(57)【要約】      （修正有）【課題】  非標準画像信号と標準画像信号との合成によって入出力特性が不連続となってしまうことを防止する。【解決手段】  非標準画像信号の黒レベルを「０」としてから増幅するようにした。そのため、非標準画像信号のＤＣ成分の増幅が防止され、標準露光時間Ｔ１と非標準露光時間Ｔ２との比Ｋ（＝Ｔ１／Ｔ２）で非標準画像信号を増幅したときに、非標準画像信号と標準画像信号との合成で入出力特性が不連続となってしまうことを防止することができる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光領域と遮光領域とからなる撮像素子と、所定の標準露光時間と当該標準露光時間より短い非標準露光時間とで露光を行い、デジタル画像信号を出力する撮像手段とを備え、前記撮像手段からの前記標準露光時間で露光されたデジタル標準画像信号及び、前記非標準露光時間で露光されたデジタル非標準画像信号を合成して高ダイナミックレンジ画像を生成する撮像装置において、
前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号から、前記撮像素子の遮光領域を利用して各々の信号において黒レベルを算出する黒レベル算出手段と、前記黒レベルを示す値を前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号から減算する減算手段と、その黒レベルを示す値が減算されたデジタル非標準画像信号を増幅する増幅手段と、その増幅されたデジタル非標準画像信号と前記減算されたデジタル標準画像信号とを画素の飽和状態に基づいて選択して合成することで、前記撮像対象の高ダイナミックレンジ画像信号を生成する合成手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記増幅手段は、前記標準露光時間を前記非標準露光時間によって除した除算結果で増幅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】
前記黒レベル算出手段は、前記撮像素子の各画素列の黒レベルを算出し、前記減算手段は、その算出された黒レベルを示す値を、標準画像信号及び非標準画像信号から画素列毎に減算することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記合成手段で生成された画像信号に正の補正値を加算する加算手段と、その補正値が加算された画像信号の負の値をクリッピングするクリッピング手段とを備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
所定の標準露光時間による露光で生成されたデジタル標準画像信号及び、当該標準露光時間より短い非標準露光時間による露光で生成されたデジタル非標準画像信号を合成する画像合成方法において、
前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号からそれぞれの黒レベルを示す値を減算し、その黒レベルを示す値が減算されたデジタル非標準画像信号を増幅し、その増幅されたデジタル非標準画像信号と前記減算されたデジタル標準画像信号とを、露光時の露光単位となる画素の飽和状態に基づいて選択して合成することを特徴とする画像合成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックレンジの広い画像を撮像可能な撮像装置及び当該撮像装置に好適な画像合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンパクトＤＳＣ(Digital Still Camera)においては、撮像素子の多画素化が進んだことにより、ピクセルサイズ（センサセル）が小型化し、その結果、センサセルの飽和電荷量が減少傾向にある。そのため、コントラストの高いシーンの撮影時には、明部で白とび（画素の飽和）が発生し、また、暗部で黒つぶれが発生する場合がある。
【０００３】
そこで、このような問題を解決するために、多くの手法が提案されている。その１つとして、例えば、露光時間が異なる複数の画像を合成するものがある。即ち、撮像対象について標準露光時間とより短い（１つ以上）非標準露光時間で露光を行い、前記標準露光時間及び前記非標準露光時間で露光された撮像素子の各画素の露光量を示す標準画像信号及び非標準画像信号をそれぞれ生成し、その生成された標準画像信号が、撮像素子の飽和状態の判定のための飽和閾値より大きいか否かを判定し、飽和閾値以上である標準画像信号を対応画素の非標準画像信号で置換して、標準画像信号と非標準画像信号とを画素毎に合成することで、ダイナミックレンジの広い画像を得るものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
また、一般に、このような画像を出力するための出力装置のダイナミックレンジは８ビットに設定されている。そのため、このような撮像装置にあっては、内部で非線形にレベル圧縮を行うものもある。即ち、標準画像と非標準画像とに重み付けをして加算することで合成し、重み付けの仕方やトーンカーブ補正を工夫することで、８ビットのダイナミックレンジでコントラストの高い画像を出力するようになっている。
【特許文献１】特開２００４―３２５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、ディスプレイやプリンタ等の出力装置にあっては、ダイナミックレンジが１０ビットや１２ビットと広いものが開発されるようになった。つまり、出力装置の高性能化が進んだことにより、出力装置のダイナミックレンジによる縛り（足かせ）がなくなり、撮像装置内部でレンジ圧縮をしないで済ますこともできるようになった。また、このような圧縮を行わない場合には、標準画像信号と非標準画像信号との比が、標準露光時間Ｔ１と非標準露光時間Ｔ２との比Ｔ１／Ｔ２と等しいことに着目し、標準画像信号と置換する非標準画像信号をＴ１／Ｔ２倍（例えば、１００倍）することも考えられる。
【０００６】
しかしながら、非標準画像信号の黒レベルが「０」でないと、つまり、非標準画像信号にＤＣ(direct current)成分が含まれていると、非標準画像信号を露光時間の比Ｔ１／Ｔ２で増幅したときに、ＤＣ成分も増幅され、その結果、非標準画像信号と標準画像信号との合成によって入出力特性が不連続となってしまい、画質が劣化する恐れがあった。
本発明は、上記従来の技術が未解決の課題を解決することを目的とするものであって、非標準画像信号と標準画像信号との合成によって入出力特性が不連続となってしまうことを防止することが可能な撮像装置及び当該撮像装置に好適な画像合成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の撮像装置は、受光領域と遮光領域とからなる撮像素子と、所定の標準露光時間と当該標準露光時間より短い非標準露光時間とで露光を行い、デジタル画像信号を出力する撮像手段とを備え、前記撮像手段からの前記標準露光時間で露光されたデジタル標準画像信号及び、前記非標準露光時間で露光されたデジタル非標準画像信号を合成して高ダイナミックレンジ画像を生成する撮像装置において、前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号から、撮像素子の遮光領域を利用して各々の信号において黒レベルを算出する黒レベル算出手段と、前記黒レベルを示す値を前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号から減算する減算手段と、その黒レベルを示す値が減算されたデジタル非標準画像信号を増幅する増幅手段と、その増幅されたデジタル非標準画像信号と前記減算されたデジタル標準画像信号とを画素の飽和状態に基づいて選択して合成することで、前記撮像対象の高ダイナミックレンジ画像信号を生成する合成手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記増幅手段は、前記標準露光時間を前記非標準露光時間によって除した除算結果で増幅するようにしてもよい。
さらに、前記黒レベル算出手段は、前記撮像素子の各画素列の黒レベルを算出し、前記減算手段は、その算出された黒レベルを示す値を、標準画像信号及び非標準画像信号から画素列毎に減算するようにしてもよい。
【０００９】
また、前記合成手段で生成された画像信号に正の補正値を加算する加算手段と、その補正値が加算された画像信号の負の値をクリッピングするクリッピング手段とを備えるようにしてもよい。
また、本発明の画像合成方法は、所定の標準露光時間による露光で生成されたデジタル標準画像信号及び、当該標準露光時間より短い非標準露光時間による露光で生成されたデジタル非標準画像信号を合成する画像合成方法において、前記デジタル標準画像信号及び前記デジタル非標準画像信号からそれぞれの黒レベルを示す値を減算し、その黒レベルを示す値が減算されたデジタル非標準画像信号を増幅し、その増幅されたデジタル非標準画像信号と前記減算されたデジタル標準画像信号とを、露光時の露光単位となる画素の飽和状態に基づいて選択して合成することを特徴とする
この構成によれば、非標準画像信号の黒レベルを「０」としてから増幅することができる。そのため、非標準画像信号のＤＣ成分の増幅が防止され、その結果、例えば、標準露光時間と非標準露光時間との比で非標準画像信号を増幅することで、非標準画像信号と標準画像信号との合成で入出力特性が不連続となってしまうことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る撮像装置の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
この撮像装置１は、１フレーム期間に２種類の露光時間（標準露光時間と標準露光時間より短い非標準露光時間と）で露光を行い、画像信号を生成する。そして、この撮像装置１は、標準露光時間で露光された撮像素子の各画素の画像信号（以下、「標準画像信号」とも呼ぶ。）が、飽和閾値以上であるか否かを判定し、飽和閾値以上である標準画像信号を、非標準露光時間で露光された撮像素子の対応画素の画像信号（以下、「非標準画像信号」とも呼ぶ。）と置換することで、ダイナミックレンジの広い画像の画像信号を生成する。
【００１１】
＜撮像装置の構成＞
図１は、本発明に係る撮像装置の一実施形態の内部構成を示すブロック図である。図１に示すように、撮像装置１は、露光量制御部２、撮像部３、第１遅延部４、飽和判定部５、第２遅延部６、及び合成部７を含んで構成される。
【００１２】
露光量制御部２は、撮像部３から出力される標準画像信号と非標準画像信号を監視し、目的の明るさ（輝度）の標準画像信号と非標準画像信号が得られるように、標準露光時間と非標準露光時間を制御（算出）する。そして、露光量制御部２は、その算出された露光時間を示すデータを撮像部３と合成部７とに出力する。
【００１３】
撮像部３は、露光量制御部２から出力されるデータが示す標準露光時間及び非標準露光時間で露光を順次行い、デジタルの標準画像信号及び非標準画像信号を生成する。具体的には、撮像部３は、図２に示すように、集光レンズ８、撮像素子９、アナログクランプ回路１０、ＡＭＰ(amplifier)１１、ＡＤＣ（analog digital converter）１２を含んで構成される。撮像素子９は、図示しないが、基準となる黒レベルを決めるための遮光領域（光が入射しないように遮光された領域）と画像を生成するための受光領域で形成されている。そして、被写体からの光を集光レンズ８で撮像素子９の受光領域に集光し、露光量制御部２からの標準露光時間及び非標準露光時間の露光を順次行い、その集光量に応じた電荷を撮像素子９の受光領域の各画素に蓄積させる。また、各画素に蓄積されている電荷を電圧値に変換して画素列毎に読み出す。また、アナログクランプ回路１０は、図２のアナログクランプ制御部にて、その読み出された電圧値から、遮光領域における電圧値を積分・平均化し、前記算出した平均値を図２の加算回路にて減算する。また、ＡＭＰ１１は、その減算された電圧値を増幅し、その増幅された電圧値をＡＤＣ１２へ出力する。ＡＤＣ１２は増幅された信号を、例えば、１０ビットにデジタル化し、デジタル化された画像信号を外部へ出力する。このように、撮像部３は、生成されたデジタル標準画像信号を、平面視左端側の画素に対応する標準画像信号から平面視右端側の画素に対応する標準画像信号まで画素列毎に露光量制御部２と第１遅延部４と飽和判定部５とに出力し、また、生成されたデジタル非標準画像信号を、平面視左端側の画素に対応するものから平面視右端側の画素に対応するものまで画素列毎に露光量制御部２と合成部７とに出力する。
【００１４】
本実施形態では、非標準画像信号は、標準画像信号よりも１フレーム若しくは数ライン分遅れるとする。なお、この逆、即ち、標準画像信号が非標準画像信号に対して、１フレーム若しくは数ライン分遅れる、としてもよい。
第１遅延部４は、撮像部３から出力される標準画像信号を蓄積し、その蓄積された標準画像信号を、撮像部３から合成部７に直接出力される非標準画像信号と同期させて合成部７に出力する。つまり、第１遅延部４は、撮像部３から出力される標準画像信号と非標準画像信号が、同じ画素位置関係になるようにして、合成部７に出力する。
【００１５】
また、飽和判定部５は、撮像部３で生成された標準画像信号が入力され、標準露光時間の露光で各画素が飽和状態となったか否かを判定し、その判定結果を示す飽和判定信号を生成し、それを第２遅延部６に出力する。具体的には、飽和判定部５は、各画素の標準画像信号が飽和状態の判定のための飽和閾値以上であるか否かを判定し、標準画像信号が飽和閾値以上である場合には、対応画素が飽和状態であることを示す飽和判定信号を、標準画像信号が飽和閾値より小さい場合には、対応画素が飽和状態でないことを示す飽和判定信号を第２遅延部６に出力する。
【００１６】
第２遅延部６は、飽和判定部５から出力される飽和判定信号を蓄積し、その蓄積された飽和判定信号を、第１遅延部４から合成部７に出力される標準画像信号と同期させて合成部７に出力する。つまり、第２遅延部６は、第１遅延部４からの標準画像信号及び撮像部３からの非標準画像信号と飽和判定信号とが、同じ画素位置関係になるようにして、合成部７に出力する。
【００１７】
＜合成部７の構成＞
合成部７は、図３に示すように、標準用黒レベル算出部１３、標準用前段加算器（デジタルクランプ）１４、非標準用黒レベル算出部１５、非標準用前段加算器（デジタルクランプ）１６、特性補正部１７、選択器１８、後段加算器１９及び負側リミッタ２０を含んで構成される。特性補正部１７は、増幅率算出・設定部２１、増幅器２２を含んで構成される。
【００１８】
標準用黒レベル算出部１３は、第１遅延部４から出力されるデジタル標準画像信号のうち遮光領域における標準画像信号の平均値、つまり、黒色となる画素の画像信号の信号レベルの平均値（以下「黒レベル平均値」とも呼ぶ。）を算出し、その算出された黒レベル平均値を標準用前段加算器１４に出力する。
【００１９】
標準用前段加算器１４は、第１遅延部４から出力される標準画像信号から一定値を減算し、その減算結果を選択器１８に出力する（デジタルクランプ処理）。具体的には、標準用前段加算器１４は、第１遅延部４から出力される標準画像信号から標準用黒レベル算出部１３から出力される黒レベル平均値を減算し、黒色となる画素（標準画像信号）の信号レベルを「０」とする。なお、この黒レベル平均値の減算により、標準画像信号の一定範囲の値は負値となるが、ここでは、負値をクリッピングせずに有効とする。
【００２０】
また、非標準用黒レベル算出部１５は、撮像部３から出力される非標準露光時間のうち遮光領域における非標準画像信号の平均値（黒レベル平均値）を算出し、その算出された黒レベル平均値を非標準用前段加算器１６に出力する。
非標準用前段加算器１６は、撮像部３から出力される非標準画像信号から一定値を減算し、その減算結果を特性補正部１７に出力する。具体的には、非標準用前段加算器１６は、撮像部３から出力される非標準画像信号から非標準用黒レベル算出部１５から出力される黒レベルを減算し、黒色となる画素（非標準画像信号）の信号レベルを「０」とする。
【００２１】
以上の２つのデジタルクランプ処理（標準用前段加算器１４と非標準用前段加算器１６の減算処理）により、標準画像信号の黒レベルと非標準画像信号の黒レベルとが「０」とされる。この様子を図４（ａ）に示す。図４（ａ）は、横軸に撮像素子に入力される光の照度を、縦軸にデジタルクランプ後の画像信号の信号レベルを示す。また、図４（ａ）において、実線４１はデジタルクランプ後の標準画像信号の入出力特性を、一点鎖線４２はデジタルクランプ後の非標準画像信号の入出力特性を、破線４３は、増幅後の非標準画像信号の入出力特性を示す。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）の標準画像信号と増幅後の非標準画像信号を合成した後の入出力特性である。また、図４（ｂ）は、後述の後段加算器１９と負側リミッタ２０の処理を更に施した、最終的な合成画像信号の入出力特性である。図のように、標準露光時間における照度（入力値）とデジタル標準画像信号（出力値）との入出力特性と、非標準露光時間における照度（入力値）とデジタル非標準画像信号（出力値）との入出力特性がともに、照度「０」（黒レベルとした照度）において出力値が「０」となる。
【００２２】
特性補正部１７は、標準露光時間における入出力特性と非標準露光時間における入出力特性との相違を補正し、それらの入出力特性の傾きを等しくする。具体的には、特性補正部１７における増幅率算出・設定部２１は、露光量制御部２から出力される標準露光時間Ｔ１と非標準露光時間Ｔ２との比で増幅率Ｋ（＝Ｔ１／Ｔ２）を算出し、その結果を増幅器２２に出力する。特性補正部１７における増幅器２２は、非標準用前段加算器１６から出力される非標準画像信号を、前記算出された増幅率Ｋにて増幅（乗算）し、その増幅結果を選択器１８に出力する。つまり、図４（ａ）に示すように、標準露光時間における入出力特性と非標準露光時間における入出力特性とが、ともに照度「０」（黒レベルとした照度）において出力値「０」なので、非標準画像信号に増幅率Ｋ（＝Ｔ１／Ｔ２）を乗じることで、標準露光時間における入出力特性を示すグラフの傾きと非標準露光時間における入出力特性を示すグラフの傾きとを等しくすることができる。
【００２３】
選択器１８は、第２遅延部６から出力される飽和判定信号に基づいて、標準画像信号或いは非標準画像信号を選択し、合成して出力する。具体的には、選択器１８は、飽和判定信号が飽和状態でないことを示す場合には、標準用前段加算器１４から出力される標準画像信号を、飽和状態を示す場合には、増幅器２２から出力される非標準画像信号を選択して後段加算器１９に出力する。つまり、標準露光時間で飽和状態となっていない画素では、露光時間が長く、Ｓ／Ｎが高い標準画像信号を選択し、飽和状態の画素では、露光時間が短く、飽和状態にない非標準画像信号を選択する。その結果、高輝度領域の階調性が豊かとなる。
【００２４】
後段加算器１９は、選択器１８から出力される画像信号（以下、「合成画像信号」とも呼ぶ。）にオフセット値（例えば、「３２」）を加算し、その加算結果を負側リミッタ２０に出力する。
負側リミッタ２０は、後段加算器１９から出力される合成画像信号を、負値をクリッピングして「０」としてから外部機器（不図示）に出力する。
【００２５】
なお、後段加算器１９は、図４（ｂ）に示すように、負側リミッタ２０で、「０」にクリッピングされることとなっていた「０」付近の一定範囲の値（黒色に近い領域、オフセット分の値）が、この加算処理により有効な正の値として取り扱われることとなる。
【００２６】
＜撮像装置の動作＞
本実施形態における撮像装置１の動作を具体的状況に基づいて詳細に説明する。
まず、露光量制御部２によって、撮像部３から出力される画像信号が目的の明るさ（輝度）の標準画像信号と非標準画像信号になる、標準露光時間と非標準露光時間とが算出され、その算出された露光時間を示すデータが撮像部３と合成部７とに出力される。また、撮像部３によって、その標準露光時間で露光が行われ、その露光によって撮像された画像の標準画像信号が生成される。そして、撮像部３によって、その生成された標準画像信号が、平面視左端側の画素に対応するものから平面視右端側の画素に対応するものまで画素列毎に露光量制御部２と第１遅延部４と飽和判定部５とに出力される。
【００２７】
標準露光時間による露光が終了すると、撮像部３によって、非標準露光時間で露光が行われ、その露光によって撮像された画像の非標準画像信号が生成され、その生成された非標準画像信号が、平面視左端側の画素に対応するものから平面視右端側の画素に対応するものまで画素列毎に露光量制御部２と合成部７とに出力される。なお、前記においては、分かり易さの為にフレーム単位で標準時間、非標準時間を切り替えて撮像を行う例（標準露光終了後に非標準露光を行う）を示したが、図１のごとく２チャンネル出力可能な撮像部３を想定し、各々のチャンネルから、標準、非標準の画像信号が出力されてもよい。
【００２８】
撮像部３から出力される標準画像信号は、第１遅延部４によって、蓄積・遅延され、非標準画像信号と同期をとって合成部７に出力される。
さらに、撮像部３から出力される標準画像信号は、飽和判定部５に入力され、各画素の信号レベルが飽和状態か否かが判定され、その判定結果を示す飽和判定信号が生成されて第２遅延部６に出力される。また、第２遅延部６によって、その出力された飽和判定信号が蓄積・遅延され、非標準画像信号と同期をとって合成部７に出力される。
【００２９】
即ち、同じ画素位置関係の標準画像信号、非標準画像信号と当該標準画像信号が示す画素の飽和判定信号とが合成部７に入力される。
合成部７の標準用黒レベル算出部１３は、第１遅延部４から出力される標準画像信号のうち撮像素子９の遮光領域に対応する信号の平均値（黒レベル平均値）を算出し、その算出した黒レベル平均値を標準用前段加算器１４に出力する。そして、標準画像信号は、標準用前段加算器１４によって、前記黒レベル平均値が減算され（黒色となる画素の信号レベルが「０」とされ）、その減算された標準画像信号が選択器１８に出力される。
【００３０】
また同様に、非標準用黒レベル算出部１５は、撮像部３から出力される非標準露光信号のうち撮像素子９の遮光領域に対応する信号の平均値（黒レベル平均値）を算出し、その算出した黒レベル平均値を非標準用前段加算器１６に出力する。そして、非標準画像信号は、非標準用前段加算器１６によって、前記黒レベル平均値が、減算され（黒色となる画素の非標準画像信号の信号レベルが「０」とされ）、その減算された非標準画像信号が特性補正部１７に出力される。
【００３１】
即ち、標準画像信号と非標準画像信号とで黒レベルが「０」とされ、図４（ａ）に示すように、標準露光時間における入出力特性と、非標準露光時間における入出力特性とがともに、照度「０」（黒レベルとした照度）において出力値「０」となる。なお、黒レベル平均値は、画素列ごとに算出しても良い。これにより、撮像素子の上側と下側で黒の出力レベルが異なる、いわゆるシェーディングの現象を除去できる。
【００３２】
特性補正部１７の増幅率算出・設定部２１は、露光量制御部２から出力される標準露光時間Ｔ１と非標準露光時間Ｔ２との比で増幅率Ｋ（＝Ｔ１／Ｔ２）を算出し、増幅器２２へ出力する。そして、非標準用前段加算器１６から出力される非標準画像信号は、特性補正部１７の増幅器２２により、増幅率Ｋにて増幅（乗算）され、その増幅結果が選択器１８に出力される。即ち、図４（ａ）に示すように、標準露光時間における入出力特性と非標準露光時間における入出力特性とが、ともに照度０（黒レベルとした照度）において出力値「０」なので、非標準画像信号に単に増幅率Ｋを乗じることで、標準露光時間における入出力特性と非標準露光時間における入出力特性との直線部の傾きが等しくなる。
【００３３】
デジタルクランプされた標準画像信号、およびデジタルクランプ後に増幅された非標準画像信号は、選択器１８に入力され、第２遅延部６からの飽和判定信号（標準露光信号が飽和状態か否か示す）により、標準画像信号、非標準画像信号を選択して出力する。即ち、飽和状態でないことを示す場合には、標準用前段加算器１４から出力される標準画像信号が、飽和状態を示す場合には、増幅器２２から出力される非標準画像信号が選択されて、後段加算器１９に出力される。
【００３４】
選択器から出力される合成画像信号は、後段加算器１９によって、オフセット値が加算され、その加算結果が負側リミッタ２０に出力される。そして、負側リミッタ２０によって、その出力される合成画像信号が、負値がクリッピングされて「０」とされてから外部機器に出力される。
このように、本実施形態にあっては、非標準画像信号の黒レベルを「０」としてから増幅するようにした。そのため、非標準画像信号のＤＣ成分の増幅が防止され、標準露光時間Ｔ１と非標準露光時間Ｔ２との比Ｋ（＝Ｔ１／Ｔ２）で非標準画像信号を増幅したときに、非標準画像信号と標準画像信号との合成で入出力特性が不連続となってしまうことを防止することができ、その結果、画質が劣化してしまうことを防止することができる。
【００３５】
ちなみに、非標準画像信号の黒レベルを「０」とせずに増幅する方法を図５に示す。図５（ａ）において、実線５１はデジタルクランプの無い標準画像信号の入出力特性であり、一点鎖線５２はデジタルクランプの無い非標準画像信号の入出力特性であり、破線５３は、増幅された非標準画像信号の入出力特性である。図５（ｂ）は、図５（ａ）の標準画像信号と増幅後の非標準画像信号を合成した後の入出力特性である。図５（ａ）に示すように、非標準画像信号の黒レベルが「０」でないと、つまり、非標準画像信号にＤＣ成分が含まれていると、非標準画像信号を増幅したときに、ＤＣ成分も増幅され、図５（ｂ）に示すように、非標準画像信号と標準画像信号との合成によって入出力特性が不連続となってしまい、その結果、階調の連続性が損なわれて画質が劣化する。
【００３６】
以上、図２のアナログクランプ回路１０、ＡＭＰ１１及びＡＤＣ１２が特許請求の範囲の撮像手段を構成し、以下同様に、図３の標準用黒レベル算出部１３、非標準用黒レベル算出部１５が黒レベル算出手段を構成し、図３の標準用前段加算器１４、及び非標準用前段加算器１６が減算手段を構成し、図３の特性補正部１７、増幅率算出・設定部２１、増幅器２２が増幅手段を構成し、図３の選択器１８が合成手段を構成し、図３の後段加算器１９が加算手段を構成し、図３の負側リミッタがクリッピング手段を構成する。
【００３７】
なお、本発明の撮像装置及び画像合成方法は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態の内部構成を示すブロック図である。
【図２】図１の撮像部の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図１の合成部の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図１の撮像装置の動作を説明するための説明図である。
【図５】従来の撮像装置の動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１は撮像装置、２は露光量制御部、３は撮像部、４は第１遅延部、５は飽和判定部、６は第２遅延部、７は合成部、８は集光レンズ、９は撮像素子、１０はアナログクランプ回路、１１はＡＭＰ、１２はＡＤＣ、１３は標準用黒レベル算出部、１４は標準用前段加算器、１５は非標準用黒レベル算出部、１６は非標準用前段加算器、１７は特性補正部、１８は選択器、１９は後段加算器、２０は負側リミッタ、２１は増幅率算出・設定部、２２は増幅器
【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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