(57)【要約】【課題】ライブビューや動画撮影中に生じる画面の明るさの急激な変動を抑制する。【解決手段】アナログゲイン調整部２９は、ＣＰＵ２８の指令に基づいて撮像素子１３に設定する設定ＩＳＯ感度を設定する。ＣＰＵ２８のゲイン補正部３５は、電源投入直後に取得する被写体輝度に基づいて決定される露出が一定になるように、撮像素子１３に設定する設定ＩＳＯ感度を順に切り替え、切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎に撮像素子から取得する撮像データの出力に基づいて補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定し、特定した設定ＩＳＯ感度に対応する出力値が基準出力値に近づくように補正用データを算出する。算出した補正データを補正対象の設定ＩＳＯ感度に対応付けして事前にＲＡＭ２１に記憶する。デジタルゲイン調整部３１は、正規の撮像時に撮像素子１３から取得するデジタルの撮像データをＲＡＭ２１に記憶した補正用データを用いて補正する。【選択図】図１
2014022992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
被写体輝度の情報を取得する輝度情報取得手段と、
前記撮像素子に対して設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度のうち、実際のＩＳＯ感度が前記被写体輝度に基づいて決められる目標ＩＳＯ感度となるように、一の設定ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段と、
事前撮像により取得する被写体輝度に基づいて決定される露出を一定に保ちながら前記設定ＩＳＯ感度を切り替えるＩＳＯ感度切替手段と、
前記ＩＳＯ感度切替手段により切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎に前記撮像素子から取得する撮像データの出力値に基づいて、補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定する特定手段と、
前記特定手段で特定した設定ＩＳＯ感度に対応する前記出力値が基準の出力値に近づくように補正用データを算出する算出手段と、
前記算出手段で算出した補正用データを、補正対象の設定ＩＳＯ感度に対応付けして記憶する記憶手段と、
正規の撮像により前記撮像素子から取得する撮像データを、前記記憶手段に記憶した補正用データを用いて補正する補正手段と、
を備える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ＩＳＯ感度設定手段は、前記設定ＩＳＯ感度に応じてＡＧＣゲインを調整するアナログ調整手段になっ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、
前記算出手段は、前記目標ＩＳＯ感度に対して前記実際のＩＳＯ感度を線形補間するために、前記設定ＩＳＯ感度に応じて前記ＡＧＣゲインに乗算すべき補正倍率を前記補正用データとして算出する手段に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、
前記特定手段は、
前記ＩＳＯ感度切替手段により切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎に、前記撮像素子から取得する撮像データの出力値を算出する出力値算出手段と、
前記出力値算出手段が算出した各出力値のうちの前記設定ＩＳＯ感度が隣接する出力値の差と閾値とを比較し、比較結果に基づいて比較対象の出力値を補正するかを判定する出力値判定手段と、
を含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】
請求項1から４のいずれか１項に記載の撮像装置において、
工場出荷前に、基準光源を前記撮像素子で撮像することで得られる出力値が基準感度の出力値に近づくように補正するための第１補正用データを、前記複数の設定ＩＳＯ感度のうちの特定の設定ＩＳＯ感度毎に求め、求めた第１補正用データを前記特定の設定ＩＳＯ感度に対応付けして記憶する第１記憶手段を備え、
前記ＩＳＯ感度切替手段は、前記特定の設定ＩＳＯ感度以外の残りの設定ＩＳＯ感度に切り替えるとともに、
前記記憶手段は、前記算出手段が算出する補正用データを第２補正用データとして記憶する第２記憶手段となっており、
前記補正手段は、その時点の被写体輝度に応じて設定される設定ＩＳＯ感度に応じた補正用データを前記第１補正用データ、又は第２補正用データから選択し、選択した補正用データを用いて前記撮像データを補正する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置において、
事前撮像は、スルー画像用の撮像データ、又は動画撮影指示に伴う撮像データを取得するための前記正規の撮像に先だって行われる撮像となっていることを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
事前撮像により取得する被写体輝度に基づいて決定される露出を一定に保ちながら撮像素子に設定する設定ＩＳＯ感度を切り替え、切り替えた設定ＩＳＯ感度毎に前記撮像素子から取得する撮像データの出力値に基づいて補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定し、特定した設定ＩＳＯ感度の出力値が基準の出力値に近づくように補正用データを算出し、算出した補正用データを補正対象の設定ＩＳＯ感度に対応付けして記憶しておき、正規の撮像時に前記撮像素子から取得する撮像データを前記記憶手段に記憶した補正用データを用いて補正する撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
撮像装置、及び撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラは、一般的にＡＧＣ(Automatic Gain Control)を備えている。ＡＧＣとは、カメラの映像信号増幅部（ＡＧＣ回路）のゲインを被写体の明るさに対応して自動的に調整し、信号出力を一定に保つようにする制御をいう。
【０００３】
デジタルカメラにおいては、工場出荷前にＡＧＣ調整を行なうことにより、ＡＧＣ調整値が求められ、求められたＡＧＣ調整値から基準となるＡＧＣゲインが算出される。基準のＡＧＣゲインとは、予め定められた基準光量に対応するＡＧＣ回路の出力が予め定められた基準感度となるように、ＡＧＣ回路に与えられるゲインをいう。ＡＧＣ調整時には、ＣＭＯＳやＣＣＤ等の固体撮像素子（以下、「撮像素子」と称す）の所定領域内に存在する複数の画素の出力の平均値に基づいて、ＡＧＣ調整値を求めている。デジタルカメラでは、ＡＧＣ調整後の入射光量に対するＡＧＣ回路の出力の特性に基づいて、基準となるＩＳＯ感度（基準ＩＳＯ感度）が決定される。
【０００４】
ところで、撮像素子の感度特性にはバラツキがあり、基準光量時の撮像素子出力は、図１２に示すように、撮像素子を組み込んだデジタルカメラ毎でばらついている。デジタルカメラにおいては、被写体輝度、シャッタ速度、及び絞り等に応じて最適な目標ＩＳＯ感度が設定され、実際のＩＳＯ感度が目標ＩＳＯ感度に近づくようにＡＧＣ回路のゲインが制御される。目標ＩＳＯ感度が高くなる（被写体輝度が低下する）にしたがって、基準ＩＳＯ感度に対する目標ＩＳＯ感度の比率に比例してＡＧＣのゲインを大きくした場合、前述したバラツキのため、ＡＧＣ回路の出力は線形に変化せず、目標ＩＳＯ感度に対して実際のＩＳＯ感度が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、目標ＩＳＯ感度と実際のＩＳＯ感度との関係が線形関係に変化するように、目標ＩＳＯ感度に応じてＡＧＣ調整基準ゲインに乗算すべき倍率（ＩＳＯ感度補正ゲイン）を補正するようにしている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００６−１５７６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、工場出荷前に、ＩＳＯ感度補正ゲインを求める調整作業は、ＡＧＣ回路に設定可能なＩＳＯ感度の全てに対して行うため、時間がかかりすぎて煩雑となっていた。このため、調整工程では、予め決めた特定のＩＳＯ感度のみ、例えばＩＳＯ１００とＩＳＯ３２００等の二カ所のＩＳＯ感度に対してＩＳＯ感度補正ゲインを求める調整作業を行い、その他のＩＳＯ感度は補間でゲインを決めるようにしている。
【０００８】
しかしながら、感度特性のバラツキが大きい撮像素子を組み込んだデジタルカメラでは、補間により調整されたＩＳＯ感度が撮像素子に対して設定されると、露出が前記バラツキのため一定にならず、よって、静止画では問題とならなかった画面の輝度の変動（チラツキ）が、ライブビューや動画撮影中に生じるおそれがある。このような現象は、被写体輝度がＡＧＣ回路のゲイン切り替えポイントでふらついて、撮像素子に設定するＩＳＯ感度が頻繁に変更される時に顕著に表れる。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑み、ライブビューや動画撮影中に生じる画面の明るさの急激な変動を抑制することができる撮像装置、及び撮像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】
【００１０】
本発明を例示する撮像装置の一態様では、光学像を電気信号に変換する撮像素子と、被写体輝度の情報を取得する輝度情報取得手段と、撮像素子に対して設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度のうち実際のＩＳＯ感度が被写体輝度に基づいて決められる目標ＩＳＯ感度になるように一の設定ＩＳＯ感度を設定するＩＳＯ感度設定手段と、事前撮像により取得する被写体輝度に基づいて決定される露出を一定に保ちながら設定ＩＳＯ感度を切り替えるＩＳＯ感度切替手段と、ＩＳＯ感度切替手段により切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎に撮像素子から取得する撮像データの出力値に基づいて補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定する特定手段と、特定手段で特定した設定ＩＳＯ感度に対応する出力値が基準の出力値に近づくように補正用データを算出する算出手段と、算出手段で算出した補正データを補正対象の設定ＩＳＯ感度に対応付けして記憶する記憶手段と、正規の撮像時に撮像素子から取得する撮像データを記憶手段に記憶した補正用データを用いて補正する補正手段と、を備えるものである。
【００１１】
本発明の撮像方法の一観点によれば、事前撮像により取得する被写体輝度に基づいて決定される露出を一定に保ちながら撮像素子に設定する設定ＩＳＯ感度を切り替え、切り替えた設定ＩＳＯ感度毎に撮像素子から取得する撮像データの出力値に基づいて補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定し、特定した設定ＩＳＯ感度の出力値が基準の出力値に近づくように補正用データを算出し、算出した補正用データを補正対象の設定ＩＳＯ感度に対応付けして記憶しておき、正規の撮像時に撮像素子から取得する撮像データを記憶手段に記憶した補正用データを用いて補正するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、画面のチラツキを抑制することでき、ライブビューや動画撮影の画質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態であるデジタルカメラの電気的概略を示すブロック図である。
【図２】特定の設定ＩＳＯ感度に対して調整して得たＩＳＯ感度補正ゲインを工場出荷前にＲＯＭに記憶する第１補正テーブルの概略を示す説明図である。
【図３】ゲイン補正部の概略を示すブロック図である。
【図４】工場出荷前に調整されるＩＳＯ感度補正ゲインを算出する動作手順を示すフローチャートである。
【図５】デジタルカメラの動作手順を示すフローチャートである。
【図６】事前撮像時に行うゲイン補正動作の手順を示すフローチャートである。
【図７】事前撮像により補正が必要であると特定した設定ＩＳＯ感度に対して算出したＩＳＯ感度補正ゲインを示す説明図である。
【図８】切り替えた設定ＩＳＯ感度に対して事前撮像により取得した撮像データの測定出力値を示すグラフである。
【図９】１回目のＩＳＯ感度補正ゲインを考慮して設定ＩＳＯ感度毎に算出した撮像データの出力値を示すグラフである。
【図１０】２回目に算出したＩＳＯ感度補正ゲインを示す説明図である。
【図１１】２回目に算出したＩＳＯ感度補正ゲインを用いて再び設定ＩＳＯ感度毎に算出した撮像データの出力値を示すグラフである。
【図１２】撮像素子の感度特性に応じて基準の入射光量に対する基準感度にバラツキが生じていることを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１０は、撮影レンズ１１、絞り機構１２、撮像素子１３、ＡＦＥ（Analog Front End）１４、信号処理部１５、素子駆動部１６、モータ駆動部１７、Ｄ／Ａ変換器（Digital to Analog Converter）１８、ビデオエンコーダ１９、表示部２０、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、カード制御部２３、カードメモリ２４、ＡＥ／ＡＦ回路２５、圧縮／伸長処理部２６、操作部２７、及びこれらを統括的に制御するＣＰＵ２８を含む。
【００１５】
撮影レンズ１１は、絞り機構１２を通して入射した被写体の光像を撮像素子１３の撮像面に結像する。撮影レンズ１１のフォーカス駆動、及び絞り機構１２の絞り駆動は、モータ駆動部１７によって制御される。撮像素子１３は、素子駆動部１６が発生した駆動パルスにより、垂直・水平レジスタ等を駆動させて、光学像を光電変換した電気信号をアナログ形式の画像信号としてＡＦＥ１４に出力する。
【００１６】
ＡＦＥ１４は、ＣＤＳ回路（図示無し）、アナログゲイン調整部（ＡＧＣ回路）２９、及びＡ／Ｄ変換器（Analog to Digital Converter）３０を含む。ＣＤＳ回路は、アナログ形式の画像信号に対してリセットノイズの除去を行う。アナログゲイン調整部２９は、入射光量に基づいて決まる設定ＩＳＯ感度を撮像素子１３に対してＣＰＵ２８が設定することに応じて、Ａ／Ｄ変換する前のアナログ形式の画像信号を増幅するゲインを調整する。アナログゲイン調整部２９は、ＩＳＯ感度設定手段の一例である。なお、撮像素子１３にＡＦＥ１４を組み込んだ撮像センサを用いてもよい。ＣＰＵ２８は、設定ＩＳＯ感度で適正露出が得られない場合、被写体輝度に基づいて設定ＩＳＯ感度を自動的に変更する。
【００１７】
Ａ／Ｄ変換器３０は、アナログゲイン調整部２９から出力されるアナログ形式の画像信号をデジタル形式の画像信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３０から出力されるデジタル形式の画像信号は、信号処理部１５に送られる。信号処理部１５は、レベル補正、ガンマー調整等の処理を行うデジタルゲイン調整部３１を有するとともに、図示していないＹＣ処理、及びエンコーダを含む。信号処理部１５は、予め撮像素子１３の各画素における入出力特性を測定することにより、撮像素子１３の感度特性のバラツキを補正するための補正用データを算出する算出手段の一例である。デジタルゲイン調整部３１は、画像信号のデジタル値を増感するための乗算器を含み、ＣＰＵ２８の指令に基づいてＡ／Ｄ変換後の画像信号に対して露出レベルの補正を行う。
【００１８】
具体的には、ＣＰＵ２８は、被写体輝度が変化するにしたがって、アナログゲイン調整部２９で次のステップの設定ＩＳＯ感度に変更されるまでの間、実際のＩＳＯ感度が目標ＩＳＯ感度になるように、デジタルゲイン調整部３１で画像信号に対して細かなゲイン調整を行うよう制御する。このデジタルゲイン調整での露出補正は、例えば１／４８段ステップで補正が行われる。ここでいう実際のＩＳＯ感度は、アナログゲイン調整部２９とデジタルゲイン調整部３１との両方でゲイン調整を行うことにより得られるＩＳＯ感度、すなわちデジタルカメラ１０全体のＩＳＯ感度である。
【００１９】
デジタルゲイン調整部３１の乗算器には、アナログゲイン調整部２９に設定される設定ＩＳＯ感度を補正するためのＩＳＯ感度補正ゲインを示す制御信号がＣＰＵ２８から加えられる。ＩＳＯ感度補正ゲインは、アナログゲイン調整部２９に設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度のうちの一つ、又は複数の設定ＩＳＯ感度に対して、工場出荷前に撮像素子１３の感度特性のバラツキを調整した補正倍率であり、調整した設定ＩＳＯ感度に対応付けして第１補正テーブル３３に記述されている。第１補正テーブル３３は、ＲＯＭ２２に記憶されている。
【００２０】
デジタルゲイン調整部３１は、正規の撮像時に、撮像素子１３から得られるデジタルの画像信号を、ＩＳＯ感度補正ゲイン（第１補正用データ）を用いて補正することにより、撮像素子１３の飽和曲線を理想曲線に近似させる補正手段の一例である。なお、事前撮像は、電源投入後から最初の正規の撮像までの間に行われる撮像をいう。正規の撮像は、スルー画像用の画像信号、又は動画撮影指示に伴う画像信号を取得するための撮像をいう。
【００２１】
ＣＰＵ２８には、操作部２７が接続されている。操作部２７は、電源ボタン、シャッターボタン、動画記録ボタンや、動画モード、撮影モード、及び再生モードのうちのいずれかのモードを選択するモード選択スイッチ等の各種操作部を含む。
【００２２】
ＣＰＵ２８は、ゲイン補正部３５を有する。ゲイン補正部３５は、工場出荷前に調整が施されていない設定ＩＳＯ感度に対して、ＩＳＯ感度補正ゲインを、電源ボタンをオンした後に取得する画像データに基づいて算出し、算出したＩＳＯ感度補正ゲインを、対応する設定ＩＳＯ感度に対応付けして第２補正テーブル３６に記述する。第２補正テーブル３６は、ＲＡＭ２１に記憶されている。なお、第２補正テーブル３６に記述されるＩＳＯ感度補正ゲインは、電源ボタンをオフする操作に応答して消去され、次回の電源ボタンのオン操作に応じて新たに作られる。
【００２３】
なお、第２補正テーブル３６に記述するＩＳＯ感度補正ゲインを、電源ボタンをオン操作に応答して作成する代わりに、シャッターボタンの半押し操作に応答して（正規の撮像を行う前に）毎回作るようにしてもよいし、別に補正ボタンを設けて撮影者が補正ボタンを操作することに応答して作成するようにしてもよい。
【００２４】
デジタルゲイン調整部３１によりゲイン補正、及び露出補正が施された画像信号は、ＹＣ処理、及びエンコーダに順に送られ、所定の信号処理を施して輝度信号と色差信号とを含む、例えばＹＵＶ信号に生成され、生成されるＹＵＶ信号を画像データとしてＲＡＭ２１に格納される。
【００２５】
ＣＰＵ２８には、データバス３２を介して信号処理部１５，ＡＥ／ＡＦ回路２５、圧縮／伸長処理部２６、ＲＡＭ２１、ＲＯＭ２２、カード制御部２３、及びＤ／Ａ変換器１８が接続されている。これら各部は、ＣＰＵ２８に制御されるとともに、相互間でデータの授受を行う。
【００２６】
ＡＥ／ＡＦ回路２５は、被写体輝度を測光する測光手段であり、ＲＡＭ２１に記憶された画像データに基づいて、被写体輝度を表す測光値を算出し、この測光値をＣＰＵ２８に出力する。ＣＰＵ２８は、露出決定手段を有し、ＡＥ／ＡＦ回路２５から取得した測光値に基づいて、予め決めたプログラム線図に基づいて最適な露出を自動的に設定する。露出は、目標ＩＳＯ感度、絞り値、及びシャッタ速度を含む。
ＣＰＵ２８は、絞り値に基づいてモータ駆動部１７を介して絞り機構１２を制御することによって、絞り開口径を変更し、さらにシャッタ速度に基づいて、撮像素子１３の電子シャッタ速度を制御する。
【００２７】
また、ＡＥ／ＡＦ回路２５は、ＲＡＭ２１から読み出した画像データに基づいて、画像のコントラストを表すＡＦ評価値（高周波成分の振幅値）を算出して、このＡＦ評価値をＣＰＵ２８に出力する。ＣＰＵ２８は、モータ駆動部１７を介して撮影レンズ１１を構成するフォーカスレンズを光軸１１ａ方向に移動させながらＡＦ評価値を取得するとともに、ＡＦ評価値がピークとなる位置にフォーカスレンズが移動するようにモータ駆動部１７を制御する。なお、ＡＥ／ＡＦ回路２５の代わりに、測距センサ、及び測光センサをＣＰＵ２８に接続して設け、測距センサ、及び測光センサにより被写体距離、及び被写体輝度を直接に測定するように構成してもよい。
【００２８】
圧縮／伸長処理部２６は、ＣＰＵ２８からの撮影指令に応答して、その時点に記憶した画像データをＲＡＭ２１から読み出し、読み出した画像データをＪＥＰＧ等の所定の画像形式に圧縮して出力し、カード制御部２３へと送り出す。カード制御部２３は、圧縮した画像データをカードメモリ２４に記録する。カードメモリ２４には、静止画データ以外に、動画データも記録される。また、圧縮／伸長処理部２６は、再生モード時に、カードメモリ２４から読み出した圧縮状態の画像データを元の画像データに伸長する。
【００２９】
Ｄ／Ａ変換器１８は、ＲＡＭ２１から読み出した画像データをアナログ形式の画像信号に変換してビデオエンコーダ１９に送る。ビデオエンコーダ１９は、ＮＴＳＣ方式のコンポジット画像信号に変換する。変換したコンポジット画像信号は、表示部２０に出力される。表示部２０には、ライブビュー画像（スルー画像）や動画撮影中の画像がリアルタイムで表示される。
【００３０】
ＲＡＭ２１は、画像データの一時的な記憶領域や、ＣＰＵ２８の作業領域として使用されるとともに、電源ボタンをオンする毎に作成される第２補正テーブル３６が記憶される。ＲＡＭ２１は、撮像開始前に、算出手段によって算出される補正用データを記憶する第２記憶手段の一例である。ＲＯＭ２２には、各種プログラム、第１補正テーブル３３、及び露出を決めるためのプログラム線図等が予め記憶されている。
【００３１】
第１補正テーブル３３は、アナログゲイン調整部２９に設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度のうち、少なくとも２つの設定ＩＳＯ感度に対応付けして、アナログゲイン調整部２９の出力（露出）が一定になるように設定ＩＳＯ感度を補正するための倍率（ＩＳＯ感度補正ゲイン）を記憶したテーブルであり、工場出荷前に作られてＲＯＭ２２に記憶される。ＲＯＭ２２は、工場出荷前に、算出手段によって算出された第１補正用データ（ＩＳＯ感度補正ゲイン）を記憶する第１記憶手段の一例である。
【００３２】
本実施形態では、アナログゲイン調整部２９に設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度は、例えば図２に示すように、「ＩＳＯ１００、２００、４００、８００、１６００、３２００」の１段ずつのステップに予め決められており、このうち工場出荷前に調整を施した設定ＩＳＯ感度は、「ＩＳＯ１００、３２００」との２つの設定ＩＳＯ感度のみとなっている。ＣＰＵ２８は、アナログゲイン調整部２９に設定する設定ＩＳＯ感度が、例えば「ＩＳＯ１００」の時にはデジタルゲイン調整部３１に、例えば「１．０９（１０９％）」の倍率を、また設定ＩＳＯ感度が、例えば「ＩＳＯ３２００」の時には、例えば「１．０５（１０５％）」の倍率を設定して、デジタルゲイン調整部３１でゲイン補正を行う。
【００３３】
ゲイン補正部３５は、図３に示すように、設定ＩＳＯ感度切替部４０、出力値算出部４１、出力値判定部４２、及び補正算出部４３を含み、電源ボタンをオンした後の事前撮像により取得する画像データに基づいて第２補正テーブル３６を作成するための処理を行う。設定ＩＳＯ感度切替部４０は、電源ボタンをオンした後に取得する被写体輝度に基づいて決められる露出を一定に保つために、シャッタ速度、及び絞り値のうちのいずれか一方、又は両方を変更しながら設定ＩＳＯ感度を切り替えていく。出力値算出部４１は、切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎にデジタルゲイン調整部３１から出力される画像データの出力値（輝度値）を測定する。なお、出力値としては、設定ＩＳＯ感度毎に予め決めた枚数分取り込み、各画像データの出力値を平均した平均出力値としてもよい。
【００３４】
出力値判定部４２は、設定ＩＳＯ感度毎に測定した出力値を、設定ＩＳＯ感度が隣接する出力値同士を比較し、比較対象の出力値の差が予め決めた閾値を超えるかを判定していく。補正算出部４３は、前記差が閾値を超える場合、比較対象の出力値が基準出力値に近づくように、比較対象の出力値を補正するＩＳＯ感度補正ゲインをそれぞれ求める。
【００３５】
出力値算出部４１、出力値判定部４２、及び補正算出部４３は、求めたＩＳＯ感度補正ゲインを使用して１回目で測定した出力値を補正し、補正した出力値を利用して、再び設定ＩＳＯ感度の隣接するもの同士を比較し、比較対象の出力値の差が前記閾値を超えているかを判定し、超えている出力値に基づいてＩＳＯ感度補正ゲインを求める処理を、比較対象の出力値の差が前記閾値を超えなくなるまで反復する。
【００３６】
次に上記構成の作用を簡単に説明する。デジタルカメラ１０は、工場出荷前の調整工程で、撮像素子１３に設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度のうちの特定の設定ＩＳＯ感度に対して、撮像素子１３の感度特性のバラツキを補正するためにＩＳＯ感度補正ゲインを求める。調整工程では、図４に示すように、基準光源を撮像素子１３で撮像し、二カ所の感度に対して実際のＩＳＯ感度を測定する（Ｓ−１）。この測定は、例えば、複数の設定ＩＳＯ感度（検査範囲）のうちの両端の感度、つまり図２で説明したように「ＩＳＯ１００」と「ＩＳＯ３２００」との二カ所の設定ＩＳＯ感度に対して調整を行うのが望ましい。
【００３７】
なお、特定の設定ＩＳＯ感度としては、検査範囲の両端の感度に限らず、少なくとも１カ所の感度でもよい。好適なのは、検査範囲のうちの離れた２カ所の感度に対して調整を行うようにするのが望ましい。
【００３８】
その後、測定したＩＳＯ感度測定値が目標ＩＳＯ感度になるようにＩＳＯ感度補正ゲインを求める（Ｓ−２）。そして、算出したＩＳＯ感度補正ゲインを、対応する設定ＩＳＯ感度に対応付けして第１補正テーブル３３に記述し、ＩＳＯ感度補正ゲインを記述した第１補正テーブル３３をＲＯＭ２２に記憶する（Ｓ−３）。
【００３９】
工場出荷後のデジタルカメラ１０は、図５に示すように、電源ボタンをオンした後に（Ｓ−４）、モード選択操作部を操作してモードを選択する（Ｓ−４〜Ｓ−６）。撮影モードは、動画モード（Ｓ−４）、静止画モード（Ｓ−５）、及び再生モード（Ｓ−６）との３つのモードを含む。
【００４０】
動画モード（Ｓ−４）を選択すると、ＡＥ／ＡＦ回路２５は、電源ボタンをオンした後の事前撮像により取得した画像データに基づいて被写体輝度を求め、ゲイン補正部３５は、求められた被写体輝度に基づいて、調整がなされていない設定ＩＳＯ感度に対してＩＳＯ感度補正ゲインを求めて第２補正テーブル３６を作成するゲイン補正動作を行う（Ｓ−８）。ここで、事前撮像前に行うゲイン補正動作の詳しい説明は後述する。
【００４１】
ゲイン補正動作により、撮像素子１３に設定可能な全ての設定ＩＳＯ感度に対してＩＳＯ感度補正ゲインが求められる。事前撮像により求められたＩＳＯ感度補正ゲインは、第２補正テーブル３６に格納した形式でＲＡＭ２１に記憶される。
【００４２】
その後、撮像素子１３から取得した画像信号は、ＡＦＥ１４、及び信号処理部１５で順に処理されてデジタルの画像データとしてＲＡＭ２１に格納される。ＡＥ／ＡＦ回路２５は、ＲＡＭ２１に格納した画像信号を読み出して、被写体輝度を表す測光値を算出し、この測光値をＣＰＵ２８に出力する。ＣＰＵ２８は、ＡＥ／ＡＦ回路２５から取得した測光値に基づいて、最適な露出になるように、目標ＩＳＯ感度、絞り値、及びシャッタ速度を、ＲＯＭ２２から読み出したプログラム線図に基づいて自動的に決める。そして、ＣＰＵ２８は、実施のＩＳＯ感度が目標ＩＳＯ感度になるように、アナログゲイン調整部２９への設定ＩＳＯ感度の設定と、デジタルゲイン調整部３１へのゲイン補正とからなるＩＳＯ感度の露出制御（Ｓ−９）を実行する。ＣＰＵ２８は、目標ＩＳＯ感度に基づいて、アナログゲイン調整部２９にセットする設定ＩＳＯ感度を、設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度の中から選択し、さらに、目標ＩＳＯ感度が実際のＩＳＯ感度に近づくように露出レベルの補正を行うようにデジタルゲイン調整部３１を制御する。また、ＣＰＵ２８は、ゲイン補正としてＩＳＯ感度補正ゲインをデジタルゲイン調整部３１に設定する。
【００４３】
ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ２２に記憶した第１補正テーブル３３、又はＲＡＭ２１に記憶した第２補正テーブル３６を参照し、その時点に設定されている設定ＩＳＯ感度に対応するＩＳＯ感度補正ゲインを読み出し、読み出したＩＳＯ感度補正ゲインをデジタルゲイン調整部３１に設定する。
【００４４】
このように、アナログゲイン調整部２９に設定される設定ＩＳＯ感度に応じたゲイン調整と、デジタルゲイン調整部３１でのゲイン補正、及び露出レベルの補正により実際のＩＳＯ感度が決まる。
【００４５】
これにより、次回の撮像から一定の露出に制御された画像データがＲＡＭ２１に格納されてくる。ＣＰＵ２８は、Ｄ／Ａ変換器１８、及びビデオエンコーダ１９を制御して、ＲＡＭ２１に格納されている画像信号をスルー画像として表示部２０に表示していく（Ｓ−１０）。
【００４６】
動画撮影は、動画記録ボタンの最初の全押し操作により録画記録が開始され（Ｓ−１１）、動画記録ボタンの２回目の全押し操作により録画記録が終了する（Ｓ−１２）。この間にＲＡＭ２１に取り込まれた画像信号は、圧縮／伸長処理部２６にて圧縮処理が施され、圧縮形式の動画データとしてカードメモリ２４に保存される（Ｓ−１３）。このように、アナログゲイン調整部２９に設定可能な複数の設定ＩＳＯ感度の全てに対してＩＳＯ感度補正ゲインが求められているので、スルー画像や記録画像では、画面のチラツキが抑制されている。
【００４７】
次に、ゲイン補正動作を、図６を参照しながら説明する。調整がなされていない設定ＩＳＯ感度に対してＩＳＯ感度補正ゲインを求める動作を、スルー画像を表示する前に行う。
電源ボタンをオンした直後に、撮像素子１３を駆動して（Ｓ−１４）、撮像素子１３から画像信号を取得する。取得した画像信号は、ＡＦＥ１４、及び信号処理部１５で順に処理されてデジタルの画像データとしてＲＡＭ２１に格納される。ＡＥ／ＡＦ回路２５は、ＲＡＭ２１に格納した画像データを読み出して、被写体輝度を表す測光値を算出し、この測光値をＣＰＵ２８に出力する。ＣＰＵ２８は、ＡＥ／ＡＦ回路２５から取得した測光値に基づいて最適な露出を算出し（Ｓ−１５）、最適な露出になるように、目標ＩＳＯ感度、絞り値、及びシャッタ速度を、プログラム線図に基づいて自動的に決める（Ｓ−１６）。
【００４８】
設定ＩＳＯ感度切替部４０は、算出した露出が一定になるように、シャッタ速度、及び絞りのうちのいずれか一方、又は両方を変更しながら設定ＩＳＯ感度を切り替えていく。設定ＩＳＯ感度の切り替えは、検査範囲の低感度側から高感度側に向けて順に切り替える（Ｓ−１７）。つまり、設定ＩＳＯ感度切替部４０は、最初、アナログゲイン調整部２９に設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ１００」に設定する。なお、高感度側から切り替えてもよい。
【００４９】
ＣＰＵ２８は、ＲＯＭ２２から第１補正テーブル３３を読み出し、読み出した第１補正テーブル３３を参照する。そして、設定ＩＳＯ感度の切り替えに応じて、調整がなされている設定ＩＳＯ感度に対しては、対応するＩＳＯ感度補正ゲインをデジタルゲイン調整部３１に設定する。
ＣＰＵ２８は、設定ＩＳＯ感度を切り替えることに応じて、露出を一定に維持するために、シャッタ速度、及び絞り値のいずれか一方、又は両方を変更する（Ｓ−１８）。
【００５０】
出力値算出部４１は、切り替えられる設定ＩＳＯ感度毎にデジタルゲイン調整部３１から出力される画像データの出力値（輝度値）を測定する。この例では、出力値算出部４１は、設定ＩＳＯ感度毎に複数の画像信号を取得し、複数の画像信号の出力値の平均値を求め、ＲＡＭ２１に記憶しておく（Ｓ−１９）。
【００５１】
測定された出力値としては、例えば図７に示す例では、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ１００」に設定した時の測定出力値（８ビット系）が「１００」、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ２００」に設定した時の測定出力値が「１０１」、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ４００」に設定した時の測定出力値が「１０５」、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ８００」に設定した時に測定出力値の「１０３」、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ１６００」に設定した時の測定出力値が「９７」、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ３２００」に設定した時の測定出力値が「１００」になると仮定している。
【００５２】
ここで、設定ＩＳＯ感度を「ＩＳＯ１００」及び「ＩＳＯ３２００」に設定した時の測定出力値は、工場出荷前に調整したＩＳＯ感度補正ゲインで補正した後の出力値であるので、その時点の被写体輝度に基づいた基準の出力値(基準出力値)となる。
【００５３】
全ての設定ＩＳＯ感度に対して平均出力値を求めた後に（Ｓ−２０）、出力値判定部４２は、設定ＩＳＯ感度毎に測定した出力値を、設定ＩＳＯ感度の隣り合う同士で比較し、比較結果に基づいて出力の差が予め決めた閾値を超えるかを判定して（Ｓ−２１）、補正算出部４３は、閾値を超える出力値に対してＩＳＯ感度補正ゲインを算出する（Ｓ−２２）。
【００５４】
出力値判定部４２が、図８は、図７で説明した出力（測定出力値）と、ゲイン（設定ＩＳＯ感度）との関係を示すグラフである。出力値判定部４２は、図８に示す例の場合、隣接するゲイン「ＩＳＯ１００」の時の出力「１００」とゲイン「ＩＳＯ２００」の時の出力「１０１」とを比較する。次に、ゲイン「ＩＳＯ２００」の時の出力「１０１」とゲイン「ＩＳＯ４００」の時の出力「１０５」とを比較する。その後、ゲイン「ＩＳＯ４００」の時の出力「１０５」とゲイン「ＩＳＯ８００」の時の出力「１０３」とを比較し、次に、ゲイン「ＩＳＯ８００」の時の出力「１０３」とゲイン「ＩＳＯ１６００」の時の出力「９７」とを比較する。最後に、ゲイン「ＩＳＯ１６００」の時の出力「９７」とゲイン「ＩＳＯ３２００」の時の出力「１００」とを比較する。そして、各々で比較した差が閾値を超えているかを判定する。この例では、閾値を、基準出力値「１００」に対して４％の値、すなわち「４」に予め決めている。１回目の比較結果では、図８に示すように、ゲイン「ＩＳＯ８００」と「ＩＳＯ１６００」との出力の差Ａが閾値「４」を超えている。
【００５５】
補正算出部４３は、差が閾値を超える比較対象の出力値（「１０３」と「９７」）が基準出力値「１００」に近づくように、対応するゲインに対してＩＳＯ感度補正ゲインを求める。つまり、図７に示すように、設定ＩＳＯ感度「ＩＳＯ８００」「ＩＳＯ１６００」に対してＩＳＯ感度補正ゲインを「９７％」と「１０３％」として算出する（図７にハッチングで示した項目）。求めたＩＳＯ感度補正ゲインは、対応する設定ＩＳＯ感度に対応付けしてＲＡＭ２１に記憶の第２補正テーブル３６に記述される（Ｓ−２３）。
【００５６】
出力値算出部４１、及び出力値判定部４２は、求めたＩＳＯ感度補正ゲインを使用して１回目で測定した出力値を補正して新たな出力値を算出し（Ｓ−２４）、再びゲインが隣接する出力値同士を比較し、比較対象の出力値の差が前記閾値を超えるかを判定し、差が閾値を超えなくなるまでＩＳＯ感度補正ゲインを求めていく。
【００５７】
図９は、出力値算出部４１が、１回目の比較結果により差が閾値を超えるゲインの出力を、補正算出部４３が最初に補正したＩＳＯ感度補正ゲイン「９７％」「１０３％」を用いて再び算出した結果を示すグラフである。図９に示すように、図８と比べて、ゲイン「ＩＳＯ８００」と「ＩＳＯ１６００」の出力値が共に「１００」に入れ替わっている。出力値算出部４１は、補正算出部４３が１回目に補正したＩＳＯ感度補正ゲインを用いて２回目の出力値を算出する。
【００５８】
このように、出力値算出部４１は、補正が必要と判断したゲインに対して、２回目からは新たに画像データを取得して出力値を測定するのではなく、1回目で求めたＩＳＯ感度補正ゲインを使用して出力値を算出して比較するため、その後の比較判定が迅速に行える。
出力値判定部４２は、図９に示す出力値に対して、２回目の比較判定を行う。２回目の比較判定では、同図に示すように、設定ＩＳＯ感度「ＩＳＯ４００」と「ＩＳＯ８００」との出力の差Ｂが閾値「４」を超えていると判定される。
【００５９】
補正算出部４３は、２回目の判定により差が閾値を超える比較対象の出力値（「１５０」と「１００」）が基準出力値「１００」に近づくように、対応する設定ＩＳＯ感度に対してＩＳＯ感度補正ゲインを求める。つまり、図１０に示すように、設定ＩＳＯ感度「４００」に対してＩＳＯ感度補正ゲインを「９５％」に設定する（図１０にハッチングで示した項目）。ここで、設定ＩＳＯ感度「ＩＳＯ８００」に対しては、出力が基準出力値になっているため、ＩＳＯ感度補正ゲインを求める必要はなく、１回目で求めたＩＳＯ感度補正ゲインをそのまま用いる。
【００６０】
出力値算出部４１は、図１１に示すように、２回目の比較結果により補正が必要とされたゲイン「ＩＳＯ４００」の出力に、ＩＳＯ感度補正ゲインを掛けて新たな出力を「１００」として算出する。図１１に示す出力に対して、出力値判定部４２が３回目の比較判定を行う。図１１に示す例では、ゲインが隣接する出力の差が閾値を超える比較対象の出力が存在しない。出力値判定部４２は、ゲインが隣接する出力の差が閾値を超えるものが存在しないと判定すると、ゲイン補正動作を終了する。
【００６１】
これにより、工場出荷前に調整がなされていない設定ＩＳＯ感度のうちの補正が必要とされる設定ＩＳＯ感度に対して求めたＩＳＯ感度補正ゲインが、第２補正テーブル３６に記述した形態でＲＡＭ２１に保存される。なお、図１０では、補正の必要がないと判定される設定ＩＳＯ感度に対してはＩＳＯ感度補正ゲインを「１００％」（１倍）として記述している。
【００６２】
このように、設定ＩＳＯ感度が隣接する出力値の差に基づいて補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定していくことで、算出されるＩＳＯ感度補正ゲインにより補正される出力値が基準出力値「１００」を中心とする閾値の範囲内「９８〜１０２」に入ってくることになる。
【００６３】
ＲＡＭ２１に記憶される第２補正テーブル３６は、電源ボタンのオフの操作に応答してＩＳＯ感度補正ゲインの値がクリアされる(図５に示すＳ−２５)。そして、次回の電源ボタンのオン操作に応答してその時点の被写体輝度に基づいて、補間により調整した設定ＩＳＯ感度に対して再びＩＳＯ感度補正ゲインが求められる。
【００６４】
なお、図５で説明した静止画モードを選択した場合（Ｓ−６）、静止画動作（Ｓ−２５）が実行される。この静止画動作でのＩＳＯ感度の露出制御も、前述したと同様の露出制御（Ｓ−９）を行うようにするのが、画面の輝度の変動（チラツキ）がスルー画の表示中に目立たないので望ましい。
【００６５】
上記実施形態では、補正が必要な設定ＩＳＯ感度を特定する出力値判定部４２の条件として、設定ＩＳＯ感度が隣り合う出力値の差に基づいて特定しているが、本発明ではこれに限らず、基準出力値を中心とする閾値の範囲を超えるかに基づいて特定するようにしてもよい。例えば、図８、図9、及び図１１に一点鎖線で示すように、各ゲイン（設定ＩＳＯ感度）の出力値が基準出力「１００」を中心とする閾値（基準出力に対して４％）の範囲「９８〜１０２」（１００±２の範囲）を超えるかを判定し、範囲を超える出力値を補正するようにしてもよい。この場合、前述した出力差に基づいて判定する方法と比べて、出力を補正する回数が増えて判定が厳しくなり、設定ＩＳＯ感度を補正する精度が向上する。逆に判定を緩くする場合には、基準出力「１００」を中心とする±閾値（９６〜１０４）の範囲を超える出力値に対して補正を行うように構成すればよい。
【００６６】
上記実施形態では、デジタルカメラ１０として説明しているが、カメラ付き携帯電話、及びスマートフォン等のカメラ付き電子機器等にも本発明を採用することができる。
【００６７】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記で説明した、例えば設定ＩＳＯ感度等の数値に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１０  デジタルカメラ
２９  アナログゲイン調整部
３１  デジタルゲイン調整部
３３  第１補正テーブル
３５  ゲイン補正部
３６  第２補正テーブル
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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