次微分的圖。(e)是表示從(c)的G2的亮度中減去(d)的二次微分的情況下的亮度的斷面的圖。圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖30(a)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的被攝體圖像的圖。(b)是表示(a)的被攝體圖像的深度圖的圖。圖31是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的以高斯分布表示的PSF(點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù))斷面強(qiáng)度的分布圖。圖32(a)以及(b)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的被攝體位置和PSF的關(guān)系的圖。圖33(a)至(c)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的PSF的二維數(shù)據(jù)的圖。圖34(a)以及(b)是本發(fā)明的實(shí)施方式5中的PSF的二維強(qiáng)度的分布圖。圖35是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5中的、根據(jù)圖30(b)的深度圖對(duì)圖30(a)的被攝體圖像進(jìn)行重對(duì)焦得到的圖像的圖。圖36是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6中的被攝體位置和PSF的關(guān)系的圖。圖37是表示本發(fā)明的攝像裝置A的實(shí)施方式7的示意圖。圖38(a)是放大表示圖37所示的陣列狀光學(xué)元件K以及攝像元件N的圖，(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。圖39是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖40(a)是表示作為被攝體的白黑的圖樣的圖。(b)是表示(a)的被攝體的亮度的斷面的圖。(c)是表示由圖37的攝像裝置A拍攝的圖像的每個(gè)顏色的亮度的斷面的圖。(d)是表示(c)的G1(綠)以及R(紅)的亮度的二次微分的圖。(e)是表示從(c)的G2(綠)、B(藍(lán))的亮度中減去(d)的二次微分的情況下的亮度的斷面的圖。圖41是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖42是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖43是從被攝體側(cè)觀察本發(fā)明的實(shí)施方式8中的光學(xué)元件L1的主視圖。圖44是本發(fā)明的實(shí)施方式8中的陣列狀光學(xué)元件K的立體圖。圖45(a)是放大表示本發(fā)明的實(shí)施方式8中的陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N的圖，(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K和攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。圖46是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)關(guān)系的曲線。圖47是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖48是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8中的被攝體距離和銳度(圖像的銳利度)的關(guān)系的曲線。圖49(a)是放大表示本發(fā)明的實(shí)施方式中發(fā)生串?dāng)_的情況下的攝像面的附近的圖，(b)是放大表示減少串?dāng)_的情況下的攝像面的附近的圖。圖50(a1)是表示具有相對(duì)于光軸而旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱的形狀的微透鏡陣列的立體圖。(a2)是表示(a1)所示的微透鏡陣列的等高線的圖。(a3)是將(a1)、(a2)所示的微透鏡應(yīng)用于本發(fā)明的陣列狀光學(xué)元件的情況下的、光線追蹤仿真的結(jié)果的圖。(b1)是表示具有相對(duì)于光軸而旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀的微透鏡陣列的立體圖。(b2)是表示(b1)所示的微透鏡陣列的等高線的圖。(b3)是表示將(b1)、(b2)所示的微透鏡應(yīng)用于本發(fā)明的實(shí)施方式的陣列狀光學(xué)元件的情況下的、光線追蹤仿真的結(jié)果的圖。圖51(a)以及(b)是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中攝像元件上的濾光器排列的其他實(shí)施方式的圖。具體實(shí)施方式根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明的研究，在現(xiàn)有的采用多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，攝像裝置大型化且高成本化的問(wèn)題突出。此外，由于存在使多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)的特性一致、并且使2個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)的光軸高精度地平行的必要性，因此在制造上較為困難，進(jìn)而該需要用來(lái)求出照相機(jī)參數(shù)的校準(zhǔn)工序，因此一般認(rèn)為需要較多的工時(shí)。在專利文獻(xiàn)1以及非專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的這種DFD法中，能夠由1個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)算出到被攝體的距離。但是，在專利文獻(xiàn)1以及非專利文獻(xiàn)1的方法中，需要改變到合焦的被攝體的距離(合焦距離)，以時(shí)間分割獲取多個(gè)圖像。在將這種方法應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，由于因攝影的時(shí)間差而在圖像間產(chǎn)生偏差，因此存在測(cè)距精度下降的這種課題。此外，專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種攝像裝置，通過(guò)棱鏡來(lái)分割光路，由后焦點(diǎn)不同的2個(gè)攝像面進(jìn)行攝像，從而通過(guò)一次攝像就能夠測(cè)量到被攝體的距離。但是，在這種方法中，由于需要2個(gè)攝像面，因此存在攝像裝置大型化、且成本大幅提高的這種課題。本申請(qǐng)發(fā)明者鑒于這樣的課題，提出新的攝像裝置。本發(fā)明的一個(gè)方式的概要如下。本發(fā)明的一個(gè)方式的攝像裝置具備：鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，其具有第1區(qū)域以及第2區(qū)域，并且所述第2區(qū)域具有相對(duì)于通過(guò)了所述第1區(qū)域的光線所產(chǎn)生的合焦特性而使合焦特性不同的光學(xué)特性；攝像元件，其具有讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并且配備具備第1分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第1以及第2像素、讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并且配備具有第2分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第3像素、和讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)光入射并且配備具有第3分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第4像素；和陣列狀光學(xué)元件，其配置在所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)和所述攝像元件之間，使通過(guò)了所述第1區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第1像素，使通過(guò)了所述第2區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第2像素，所述陣列狀光學(xué)元件使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第3像素，使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第4像素。所述陣列狀光學(xué)元件可以僅使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第3像素，僅使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第4像素。所述陣列狀光學(xué)元件可以是雙凸透鏡，所述陣列狀光學(xué)元件使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第3像素，使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的另一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第4像素。所述陣列狀光學(xué)元件可以是微透鏡，所述陣列狀光學(xué)元件使通過(guò)了所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域之中的任意一個(gè)區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第3像素以及所述多個(gè)第4像素。本發(fā)明的其他方式的攝像裝置具備：鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，其具有第1區(qū)域以及第2區(qū)域，并且所述第2區(qū)域具有相對(duì)于通過(guò)了所述第1區(qū)域的光線所產(chǎn)生的合焦特性而使合焦特性不同的光學(xué)特性；攝像元件，其具有讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并配備具有第1分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第1以及第2像素、讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并配備具有第2分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第3像素、和讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射并配備具有第3分光透過(guò)率特性的濾光器的多個(gè)第4像素；和陣列狀光學(xué)元件，其配備在所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)和所述攝像元件之間，使通過(guò)了所述第1區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第1像素，使通過(guò)了所述第2區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第2像素，在所述多個(gè)第1、第2、第3、第4像素分別被逐1像素配置成2行2列的像素群內(nèi)，所述第1像素以及所述第2像素分別被配置在(1、1)以及(2、2)的任意位置、或者被配置在(1、2)以及(2、1)的任意位置。在所述攝像裝置中，在一次攝像中，光線可以入射至所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域。具有所述第1分光透過(guò)率特性的濾光器可以是使綠色頻帶的光線通過(guò)的濾光器，具有所述第2分光透過(guò)率特性的濾光器是使藍(lán)色頻帶的光線通過(guò)的濾光器，具有所述第3分光透過(guò)率特性的濾光器是使紅色頻帶的光線通過(guò)的濾光器。在被攝體距離處在某個(gè)規(guī)定的范圍內(nèi)的情況下，由入射至所述第1區(qū)域的光所形成的點(diǎn)像強(qiáng)度分布大致恒定，由入射至所述第2區(qū)域的光所形成的點(diǎn)像強(qiáng)度分布根據(jù)到被攝體的距離而變化。所述第1區(qū)域的表面以及所述第2區(qū)域的表面可以具有彼此不同的曲率半徑。所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域可以是將所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光軸作為邊界中心被分割而得到的區(qū)域。所述多個(gè)第1、第2、第3以及第4像素可以通過(guò)一次的攝像分別生成第1至第4亮度信息，所述攝像裝置還具備：第1信號(hào)處理部，其利用所述第1至第4亮度信息來(lái)生成彩色圖像。所述第1信號(hào)處理部可以具備銳度檢測(cè)部，該銳度檢測(cè)部按所述彩色圖像中的每個(gè)規(guī)定區(qū)域檢測(cè)所述多個(gè)第1至第4像素的亮度信息之中至少1個(gè)以上的像素成分的銳度，基于所述各個(gè)銳度之中最高的銳度的成分來(lái)對(duì)其他像素的亮度信息的成分進(jìn)行銳化。所述第1信號(hào)處理部可以利用預(yù)先存儲(chǔ)的點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，進(jìn)行由入射至所述第1區(qū)域的光所到達(dá)的像素的亮度信息形成的圖像的復(fù)原處理，生成被復(fù)原的銳化圖像。所述第1信號(hào)處理部可以利用單一的所述點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，進(jìn)行由入射至所述第1區(qū)域的光所到達(dá)的像素的亮度信息形成的圖像的全區(qū)域的復(fù)原處理，生成被復(fù)原的銳化圖像。所述第1信號(hào)處理部可以具備銳度檢測(cè)部，該銳度檢測(cè)部按所述被復(fù)原的銳化圖像中的每個(gè)規(guī)定區(qū)域檢測(cè)銳度，基于所述被復(fù)原的銳化圖像中的每個(gè)規(guī)定區(qū)域的銳度，對(duì)其他像素的亮度信息的成分進(jìn)行銳化。所述攝像裝置可以還具備第2信號(hào)處理部，該第2信號(hào)處理部算出到被攝體的距離，所述第1信號(hào)處理部生成由所述多個(gè)第1像素得到的第1圖像以及由所述多個(gè)第2像素得到的第2圖像，所述第2信號(hào)處理部利用所述第1圖像以及所述第2圖像，算出到被攝體的距離。在被攝體距離處于某個(gè)一定范圍內(nèi)的情況下，所述第1圖像的銳度與所述第2圖像的銳度之比的值和到所述被攝體的距離具有相關(guān)關(guān)系，所述第2信號(hào)處理部基于所述相關(guān)關(guān)系、所述第1圖像的銳度與所述第2圖像的銳度之比，算出到所述被攝體的距離。所述第1信號(hào)處理部可以還具備對(duì)比度檢測(cè)部，該對(duì)比度檢測(cè)部檢測(cè)出在所述多個(gè)第1像素中得到的第1圖像的對(duì)比度、和在所述多個(gè)第2像素中得到的第2圖像的對(duì)比度，在被攝體距離處在某個(gè)一定范圍內(nèi)的情況下，所述第1圖像的對(duì)比度與所述第2圖像的對(duì)比度之比，與所述被攝體距離具有相關(guān)關(guān)系，所述第2信號(hào)處理部基于所述相關(guān)關(guān)系、以及所述第1圖像的對(duì)比度、所述第2圖像的對(duì)比度，算出到所述被攝體的距離。所述第2信號(hào)處理部可以利用對(duì)所述第1圖像和所述第2圖像相加之后的圖像的亮度信息、以及所述第1圖像或者所述第2圖像的亮度信息，算出到所述被攝體的距離。在被攝體距離處在某個(gè)一定范圍內(nèi)的情況下，根據(jù)所述被復(fù)原的銳化圖像和由入射至所述第2區(qū)域的光所形成的圖像而導(dǎo)出的點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，與所述被攝體距離具有相關(guān)關(guān)系，所述第2信號(hào)處理部基于所述相關(guān)關(guān)系和所述點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，算出到所述被攝體的距離。所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以是像方遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)。所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以是像方非遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，在所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光軸外使所述陣列狀光學(xué)元件的排列相對(duì)于所述攝像元件的像素的排列而偏移。所述陣列狀光學(xué)元件可以是雙凸透鏡或者微透鏡陣列。所述陣列狀光學(xué)元件可以是微透鏡陣列，所述第2區(qū)域具有第2A區(qū)域、第2B區(qū)域、以及第2C區(qū)域的3個(gè)區(qū)域，所述微透鏡陣列使通過(guò)了所述第1區(qū)域的光線入射至所述多個(gè)第1像素，使通過(guò)了所述第2A區(qū)域的光線入射至所述多個(gè)第2像素，使通過(guò)了所述第2B區(qū)域的光線入射至所述多個(gè)第3像素，使通過(guò)了所述第2C區(qū)域的光線入射至所述多個(gè)第4像素。所述第2A區(qū)域、所述第2B區(qū)域、以及所述第2C區(qū)域可以彼此具有不同的光學(xué)功率，與設(shè)置在所述多個(gè)第2像素、所述多個(gè)第3像素、以及所述多個(gè)第4像素的濾光器的透過(guò)頻帶對(duì)應(yīng)的波段的光的合焦位置，和所述第2A區(qū)域、所述第2B區(qū)域、以及所述第2C區(qū)域具有彼此相等的光學(xué)功率的情況相比更近。所述陣列狀光學(xué)元件可以是微透鏡陣列，所述微透鏡陣列具有多個(gè)光學(xué)要素，所述多個(gè)各光學(xué)要素各自具有相對(duì)于光軸而旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。所述陣列狀光學(xué)元件可以形成在所述攝像元件上。所述攝像裝置可以還具備微透鏡，其設(shè)置在所述陣列狀光學(xué)元件與所述攝像元件之間，所述陣列狀光學(xué)元件隔著所述微透鏡而形成在所述攝像元件上。所述攝像裝置可以還具備在所述第1區(qū)域與所述第2區(qū)域之間的邊界部設(shè)置的遮光部件。所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)可以還具備光圈，所述第1區(qū)域以及所述第2區(qū)域配置在所述光圈附近。在所述多個(gè)第1、第2、第3、第4像素分別被逐1像素配置成2行2列的像素群內(nèi)，第1像素和第2像素可以在所述攝像元件的攝像面中，在上下、左右、傾斜的任意方向上彼此相鄰。所述第2信號(hào)處理部可以按所述彩色圖像的每個(gè)規(guī)定區(qū)域算出被攝體距離，所述攝像裝置還具備第3信號(hào)處理部，該第3信號(hào)處理部利用在所述第2信號(hào)處理部中算出的每個(gè)所述規(guī)定區(qū)域的被攝體距離，生成被重對(duì)焦的圖像。所述第2信號(hào)處理部可以利用每個(gè)所述規(guī)定區(qū)域的被攝體距離，生成每個(gè)被攝體距離的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。從作為所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度變化成為極大的被攝體距離的至少1個(gè)最佳對(duì)焦位置起，越是在被攝體距離方向上遠(yuǎn)離，則所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的強(qiáng)度的變化越小。所述至少1個(gè)最佳對(duì)焦位置可以是從外部輸入的位置或者由所述第2信號(hào)處理部決定的位置。所述第3信號(hào)處理部可以利用每個(gè)所述規(guī)定區(qū)域的被攝體距離、所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)，生成所述被重對(duì)焦的圖像。所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)可以是高斯函數(shù)。所述第3信號(hào)處理部可以按每個(gè)規(guī)定區(qū)域利用傅立葉變換來(lái)進(jìn)行所述點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積運(yùn)算，生成所述被重對(duì)焦的圖像。所述第3信號(hào)處理部可以基于每個(gè)所述規(guī)定區(qū)域的被攝體距離，進(jìn)行空間過(guò)濾器處理，來(lái)生成所述被重對(duì)焦的圖像。所述至少1個(gè)最佳對(duì)焦位置，可以斷續(xù)地存在多個(gè)。本發(fā)明的其他方式的攝像系統(tǒng)具備：上述任意的攝像裝置；和生成彩色圖像的第1信號(hào)處理裝置，所述第1信號(hào)處理部利用通過(guò)所述一次攝像而得到的所述多個(gè)第1像素、所述多個(gè)第2像素、所述多個(gè)第3像素、以及所述多個(gè)第4像素的亮度信息來(lái)生成所述彩色圖像。攝像系統(tǒng)可以還具備第2信號(hào)處理裝置，其算出到被攝體的距離，所述第2信號(hào)處理裝置利用通過(guò)所述一次攝像而得到的所述多個(gè)第1像素、所述多個(gè)第2像素的亮度信息，算出到被攝體的距離。本發(fā)明的其他方式的攝像系統(tǒng)具備攝像裝置和信號(hào)處理裝置，其中，所述攝像裝置具備：鏡頭光學(xué)系統(tǒng)，其具有第1區(qū)域以及第2區(qū)域，并且所述第2區(qū)域具有相對(duì)于通過(guò)了所述第1區(qū)域的光線所產(chǎn)生的合焦特性而使合焦特性不同的光學(xué)特性；攝像元件，至少具有讓通過(guò)了所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)的光入射的多個(gè)第1像素和多個(gè)第2像素；和陣列狀光學(xué)元件，其配置在所述鏡頭光學(xué)系統(tǒng)和所述攝像元件之間，使通過(guò)了所述第1區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第1像素，使通過(guò)了所述第2區(qū)域的光入射至所述多個(gè)第2像素，所述信號(hào)處理裝置具備：第1信號(hào)處理部，利用在所述多個(gè)第1像素中得到的第1圖像以及在所述多個(gè)第2像素中得到的第2圖像的亮度信息，按攝像圖像的每個(gè)規(guī)定區(qū)域算出被攝體距離；和第2信號(hào)處理部，利用在所述第1信號(hào)處理部中所算出的每個(gè)所述規(guī)定區(qū)域的被攝體距離，生成被重對(duì)焦的圖像。根據(jù)上述的攝像裝置以及攝像系統(tǒng)，利用單一的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)一次的攝像，就能夠獲取用于彩色圖像的輸出以及被攝體距離的測(cè)量的亮度信息。因此，無(wú)需像使用多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)的攝像裝置那樣使多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)間的特性、位置一致。此外，在運(yùn)動(dòng)圖像的攝影中，即便隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而被攝體的位置發(fā)生變化，也能夠測(cè)量到被攝體的正確的距離。此外，能夠?qū)θ我獾谋粩z體位置合焦，例如能夠獲取使主要的人物/物銳化、僅使背景虛化的有張有弛的圖像。以下，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明的攝像裝置的實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)圖1是表示實(shí)施方式1的攝像裝置A的示意圖。本實(shí)施方式的攝像裝置A具備：將V作為光軸的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L、在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L的焦點(diǎn)附近配置的陣列狀光學(xué)元件K、攝像元件N、第1信號(hào)處理部C1、第2信號(hào)處理部C2、和存儲(chǔ)部Me。鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L由來(lái)自被攝體(未圖示)的光束B(niǎo)1、B2入射的光學(xué)元件L1、通過(guò)了光學(xué)元件L1的光入射的光圈S、和通過(guò)了光圈S的光入射的透鏡L2構(gòu)成。光學(xué)元件L1具有光學(xué)區(qū)域D1、具有相對(duì)于通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1的光線的合焦特性而使合焦特性不同的光學(xué)特性的光學(xué)區(qū)域D2。光學(xué)元件L1也可以配置在光圈S的附近。圖2是從被攝體側(cè)觀察光學(xué)元件L1的主視圖。光學(xué)元件L1中的光學(xué)區(qū)域D1和D2在以光軸V為邊界中心而與光軸V垂直的面內(nèi)在上下方向被一分為二。圖2中，虛線s表示光圈S的位置。圖1中，光束B(niǎo)1是通過(guò)光學(xué)元件L1上的光學(xué)區(qū)域D1的光束，光束B(niǎo)2是通過(guò)光學(xué)元件L1上的光學(xué)區(qū)域D2的光束。光束B(niǎo)1、B2依次通過(guò)光學(xué)元件L1、光圈S、透鏡L2、陣列狀光學(xué)元件K，到達(dá)攝像元件N上的攝像面Ni(圖4等中示出)。圖3是陣列狀光學(xué)元件K的立體圖。在陣列狀光學(xué)元件K的攝像元件N側(cè)的面，在與光軸V垂直的面內(nèi)在橫方向細(xì)長(zhǎng)的多個(gè)光學(xué)要素M1被配置在縱方向。各個(gè)光學(xué)要素M1的斷面(縱方向的斷面)具有向攝像元件N側(cè)突出的圓弧狀的形狀。這樣，陣列狀光學(xué)元件K具有雙凸透鏡(lenticularlens)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，陣列狀光學(xué)元件K被配置在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L的焦點(diǎn)附近，配置在距攝像面Ni規(guī)定距離的位置。實(shí)際上，雖然光學(xué)元件L1中的光學(xué)特性對(duì)作為鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L整體的合焦特性帶來(lái)影響，但例如只要將透鏡L2的焦點(diǎn)作為基準(zhǔn)來(lái)決定配置陣列狀光學(xué)元件K的位置即可。再者，本實(shí)施方式中，“合焦特性不同”是指在利用規(guī)定波長(zhǎng)的光進(jìn)行比較的情況下，在該光學(xué)系統(tǒng)中有助于光的聚集的特性的至少一個(gè)是不同的。具體而言，是指在利用規(guī)定波長(zhǎng)的光進(jìn)行比較的情況下，通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1、D2的光的鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L的焦點(diǎn)距離、到對(duì)上焦的被攝體的距離、銳度成為固定值以上的距離范圍等不同。通過(guò)調(diào)整光學(xué)區(qū)域D1、D2的曲率半徑、非球面系數(shù)、折射率，由此能夠使得鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L的合焦特性不同。本實(shí)施方式中，通過(guò)一次攝像從而通過(guò)了2個(gè)光學(xué)區(qū)域D1、D2的光通過(guò)透鏡L2之后，入射至陣列狀光學(xué)元件K。陣列狀光學(xué)元件K使通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1的光入射至攝像元件N的像素P1、P3(圖4等所示)，使通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D2的光入射至攝像元件N中的像素P2、P4。圖4(a)是放大表示圖1所示的陣列狀光學(xué)元件K以及攝像元件N的圖，圖4(b)是表示陣列狀光學(xué)元件K與攝像元件N上的像素的位置關(guān)系的圖。陣列狀光學(xué)元件K被配置成形成了光學(xué)要素M1的面朝向攝像面Ni側(cè)。如圖4(b)所示，在攝像面Ni，像素P配置成矩陣狀。像素P能夠區(qū)別為像素P1、P2、P3以及P4。在像素P1以及P2配備具有第1分光透過(guò)率特性的濾光器，該濾光器主要使綠色頻帶的光線通過(guò)，而吸收其他頻帶的光線。在像素P3配備具有第2分光透過(guò)率特性的濾光器，該濾光器主要使紅色頻帶的光線通過(guò)，而吸收其他頻帶的光線。此外，在像素P4配備具有第3分光透過(guò)率特性的濾光器，該濾光器主要使藍(lán)色頻帶的光線通過(guò)，吸收其他頻帶的光線。為了進(jìn)行說(shuō)明，將配置成2行2列的像素P1、P2、P3以及P4的1組稱為“像素群Pg”。在1個(gè)像素群Pg內(nèi)，在將像素P2的位置設(shè)為(1、1)時(shí)，像素P1配置在(2、2)的位置，像素P3配置在(2、1)的位置，像素P4配置在(1、2)的位置。即，像素P1以及像素P3各自在相同的行被交替配置。此外，像素P2以及像素P4各自在相同的行交替配置。此外，像素P1與P3的行、和像素P2與P4的行在縱方向(列方向)交替配置。這樣，各個(gè)的多個(gè)像素P1、P2、P3以及P4形成拜爾排列。在以拜爾排列來(lái)配置像素P1、P2、P3以及P4的情況下，都是具有透過(guò)綠色頻帶的光的濾光器的像素P1以及像素P2，在攝像面Ni的面內(nèi)配置在傾斜的位置。像素P3與像素P4的位置可以是相反的。作為陣列狀光學(xué)元件K，其光學(xué)要素M1之一被配置成與由攝像面Ni上的1行像素P1、P3以及1行的像素P2、P4構(gòu)成的2行像素相對(duì)應(yīng)。在攝像面Ni上設(shè)置微透鏡Ms，以覆蓋像素P1、P2、P3以及P4的表面。陣列狀光學(xué)元件K被設(shè)計(jì)成：通過(guò)了光學(xué)元件L1上的光學(xué)區(qū)域D1(圖1、圖2所示)的光束B(niǎo)1(圖1中以中實(shí)線示出的光束B(niǎo)1)(的大部分)到達(dá)攝像面Ni上的像素P1以及P3，通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D2的光束(圖1中以虛線示出的光束B(niǎo)2)(的大部分)到達(dá)攝像面Ni上的像素P2以及P4。具體而言，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定陣列狀光學(xué)元件K的折射率、距攝像面Ni的距離及光學(xué)要素M1表面的曲率半徑等的參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)上述結(jié)構(gòu)。像素P1至P4中使用的濾光器，例如是使用了有機(jī)材料的吸收型的濾光器、使用了電介質(zhì)多層膜的反射型的濾光器。再者。具有第1分光透過(guò)率特性、第2分光透過(guò)率特性以及第3分光透過(guò)率特性的各個(gè)特性的濾光器，主要使彼此不同波段的光線透過(guò)。不過(guò)，各個(gè)濾光器透過(guò)的光的波段的一部分也可以重疊。此外，并不限于RGB的原色系的濾光器，也可以使用補(bǔ)色系(藍(lán)綠色、洋紅、黃色)的濾光器。光圈S是全部視場(chǎng)角的光束通過(guò)的區(qū)域。因此，通過(guò)在光圈S的附近插入具有對(duì)合焦特性進(jìn)行控制的光學(xué)特性的面，能夠同樣地控制全部視場(chǎng)角的光束的合焦特性。即，在本實(shí)施方式中，光學(xué)元件L1也可以設(shè)置在光圈S的附近。將使得光學(xué)系統(tǒng)L的合焦特性彼此不同的光學(xué)區(qū)域D1、D2配置在光圈S的附近，從而能夠?qū)⑴c分割數(shù)相應(yīng)的合焦特性賦予光束。圖1中，通過(guò)了光學(xué)元件L1的光直接(不經(jīng)由其他的光學(xué)部件)被設(shè)置在入射于光圈S的位置。光學(xué)元件L1也可以較之光圈S而設(shè)置在攝像元件N側(cè)。在該情況下，光學(xué)元件L1可以被設(shè)置在光圈S與透鏡L2之間，通過(guò)了光圈S的光直接(不經(jīng)由其他的光學(xué)部件)入射至光學(xué)元件L1。此外，陣列狀光學(xué)元件K具有根據(jù)光線的入射角而分配出射方向的功能。因此，能夠按照與在光圈S的附近被分割出的光學(xué)區(qū)域D1、D2對(duì)應(yīng)的方式，向攝像面Ni上的像素分配光束。第1信號(hào)處理部C1(圖1所示)利用通過(guò)一次攝像而在像素P1、P2、P3以及P4所得到的多個(gè)亮度信息來(lái)生成彩色圖像。以下，具體說(shuō)明生成彩色圖像的方法。在圖1的攝像裝置A的光學(xué)系統(tǒng)中，光學(xué)區(qū)域D1具有平面，光學(xué)區(qū)域D2具有非球面形狀。此外，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，假定透鏡L2是沒(méi)有像差的理想透鏡來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。由于光學(xué)區(qū)域D1具有平面，因此在通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1和透鏡L2的光線中，如圖5的實(shí)線所示的曲線那樣沒(méi)有產(chǎn)生球面像差。在沒(méi)有球面像差的情況下，隨著偏離焦點(diǎn)，點(diǎn)像強(qiáng)度分布發(fā)生變化。即，隨著被攝體距離的變化，點(diǎn)像強(qiáng)度分布發(fā)生變化。此外，由于光學(xué)區(qū)域D2的非球面形狀，通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D2和透鏡L2的光線所產(chǎn)生的球面像差如圖5的虛線所示的曲線那樣。通過(guò)調(diào)整光學(xué)區(qū)域D2的非球面形狀，能夠引起這種的球面像差。通過(guò)這種的球面像差，在鏡頭光學(xué)系統(tǒng)L的焦點(diǎn)附近的規(guī)定的范圍內(nèi)，能夠使得通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D2的光線的點(diǎn)像強(qiáng)度分布大致恒定。即，在規(guī)定的被攝體距離范圍內(nèi)使得點(diǎn)像強(qiáng)度分布大致恒定。隨著點(diǎn)像強(qiáng)度分布的變化，銳度也變化。由于點(diǎn)像的大小越小則圖像的銳度越增加，因此在以曲線表示被攝體距離和銳度的關(guān)系時(shí)，成為圖6這種的關(guān)系。在圖6的曲線中，G1、R分別表示在像素P1(綠色的成分)、P3(紅色的成分)所生成的圖像的規(guī)定區(qū)域的銳度，G2、B分別表示在像素P2(綠色的成分)、P4(藍(lán)色的成分)所生成的圖像的規(guī)定區(qū)域的銳度?；谝?guī)定的大小的圖像塊內(nèi)相鄰的像素間的亮度值的差值，能夠求出銳度。此外，也能夠基于對(duì)規(guī)定大小的圖像塊的亮度分布進(jìn)行傅立葉變換之后的頻譜來(lái)求取。在將規(guī)定大小的塊內(nèi)的銳度設(shè)為E，基于像素P1、P2、P3、以及P4的每個(gè)成分中相鄰的像素間的亮度值的差值來(lái)求取的情況下，例如采用(式1)?！臼?】如前述，由于像素P1、P2、P3、以及P4形成拜爾排列，因此在求取各個(gè)成分的銳度時(shí)，在圖像的x方向、y方向都是提取每隔1像素的像素信息來(lái)進(jìn)行計(jì)算。(式1)中Δxi，j是規(guī)定大小的圖像塊內(nèi)的坐標(biāo)(i，j)處的像素的亮度值與坐標(biāo)(i+2，j)的像素的亮度值之間的差值，Δyi，j是規(guī)定大小的圖像塊內(nèi)的坐標(biāo)(i，j)處的像素的亮度值與坐標(biāo)(i，j+2)的像素的亮度值之間的差值。通過(guò)(式1)的計(jì)算，規(guī)定大小的圖像塊內(nèi)的亮度值的差越大，則得到越大的銳度。圖像的銳度也能夠利用前述的(式1)來(lái)求取，但也可以基于對(duì)規(guī)定大小的塊內(nèi)的銳度進(jìn)行傅立葉變換而得到的頻譜來(lái)求取。圖7(a)至(c)表示16×16尺寸的圖像塊的亮度分布。銳度按圖7(a)、(b)、(c)的順序變小。圖7(d)至(f)表示對(duì)圖7(a)至(c)各自所示的圖像塊以二維進(jìn)行傅立葉變換從而得到的頻譜。圖7(d)至(f)中為了容易理解，而對(duì)各頻譜的強(qiáng)度進(jìn)行對(duì)數(shù)變換來(lái)進(jìn)行表示，頻譜越強(qiáng)則表示得越亮。各頻譜中中央的亮度最高的位置為直流成分，越是靠近周邊部則頻率越高。圖7(d)至(f)中可知圖像的銳度越小則高頻譜越是缺失。因此，為了根據(jù)這些頻譜來(lái)求取銳度，例如能夠提取頻譜整體或者一部分來(lái)求取銳度。在生成彩色圖像的情況下，可以以像素P1、P2、P3、以及P4的亮度信息為基礎(chǔ)，僅對(duì)每個(gè)像素位置補(bǔ)齊所缺失的顏色信息從而生成彩色圖像，但如圖6所示那樣G2、B的銳度比G1、R的銳度小，因此也可以對(duì)G2、B的銳度進(jìn)行銳化之后生成彩色圖像。圖8是說(shuō)明基于G1、R的銳度對(duì)G2、B的銳度進(jìn)行銳化的方法的圖。圖8(a)是作為被攝體的黑白圖樣，圖8(b)是表示(a)的被攝體的亮度的斷面的圖。如圖8(b)所示，圖樣(chart)的亮度的斷面是階梯狀，但是例如在將圖樣配置在從到達(dá)像素P1、P3的光線最為合焦的被攝體位置向跟前偏離了少許的規(guī)定位置來(lái)進(jìn)行攝像時(shí)，圖像的亮度斷面成為如圖8(c)所示那樣。圖8(c)的曲線中，G1、R分別是在像素P1(綠色的成分)、P3(紅色的成分)所生成的圖像的亮度斷面，G2、B分別是在像素P2(綠色的成分)、P4(藍(lán)色的成分)生成的圖像的亮度斷面。這樣，可以說(shuō)G1、R的亮度斷面比G2、B的亮度斷面更接近于圖8(b)的實(shí)際的圖樣的亮度斷面，銳度更高。在拍攝圖8(a)這種黑白圖樣的情況下，G1的亮度斷面和R的亮度斷面是大致相同的斷面，但由于實(shí)際上是拍攝所有顏色成分的被攝體圖像，因此圖8(c)的G1、R的亮度斷面大部分情況是不一致的。因此，也可以根據(jù)G1、R的亮度斷面來(lái)檢測(cè)各自的銳度，選擇銳度高的顏色成分，使得G2、B的亮度斷面銳化。銳度的檢測(cè)在第1信號(hào)處理部C1內(nèi)的銳度檢測(cè)部中進(jìn)行。在選擇銳度高的亮度斷面，對(duì)其亮度斷面進(jìn)行二次微分時(shí)，得到圖8(d)的分布，能夠檢測(cè)銳度高的顏色成分的圖像的邊沿。接下來(lái)，從圖8(c)的G2、B各自的亮度分布中減去圖8(d)的分布，由此得到圖8(e)的分布，能夠使得G2、B的亮度分布銳化。在此，在減去圖8(d)的分布時(shí)，在對(duì)圖8(d)的分布乘以規(guī)定系數(shù)之后，從圖8(c)的G2、B的亮度分布中減去，由此能夠控制G2、B的銳化程度。在本實(shí)施方式中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，以一維的方式進(jìn)行了使圖像銳化的說(shuō)明，但由于圖像是二維的，因此實(shí)際上以二維進(jìn)行銳化處理。通過(guò)以上的圖像處理，圖6的實(shí)線所示的G2、B的銳度被銳化成虛線所示的G2’、B’那樣，能夠使所生成的彩色圖像銳化。圖9是表示將圖1中光學(xué)區(qū)域D2的光學(xué)面從非球面形狀置換為球面形狀的情況下的被攝體距離與銳度的關(guān)系的曲線。在這種情況下，也與圖6的情況同樣地能夠使彩色圖像銳化。在圖9中，因被攝體距離從而銳度高的顏色成分不同。因此，根據(jù)G1、G2、R、以及B的亮度斷面檢測(cè)各自的銳度，選擇銳度最高的顏色成分來(lái)使其他顏色成分銳化。通過(guò)以上這種的圖像處理，圖9中實(shí)線所示的G1、G2、R、以及B的銳度分別被銳化成由虛線示出的G1’、G2’、R’、以及B’那樣，能夠使所生成的彩色圖像銳化。接下來(lái)，說(shuō)明其他的圖像銳化手法。圖10是說(shuō)明基于對(duì)G2、B的銳度銳化之后的G2’、B’來(lái)銳化G1、R的銳度的方法的圖。光學(xué)區(qū)域D1、D2的結(jié)構(gòu)與圖6的情況相同，由通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D2的光線所形成的點(diǎn)像強(qiáng)度分布在規(guī)定的被攝體距離范圍內(nèi)大致恒定。因此，分別提取像素P2(G2的成分)、P4(B的成分)所形成的點(diǎn)像強(qiáng)度分布在規(guī)定的被攝體距離范圍內(nèi)大致恒定。如果在規(guī)定的被攝體距離范圍中點(diǎn)像強(qiáng)度分布大致恒定，則分別提取像素P2(G2的成分)、P4(B的成分)所形成的圖像，能夠與被攝體距離無(wú)關(guān)地，基于規(guī)定的點(diǎn)像強(qiáng)度分布進(jìn)行復(fù)原。以下說(shuō)明根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)來(lái)復(fù)原攝影圖像的方法。在將原圖像設(shè)為f(x，y)、將點(diǎn)像強(qiáng)度分布設(shè)為h(x，y)時(shí)，攝影圖像g(x，y)能夠由(式2)表示?！臼?】其中，表示卷積。在對(duì)(式2)的兩邊進(jìn)行傅立葉變換后，成為(式3)那樣。【式3】G(u，v)＝F(u，v)H(u，v)在此，將(式4)的逆過(guò)濾器Hinv(u，v)適用于劣化圖像G(u，v)，從而如(式5)那樣求出原圖像的二維傅立葉變換F(u，v)。對(duì)其進(jìn)行逆傅立葉變換，從而能夠作為復(fù)原圖像而獲得原圖像f(x，y)?！臼?】【式5】F(u，v)＝Hinv(u，v)G(u，v)但是，在H(u，v)成為0或者極小的值時(shí)，Hinv(u，v)發(fā)散，因此，利用(式6)這種的維納(Wiener)過(guò)濾器Hw(u，v)來(lái)復(fù)原劣化圖像?！臼?】在(式6)中，N(u，v)為噪聲。由于通常噪聲和原圖像F(u，v)是未知的，因此實(shí)際上使用常數(shù)k通過(guò)(式7)的過(guò)濾器來(lái)復(fù)原劣化圖像?！臼?】通過(guò)這種的復(fù)原過(guò)濾器，圖10的實(shí)線所示的G2、B的銳度能夠銳化成點(diǎn)線所示的G2’、B’。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式，利用點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，能夠進(jìn)行由入射至光學(xué)區(qū)域D1的光所到達(dá)的像素的亮度信息形成的圖像的全區(qū)域的復(fù)原處理。一般情況下，由于點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)是根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)的攝像位置而變化的，因此可利用與各攝像位置對(duì)應(yīng)的點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)。但是，在點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)幾乎不依賴于攝像位置的光學(xué)系統(tǒng)的情況下，能夠利用單一的點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)來(lái)進(jìn)行圖像的全區(qū)域的復(fù)原處理。盡管需要在存儲(chǔ)器等中預(yù)先保存點(diǎn)像強(qiáng)度分布函數(shù)，但通過(guò)利用單一的點(diǎn)像強(qiáng)度分布，能夠降低存儲(chǔ)器的使用量。再有，與圖8所示的方法同樣，根據(jù)G2’、B’的亮度斷面(被復(fù)原的銳化圖像)按每個(gè)規(guī)定區(qū)域檢測(cè)各自的銳度(銳度檢測(cè)部)，對(duì)銳度高的顏色成分的亮度斷面進(jìn)行二次微分，從G1、R中減去，能夠?qū)1、R的銳度如圖10的虛線所示的G1’、R’那樣進(jìn)行提高。這樣，能夠基于銳度對(duì)其他像素的亮度信息的成分進(jìn)行銳化。通過(guò)以上這樣的圖像處理，圖10的實(shí)線所示的G2、B的銳度、以及G1、R的銳度能夠如點(diǎn)線所示的G2’、B’以及虛線所示的G1’、R’那樣提高，能夠使得所生成的彩色圖像銳化。通過(guò)這樣的銳化處理，較之圖6所示的銳化處理，能夠進(jìn)一步擴(kuò)展景深。接下來(lái)，說(shuō)明具體求取被攝體距離的方法。圖1所示的第1信號(hào)處理部C1，輸出提取來(lái)自像素P1(G1的成分)的亮度信息而得到的第1圖像I1(圖1所示)、提取來(lái)自像素P2(G2的成分)的亮度信息而得到的第2圖像I2。由于2個(gè)光學(xué)區(qū)域D1、D2的光學(xué)特性彼此不同，因此第1、第2圖像I1、I2的圖像的銳度(利用亮度而算出的值)因被攝體距離而不同。存儲(chǔ)部Me(圖1所示)中存儲(chǔ)通過(guò)了光學(xué)區(qū)域D1、D2的各自區(qū)域的光的銳度和被攝體距離之間的相關(guān)關(guān)系。在第2信號(hào)處理部C2(圖1所示)中，基于第1、第2圖像I1、I2的銳度和上述相關(guān)關(guān)系，能夠獲得到被攝體的距離。在此，圖6以及圖10中的Z的范圍表示G1變化、并且G2幾乎不變化...