(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換を行う複数の画素と、時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を生成する信号生成手段と、前記画素の列毎に、前記信号生成手段により生成された前記ランプ信号と前記画素の信号を比較する比較手段、および前記ランプ信号の立ち上がりから前記比較手段における比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果をデジタル信号として出力するカウンタ手段を有するアナログ−デジタル変換手段とを有し、光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子により露光時間が異なる複数の撮影モードで露光撮影および遮光撮影を行うことにより複数枚の露光画像および複数枚のダーク画像を取得するように制御する制御手段と、
取得した前記複数枚の露光画像を加算することで合成し１枚の合成露光画像を生成するとともに、取得した前記複数枚のダーク画像を基に１枚の合成ダーク画像を生成する合成手段と、
前記合成ダーク画像に基づいて前記合成露光画像を補正する補正手段と、を有し、
前記制御手段は、前記露光時間が所定時間以上である撮影モードが設定された場合に前記露光時間が前記所定時間未満である撮影モードが設定された場合よりも前記ランプ信号の走査時間が長くなるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記合成手段は、取得した前記複数枚のダーク画像を加算して１枚の第１のダーク画像を生成し、前記第１のダーク画像に基づいて、取得した前記複数枚の露光画像と同じ枚数の第２のダーク画像を生成して合成し前記１枚の合成ダーク画像を生成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、前記異なる複数の撮影モードのうちの前記露光時間が前記所定時間以上である撮影モードで取得した前記露光画像の枚数と前記露光画像の総取得枚数との比率に応じて、前記露光時間が前記所定時間以上である撮影モードで取得する前記ダーク画像の枚数を決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、取得した前記複数枚の露光画像と同じ枚数の前記ダーク画像を、それぞれの前記露光画像を取得する際の前記撮影モードと同じ撮影モードで取得し、
前記合成手段は、取得した前記複数枚のダーク画像を加算することで合成し前記１枚の合成ダーク画像を生成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５】
前記露光画像に画像処理を施すとともに、前記露光画像にそれぞれに施す画像処理と等価な画像処理を前記ダーク画像に施す画像処理手段を有することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
光電変換を行う複数の画素と、時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を生成する信号生成手段と、前記画素の列毎に、前記信号生成手段により生成された前記ランプ信号と前記画素の信号を比較する比較手段、および前記ランプ信号の立ち上がりから前記比較手段における比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果をデジタル信号として出力するカウンタ手段を有するアナログ−デジタル変換手段とを有し、光学像を電気信号に変換する撮像素子と、
前記撮像素子により単写撮影モードおよび連写撮影モードで露光撮影および遮光撮影をそれぞれ行うことにより複数枚の露光画像および複数枚のダーク画像を取得するように制御する制御手段と、
取得した前記複数枚の露光画像を加算することで合成し１枚の合成露光画像を生成するとともに、取得した前記複数枚のダーク画像を基に１枚の合成ダーク画像を生成する合成手段と、
前記合成ダーク画像に基づいて前記合成露光画像を補正する補正手段と、を有し、
前記連写撮影モードで撮影を行う場合に前記単写撮影モードで撮影を行う場合よりも前記ランプ信号の単位時間の変化率が大きくなるように制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記合成手段は、取得した前記複数枚のダーク画像を加算して１枚の第１のダーク画像を生成し、前記第１のダーク画像に基づいて、取得した前記複数枚の露光画像と同じ枚数の第２のダーク画像を生成して合成し前記１枚の合成ダーク画像を生成す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】
前記制御手段は、前記連写撮影モードで取得した前記露光画像の枚数と前記露光画像の総取得枚数との比率に応じて、前記連写撮影モードで取得する前記ダーク画像の枚数を決定することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、取得した前記複数枚の露光画像と同じ枚数の前記ダーク画像を、それぞれの前記露光画像を取得する際に用いる撮影モードで取得し、
前記合成手段は、取得した前記複数枚のダーク画像を加算することで合成し前記１枚の合成ダーク画像を生成することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記露光画像に画像処理を施すとともに、前記露光画像にそれぞれに施す画像処理と等価な画像処理を前記ダーク画像に施す画像処理手段を有することを特徴とする請求項６〜９の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
光電変換を行う複数の画素と、時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を生成する信号生成手段と、前記画素の列毎に、前記信号生成手段により生成された前記ランプ信号と前記画素の信号を比較する比較手段、および前記ランプ信号の立ち上がりから前記比較手段における比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果をデジタル信号として出力するカウンタ手段を有するアナログ−デジタル変換手段とを有し、光学像を電気信号に変換する撮像素子により露光時間が異なる複数の撮影モードで露光撮影および遮光撮影を行うことにより複数枚の露光画像および複数枚のダーク画像を取得するように制御する制御工程と、
取得した前記複数枚の露光画像を加算することで合成し１枚の合成露光画像を生成し、取得した前記複数枚のダーク画像を基に１枚の合成ダーク画像を生成する合成工程と、
前記合成ダーク画像に基づいて前記合成露光画像を補正する補正工程と、を有し、
前記制御工程では、前記露光時間が所定時間以上である撮影モードが設定された場合に前記露光時間が前記所定時間未満である撮影モードが設定された場合よりも前記ランプ信号の走査時間が長くなるように制御することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１２】
光電変換を行う複数の画素と、時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を生成する信号生成手段と、前記画素の列毎に、前記信号生成手段により生成された前記ランプ信号と前記画素の信号を比較する比較手段、および前記ランプ信号の立ち上がりから前記比較手段における比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果をデジタル信号として出力するカウンタ手段を有するアナログ−デジタル変換手段とを有し、光学像を電気信号に変換する撮像素子により単写撮影モードおよび連写撮影モードで露光撮影および遮光撮影をそれぞれ行うことにより複数枚の露光画像および複数枚のダーク画像を取得するように制御する制御工程と、
取得した前記複数枚の露光画像を加算することで合成し１枚の合成露光画像を生成し、取得した前記複数枚のダーク画像を基に１枚の合成ダーク画像を生成する合成工程と、
前記合成ダーク画像に基づいて前記合成露光画像を補正する補正工程と、を有し、
前記連写撮影モードで撮影を行う場合に前記単写撮影モードで撮影を行う場合よりも前記ランプ信号の単位時間の変化率が大きくなるように制御す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、撮像装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いた撮像装置においては、撮像素子の読み出し回路に起因したダークノイズによる固定パターンノイズが発生する。この固定パターンノイズを軽減して高品位な画像を得る方法として、予め記憶されたデータを画像データから減算することで固定パターンノイズを補正する方法が知られている。例えば、特許文献１には、撮影条件によっては予め記憶された１次元データを用いて画像の固定パターンノイズを補正する方法が開示されている。
【０００３】
しかし、複数枚の画像を撮影し重ねて合成画像を得る多重露出撮影において、１枚の画像では視認できない固定パターンノイズの補正誤差が、合成処理により積み重なって合成画像では視認されることがある。この問題に対して、多重露出撮影時にダーク画像（遮光画像）を取得して本画像と同じパラメータ補正を行ったものを所定数加算して多重露光画像から減算することにより固定パターンノイズを補正する方法が提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３３３４３４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０５４４０３号
【特許文献３】国際公開第２０１３／０５４４０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダーク画像（遮光画像）の固定パターンノイズは、撮像素子の読み出し時間やＩＳＯ感度（撮影感度）設定等の駆動モードによって変化する可能性がある。そのため、異なる駆動モードで取得した複数枚の画像を重ねて合成画像を得る場合、ダーク画像を特定の駆動モードに合わせて処理して固定パターンノイズの補正を行うと、適切に補正できずに固定パターンノイズが視認できるレベルになる可能性がある。本発明の目的は、多重露出撮影において複数の駆動モードで読み出される画像を合成する場合にも良好な画質の画像を得ることができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る撮像装置は、光電変換を行う複数の画素と、時間の経過に伴って電位が変化するランプ信号を生成する信号生成手段と、前記画素の列毎に、前記信号生成手段により生成された前記ランプ信号と前記画素の信号を比較する比較手段、および前記ランプ信号の立ち上がりから前記比較手段における比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果をデジタル信号として出力するカウンタ手段を有するアナログ−デジタル変換手段とを有し、光学像を電気信号に変換する撮像素子と、前記撮像素子により露光時間が異なる複数の撮影モードで露光撮影および遮光撮影を行うことにより複数枚の露光画像および複数枚のダーク画像を取得するように制御する制御手段と、取得した前記複数枚の露光画像を加算することで合成し１枚の合成露光画像を生成するとともに、取得した前記複数枚のダーク画像を基に１枚の合成ダーク画像を生成する合成手段と、前記合成ダーク画像に基づいて前記合成露光画像を補正する補正手段と、を有し、前記制御手段は、前記露光時間が所定時間以上である撮影モードが設定された場合に前記露光時間が前記所定時間未満である撮影モードが設定された場合よりも前記ランプ信号の走査時間が長くなるように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の目的は、多重露出撮影において複数の駆動モードで読み出される画像を合成する場合にも、露光画像に合わせてダーク画像を取得することで精度の高い補正が可能になり、良好な画質の画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態における撮像装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態における撮像素子の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態における列ＡＤ変換回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図４】本実施形態における露光撮影時の列ＡＤ変換回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図５】第１の実施形態における撮像装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】第１の実施形態における露光画像撮影の例を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態におけるダーク画像撮影の例を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態におけるダーク補正値の生成処理の例を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施形態における多重露出撮影時の処理例を示す図である。
【図１０】本実施形態における連写撮影時の列ＡＤ変換回路の動作例を示すタイミングチャートである。
【図１１】第２の実施形態における撮像装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態における多重露出撮影時の処理例を示す図である。
【図１３】第３の実施形態における撮像装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施形態におけるダーク補正値の生成処理の例を示すフローチャートである。
【図１５】第３の実施形態における多重露出撮影時の処理例を示す図である。
【図１６】第４の実施形態における撮像装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１７】第４の実施形態における多重露出撮影時の処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態における撮像装置の構成例を示すブロック図である。まず、撮像装置１００について説明する。メカニカルシャッター１２は撮像素子１４００に入る光量を制御する。撮像素子１４００は光学像を電気信号に変換する。光学ファインダ１０４は、ミラー１３０が光軸上にあるときにレンズや絞り等の光学系を介して入射した入射光をペンタプリズム１３１により結像して、ユーザーが撮影する静止画の構図を確認することが可能である。
【００１１】
デジタルフロントエンド回路１７００は撮像素子１４００から出力されるデジタル信号に信号処理を施す。液晶モニター１２００はライブビュー画像の表示や撮影した静止画像の表示が可能である。システム制御回路（例えば、ＣＰＵ：Central Processing Unit）５０は画像処理を含む撮像装置１００全体を制御する。
【００１２】
シャッタースイッチ６１は２段階になっていて、ユーザーが１段目まで浅く押すことを半押しといい、２段目まで深く押すことを全押しという。シャッタースイッチ６１が半押しされると、システム制御回路５０が検知して自動ピント合わせや、撮影前の状態における自動露出機構によるシャッター速度と絞り数値の設定が行われる。さらにシャッタースイッチ６１が全押しされると、シャッター１２が動作し撮影動作が実施される。
【００１３】
ＩＳＯ感度（撮影感度）設定部６２は、ユーザーの指示に従いシステム制御回路５０が撮像装置１００の光の量に対する感度を設定する。シャッター秒時設定部６３は、ユーザーの指示に従いシステム制御回路５０がシャッター制御による撮像素子１４００を露光する時間を設定する。多重撮影設定スイッチ６４は、ユーザーの指示に従いシステム制御回路５０が多重撮影処理を行う。連写設定部６５は、ユーザーの指示に従いシステム制御回路５０が連続で撮影処理を行う。
【００１４】
電源スイッチ６６は、ユーザーの指示に従いシステム制御回路５０が撮像装置１００の電源オン、電源オフの切り替えを行う。また、撮像装置１００に接続されたレンズユニット３００、記録媒体２００等の各種付属装置の電源オン、電源オフの設定も合わせて切り替え設定可能である。
【００１５】
揮発性メモリ（例えばＲＡＭ：Random Access Memory）７０は画像データを一時的に記録する。揮発性メモリ７０は、システム制御回路５０のワークメモリとしての機能も有する。また、揮発性メモリ７０は、後述する多重露出撮影時に画像を合成する処理においてもワークメモリとして使用される。不揮発性メモリ（例えばＲＯＭ：Read Only Memory）７１は、システム制御回路５０が動作を行う際のプログラムを格納している。
【００１６】
現像処理部７２は画像データに対して色マトリクス処理やガンマ処理等の現像処理を行う。画像合成部７３は多重露出撮影時に複数枚の画像を重ねる画像合成処理を行う。画像減算処理部７４は後述するように露光画像からダーク画像を減算する処理を行う。ダークシェーディング補正部７５は水平方向の１次元データである補正値を画像から減算することにより水平方向のダークシェーディングを補正する。
【００１７】
光学シェーディング補正部７６は画像上の水平方向或いは垂直方向の位置（座標）に応じたゲイン補正を行うことにより、光学的なシェーディングを補正する。ホワイトバランス（ＷＢ）処理部７７はベイヤー配列のＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの画素それぞれにゲインを乗じることでホワイトバランス処理を行う。射影演算部７８は画像データを列毎に垂直方向に平均処理して１ライン分の射影データを作成する。
【００１８】
電源制御部８０は、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等から構成されている。さらに、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、その検出結果及びシステム制御回路５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部に供給する。電源部８６はアルカリ電池やリチウム電池等の一次電池、リチウムイオン電池等の二次電池、ＡＣアダプタ等から成り、コネクタ８２及び８４を介して電源制御部８０と接続される。
【００１９】
記録媒体２００とのインターフェース９０は、コネクタ９２を介してメモリーカードやハードディスク等の記録媒体２００と接続される。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部２０１、撮像装置１００とのインターフェース２０２を有する。
【００２０】
レンズユニット３００は、撮影レンズ３１０、絞り３１２、レンズマウント３１６を有する。レンズマウント３１６は、撮像装置１００のレンズマウント１０６と接続される。レンズ制御部３２０は、コネクタ３２２を介して撮像装置１００側のコネクタ１２２と電気的に接続される。レンズ制御部３２０はコネクタ３２２、１２２を介して、撮像装置１００からの信号を受ける。撮像装置１００からの信号により撮影レンズ３１０の光軸上での位置を変更しフォーカスを制御する。同じようにレンズ制御部３２０は撮像装置１００からの信号を受け、絞り３１２の口径の大きさを制御する。インターフェース１２０はレンズユニット３００と電気信号で通信するためのインターフェースである。
【００２１】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、撮像素子１４００の構成例を示す図である。図２（Ａ）に示すように画素部２０８には、画素（単位画素）２０５が、マトリクス状（２次元状）に複数配列されており、垂直方向（列方向）の並びを「列」と呼び、水平方向（行方向）の並びを「行」と呼ぶ。垂直走査回路２０４は、選択行を読み出すための行選択と電荷の読み出しに必要な信号を各画素の回路に各行毎に出力する。
【００２２】
画素部２０８の各画素２０５は、対応する列の垂直出力線（列出力線）２１０に接続されており、選択行の画素信号が垂直出力線２１０に出力される。垂直出力線２１０に出力された信号は、列ゲインアンプ２０７、列ＡＤ変換（アナログ−デジタル変換）回路２０６を介して水平走査回路２０３に出力される。水平走査回路２０３は１行分の信号出力を水平方向に順次出力する。また、列ＡＤ変換回路２０６用に参照信号生成回路２１１及びタイミング制御部２１２が内蔵されていて、各列ＡＤ変換回路２０６に接続されている。
【００２３】
図２（Ｂ）は、列ＡＤ変換回路２０６の構成例を示す図である。比較回路２２１の入力に参照信号生成回路２１１からの出力線２１４と列ゲインアンプの出力２１３のそれぞれが接続される。出力線２１４を介して供給されるランプ信号（参照信号）と列ゲインアンプ出力２１３との比較結果がカウンタ回路２２２に出力される。ランプ信号（参照信号）は走査時に時間の経過に伴って電位（レベル）が一方向に変化する信号である。
【００２４】
カウンタ回路２２２ではランプ信号の走査に同期して駆動するカウンタが動いている。また、タイミング制御部２１２からカウンタ回路２２２に、カウンタを動作させるためのクロック信号２１５、及びカウンタをリセットするリセット信号２１６が接続される。カウンタ回路２２２は、ランプ信号の立ち上がり（走査開始）から比較回路２２１から出力される比較結果が反転するまでの時間を計数し計数結果であるカウント値をデジタル信号として出力する。カウンタ回路２２２は列メモリ２２３に接続されており、ランプ信号が垂直出力線のレベルになったタイミングのカウント値を列メモリ２２３に記憶する。列メモリ２２３は内部に画素のリセットレベルの信号出力を記憶するリセットレベル用メモリと、光電変換した信号レベルの信号出力を記憶する信号レベル用メモリとを有する。
【００２５】
図３は、列ＡＤ変換回路の動作例を示すタイミングチャートである。ここでは相関二重サンプリング（ＣＤＳ：correlated double sampling）する例を示している。まず、画素２０５からリセットレベルが垂直出力線（列出力線）２１０に読み出されている。タイミングＴ３００では、システム制御回路５０がタイミング制御部２１２を制御して参照信号生成回路２１１が初期レベルからランプ信号（参照信号）の走査を開始する。また、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して、参照信号生成回路２１１がランプ信号を走査する間、所定周期のクロック信号をカウンタ回路２２２に出力する。カウンタ回路２２２はクロック信号をカウントしていく。ここで所定の周期とは、ランプ信号の走査期間とデジタル出力のビット精度とに応じて決められる周期である。
【００２６】
タイミングＴ３０１で、画素２０５から読み出されたリセットレベルとランプ信号のレベルが一致するため、比較回路２２１の出力がハイレベルからローレベルになる。比較回路２２１の出力はカウンタ回路２２２のイネーブルとして働くため、比較回路２２１の出力がローレベルになった時点でカウンタ回路２２２のカウント動作は停止する。タイミングＴ３０２で所定レベルまでランプ信号を走査したら、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して参照信号生成回路２１１が出力するランプ信号のレベルを初期レベルに設定する。タイミングＴ３０３で、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御してリセットレベルのカウント値を列メモリ２２３内のリセットレベル用メモリに記憶した後、カウンタ回路２２２がリセット信号２１６により初期値にリセットされる。その後、垂直出力線２１０に画素からの信号レベルが読み出される。
【００２７】
タイミングＴ３０４では、垂直出力線２１０に読み出された信号レベルをＡＤ変換するためシステム制御回路５０がタイミング制御部２１２を制御して参照信号生成回路２１１が初期レベルからランプ信号の走査を開始する。また、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して、参照信号生成回路２１１がランプ信号を走査する間、所定周期のクロック信号をカウンタ回路２２２に出力する。カウンタ回路２２２はクロック信号をカウントしていく。
【００２８】
タイミングＴ３０５で、画素２０５から読み出された信号レベルとランプ信号のレベルが一致するため、比較回路２２１の出力がハイレベルからローレベルになる。比較回路２２１の出力はカウンタ回路２２２のイネーブルとして働くため、比較回路２２１の出力がローレベルになった時点でカウンタ回路２２２のカウント動作は停止した状態になる。タイミングＴ３０６でランプ信号がＡＤ変換ビット数分まで走査されたため、参照信号生成回路２１１によるランプ信号の走査を停止する。システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御してクロック信号を停止する。
【００２９】
タイミングＴ３０７で、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して信号レベルのカウント値を列メモリ２２３内の信号レベル用メモリに記憶した後、カウンタ回路２２２がリセット信号２１６により初期値にリセットされる。列メモリ２２３は記憶された画素の信号レベルとリセットレベルとの差分を算出し、その結果を水平走査回路２０３が列毎に順次出力する。この動作を１行毎に繰り返すことで撮像素子１４００から撮像信号が出力される。
【００３０】
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本実施形態における露光撮影時の列ＡＤ変換回路の動作例を示すタイミングチャートである。図４（Ａ）には、露光時間（シャッター秒時）を短く設定した短秒時露光撮影の画像出力時に列ＡＤ変換回路が駆動するときのタイミングチャートを示している。タイミングＴ４００〜Ｔ４０２の動作は、図３に示したタイミングＴ３０４〜Ｔ３０６の動作と同様である。それに対し、図４（Ｂ）には、露光時間（シャッター秒時）を長く設定した長秒時露光撮影の画像出力時に列ＡＤ変換回路が駆動するときのタイミングチャートを示している。なお、長秒時露光撮影と短秒時露光撮影の判定は、露光時間（シャッター秒時）が所定の秒時（例えば１秒）以上か未満かで判定する。
【００３１】
図４（Ｂ）に示したタイミングチャートを図４（Ａ）に示したタイミングチャートと比較すると、ランプ信号（参照信号）の走査時間が長くなっている。タイミングＴ４０３では画素２０５からの信号レベルをＡＤ変換するため、システム制御回路５０がタイミング制御部２１２を制御して参照信号生成回路２１１が初期レベルからランプ信号の走査を開始する。タイミングＴ４０４で信号レベルとランプ信号のレベルが一致するため、比較回路２２１の出力がハイレベルからローレベルになる。比較回路２２１の出力はカウンタ回路２２２のイネーブルとして働くため、比較回路２２１の出力がローレベルになった時点でカウンタ回路２２２は停止した状態になる。
【００３２】
タイミングＴ４０５で、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して信号レベルのカウント値を列メモリ２２３内の信号レベル用メモリに記憶する。システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して水平走査回路２０３を駆動し、信号レベルのカウント値とリセットレベルのカウント値との差分を列毎にデジタルフロントエンド回路１７００に送る。
【００３３】
ここで、長秒時露光撮影時は短秒時露光撮影時より暗電流起因の信号が増えるが、ランプ信号（参照信号）の走査時間を長くすることでダイナミックレンジが狭くなることを防ぐことが可能である。図４（Ｂ）に示したタイミングチャートにおける信号レベルは、図４（Ａ）に示したタイミングチャートにおけるランプ信号の走査では飽和信号レベルになる。長秒時露光撮影では信号レベルに加算される暗電流起因のオフセット成分が増大するため飽和信号レベルになる可能性が高くなるが、前述のようにランプ信号の走査時間を延ばすことにより、ダイナミックレンジ拡大が可能である。
【００３４】
なお、ランプ信号の走査時間を延ばすことによりＡＤ変換ビット数が増えてしまうことが考えられるが、暗電流信号成分の補正を行うことにより短秒時露光撮影と同じ出力ビット数での出力が可能である。例えば短秒時露光撮影時は１０ビットでＡＤ変換を行い、そのまま撮像素子１４００から１０ビットで出力する。一方、長秒時露光撮影時は１１ビットでＡＤ変換を行い、暗電流補正を行った後に下位１０ビットを撮像素子１４００からの出力とすればよい。
【００３５】
図５は、第１の実施形態における多重露出撮影時の撮像装置の動作例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ５０１にて、システム制御回路５０が、撮影者の操作に応じて多重露出撮影での多重枚数を含めたホワイトバランス（ＷＢ）、自動露出（ＡＥ）、ＩＳＯ感度（撮影感度）等の各種の撮影条件を設定する。多重枚数は、画像合成処理において重ね合わせる、多重露出撮影で取得する露光画像の枚数（撮影枚数）であり、シーン判別やモードによって自動的に多重枚数が設定されるようにしても良い。ここでは設定された多重枚数をＮとする。続くステップＳ５０２にて、システム制御回路５０は、多重露出撮影の撮影枚数を管理する変数ｉの値をクリアして“１”にする。また、同時に変数ｊの値を“０”にする。
【００３６】
次に、ステップＳ５０３にて、撮影者の撮影指示動作によってシャッタースイッチ６１（ＳＷ）がオンされるのを待つ。シャッタースイッチ６１がオンされたら、ステップＳ５０４にて、システム制御回路５０は、撮影におけるシャッター秒時設定が所定時間よりも長い長秒時露光撮影設定であるか否かを判断する。長秒時露光撮影であると判断した場合、ステップＳ５０５にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に長秒時露光撮影用の駆動モードの設定をして長秒時露光撮影を行う。長秒時露光撮影の設定は、例えば図４（Ｂ）に示したようにランプ信号の走査時間を変更した設定である。長秒時露光撮影時には、ステップＳ５０６にて、システム制御回路５０は、変数ｊの値をカウントアップする。
【００３７】
ステップＳ５０４での判断の結果、撮影におけるシャッター秒時設定が所定時間よりも短い短秒時露光撮影設定であると判断した場合、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に短秒時露光撮影用の駆動モードの設定をして短秒時露光撮影を行う。なお、長秒時露光撮影と短秒時露光撮影で撮像素子１４００の設定は異なるが撮影動作は同様である。撮影動作については、図６に示すフローチャートを参照して後述する。
【００３８】
その後、ステップＳ５０８にて、システム制御回路５０は、撮影動作が多重露出撮影の最後（Ｎ枚目）の撮影であったか否かを判定する。変数ｉの値がＮ未満であった場合には撮影がＮ枚目に達していないので、ステップＳ５０９にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップした後に、ステップＳ５０３に戻る。そして、次の撮影指示を待ち、撮影指示を受けると、ステップＳ５０４〜Ｓ５０８の処理を再び行う。
【００３９】
一方、ステップＳ５０８での判定の結果、変数ｉの値がＮである、すなわちＮ枚目の撮影であった場合にはステップＳ５１０へ進み、画像合成部７３が、撮影したＮ枚の画像を加算する（重ねる）画像合成処理を行う。次に、ステップＳ５１１にて、システム制御回路５０は、多重露出撮影で取得した露光画像の枚数のうちの長秒時露光撮影の比率ｒを以下の（式１）に基づき算出する。
ｒ＝ｊ／Ｎ  …（式１）
【００４０】
続いて、ステップＳ５１２にて、システム制御回路５０は、長秒時露光撮影設定でのダーク画像の取得枚数Ｄを以下の（式２）に基づき決定する。
Ｄ＝ｒｏｕｎｄ（ｒ×Ｍ）  …（式２）
（式２）において、ｒｏｕｎｄは四捨五入の処理を示している。すなわち、（式２）では、小数点以下を四捨五入して（ｒ×Ｍ）の値を整数にする。なお、Ｍはダーク画像の総取得枚数、すなわち長秒時露光撮影設定でのダーク画像の取得枚数と短秒時露光撮影設定でのダーク画像の取得枚数とを合わせた枚数である。
【００４１】
ここで、ダーク画像の総取得枚数Ｍは露光画像と同じ枚数（Ｍ＝Ｎ）でもよいし、基準となるダーク画像を作成するので露光画像とは異なる枚数（Ｍ≠Ｎ）でもよい。なお、本実施形態では露光画像とは異なる枚数（Ｍ≠Ｎ）を取得する例を示すが、これはＭ枚のダーク画像を取得し、それらを加算して基準となるダーク画像を生成することでランダムノイズの影響を軽減しＳ／Ｎの劣化を防ぐことを目的とする。なお、ダーク画像の総取得枚数Ｍが多いほどＳ／Ｎの劣化を防ぐことができる。
【００４２】
ステップＳ５１３にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に長秒時露光撮影の駆動モードの読み出し設定をする。撮像素子１４００からの信号は、図４（Ｂ）に示したような長秒時露光撮影の設定で読み出されることとなる。長秒時露光撮影と短秒時露光撮影とでは、ランプ信号の走査時間が変わるために撮像素子１４００内の画素からの信号の読み出しタイミングが変更される。読み出しタイミングにより撮像素子１４００内部の電気的特性が異なるため、垂直射影したダーク水平シェーディング補正値が変わる可能性がある。そのため、それぞれの特性にあったダーク水平シェーディング補正値を取得するために、ダーク画像についても撮像素子１４００の設定を露光画像と同様に設定にして、より高い精度の補正値を取得できるようにする。ただし、読み出し設定は長秒時露光撮影用の設定であるが、実際に長時間露光する必要はなく、蓄積時間は短くしても良い。
【００４３】
その後、ステップＳ５１４にて、システム制御回路５０は、長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ５１５にて、システム制御回路５０は、長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影を行う。ステップＳ５１６にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値が長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の取得枚数Ｄに達したか否かを判定する。長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影枚数がＤ枚未満であると判定した場合、ステップＳ５１７にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ５１５に戻る。そして、長秒時露光撮影の設定でのダーク画像がＤ枚撮影されるまで、長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ５１６において長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影が最後（Ｄ枚目）に達したと判定した場合、ステップＳ５１８にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に短秒時露光撮影の駆動モードの読み出し設定をする。その後、ステップＳ５１９にて、システム制御回路５０は、短秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ５２０にて、システム制御回路５０は、短秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影を行う。
【００４５】
ステップＳ５２１にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値がダーク画像の総取得枚数Ｍから長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の取得枚数Ｄを差し引いた枚数（Ｍ−Ｄ）に達したか否かを判定する。短秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影枚数が（Ｍ−Ｄ）枚未満であると判定した場合、ステップＳ５２２にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ５２０に戻る。そして、短秒時露光撮影の設定でのダーク画像が規定枚数撮影されるまで、短秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【００４６】
ステップＳ５２１において総取得枚数Ｍのダーク画像が撮影されたことをシステム制御回路５０が確認したら、ステップＳ５２３へ進む。ステップＳ５２３にて、システム制御回路５０は、長秒時露光撮影及び短秒時露光撮影のそれぞれの設定で取得したＭ枚のダーク画像を使用してダーク補正値を生成する処理を行う。ダーク補正値の生成処理の詳細については後述する。
【００４７】
続く、ステップＳ５２４にて、画像減算処理部７４がステップＳ５１０において生成された画像（多重露光画像）からステップＳ５２３において生成されたダーク補正値を減算することによってオフセット補正が行われる。この補正により、固定パターンノイズが軽減される。減算処理後の画像データは、ステップＳ５２５にて現像処理部７２で色マトリクス処理やガンマ処理等の現像処理が行われた後に、ステップＳ５２６にて記録媒体２００に格納され、多重露出撮影動作が終了する。
【００４８】
図６に示すフローチャートを参照して、図５に示したステップＳ５０５やステップＳ５０７での撮影動作について説明する。なお、長秒時露光撮影と短秒時露光撮影とでは撮像素子１４００の設定は異なるが撮影動作は同様である。
【００４９】
撮影動作が開始されると、ステップＳ６０１にて絞り駆動が行われる。絞り駆動ではシステム制御回路５０がレンズ制御部３２０を介して絞り３１２を駆動する。次に、ステップＳ６０２にて撮像素子１４００の電荷がクリアされる。この動作は、システム制御回路５０からの指示により撮像素子１４００を駆動することによって行われる。撮像素子１４００は電荷がクリアされると、ステップＳ６０３へ進み、電荷蓄積状態に入る。
【００５０】
撮像素子１４００が電荷蓄積に入った状態で、ステップＳ６０４にて、システム制御回路５０はメカニカルシャッター１２を開状態とし、撮像素子１４００の露光を開始する。システム制御回路５０は、ステップＳ６０５にて所定時間が経過するのを待った後、ステップＳ６０６にてメカニカルシャッター１２を閉状態として撮像素子１４００の露光を終了する。
【００５１】
その後、ステップＳ６０７にて、システム制御回路５０からの指示で撮像素子１４００から撮像信号が読み出される。ステップＳ６０８にて、読み出された撮像信号に対して、ダークシェーディング補正部７５がダークシェーディング補正を行う。ここでのダークシェーディング補正は２種類ある。撮像素子１４００内の遮光領域（オプティカルブラック領域：ＯＢ領域）の画素値をライン毎に平均し有効画素領域の画素値から減算することで垂直方向のダークシェーディングを補正する。また、予めダーク画像を射影演算して得られる水平方向の１次元データを減算することで水平方向のダークシェーディングを補正する。
【００５２】
続いてステップＳ６０９にて、光学シェーディング補正部７６が、各画素の信号に対して座標位置に応じたゲイン補正を行うことにより光学シェーディング補正を行う。このとき、補正パラメータは補正対象の画像撮影時の撮影条件に応じた値を使用する。ここでの撮影条件とは、レンズズーム位置、撮影レンズ種別、絞り、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、温度等を指す。
【００５３】
次に、ステップＳ６１０にて、ホワイトバランス処理部７７が、光学シェーディング補正後の画像データに対して、ベイヤー配列のＲ、Ｇ１、Ｇ２、Ｂの画素毎にゲインを乗じるホワイトバランス処理を行う。ここでの各ゲイン量は対象画像の画像データから算出した値、或いは予め設定された値を用いる。ホワイトバランス処理後の画像データは、ステップＳ６１１にて揮発性メモリ７０に格納される。さらに、ステップＳ６１２にて、撮影条件やホワイトバランスデータ（ゲイン量）が揮発性メモリ７０に格納され、撮影動作が終了する。
【００５４】
次に、図７に示すフローチャートを参照して、図５に示したステップＳ５１５やステップＳ５２０でのダーク画像の撮影動作（ダーク撮影）について説明する。なお、長秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影と短秒時露光撮影の設定でのダーク画像の撮影とでは撮像素子１４００の設定は異なるがダーク画像の撮影動作は同様である。ダーク画像の撮影においては、シャッター１２は駆動せずに、撮像素子１４００を遮光した状態で撮影を行う。
【００５５】
まず、ステップＳ７０１にて、前述した図６に示したステップＳ６０２と同様に撮像素子１４００の電荷がクリアされ、ステップＳ７０２にて、撮像素子１４００が電荷蓄積状態に入る。次に、ステップＳ７０３にて、システム制御回路５０は所定の蓄積時間が経過するまで待った後、ステップＳ７０４にて、システム制御回路５０からの指示で撮像素子１４００から撮像信号が読み出される。ステップＳ７０５にて、読み出された撮像信号に対して、図６に示したステップＳ６０８と同様にダークシェーディング補正部７５がダークシェーディング補正を行う。ダークシェーディング補正後の画像データは、ステップＳ７０６にて揮発性メモリ７０に格納され、ダーク画像の撮影動作が終了する。
【００５６】
図８は、本実施形態における多重露出撮影時のダーク補正値の生成処理の例を示すフローチャートである。図５に示したフローチャートにおけるステップＳ５２３でのダーク補正値生成処理の例を示したものである。ステップＳ８０１にて、ダーク画像の撮影により取得したダーク画像を加算する。次に、ステップＳ８０２にて、ランダムノイズの影響を軽減するため、生成されたダーク加算画像に対して射影演算部７８が射影演算処理を行い、水平方向の１ライン分の射影データ（１次元データ）を作成する。
【００５７】
その後、ステップＳ８０３にて、システム制御回路５０がステップＳ８０２において作成された１次元データを２次元に展開する。これが基準のダーク画像となる。なお、この基準のダーク画像のデータは、通常取得したダーク画像に対して、画素信号がダーク画像の総取得枚数分のＭ倍された画像データである。ステップＳ８０４にて、システム制御回路５０は、処理するダーク画像をカウントするために変数ｉの値をクリアして“１”にする。
【００５８】
ステップＳ８０５にて、システム制御回路５０は、図５に示したステップＳ５０５やＳ５０７において撮影されたｉ枚目の露光画像の撮影条件やホワイトバランスデータ（ゲイン量）を揮発性メモリ７０から取得する。これらのデータは、露光画像の撮影時に揮発性メモリ７０に格納されている。ステップＳ８０６にて、光学シェーディング補正部７６が、基準のダーク画像に対して光学シェーディング補正処理を実施する。この際、光学シェーディング補正処理における補正パラメータは、ステップＳ８０５において取得した撮影条件に応じたものを使用する。すなわち、図５に示したステップＳ５０５やＳ５０７で撮影されたｉ枚目の露光画像と同じ補正パラメータを使用する。
【００５９】
光学シェーディング補正処理終了後、ステップＳ８０７にて、ホワイトバランス処理部７７が、ホワイトバランス処理を行う。この場合も、ベイヤー配列の各画素に乗じるゲイン量は、ステップＳ８０５において取得したホワイトバランスデータ（ゲイン量）を用い、図５に示したステップＳ５０５やＳ５０７で撮影されたｉ枚目の露光画像と同一のゲインとなるようにする。このようにして、ｉ枚目の露光画像に施した画像処理と等価な画像処理を施し、ｉ枚目のダーク画像を生成する。
【００６０】
ステップＳ８０８にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値が多重露出撮影での露光画像の撮影枚数であるＮに達しているか否かを判定する。変数ｉの値がＮに達していなければ、ステップＳ８０９にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップした後に、ステップＳ８０５へ戻り、再度、基準のダーク画像に対する同様の処理を行う。これにより図５に示したステップＳ５０５やＳ５０７で撮影されたＮ枚の露光画像のそれぞれと同一のパラメータで光学シェーディング補正及びホワイトバランス処理されたＮ枚のダーク画像が生成される。
【００６１】
ステップＳ８０８での判定の結果、変数ｉの値がＮであった場合にはステップＳ８１０へ進み、画像合成部７３が、Ｎ枚のダーク画像を加算する（重ねる）画像合成処理を行い、合成ダーク画像を生成する。ステップＳ８１１にて、画像合成処理後の合成ダーク画像の画像データに対して（１／Ｍ）を乗じ、ダーク補正値を生成する。このようにＭ枚のダーク画像を加算してからダーク補正値を生成することにより補正精度を上げることができる。また、ダーク画像の垂直射影したデータから補正値を作成することにより、多重露出撮影によりダークシェーディング補正の補正残りの積み重なりを軽減することが可能になる。
【００６２】
図９は、第１の実施形態における多重露出撮影での一連の画像に対する処理例を示す図である。図９には、多重露出撮影により取得する露光画像の枚数を３（Ｎ＝３）とした例を示しており、図９において太枠で示したものが画像データである。
【００６３】
３つの露光画像９００〜９０２のうち、長秒時露光撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜１＞９００及び露光画像＜２＞９０１の２枚あり、短秒時露光撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜３＞９０２の１枚ある。撮像装置１００は、露光画像９００〜９０２のそれぞれに光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行い、処理後の露光画像を合成処理して合成露光画像９０９を生成する。
【００６４】
図９に示した例ではダーク画像は４枚取得している。ここで、長秒時露光撮影の設定で取得するダーク画像の枚数Ｄは、露光画像中の長秒時露光撮影の比率ｒが（２／３）であり、ダーク画像の総取得枚数が４枚であるので、Ｄ＝ｒｏｕｎｄ｛４×（２／３）｝＝３となる。すなわち、ダーク画像の撮影においては、４枚のうちの３枚を長秒時露光撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜１＞９０３、ダーク画像＜２＞９０４、及びダーク画像＜３＞９０５を取得する。また、４枚のうちの１枚を短秒時露光撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜４＞９０６を取得する。
【００６５】
撮像装置１００は、長秒時露光撮影、短秒時露光撮影のそれぞれの設定で読み出されたダーク画像を加算してダーク加算画像９０７を生成し、そのダーク加算画像９０７を基に写像データを作成する。さらに、撮像装置１００は、写像データの２次元展開像９０８に対し、３枚の露光画像９００〜９０２にそれぞれに対応した光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行った後、合成処理して合成ダーク画像９１０を生成する。そして、撮像装置１００は、合成露光画像９０９から、合成ダーク画像９１０にダーク画像の総取得枚数Ｍの逆数であるゲイン（１／４）を乗じたものを減算して多重露出画像９１１を生成する。
【００６６】
以上のように第１の実施形態では、多重露出撮影において、長秒時露光撮影の設定で撮影する場合、列ＡＤ変換に係るランプ信号（参照信号）の走査時間が変更される。それに応じてダーク画像も長秒時露光撮影の設定と同じく列ＡＤ変換に係るランプ信号（参照信号の走査時間を変更したうえで、撮像素子から必要な枚数分のダーク画像の読み出しを行い、取得したダーク画像を基に固定パターンノイズの補正を行う。このように多重露出撮影において、列ＡＤ変換での変換時間が変わるような異なる駆動モードによる読み出しが混在し、ダークシェーディングが変わる可能性がある場合にも、露光画像に合わせてダーク画像を取得することで精度の高い補正が可能になる。したがって、多重露出撮影において複数の駆動モードで読み出される露光画像を合成する場合にも良好な画質の露光画像を得ることができる。
【００６７】
なお、第１の実施形態では、長秒時露光撮影時のＡＤ変換のビット数を増やして、撮像素子の出力としては短秒時露光撮影と同じビットにする例を示したが、長秒時露光撮影時は出力ビット数を増やすようにしてもよい。
【００６８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。以下に説明する第２の実施形態では、多重露光撮影中に移動する被写体を連続で露光して連続で撮影する場合の例を説明する。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。
【００６９】
図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、本実施形態における連写撮影時の列ＡＤ変換回路の動作を説明するタイミングチャートである。図１０（Ａ）には、通常撮影時（単写撮影時）の列ＡＤ変換回路での動作のタイミングチャートを示しており、タイミングＴ１０００〜Ｔ１００２の動作は、図３に示したタイミングＴ３０４〜Ｔ３０６の動作と同様である。それに対し、図１０（Ｂ）には、連写撮影時の列ＡＤ変換回路での動作のタイミングチャートを示している。
【００７０】
図１０（Ｂ）に示したタイミングチャートを図１０（Ａ）に示したタイミングチャートと比較すると、通常撮影時と比べて単位時間当たりのランプ信号（参照信号）の増加率が２倍になっている。タイミングＴ１００３では画素２０５からの信号レベルをＡＤ変換するため、システム制御回路５０がタイミング制御部２１２を制御して参照信号生成回路２１１が初期レベルからランプ信号の走査を開始する。タイミングＴ１００４で信号レベルとランプ信号のレベルが一致するため、比較回路２２１の出力がハイレベルからローレベルになる。比較回路２２１の出力はカウンタ回路２２２のイネーブルとして働くため、比較回路２２１の出力がローレベルになった時点でカウンタ回路２２２は停止した状態になる。
【００７１】
タイミングＴ１００５で、システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して信号レベルのカウント値を列メモリ２２３内の信号レベル用メモリに記憶する。システム制御回路５０はタイミング制御部２１２を制御して水平走査回路２０３を駆動し、信号レベルのカウント値とリセットレベルのカウント値との差分を列毎にデジタルフロントエンド回路１７００に送る。
【００７２】
これにより同じ信号レベルでもカウンタの出力値は小さくなるが、読み出し時間が短くなり連写スピードの向上（連続撮影における撮影間隔の短縮）が見込める。列ＡＤ変換回路からの出力ビット数は単写撮影に合わせてもよい。例えば出力ビット数をあわせるために、連写撮影時に９ビットでＡＤ変換された画像に下位１ビットとして所定のデータを追加して１０ビット出力にしてもよい。また、連写撮影時は９ビットで出力してもよい。本実施形態では単写撮影時と連写撮影時の画像を加算するため、出力ビット数を合わせた例で説明する。
【００７３】
図１１は、第２の実施形態における多重露出撮影時の撮像装置の動作例を示すフローチャートである。ステップＳ１１０１にて、システム制御回路５０が、図５に示したステップＳ５０１と同様に、撮影者の操作に応じて多重露出撮影における各種の撮影条件を設定する。ステップＳ１１０２にて、システム制御回路５０は、多重露出撮影の撮影枚数を管理する変数ｉの値をクリアして“１”にする。また、同時に変数ｊの値を“０”にする。
【００７４】
次に、ステップＳ１１０３にて、撮影者の撮影指示動作によってシャッタースイッチ６１（ＳＷ）がオンされるのを待つ。シャッタースイッチ６１がオンされたら、ステップＳ１１０４にて、システム制御回路５０は、撮影設定が連写撮影設定であるか否かを判断する。連写撮影設定であると判断した場合、ステップＳ１１０５にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に連写撮影用の駆動モードの設定をして連写撮影を行う。連写撮影の設定は、例えば図１０（Ｂ）に示したようにランプ信号の傾き（変化率）を大きくして読み出しスピードを上げる設定である。連写撮影時には、ステップＳ１１０６にて、システム制御回路５０は、変数ｊの値をカウントアップする。
【００７５】
ステップＳ１１０４での判断の結果、単写撮影設定であると判断した場合、ステップＳ１１０７にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に単写撮影用の駆動モードの設定をして単写撮影を行う。単写撮影の設定は、例えば短秒時露光撮影と同様の設定とすれば良い。なお、連写撮影と単写撮影で撮像素子１４００の設定は異なるが、撮影動作はともに図６に示したフローチャートと同様である。
【００７６】
その後、ステップＳ１１０８にて、システム制御回路５０は、撮影動作が多重露出撮影の最後（Ｎ枚目）の撮影であったか否かを判定する。変数ｉがＮ未満であった場合には撮影がＮ枚目に達していないので、ステップＳ１１０９にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップした後に、ステップＳ１１０３に戻る。そして、次の撮影指示を待ち、撮影指示を受けると、ステップＳ１１０４〜Ｓ１１０８の処理を再び行う。
【００７７】
一方、ステップＳ１１０８での判定の結果、変数ｉの値がＮである、すなわちＮ枚目の撮影であった場合にはステップＳ１１１０へ進み、画像合成部７３が、撮影したＮ枚の画像を加算する（重ねる）画像合成処理を行う。次に、ステップＳ１１１１にて、システム制御回路５０は、多重露出撮影で取得した露光画像の枚数のうちの連写撮影の比率ｃを以下の（式３）に基づき算出する。
ｃ＝ｊ／Ｎ  …（式３）
【００７８】
続いて、ステップＳ１１１２にて、システム制御回路５０は、連写撮影設定でのダーク画像の取得枚数Ｄを以下の（式４）に基づき決定する。
Ｄ＝ｒｏｕｎｄ（ｃ×Ｍ）  …（式４）
（式４）において、ｒｏｕｎｄは四捨五入の処理を示している。すなわち、（式４）では、小数点以下を四捨五入して（ｃ×Ｍ）の値を整数にする。なお、Ｍはダーク画像の総取得枚数、すなわち連写撮影設定でのダーク画像の取得枚数と単写撮影設定でのダーク画像の取得枚数とを合わせた枚数である。
【００７９】
ステップＳ１１１３にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に連写撮影の駆動モードの読み出し設定をする。撮像素子１４００からの信号は、図１０（Ｂ）に示したような連写撮影の設定で読み出されることとなる。連写撮影と単写撮影とでは、ランプ信号の走査時間が変わるために撮像素子１４００内の画素からの信号の読み出しタイミングが変更される。読み出しタイミングにより撮像素子１４００内部の電気的特性が異なるため、垂直射影したダーク水平シェーディング補正値が変わる可能性がある。そのため、それぞれの特性にあったダーク水平シェーディング補正値を取得するために、ダーク画像についても撮像素子１４００の設定を露光画像と同様に設定にして、より高い精度の補正値を取得できるようにする。
【００８０】
その後、ステップＳ１１１４にて、システム制御回路５０は、連写撮影の設定でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ１１１５にて、システム制御回路５０は、連写撮影の設定でのダーク画像の撮影を行う。ステップＳ１１１６にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値が連射撮影の設定でのダーク画像の取得枚数Ｄに達したか否かを判定する。連写撮影の設定でのダーク画像の撮影枚数がＤ枚未満であると判定した場合、ステップＳ１１１７にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ１１１５に戻る。そして、連写撮影の設定でのダーク画像がＤ枚撮影されるまで、連写撮影の設定でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【００８１】
ステップＳ１１６において連写撮影の設定でのダーク画像の撮影が最後（Ｄ枚目）に達したと判定した場合、ステップＳ１１１８にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００に単写撮影の駆動モードの読み出し設定をする。その後、ステップＳ１１１９にて、システム制御回路５０は、単写撮影の設定でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ１１２０にて、システム制御回路５０は、単写撮影の設定でのダーク画像の撮影を行う。
【００８２】
ステップＳ１１２１にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値がダーク画像の総取得枚数Ｍから連写撮影の設定でのダーク画像の取得枚数Ｄを差し引いた枚数（Ｍ−Ｄ）に達したか否かを判定する。単写撮影の設定でのダーク画像の撮影枚数が（Ｍ−Ｄ）枚未満であると判定した場合、ステップＳ１１２２にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ１１２０に戻る。そして、単写撮影の設定でのダーク画像が（Ｍ−Ｄ）枚撮影されるまで、単写撮影の設定でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【００８３】
ステップＳ１１２１において総取得枚数Ｍのダーク画像が撮影されたことをシステム制御回路５０が確認したら、ステップＳ１１２３へ進む。ステップＳ１１２３にて、システム制御回路５０は、連写撮影及び単写撮影のそれぞれの設定で取得したＭ枚のダーク画像を使用してダーク補正値を生成する処理を行う。ダーク補正値の生成処理の詳細は、図７に示した処理と同様である。
【００８４】
続く、ステップＳ１１２４にて、画像減算処理部７４がステップＳ１１１０において生成された画像（多重露光画像）からステップＳ１１２３において生成されたダーク補正値を減算することによってオフセット補正が行われる。この補正により、固定パターンノイズが軽減される。減算処理後の画像データは、ステップＳ１１２５にて現像処理部７２で色マトリクス処理やガンマ処理等の現像処理が行われた後に、ステップＳ１１２６にて記録媒体２００に格納され、多重露出撮影動作が終了する。
【００８５】
図１２は、第２の実施形態における多重露出撮影での一連の画像に対する処理例を示す図である。図１２には、多重露出撮影により取得する露光画像の枚数を３（Ｎ＝３）とした例を示しており、図１２において太枠で示したものが画像データである。
【００８６】
３つの露光画像１２００〜１２０２のうち、連写撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜１＞１２００及び露光画像＜２＞１２０１の２枚あり、単写撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜３＞１２０２の１枚ある。撮像装置１００は、露光画像１２００〜１２０２のそれぞれに光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行い、処理後の露光画像を合成処理して合成露光画像１２０９を生成する。
【００８７】
図１２に示した例ではダーク画像は４枚取得している。ここで、連写撮影の設定で取得するダーク画像の枚数Ｄは、露光画像中の連写撮影の比率ｃが（２／３）であり、ダーク画像の総取得枚数が４枚であるので、Ｄ＝ｒｏｕｎｄ｛４×（２／３）｝＝３となる。すなわち、ダーク画像の撮影においては、４枚のうちの３枚を連写撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜１＞１２０３、ダーク画像＜２＞１２０４、及びダーク画像＜３＞１２０５を取得する。また、４枚のうちの１枚を単写撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜４＞１２０６を取得する。
【００８８】
撮像装置１００は、連写撮影、単写撮影のそれぞれの設定で読み出されたダーク画像を加算してダーク加算画像１２０７を生成し、そのダーク加算画像１２０７を基に写像データを作成する。さらに、撮像装置１００は、写像データの２次元展開像１２０８に対し、３枚の露光画像１２００〜１２０２にそれぞれに対応した光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行った後、合成処理して合成ダーク画像１２１０を生成する。そして、撮像装置１００は、合成露光画像１２０９から、合成ダーク画像１２１０にダーク画像の総取得枚数Ｍの逆数であるゲイン（１／４）を乗じたものを減算して多重露出画像１２１１を生成する。
【００８９】
以上のように第２の実施形態では、多重露出撮影において、読み出し時間を短縮するために連写撮影の設定ではランプ信号（参照信号）の単位時間の変化率を単写撮影時よりもあげる場合、ダーク画像も連写撮影の設定で撮像素子から読み出しを行う。これにより、多重露出撮影において列ＡＤ変換での変換時間が変わるような異なる駆動モードによる読み出しが混在し、ダークシェーディングが変わる可能性がある場合にも、露光画像に合わせてダーク画像を取得することで精度の高い補正が可能になる。したがって、多重露出撮影において複数の駆動モードで読み出される露光画像を合成する場合にも良好な画質の露光画像を得ることができる。
【００９０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、第１の実施形態で示したような多重露出撮影において長秒時露光撮影用のＡＤ変換駆動及び短秒時露光撮影用のＡＤ変換駆動の撮影が混在する場合において、第１の実施形態とは異なるダーク補正値の生成方法を示す。なお、以下の説明において、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。
【００９１】
図１３は、第３の実施形態における多重露出撮影時の撮像装置の動作例を示すフローチャートである。なお、以下では、図５に示した第１の実施形態における撮像装置の動作と異なる点について説明する。ステップＳ１３０１〜Ｓ１３１０の処理は、図５に示したステップＳ５０１〜Ｓ５１０の処理と同様である。
【００９２】
ここで、第３の実施形態では、ダーク画像を露光画像の枚数と同じ枚数だけ取得する。そのため、図５に示したステップＳ５１３〜Ｓ５１７に対応するステップＳ１３１３〜Ｓ１３１７における長秒時露光撮影設定でのダーク画像の取得処理では、長秒時露光撮影で取得した露光画像の枚数ｊと同じ枚数のダーク画像を取得する。また、図５に示したステップＳ５１８〜Ｓ５２２に対応するステップＳ１３１８〜Ｓ１３２２における短秒時露光撮影設定でのダーク画像の取得処理でも、短秒時露光撮影で取得した露光画像の枚数（Ｎ−ｊ）と同じ枚数のダーク画像を取得する。ステップＳ１３２３以降の処理は、図５に示したステップＳ５２３以降の処理と同様である。ただし、ステップＳ１３２３におけるダーク補正値の生成処理の詳細は第１の実施形態とは異なる。
【００９３】
図１４は、第３の実施形態における多重露出撮影時のダーク補正値の生成処理の例を示すフローチャートである。図１３に示したフローチャートにおけるステップＳ１３２３でのダーク補正値生成処理の例を示したものである。第３の実施形態におけるダーク補正値の生成処理では、垂直射影データは作成せずに、取得したダーク画像に画像処理を行って、それを合成して合成ダーク画像を生成しダーク補正値を生成する。ステップＳ１４０１にて、システム制御回路５０は、処理するダーク画像をカウントするために変数ｉの値をクリアして“１”にする。
【００９４】
ステップＳ１４０２にて、システム制御回路５０は、図１３に示したステップＳ１３０５やＳ１３０７において撮影されたｉ枚目の露光画像の撮影条件やホワイトバランスデータ（ゲイン量）を揮発性メモリ７０から取得する。これらのデータは、露光画像の撮影時に揮発性メモリ７０に格納されている。ステップＳ１４０３にて、光学シェーディング補正部７６が、取得したｉ枚目のダーク画像に対して光学シェーディング補正処理を実施する。この際、光学シェーディング補正処理における補正パラメータは、ステップＳ１４０２において取得した撮影条件に応じたものを使用する。すなわち、図１３に示したステップＳ１３０５やＳ１３０７で撮影されたｉ枚目の露光画像と同じ補正パラメータを使用する。
【００９５】
光学シェーディング補正処理終了後、ステップＳ１４０４にて、ホワイトバランス処理部７７が、ホワイトバランス処理を行う。この場合も、ベイヤー配列の各画素に乗じるゲイン量は、ステップＳ１４０２において取得したホワイトバランスデータ（ゲイン量）を用い、図１３に示したステップＳ１３０５やＳ１３０７で撮影されたｉ枚目の露光画像と同一のゲインとなるようにする。このようにしてｉ枚目の露光画像に施した画像処理と等価な画像処理をｉ枚目のダーク画像に施す。
【００９６】
ステップＳ１４０５にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値が多重露出撮影での露光画像の撮影枚数であるＮに達しているか否かを判定する。変数ｉの値がＮに達していなければ、ステップＳ１４０６にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップした後に、ステップＳ１４０２へ戻り、再度、次のダーク画像に対する同様の処理を行う。これにより図１３に示したステップＳ１３０５やＳ１３０７で撮影されたＮ枚の露光画像のそれぞれと同一のパラメータで光学シェーディング補正及びホワイトバランス処理されたＮ枚のダーク画像が生成される。
【００９７】
ステップＳ１４０５での判定の結果、変数ｉの値がＮであった場合にはステップＳ１４０７へ進み、画像合成部７３が、Ｎ枚のダーク画像を加算する（重ねる）画像合成処理を行い、合成ダーク画像を生成しダーク補正値を生成する。
【００９８】
図１５は、第３の実施形態における多重露出撮影での一連の画像に対する処理例を示す図である。図１５には、多重露出撮影により取得する露光画像の枚数を３（Ｎ＝３）とした例を示しており、図１５において太枠で示したものが画像データである。
【００９９】
３つの露光画像１５００〜１５０２のうち、長秒時露光撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜１＞１５００及び露光画像＜２＞１５０１の２枚あり、短秒時露光撮影の設定で撮影された露光画像が露光画像＜３＞１５０２の１枚ある。撮像装置１００は、露光画像１５００〜１５０２のそれぞれに光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行い、処理後の露光画像を合成処理して合成露光画像１５０６を生成する。
【０１００】
ダーク画像も露光画像と同じく３枚あり、３枚のうちの２枚を長秒時露光撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜１＞１５０３及びダーク画像＜２＞１５０４を取得する。また、３枚のうちの１枚を短秒時露光撮影の設定で読み出して、例えばダーク画像＜３＞１５０５を取得する。撮像装置１００は、３枚のダーク画像１５０３〜１５０５のそれぞれに対応した光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行った後、合成処理して合成ダーク画像１５０７を生成する。そして、撮像装置１００は、合成露光画像１５０６から、合成ダーク画像１５０７を減算して多重露出画像１５０８を生成する。
【０１０１】
第３の実施形態のように、多重露出撮影において、露光画像とダーク画像を同じ枚数だけ取得して多重露光画像を補正する場合、長秒時露光撮影で取得した露光画像の枚数と同じ枚数分のダーク画像を長秒時露光撮影の設定で取得する。第１の実施形態では、ダークランダムノイズを抑えるために、露光画像よりも多くの枚数のダーク画像を取得している。ランダムノイズが少ない場合には、第３の実施形態のように露光画像と同じ枚数のダーク画像を取得して補正を行うことで、ダーク画像の撮影に要する時間も短くて済み、撮影者の操作性を著しく妨げずに良好な多重露出撮影が可能となる。
【０１０２】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、第３の実施形態で示したような多重露出撮影において異なるＩＳＯ感度（撮影感度）設定で画像を取得する場合の例を示す。
【０１０３】
図１６は、第４の実施形態における多重露出撮影時の撮像装置の動作例を示すフローチャートである。なお、以下では、図１３に示した撮像装置の動作と異なる点について説明する。第４の実施形態では、第３の実施形態で長秒時露光撮影、短秒時露光撮影で切り替えていた設定をＩＳＯ感度（撮影感度）による切り替えの動作にしている。
【０１０４】
ステップＳ１６０１〜Ｓ１６０２の処理は、図１３に示したステップＳ１３０１〜Ｓ１３０２の処理と同様である。次に、ステップＳ１６０３にて、撮影者の撮影指示動作によってシャッタースイッチ６１（ＳＷ）がオンされるのを待つ。シャッタースイッチ６１がオンされたら、ステップＳ１６０４にて、システム制御回路５０は、撮影におけるＩＳＯ感度（撮影感度）設定がＩＳＯ“Ｘ”であるか否かを判断する。ＩＳＯ感度（撮影感度）設定がＩＳＯ“Ｘ”であると判断した場合、システム制御回路５０がステップＳ１６０５にてＩＳＯ“Ｘ”で撮影を行い、ステップＳ１６０６にて変数ｊの値をカウントアップする。
【０１０５】
ステップＳ１６０４での判断の結果、ＩＳＯ感度（撮影感度）設定がＩＳＯ“Ｘ”でないと判断した場合、システム制御回路５０がステップＳ１６０７にてＩＳＯ“Ｙ”で撮影を行う。なお、ＩＳＯ“Ｘ”での撮影とＩＳＯ“Ｙ”での撮影で撮像素子１４００の設定は異なるが、撮影動作はともに図６に示したフローチャートと同様である。
【０１０６】
その後、ステップＳ１６０８にて、システム制御回路５０は、撮影動作が多重露出撮影の最後（Ｎ枚目）の撮影であったか否かを判定する。変数ｉの値がＮ未満であった場合には撮影がＮ枚目に達していないので、ステップＳ１６０９にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップした後に、ステップＳ１６０３に戻る。そして、次の撮影指示を待ち、撮影指示を受けると、ステップＳ１６０４〜Ｓ１６０８の処理を再び行う。
【０１０７】
一方、ステップＳ１６０８での判定の結果、変数ｉの値がＮである、すなわちＮ枚目の撮影であった場合にはステップＳ１６１０へ進み、画像合成部７３が、撮影したＮ枚の画像を加算する（重ねる）画像合成処理を行う。
【０１０８】
ステップＳ１９１３にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００にＩＳＯ“Ｘ”の駆動モードの読み出し設定をする。設定されるＩＳＯ感度（撮影感度）が異なると、垂直射影したダーク水平シェーディング補正値が変わる可能性がある。そのため、それぞれの特性にあったダーク水平シェーディング補正値を取得するために、ダーク画像についても撮像素子１４００の設定を露光画像と同様に設定にして、より高い精度の補正値を取得できるようにする。
【０１０９】
その後、ステップＳ１６１４にて、システム制御回路５０は、ＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ１６１５にて、システム制御回路５０は、ＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像の撮影を行う。ステップＳ１６１６にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値がＩＳＯ“Ｘ”での露光画像の撮影枚数ｊと同じ値に達したか否かを判定する。ＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像の撮影枚数がｊ枚未満であると判定した場合、ステップＳ１６１７にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ１６１５に戻る。そして、ＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像がｊ枚撮影されるまで、ＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ１６１６においてＩＳＯ“Ｘ”でのダーク画像の撮影が最後（ｊ枚目）に達したと判定した場合、ステップＳ１６１８にて、システム制御回路５０が撮像素子１４００にＩＳＯ“Ｙ”の駆動モードの読み出し設定をする。その後、ステップＳ１６１９にて、システム制御回路５０は、ＩＳＯ“Ｙ”でのダーク画像の撮影に備えて変数ｉの値を再度クリアして“１”にする。続いて、ステップＳ１６２０にて、システム制御回路５０は、ＩＳＯ“Ｙ”でのダーク画像の撮影を行う。
【０１１１】
ステップＳ１６２１にて、システム制御回路５０は、変数ｉの値がダーク画像の総取得枚数Ｎから変数ｊの値を差し引いた枚数（Ｎ−ｊ）に達したか否かを判定する。ＩＳＯ“Ｙ”でのダーク画像の撮影枚数が（Ｎ−ｊ）枚未満であると判定した場合、ステップＳ１６２２にてシステム制御回路５０が変数ｉの値をカウントアップしてステップＳ１６２０に戻る。そして、ＩＳＯ“Ｙ”でのダーク画像が（Ｎ−ｊ）枚撮影されるまで、ＩＳＯ“Ｙ”でのダーク画像の撮影を繰り返す。
【０１１２】
ステップＳ１６２３〜Ｓ１６２６の処理は、第３の実施形態におけるステップＳ１３２３〜ステップＳ１３２６の処理と同様である。なお、図１６に示した例では、２つのＩＳＯ感度（撮影感度）設定が混在する場合を一例として示した。これに限定されず、複数のＩＳＯ感度で露光画像が取得された場合、各ＩＳＯ感度で取得した枚数を揮発性メモリ７０に記憶し、ダーク画像の撮影時にそれぞれのカウント値に応じてダーク画像を撮影するようにしても良い。
【０１１３】
図１７は、第４の実施形態における多重露出撮影での一連の画像に対する処理例を示す図である。図１７には、多重露出撮影により取得する露光画像の枚数を３（Ｎ＝３）とした例を示しており、図１７において太枠で示したものが画像データである。
【０１１４】
３つの露光画像１７００〜１７０２のうち、ＩＳＯ“Ｘ”の設定で撮影された露光画像が露光画像＜１＞１７００の１枚あり、ＩＳＯ“Ｙ”の設定で撮影された露光画像が露光画像＜２＞１７０１及び露光画像＜３＞１７０２の２枚ある。撮像装置１００は、露光画像１７００〜１７０２のそれぞれに光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行い、処理後の露光画像を合成処理して合成露光画像１７０６を生成する。
【０１１５】
ダーク画像も露光画像と同じく３枚あり、３枚のうちの１枚をＩＳＯ“Ｘ”の設定で読み出して、例えばダーク画像＜１＞１７０３を取得する。また、３枚のうちの２枚をＩＳＯ“Ｙ”の設定で読み出して、例えばダーク画像＜２＞１７０４及びダーク画像＜３＞１７０５を取得する。撮像装置１００は、３枚のダーク画像１７０３〜１７０５のそれぞれに対応した光学シェーディング補正やホワイトバランス処理を行った後、合成処理して合成ダーク画像１７０７を生成する。そして、撮像装置１００は、合成露光画像１７０６から、合成ダーク画像１７０７を減算して多重露出画像１７０８を生成する。
【０１１６】
第４の実施形態のように、多重露出撮影において、各露光画像を異なるＩＳＯ感度設定で撮影する場合、ダーク画像も露光画像と同じＩＳＯ感度設定で撮像素子からの読み出しを行う。ＩＳＯ感度設定のようにダークシェーディングが変わる可能性がある異なる駆動モードが混在するときには、露光画像に合わせてダーク画像を取得することで精度の高い補正が可能になり良好な多重露出撮影ができる。
【０１１７】
なお、前述した実施形態では多重露出撮影について示したが、ハイダイナミックレンジ合成（ＨＤＲ合成）等の他の合成処理でもダーク画像による補正を用い、かつ異なる駆動モードが混在するときは、前述のような操作で良好な合成画像を得ることができる。
【０１１８】
（本発明の他の実施形態）
本発明は、前述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【０１１９】
なお、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１００：撮像装置  ２００：記録媒体  ３００：レンズユニット  ５０：システム制御回路  ６１：シャッタースイッチ  ６２：ＩＳＯ感度（撮影感度）設定部  ６３：シャッター秒時設定部  ６４：多重撮影設定スイッチ  ６５：連写設定部  ７０：揮発性メモリ  ７１：不揮発性メモリ  ７３：画像合成部  ７４：画像減算処理部  ７５：ダークシェーディング補正部  ７６：光学シェーディング補正部  ７７：ホワイトバランス処理部  ７８：射影演算部  １４００：撮像素子  ２０５：画素  ２０６：列ＡＤ変換回路  ２０７：列ゲインアンプ  ２１１：参照信号生成回路  ２１２：タイミング制御部  ２２１：比較回路  ２２２：カウンタ回路  ２２３：列メモリ
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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