(57)【要約】【課題】撮影画面内の局所的な黒浮きに対してダーク画像減算処理が必要であるかを的確に判定し、ダーク画像減算処理を実施しつつも処理時間を短縮することができる撮像装置を提供する。【解決手段】被写体光を光電変換する撮像素子１０３と、撮像素子１０３を遮光した状態で撮像素子１０３から読み出されるダーク画像に基づいて、撮像素子１０３を遮光せずに撮像素子１０３から読み出される本画像を補正する補正手段１１７と、ダーク画像の一部の信号に基づいて、補正手段１１７による補正を実施するか否かを判定する制御手段１１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子を遮光した状態で前記撮像素子から読み出される第１の画像に基づいて、前記撮像素子を遮光せずに前記撮像素子から読み出される第２の画像を補正する補正手段と、前記第１の画像の一部の信号に基づいて、前記補正手段による補正を実施するか否かを判定する制御手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記補正手段による補正を行わないと判定した場合、前記第１の画像の一部の信号以外の信号の読み出しを行わないように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記補正手段による補正を行わないと判定した場合、前記第１の画像の読み出しが完了する前に前記第２の画像を処理するように制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記補正手段による補正を前記第１の画像の一部の信号の読み出し中に実施することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記補正手段による補正を行うと判定した場合、前記補正手段による補正を前記第１の画像の一部の信号の読み出し後に実施することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記第１の画像及び前記第２の画像は、複数のフィールドの画像信号に分割して読み出される、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第１の画像の一部の信号は、前記第１の画像の前記複数のフィールドより少ない数のフィールドの画像信号である、ことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置
【請求項８】
前記補正手段は、フレームで読み出された前記第１の画像及び前記第２の画像を用いて補正を実施し、
前記制御手段は、前記補正手段による補正を実施した画像信号か前記補正手段による補正を実施していない画像信号かを選択して、画像処理部に当該選択された画像信号を処理させるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体光を光電変換する撮像素子を備える撮像装置の制御方法であって、
前記撮像素子を遮光した状態で前記撮像素子から読み出される第１の画像に基づいて、前記撮像素子を遮光せずに前記撮像素子から読み出される第２の画像を補正するステップと、前記第１の画像の一部の信号に基づいて、前記補正ステップで補正を実施するか否かを判定するステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を備えた撮像装置及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画や動画を撮像、記録、再生する撮像装置として、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子で撮像し、メモリカードなどを記録媒体としたものがある。
【０００３】
このような撮像装置において、高感度で撮影する場合や長時間露光を行う場合、高温度下で撮影を行う場合などでは、撮像素子の暗電流ノイズが多く発生することが知られている。
【０００４】
暗電流ノイズの発生は、撮像素子が光エネルギーだけでなく、熱エネルギーも電気信号に変換する性質をもつことによる。そして、暗電流ノイズは、温度依存性が高く、温度が１０℃程度上昇すると約２倍になることが知られている。暗電流ノイズの増加によりダークレベルが上昇すれば、相対的に画像信号のダイナミックレンジは減少してしまう。
【０００５】
また、撮像素子は、例えば出力アンプなどの消費電流の多い部分で、部分的に温度が上昇する場合があり、暗電流ノイズが部分的に上昇することになる。画質に対する影響としては、例えば高感度長秒露出で夜景を撮影すると、実際には照明もなく黒く写るはずのところが、マゼンタに近い色で明るく写るなどしてしまう（以下、黒浮きとする）。
【０００６】
このような問題に対して、本画像の撮影後に遮光状態とする以外は全く同じ撮影条件でダーク画像を撮影し、本画像からダーク画像を減算する、ダーク画像減算処理が知られている。
【０００７】
しかし、前記ダーク画像減算処理では、倍の撮影時間と処理時間がかかるのため連写速度の低下など操作性が悪化したり、ダーク画像減算処理後の画像のランダムノイズは本画像の√２倍となり画質が低下したりする等の弊害がある。
【０００８】
前記弊害に対し、例えば、撮影条件や環境条件によって、暗電流が大きいことが予想される条件下ではダーク画像撮影を行い、それ以外の条件下ではダーク画像撮影を行わず、予め記憶した補正データを用いて固定パターンノイズを補正する技術が提案されている。この提案では、シャッターレリーズタイムラグの原因となるダーク画像の撮影を極力減らしつつ、画質の劣化を防止できるとされている（特許文献１）。
【０００９】
しかし、上記特許文献１では、予め定めた条件に応じてダーク画像減算処理を行うか否かの判断を行うため、撮像素子の個体差などを考慮すると、常に最適な条件でダーク画像減算処理が実施されるとは限らない問題がある。例えば、ダーク減算処理が行われずに暗電流ノイズの影響による黒浮きが残ってしまう場合や、不要なダーク減算処理の弊害でランダムノイズを増やしてしまう場合等がある。
【００１０】
この問題に対し、例えば、本画像の遮光領域から求めたダーク出力が所定値以上であればダーク画像減算処理を実施する構成として、不要な撮影条件であれば可能な限りダーク画像減算処理を行わないようにする撮像装置が提案されている（特許文献２）。
【００１１】
また一方で、撮像素子の画素欠陥の一種に白キズと呼ばれるものが存在する。白キズは、暗電流が他の画素に比較して異常に多く、長秒露出や高温の環境下などではその出力が非常に大きなものとなり、撮影画像においては白点として見える画素である。
【００１２】
白キズの暗電流は、露光時間、撮像素子の温度によって変化し、例えば同一温度下で露光時間とその出力グラフを作成すると、分布上いくつかの異なる傾きをとることが知られている。
【００１３】
この白キズの暗電流出力特性を利用して、ダーク画像減算処理を実施するか否か判定する方法が提案されている。この提案では、撮像素子の遮光領域画素出力値の累積ヒストグラムに関する測定値に基づいて、ダーク画像減算処理を実施する構成としている（特許文献３）。
【００１４】
ところで近年、画像信号を複数のフィールドに分割して出力するフィールド読み出し方式の撮像素子が提案されている（特許文献４）。
【００１５】
このフィールド読み出し方式の撮像素子は、複数の受光画素を１つの転送路で共有できるので撮像画素を小さくでき、小型化や受光画素を大きくすることが可能となるため高解像度の画像の取り込みができる。
【特許文献１】特開２００３−２６４７３６号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２８２９号公報
【特許文献３】特開２００８−０２２４８６号公報
【特許文献４】特開２０００−２０１３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上記特許文献２及び上記特許文献３では、遮光領域のみでは判定不可能な撮影画面内の局所的な黒浮きに対して、ダーク画像減算処理が実際に必要であるかを的確に判定することができない問題がある。
【００１７】
また、上記特許文献４のように、複数フィールド読み出し方式の撮像素子を使用する場合の適切なダーク画像処理については、今まで提案がなされていなかった。
【００１８】
そこで、本発明は、撮影画面内の局所的な黒浮きに対してはダーク画像減算処理を実施しつつも処理時間を短縮することができる撮像装置及び撮像装置の制御方法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】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被写体光を光電変換する撮像素子と、該撮像素子を遮光した状態で前記撮像素子から読み出される第１の画像に基づいて、前記撮像素子を遮光せずに前記撮像素子から読み出される第２の画像を補正する補正手段と、前記第１の画像の一部の信号に基づいて、前記補正手段による補正を実施するか否かを判定する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の撮像装置の制御方法は、被写体光を光電変換する撮像素子を備える撮像装置の制御方法であって、前記撮像素子を遮光した状態で前記撮像素子から読み出される第１の画像に基づいて、前記撮像素子を遮光せずに前記撮像素子から読み出される第２の画像を補正するステップと、前記第１の画像の一部の信号に基づいて、前記補正ステップで補正を実施するか否かを判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、撮影画面内の局所的な黒浮きに対してはダーク画像減算処理を実施しつつも処理時間を短縮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラの概略構成を説明するためのブロック図である。
【００２４】
本実施形態のデジタルカメラは、図１に示すように、光学系１０１及びシャッタ１０２を通して結像した被写体光が撮像素子１０３により光電変換されアナログ信号として出力される。撮像素子１０３から出力されたアナログ信号は、ＣＤＳ回路や非線形増幅回路を備えた前置処理回路１０４によりノイズが除去された後、Ａ／Ｄ変換器１０５を通してデジタル化され、メモリコントローラ１０６を介してメモリ１０７に格納される。
【００２５】
補正制御部１１８は、補正を行う場合には、信号を補正する補正回路１１７を介して画像処理部１０８によって画像に変換するようにしてから記録媒体１０９に記録するように制御を切り換える。また、補正制御部１１８は、補正を行わない場合には、そのまま画像処理部１０８によって画像に変換するようにしてから記録媒体１０９に記録するように制御を切り換える。
【００２６】
操作表示部１１０は、画像表示やカメラ状態情報などを表示する。スイッチ（ＳＷ１）１１１は、ＡＦやＡＥなどの撮影スタンバイ動作を行うためのスイッチである。撮影スイッチ（ＳＷ２）１１２は、スイッチ（ＳＷ１）１１１の操作後、撮影を行うためのスイッチである。メインスイッチ（メインＳＷ）１１６は、システムに電源を投入するためのスイッチである。
【００２７】
システム制御部１１３は、カメラ全体の制御を司るマイクロコンピュータ等からなる。シャッタ制御回路１１４は、シャッタ１０２の駆動を制御し、温度センサ１１５は、撮像素子１０３近傍の温度を検出する。
【００２８】
次に、ダーク画像減算処理を行う静止画撮影の動作について簡単に述べる。
【００２９】
まず、スイッチ（ＳＷ１）１１１の操作によりＡＦなどの撮影スタンバイ動作が行われ、撮影スイッチ（ＳＷ２）１１２の操作により撮影動作および画像の記録が開始される。
【００３０】
撮影動作において、本画像撮影時に設定された感度、露出時間、および温度センサ１１５により検出された撮影時温度が該当条件であれば、シャッタ１０２を閉じて遮光状態とし、本画像撮影時と同じ撮影設定（感度設定、露出時間）で、ダーク画像の撮影を行う。
【００３１】
そして、撮影されたダーク画像からダーク画像減算処理を行う必要があると、補正を実施するかどうかの判定の結果から補正制御部１１８で前記切り換えを行い、補正回路１１７でダーク画像減算処理を実施して、画像処理部１０８で画像処理して出力画像を得る。
【００３２】
次に、図２を参照して、本実施形態のデジタルカメラの動作例について説明する。なお、図２での各処理は、ＲＯＭ等に記憶されたプログラムがＲＡＭにロードされて、システム制御部１１３のＣＰＵにより実行される。
【００３３】
まず、ステップＳ２０１では、システム制御部１１３は、システムに電源を投入するメインＳＷ１１２の状態を検出し、ＯＮであればステップＳ２０２へ進む。
【００３４】
ステップＳ２０２では、システム制御部１１３は、記録媒体１０９の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２０４へ進む。
【００３５】
ステップＳ２０３では、システム制御部１１３は、記録媒体１０９の残容量が０であることを警告する処理を実行してステップＳ２０１に戻る。警告する処理は、操作表示部１１０にその旨を表示するか、不図示の音声出力部から警告音を出すか、又はその両方を行ってもよい。
【００３６】
ステップＳ２０４では、システム制御部１１３は、スイッチ（ＳＷ１）１１１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０６へ進み、そうでなければステップＳ２０５へ進む。
【００３７】
ステップＳ２０５では、システム制御部１１３は、メインＳＷ１１２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０４へ戻り、ＯＮでなければステップＳ２０１へ戻る。
【００３８】
ステップＳ２０６では、システム制御部１１３は、ＡＥ処理を行い、ステップＳ２０７に進む。
【００３９】
ステップＳ２０７では、システム制御部１１３は、ＡＦ処理を行い、ステップＳ２０８に進む。
【００４０】
ステップＳ２０８では、システム制御部１１３は、撮影スイッチ（ＳＷ２）１１２の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２１０へ進み、ＯＮでなければステップＳ２０９へ進む。
【００４１】
ステップＳ２０９では、システム制御部１１３は、スイッチ（ＳＷ１）１１１の状態を調べ、ＯＮであればステップＳ２０８へ戻り、ＯＮでなければステップＳ２０４へ戻る。
【００４２】
ステップＳ２１０では、システム制御部１１３は、後述する図３のフローチャートにしたがって撮影動作を実行し、ステップＳ２１１に進む。
【００４３】
ステップＳ２１１では、システム制御部１１３は、記録媒体１０９の残容量を調べ、残容量が０であればステップＳ２０３へ進み、そうでなければステップＳ２１２へ進む。
【００４４】
ステップＳ２１２では、システム制御部１１３は、撮影スイッチ（ＳＷ２）１１２の状態を調べ、ＯＮでなければステップＳ２０９へ進む。
【００４５】
次に、図３を参照して、図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明する。
【００４６】
まず、ステップＳ３０１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ３０２に進む。
【００４７】
ステップＳ３０２では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を開始し、ステップＳ３０３に進む。
【００４８】
ステップＳ３０３では、システム制御部１１３は、シャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を開き、ステップＳ３０４に進む。
【００４９】
ステップＳ３０４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の露光を開始し、ステップＳ３０５に進む。このとき、撮像素子１０３上に結像された像は、光電変換されて撮像素子１０３に電荷が蓄積される。
【００５０】
ステップＳ３０５では、システム制御部１１３は、ＡＥ処理により設定された露光時間を待ってシャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を閉じ、ステップＳ３０６に進む。
【００５１】
ステップＳ３０６では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ３０７に進む。
【００５２】
ステップＳ３０７では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の撮像信号（本画像信号）をフィールド毎に読み出し、Ａ／Ｄ変換して、ステップＳ３０８に進む。
【００５３】
ステップＳ３０８では、システム制御部１１３は、メモリ１０７へＮフィールド分の撮像信号（本画像信号）を保存し、ステップＳ３０９に進む。
【００５４】
ステップＳ３０９では、システム制御部１１３は、本画像（第２の画像）撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度について、あらかじめ設定されたダーク画像（第１の画像）撮影条件であるかどうか調べる。そして、システム制御部１１３は、ダーク画像撮影条件であればステップＳ３１０へ進み、そうでなければステップＳ３１９へ進む。
【００５５】
ここで、ダーク画像撮影条件は、例えば図４に示すような本画像撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度に対するテーブルで与えられ、所定の記憶領域に格納されている。
【００５６】
ステップＳ３１０では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ３１１に進む。
【００５７】
ステップＳ３１１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を開始し、ステップＳ３１２に進む。
【００５８】
ステップＳ３１２では、システム制御部１１３は、ダーク画像の撮影のためシャッタ１０２を閉じたままの状態で露光を開始し、ステップＳ３１３に進む。
【００５９】
ステップＳ３１３では、システム制御部１１３は、ステップＳ３０４の本画像露光時間と同じ露光時間を待って、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ３１４に進む。
【００６０】
ステップＳ３１４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３で露光された撮像信号（ダーク画像信号）の最初のフィールド（第１フィールド）を読み出し、ステップＳ３１５に進む。
【００６１】
ステップＳ３１５では、システム制御部１１３は、読み出した最初のフィールドの撮影信号をＡ／Ｄ変換してメモリ１０７へ保存し、ステップＳ３１６に進む。
【００６２】
ステップＳ３１６では、システム制御部１１３は、読み出した撮像信号（ダーク画像信号）の最初のフィールド（一部の信号）に基づいて、ダーク画像減算処理を実施するかどうかを判定するためのダーク画像処理を行い、ステップＳ３１７に進む。
【００６３】
ステップＳ３１７では、システム制御部１１３は、ステップＳ３１６の結果に基づいて、ダーク画像減算処理を実施する判定であるかどうかを判断する。そして、システム制御部１１３は、ダーク画像減算処理を実施する判定であればステップＳ３１８へ進む。また、システム制御部１１３は、ダーク画像減算処理を実施する判定でなければ、撮像素子１０３から２フィールド目以降の撮像信号（ダーク画像信号）のフィールド（一部の信号以外の信号）の読み出しを行わずにステップＳ３１９へ進む。
【００６４】
ステップＳ３１８では、システム制御部１１３は、ダーク画像減算処理を実施し、ステップＳ３１９に進む。ダーク画像減算処理は、メモリ１０７へ保存したＮフィールドの本画像信号、最初のフィールドのダーク画像信号、順次撮像素子１０３から読み出されてＡ／Ｄ変換された２フィールド目以降のダーク画像信号を基に実施される。また、ダーク画像減算処理は、ダーク画像信号を同じ画素位置の本画像信号から減算し、ＯＢ値として一律の値を加算する。
【００６５】
ステップＳ３１９では、システム制御部１１３は、画像処理部１０８を制御して、メモリ１０７に記録されたＮフィールドの本画像信号或いはＮフィールドのダーク画像減算処理後の画像信号にホワイトバランス調整等の画像処理を施して適正な出力画像信号とする。
【００６６】
次に、ステップＳ３２０では、システム制御部１１３は、ステップＳ３１９で処理された出力画像信号に対してＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行い、ステップＳ３２１で、記録媒体１０９へ転送し記憶する。
【００６７】
次に、図５を参照して、図３のステップＳ３１８におけるダーク画像減算処理について説明する。
【００６８】
まず、ステップＳ５０１では、システム制御部１１３は、ダーク画像処理に使用した次のフィールドｎを設定し（ｎ＝２）、ステップＳ５０２に進む。
【００６９】
ステップＳ５０２では、システム制御部１１３は、本画像信号のｎフィールド目をメモリ１０７から読み出し、ステップＳ５０３に進む。
【００７０】
ステップＳ５０３では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３から撮像信号（ダーク画像信号）のｎフィールド目を読み出し、Ａ／Ｄ変換を行い、ステップＳ５０４に進む。
【００７１】
ステップＳ５０４では、システム制御部１１３は、ステップＳ５０２で読み出されたｎフィールド目の本画像信号に対して、ステップＳ５０３で読み出されたｎフィールド目のダーク画像信号を用いてダーク画像減算処理を行い、ステップＳ５０５に進む。
【００７２】
ステップＳ５０５では、システム制御部１１３は、ステップＳ５０４で処理されたｎフィールド目のダーク画像減算処理後の画像信号をメモリ１０７に記憶されたｎフィールド目の本画像信号に上書きして、ステップＳ５０６に進む。
【００７３】
ステップＳ５０６では、システム制御部１１３は、ｎに次のフィールドを設定し（ｎ＝ｎ＋１）、ステップＳ５０７に進む。
【００７４】
ステップＳ５０７では、システム制御部１１３は、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行ったかどうかを判定する。具体的には、システム制御部１１３は、ステップＳ５０６で設定されたフィールドがＮフィールドを超えていれば、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行った判定とし、ステップＳ５０８に進む。一方、システム制御部１１３は、ステップＳ５０６で設定されたフィールドがＮフィールド以下であれば、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行っていないと判定し、ステップＳ５０２に戻る。
【００７５】
ステップＳ５０８では、システム制御部１１３は、図３のステップＳ３０８でメモリ１０７に記憶された本画像信号の最初のフィールドを読み出し、ステップＳ５０９に進む。
【００７６】
ステップＳ５０９では、システム制御部１１３は、図３のステップＳ３１５でメモリ１０７に記憶されたダーク画像信号の最初のフィールドを読み出し、ステップＳ５１０に進む。
【００７７】
ステップＳ５１０では、システム制御部１１３は、ステップＳ５０２で読み出された本画像信号からステップＳ５０９で読み出されたダーク画像信号を用いてダーク画像減算処理を行い、ステップＳ５１１に進む。
【００７８】
ステップＳ５１１では、システム制御部１１３は、ステップＳ５１０で処理された最初のフィールドのダーク画像減算処理後の画像信号をメモリ１０７に記憶されている最初のフィールドの本画像信号に上書きし、処理を終了する。
【００７９】
なお、本実施形態では、最初のフィールドのみでダーク画像減算処理を実施するかどうかを判定するためのダーク画像処理を行っているが、複数フィールドのダーク画像信号を使用してダーク画像処理を行ってもよい。
【００８０】
また、本実施形態では、ダーク画像減算処理を行わないと判定したとき、撮像素子１０３からの読み出しを止めて本画像を処理しているが、読み出しを止めずに本画像を処理してもよい。
【００８１】
また、本実施形態では、全フィールドに対して、ダーク画像減算処理が完了した後に現像処理を行っているが、最後に処理を行うフィールドのダーク画像減算処理中から現像処理を行ってもよい。
【００８２】
図６は、本実施形態を４フィールド読み出しの撮像素子にて実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【００８３】
図６において、ＣＣＤ読出は、撮像素子１０３からの撮像信号の読み込みのタイミングを表しており、１，２，３，４は本画像信号のフィールド、１′，２′，３′，４′はダーク画像信号のフィールドを表している。
【００８４】
メモリ書込は、ＣＣＤ読出により読み出された撮像信号のメモリ１０７への書き出しのタイミングを表している。
【００８５】
ダーク画像処理は、ダーク画像減算処理を実施するかどうかの判定のタイミングを表している。
【００８６】
本画像フィールドメモリ読出は、メモリ１０７に書き込まれた本画像信号のフィールドの読み出しタイミングを表している。
【００８７】
ダーク画像フィールドメモリ読み出しは、メモリ１０７に書き込まれたダーク画像信号のフィールドの読み出しタイミングを表している。
【００８８】
ダーク画像減算処理は、ダーク画像減算処理のタイミングを表しており、ダーク画像減算処理後の画像信号のフィールドを１−１′，２−２′，３−３′，４−４′で表している。
【００８９】
現像は、ダーク画像処理の結果に基づいて本画像信号、あるいはダーク画像減算処理後の画像信号を使用して現像するタイミングを表している。
【００９０】
メモリマップは、各タイミングの１０７メモリの使用量を概略で表したものである。
【００９１】
図６からも判るように、本実施形態では、ダーク画像減算処理を行わない場合には、撮像画像（ダーク画像信号）を１フィールド読み出した直後（ＣＣＤ読出しの１′の直後）から現像を始めることができる。
【００９２】
また、ダーク画像減算処理を行う場合には、撮像画像（ダーク画像信号）を１フィールド読み出した直後からダーク画像減算処理を開始することができる。
【００９３】
これにより、撮像画像（ダーク画像信号）を全フィールド読み出した後にダーク画像減算処理を行うかどうかの判定を行う場合に比べて、処理時間を短くすることができる。この結果、撮影画面内の局所的な黒浮きに対してダーク画像減算処理が必要であるかを的確に判定し、ダーク画像減算処理を実施しつつも処理時間を短縮することが可能となる。
【００９４】
（第２の実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。なお、本実施形態のデジタルカメラの装置構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、符号を流用して説明する。
【００９５】
図７は、図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明するためのフローチャート図である。
【００９６】
図７において、ステップＳ７０１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ７０２に進む。
【００９７】
ステップＳ７０２では、システム制御部１１３は、電荷蓄積を開始し、ステップＳ７０３に進む。
【００９８】
ステップＳ７０３では、システム制御部１１３は、シャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を開き、ステップＳ７０４に進む。
【００９９】
ステップＳ７０４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の露光を開始し、ステップＳ７０５に進む。このとき、撮像素子１０３上に結像された像は、光電変換されて撮像素子１０３に電荷が蓄積される。
【０１００】
ステップＳ７０５では、システム制御部１１３は、ＡＥ処理により設定された露光時間を待ってシャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を閉じ、ステップＳ７０６に進む。
【０１０１】
ステップＳ７０６では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ７０７に進む。
【０１０２】
ステップＳ７０７では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の撮像信号（本画像信号）をフィールド毎に読み出し、Ａ／Ｄ変換してステップＳ７０８に進む。
【０１０３】
ステップＳ７０８では、システム制御部１１３は、メモリ１０７へＮフィールド分の本画像信号を保存し、ステップＳ７０９に進む。
【０１０４】
ステップＳ７０９では、システム制御部１１３は、本画像撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度について、あらかじめ設定されたダーク画像撮影条件であるかどうか調べる。そして、システム制御部１１３は、ダーク画像撮影条件であればステップＳ７１０へ進み、そうでなければステップＳ７２４へ進む。
【０１０５】
ここで、ダーク画像撮影条件は、例えば図４に示すような本画像撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度に対するテーブルで与えられ、所定の記憶領域に格納されている。
【０１０６】
ステップＳ７１０では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ７１１に進む。
【０１０７】
ステップＳ７１１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を開始し、ステップＳ７１２に進む。
【０１０８】
ステップＳ７１２では、システム制御部１１３は、ダーク画像の撮影のためシャッタ１０２は閉じたままの状態で露光を開始し、ステップＳ７１３に進む。
【０１０９】
ステップＳ７１３では、システム制御部１１３は、ステップＳ７０４の本画像露光時間と同じ露光時間を待って、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ７１４に進む。
【０１１０】
ステップＳ７１４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３で露光された撮像信号（ダーク画像信号）の最初のフィールド（第１フィールド）を読み出し、Ａ／Ｄ変換して、ステップＳ７１５に進む。
【０１１１】
ステップＳ７１５では、システム制御部１１３は、ステップＳ７１４で読み出されたｎフィールド目のダーク画像信号に基づいて、ダーク画像減算処理を実施するかどうか判定のためのダーク画像処理を行う。
【０１１２】
同時に、システム制御部１１３は、ステップＳ７０８でメモリ１０７に記録された本画像信号の最初のフィールドを読み出し、ステップＳ７１４で読み出されたダーク画像信号の最初のフィールドを用いてダーク画像減算処理を行う。そして、システム制御部１１３は、ダーク画像減算処理後の画像信号をメモリ１０７に書き出し、ステップＳ７１６に進む。ダーク画像減算処理は、ダーク画像信号を同じ画素位置の本画像信号から減算し、ＯＢ値として一律の値を加算する。
【０１１３】
ステップＳ７１６では、システム制御部１１３は、ステップＳ７１５の結果に基づいて、ダーク画像減算処理を実施する判定であればステップＳ７１７へ進み、そうでなければステップＳ７２４に進む。
【０１１４】
このとき、システム制御部１１３は、ステップＳ７１５でメモリ１０７に書き出したダーク画像減算処理後の画像信号を削除し、撮像素子からの２フィールド目以降の撮像信号（ダーク画像信号）のフィールドの読み出しを行わずにステップＳ７２４へ進む。
【０１１５】
ステップＳ７１７では、システム制御部１１３は、ダーク画像減算処理に使用した次のフィールドをｎに設定し、ステップＳ７１８に進む。
【０１１６】
ステップＳ７１８では、システム制御部１１３は、本画像信号のｎフィールド目をメモリ１０７から読み出し、ステップＳ７１９に進む。
【０１１７】
ステップＳ７１９では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３から撮像信号（ダーク画像信号）のｎフィールド目を読み出してＡ／Ｄ変換を行い、ステップＳ７２０に進む。
【０１１８】
ステップＳ７２０では、システム制御部１１３は、ステップＳ７１８で読み出されたｎフィールド目の本画像信号に対して、ステップＳ７１９で読み出されたｎフィールド目のダーク画像信号を使って、ダーク画像減算処理を行い、ステップＳ７２１に進む。
【０１１９】
ステップＳ７２１では、システム制御部１１３は、ステップＳ７２０で処理されたｎフィールド目のダーク画像減算処理後の画像信号をメモリ１０７に記憶されているｎフィールド目の本画像信号に上書きし、ステップＳ７２２に進む。
【０１２０】
ステップＳ７２２では、システム制御部１１３は、ｎに次のフィールドを設定し（ｎ＝ｎ＋１）、ステップＳ７２３に進む。
【０１２１】
ステップＳ７２３では、システム制御部１１３は、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行ったかどうかを判定する。
【０１２２】
具体的には、システム制御部１１３は、ステップＳ７２２で設定されたフィールドがＮフィールドを超えていれば、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行った判定とし、ステップＳ７２４に進む。一方、システム制御部１１３は、ステップＳ７２２で設定されたフィールドがＮフィールド以下であれば、Ｎフィールド目までダーク画像減算処理を行っていないと判定し、ステップＳ７１８に戻る。
【０１２３】
ステップＳ７２４では、システム制御部１１３は、画像処理部１０８を制御して、メモリ１０７に記録されたＮフィールドの本画像信号或いはＮフィールドのダーク画像減算処理後の画像信号にホワイトバランス調整等の画像処理を施して適正な出力画像信号とする。
【０１２４】
次に、ステップＳ７２５では、システム制御部１１３は、ステップＳ７２４で処理された出力画像信号に対してＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行い、ステップＳ７２６で、記録媒体１０９へ転送し記憶する。
【０１２５】
なお、本実施形態では、最初のフィールドのみでダーク画像減算処理を実施するかどうかを判定するためのダーク画像処理を行っているが、複数フィールドのダーク画像信号を使用してダーク画像処理を行ってもよい。
【０１２６】
また、本実施形態では、ダーク画像減算処理を行わないと判定したとき、撮像素子１０３からの読み出しを止めて本画像を処理しているが、読み出しを止めずに本画像を処理してもよい。
【０１２７】
また、本実施形態では、全フィールドに対して、ダーク画像減算処理が完了した後に現像処理を行っているが、最後に処理を行うフィールドのダーク画像減算処理中から現像処理を行ってもよい。
【０１２８】
図８は、本実施形態を４フィールド読み出しの撮像素子にて実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【０１２９】
図８において、ＣＣＤ読出は、撮像素子１０３からの撮像信号の読み込みのタイミングを表しており、１，２，３，４は本画像信号のフィールド、１′，２′，３′，４′はダーク画像信号のフィールドを表している。
【０１３０】
メモリ書込は、ＣＣＤ読出により読み出された撮像信号のメモリ１０７への書き出しのタイミングを表している。
【０１３１】
ダーク画像処理は、ダーク画像減算処理を実施するかどうかの判定のタイミングを表している。
【０１３２】
本画像フィールドメモリ読出は、メモリ１０７に書き込まれた本画像信号のフィールドの読み出しタイミングを表している。
【０１３３】
ダーク画像減算処理は、ダーク画像減算処理のタイミングを表しており、ダーク画像減算処理後の画像信号のフィールドを１−１′，２−２′，３−３′，４−４′で表している。
【０１３４】
現像は、ダーク画像処理の結果に基づいて本画像信号、あるいは、ダーク画像減算処理後の画像信号を使用して現像するタイミングを表している。
【０１３５】
メモリマップは、各タイミングのメモリ１０７の使用量を概略で表したものである。
【０１３６】
図８からも判るように、本実施形態では、ダーク画像減算処理を行う際には、撮像画像（ダーク画像信号）を１フィールド読み出し中にダーク画像減算処理を行うことができる。このため、上記第１の実施形態と同じメモリ容量で、さらにダーク画像減算処理時間を短縮することができる。その他の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。
【０１３７】
（第３の実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の撮像装置の第３の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。なお、本実施形態のデジタルカメラの装置構成については、上記第１の実施形態と同様であるので、符号を流用して説明する。
【０１３８】
図９は、図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明するためのフローチャート図である。
【０１３９】
まず、ステップＳ９０１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ９０２に進む。
【０１４０】
ステップＳ９０２では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を開始し、ステップＳ９０３に進む。
【０１４１】
ステップＳ９０３では、システム制御部１１３は、シャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を開き、ステップＳ９０４に進む。
【０１４２】
ステップＳ９０４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の露光を開始し、ステップＳ９０５に進む。このとき、撮像素子１０３上に結像された像は、光電変換されて撮像素子１０３に電荷が蓄積される。
【０１４３】
ステップＳ９０５では、システム制御部１１３は、ＡＥ処理により設定された露光時間を待ってシャッタ制御回路１１４を制御して、シャッタ１０２を閉じ、ステップＳ９０６に進む。
【０１４４】
ステップＳ９０６では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ９０７に進む。
【０１４５】
ステップＳ９０７では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の撮像信号（本画像信号）からフレーム読み出しを行い、ステップＳ９０８に進む。
【０１４６】
ステップＳ９０８では、システム制御部１１３は、ステップＳ９０７でフレーム読み出しを行った撮像信号をＡ／Ｄ変換してメモリ１０７へ保存し、ステップＳ９０９に進む。
【０１４７】
ステップＳ９０９では、システム制御部１１３は、本画像撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度について、あらかじめ設定されたダーク画像撮影条件であるかどうか調べる。そして、システム制御部１１３は、ダーク画像撮影条件であればステップＳ９１０へ進み、そうでなければステップＳ９１８へ進む。
【０１４８】
ここで、ダーク画像撮影条件は、例えば図４に示すような本画像撮影時の感度、露出時間、および撮影時温度に対するテーブルで与えられ、所定の記憶領域に格納されている。
【０１４９】
ステップＳ９１０では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷クリア動作を行い、ステップＳ９１１に進む。
【０１５０】
ステップＳ９１１では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３の電荷蓄積を開始し、ステップＳ９１２に進む。
【０１５１】
ステップＳ９１２では、システム制御部１１３は、ダーク画像の撮影のためシャッタ１０２を閉じたままの状態で露光を開始し、ステップＳ９１３に進む。
【０１５２】
ステップＳ９１３では、システム制御部１１３は、ステップＳ９０４の本画像露光時間と同じ露光時間を待って、撮像素子１０３の電荷蓄積を終了し、ステップＳ９１４に進む。
【０１５３】
ステップＳ９１４では、システム制御部１１３は、撮像素子１０３で露光された撮像信号（ダーク画像信号）からフレーム読み出しを行い、Ａ／Ｄ変換してステップＳ９１５に進む。
【０１５４】
ステップＳ９１５では、システム制御部１１３は、ステップＳ９１４で読み出されたダーク画像信号に基づいて、ダーク画像減算処理を実施するかどうかを判定するためのダーク画像処理を行う。
【０１５５】
同時に、システム制御部１１３は、ステップＳ９０８でメモリ１０７に記録された本画像信号を読み出し、ステップＳ９１４のダーク画像信号を使ってダーク画像減算処理を行い、ダーク画像減算処理後の画像信号をメモリ１０７に書き出す。ダーク画像減算処理は、ダーク画像信号を同じ画素位置の本画像信号から減算し、ＯＢ値として一律の値を加算する。
【０１５６】
次に、ステップＳ９１６では、システム制御部１１３は、ステップＳ９１５の結果に基づいて、ダーク画像減算処理を実施する判定であればステップＳ９１７へ進み、そうでなければステップＳ９１８に進む。
【０１５７】
ステップＳ９１７では、システム制御部１１３は、メモリ１０７に書き出した本画像信号を削除してダーク画像減算処理後の画像信号を選択し、ステップＳ９１９に進む。
【０１５８】
ステップＳ９１８では、システム制御部１１３は、メモリ１０７に書き出したダーク画像減算処理後の画像信号を削除して本画像信号を選択し、ステップＳ９１９に進む。
【０１５９】
ステップＳ９１９では、システム制御部１１３は、ステップＳ９１７あるいはステップＳ９１８で選択された画像信号を、画像処理部１０８を介してホワイトバランス調整などの画像処理を実行して適正な出力画像信号とし、ステップＳ９２０に進む。
【０１６０】
ステップＳ９２０では、システム制御部１１３は、ステップＳ９１９での２０で出力画像信号をＪＰＥＧフォーマット等への画像フォーマット変換を行って、ステップＳ９２１で記録媒体１０９へ転送し記憶する。
【０１６１】
なお、本実施形態では、ダーク画像減算処理が完了した後に現像処理を行っているが、ダーク画像減算処理中から現像処理を行ってもよい。
【０１６２】
図１０は、本実施形態をフレーム読み出しの撮像素子にて実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【０１６３】
図１０において、ＣＣＤ読出は、撮像素子１０３からの読み込みのタイミングを表している。
【０１６４】
メモリ書込は、ＣＣＤ読出により読み出された撮像画像信号のメモリ１０７への書き出しのタイミングを表している。
【０１６５】
ダーク画像処理は、ダーク画像減算処理を実施するかどうかの判定のタイミングを表している。
【０１６６】
本画像メモリ読出は、メモリ１０７に書き込まれた本画像信号の読み出しのタイミングを表している。
【０１６７】
ダーク画像減算処理は、ダーク画像減算処理のタイミングを表している。
【０１６８】
現像は、ダーク画像処理の結果に基づいて本画像信号、あるいは、ダーク画像減算処理後の画像信号を使用して現像するタイミングを表している。
【０１６９】
メモリマップは、各タイミングのメモリ１０７の使用量を概略で表したものである。
【０１７０】
図１０からも判るように、本実施形態では、フレーム内のダーク画像信号の全てを使い、ダーク画像減算処理を行うかどうかの判定をするため、より良質なダーク画像減算処理画像を得ることができる。その他の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。
【０１７１】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラの概略構成を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラの動作例について説明するためのフローチャート図である。
【図３】図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明するためのフローチャート図である。
【図４】ダーク画像撮影条件を設定するテーブルの一例を示す図である。
【図５】図３のステップＳ３１８におけるダーク画像減算処理について説明するためのフローチャート図である。
【図６】本発明の第１の実施形態を４フィールド読み出しの撮像素子にて実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【図７】本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタルカメラの図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明するためのフローチャート図である。
【図８】本発明の第２の実施形態を４フィールド読み出しの撮像素子にて実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【図９】本発明の撮像装置の第３の実施形態であるデジタルカメラの図２のステップＳ２１０における撮影動作について説明するためのフローチャート図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態をフレーム読み出しの撮像素子に実施した際の処理時間のタイムチャート図である。
【符号の説明】
【０１７３】
１０１    光学系
１０２    シャッタ
１０３    撮像素子
１０４    前置処理回路
１０５    Ａ／Ｄ変換器
１０６    メモリコントローラ
１０７    メモリ
１０８    画像処理部
１０９    記録媒体
１１０    操作表示部
１１１    スイッチ（ＳＷ１）
１１２    撮影スイッチ（ＳＷ２）
１１３    システム制御部
１１４    シャッタ制御回路
１１５    温度センサ
１１６    メインＳＷ
１１８    補正制御部
１１７    補正回路
【図１】
2010056868.tif 000003
【図２】
2010056868.tif 000004
【図３】
2010056868.tif 000005
【図４】
2010056868.tif 000006
【図５】
2010056868.tif 000007
【図６】
2010056868.tif 000008
【図７】
2010056868.tif 000009
【図８】
2010056868.tif 000010
【図９】
2010056868.tif 000011
【図１０】
2010056868.tif 000012