(57)【要約】【課題】撮像時に本露光と暗露光とを連続して実行する場合に、ユーザの意図する撮像動作を行いつつも、固定パターンノイズの影響を除去した画像を取得する。【解決手段】  撮像時に操作される操作部材と、操作部材が操作されたときに、被写体光を利用した本露光と該本露光と同一の露光時間からなり被写体光を遮光した暗露光とを連続して実行することで、被写体光に基づく画像信号と被写体光を遮光した時の暗時信号とをそれぞれ取得する信号取得部と、暗露光時に操作部材の操作を受け付ける受付部と、受付部により操作部材の操作を受け付けたときに、信号取得部による暗露光を停止させる露光停止部と、暗露光時に得られる暗時信号に基づいて、本露光時における画像信号を補正する画像補正部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】    図３
2010193376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像時に操作される操作部材と、
前記操作部材が操作されたときに、被写体光を利用した本露光と該本露光と同一の露光時間からなり前記被写体光を遮光した暗露光とを連続して実行することで、前記被写体光に基づく画像信号と前記被写体光を遮光した時の暗時信号とをそれぞれ取得する信号取得部と、
前記暗露光時に前記操作部材の操作を受け付ける受付部と、
前記受付部により前記操作部材の操作を受け付けたときに、前記信号取得部による前記暗露光を停止させる露光停止部と、
前記暗露光時に得られる暗時信号に基づいて、前記本露光時における画像信号を補正する画像補正部と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記信号取得部は、
前記本露光時に開放されるシャッタと、
光を光電変換することで得られる信号電荷を蓄積する撮像素子と、
前記シャッタが開放されたときに受光される被写体光に基づいた信号電荷を前記画像信号として、前記シャッタが閉塞されたときの信号電荷を前記暗時信号として前記撮像素子に出力させる撮像制御部と、を備えていることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、前記露光停止部によって前記暗露光が停止されたときに、該暗露光が開始されてから該暗露光が停止されるまでに蓄積された信号電荷を前記暗時信号として出力することを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記画像補正部は、前記暗露光時において取得された前記暗時信号からノイズ成分を推定し、推定されたノイズ成分を用いて前記画像信号を補正することを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記画像補正部は、前記受付部により前記操作部材の操作を受け付けたときに、前記本露光時の画像信号に対する補正を省略することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記受付部は、前記暗露光が開始されてから所定時間経過したときに、前記操作部材の操作を受け付けることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記操作部材は、操作量に応じて半押し操作及び全押し操作が実行可能であり、
前記受付部は、前記半押し操作又は全押し操作のいずれか一方の操作を前記操作部材の操作として受け付けることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像時に得られた画像に対して固定パターンノイズを除去する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ機能を有する携帯型電話機やデジタルカメラなどの撮像装置においては、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子が用いられている。これら撮像素子においては、シリコン基板の結晶欠陥によって暗電流が発生することから、撮像時には暗電流に起因する固定パターンノイズの影響を受けた画像データが取得される。この暗電流に起因する固定パターンノイズの影響を受けた画像データを補正する方法として、被写体光に基づく本露光を行った後、本露光と同一の露光時間、被写体光を遮光した状態で暗露光を行い、本露光で得られる信号成分（画像データと同義）から暗露光によって得られる信号成分を減算することで撮像時に得られる画像データから固定パターンノイズの影響を除去する技術が提案されている。また、この他に、暗露光における露光時間を本露光における露光時間よりも短く設定し、暗露光時に得られる信号成分から、暗露光における露光時間が本露光の露光時間と同一の時間行われたときの信号成分を推定した後、本露光で得られる信号成分から推定される信号成分を減算することで、撮像時に得られる画像データから固定パターンノイズの影響を除去する技術も提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した技術を用いた場合、撮像時には本露光と暗露光とを連続して実行することから、一旦撮像が実行されると暗露光が終了するまでは次の撮像を実行することができず、撮像を失敗した場合や長時間露光による撮像を行う場合には、次の撮像が実行されるまでに時間がかかってしまう。このような問題に対しては、暗露光における露出時間をできるだけ短縮することが考えられるが、暗露光における露出時間を短縮した場合には、推定される暗露光時の信号成分が、実際に本露光時における露出時間と同一の露出時間暗露光が実行されたときに得られる信号成分と同一であるとは言い難く、本露光時に得られる画像データから固定パターンノイズを除去することができないという問題がある。
【０００４】
本発明は、撮像時に本露光と暗露光とを連続して実行する場合に、ユーザの意図する撮像動作を行いつつも、固定パターンノイズの影響を除去した画像を取得することができるようにした撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明の撮像装置は、撮像時に操作される操作部材と、前記操作部材が操作されたときに、被写体光を利用した本露光と該本露光と同一の露光時間からなり該被写体光を遮光した暗露光とを連続して実行することで、前記被写体光に基づく画像信号と該被写体光を遮光した時の暗時信号とをそれぞれ取得する信号取得部と、前記暗露光時に前記操作部材の操作を受け付ける受付部と、前記受付部により前記操作部材の操作を受け付けたときに、前記信号取得部による前記暗露光を停止させる露光停止部と、前記暗露光時に得られる暗時信号に基づいて、前記本露光時における画像信号を補正する画像補正部と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
また、前記信号取得部は、前記本露光時に開放されるシャッタと、光を光電変換することで得られる信号電荷を蓄積する撮像素子と、前記シャッタが開放されたときに受光される被写体光に基づいた信号電荷を前記画像信号として、前記シャッタが閉塞されたときの信号電荷を前記暗時信号として前記撮像素子に出力させる撮像制御部と、を備えていることが好ましい。
【０００７】
また、前記信号取得部は、前記露光停止部によって前記暗露光が停止されたときに、該暗露光が開始されてから該暗露光が停止されるまでに前記撮像素子により蓄積された信号電荷を前記暗時信号として取得することが好ましい。
【０００８】
さらに、前記画像補正部は、前記暗露光時における暗時信号からノイズ成分を推定することで、前記画像信号に基づく画像を補正することが好ましい。
【０００９】
また、前記画像補正部は、前記受付部により前記操作部材の操作が受け付けられたときに、前記本露光時の画像信号に対する補正を省略することが好ましい。
【００１０】
また、前記受付部は、前記暗露光が開始されてから所定時間経過したときに、前記操作部材の操作を受け付けることが好ましい。
【００１１】
また、前記操作部材は、前記操作部材は、操作量に応じて半押し操作及び全押し操作が実行可能であり、前記受付部は、前記半押し操作又は全押し操作のいずれか一方の操作を前記操作部材の操作として受け付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ユーザの意図に合わせて、撮像動作及び本露光時に得られる画像信号に対する画像補正を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】デジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】暗露光時にレリーズボタンが半押し操作されない場合の撮像時の流れを示すタイミングチャートである。
【図３】暗露光時にレリーズボタンが半押し操作される場合の撮像時の流れを示すタイミングチャートである。
【図４】取得された画像データに対する画像補正から画像データを記録するまでの名がレオ示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、デジタルカメラ１０の構成を示す機能ブロック図である。デジタルカメラ１０は、撮像時に、後述するシャッタ２８を開放することで被写体光に基づいた画像信号を取得する本露光と、シャッタ２８を閉塞することで被写体光を遮光した状態における画像信号を取得する暗露光とを実行する。なお、暗露光において得られる画像信号は、後述する撮像素子２７にて発生する暗電流に基づいた画像信号となる。なお、以下では、暗電流に基づいた画像信号を暗時信号と称して説明する。
【００１５】
撮像光学系１５は、撮影レンズ２１、ズームレンズ２２やフォーカスレンズ２３などを含むレンズ群から構成される。ズームレンズ２２は選択された撮影倍率となるように光軸Ｌに沿って移動する。また、フォーカスレンズ２３は被写体像の焦点調節の際に光軸Ｌに沿って微小移動する。なお、このレンズ群を構成するズームレンズ２２やフォーカスレンズ２４などは、レンズ駆動機構２５によって駆動制御される。
【００１６】
撮像素子２７は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などから構成される。撮像素子２７は、撮像光学系１５によって取り込まれる被写体光を受光し、受光した光量を信号電荷に変換（光電変換）して、変換した信号電荷を蓄積する。
【００１７】
シャッタ２８は、撮像光学系１５と撮像素子２７との間に設けられる。このシャッタ２８は、本露光が実行されるときに開放され、撮像光学系１５により取り込まれた被写体光を撮像素子２７に向けて通過させる。また、シャッタ２８は、撮像素子によって蓄積された信号電荷を出力する場合や、暗露光が行われる際に閉塞される。なお、シャッタ２８は、後述するＣＰＵ５１により駆動制御される。
【００１８】
ドライバ２９は、撮像素子２７を駆動制御する。なお、撮像素子２７の駆動制御とは、撮像素子２７の各画素に対する信号電荷の蓄積及び蓄積された信号電荷の出力の他に、被写体光を受光する画素と、受光しない画素とを制御する、所謂間引き制御を行うことが挙げられる。なお、間引き制御が行われることで得られる画像データは、後述するＬＣＤ４４にスルー画像を表示させる際に用いられる。以下、撮像素子２７から出力される電圧信号を画像信号と称して説明する。
【００１９】
ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）回路３１は、図示しないＡＧＣ回路やＣＤＳ回路を含んで構成される。ＡＦＥ回路３１は、入力された画像信号や暗時信号に対してゲインコントロール、雑音除去などのアナログ処理を施す。このアナログ処理が施された画像信号や暗時信号は、ＤＦＥ回路３２に出力される。
【００２０】
ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）回路３２は、ＡＦＥ回路３１によってアナログ処理が施された画像信号や暗時信号をデジタル信号に変換する。符号３３は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）であり、このＴＧ３３により、ドライバ２９、ＡＦＥ回路３１及びＤＦＥ回路３２の駆動タイミングが制御される。バッファメモリ３５は、ＤＦＥ回路３２によってデジタル化された画像信号を１コマ毎にまとめた画像データと、暗時信号を１コマ毎にまとめた画像データ（以下、暗時画像データ）とをそれぞれ記憶する。
【００２１】
画像処理部４１は、バッファメモリ３５に記憶され、後述するＣＰＵ５１によって画像補正された画像データに対して、画像処理を実行する。なお、画像処理については、周知であることから詳細は記載しないが、ベイヤー補間処理、ホワイトバランス処理（以下、ＷＢ処理）、輪郭補償処理、ガンマ処理などが挙げられる。なお、これら画像処理の後、画像処理済みの画像データに対して、例えばＪＰＥＧ方式などの記憶方式で圧縮するためのフォーマット処理（画像後処理）を施す。このフォーマット処理が施された画像データを用いて、サムネイル画像データや、予め設定された圧縮率を用いて圧縮された例えばＪＰＥＧ方式の圧縮画像データが生成される。なお、サムネイル画像データや圧縮画像データは、デジタルカメラ１０の機種情報や、撮影時の撮影情報などを付帯情報とした画像ファイルとしてまとめられ、メディアスロット４２を介して記憶媒体４３に記録される。
【００２２】
ＬＣＤ４４は表示装置の一形態であって、撮影待機状態時に取り込まれる画像データを用いたスルー画像や撮像により得られた画像データに基づく画像を表示する他に、デジタルカメラ１０の設定を行う際の設定用の画像を表示する。なお、符号４５は、ＬＣＤ４４の駆動制御を行う表示制御回路である。
【００２３】
ＣＰＵ５１は、内蔵メモリ５２に記憶された制御プログラムを実行することで、デジタルカメラ１０の各部を統括的に制御する。なお、ＣＰＵ５１は、バス５３を介して、バッファメモリ３５、画像処理回路４１、メディアスロット４２、表示制御回路４５及び内蔵メモリ５２に接続される。このＣＰＵ５１には、設定操作部５４やレリーズボタン５５からの操作信号の入力が可能となっている。設定操作部５４は、デジタルカメラ１０の基本設定や撮影モードなどの撮影条件の設定を行う際に操作される。なお、内蔵メモリ５２には、上述した制御プログラムが記憶される他、制御プログラムを実行する際の演算子等が記憶される。
【００２４】
レリーズボタン５５は、半押しスイッチＳＷ１及び全押しＳＷ２を備えている。半押しスイッチＳＷ１はレリーズボタン５５が半押し操作されたときに、全押しスイッチＳＷ２はレリーズボタン５５が全押し操作されたときにそれぞれオンとなり、そのオン信号が操作信号としてＣＰＵ５１に入力される。例えば半押しスイッチＳＷ１のオン信号がＣＰＵ５１に入力されると、ＣＰＵ５１はシャッタ２８を開放して被写体光に基づく画像信号を撮像素子２７に取得させ、該画像信号を用いた自動焦点調節（ＡＦ）制御、自動露出（ＡＥ）制御及びオートホワイトバランス（ＡＷＢ）制御などを行う。
【００２５】
また、全押しスイッチＳＷ２からのオン信号がＣＰＵ５１に入力されると、ＣＰＵ５１は、先に実行されたＡＥ処理により決定された撮像条件に基づき撮像処理を実行する。なお、撮像処理については後述するが、この撮像処理のうち、暗露光に係る処理が実行されると、ＣＰＵ５１は、レリーズボタン５５の半押し操作、つまり半押しスイッチＳＷ１のオン信号の入力を有効とする。なお、暗露光に係る処理が実行されるときに、レリーズボタン５５の半押し操作が有効となるとしているが、詳細には、暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過したときにレリーズボタン５５の半押し操作が有効となる。この一定時間Ｔ０は、例えば本露光における露光時間Ｔ１の３／１０など本露光における露光時間Ｔ１に基づいて設定される、ユーザにより設定されるものであってもよいし、デジタルカメラに予め記憶された固定の値であってもよい。なお、このレリーズボタン５５の半押し操作が、暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過し、且つ本露光における露光時間Ｔ１と同一の時間経過する前に実行された場合には、ＣＰＵ５１は、暗露光に係る処理を終了し、次の撮像に対する処理を実行する。
【００２６】
また、ＣＰＵ５１は、バッファメモリ３５に記憶された画像データに対して画像補正処理を実行する。なお、この画像補正処理としては、ノイズ除去処理が挙げられる。上述した撮像素子２７においては、シリコン基板の結晶欠陥により暗電流が発生し、この暗電流に起因するノイズ成分は、固定パターンノイズとして知られている。上述した画像補正として挙げられるノイズ除去処理は、この固定パターンノイズを画像データから除去する処理となる。なお、固定パターンノイズは、上述した暗露光が実行されたときに得られる暗時画像データとして取得される。
【００２７】
例えば、撮像時に実行される暗露光における露光時間Ｔ２が、本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間（Ｔ２＝Ｔ１）となる場合には、ＣＰＵ５１は、本露光によって得られる画像データの各画素の画素値から、暗露光によって得られる暗時露光データの各画素の画素値を減算することで、ノイズ除去処理を実行する。
【００２８】
一方、撮像時に実行される暗露光が、該暗露光中に上述したレリーズボタン５５の半押し操作等により停止された場合、停止された暗露光における露光時間Ｔ２’（Ｔ２’＜Ｔ２）は、本露光における露光時間Ｔ１よりも短くなる。このような場合には、ＣＰＵ５１は、暗露光が露光時間Ｔ２行われたときに得られる暗時画像データを推定する。
【００２９】
詳細には、ＣＰＵ５１は、暗露光が開始されてからの経過時間を計測していることから、レリーズボタン５５の半押し操作が実行された、つまり半押しスイッチＳＷ１からのオン信号が入力されるまでの経過時間は計測されている。また、そのときに出力される暗時画像データ（詳細には、各画素の画素値）がバッファメモリ３５に記憶されている。なお、周知のように、固定パターンノイズと経過時間とは比例関係にあることから、バッファメモリ３５記憶された暗時画像データの各画素の画素値と、経過時間から、暗露光が本露光における露光時間Ｔ１と同一の時間実行された時に得られる暗時画像データの各画素の画素値を求める。これにより、暗露光が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間実行された時の固定パターンノイズ成分を推定することが可能となる。なお、ＣＰＵ５１は求められた暗時画像データの各画素の画素値を用いて、画像データに対するノイズ除去処理を実行する。
【００３０】
以下、撮像時の処理の流れについて、図２のタイミングチャートを用いて説明する。なお、この図２のタイミングチャートは、暗露光が実行されているときに、レリーズボタン５５の半押し操作が実行されない場合のタイミングチャートを示している。
【００３１】
レリーズボタン５５が半押し操作されると、半押しスイッチＳＷ１がオンとなる。この半押しスイッチＳＷ１のオン信号はＣＰＵ５１に出力されるので、ＣＰＵ５１はシャッタ２８を開放する。このシャッタ２８の開放により、撮像光学系１５により取り込まれた被写体光が撮像素子２７に照射される。このときに撮像素子２７により取り込まれる画像データに基づいて、ＡＥ処理、ＡＦ処理及びＡＷＢ処理がそれぞれ実行される。そして、レリーズボタン５５が全押し操作されると、全押しスイッチＳＷ２がオンとなる。この全押しスイッチＳＷ２のオン信号はＣＰＵ５１に出力されるので、ＣＰＵ５１は、開放されているシャッタ２８を閉塞する。ＣＰＵ５１はシャッタ２８を閉塞した後、撮像素子２７に対するリセット信号を出力する。これにより撮像素子２７の各画素に蓄積される信号電荷が初期化される。
【００３２】
ＣＰＵ５１はリセット信号の出力後に、シャッタ２８を開放する。これにより本露光が開始され、撮像素子２７の各画素において被写体光に基づく信号電荷が蓄積される。ここで、本露光における露光時間Ｔ１、言い換えればシャッタ２８の開放時間は、上述したＡＥ処理、或いはユーザの設定操作部５４の操作によって決定されていることから、本露光が開始されてから決定された露光時間Ｔ１が経過すると、ＣＰＵ５１は開放されたシャッタ２８を閉塞するとともに、ドライバ２９に向けて露光停止信号を出力する。これにより、撮像素子２７における信号電荷の蓄積が終了、つまり本露光が終了する。
【００３３】
その後、ＣＰＵ５１は、ドライバ２９に向けて読出し信号を出力する。これにより、撮像素子２７の各画素に蓄積された信号電荷が画像信号として出力される。この蓄積された信号電荷の読み出しの後、ＣＰＵ５１はリセット信号をドライバ２９に出力する。これにより、信号電荷が読み出された後の撮像素子２７の各画素に蓄積される信号電荷が初期化される。この初期化の後、暗露光が開始される。なお、読み出された画像信号は、ＡＦＥ回路３１によるアナログ処理、ＤＦＥ回路３２によるデジタル処理の順で施され、画像データとしてバッファメモリ３５に書き込まれる。
【００３４】
上述したように、暗露光は、シャッタ２８を閉塞した状態で実行される。この暗露光における露光時間Ｔ２は、本露光と同一の露光時間（Ｔ２＝Ｔ１）を最大として実行される。この暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０が経過すると、レリーズボタン５５の半押し操作が有効、つまり、ＣＰＵ５１は半押しスイッチＳＷ１からのオン信号を受け付けることが可能となる。例えば暗露光が本露光と同一の露光時間実行される場合、暗露光中にはレリーズボタン５５の半押し操作は実行されない。この場合、暗露光が開始されてから、本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間が経過すると、ＣＰＵ５１は、ドライバ２９に向けて露光停止信号を出力する。これにより、撮像素子２７における信号電荷の蓄積が終了、つまり暗露光が終了する。この暗露光の終了後、ＣＰＵ５１は、ドライバ２９に向けて読出し信号を出力する。これにより、撮像素子２７の各画素に蓄積された信号電荷が暗時信号として出力される。この暗時信号も、画像信号と同様に、ＡＦＥ回路３１によるアナログ処理、ＤＦＥ回路３２によるデジタル処理の順で施され、暗時画像データとしてバッファメモリ３５に書き込まれる。バッファメモリ３５への暗時露光データの書き込みが終了すると、ＣＰＵ５１における画像補正が実行される。
【００３５】
一方、上述したように、本発明のデジタルカメラ１０においては、暗露光が開始してから一定時間Ｔ０経過すると、レリーズボタン５５の半押し操作が有効となる。以下、暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過した後にレリーズボタン５５の半押し操作が実行された場合についての撮像時の流れについて、図３のタイミングチャートに基づいて説明する。なお、この場合、暗露光が開始されるまでの処理については、図３のタイミングチャートと同様であることから、ここでは、その詳細については省略する。
【００３６】
上述したように、暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過すると、レリーズボタン５５の半押し操作が有効、つまりＣＰＵ５１が半押しスイッチＳＷ１からのオン信号を受け付けることが可能となる。露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過した後にレリーズボタン５５の半押し操作が行われると、半押しスイッチＳＷ１からのオン信号がＣＰＵ５１に出力される。これを受けて、ＣＰＵ５１は、露光停止信号をドライバ２９に出力する。これにより、暗露光が本露光と同一の露光時間が経過する前に停止される。ＣＰＵ５１は、ドライバ２９に向けて読出し信号を出力するので、撮像素子２７の各画素に蓄積された信号電荷が暗時信号として出力される。この暗時信号も、画像信号と同様に、ＡＦＥ回路３１によるアナログ処理、ＤＦＥ回路３２によるデジタル処理の順で施され、暗時画像データとしてバッファメモリ３５に書き込まれる。
【００３７】
このような場合には、レリーズボタン５５の半押し操作によって半押しスイッチＳＷ１からのオン信号がＣＰＵ５１に入力されているので、次の撮像に係る処理が実行される。なお、この場合、ＣＰＵ５１による画像補正は、バッファメモリ３５への暗時露光データの書き込みが終了した直後に実行される。この場合、ＣＰＵ５１による画像補正と同時に次の撮像に係る処理を実行してもよいし、ＣＰＵ５１による画像補正が終了した後に、次の撮像に係る処理が実行されてもよい。
【００３８】
このように、暗露光が開始されてから一定時間Ｔ０経過した後にレリーズボタン５５の半押し操作が実行されると暗露光が停止され、次の撮像が開始される。つまり、撮像が失敗した場合や、長時間露光による撮像を連続して行いたい場合には、暗露光時にレリーズボタンの半押し操作を行うことで、実行中の暗露光が終了し、次の撮像処理を実行することが可能となる。一方、撮像を連続して行わない場合には、暗露光時にレリーズボタン５５の半押し操作を行う必要はない。このように、暗露光中にレリーズボタン５５の操作を行うか否かを選択することによって、ユーザの意図する撮像を実行することができる。
【００３９】
以下、バッファメモリ３５に記憶された画像データに対する処理の流れについて、図４のフローチャートに基づいて説明する。このフォローチャートは、バッファメモリ３５に本露光時に得られる画像データと、暗露光時に得られる暗時画像データとがそれぞれ記憶されたことを契機に実行される。
【００４０】
ステップＳ１０１は、暗露光における露光時間が、本露光における露光時間と同一の露光時間であるか否かを判定する処理である。ＣＰＵ５１は、本露光に用いる露光時間Ｔ１と、暗露光における露光時間Ｔ２とを計測している。例えば、暗露光が終了するまでの間にレリーズボタン５５が半押し操作が実行されない場合には、暗露光における露光時間Ｔ２が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間となることから、ステップＳ１０１の処理はＹｅｓとなり、ステップＳ１０２に進む。一方、暗露光中にレリーズボタン５５が半押し操作が実行された場合には、暗露光における露光時間Ｔ２（＝Ｔ２’）は本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間とはならないことから、ステップＳ１０１の処理はＮｏとなり、ステップＳ１０５に進む。
【００４１】
ステップＳ１０２は、暗時画像データを用いて画像データのノイズ除去処理を行うステップである。ステップＳ１０１において、本露光に用いる露光時間Ｔ１と、暗露光における露光時間Ｔ２とが同一の露光時間であると判定されていることから、ＣＰＵ５１は、暗時画像データの各画素の画素値と、画像データの各画素の画素値とをそれぞれ読み出して、画像データの各画素の画素値から暗時画像データの各画素の画素値を減算する。これにより、画像データに対するノイズ除去処理が画像補正処理として実行され、暗電流に起因する固定パターンノイズの影響を除去した画像を取得することが可能となる。なお、画像補正された画像データはバッファメモリ３５に記録される。
【００４２】
ステップＳ１０３は、画像補正された画像データに対する画像処理を行うステップである。画像処理部４１は、バッファメモリ３５から画像補正された画像データを読み出し、ベイヤー補間処理、ホワイトバランス処理（以下、ＷＢ処理）、輪郭補償処理、ガンマ処理等を行った後、例えばＪＰＥＧ方式などの記憶方式で圧縮するためのフォーマット処理（画像後処理）を実行する。最後に、画像処理部４１は、このフォーマット処理された画像データを用いて、サムネイル画像データや、予め設定された圧縮率を用いて圧縮された例えばＪＰＥＧ方式の圧縮画像データを生成する。なお、これら画像データは内蔵メモリに記録してもよいし、バッファメモリ３５に記憶してもよい。
【００４３】
ステップＳ１０４は、画像ファイルを記録する処理である。ＣＰＵ５１は、サムネイル画像データや圧縮画像データと、デジタルカメラ１０の機種情報や、撮影時の撮影情報などを一つの画像ファイルとしてまとめた上で、記憶媒体４３に書き込む。これにより、画像データが記録される。
【００４４】
一方、ステップＳ１０１の判定処理がＮｏとなる場合、つまり、暗露光中にレリーズボタン５５が半押し操作が実行された場合に、ステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５は、暗露光における露光時間Ｔ２が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間となるときに得られる暗時露光データを推定する処理である。上述したように、暗露光中にレリーズボタン５５の半押し操作が実行されたときに得られる暗時画像データは、暗露光が開始されてからレリーズボタン５５の半押し操作が実行されるまでの露光時間Ｔ２’中に撮像素子２７により蓄積された画像データからなる。つまり、画像データの各画素の画素値は、暗露光が、本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間実行されたときの各画素の画素値とは異なる値である。なお、発生する暗電流は露光時間に比例することがわかっている。ＣＰＵ５１は、暗露光中にレリーズボタン５５の半押し操作が実行されたときに得られる暗時画像データにおける各画素の画素値と、実際に実行された暗露光における露光時間Ｔ２’を用いて、暗露光が本露光と同一の露光時間実行されたときの各画素における画素値を算出する。これにより、ＣＰＵ５１によって、暗露光における露光時間Ｔ２が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間となるときに得られる暗時露光データが推定される。
【００４５】
ステップＳ１０６は、推定された暗時画像データを用いて画像データを画像補正する処理である。推定された暗時画像データは、暗露光が本露光と同一の露光時間実行されたことを前提に推定される画像データである。なお、画像補正処理としては、ステップＳ１０２と同一であることから、ここでは、その詳細を省略する。なお、このステップＳ１０６の処理が実行されると、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４の処理が実行される。
【００４６】
これにより、暗露光における露光時間Ｔ２が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間となる場合は暗露光時に得られる暗時露光データをそのまま利用して、本露光時に得られた画像データに対するノイズ除去処理が実行され、暗露光における露光時間Ｔ２が本露光における露光時間Ｔ１よりも短い露光時間（Ｔ２’）となる場合には、暗露光における露光時間が本露光における露光時間Ｔ１と同一の露光時間となる場合に得られる暗時画像データを推定し、推定された暗時画像データを用いて、本露光時に得られた画像データに対するノイズ除去処理が実行される。
【００４７】
これにより、ユーザの目的に合わせて撮像された画像に対して、該目的に合わせた画像補正を行うことが可能となる。
【００４８】
本実施形態では、デジタルカメラに設けられた１つの撮像素子を用いて、ＡＥ処理やＡＦ処理の他に、撮像に係る処理（本露光及び暗露光）を実行し、レリーズボタンの半押し操作時にＡＥ処理やＡＦ処理を行い、レリーズボタンの全押し操作時に撮像に係る処理を行っている。また、全押し操作が実行されたときに、シャッタを閉塞させて撮像素子の各画素をリセットした後、本露光を可能としている。しかしながら、例えば一眼レフタイプのデジタルカメラにおいては、画像取得用の撮像素子の他に、ＡＥ処理やＡＦ処理を実行するための撮像素子が設けられている場合がある。このような場合には、それぞれの撮像素子に被写体光を受光させるために、被写体光の光路を変更するクイックリターンミラーを配置している。このような場合には、撮像時にのみ、被写体光が画像取得用の撮像素子に伝達されないように構成されていることから、このような一眼レフタイプのデジタルカメラのおいては、レリーズボタンの半押し操作で暗露光を終了させるのではなく、レリーズボタンが全押し操作されたときに暗露光を停止させることが望ましい。
【００４９】
本実施形態では、シャッタ２８と撮像素子２７とが別個の形態としているが、撮像素子２７の各画素を遮蔽するシャッタ２８が撮像素子２７に設けられているのであれば、本実施形態に示すシャッタ２８を設ける必要はない。
【００５０】
本実施形態では、暗露光時にレリーズボタンが操作されたことを受けて、暗露光を終了し、暗露光が開始されてからレリーズボタンが操作されるまでに得られた暗時画像データを用いて、暗露光が本露光における露光時間と同一の露光時間実行されたときに得られる暗時画像データを推定し、推定された暗時画像データを用いて本露光時に得られる画像データに対する画像補正を実行している。しかしながら、暗露光を終了させて次の撮像を行う場合には、撮像を失敗している場合もあることから、このような場合を考慮して、暗露光が実行されているときにレリーズボタンが操作された場合には、本露光時に得られる画像データに対する画像補正を行わないようにすることも可能である。この場合、本露光時に得られる画像データは、そのまま記録してもよいし、削除してもよい。
【００５１】
本実施形態では、ＤＦＥ回路によってデジタル処理された画像データに対する画像補正を実行しているが、この他に、ＡＦＥ回路によってアナログ処理された画像データに対して画像補正を実行する、又は、撮像素子から出力された画像データに対して画像補正を実行することも可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…デジタルカメラ、２７…撮像素子、２８…シャッタ、５１…ＣＰＵ、５５…レリーズボタン、ＳＷ１…半押しスイッチ、ＳＷ２…全押しスイッチ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５３】
【特許文献１】特開２００７−１９５７７号公報
【図１】
2010193376.tif 000003
【図２】
2010193376.tif 000004
【図３】
2010193376.tif 000005
【図４】
2010193376.tif 000006