(57)【要約】【課題】レンズ情報を取得できない交換レンズを使用しても焦点検出用画素補間を最適に行う。【解決手段】撮像素子１４は、複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有し、撮影レンズ２４により結像する被写体像を撮像してベイヤー配列画像を得る。不揮発性メモリ１２は、焦点検出用画素の位置を各々記憶し、また、焦点検出用画素の画素値を、その周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータをレンズ条件毎に関連付けして記憶する。レンズ通信検出部１７は、交換レンズ１５との間でデータ通信の可否を検出する。通信不可であることを検出すると、レンズ条件表示部１９は、レンズ条件の設定画面を表示部に表示する。レンズ条件設定２０は、タッチパネル２２からのタッチ操作に基づいて選択されたレンズ条件を設定する。ＡＦ画素補間部４０は、設定されたレンズ条件に基づいて不揮発性メモリ１２に記憶の情報に基づいてパラメータを決定し、決定したパラメータを用いて焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する。【選択図】図１
2014164236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有し撮影レンズにより結像する被写体像を撮像する撮像素子と、
前記焦点検出用画素の位置を各々記憶するＡＦ画素位置記憶手段と、
操作部と、
撮影時のレンズ条件を前記操作部からの操作に基づき設定するレンズ条件設定部と、
前記焦点検出用画素の画素値をその周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを、前記撮影時のレンズ条件毎に記憶する記憶手段と、
前記記憶手段を参照して前記レンズ条件設定部で設定された前記レンズ条件に基づいて前記パラメータを決めるパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
請求項１記載の撮像装置において、
前記撮影レンズを保持する交換レンズが着脱自在に取り付けられるマウント部と、
前記マウント部に設けた電気的通信手段を介して前記交換レンズとの間でデータ通信の可否を検出するレンズ通信検出手段と、
前記レンズ通信検出手段が前記交換レンズとの間でデータ通信の不可を検出することに応答して、前記レンズ条件を設定するための画面を表示部に自動的に表示するレンズ条件表示手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の撮像装置において、
前記パラメータは、射出瞳距離と絞り値とで決まる加重係数となっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置において、
前記パラメータは、画素の色成分毎に決められ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、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の撮像用画素を２次元状に配列した受光面の一部に焦点検出用の複数の画素を配列した撮像素子が知られている（特許文献１）。複数の撮像用画素は、複数の色成分の各々に対応する分光特性を有し、また、焦点検出用画素は、複数の撮像用画素とは異なる分光特性を有する。特許文献１に記載の画像処理装置では、焦点検出用画素の位置に対応する撮像用画素値を補間し、その後、撮像用画素値のうち欠落色成分の画素値を補間して３色の画像データを作る。
【０００３】
焦点検出用画素の位置に対応する撮像用画素値を補間する場合、撮像素子によって生成された画像のうち焦点検出用画素の近傍の撮像用画素の画素値を用いて焦点検出用画素の補間画素値を生成し、近傍の撮像用画素が焦点検出用画素と同じ分光特性を有した場合の画素値である評価画素値を算出する。
【０００４】
評価画素値は、加重係数とともに焦点検出用画素の近傍の複数の撮像用画素値を用いて加重和を求めることで算出している。加重係数は、焦点検出用画素の分光特性を複数の撮像用画素の各々の分光特性の加重和によって表すためパラメータであり、予め記憶部に記憶されている。
【０００５】
加重係数は、焦点検出用撮像画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、加重係数は、撮像時に得られるレンズ条件、すなわち、絞り（Ｆ）値、及び射出瞳位置（ＰＯ値）に応じて光の集光が変化するため、レンズ条件毎に異なる値を使用することが望ましい。そこで、交換レンズにＣＰＵやメモリ、及び通信用接点等を設け、撮影時に設定されているＦ値や、予めメモリに記憶されているＰＯ値等のレンズ情報をカメラボディに送っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−３０３１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＣＰＵやメモリ等が内蔵されていない交換レンズの場合には、レンズ情報をカメラボディ側で認識できない。この場合には、例えば、予め用意しておいた固定値になっているパラメータを用いて処理を行っており、必ずしも最適なパラメータで補間されていないために、ＡＦ画素の補間がうまくいかないおそれがあった。
【０００８】
本発明は、レンズ情報を取得することができない交換レンズを使用する場合でも、ＡＦ画素の補間処理を最適に行うことができる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】
【０００９】
本発明を例示する撮像装置の一態様は、複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有し撮影レンズにより結像する被写体像を撮像する撮像素子と、前記焦点検出用画素の位置を各々記憶するＡＦ画素位置記憶手段と、操作部と、撮影時のレンズ条件を前記操作部からの操作に基づき設定するレンズ条件設定部と、前記焦点検出用画素の画素値をその周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを、前記撮影時のレンズ条件毎に記憶する記憶手段と、前記記憶手段を参照して前記レンズ条件設定部で設定された前記レンズ条件に基づいて前記パラメータを決めるパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レンズ情報を取得することができない交換レンズを装着しても焦点検出用画素補間に最適なパラメータを設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の撮像装置である電子カメラの概略を示すブロック図である。
【図２】撮像素子に設けた焦点検出用画素（ＡＦ画素）の配列を示す説明図である。
【図３】撮像素子の画素の配列を示す説明図である。
【図４】ＡＦ画素補間部の概略を示すブロック図である。
【図５】ＡＦ画素補間部の動作手順を示すフローチャートである。
【図６】レンズ条件選択処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】レンズ条件の設定画面を示す説明図である。
【図８】第２画素補間処理に含まれるＡＦ画素補間処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】加重係数を算出して電子カメラに格納する手順を示すフローチャートである。
【図１０】凸構造を含む縦５画素の画像構造を縦断したときの画素値を示す説明図である。
【図１１】第３画素補間処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を適用した電子カメラ１０は、図１に示すように、ＣＰＵ１１を備えている。ＣＰＵ１１には、不揮発性メモリ１２、及びワークメモリ１３が接続されており、不揮発性メモリ１２には、ＣＰＵ１１が種々の制御を行う際に参照される制御プログラムなどが格納されている。さらに、不揮発性メモリ１２には、詳しくは後述する撮像素子１４の種別毎の焦点検出用画素（ＡＦ画素）の位置情報、予め求めておいた画像処理プログラムに用いる各種閾値のデータや、焦点検出用画素補間用のパラメータ（加重係数）等を記述したテーブル、及び各種判定用テーブル等を記憶する。
【００１３】
ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１２に格納されている制御プログラムに従い、ワークメモリ１３を一時記憶作業領域として利用して各部の制御を行い、電子カメラ１０を構成する各部（回路）機能を作動させる。
焦点検出用画素補間用のパラメータは、焦点検出用画素補間処理（詳しくは後述する第２及び第３画素補間処理）を行う時に、撮影時のレンズ条件に応じたものが用いられる。
撮影時のレンズ条件は、交換レンズ１５の種別毎に決められている射出瞳位置（ＰＯ値）、及び撮影時に決められる絞り（Ｆ）値となっている。
【００１４】
交換レンズ１５は、焦点距離や開放絞り（Ｆ）値等の異なる種別が複数用意されており、電子カメラ１０のマウント部に着脱自在に取り付けられる。また、交換レンズ１５には、ＣＰＵ、メモリ、及び通信用接点等を備え、カメラボディのＣＰＵ１１との間でデータ通信が行えるタイプがある。このように通信が行える交換レンズ１５を使用する場合、撮像時に得られるレンズ条件をＣＰＵ１１が自動的に取得することができる。なお、通信用接点等の有線通信の代わりに、無線通信で行うようにしてもよい。
【００１５】
また、交換レンズ１５には、カメラボディのマウント部に互換性を有していないものがある。そのため、変換アダプタ１６が提供されている。変換アダプタ１６は、第１及び第２マウント部、入力部、及び出力部を備えている。第１マウント部は、交換レンズ１５に着脱自在に取り付けられる。第２マウント部は、カメラボディに着脱自在に取り付けられる。入力部には、交換レンズ１５からレンズ情報が入力される。出力部は、入力部に入力されたレンズ情報をカメラボディのＣＰＵ１１に出力する。マウント部の互換性がない交換レンズ１５には、前述したと同じに、データ通信が可能なものと不可なものとがある。
【００１６】
このため、電子カメラ１０には、レンズ通信検出部１７、及びレンズ条件取得部１８を備えている。レンズ通信検出部１７は、変換アダプタ１６が装着されているか否かを検知し、変換アダプタ１６が装着されていないことを検出した場合には、交換レンズ１５が装着されているものと判断する。
その後、装着されている交換レンズ１５が通信可能か否かを検出する。レンズ条件取得部１８は、通信可能である場合、交換レンズ１５のＣＰＵとの間で通信してレンズ条件を取得してその情報をＣＰＵ１１に送る。
【００１７】
通信が不可の交換レンズ１５を使用する場合には、撮影者に射出瞳位置（ＰＯ値）、及び撮影時のＦ値からなるレンズ条件を手動で入力させる。そこで、ＣＰＵ１１は、レンズ条件表示部１９、及びレンズ条件設定部２０を備えている。レンズ条件表示部１９は、交換レンズ１５が通信不可の場合、予め不揮発性メモリ１２に記憶した交換レンズ１５の種別、及び種別毎に設定可能なＦ値の情報を読み出して、交換レンズ１５の種別、及びＦ値の情報の一覧を表示部２１に表示する。なお、表示部２１としては液晶表示部が望ましい。
【００１８】
通信不可の交換レンズ１５を使用する場合、一般的にマニュアル撮影になる。そこで、レンズ条件表示部１９は、撮影者が操作部３７に設けた、例えば「レンズ条件設定ボタン」等を操作することに応答して、交換レンズ１５の種別、及びＦ値の一覧を表示する画面を表示するよう制御するのが望ましい。なお、レンズ条件表示部１９は、通信不可を検出することに応答して自動的に設定画面を表示するように制御してもよい。
【００１９】
表示部２１には、タッチパネル２２が設けられている。タッチパネル２２は、パネル制御部２３を介してＣＰＵ１１に、タッチ位置に応じた表示部２１の画面に対する位置情報を入力する。レンズ条件設定部２０は、位置情報に基づいて交換レンズ１５の種別、及びＦ値を設定する。ＰＯ値は、交換レンズ１５の種別毎に予め決められてので、交換レンズ１５の種別を設定することで自動的に決まる。
【００２０】
なお、レンズ条件設定部２０としては、タッチパネル２２等の代わりに、例えば十字キーや決定ボタン等の操作部をカメラボディに設けて、これら操作部での操作により交換レンズ１５の種別、及びＦ値の情報を一覧表示した画面から設定するようにしてもよい。また、前述した表示部２１は、スルー画像を表示するための表示部であるので、スルー画像に重ねて設定画面を表示してもよい。また、スルー画像を表示する表示部２１とは別の表示部に設定画面を表示するように構成してもよい。さらに、交換レンズ１５が焦点距離可変のズームレンズを保持する種別の場合には、レンズ条件に焦点距離が加わるため、よって、レンズ条件設定時には撮影時の焦点距離も設定させるように構成する。
【００２１】
交換レンズ１５に設けた撮影レンズ２４から入射する被写体光は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１４の受光面に結像する。撮像素子駆動回路２５は、ＣＰＵ１１からの制御信号に基づいて撮像素子１４を駆動させる。撮像素子１４は、ベイヤー配列型単板撮像素子になっており、前面には原色透過フィルタ２６が取り付けられている。
【００２２】
原色透過フィルタ２６は、撮像素子１４の総画素数Ｎに対して、例えば、Ｇ（緑色）の解像度がＮ／２、Ｒ（赤色）及びＢ（青色）の解像度がＮ／４となる原色ベイヤー配列になっている。
撮像素子１４の受光面に結像した被写体像は、アナログの画像信号に変換される。画像信号は、ＡＦＥ（Analog Front End）回路を構成するＣＤＳ２７、及びＡＭＰ２８に順に送られて所定のアナログ処理が施され、その後、Ａ／Ｄ（Analog/Digital変換器）２９においてデジタルの画像データに変換されてから画像処理部３０に送られる。
【００２３】
画像処理部３０は、分離回路、ホワイトバランス処理回路、画素補間（デモザイキング）回路、マトリクス処理回路、非線形変換（γ補正）処理回路、及び輪郭強調処理回路等を備え、デジタルの画像データに対して、ホワイトバランス、画素補間、マトリクス、非線形変換（γ補正）、及び輪郭強調等の処理を施す。分離回路は、詳しくは後述する撮像用画素から出力される信号と、焦点検出用画素から出力される信号とを分離する。画素補間回路は、１画素当たり１色のベイヤー配列データを、１画素当たり３色からなる通常のカラー画像データに変換する。
【００２４】
画像処理部３０から出力される３色の画像データは、バス３１を通じてＳＤＲＡＭ３２に格納される。ＳＤＲＡＭ３２に格納した画像データは、ＣＰＵ１１の制御により読み出されて表示制御部３３に送られる。表示制御部３３は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して表示部２１にスルー画像として出力する。
また、シャッタレリーズに応答して取得した画像データは、ＳＤＲＡＭ３２から読み出した後に圧縮伸長処理部３４に送られ、ここで圧縮処理が施されてからメディアコントローラ３５を介して記録媒体であるカードメモリ３６に記録される。
【００２５】
ＣＰＵ１１には、レリーズボタン、電源スイッチ、及びＩＳＯ感度設定部等を含む操作部３７が接続されているとともに、撮像素子１４の温度を検出する温度検出部３８から温度情報が入力される。温度情報は、ＣＰＵ１１に送られ、詳しくは後述するノイズを判定する時に利用される。
ＡＥ／ＡＦ検出部３９は、焦点検出用画素の信号に基づいて瞳分割型位相差検出方式によりデフォーカス量、及びデフォーカスの方向を検出する。ＣＰＵ１１は、ＡＥ／ＡＦ検出部３９で得られるデフォーカス量、及びデフォーカスの方向に基づいてドライバ４０を制御してレンズ駆動部４１を駆動して撮影レンズ２４のうち、フォーカスレンズを光軸方向で進退させて焦点調整を行う。
【００２６】
また、ＡＥ／ＡＦ検出部３９は、撮像用画素の信号に基づいて算出した輝度値（Ｂｖ）と、撮影者がＩＳＯ感度設定部で設定したＳｖ値とを用いて光値（Ｌｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖ）を算出する。そして、ＡＥ／ＡＦ検出部３９は、露出値（Ｅｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ）が光値（Ｌｖ）になるようにＦ値とシャッター速度とを決定する。そして、これに従ってＣＰＵ１１は、撮像素子１４の電子シャッター、及びドライバ４２を介して絞り駆動部４３を駆動して交換レンズ１５に設けた絞り４４の口径を制御して適正な露光量を得る。
【００２７】
撮像素子１４は、その受光面上にある複数の撮像用画素の各々に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの原色透過フィルタ２６がベイヤー配列型に設けられ、その上にマイクロレンズアレイが設けられたＣＣＤやＣＭＯＳの半導体イメージセンサ等を適宜選択して用いる。さらに、本実施形態の撮像素子１４は、受光面上の一部の領域に、水平走査方向に一次元的に配置された複数の焦点検出用画素（ＡＦ画素）を有する。また、ＡＦ画素は、撮像レンズ２４の光学系の瞳の左側、又は右側を通過する光束を受光する２種別存在する。撮像素子１４は、撮像用画素群、及びＡＦ画素群からの画素信号を個別に読み出しすることができる。
【００２８】
各ＡＦ画素４６は、図２に示すように、セル中心（マイクロレンズの中心）から一方に偏ったセンサ開口部４６ａ，４６ｂを持ち、その偏りの方向に沿って１次元状に並べられている。隣接するセンサ開口部４６ａ，４６ｂは、偏りが互いに逆方向であり、その偏りの距離は同一である。センサ開口部４６ａを有するＡＦ画素４６は、ＲＧＢ原色ベイヤー配列中のＧ画素の代わりに置かれ、また、センサ開口部４６ｂを有するＡＦ画素４６は、ＲＧＢ原色ベイヤー配列中のＢ画素の代わりに置かれている。このようなセンサ開口部４６ａ，４６ｂをもつＡＦ画素４６によって瞳分割位相差ＡＦ方式を実現する。つまり、射出瞳を通る光束の中で撮影レンズ２４の光軸に対して対称な位置にある２つの部分光束を、センサ開口部４６ａをもつＡＦ画素４６とセンサ開口部４６ｂをもつＡＦ画素４６でそれぞれ受光すれば、これら２つのＡＦ画素４６から出力された信号の位相差によりデフォーカスの方向と、デフォーカス量とが分かる。これにより速やかなフォーカス合わせが可能になる。
【００２９】
したがって、本実施形態におけるＡＦ画素４６の各々は、白色光の輝度に応じた左側、又は右側の瞳分割された検出信号を出力する。図３は、撮像素子１４によって撮像された画像データのうち、ＡＦ画素４６が配置された領域を中心とした画像データの一部を示す。それぞれのセルが１つの画素を表す。各セルの先頭の記号Ｒ、Ｇ及びＢは、各原色透過フィルタ２６を有する撮像用画素を示す。一方、記号Ｘ及びＹは、左側又は右側からの光束に感度を有するＡＦ画素を示し、それらが交互に水平走査方向に一次元的に配列されている。これらの記号に続く２桁の番号は画素の位置を示す。
【００３０】
画素補間部は、ＡＦ画素４６の画素値（ＡＦ画素値）を撮像用画素の画素値（撮像用画素値）に補間するＡＦ画素補間部５０と、ＡＦ画素値を撮像用画素値に補間した後に、ベイヤー配列からＲＧＢへの線形補間法による色補間を行う画素補間部とを備える。
ＡＦ画素補間部５０は、図４に示すように、ノイズ判定部５１、及びフレア判定部５２を備え、これら判定に基づいて異なるＡＦ画素補間処理を行う。ノイズ判定部５１は、撮影時の撮影条件に基づいてノイズが多く発生する条件かを判定する。撮影条件は、撮像素子１４の温度、ＩＳＯ感度、及び撮影時のシャッター速度等になっている。撮像素子１４の温度情報は、ＣＰＵ１１から得られる。また、温度情報とともに、撮影時に設定されているＩＳＯ感度や撮影時のシャッター速度の情報もＣＰＵ１１から得られる。
【００３１】
ノイズ判定部５１は、撮像素子１４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度との情報に基づいてノイズが多いか少ないかを判定する。なお、撮像素子１４を実装するメイン基板に温度検出器を設け、メイン基板の温度、又は撮像素子１４の周囲の温度を、撮像素子１４の温度の代わりに利用してもよい。さらに、ノイズ判定に利用する情報としては、撮像素子１４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度との３つの情報に限らず、このうちのいずれか一つ、又は２つの情報としてもよい。
【００３２】
ノイズが多いとノイズ判定部５１が判定する場合には、ＡＦ画素値を用いず、その周囲の撮像用画素値を用いて、例えば単純平均補間を行う第１画素補間処理を行う。ノイズが少ないと判定する場合には、フレア判定部５２でフレア判定を行い、フレアが発生しているか否かに応じて前記第１画素補間処理とは異なる第２、又は第３の画素補間処理を行う。
【００３３】
フレア判定部５２は、画像データの輝度ヒストグラムに基づいて輝度が高い領域（高輝度領域）を抽出した後に、抽出された高輝度領域に、例えばマゼンタ色が存在するか否かを判定し、マゼンタ色が存在する場合、マゼンタ色となる領域（マゼンタ領域）における輝度成分の平均エッジ量、及び分散値を算出し、「マゼンタ領域の総面積」、「マゼンタ領域の分散値／マゼンタ領域の総面積」、及び「マゼンタ領域の輝度成分の平均エッジ量」を各々閾値判定してフレアが発生しているか否かを判定する。
【００３４】
なお、フレア判定としては、ジャイロセンサ又は加速度センサ等の姿勢検出部を設け、姿勢検出部から得られる出力値に基づく演算により撮影レンズ２４の水平に対対する仰角をＣＰＵ１１が求め、仰角とともに被写体距離、被写体輝度、撮影モード等の情報をフレア判定部に送り、フレア判定部で、仰角、被写体距離、被写体輝度、撮影モード等の情報に基づいて、屋外であるか屋内であるかの区別と、昼夜の区別と、及びカメラを上に向けたときの撮影画角に被写体として空が入っているかの区別とを行って、フレアが発生するか否かの判定を行ってもよい。
【００３５】
ＡＦ画素補間部５０は、フレアが生じていないと判定する場合には、ＡＦ画素値を用いて画素補間をする第２画素補間処理（本発明の画素補間手段）を実行する。第２画素補間処理は、ＡＦ画素値（ホワイト（Ｗ）成分）から周囲の撮像用画素値を元に加重和で予測することで、そのＡＦ画素値を補間する。このとき、予め決められている複数のパラメータのうち、レンズ条件に応じたパラメータ、すなわち詳しくは後述する加重係数を、色成分毎に選択して用いる。
【００３６】
フレアが生じているとフレア判定部５２が判定する場合には、第３画素補間処理を実行する。第３画素補間処理は、フレア抑制手段と画素補間処理手段とを順に行う。フレア抑制手段は、ＡＦ画素の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正する周囲撮像用画素補正手段と、周囲撮像用画素補正手段で補正した撮像用画素値を平滑化する平滑化手段と、で構成されている。周囲撮像用画素補正手段は、ＡＦ画素の近傍に位置する撮像用画素のうち、対象となる撮像用画素値から前記対象となる撮像用画素の近傍に位置する撮像用画素値と重み係数との加重和を減算することで、前記対象となる撮像用画素値を補正する。
【００３７】
フレア抑制手段としては、周囲撮像用画素補正手段と平滑化手段とで行う処理を、撮像用画素値に対する重み係数を変えて、例えば２回行うとともに、２回目の処理では重み計数を「０」にして平滑化手段での処理のみを行う。その後、第２画素補間処理（本発明の画素補間手段）を実行する。これにより、ＡＦ画素の周囲の撮像用画素に対してフレアにおける混色の影響を抑制することができる。よって、第２画素補間処理を行うに当たって、ＡＦ画素を撮像用画素として生成した画素値にも混色の影響が抑制される。
【００３８】
次に、上記ＡＦ画素補間部５０の作用について図５を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、撮像用画素の各々に設置される原色透過フィルタ２６がベイヤー配列のパターンであることから、図３に示す記号ＸのＡＦ画素の位置には緑色（Ｇ）の撮像用画素値が補間され、記号ＹのＡＦ画素の画素位置には青色（Ｂ）の撮像用画素値が補間される。以下の説明では、Ｙ４４の青色の撮像用画素値とＸ４５の緑色の撮像用画素値とをそれぞれ補間する場合について説明する。他のＡＦ画素における撮像用画素値を補間する手順も同様である。
【００３９】
［ノイズ判定］
電子カメラ１０は、電源スイッチのオンに応答して、撮像素子１４を駆動し、画像処理部３０に画像データを取り込む。ＣＰＵ１１は、画像処理後の画像データをノイズ判定部５１に送る。また、ＣＰＵ１１は、撮影時の撮像素子１４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度の情報をノイズ判定部５１に送る。そして、ノイズ判定部５１は、その時点で取得した前記情報に基づいて、前記画像データに対してノイズが多いか少ないかを判定する（Ｓ−１）。
【００４０】
ノイズ判定部５１の判定は、ノイズ判定用テーブルを参照して判定する。ノイズ判定用テーブルは、撮像素子１４の温度範囲毎に複数用意されており、これらは不揮発性メモリ１２に予め記憶されている。ＣＰＵ１１は、画像データを取得した時の撮像素子１４の温度に対応するノイズ判定用テーブルをノイズ判定部５１に送る。
ノイズ用判定テーブルとしては、例えば撮像素子１４の温度が４０℃未満の時には［表１］に記載のテーブルを、また４０℃以上５０℃未満の範囲の時には［表２］に記載のテーブルを選択する。各テーブルには、シャッター速度とＩＳＯ感度とで決めるノイズの予測結果が予め行った実験に基づいて決められている。
【００４１】
【表１】
2014164236.tif 000003
【００４２】
【表２】
2014164236.tif 000004
【００４３】
ノイズが多いと判定する場合は、ＡＦ画素の画素値を用いず、その周囲の画素の画素値のみを用いて以下に説明する第１画素補間処理を行う（Ｓ−２）。
なお、ノイズが少ないと判定する場合には、詳しくは後述するフレア判定（Ｓ−７）の結果に基づいて第２、及び第３画素補間処理（Ｓ−８，Ｓ−９）の何れか一方を実行する。ここで、第２、及び第３画素補間処理が本発明のパラメータを用いる画素補間手段を構成する。そこで、フレア判定の前に、パラメータ決定処理（Ｓ−３〜Ｓ−６）を実行する。
【００４４】
［第１画素補間処理］
第１画素補間処理を説明する。ＡＦ画素補間部５０は、まず、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を不揮発性メモリ１２から読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。その後、ＡＦ画素の位置に対して、例えば単に周囲の画素から平均補間してＡＦ画素に対応する撮像用画素値を求める。具体的には、図３において、Ｂ画素の代わりに置かれたＡＦ画素Ｙ４２の画素値は［数１］に記載の式から、また、ＡＦ画素Ｙ４４の画素値は［数２］に記載の式から、さらに、ＡＦ画素Ｙ４６の画素値は［数３］に記載の式からそれぞれ求める。
【００４５】
［数１］
Ｙ４２＝（Ｂ２２＋Ｂ６２）／２
【００４６】
［数２］
Ｙ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
［数３］
Ｙ４６＝（Ｂ２６＋Ｂ６６）／２
また、Ｇ画素の代わりに置かれたＡＦ画素Ｘ４３の画素値は［数４］に記載の式から、また、ＡＦ画素Ｘ４５の画素値は、［数５］に記載の式からそれぞれ求める。
【００４７】
［数４］
Ｘ４３＝（Ｇ３２＋Ｇ３４＋Ｇ５２＋Ｇ５４）／４
［数５］
Ｘ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ３６＋Ｇ５４＋Ｇ５６）／４
【００４８】
このように、ノイズが多い場合には、ＡＦ画素値を用いないで、その周辺の撮像用画素値のみからＡＦ画素値を予測するため、予測するＡＦ画素値がバラツキ、想定以上の補間をしてしまい、偽色とよばれる実際には存在しない色が発生することや、偽構造とよばれる存在しない構造が発生することを極力抑えることができる。なお、ＡＦ画素値を撮像用画素値に補間した画像データは、画像処理部３０でベイヤー配列からＲＧＢへの線形補間法による色補間が行われ、ＲＧＢ毎の画像データとしてＳＤＲＡＭ３２に格納される。
【００４９】
［パラメータ決定処理］
（データ通信可否判定）
パラメータ決定処理を説明する。パラメータ決定処理では、交換レンズ１５との間でデータ通信が行えるか否かを判断する。ここで、本実施形態では、変換アダプタ１６を使用せずに装着することができるマウントに互換性のある交換レンズ１５は、データ通信が可能であり、また、変換アダプタ１６を使用するマウントに互換性のない交換レンズ１５に対しては、データ通信が可能なものと不可なものとがあると仮定している。
【００５０】
そこで、レンズ通信検出部１７は、パラメータ決定処理の実行指示に応答して、変換アダプタ１６が装着されているか否かを検知し（Ｓ−３）、その後、変換アダプタ１６の装着を検知した場合にはデータ通信が可能か否かを検出する（Ｓ−４）。変換アダプタ１６の装着を検知し、かつ交換レンズ１５との間でデータ通信が可能であることを検出した場合には、レンズ条件取得部１８を実行する（Ｓ−５）。また、変換アダプタ１６の装着を検知しない場合には、データ通信が可能な交換レンズ１５が装着されているとみなし、前述した同じにレンズ条件取得処理の動作を実行する（Ｓ−５）。
変換アダプタ１６の装着を検知し、かつデータ通信が不可であると検出した場合には、レンズ条件選択処理の動作を実行する（Ｓ−６）。
【００５１】
（レンズ条件取得処理）
レンズ条件取得処理（Ｓ−５）は、レンズ条件取得部１８がレンズ条件の情報を交換レンズ１５のＣＰＵを介してメモリから自動的に読み出して取得する。取得したレンズ条件の情報は、交換レンズ１５の種別に応じたＰＯ値とＦ値とになっている。ＣＰＵ１１は、ＰＯ値とＦ値とに対応付けされた加重係数（パラメータ）を求める。加重係数は、予め不揮発性メモリ１２に記憶したテーブルに記述されている。テーブルには、例えば［表３］に示すように、横軸(行)にＰＯ値を、縦軸（列）にＦ値をとり、各行列の交点に加重係数が記述されている形態となっている。このようなテーブルは、画素の色成分毎に用意されている。テーブルから求めた加重係数は、ワークメモリ１３に一時的に記憶され、詳しくは後述する第２、又は第３画素補間処理（Ｓ−８，Ｓ−９）で使用される。
【００５２】
【表３】
2014164236.tif 000005
【００５３】
（レンズ条件選択処理）
レンズ条件選択処理（Ｓ−６）は、詳しくは図６に示す動作手順となる。すなわち、レンズ条件表示部１９は、予め不揮発性メモリ１２に記憶した交換レンズ１５の種別の一覧の情報を読み出し、表示制御部３３を制御して読み出した情報を表示部２１に表示させる。表示部２１には、図７に示すように、例えば「ＸＸＸＸＸ社 50mm f/1.2S」等のメーカー、焦点距離、及び開放絞り値からなる種別名５５の一覧が表示される（Ｓ−１１）。レンズ条件設定部２０は、タッチパネル２２から得られるタッチ操作に応じた位置情報を監視し（Ｓ−１２）、位置情報が入力されることでその情報を含む範囲に表示されている種別名５５を選択する。その後、レンズ条件表示部１９は、選択した種別の交換レンズ１５で調節可能なＦ値の一覧の情報を不揮発性メモリ１２から読み出し、読み出した情報を表示部２２に表示する。つまり、種別名５５を選択すると、選択された種別名５５の下にＦ値５６の一覧が表示される（Ｓ−１３）。
【００５４】
その後、レンズ条件設定部２０は、タッチパネル２２からのタッチ操作に応じた位置情報を監視し（Ｓ−１４）、位置情報が入力されることでその情報を含む範囲に表示されているＦ値を選択する。ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１２に記憶されている種別とＰＯ値との対応付けテーブルから、選択された種別に対応するＰＯ値を求め、求めたＰＯ値と選択されたＦ値とに基づいてパラメータを決定し、決定したパラメータをワークメモリ１３に一時的に記憶しておく（Ｓ−１５）。なお、図７では、矩形枠で囲んだものが選択されていることを示している。選択されていることを示す矩形枠は、次に設定操作がなされるまで継続して表示される。
【００５５】
［フレア判定］
パラメータ決定処理後に、ＣＰＵ１１は、フレア判定部５１を動作させる。フレア判定部５１は、前述したようにフレア判定を行う。ＣＰＵ１１は、その結果、フレアが発生しないと判定する場合には第２画素補間処理を実行する（Ｓ−８）。そして、フレアが発生するとフレア判定部５２が判定する場合には第３画素補間処理（Ｓ−９）を実行する。
【００５６】
［第２画素補間処理］
第２画素補間処理を図８を参照しながら説明する。ＡＦ画素補間部５０は、まず、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、不揮発性メモリから、取得した撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。そして、特定したＡＦ画素の周辺の撮像用画素値を用いて画素値の変化率である変動値が最小となる方向を求める。そして、変動の最も小さい方向にある撮像用画素値を用いてＡＦ画素の画素値を補間する。
【００５７】
（最小となる変動値の方向を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、Ｘ４５及びＹ４４のＡＦ画素での撮像用画素値を補間するために、Ｘ４５及びＹ４４の周辺の撮像用画素の画素値を用いて４方向の画素値の変化率である方向変動Ｈ１〜Ｈ４の値を、［数６］〜［数９］に記載の式を用いてそれぞれ求める（Ｓ−１６）。なお、本実施形態における４方向とは、水平走査方向、垂直走査方向、水平走査方向に対して４５度及び１３５度方向である。
【００５８】
［数６］
水平走査方向の方向変動Ｈ１＝
２×（｜Ｇ３４−Ｇ３６｜＋｜Ｇ５４−Ｇ５６｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ３５｜＋｜Ｒ５３−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２４−Ｂ２６｜＋｜Ｂ６４−Ｂ６６｜
［数７］
垂直走査方向の方向変動Ｈ２＝
２×（｜Ｇ３４−Ｇ５４｜＋｜Ｇ３６−Ｇ５６｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６４｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６６｜
【００５９】
［数８］
水平走査方向に対して４５度の方向変動Ｈ３＝
２×（｜Ｇ２７−Ｇ３６｜＋｜Ｇ５４−Ｇ６３｜）＋｜Ｒ３５−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３７−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６２｜＋｜Ｂ２８−Ｂ６４｜
［数９］
水平走査方向に対して１３５度の方向変動Ｈ４＝
２×（｜Ｇ２３−Ｇ３４｜＋｜Ｇ５６−Ｇ６７｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ５５｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５７｜＋｜Ｂ２２−Ｂ６６｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６８｜
【００６０】
（最小変動値の方向に応じた周辺の撮像用画素値を用いてＡＦ画素の画素値を補間）
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−１６）で求めた方向変動Ｈ１〜Ｈ４のうち最も小さい値の方向変動の方向を選択し、その方向にある撮像用画素の画素値を用いて、ＡＦ画素Ｘ４５の位置でのＧの撮像用画素値ＧＸ４５及びＡＦ画素Ｙ４４の位置でのＢの撮像用画素値ＢＹ４４を［数１０］〜［数１３］のうちの選択した方向に対応する式を用いて求める（Ｓ−１７）。これにより、変動の小さい方向にある撮像用画素の画素値を用いることにより、より正確にＸ４５及びＹ４４等のＡＦ画素の位置での撮像用画素値を補間することが可能となる。
【００６１】
［数１０］
方向変動Ｈ１が最小の場合
ＢＹ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
ＧＸ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ３６＋Ｇ５４＋Ｇ５６）／４
［数１１］
方向変動Ｈ２が最小の場合
ＢＹ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
ＧＸ４５＝（Ｇ２５＋Ｇ６５）／２
【００６２】
［数１２］
方向変動Ｈ３が最小の場合
ＢＹ４４＝（Ｂ２６＋Ｂ６２）／２
ＧＸ４５＝（Ｇ３６＋Ｇ５４）／２
［数１３］
方向変動Ｈ４が最小の場合
ＢＹ４４＝（Ｂ２２＋Ｂ６６）／２
ＧＸ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ５６）／２
【００６３】
ＡＦ画素補間部５０は、ＡＦ画素の配列方向である水平走査方向において、ＡＦ画素の画素値の方向変動Ｈ５を、例えば、ＡＦ画素のＹ４４及びＸ４５の白色光の画素値Ｗ４４及びＷ４５と、［数１４］に記載の式とを用いて算出する。
【００６４】
［数１４］
Ｈ５＝｜Ｗ４４−Ｗ４５｜
【００６５】
ＡＦ画素補間部５０は、その方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１を超えるか否かを判定する（Ｓ−１８）。方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１を超える場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−１７）で求めたＢＹ４４及びＧＸ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して１画素当たり３色の画素値に補間して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１を介してＳＤＲＡＭ３２に記録する（Ｓ−１９）。
一方、方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１以下の場合（ＮＯ側）、画像処理部３０は、（Ｓ−２０）へ移行する。なお、閾値ｔｈ１は、例えば、１２ビット画像を処理する場合、５１２程度の値にすれば良い。
【００６６】
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−１６）で求めた方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２を超えるか否かを判定する（Ｓ−２０）。方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２を超える場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−１７）で求めたＢＹ４４及びＧＸ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色の画素補間を施して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１を介してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−１９）。
一方、方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２以下の場合（ＮＯ側）、画像処理部３０は、（Ｓ−２１）へ移行する。なお、閾値ｔｈ２は、例えば、１２ビット画像を処理する場合、６４程度の値にすれば良い。
【００６７】
その後、ＡＦ画素補間部５０は、右側からの光束に感度を有するＹ４４等のＡＦ画素における白色光の平均画素値＜Ｗ４４＞等を、近傍にある色成分Ｒ、Ｇ及びＢの撮像用画素値を用いて算出する（Ｓ−２１）。具体的には、ステップ（Ｓ−１６）において、例えば、画像処理部３０が方向変動Ｈ２を最小であると判定した場合、Ｂの撮像用画素値は［数１０］に記載の式にあるＢ２４とＢ６４とを用いる。一方、Ｒ及びＧの画素値については、Ｂの撮像用画素Ｂ２４とＢ６４との位置におけるＲ及びＧの画素値を、［数１５］に記載の４つの式を用いて補間計算する。
【００６８】
［数１５］
(1)ＲＢ２４＝（Ｒ１３＋Ｒ１５＋Ｒ３３＋Ｒ３５）／４
(2)ＧＢ２４＝（Ｇ１４＋Ｇ２３＋Ｇ２５＋Ｇ３４）／４
(3)ＲＢ６４＝（Ｒ５３＋Ｒ５５＋Ｒ７３＋Ｒ７５）／４
(4)ＧＢ６４＝（Ｇ５４＋Ｇ６３＋Ｇ６５＋Ｇ７４）／４
【００６９】
そして、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素Ｂ２４及びＢ６４の位置における白色光の画素値Ｗ２４及びＷ６４を、ワークメモリ１３に記憶された色成分毎の加重係数を読み出し（Ｓ−２１）、読み出した加重係数、すなわち、Ｒ、Ｇ及びＧの加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢを用いて、［数１６］に記載の式の加重和によって算出する。
【００７０】
［数１６］
Ｗ２４＝ＷＲ×ＲＢ２４＋ＷＧ×ＧＢ２４＋ＷＢ×Ｂ２４
Ｗ６４＝ＷＲ×ＲＢ６４＋ＷＧ×ＧＢ６４＋ＷＢ×Ｂ６４
そして、画像処理部３０は、Ｙ４４における白色光の平均画素値＜Ｗ４４＞＝（Ｗ２４＋Ｗ６４）／２を算出する（Ｓ−２２）。
【００７１】
各色成分の加重係数は、ＡＦ画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、レンズ条件であるＦ値、及びＰＯ値が変わったとき、光の集光が変化するため、加重係数ＷＲ，ＷＧ、及びＷＢが変化する。そのため、各色成分に対するレンズ条件毎の加重係数を記述したテーブルを、撮像素子の分光感度特性（撮像素子の特性）毎にもつことが望ましい。
【００７２】
そこで、ＣＰＵ１１は、撮像素子１４の分光特性の種別を表す撮像素子情報を、図示しないインタフェースを介して撮像素子情報入力部５３(図１参照)から撮影毎に取り込む。これにより、ＣＰＵ１１は、撮影時に、撮像素子１４の特性に応じた色成分毎のテーブルを不揮発性メモリ１２に記憶のテーブル群から選択し、選択した色成分毎のテーブルを参照してレンズ条件に応じた加重係数を求める。なお、加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢの詳しい求め方については後述する。
【００７３】
ＡＦ画素補間部５０は、左側からの光束に感度を有するＸ４５等のＡＦ画素における白色光の平均画素値＜Ｗ４５＞等を、ステップ（Ｓ−２２）の場合と同様に、近傍にある色成分Ｒ、Ｇ及びＢの撮像用画素の画素値を用いて算出する（Ｓ−２３）。ステップ（Ｓ−１７）において、画像処理部３０が方向変動Ｈ２を最小であると判定した場合、Ｇの撮像用画素の画素値は、［数１１］に記載の式にあるＧ２５とＧ６５とを用いる。一方、Ｒ及びＢの画素値については、Ｇの撮像用画素Ｇ２５とＧ６５との位置におけるＲ及びＢの画素値を［数１７］に記載の４つの式を用いて補間計算する。
【００７４】
［数１７］
(1)ＲＧ２５＝（Ｒ１５＋Ｒ３５）／２
(2)ＢＧ２５＝（Ｂ２４＋Ｂ２６）／２
(3)ＲＧ６５＝（Ｒ５５＋Ｒ７５）／２
(4)ＢＧ６５＝（Ｂ６４＋Ｇ６６）／２
【００７５】
そして、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素Ｇ２５及びＧ６５の位置における白色光の画素値Ｗ２５及びＷ６５を、［数１８］に記載の式の加重和によって算出する。
【００７６】
［数１８］
Ｗ２５＝ＷＲ×ＲＧ２５＋ＷＧ×Ｇ２５＋ＷＢ×ＢＧ２５
Ｗ６５＝ＷＲ×ＲＧ６４＋ＷＧ×Ｇ２５＋ＷＢ×ＢＧ６５
そして、画像処理部３０は、Ｘ４５における白色光の平均画素値＜Ｗ４５＞＝（Ｗ２５＋Ｗ６５）／２を算出する（Ｓ−２３）。
【００７７】
ＡＦ画素補間部５０は、撮像素子２の各ＡＦ画素における白色光の画素値の高周波成分を、（Ｓ−２２）及び（Ｓ−２３）において求めた白色光の平均画素値を用いて求める（Ｓ−２４）。ＡＦ画素補間部５０は、撮像素子１４の各ＡＦ画素の画素値から、各ＡＦ画素の画素位置における白色光の平均画素値を最初に求める。つまり、各ＡＦ画素の画素値は、左側又は右側からの光束を瞳分割した値である。したがって、各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値を得るためには、左側及び右側からの光束の画素値を互いに加算する必要がある。そこで、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、各ＡＦ画素の画素値及び隣接するＡＦ画素の画素値を用いて、例えば、ＡＦ画素Ｙ４４やＸ４５の位置における白色光の平均画素値を［数１９］に記載の式を用いて算出する。
【００７８】
［数１９］
＜Ｗ４４＞’＝Ｗ４４＋（Ｗ４３＋Ｗ４５）／２
＜Ｗ４５＞’＝Ｗ４５＋（Ｗ４４＋Ｗ４６）／２
【００７９】
なお、ステップ（Ｓ−２４）で説明した［数１９］において、ＡＦ画素の配列方向に隣接するＡＦ画素の画素値を用いて、各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値を算出するので、配列方向に強い変動がある場合には、高周波成分の計算が不正確になり、白色光の画素値の配列方向の解像力が失われるおそれがある。そこで、前述したステップ（Ｓ−１８）では、配列方向に強い変動がある場合に、高周波成分の付加を中止するようにしている。
【００８０】
その後、ＡＦ画素補間部５０は、［数２０］に記載の式から、Ｙ４４及びＸ４５の位置における白色光の高周波成分ＨＦＹ４４及びＨＦＸ４５を求める。
【００８１】
［数２０］
ＨＦＹ４４＝＜Ｗ４４＞’−＜Ｗ４４＞
ＨＦＸ４５＝＜Ｗ４５＞’−＜Ｗ４５＞
【００８２】
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−２４）で求めた各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値の高周波成分ＨＦがその白色光の画素値に占める割合が、閾値ｔｈ３（本実施形態では、例えば、１０％程度）より小さいか否かを判定する（Ｓ−２５）。閾値ｔｈ３より高周波成分ＨＦが小さい場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップＳ−２２及びＳ−２３で求めたＢＹ４４及びＧＸ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色の画素補間を施して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１介してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−１９）。
【００８３】
一方、高周波成分ＨＦが閾値ｔｈ３以上の場合（ＮＯ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−２６）へ移行する。なお、閾値ｔｈ３の値についての説明は、後の加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢの説明とともに行う。
ＡＦ画素補間部５０は、Ｙ４４やＸ４５の近傍における各色成分Ｒ、Ｇ又はＢの撮像用画素の画素値の色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂを算出する（Ｓ−２６）。ここで、色変動ＶＧｒ及びＶＧｂは、Ｒ又はＢの撮像用画素の位置におけるＧの色変動を示す。ＡＦ画素補間部５０は、［数２１］に記載の２つの式に基づいて、色変動ＶＲとＶＧｒとを求める。
【００８４】
［数２１］
(1)ＶＲ ＝｜Ｒ３３−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５５｜＋｜Ｒ３７−Ｒ５７｜
(2)ＶＧｒ＝｜（Ｇ３２＋Ｇ３４）／２−（Ｇ５２＋Ｇ５４）／２｜＋｜（Ｇ３４＋Ｇ３６）／２−（Ｇ５４＋Ｇ５６）／２｜＋｜（Ｇ３６＋Ｇ３８）／２−（Ｇ５６＋Ｇ５８）／２｜
【００８５】
なお、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、Ｒの撮像用画素の位置Ｒ３３、Ｒ３５、Ｒ３７、Ｒ５３、Ｒ５５及びＲ５７におけるＧの画素値の平均値を求めてからＶＧｒの値を計算する。
一方、ＡＦ画素補間部５０は、［数２２］に記載の２つの式に基づいて、色変動ＶＢとＶＧｂとを求める。
【００８６】
［数２２］
(1)ＶＢ ＝｜Ｂ２２−Ｂ６２｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６４｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６６｜
(2)ＶＧｂ＝｜（Ｇ２１＋Ｇ２３）／２−（Ｇ６１＋Ｇ６３）／２｜＋｜（Ｇ２３＋Ｇ２５）／２−（Ｇ６３＋Ｇ６５）／２｜＋｜（Ｇ２５＋Ｇ２７）／２−（Ｇ６５＋Ｇ６７）／２｜
【００８７】
なお、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、Ｂの撮像用画素の位置Ｂ２２、Ｂ２４、Ｂ２６、Ｂ６２、Ｂ６４及びＢ６６におけるＧの画素値の平均値を求めてからＶＧｂの値を計算する。
【００８８】
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−２６）で算出した色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂを用いて、色成分Ｇ及びＢの白色光に対する色変動率ＫＷＧ及びＫＷＢを算出する（Ｓ−２７）。まず、ＡＦ画素補間部５０は、色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂから［数２３］に記載の３つの式から色変動ＶＲ２、ＶＧ２及びＶＢ２を求める。
【００８９】
［数２３］
(1)ＶＲ２＝（ＶＲ＋α）×（ＶＧｂ＋α）
(2)ＶＢ２＝（ＶＢ＋α）×（ＶＧｒ＋α）
(3)ＶＧ２＝（ＶＧｂ＋α）×（ＶＧｒ＋α）
【００９０】
ここで、αは、色変動率の値を安定させるための適当な定数であり、例えば、１２ビット画像を処理する場合には、α＝２５６程度の値にすれば良い。
そして、画像処理部３０は、色変動ＶＲ２、ＶＧ２及びＶＢ２を用いて、［数２４］に記載の式により白色光における色変動ＶＷを算出する。
【００９１】
［数２４］
ＶＷ＝ＶＲ２＋ＶＧ２＋ＶＢ２
よって、ＡＦ画素補間部５０は、色変動率ＫＷＧ及びＫＷＢを［数２５］から算出する。
［数２５］
ＫＷＢ＝ＶＧ２／ＶＷ
ＫＷＢ＝ＶＢ２／ＶＷ
【００９２】
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−２４）において求めた各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値の高周波成分ＨＦと、ステップ（Ｓ−２７）で算出した色変動率ＫＷＧ及びＫＷＢとを用いて、各ＡＦ画素の位置における色成分Ｇ及びＢの画素値の高周波成分を［数２６］に記載の式から算出する（Ｓ−２８）。
【００９３】
［数２６］
ＨＦＢＹ４４＝ＨＦＹ４４×ＫＷＢ
ＨＦＧＸ４５＝ＨＦＸ４５×ＫＷＧ
【００９４】
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−２８）で求めた各ＡＦ画素における各色成分の高周波成分を、ステップ（Ｓ−１７）で補間して求めた撮像用画素値に付加する（Ｓ−２９）。ＣＰＵ１１は、例えば、［数２７］に記載の式に基づいて、Ｙ４４及びＸ４５の撮像用画素値Ｂ’及びＧ’をそれぞれ算出する。
【００９５】
［数２７］
Ｂ’Ｙ４４＝ＢＹ４４＋ＨＦＢＹ４４
Ｇ’Ｘ４５＝ＧＸ４５＋ＨＦＧＸ４５
【００９６】
ＡＦ画素補間部５０は、Ｙ４４やＸ４５等のＡＦ画素の位置において補間して求めたＢ’Ｙ４４及びＧ’Ｘ４５等の画素値を、それぞれの位置における撮像用画素値として、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色に画素補間等を施してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−１９）。
【００９７】
なお、ＡＦ画素の配列方向に変動はなくても、各色成分の撮像用画素の分光特性の加重和とＡＦ画素の分光特性とのズレ等に起因して、白色光の画素値の高周波成分が若干の誤差を持つ。垂直走査方向（ＡＦ画素の配列方向に交わる方向）に画像の大きな変動がない場合には、高周波成分を付加しなくても補間値の精度は充分であり、高周波成分を付加することによってかえって誤差に起因する偽構造が生じる恐れがある。そこで、ステップ（Ｓ−２０）では、そのような場合、高周波成分の付加を抑制する。また、算出された高周波成分が充分小さい場合には、それを付加しなくても補間値の精度は充分であり、高周波成分を付加することによってかえって誤差に起因する偽構造が生じるおそれがある。このため、（Ｓ−２０）では、そのような場合に高周波成分の付加を抑制するようにしている。
【００９８】
［加重係数ＷＲ、ＷＧ、ＷＢの求め方］
次に、加重係数ＷＲ、ＷＧ、ＷＢの求め方について、閾値ｔｈ３とともに説明する。まず、図９に示すように、レンズ交換式の電子カメラ（製品）１０、又はそれに組み込まれたものと同じ特性の撮像素子を組み込んだダミーの電子カメラを撮影位置にセットする（Ｓ−３０）。そして、セットした電子カメラ１０で、一様の白色パターンの画像を撮像し（Ｓ−３１）、撮像した補完前（ベイヤー配列）の画像データを保存する（Ｓ−３２）。この撮像は、所定の交換レンズを用いた条件、すなわち、撮影時のＦ値と交換レンズで決まる射出瞳位置（ＰＯ値）との条件で行われる。
【００９９】
続いて同じレンズ条件で、前記一様白色のパターンの画像を、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて撮影をする（Ｓ−３３）。そして、撮影した補完前の画像データを保存する（Ｓ−３４）。なお、撮像データの保存は、必ずしも電子カメラ１０のメモリや記憶部で行う必要はない。例えば電子カメラ１０の組み立て・調整工程において外付けのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に転送して保存しても良い。
【０１００】
その後、周囲の撮像用画素値の重み付け加重和からＡＦ画素値を推定するための各色成分の重み係数を算出する（Ｓ−３５）。
【０１０１】
詳しく説明すると、一様白色パターン画像を撮影した時に得た画像データに基づいて算出するパラメータを以下に設定する。
ＡＷ：ＡＦ画素値の平均の出力値。
ＲＷ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＧＷ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＢＷ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。
【０１０２】
続いて、R色成分のカラーフィルタを用いて撮影した時に得た画像データに基づいて算出するパラメータを以下に設定する。
ＡＲ：ＡＦ画素値の平均の出力値。
ＲＲ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＧＷ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＢＷ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。
【０１０３】
続いてＧ、Ｂのカラーフィルタを用いたときも同様に設定する。ここでは、一般化するために以下のように表す。
ＡＣ：ＡＦ画素値の平均の出力値
ＲＣ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＧＷ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
ＢＷ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。
【０１０４】
そして、周囲の撮像用画素のある重みの加重和からＡＦ画素値を推定するには、未知の加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢの関数として二乗誤差Ｅを［数２８］に記載の式に定義する。
【０１０５】
【数２８】
2014164236.tif 000006
【０１０６】
ＷＲ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素の重み係数
ＷＧ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素の重み係数
ＷＢ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素の重み係数
【０１０７】
そして、二乗誤差Ｅを最小とする加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢを、すなわち二乗誤差ＥをＷＲ、ＷＧ又はＷＢでそれぞれ偏微分した値を「０」にする加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢを［数２９］〜［数３４］に記載の式により求める。
【０１０８】
【数２９】
2014164236.tif 000007
【０１０９】
【数３０】
2014164236.tif 000008
【０１１０】
【数３１】
2014164236.tif 000009
【０１１１】
【数３２】
2014164236.tif 000010
【０１１２】
【数３３】
2014164236.tif 000011
【０１１３】
【数３４】
2014164236.tif 000012
【０１１４】
さらに、求めた加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢに基づいて各撮像画像データｎについて誤差率Ｋｎを［数３５］に記載の式で求める。
【０１１５】
［数３５］
Ｋｎ＝｜ＷＲ×Ｒｎ＋ＷＧ×Ｇｎ＋ＷＢ×Ｂｎ−Ｗｎ｜／Ｗｎ
【０１１６】
そして、Ｋｎの最大値を求め、閾値ｔｈ３として不揮発性メモリ１２に記録する。
このようにして、所定のレンズ条件の時に使用する加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢを求めることができる。
【０１１７】
前述したように、各色成分の加重係数は、ＡＦ画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、レンズ条件であるＦ値、及びＰＯ値が変わったとき、光の集光が変化するため、加重係数ＷＲ，ＷＧ、及びＷＢが変化する。そのため、各色成分に対するレンズ条件毎の加重係数を記述したテーブルを、撮像素子の分光感度特性（撮像素子の特性）毎に作成しておく。
【０１１８】
しかしながら、各色成分に対するレンズ条件毎に加重係数を記述するテーブル（［表３］）を色成分毎に記憶するのは無駄にメモリを消費するだけで効率的ではない。
【０１１９】
そこで、本実施形態では、所定のレンズ条件の時に使用する基準の加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢのみを記述した基準パラメータ、又は基準テーブルと、他のレンズ条件の時に使用する加重係数を基準の加重係数との差分を記述した色成分毎の差分テーブルとを持つ構成としてもよい。
【０１２０】
例えば［表４］に示すように、Ｒ色成分用基準テーブルには、Ｆ値が「４」で、ＰＯ値が「２０」のレンズ条件の時に使用する加重係数が「２２２」であることが記述されている。そして、Ｒ色成分の差分テーブルには、［表５］に示すように、他のレンズ条件の時に使用する加重係数を算出するための基準の加重係数との差分値が記述されている。
【０１２１】
【表４】
2014164236.tif 000013
【０１２２】
【表５】
2014164236.tif 000014
【０１２３】
このように、基準パラメータ、又は基準テーブルと差分テーブルとは、種々のレンズ条件にて実験を行った結果に基づいて作成されてＰＣの記憶部に記憶される（Ｓ−３５〜Ｓ−３８）。勿論、Ｒ色成分用だけでなく、Ｇ色成分とＢ色成分にも同様の基準テーブルと差分テーブルが作成され、これらは色成分毎に関連付けしてＰＣの記憶部に記憶される。そして、他の特性の撮像素子をもつ電子カメラに対しても前述したと同じ実験を行って、色成分毎の基準テーブルと、差分テーブルとを作成して記憶する（Ｓ−３９）。全ての特性の撮像素子に対して実験を行うことで、撮像素子の特性に関連付けした色成分毎の基準テーブルと差分テーブルとが電子カメラに転送され、不揮発性メモリ１２に記憶される（Ｓ−４０）。その後、電子カメラ１０が出荷される（Ｓ−４１）。
【０１２４】
これによれば、例えば、撮像素子を内蔵の交換レンズ１５を交換自在に使用するカメラや製造途中で行われえる撮像素子の設計変更等により撮像素子が変更されても、その撮像素子の分光感度特性を含む撮像素子情報を得ることで、その撮像素子の特性に応じた色成分毎の基準テーブルと差分テーブルとを選択して加重係数を求めることができる。
【０１２５】
また、レンズ交換がなされて他のレンズ条件になっても、差分テーブルからそのレンズ条件に応じた差分を読み出し、読み出した差分を基準の加重係数に加えることで、その時点のレンズ条件時に使用する加重係数を色成分毎に直ぐに求めることができる。しかも、差分テーブルには、提供されている交換式の撮影レンズ２４の種別に応じたレンズ条件に加えて、将来的に提供されると予測される交換レンズに応じたレンズ条件についても予め実験により差分を求めておくことができるので簡便である。
【０１２６】
なお、加重係数を求める処理は、必ずしも電子カメラ本体内で行う必要はない。例えば加重係数の算出は、カメラの組み立て・調整工程において外付けのパーソナルコンピュータで行い、求めた基準テーブルと差分テーブルとをカメラに転送しても良い。
【０１２７】
また、差分テーブルとしては、略同じ差分をもつレンズ条件の範囲をグループ分けして記憶することで差分テーブルを簡易化してもよい。
【０１２８】
図１０は、本実施形態の効果が発揮される画像構造の一例を表す。同図は凸構造（明るい線あるいは点）を含む縦５画素の画像構造を縦断した図であり、横軸は垂直走査方向（ｙ座標）であり縦軸は光量または画素値である。そして、凸構造がちょうど水平走査方向に配列されたＡＦ画素列上にある。
【０１２９】
図１０に示す○印は、Ｇの撮像用画素で撮像された画素値である。ただし、ＡＦ画素の位置にはＧの撮像用画素が存在しないので、その位置でのＧの画素値は得られない。従って、丁度ＡＦ画素の位置に凸構造がある場合には、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の画素値からだけでは、同図の凸構造を再現できない。実際、前述したステップ（Ｓ−１７）において、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の画素値を用いてＡＦ画素の位置で補間して求めたＧの画素値（図１０の●印）は、凸構造を再現していない。
【０１３０】
一方、ＡＦ画素の位置では、白色光の画素値が得られる。ただし、通常の画素は瞳の全領域を通過する光を受光するのに対し、ＡＦ画素は瞳の右側あるいは左側を通過する光のみを受光するので、瞳分割の異なる隣接するＡＦ画素を加算することにより通常の（瞳の全領域を通過した光の）白色光の画素値が算出される（［数１９］）。
【０１３１】
また、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の位置に、他の色成分Ｒ及びＢを補間生成して、色成分Ｒ、Ｇ及びＢの加重和を求めることにより、多くの場合には充分な精度で白色光の画素値を求めることができる（［数１６］及び［数１８］）。
【０１３２】
図１０に示す□印は、そのようにして求めた白色光の画素値の分布である。多くの場合、白色光の画素値の高周波成分と、色成分Ｇの画素値の高周波成分とは比例するので、白色光の画素値から算出した高周波成分は、Ｇの画素値の凸構造成分の情報を持つ。よって、白色光の画素値の高周波成分に基づいてＧの画素値の高周波成分を求め、その値を●印のデータに加えることにより、☆印のＧの画素値が得られ、凸構造を再現する（［数２６］）。
【０１３３】
［第３画素補間処理］
次に、第３画素補間処理について図１１を参照しながら説明する。ＡＦ画素補間部５０は、ノイズ判定部５１での判定結果によりノイズが少なく、かつフレア判定部５２でのフレアが発生し易いと判断する場合、第３画素補間処理を選択して実行する。
【０１３４】
第３画素補間処理では、まず、ＡＦ画素補間部５０が、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、不揮発性メモリ１２から、取得した撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。その後、ＡＦ画素の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正し、補正した撮像用画素値を平滑化する処理を、撮像用画素値に対する重み係数を変えて２回行った後、前述した第２画素補間処理を実行する。以下、図３のＡＦ画素Ｘ４３及びＡＦ画素Ｙ４４の２列に対する第３画素補間処理について説明する。
【０１３５】
（ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正）
ＡＦ画素補間部５０は、ＡＦ画素列の周囲に配置された撮像用画素の画素値が、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、設定された重み係数を用いて補正する（Ｓ−４２）。ここで、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷは、画素値が飽和しているか否かを判定するための閾値である。
【０１３６】
ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となる場合には、撮像用画素値に対して補正は行わない。一方、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ未満となる場合には、重み係数を用いた加重和の値を元の画素値から減算することで撮像用画素の画素値を補正する。
【０１３７】
ＡＦ画素補間部５０は、Ｒ色成分の撮像用画素の画素値を［数３６］〜［数３９］を用いて補正する。
【０１３８】
［数３６］
Ｒ１３’＝Ｒ１３−（Ｒ３Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｒ３Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｒ３Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数３７］
Ｒ３３’＝Ｒ３３−（Ｒ１Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｒ１Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｒ１Ｕ＿２×Ｂ２４）
【０１３９】
［数３８］
Ｒ５３’＝Ｒ５３−（Ｒ１Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｒ１Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｒ１Ｓ＿２×Ｂ６４）
［数３９］
Ｒ７３’＝Ｒ７３−（Ｒ３Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｒ３Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｒ３Ｓ＿２×Ｂ６４）
【０１４０】
ここで、Ｒ１Ｕ＿０，Ｒ１Ｕ＿１，Ｒ１Ｕ＿２，Ｒ１Ｓ＿０，Ｒ１Ｓ＿１，Ｒ１Ｓ＿２，Ｒ３Ｕ＿０，Ｒ３Ｕ＿１，Ｒ３Ｕ＿２，Ｒ３Ｓ＿０，Ｒ３Ｓ＿１，Ｒ３Ｓ＿２は、重み係数である。なお、重み係数中、文字Ｓは、ＡＦ画素よりも上方に位置することを示し、文字Ｕは、ＡＦ画素よりも下方に位置することを示している。
【０１４１】
ＡＦ画素補間部５０は、Ｇ色成分の撮像用画素の画素値を［数４０］〜［数４５］を用いて補正する。
【０１４２】
［数４０］
Ｇ１４’＝Ｇ１４−（Ｇ３Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ３Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ３Ｕ＿２×Ｂ２４
［数４１］
Ｇ２３’＝Ｇ２３−（Ｇ２Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ２Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ２Ｕ＿２×Ｂ２４）
【０１４３】
［数４２］
Ｇ３４’＝Ｇ３４−（Ｇ１Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ１Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ１Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数４３］
Ｇ５４’＝Ｇ５４−（Ｇ１Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ１Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ１Ｓ＿２×Ｂ６４）
【０１４４】
［数４４］
Ｇ６３’＝Ｇ６３−（Ｇ２Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ２Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ２Ｓ＿２×Ｂ６４）
［数４５］
Ｇ７４’＝Ｇ７４−（Ｇ３Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ３Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ３Ｓ＿２×Ｂ６４）
【０１４５】
ここで、Ｇ１Ｕ＿０，Ｇ１Ｕ＿１，Ｇ１Ｕ＿２，Ｇ１Ｓ＿０，Ｇ１Ｓ＿１，Ｇ１Ｓ＿２，Ｇ２Ｕ＿０，Ｇ２Ｕ＿１，Ｇ２Ｕ＿２，Ｇ２Ｓ＿０，Ｇ２Ｓ＿１，Ｇ２Ｓ＿２，Ｇ３Ｕ＿０，Ｇ３Ｕ＿１，Ｇ３Ｕ＿２，Ｇ３Ｓ＿０，Ｇ３Ｓ＿１，Ｇ３Ｓ＿２は、重み係数である。
【０１４６】
また、ＡＦ画素補間部５０は、Ｂ色成分の撮像用画素の画素値を、［数４６］，［数４７］を用いて補正する。
【０１４７】
［数４６］
Ｂ２４’＝Ｂ２４−（Ｂ２Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｂ２Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｂ２Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数４７］
Ｂ６４’＝Ｂ６４−（Ｂ２Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｂ２Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｂ２Ｓ＿２×Ｂ６４）
【０１４８】
ここで、Ｂ２Ｕ＿０，Ｂ２Ｕ＿１，Ｂ２Ｕ＿２，Ｂ２Ｓ＿０，Ｂ２Ｓ＿１，Ｂ２Ｓ＿２は重み係数である。
【０１４９】
（隣接するＡＦ画素値を用いたクリップ量の算出）
ＡＦ画素補間部５０は、隣接するＡＦ画素Ｘ４３，Ｙ４４（図２で説明したセンサ開口部４６ａ，４６ｂをもつＡＦ画素）の画素値を読み出し、［数４８］を用いてクリップ量ｔｈ＿ＬＰＦを求める（Ｓ−４３）。
【０１５０】
［数４８］
ｔｈ＿ＬＰＦ＝（Ｘ４３＋Ｙ４４）×Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦ
【０１５１】
ここで、Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦは係数であり、例えば「１２７」程度の大きな値が適用される。この係数Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦは、その値が大きいほど平滑化処理の効果が高くなる。
【０１５２】
（色成分毎の予測誤差を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、［数４９］、［数５０］を用いて、同一列に配置された同一の色成分となる撮像用画素のうち、ＡＦ画素から遠い位置にある撮像用画素（遠位撮像用画素）の画素値と、ＡＦ画素から近い位置にある撮像用画素（近位撮像用画素）の画素値との差分を予測誤差として算出する（Ｓ−４４）。
【０１５３】
［数４９］
ｄｅｌｔａＲＵ＝Ｒ１３’−Ｒ３３’
ｄｅｌｔａＲＳ＝Ｒ７３’−Ｒ５３’
［数５０］
ｄｅｌｔａＧＵ＝Ｇ１４’−Ｇ３４’
ｄｅｌｔａＧＳ＝Ｇ７４’−Ｒ５４’
【０１５４】
（予測誤差がクリップ範囲から越えているか否かを判定）
ＡＦ画素補間部５０は、［数４９］、［数５０］により求めた予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳの各値が、［数４８］にて求めたクリップ量に基づいたクリップ範囲（−ｔｈ＿ＬＰＦ〜ｔｈ＿ＬＰＦ）に含まれている否かを判定する（Ｓ−４５）。
【０１５５】
（クリップ処理）
ＡＦ画素補間部５０は、予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳのうち、クリップ範囲から外れている予測誤差に対して、クリップ処理を行う（Ｓ−４６）。ここで、クリップ処理とは、クリップ範囲から外れている予測誤差の値をクリップ範囲に含まれるようにクリッピングすることである。
【０１５６】
（近位撮像用画素値に予測誤差を加算）
ＡＦ画素補間部５０は、［数５１］により、予測誤差を各列の近位撮像用画素値に加算する（Ｓ−４７）。ここで、予測誤差は、［数４９］，［数５０］により求めた値、又は、クリッピングされた値である。
【０１５７】
［数５１］
Ｒ３３”＝Ｒ３３’＋ｄｅｌｔａＲＵ
Ｒ５３”＝Ｒ５３’＋ｄｅｌｔａＲＳ
Ｇ３４”＝Ｇ３４’＋ｄｅｌｔａＧＵ
Ｇ５４”＝Ｇ５４’＋ｄｅｌｔａＧＳ
【０１５８】
これにより、ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素の画素値である、遠位撮像用画素及び近位撮像用画素の画素値がそれぞれ補正され、さらに、予測誤差を用いて近位撮像用画素の画素値が補正される。
【０１５９】
（補正した撮像用画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、重み係数により補正された遠位撮像用画素と、予測誤差により補正された近位撮像用画素とを、ＳＤＲＡＭ３２に記憶する（Ｓ−４８）。
【０１６０】
（２回目の処理）
１回目の処理が実行されると、２回目の処理が実行される。
【０１６１】
（ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正）
ＡＦ画素補間部５０は、１回目の処理により補正された撮像用画素の画素値を用いて、これら撮影用が素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となるか否かを判定する。この判定結果に基づいて、設定された重み係数を用いて補正する（Ｓ−４９）。ここで、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷは、画素値が飽和しているか否かを判定するための閾値であり、１回目の処理（Ｓ−４２）と同一の値が用いられる。
【０１６２】
ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となる場合に、撮像用画素値に対して補正は行わない。ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ未満となる場合に、上述した［数３６］〜［数４７］における全ての重み係数を「０」に変えて補正する。つまり、この処理を行った場合、ＡＦ画素列の周囲に配置された撮像用画素の画素値は、元の値のままである。
【０１６３】
［隣接するＡＦ画素値を用いたクリップ量の算出］
ＡＦ画素補間部５０は、隣接するＡＦ画素Ｘ４３，Ｙ４４の画素値を読み出し、上述した［数４８］を用いてクリップ量ｔｈ＿ＬＰＦを求める（Ｓ−５０）。ここで、Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦの値は１回目の処理と同一の値が用いられる。
【０１６４】
（色成分毎の予測誤差を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数４７］、［数４８］を用いて、同一列に配置された同一の色成分となる撮像用画素のうち、ＡＦ画素から遠い位置にある撮像用画素（遠位撮像用画素）の画素値と、ＡＦ画素から近い位置にある撮像用画素（近位撮像用画素）の画素値との差分を予測誤差として算出する（Ｓ−５１）。
【０１６５】
（予測誤差がクリップ範囲から越えているか否かを判定）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数４９］，［数５０］により求めた予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳの各値が、［数４８］にて求めたクリップ量に基づいたクリップ範囲（−ｔｈ＿ＬＰＦ〜ｔｈ＿ＬＰＦ）に含まれている否かを判定する（Ｓ−５２）。
【０１６６】
（クリップ処理）
ＡＦ画素補間部５０は、予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳのうち、クリップ範囲から外れている予測誤差に対して、クリップ処理を行う（Ｓ−５３）。
【０１６７】
（近位撮像用画素値に予測誤差を加算）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数５１］を用いて、各列の近位撮像用画素値に加算する（Ｓ−５４）。これにより、２回目の処理においては、近位撮像用画素値が予測誤差を用いて、さらに補正される。
【０１６８】
（補正した撮像用画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、重み係数により補正された遠位撮像用画素と、予測誤差により補正された近位撮像用画素とを、ＳＤＲＡＭ２３に記憶する（Ｓ−５５）。
【０１６９】
このように、第３画素補間処理においては、上述した補正処理が２回繰り返し実行される。この補正処理が２回繰り返し実行された後、第２画素補間処理が実行される。
【０１７０】
（第２画素補間処理）
ＡＦ画素補間部５０は、ＳＤＲＡＭ３２に記憶した撮像用画素値を用いて、上述した第２画素補間処理を実行する（Ｓ−５６）。これにより、ＡＦ画素に対応する撮像用画素値が算出される。つまり、ＡＦ画素値が補間される。
【０１７１】
（補間したＡＦ画素の画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、第２画素補間処理（Ｓ−５６）により補間したＡＦ画素値をＳＤＲＡＭ３２に記憶する（Ｓ−５７）。
【０１７２】
上記実施形態では、ノイズ判定を行い、その結果、ノイズが少ないと判定した場合に、レンズ条件に応じたパラメータを設定して第２又は第３画素補間処理を行うようにしているが、ノイズ判定の処理を省略し、常にパラメータを設定して第２又は第３画素補間処理を実行するように構成してもよい。また、フレア判定を省略し、第２又は第３画素補間処理の何れか一方を常に実行してもよい。
【０１７３】
上記各実施形態では、ＡＦ画素の配列方向を水平走査方向としたが、本発明はこれに限定されず、ＡＦ画素は垂直走査方向又はその他の方向に配列されていても良い。
【０１７４】
また、上記各実施形態では、ＡＦ画素の各々は左側又は右側からの光束を瞳分割する焦点検出画素としたが、本発明はこれに限定されず、ＡＦ画素の各々は左側及び右側からの光束を瞳分割する画素を有する焦点検出画素でも良い。
【０１７５】
上記各実施形態では、図２で説明したＡＦ画素４６に原色透過フィルタ２６を設置していない例として説明している。しかしながら、本発明ではこれに限らず、ＡＦ画素４６に、例えば緑（Ｇ）色の原色透過フィルタを設置してもよい。ＡＦ画素４６に緑フィルタを設置する場合には、ＡＦ画素から緑フィルタを通した透過光の輝度に応じた検出信号が出力されるので、その信号を画素値として用いればよい。
【０１７６】
上記各実施形態では、図５で説明したように、アダプタが有る場合にレンズ条件であるＦ値とＰＯ値とを取得しているが、本発明ではこれに限らず、電源をオンすることに応答して、又は電源をオンした後にＦ値とＰＯ値とを取り込んで予めワークメモリ等のＲＡＭに記憶しておき、図５で説明したように、アダプタが有る場合（Ｓ−３）にＲＡＭから読み出して使用するように構成してもよい。
【０１７７】
さらに、上記各実施形態では、本発明を電子カメラ１０として説明しているが、カメラ付き携帯電話やスマートフォン等の撮像装置としてもよい。また、本発明の記憶手段としては、不揮発性メモリ１２の代わりに、外部から交換可能なカードメモリとしてもよい。
【符号の説明】
【０１７８】
１０…電子カメラ；１２…不揮発性メモリ；１４…撮像素子；１５…交換レンズ；１６…変換アダプタ；１７…レンズ通信検出部；１８…レンズ条件取得部；１９…レンズ条件表示部；２０…レンズ条件設定部
【図１】
2014164236.tif 000015
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014164236.tif 000021
【図８】
2014164236.tif 000022
【図９】
2014164236.tif 000023
【図１０】
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【図１１】
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