(57)【要約】【構成】イメージセンサ１６は、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する。イメージセンサ１６から出力された被写界像の輝度は、ＣＰＵ４２によって設定されたゲイン曲線を参照して、輝度シェーディング補正回路２４によって補正される。ＣＰＵ４２は、調整工程において既定操作が行われたとき、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する。判別結果が肯定的であれば、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有するゲイン曲線が、ＣＰＵ４２によって選択される。判別結果が否定的であれば、既定のゲイン曲線がＣＰＵ４２によって選択される。【効果】シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、前記撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段、
前記撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段、
前記撮像面の輝度シェーディングパターンが前記撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別手段、
前記判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第１位置と対称的な前記撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を前記輝度補正値として選択する第１選択手段、および
前記判別手段の判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を前記輝度補正値として選択する第２選択手段を備える、電子カメラ。
【請求項２】
前記第１補正値は前記第１位置に対応する輝度を増大させる増大特性をさらに有する、請求項１記載の電子カメラ。
【請求項３】
前記第１補正値は、前記第１位置の補正後の輝度および前記第２位置の補正後の輝度の各々を前記第１位置における補正前の輝度および前記第２位値における補正前の輝度の平均値と一致させる特性を示す、請求項２記載の電子カメラ。
【請求項４】
前記第１位置は前記撮像面の水平方向一方端において垂直方向に延びる帯状の位置であり、前記第２位置は前記撮像面の水平方向他方端において垂直方向に延びる帯状の位置である、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項５】
前記第１位置は前記撮像面の垂直方向一方端において水平方向に延びる帯状の位置であり、前記第２位置は前記撮像面の垂直方向他方端において水平方向に延びる帯状の位置である、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項６】
前記第１位置は前記撮像面を形成する四隅の１つであり、前記第２位置は前記撮像面を形成する四隅のうち前記第１位置と対角な位置である、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項７】
前記判別手段は前記撮像面が均一な明るさを有する特殊被写界を捉えるときに前記撮像手段から出力される特定被写界像に基づいて判別処理を実行する、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項８】
前記輝度補正値を光学ズーム倍率の変更に応じて修正する第１修正手段をさらに備える、請求項１ないし７のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項９】
前記輝度補正値を前記撮像面の露光量に応じて修正する第２修正手段をさらに備える、請求項１ないし８のいずれかに記載の電子カメラ。
【請求項１０】
被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、前記撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段、および前記撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段を備える電子カメラのプロセサに、
前記撮像面の輝度シェーディングパターンが前記撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別ステップ、
前記判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１位置と対称的な前記撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を前記輝度補正値として選択する第１選択ステップ、および
前記判別ステップの判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を前記輝度補正値として選択する第２選択ステップを実行させるための、シェーディング補正プログラム。
【請求項１１】
被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、前記撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段、および前記撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段を備える電子カメラによって実行されるシェーディング補正方法であって、
前記撮像面の輝度シェーディングパターンが前記撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別ステップ、
前記判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１位置と対称的な前記撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を前記輝度補正値として選択する第１選択ステップ、および
前記判別ステップの判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を前記輝度補正値として選択する第２選択ステップを備える、シェーディング補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子カメラに関し、特にたとえば撮像面で生じる輝度シェーディングを補正する、電子カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、カメラ製造工程において、シェーディングの影響が最大になるズーム位置および絞り径が設定された状態で、輝度均一の面光源が撮影される。撮影された画像は縮小処理によってサムネイル画像に変換され、変換されたサムネイル画像を形成するＹデータの最大値が検出される。
【０００３】
次に、Ｙデータを検出された最大値と同じ値にするための係数が、各画素に対して算出される。算出された係数は、各画素の位置に対応した２次元のシェーディング補正データとしてＲＯＭに保存される。このような処理は、複数のズーム位置と複数の絞り径とに対応して実行され、これによって得られたシェーディング補正データもまたＲＯＭに保存される。
【特許文献１】特開２００６−２５３９７０号公報［H04N 5/ 243, 1/401］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術は、画面の中心から放射状に広がるにつれて明るさが低減するようなシェーディング特性を想定している。しかし、シェーディング特性の中には、画面の水平方向一方端のみの輝度が落ち込む特性や、画面の垂直方向一方端のみの輝度が落ち込む特性を示すものもある。このようなシェーディング特性を従来技術と同様の手法で補正すると、補正データ値の誤差によってシェーディング補正の痕跡が水平方向一方端または垂直方向一方端に現れ、補正画像の見映えが悪くなる可能性がある。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、輝度シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる、電子カメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明に従う電子カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段(16)、撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段(24)、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別手段(S9)、判別手段の判別結果が肯定的であるとき第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を輝度補正値として選択する第１選択手段(S15, S17, S19, S21)、および判別手段の判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を輝度補正値として選択する第２選択手段(S23)を備える。
【０００７】
撮像手段は、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する。撮像手段から出力された被写界像の輝度は、輝度補正値を参照して補正手段によって補正される。判別手段は、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する。判別手段の判別結果が肯定的であれば、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値が、第１選択手段によって輝度補正値として選択される。判別手段の判別結果が否定的であれば、既定の第２補正値が第２選択手段によって輝度補正値として選択される。
【０００８】
したがって、撮像面の第１位置に対応する輝度が低減するときは、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度が低減するように被写界像の輝度が補正される。補正された被写界像は、第１位置および第２位置の両方において輝度が低減された画像となる。これによって、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【０００９】
請求項２の発明に従う電子カメラは、請求項１に従属し、第１補正値は第１位置に対応する輝度を増大させる増大特性をさらに有する。第１位置の輝度を増大させることで、第２位置における輝度の低減幅を抑えることができる。
【００１０】
請求項３の発明に従う電子カメラは、請求項２に従属し、第１補正値は、第１位置の補正後の輝度および第２位置の補正後の輝度の各々を第１位置における補正前の輝度および第２位値における補正前の輝度の平均値と一致させる特性を示す。
【００１１】
請求項４の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし３のいずれかに従属し、第１位置は撮像面の水平方向一方端において垂直方向に延びる帯状の位置であり、第２位置は撮像面の水平方向他方端において垂直方向に延びる帯状の位置である。
【００１２】
請求項５の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし３のいずれかに従属し、第１位置は撮像面の垂直方向一方端において水平方向に延びる帯状の位置であり、第２位置は撮像面の垂直方向他方端において水平方向に延びる帯状の位置である。
【００１３】
請求項６の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし３のいずれかに従属し、第１位置は撮像面を形成する四隅の１つであり、第２位置は撮像面を形成する四隅のうち第１位置と対角な位置である。
【００１４】
請求項７の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし６のいずれかに従属し、判別手段は撮像面が均一な明るさを有する特殊被写界を捉えるときに撮像手段から出力される特定被写界像に基づいて判別処理を実行する。
【００１５】
請求項８の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし７のいずれかに従属し、輝度補正値を光学ズーム倍率の変更に応じて修正する第１修正手段(S51)をさらに備える。
【００１６】
請求項９の発明に従う電子カメラは、請求項１ないし８のいずれかに従属し、輝度補正値を撮像面の露光量に応じて修正する第２修正手段(S53)をさらに備える。
【００１７】
請求項１０の発明に従うシェーディング補正プログラムは、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段(16)、および撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段(24)を備える電子カメラ(10)のプロセサ(42)に、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別ステップ(S9)、判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を輝度補正値として選択する第１選択ステップ(S15, S17, S19, S21)、および判別ステップの判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を輝度補正値として選択する第２選択ステップ(S23)を実行させるための、シェーディング補正プログラムである。
【００１８】
請求項１発明と同様、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【００１９】
請求項１１の発明に従うシェーディング補正方法は、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する撮像手段(16)、および撮像手段から出力された被写界像の輝度を輝度補正値を参照して補正する補正手段(24)を備える電子カメラ(10)によって実行されるシェーディング補正方法であって、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターンに該当するか否かを判別する判別ステップ(S9)、判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有する第１補正値を輝度補正値として選択する第１選択ステップ(S15, S17, S19, S21)、および判別ステップの判別結果が否定的であるとき既定の第２補正値を輝度補正値として選択する第２選択ステップ(S23)を備える。
【００２０】
請求項１発明と同様、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、撮像面の第１位置に対応する輝度が低減するときは、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度が低減するように被写界像の輝度が補正される。補正された被写界像は、第１位置および第２位置の両方において輝度が低減された画像となる。これによって、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【００２２】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１を参照して、この実施例のディジタルカメラ１０は、ズームレンズ１２および絞りユニット１４を含む。被写界の光学像は、ズームレンズ１２および絞りユニット１４を経てイメージセンサ１６の撮像面に照射される。撮像面では、被写界像を表す電荷が光電変換によって生成される。撮像面は原色ベイヤ配列を有する色フィルタ（図示せず）によって覆われており、撮像面に形成された複数の画素の各々で生成される電荷は、Ｒ(Red)，Ｇ(Green)またはＢ(Blue)の色情報を有する。
【００２４】
キー入力装置４４によってカメラモードが選択されると、ＣＰＵ４２は、撮像条件を初期化する。具体的には、テレ端を示すレンズ位置データをドライバ１８ａに設定し、全開の絞り量を示す絞り量データをドライバ１８ｂに設定し、初期露光時間を示す露光時間データをドライバ１８ｃに設定し、フラッシュメモリ４２ｍに保存された白バランス調整ゲインを白バランス調整回路２２に設定する。
【００２５】
撮像条件の初期化が完了すると、ＣＰＵ４２は、フラッシュメモリ４２ｍに保存された輝度シェーディング補正用のゲイン曲線を輝度シェーディング補正回路２４に設定する。なお、この実施例では、ゲイン曲線は“直線”も含むものとして説明する。
【００２６】
ゲイン曲線の設定が完了すると、ＣＰＵ４２は、スルー画像処理を実行するべくプリ露光および間引き読み出しの繰り返しをドライバ１８ｃに命令する。ドライバ１８ｃは、設定された露光時間データに従うプリ露光をタイミング信号が発生する毎に実行し、これによって生成された電荷の一部をラスタ走査態様で撮像面から読み出す。この結果、被写界を表す低解像度の生画像信号がイメージセンサ１６から繰り返し出力される。
【００２７】
イメージセンサ１６から出力された各フレームの生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０によって相関二重サンプリング，自動ゲイン調整およびＡ／Ｄ変換の一連の処理を施される。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０から出力された生画像データはさらに、白バランス調整回路２２によって白バランス調整処理を施され、輝度シェーディング補正回路２４によって輝度シェーディング補正処理を施される。白バランス調整は、ＣＰＵ４２によって設定された白バランス調整ゲインを参照して実行される。輝度シェーディング補正処理もまた、ＣＰＵ４２によって設定されたゲイン曲線を参照して実行される。これらの処理を施された生画像データは、メモリ制御回路３０を介してＳＤＲＡＭ３２に書き込まれる。
【００２８】
後処理回路３４は、ＳＤＲＡＭ３２に格納された生画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された生画像データに色分離，ガンマ補正およびＹＵＶ変換の一連の処理を施し、そしてＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路３０を通してＳＤＲＡＭ３２に書き込む。ＬＣＤドライバ２８は、ＳＤＲＡＭ３２に格納された画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された画像データに基づいてＬＣＤモニタ２８を駆動する。この結果、被写界を表すリアルタイム動画像つまりスルー画像がモニタ画面に表示される。
【００２９】
キー入力装置４４上のズームキー４４ｚが操作されると、ＣＰＵ４２は対応するレンズ位置データをドライバ１８ａに設定する。ズームレンズ１２はドライバ１８ａによって指定方向に移動し、これによってＬＣＤモニタ２８に表示されるスルー画像の倍率が変化する。
【００３０】
輝度評価回路３６は、後処理回路３４で作成されたＹデータに基づいて被写界の明るさを評価し、評価結果つまり輝度評価値をＣＰＵ４２に与える。ＣＰＵ４２は、スルー画像用ＡＥ処理によって露光量を調整し、スルー画像用ＷＢ調整処理によって白バランスを調整する。
【００３１】
スルー画像用ＡＥ処理では、ＣＰＵ４２は、与えられた輝度評価値に基づいて適正絞り量および適正露光時間を算出し、算出された適正絞り量を示す絞り量データおよび算出された適正露光時間を示す露光時間データをドライバ１８ｂおよび１８ｃにそれぞれ与える。ドライバ１８ｂは絞りユニット１４の絞り量を与えられた絞り量データに従う値に設定し、ドライバ１８ｃは露光時間データに従うプリ露光を実行する。この結果、ＬＣＤモニタ３０に表示されるスルー画像の明るさが適度に調整される。
【００３２】
スルー画像用ＷＢ調整処理では、ＣＰＵ４２は、白バランス調整回路２２からＲ，ＧおよびＢの各々の色評価値を取り込み、取り込まれた色評価値に基づいて適正な白バランス調整ゲインを算出し、そして算出された白バランス調整ゲインを白バランス調整回路２２に与える。この結果、スルー画像の白バランスが適度に調整される。
【００３３】
キー入力装置４４上のシャッタボタン４４ｓが半押しされると、記録画像用ＡＥ処理および記録画像用ＷＢ調整処理がＣＰＵ４２によって実行される。記録画像用ＡＥ処理はスルー画像用ＡＥ処理よりも厳格な処理であり、記録画像用ＷＢ調整処理もまたスルー画像用ＷＢ調整処理よりも厳格な処理である。これによって、絞り量，露光時間および白バランス調整ゲインが正確に調整される。ＣＰＵ４２は続いて、輝度シェーディング補正回路２４に設定されたゲイン曲線を現時点のズーム倍率および現時点の露光量に基づいて修正する。
【００３４】
図１０を参照して、露光量を定義するＥＶ値が“０．０”以下の範囲では、“Ｃ”（Ｃ＞１．０）を示す修正係数Ｋ１がゲイン曲線に掛け算される。ＥＶ値が“０．０”を上回る範囲では、修正係数Ｋ１はＥＶ値の増大に伴って“１．０”まで減少する。また、図１１を参照して、ズームレンズ１２が移動範囲の中央からワイド端までのいずれかの位置に存在するときは、“１．０”を示す修正係数Ｋ２がゲイン曲線に掛け算される。ズームレンズ１２が移動範囲の中央からテレ端までのいずれかの位置に存在するときは、修正係数Ｋ２は“１．０”を上回る値を示す。このような修正処理によって、輝度シェーディングが正確に補正される。
【００３５】
シャッタボタン４４ｓが全押しされると、ＣＰＵ４２は、記録処理を実行するべく、本露光および全画素読み出しの実行をドライバ１８ｃに命令する。ドライバ１８ｃは、記録画像用ＡＥ処理によって求められた適正露光期間に従う本露光を撮像面に施し、これによって生成された全ての電荷をラスタ走査態様で撮像面から読み出す。この結果、高解像度を有する１フレームの生画像信号がイメージセンサ１６から出力される。
【００３６】
出力された生画像信号は上述と同様の処理を施され、この結果、ＹＵＶ形式に対応する高解像度の画像データがＳＤＲＡＭ３２に確保される。ＣＰＵ４２は、記録処理を実行するとき、Ｉ／Ｆ３８にも処理命令を与える。Ｉ／Ｆ３８は、ＳＤＲＡＭ３２に確保された高解像度の画像データをメモリ制御回路３０を通して読み出し、読み出された画像データをファイル形式で記録媒体４０に記録する。
【００３７】
輝度シェーディング補正回路２４は、図２に示すように構成される。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０から出力された生画像データを形成するＲデータ，ＧデータおよびＢデータは、アンプ２４ａ，２４ｂおよび２４ｃにそれぞれ与えられる。ＣＰＵ４２から与えられたゲイン曲線は、ゲイン設定回路２４ｇに設けられたレジスタ２４ｈに保存される。
【００３８】
ゲイン設定回路２４ｇは、現時点でＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路２０から出力される画素データの位置をドライバ１８ｃから与えられた画素位置情報に基づいて特定し、特定された位置に対応するゲイン値をレジスタ２４ｈに保存されたゲイン曲線から抽出し、抽出されたゲイン値を定義する係数Ｋｒ，ＫｇおよびＫｂをアンプ２４ａ〜２４ｃにそれぞれ与える。アンプ２４ａは係数Ｋｒを参照してＲデータを増幅し、アンプ２４ｂは係数Ｋｇを参照してＧデータを増幅し、そしてアンプ２４ｃは係数Ｋｂを参照してＢデータを増幅する。これによって、輝度シェーディングが補正されたＲデータ，ＧデータおよびＢデータが得られる。
【００３９】
撮像面には、輝度シェーディング補正処理に関連して、図３に示す要領で評価エリアＢ０〜Ｂ４が割り当てられる。評価エリアＢ０は撮像面の中央に割り当てられ、評価エリアＢ１〜Ｂ４は撮像面の四隅にそれぞれ割り当てられる。評価エリアＢ１は左上に位置し、評価エリアＢ２は右上に位置し、評価エリアＢ３は左下に位置し、そして評価エリアＢ４は右下に位置する。
【００４０】
積分回路２４ｄは評価エリアＢ＊（＊：０〜４、以下同じ）に属するＲデータを積算して積算値Ｉｒ（＊）を算出し、積分回路２４ｅは評価エリアＢ＊に属するＧデータを積算して積算値Ｉｇ（＊）を算出し、そして積分回路２４ｆは評価エリアＢ＊に属するＢデータを積算して積算値Ｉｂ（＊）を算出する。算出された積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）は、ＣＰＵ４２に与えられる。
【００４１】
フラッシュメモリ４２ｍに保存されるシェーディング補正用のゲイン曲線は、ディジタルカメラ１０を出荷する前の調整工程で既定操作が行われたとき、ＣＰＵ４２によって以下の要領で決定される。
【００４２】
まず、撮像条件が初期化され、かつ撮像面が均一な明るさを有する光源（特殊被写界）を捉える状態で、撮像処理が実行される。イメージセンサ１６からは低解像度を有する１フレームの生画像信号が出力され、これに基づく積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）が積算回路２４ｄ，２４ｅおよび２４ｆによって算出される。撮像面で生じる輝度シェーディングのパターンを判別する処理は、算出された積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）に基づいて実行される。
【００４３】
パターン判別処理では、積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）に対する所定演算によって積算値Ｉｙ（＊）が算出される。算出された積算値Ｉｙ（＊）は、評価エリアＢ＊に属する部分画像の輝度の積算値に相当する。続いて、数１を参照して評価エリアＢ１における輝度パラメータ値Ｐ１が算出され、数２を参照して評価エリアＢ２における輝度パラメータ値Ｐ２が算出され、数３を参照して評価エリアＢ３における輝度パラメータ値Ｐ３が算出され、そして数４を参照して評価エリアＢ４における輝度パラメータ値Ｐ４が算出される。算出された輝度パラメータＰ０〜Ｐ４は、ＳＤＲＡＭ３２上の輝度パラメータテーブル３２ｔに記述される。数１〜数４に従うｌｏｇ演算によって、評価エリア間での数値の相違が顕著に現れる。
［数１］
Ｐ１＝ｌｏｇ１０｛Ｉｙ（１）／Ｉｙ（０）｝／ｌｏｇ１０２
［数２］
Ｐ２＝ｌｏｇ１０｛Ｉｙ（２）／Ｉｙ（０）｝／ｌｏｇ１０２
［数３］
Ｐ３＝ｌｏｇ１０｛Ｉｙ（３）／Ｉｙ（０）｝／ｌｏｇ１０２
［数４］
Ｐ４＝ｌｏｇ１０｛Ｉｙ（４）／Ｉｙ（０）｝／ｌｏｇ１０２
算出された輝度パラメータＰ０〜Ｐ４のうち輝度パラメータＰ１〜Ｐ４は、数値が大きい順にソートされた後、別の符号“Ｌ１”〜“Ｌ４”によって数値が大きい順に定義し直される。たとえば、数値がＰ１→Ｐ３→Ｐ２→Ｐ４の順で減少する場合、輝度パラメータＰ１は輝度パラメータＬ１と定義し直され、輝度パラメータＰ３は輝度パラメータＬ２と定義し直され、輝度パラメータＰ２は輝度パラメータＬ３と定義し直され、そして輝度パラメータＰ４は輝度パラメータＬ４と定義し直される。
【００４４】
定義し直された輝度パラメータＬ１〜Ｌ４は、表１に示すルール１〜８の各々と照合される。ルール１〜８はいずれも、数値条件および位置条件によって定義される。輝度パラメータＬ１〜Ｌ４が注目ルールを定義する数値条件および位置条件の両方を満足すると、注目ルールに割り当てられたパターンが輝度シェーディングパターンとして判別される。なお、判別処理では、輝度パラメータＬ１〜Ｌ４の平均値ａｖｅも参照される。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１および図５を参照して、輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜Ｌ２＜ａｖｅ＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ２が撮像面の左側の評価エリアＢ１およびＢ３に対応する場合、パターンＡ１が輝度シェーディングパターンとして判別される。輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜Ｌ２＜ａｖｅ＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ２が撮像面の右側の評価エリアＢ２およびＢ４に対応する場合、パターンＡ２が輝度シェーディングパターンとして判別される。
【００４７】
輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜Ｌ２＜ａｖｅ＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ２が撮像面の上側の評価エリアＢ１およびＢ２に対応する場合、パターンＢ１が輝度シェーディングパターンとして判別される。輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜Ｌ２＜ａｖｅ＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ２が撮像面の下側の評価エリアＢ３およびＢ４に対応する場合、パターンＢ２が輝度シェーディングパターンとして判別される。
【００４８】
輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜ａｖｅ＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ４が撮像面の評価エリアＢ１およびＢ４にそれぞれ対応する場合、パターンＣ１が輝度シェーディングパターンとして判別される。輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜ａｖｅ＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ４が撮像面の評価エリアＢ２およびＢ３にそれぞれ対応する場合、パターンＣ２が輝度シェーディングパターンとして判別される。
【００４９】
輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜ａｖｅ＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ４が撮像面の評価エリアＢ３およびＢ２にそれぞれ対応する場合、パターンＣ３が輝度シェーディングパターンとして判別される。輝度パラメータＬ１〜Ｌ４がＬ１＜ａｖｅ＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４の数値条件を満足し、かつ輝度パラメータＬ１およびＬ４が撮像面の評価エリアＢ４およびＢ１にそれぞれ対応する場合、パターンＣ４が輝度シェーディングパターンとして判別される。
【００５０】
フラッシュメモリ４２ｍには、図６〜図８にそれぞれ示すゲインテーブル４２ｔ１〜４２ｔ３が保存される。図６によれば、輝度パラメータＬ１およびＬ４の差分値“Ｌ４−Ｌ１”が示す数値の範囲が“０．２未満”，“０．２〜０．３”，“０．３〜０．５”，“０．５〜０．６”および“０．６以上”の５つの範囲に分割され、Ｌ１〜Ｌ２側端部（輝度パラメータＬ１およびＬ２に対応する２つの評価エリアを結ぶ結合帯）のゲイン値，Ｌ３〜Ｌ４側端部（輝度パラメータＬ３およびＬ４に対応する２つの評価エリアを結ぶ結合帯）のゲイン値が５つの分割範囲の各々に割り当てられる。
【００５１】
Ｌ１〜Ｌ２側端部のゲイン値は、正極性の値であり、差分値“Ｌ４−Ｌ１”の増大に伴って増大する。一方、Ｌ３〜Ｌ４側端部のゲイン値は、負極性の値であり、差分値“Ｌ４−Ｌ１”が増大するにつれて減少する。さらに、Ｌ１〜Ｌ２側端部のゲイン値の絶対値は、Ｌ３〜Ｌ４側端部のゲイン値の絶対値よりも大きい。
【００５２】
ゲインテーブル４２ｔ１上の５つの分割範囲の各々には、並列方向一方端部（上述の結合帯に平行する方向における撮像面の一方端部）のゲイン値および並列方向他方端部（上述の結合帯に平行する方向における撮像面の他方端部）のゲイン値も割り当てられる。ただし、これらのゲイン値はいずれも“０”を示す。
【００５３】
図７によれば、輝度パラメータ値Ｌ２およびＬ４の差分値“Ｌ４−Ｌ２”が示す数値の範囲が“０．３未満”，“０．３〜０．５”，“０．５〜０．６”および“０．６以上”の４つの範囲に分割され、Ｌ２エリア（輝度パラメータＬ２に対応する評価エリア）のゲイン値およびＬ４エリア（輝度パラメータＬ４に対応する評価エリア）のゲイン値が４つの分割範囲の各々に割り当てられる。Ｌ２エリアのゲイン値は、正極性の値であり、かつ差分値“Ｌ４−Ｌ２”の増大に伴って増大する。一方、Ｌ４エリアのゲイン値は、“０”または負極性の値であり、差分値“Ｌ４−Ｌ２”が増大するにつれて減少する。さらに、Ｌ２エリアのゲイン値の絶対値は、Ｌ４エリアのゲイン値の絶対値よりも大きい。なお、ゲインテーブル４２ｔ２に記述されるゲイン値は、ゲインテーブル４２ｔ１に記述されるゲイン値の半分以下である。
【００５４】
図８に示すゲインテーブル４２ｔ３は、輝度パラメータ値Ｌ２に代えて輝度パラメータ値Ｌ３が注目される点を除き、図７に示すゲインテーブル４２ｔ２と同じであるため、重複した説明は省略する。
【００５５】
パターンＡ１，Ａ２，Ｂ１またはＢ２が輝度シェーディングパターンとして判別されると、差分値“Ｌ４−Ｌ１”に対応する４つのゲイン値が図８に示すゲインテーブル４２ｔ１から読み出される。また、パターンＣ１〜Ｃ４のいずれか１つが輝度シェーディングパターンとして判別されると、差分値“Ｌ４−Ｌ２”に対応する２つのゲイン値が図９に示すゲインテーブル４２ｔ２から読み出され、差分値“Ｌ４−Ｌ３”に対応する２つのゲイン値が図１０に示すゲインテーブル４２ｔ３から読み出される。
【００５６】
パターンＡ１，Ａ２，Ｂ１またはＢ２に適合するゲイン曲線は、ゲインテーブル４２ｔ１から読み出された４つのゲイン値に基づいて作成される。具体的には、Ｌ１〜Ｌ２側端部のゲイン値とＬ３〜Ｌ４側端部のゲイン値とを結びかつ略中央で“０”を示すように変化するゲイン曲線、ならびに並列方向一方端部のゲイン値と並列方向他方端部のゲイン値とを結ぶ直線で結ぶゲイン曲線とが、補間演算によって作成される。
【００５７】
パターンＣ１，Ｃ２，Ｃ３またはＣ４に適合するゲイン曲線は、ゲインテーブル４２ｔ２から読み出された２つのゲイン値と、ゲインテーブル４２ｔ３から読み出された２つのゲイン値とに基づいて作成される。具体的には、Ｌ２エリアのゲイン値とＬ４エリアのゲイン値とを結びかつ略中央で“０”を示すように変化するゲイン曲線、ならびにＬ３エリアのゲイン値とＬ４エリアのゲイン値とを結びかつ略中央で“０”を示すように変化するゲイン曲線とが、補間演算によって作成される。
【００５８】
こうして作成されたゲイン曲線は、輝度補正を施された両端部の輝度レベルが、補正前の一方端部（明るい側）の輝度レベルと、補正前の他方端部（暗い側）の輝度レベルとの平均値と一致する特性を示す。作成されたゲイン曲線は、フラッシュメモリ４２ｍに保存される。なお、輝度シェーディングパターンが上述のパターンＡ１〜Ａ２，Ｂ１〜Ｂ２およびＣ１〜Ｃ４のいずれにも該当しなければ、既定のゲイン曲線がフラッシュメモリ４２ｍに保存される。
【００５９】
パターンＡ１と判別されるのは図９（Ａ）に示すように撮像面の左側の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線はＳ字状に変化し、垂直方向に対応するゲイン曲線は“０”を示す直線となる。パターンＡ２と判別されるのは図９（Ｂ）に示すように撮像面の右側の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線は逆Ｓ字状に変化し、垂直方向に対応するゲイン曲線は“０”を示す直線となる。
【００６０】
パターンＢ１と判別されるのは図９（Ｃ）に示すように撮像面の上側の輝度が落ち込む場合である。このとき、垂直方向に対応するゲイン曲線は逆Ｓ字状に変化し、水平方向に対応するゲイン曲線は“０”を示す直線となる。パターンＢ２と判別されるのは図９（Ｄ）に示すように撮像面の下側の輝度が落ち込む場合である。このとき、垂直方向に対応するゲイン曲線はＳ字状に変化し、水平方向に対応するゲイン曲線は“０”を示す直線となる。
【００６１】
パターンＣ１と判別されるのは図９（Ｅ）に示すように撮像面の左上の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線はＳ字状に変化し、垂直方向に対応するゲイン曲線は逆Ｓ字状に変化する。パターンＣ２と判別されるのは図９（Ｆ）に示すように撮像面の右上の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線および垂直方向に対応するゲイン曲線のいずれも、逆Ｓ字状に変化する。
【００６２】
パターンＣ３と判別されるのは図９（Ｇ）に示すように撮像面の左下の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線および垂直方向に対応するゲイン曲線のいずれも、Ｓ字状に変化する。パターンＣ４と判別されるのは図９（Ｈ）に示すように撮像面の右下の輝度が落ち込む場合である。このとき、水平方向に対応するゲイン曲線は逆Ｓ字状に変化し、垂直方向に対応するゲイン曲線はＳ字状に変化する。
【００６３】
したがって、たとえば図１２（Ａ）に示す撮像面の右側で輝度シェーディングが発生し、輝度が図１２（Ｂ）に示すように変化する場合、図１２（Ｃ）に示すゲイン曲線が撮像面に水平方向に対応して作成される。このようなゲイン曲線を用いて補正された輝度は、図１２（Ｄ）に示すように変化する。この結果、撮像面の右側における輝度の低減が緩和される一方、撮像面の左側において輝度が低減する。つまり、撮像面の水平方向両端において輝度の低減が発生する。補正後の水平方向両端の輝度レベルは、補正前の水平方向一方端（明るい側）の輝度レベルと、補正前の水平方向他方端（暗い側）の輝度レベルとの平均値を示す。
【００６４】
同様に、図１３（Ａ）に示す輝度シェーディングは図１３（Ｄ）に示すように補正され、図１３（Ｂ）に示す輝度シェーディングは図１３（Ｅ）に示すように補正され、そして図１３（Ｃ）に示す輝度シェーディングは図１３（Ｆ）に示すように補正される。このように同等の輝度低減を対称的な位置で発生させることで、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【００６５】
調整工程において既定操作が行われたとき、ＣＰＵ４２は図１４に示すフロー図に従う処理を実行する。このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４２ｍに記憶される。
【００６６】
まずステップＳ１で撮像条件を初期化し、ステップＳ３で輝度シェーディング補正回路２４の設定を初期化し、ステップＳ５では撮像処理を実行する。初期化によって、レジスタ２４ｈに設定されるゲイン曲線は垂直方向および水平方向のいずれにおいても直線（ゲイン値：０）を示す。撮像処理によって、低解像度を有する１フレームの生画像データが作成される。ステップＳ７では、この生画像データに基づく積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）を輝度シェーディング補正回路２４から取り込む。ステップＳ９では、取り込まれた積算値Ｉｒ（＊），Ｉｇ（＊）およびＩｂ（＊）に基づいて輝度シェーディングパターンを判別する。
【００６７】
判別された輝度シェーディングパターンがパターンＡ１，Ａ２，Ｂ１またはＢ２であれば、ステップＳ１１からステップＳ１５に進み、図６に示すゲインテーブル４２ｔ１から４つのゲイン値を抽出する。判別された輝度シェーディングパターンがパターンＣ１，Ｃ２，Ｃ３またはＣ４であれば、ステップＳ１３からステップＳ１７に進み、図７に示すゲインテーブル４２ｔ２および図８に示すゲインテーブル４２ｔ３の各々から２つのゲイン値を抽出する。
【００６８】
ステップＳ１５またはＳ１７の処理が完了するとステップＳ１９に進み、ステップＳ９で判別されたパターンに適合するゲイン曲線を作成する。作成されたゲイン曲線は、図９（Ａ）〜図９（Ｈ）のいずれかに示す要領で変化する。ステップＳ２１では、こうして作成されたゲイン曲線をフラッシュメモリ４２ｍに保存し、その後に処理を終了する。
【００６９】
判別された輝度シェーディングパターンがパターンＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２およびＣ１〜Ｃ４のいずれでもなければ、ステップＳ２３で既定のゲイン曲線をフラッシュメモリ４２ｍに保存してから、処理を終了する。
【００７０】
ユーザの使用段階でカメラモードが選択されると、ＣＰＵ４２は図１５〜図１６に示すフロー図に従う処理を実行する。このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４２ｍに記憶される。
【００７１】
まずステップＳ３１で撮像条件を初期化する。ステップＳ３３では、フラッシュメモリ４２ｍに保存されたゲイン曲線を輝度シェーディング補正回路２４に設定する。設定が完了すると、ステップＳ３５でスルー画像処理を実行する。この結果、スルー画像がＬＣＤモニタ２８に表示される。
【００７２】
ステップＳ３７では、シャッタボタン４４ｓが半押しされたか否かを判別する。ここでＮＯであれば、ステップＳ３９でスルー画像用ＡＥ処理を実行し、ステップＳ４１でスルー画像用ＷＢ調整処理を実行する。これによって、ＬＣＤモニタ２８に表示されるスルー画像の明るさおよび白バランスが適度に調整される。ステップＳ４３ではズームキー４４ｚが操作されたか否かを判別し、ＮＯであればステップＳ３７に戻る一方、ＹＥＳであればステップＳ４５でズームレンズ１２を光軸方向に移動させてからステップＳ３７に戻る。
【００７３】
ステップＳ３７でＹＥＳと判断されると、ステップＳ４７で記録画像用ＡＥ処理を実行し、ステップＳ４９で記録画像用ＷＢ調整処理を実行する。ステップＳ５１では、輝度シェーディング補正回路２４に設定されたゲイン曲線を現時点のズーム倍率に基づいて修正する（図１０参照）。ステップＳ５３では、輝度シェーディング補正回路２４に設定されたゲイン曲線を現時点の露光量を定義するＥＶ値に基づいて修正する（図１１参照）。ステップＳ５５ではシャッタボタン４４ｓが全押しされたか否かを判別し、ステップＳ５７ではシャッタボタン４４ｓの操作が解除されたか否かを判別する。ステップＳ５５でＹＥＳであれば記録処理を経てステップＳ３５に戻り、ステップＳ５７でＹＥＳであればそのままステップＳ３７に戻る。
【００７４】
以上の説明から分かるように、イメージセンサ１６は、被写界を表す光学像が照射される撮像面を有し、撮像面で生成された被写界像を出力する。イメージセンサ１６から出力された被写界像の輝度は、ＣＰＵ４２によって設定されたゲイン曲線（輝度補正値）を参照して、輝度シェーディング補正回路２４によって補正される。ＣＰＵ４２は、調整工程において既定操作が行われたとき、撮像面の輝度シェーディングパターンが撮像面の第１位置に対応する輝度が低減する特定パターン（Ａ１〜Ａ２，Ｂ１〜Ｂ２，Ｃ１〜Ｃ４のいずれか１つ）に該当するか否かを判別する(S9)。判別結果が肯定的であれば、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度を低減させる低減特性を有するゲイン曲線（第１補正値）が、ＣＰＵ４２によって選択される(S15, S17, S19, S21)。判別結果が否定的であれば、既定のゲイン曲線（第２補正値）がＣＰＵ４２によって選択される(S23)。
【００７５】
したがって、撮像面の第１位置に対応する輝度が低減するときは、第１位置と対称的な撮像面の第２位置に対応する輝度が低減するように被写界像の輝度が補正される。補正された被写界像は、第１位置および第２位置の両方において輝度が低減された画像となる。これによって、シェーディング補正を施された画像の見映えを良くすることができる。
【００７６】
なお、この実施例では、輝度シェーディング補正回路２４内にＲデータ，ＧデータおよびＢデータにそれぞれ対応するアンプ２４ａ，２４ｂおよび２４ｃを設けているが、アンプ２４ａおよび２４ｃを白バランス調整回路２２に設けられるＲデータ用のアンプおよびＢデータ用のアンプと統合するようにしてもよい。
【００７７】
また、この実施例では、シャッタボタン４４ｓが半押しされたときにゲイン曲線を修正するようにしているが、これに加えてシャッタボタン４４ｓが半押しされる前の時期にゲイン曲線を修正するようにしてもよい。
【００７８】
さらに、この実施例では、輝度シェーディングに起因する輝度の低減をゲイン曲線に従う補正によって緩和させるようにしているが、輝度の低減を緩和させる処理は省略するようにしてもよい。ただし、その場合は、反対側の輝度の低減幅をこの実施例の低減幅よりも大きくする必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１実施例の輝度シェーディング補正回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図２実施例に設けられた積算回路の動作の一部を示す図解図である。
【図４】図１実施例のＣＰＵによって参照される輝度パラメータテーブルの一例を示す図解図である。
【図５】この実施例で想定される輝度シェーディングパターンを示す図解図である。
【図６】図１実施例のＣＰＵによって参照されるゲインテーブルの一例を示す図解図である。
【図７】図１実施例のＣＰＵによって参照されるゲインテーブルの他の一例を示す図解図である。
【図８】図１実施例のＣＰＵによって参照されるゲインテーブルのその他の一例を示す図解図である。
【図９】（Ａ）はパターンＡ１に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｂ）はパターンＡ２に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｃ）はパターンＢ１に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｄ）はパターンＢ２に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｅ）はパターンＣ１に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｆ）はパターンＣ２に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｇ）はパターンＣ３に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図であり、（Ｈ）はパターンＣ４に対応する輝度シェーディングの分布状態とこれを補正するゲイン曲線を示す図解図である。
【図１０】ゲイン曲線の修正係数Ｋ１とＥＶ値との関係を示すグラフである。
【図１１】ゲイン曲線の修正係数Ｋ２とズーム倍率との関係を示すグラフである。
【図１２】（Ａ）は撮像面の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は水平方向における補正前の輝度変化の一例を示す波形図であり、（Ｃ）は水平方向におけるゲイン曲線の変化の一例を示す波形図であり、（Ｄ）は水平方向における補正後の輝度変化の一例を示す波形図である。
【図１３】（Ａ）は補正前の輝度分布の一例を示す図解図であり、（Ｂ）は補正前の輝度分布の他の一例を示す図解図であり、（Ｃ）は補正前の輝度分布のその他の一例を示す図解図であり、（Ｄ）は補正後の輝度分布の一例を示す図解図であり、（Ｅ）は補正後の輝度分布の他の一例を示す図解図であり、（Ｆ）は補正後の輝度分布のその他の一例を示す図解図である。
【図１４】図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。
【図１５】図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。
【図１６】図１実施例に適用されるＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  …ディジタルカメラ
１２  …ズームレンズ
１６  …イメージセンサ
２４  …輝度シェーディング補正回路
３４  …後処理回路
４２  …ＣＰＵ
【図１】
2008154002.tif 000004
【図２】
2008154002.tif 000005
【図３】
2008154002.tif 000006
【図４】
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【図５】
2008154002.tif 000008
【図６】
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【図７】
2008154002.tif 000010
【図８】
2008154002.tif 000011
【図９】
2008154002.tif 000012
【図１０】
2008154002.tif 000013
【図１１】
2008154002.tif 000014
【図１２】
2008154002.tif 000015
【図１３】
2008154002.tif 000016
【図１４】
2008154002.tif 000017
【図１５】
2008154002.tif 000018
【図１６】
2008154002.tif 000019