(57)【要約】【課題】デジタルカメラで色に依存して生じる周辺光量低下を補正する。【解決手段】Ｂ、Ｇ、Ｒ各色のカラープレーンごとに、周辺光量低下特性を較正するのに用いられる特性データアレイが４０２、４０４、４０６、４０８の４ブロックに分割され、各ブロックの代表値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４が定められ、較正データアレイとしてカメラ内に記憶されている。代表値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４、およびこれらの代表値の位置座標をもとに、補間計算によって代表値以外の位置座標における較正係数が算出される。この較正係数を用い、補正対象画像データの生データアレイを形成する各ピクセルのデータが補正される。【選択図】　　図４
2004023792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルカメラにおいて色に依存する周辺光量低下を補正する方法であって、前記カメラが画像形成することができる各色に対し、シーンの画像に対応するデータの生データアレイを提供することと、
前記生データアレイを調整することであって、各色の前記生データアレイが実質的に同じ周辺光量低下を示すように調整し、調整されたデータアレイの各々に基づく合成画像において色に依存する周辺光量低下が減じられるようにすることと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
各色に対応する前記生データアレイに対し、前記調整することは、
前記それぞれの生データアレイが取込まれた時に前記カメラで設定されていたパラメータ値の組合せに対応する較正データアレイを提供することと、
前記対応する較正データアレイを使用して各色の生データアレイを処理することであって、各ピクセルに対し、
前記対応する較正データアレイに基づいて前記ピクセルの較正係数を確定し、
対応する前記較正係数を用いて前記ピクセルの値を決定する
ようにすることと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記対応する較正データアレイを提供することは、
第１の数の複数の較正データアレイを提供することであって、前記第１の数の複数の較正データアレイは、前記カメラで設定される第２の数の複数セットのパラメータ値の組合せに対応し、
前記カメラで設定することができるパラメータ値のありうる組合せの総セット数は前記第１の数より大きく、
前記較正データアレイを提供することはさらに、前記パラメータ値のあり得る組合せの総セット数と前記第１の数との間の大きさを有するように予め定められたマッピングに基づいて前記対応する較正データアレイを選択することを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記マッピングは、ルックアップテーブル形式のマッピングであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
それぞれの前記較正データアレイは、前記生データアレイの粒度に対して低い粒度を有し、前記較正データアレイを形成する各エントリは前記生データアレイ中の複数ピクセルからなるブロックに対してそれぞれ割り当てられ、
前記較正係数の確定は、
前記低い粒度の較正データアレイ中の関連する４つの値に基づいて前記較正係数の値を補間して得ることを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
デジタルカメラにおいて色に依存する周辺光量低下を補正するシステムであって、
前記カメラが画像形成することができる各色に対し、シーンの画像に対応するデータの生データアレイを提供するイメージャと、
前記生データアレイを調整することにより、各色の前記生データアレイのそれぞれが実質的に同じ量の周辺光量低下を示すように調整して、調整されたデータアレイの各々に基づく合成画像において色に依存する周辺光量低下が減じられるように処理する処理回路と、
を具備することを特徴とするシステム。
【請求項７】
各色に対応する前記生データアレイに対し、前記処理回路は、
前記それぞれの生データアレイが取込まれた時に前記カメラで設定されていたパラメータ値の組合せに対応する較正データアレイを提供し、
前記対応する較正データアレイを使用して各色の前記生データアレイを構成する各ピクセルのそれぞれに対し、
前記対応する較正データアレイに基づいて前記ピクセルの較正係数を確定し、
前記較正係数によって前記ピクセルの値を決定する
ように処理するよう動作可能であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記対応する較正データアレイを提供する場合、前記処理回路は、
第１の数の複数の較正データアレイを提供し、
前記第１の複数の較正データアレイは前記カメラで設定された第２の数の複数セットのパラメータ値の組み合わせに対応し、
前記カメラで設定することができるパラメータ値のありうる組合せの総セット数は前記第１の数より大きいものであり、
前記パラメータ値のあり得る組合せの総セット数と前記第１の数との間の大きさを有するように予め定められたマッピングに基づいて前記対応する較正データアレイを選択するように動作可能であることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記マッピングが格納されるルックアップテーブルをさらに具備することを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記各較正データアレイは、前記生データアレイの粒度に対して低い粒度を有し、前記較正データアレイを形成する各エントリは前記生データアレイ中の複数ピクセルからなるブロックに割り当てられ、
前記較正係数の確定を行う場合、前記処理回路は、前記低い粒度の較正データアレイ中の関連する４つ値に基づいて前記生データアレイの非エッジ部および非コーナー部に位置する較正係数の値を補間して得るように動作可能であることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル写真術に関し、特に、色に依存する周辺光量低下に対するデジタル写真画像の補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】
色に依存しないすなわち一定の周辺光量低下は、カメラによって撮影された写真が、存在する色に係りなく中心から隅に向かって暗化を示す写真現象である。フィルムカメラで撮られた写真もデジタルカメラで撮られた写真もともに、周辺光量低下を示す可能性がある。ある程度の量の周辺光量低下は許容可能であり、実際には美術的な意味からは望ましい。しかしながら、過度な量の周辺光量低下は、大抵の人にとっては好ましくないものである。
【０００３】
フィルムカメラかまたはデジタルカメラのいずれにおいても、かかる周辺光量低下は、画像を小さい平面、すなわちフィルムまたは光電変換イメージャ、たとえばＣＣＤ上に画像を取込まなければならないことによってもたらされる。いずれのタイプのカメラにおいても、フィルム／イメージャの隅に当る光線は、フィルム／イメージャの中心に直接入射する光線より長い経路を移動し、中心に入射する光とは異なる入射角で入射する。
【０００４】
直接（直角に）入射する光と、ある角度をもって（斜めに）入射する光とに対するＣＣＤの応答の差により、画像に対応するデータに不均一性がもたらされ、そのうちのいくつかは色に依存する周辺光量低下とみなされる。さらに、レンズ系が周辺光量低下をもたらす。その上、カメラがフラッシュ装置を使用する場合、フラッシュ装置の被写体面上での照度分布の変化も周辺光量低下の要因となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
名前が示唆する通りに、色に依存する周辺光量低下は、光の特定の色ごとに異なる、周辺光量低下のパターンとして理解されなければならない。デジタルカメラにおける通常のカラー画像センサは、モザイクタイプの画像センサ、すなわちＣＣＤを含み、ＣＣＤの上に赤、緑および青の色を含むフィルタアレイが形成される。各ピクセルは、対応する赤、緑および青フィルタ領域を有する。カラーフィルタアレイの通常の配置は、４つのピクセル、すなわち１つの赤ピクセルと１つの青ピクセルと２つの緑ピクセルとが繰り返されるベイヤー配列パターンである。緑ピクセルの数が多いことは、人間の眼が示す緑光に対する感度の高さに対する適応を表す。そして、センサが形成するデータ画像の各色別々のカラーアレイすなわちプレーンを組合せることにより、適当な処理の後にフルカラー画像が生成される。
【０００６】
色に依存する周辺光量低下は、色に依存しない周辺光量低下に加えて生じ得る。人間の眼は、色に依存する変化に非常に敏感である。このため、色に依存する周辺光量低下は、わずかな量でも非常に不快である。
【０００７】
色に依存する周辺光量低下を、より高品質のレンズ系、画像センサおよび／またはフラッシュ装置を使用することによって最小化することができる。しかしながら、これは、システムコストおよび／またはシステム複雑性の最小化が重要な設計基準である状況では実際的でない解決法である。
【０００８】
本発明の目的は、デジタルカメラにおける色に依存する周辺光量低下を補正するための方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の方法は、上記カメラが画像形成することができる各色に対し、所望のシーンの画像に対応するデータの生データアレイを提供することと、生データアレイを調整することにより、各色の生データアレイが、実質的に同じ周辺光量低下を示すように調整し、調整されたデータアレイの各々に基づく合成画像において色に依存する周辺光量低下が減じられるようにすることとを含む。
【００１０】
本発明は、方法のみでなく対応するシステム、およびその上で（プロセッサによる実行時にプロセッサに対し本方法を実行させる）コード部分を具体化したコンピュータ読取可能媒体を提供することもまた含む。
【００１１】
本発明のさらなる特徴および利点は、例示的な実施形態の以下の詳細な説明と、併記の特許請求の範囲と、添付図面とからより完全に明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、一部には、色に依存する周辺光量低下を、色に依存しない周辺光量低下を除去することなく、および場合によっては色に依存しない周辺光量低下も除去しながら、除去することが望ましい、という認識である。
【００１３】
本発明の実施形態は、一部には、費用のかかるレンズ系、フラッシュ装置および／またはイメージャ装置、たとえばＣＣＤに頼ることなく、色に依存する周辺光量低下を低減または除去することができる、という認識であり、一部には、デジタルカメラにおいて色に依存する周辺光量低下をリアルタイムに補正するテクノロジを提供し、一部には、比較的低コストのデジタルカメラアーキテクチャでも、デジタル処理を介してリアルタイムにかかる補正を実現することを可能にするテクノロジを提供する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態によるデジタルカメラのハードウェアアーキテクチャの略ブロック図である。図１のデジタルカメラ１００は、Ａ／Ｄ変換器１０４にアナログ信号を供給するＣＣＤ１０２を含み、Ａ／Ｄ変換器１０４は、ＡＳＩＣ１０６にＣＣＤ１０２からの出力信号をデジタル化して供給する。ＡＳＩＣ１０６は、ＣＣＤ１０２を動作させるために使用されるクロックドライバ１０８にクロック信号を供給する。
【００１５】
また、カメラ１００は、ＡＳＩＣ１０６によってモータドライバ１１２を介して作動されるズーム（オプション）、焦点調節、絞りおよびシャッタ機構１１０と、ＡＳＩＣ１０６によって制御されるストロボドライブ１１６を介して作動されるフラッシュユニット１１４とを含む。メモリデバイスに関し、デジタルカメラ１００は、揮発性メモリ、すなわちＳＤＲＡＭデバイス１１８と、不揮発性メモリ、すなわち内部フラッシュメモリデバイス１２０と、さらに、外部コンパクトフラッシュ（登録商標）メモリデバイスに接続するためのコネクタ１２２とを含む。ＡＳＩＣ１０６はまた、たとえばＵＳＢコネクタ１２６を介して、外部ワークステーション１２４にも接続することができる。
【００１６】
また、デジタルカメラ１００は、ＡＳＩＣ１０６が通信することを可能にするマイクロコントローラ１２８も含む。
【００１７】
カメラの他のアーキテクチャが考えられる。かかるアーキテクチャの各々は、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数の揮発性メモリデバイスと、１つまたは複数の不揮発性メモリデバイスとを含むことができる。
【００１８】
ＣＣＤ１０２は、シーンの各画像に対し４つの別々のカラープレーンを生成するモザイクセンサであるものとする。かかるモザイクセンサは、通常、複数ピクセルで形成されるどの正方形ブロックも２つの緑ピクセルと１つの赤ピクセルと１つの青ピクセルとを有するようなベイヤーパターンを示すものとして考えられる。
【００１９】
デジタルカメラ１００がＣＣＤ１０２等を介して画像を取込む各場合に対し、画像２００は、図２に示すように３つのカラープレーンすなわちデータアレイ２０２Ｒ、２０２Ｇおよび２０２Ｂによって表される。画像２００を表すために他の表色系を使用することも可能であり、それによって異なるカラーデータアレイ２０２がもたらされることが考えられる。被写体が白色較正源である状況では、画像２００は、色に依存する周辺光量低下に関してＣＣＤ１０２の基本的なまたは特有の感度を示す特性プレーン（データアレイ）を表す。
【００２０】
フラッシュメモリデバイス１２０の消費を低減するために、特性カラープレーン２０２のセットにおける各要素を縮小することができる。サイズの縮小は、カラープレーン２０２をブロック２０６に分割し、その後それらのブロックを、較正データアレイ（図２には示さず）としても知られる対応する縮小特性データアレイを形成するように処理することにより、達成することができる。
【００２１】
かかる縮小特性プレーン（データアレイ）の較正セットを生成するテクノロジは、２００２年６月２０日に出願され、本出願と何人かの発明者を共有する、本出願と同一の譲受人に譲渡された同時係属出願、米国特許出願第１０／１７４９４６号に開示されている。
【００２２】
レンズ系（図示せず）、ＣＣＤ１０２およびフラッシュ装置１１４の組合せは、色に依存する周辺光量低下と、色に依存しない周辺光量低下とをともに示す画像を生成する。これらのコンポーネントの厳しい設計により両現象を大幅に低減することができる、ということが知られている。しかしながら、かかるシステムは非常に高価であり、まだ、カメラの動作パラメータ、すなわちズーム位置、焦点調節位置、絞り、シャッタスピード等の複数の組合せに対し現象を均一に低減することはできない。
【００２３】
上述したように、本発明の実施形態は、一部には、色に依存しない周辺光量低下とともに色に依存する周辺光量低下を、ＣＣＤ１０２、レンズ系（図示せず）およびフラッシュ１１４の、比較的低コストでできる組合せを使用して、シーンの画像２００を表す生カラープレーン２０２のデジタル処理を介して（本発明の実施の形態により）、低減または実質的に除去することができる、という認識である。
【００２４】
シーンの画像２００のかかる補正は、たとえばＳＤＲＡＭメモリ１１８におけるシーンの画像２００に対応する生／未補正カラープレーン２０２Ｒ、２０２Ｇおよび２０２Ｂを一時的に格納することを含む。そして、生画像２００を、適当な較正セットを使用して補正画像に変換し、ＳＤＲＡＭメモリ１１８上の生データアレイ２００に上書きすることができ、または、この補正画像を内部フラッシュメモリ１２０に書込むことができ、ＳＤＲＡＭメモリ１１８の対応する生画像（生データアレイ）２００を破棄することができる。
【００２５】
生画像２００を補正するために、生画像２００を構成する各ピクセルのデータを、画像２００が取込まれた（撮影された）時に有効であった（設定されていた）カメラの動作パラメータの特定の値に対応する較正係数によってスケーリング（決定）することができる。
【００２６】
コスト対能力は向上し続け、将来いつか、カメラの動作パラメータのすべてのあり得る組合せに対し較正セットを格納することがコスト的に可能となる。実際問題として、目下市販されているメモリデバイスのコスト対能力を考慮すると、この手法（可能性のあるすべての撮影パラメータの組合せに対して較正セットを格納すること）は、サイズ的に非常に大きくおよび／または価格的に非常に高価なために費用効率がよくない内部フラッシュメモリデバイス１２０を必要とする。そのため、本発明の実施の形態は、画像２００が取込まれた時に設定されていたカメラの動作パラメータの組合せに対応する較正セットを選択するために使用することができるマッピングとともに、ずっと少ない較正セットを格納する。
【００２７】
同時係属出願で論考されているように、本発明の実施の形態に示す例では、６セットの較正データアレイを格納するモザイクＣＣＤカメラ（ｍｏｓａｉｃ−ＣＣＤ　ｃａｍｅｒａ）を想定する。これら６セットは、３つのズーム設定（広角、中間、望遠）と、カメラの３つの絞り設定のうちの２つ（１／２、１．０）とに対応する。単純なルックアップテーブル（ＬＵＴ）を使用して、カメラで設定された動作パラメータのセットに対応する適当な較正セットを選択することができる。
【００２８】
フラッシュメモリ装置１２０に格納することができる上記ＬＵＴ３０２の実施例を、図３に示す。図３で、各行は２つの絞り設定（パラメータ）に対応し、各列は３つのズーム設定（パラメータ）に対応する。生画像１００が１．０の絞りと望遠のズーム設定とを使用して取込まれた（撮影された）場合、生データアレイ２００を補正するための較正セット第５番が選択される。ＬＵＴ３０２は、カメラの他のパラメータとは無関係に処理またはマップされている。すなわち、これら他のパラメータの設定値は、較正データセットとして適宜のものを選択する際に影響を与えない。なお、上述した較正データのみならず、他の較正データおよび／または他のマッピングを有する他のセットを使用することができる、ということは予期される。
【００２９】
適宜の多項式係数セットがＬＵＴ３０２を介して選択されると、続いて生データアレイ２００のピクセルを補正することが必要となる。本発明の実施の形態は、生データアレイの各ピクセルを補正する。すべてのピクセル数より少ない数のピクセルを補正するものであってもよいが、補正されるピクセルが少ないほど画質が低下する。
【００３０】
生データアレイの各ピクセル（データ）が補正される際に、各ピクセルに対し較正係数が必要となる。本発明の実施の形態は、各ピクセルの較正係数を確定する。これは、補間によって生データアレイと同じサイズの較正データアレイ全体を形成し、その後各ピクセルを補正（各ピクセルに対応するデータを補正）することによって、達成することができる。代替的におよび好ましくは、ピクセルが補正される前に較正データアレイ全体を形成および格納せず、むしろ、各ピクセルに対応する較正係数を、必要に応じて補間して求め、その後破棄する。この後者の技法により、展開された、すなわち補間された較正データアレイを格納するために一時的に消費されるメモリの量が低減される。
【００３１】
本発明の実施形態では、較正セットの各較正プレーンのサイズが、生データアレイのサイズと比較して低減される。これは、較正セットの格納によって消費されるフラッシュメモリデバイス１２０の量を低減するため望ましい。図５は、縮小較正アレイがいかに形成されるかを象徴的に示す。特性データの生プレーン（ここでもまた、較正源の画像に対応する）は、複数ブロックに分割される。分割されたブロック中のサブブロックは、各ブロックの代表値を決定するのに用いられ、較正データアレイ中の対応する位置に格納される。サブブロックは各ブロックの中心とすることが好ましい。
【００３２】
補正中に各ピクセルごとの較正係数が補間によって確定されるため、較正データアレイは、実際には、生データアレイのサイズまで再び展開される。展開技法としては、ブロック中で選択されて較正データアレイに格納された代表値を用い、本来特定のピクセルを較正する値を、そのブロックに対応するピクセルすべてに対して用いる程度に単純化することもできるが、これはそれほど粒度が高くない（粗い処理である）ため、あまり望ましくはない。
【００３３】
本発明の別の実施形態による、より粒度の高い（高精度の）補間技法を、較正データアレイ例の一部を示す図４を用いて説明する。図４に、較正データアレイの４つの較正値、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４を示す。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４によって画定される正方形が、生データアレイ２００におけるそれぞれ対応するブロック４０２、４０４、４０６および４０８（破線で示す）に重なるように示されている。Ｖ１−Ｖ４の各値は、その対応するブロックの中心を表す。グロー（Ｇｏｕｒａｕｄ）シェーディング（ポリゴンシェーディングの１タイプ）の周知のコンピュータグラフィック技法のバージョンを使用して、各対応する生データピクセルそれぞれのための較正係数を補間することができる。
【００３４】
粒度の高い補間の場合、Ｖ１は、ＸおよびＹ座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）に対応する較正データアレイの値であると想定する。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４で境界が画されるボックスにおいて、ボックスがＮ×Ｎピクセルを有するとすると、Ｖ４の座標は（Ｎ，Ｎ）となる。そのため、Ｖ２は座標（Ｎ，０）を有し、Ｖ３の座標は（０，Ｎ）となる。
【００３５】
値Ｖ２とＶ３との間に、対角線４１０を引いている。対角線４１０があることにより、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４によって境界が画されるボックスが、左上三角形４１２と右下三角形４１４とに分割される。左上三角形４１２における較正係数の計算は、傾きＸｓｌｏｐｅ＿１とＹｓｌｏｐｅ＿１とを使用する。右下三角形４１４における較正係数の計算は、ｓｉｚｅ＝Ｖ２の水平方向座標−Ｖ１の水平方向座標＝Ｖ１の垂直方向座標−Ｖ３の垂直方向座標とすると、Ｘｓｌｏｐｅ＿２＝（Ｖ４−Ｖ３）／ｓｉｚｅとＹｓｌｏｐｅ＿２＝（Ｖ４−Ｖ２）／ｓｉｚｅとを使用する。対角線４１０に沿った較正係数は、Ｘｓｌｏｐｅ＿１およびＹｓｌｏｐｅ＿１かまたはＸｓｌｏｐｅ＿２およびＹｓｌｏｐｅ＿２のいずれかを使用して計算することができる。
【００３６】
三角形４１２内では、Ｖｘ１，ｙ１＝Ｖ１とすると左上コーナを座標ペア（ｘ１，ｙ１）として画定することができ、Ｖｘ１，ｙ１＋ｓｉｚｅ＝Ｖ３とすると、左下コーナを（ｘ１，ｙ２）＝（ｘ１，ｙ１＋ｓｉｚｅ）と画定することができ、Ｖｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１＝Ｖ２とすると、右上コーナを（ｘ２，ｙ１）＝（ｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１）と画定することができる。そのため、三角形４１２に対し、式（１）は、以下のようにＣ（ｘ，ｙ）に対する一般式を与える。
【００３７】
Ｃ４１２（ｘ，ｙ）＝Ｖｘ１，ｙ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×（ｘ−ｘ１）＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×（ｙ−ｙ１）　…　（１）
（ｘ１、ｙ１）が（０，０）であると仮定し、Ｖｘ１，ｙ１＝Ｖ１を想起すると、式（１）は以下のように簡略化される。
【００３８】
Ｃ４１２（ｘ，ｙ）＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×（ｘ）＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×（ｙ）　…　（２）
座標ｘおよびｙの値を式（１）または式（２）のいずれかに挿入すると、Ｃ（０，０）、Ｃ（０，１）、Ｃ（１，０）、Ｃ（１，１）等に対し以下の値がもたらされる。
【００３９】
Ｃ４１２（０，０）＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×０＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×０＝Ｖ１
Ｃ４１２（０，１）＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×０＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×１＝Ｖ１＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）
Ｃ４１２（１，０）＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×１＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×０＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）
Ｃ４１２（１，１）＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）×１＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）×１＝Ｖ１＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿１）＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿１）
同様に、三角形４１４内で、Ｖｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１＋ｓｉｚｅ＝Ｖ４とすると、右下コーナを（ｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１＋ｓｉｚｅ）と画定することができ、左下コーナ（先と同様）をＶ３に対応する（ｘ１，ｙ２）＝（ｘ１，ｙ１＋ｓｉｚｅ）と画定することができ、右上コーナ（先と同様）をＶ２に対応する（ｘ２，ｙ１）＝（ｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１）と画定することができる。そのため、三角形４１４に対し、式（３）は以下のようにＣ（ｘ，ｙ）に対する一般式を与える。
【００４０】
Ｃ４１４（ｘ，ｙ）＝Ｖｘ１＋ｓｉｚｅ，ｙ１＋ｓｉｚｅ＋（Ｘｓｌｏｐｅ＿２）×［（ｘ１＋ｓｉｚｅ）−ｘ］＋（Ｙｓｌｏｐｅ＿２）×［（ｙ１＋ｓｉｚｅ）−ｙ］　…　（３）
計算が行に沿ってまたは列を下って進行すると、すなわち行または列の値が変化しない場合、計算は反復する。三角形４１２内で最初の行（行０）において、反復は、
Ｃ４１２（１，０）＝Ｃ４１２（０，０）＋Ｘｓｌｏｐｅ＿１
Ｃ４１２（２，０）＝Ｃ４１２（１，０）＋Ｘｓｌｏｐｅ＿１
Ｃ４１２（３，０）＝Ｃ４１２（２，０）＋Ｘｓｌｏｐｅ＿１
＊
＊
＊
となる。
【００４１】
反復式を一般化することにより（三角形４１２内で、行に沿ったすなわち左から右への進行に対し）、
Ｃ４１２（Ｍ＋１，Ｎ）＝Ｃ４１２（Ｍ，Ｎ）＋Ｘｓｌｏｐｅ＿１
となり、ここでＮは定数で、Ｍは１からｓｉｚｅの間の任意の値である。
【００４２】
反復式を、同様に、一般化することができる（三角形４１２内で列に沿った進行に対し）。
【００４３】
Ｃ４１２（Ｐ，Ｑ＋１）＝Ｃ４１２（Ｐ，Ｑ）＋Ｙｓｌｏｐｅ＿１
ここで、Ｐは定数で、Ｑは１からｓｉｚｅの間の任意の値である。
【００４４】
反復式を、同様に、三角形４１４内の行または列に沿った進行それぞれに対して一般化することができる。
【００４５】
図４のグローシェーディングを使用して較正係数のすべてを計算する訳ではない。図４を調べることにより、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３およびＶ４によって境界が画される正方形の外側に、確定されていない周辺領域（点画で示す）があることが分かる。図４において、点画領域を、コーナにおけるブロックに対応するものとして見ることができる。実際には、生データアレイの周辺領域の一部であるコーナブロックがあるだけでなく、周辺領域の一部であるエッジブロック（複数のコーナブロックの間）もある可能性がある。異なる技法を使用して、周辺領域の較正係数を補間する。
【００４６】
コーナおよびエッジは、傾きを計算する元となるブロックを有していない。しかしながら、傾きを、ブロック内から外挿することができる。例として、ボックス４０４が図４に示す画像の最も左上に位置するボックスであると仮定する。値Ｖ１が座標（０，０）を有する場合、Ｖ１の左側の値は負のＸ座標を有し、値Ｖ１の上の値は負のＹ座標を有する。あるいは、ボックス４０８が画像の最右下ボックスであると仮定すると、値Ｖ４が座標（Ｎ，Ｎ）を有する場合、値Ｖ４からＫピクセル右側である値は、Ｎ＋Ｋに等しい正のＸ座標を有し、値Ｖ４からＫピクセル下の値は、Ｎ＋Ｋに等しい正のＹ座標を有することになる。たとえば、Ｃ（−１，０）を得るためには、上述した式にしたがってＶ１からＸｓｌｏｐｅ＿１成分が減算される（Ｘは負であるため）。Ｃ（０，−１）を得るためには、Ｙｓｌｏｐｅ＿１成分は、Ｖ１から減算される（Ｙは負であるため）（ここでもまた、上述した式を使用する）。このように、元のデータからの傾向に基づいてエッジに対して垂直なピクセルに対し較正値を得ることができる。同じ技法をコーナに適用することができる。
【００４７】
カメラ１００のＡＳＩＣ１０６またはマイクロコントローラ１２８のいずれかを使用することにより、各較正係数を補間して求めかつ／または較正係数を使用して対応する生ピクセルの値をスケーリング（決定）することができる。
【００４８】
ピクセルの色補正の式、すなわちＲ（Ｘ，Ｙ）、Ｇ（Ｘ，Ｙ）、Ｂ（Ｘ，Ｙ）は、
Ｒｃｏｒｒ（ｘ，ｙ）＝ＣＲ（ｘ，ｙ）×Ｒｒａｗ（ｘ，ｙ）
Ｂｃｏｒｒ（ｘ，ｙ）＝ＣＢ（ｘ，ｙ）×Ｂｒａｗ（ｘ，ｙ）
Ｇｃｏｒｒ（ｘ，ｙ）＝ＣＧ（ｘ，ｙ）×Ｇｒａｗ（ｘ，ｙ）
であり、ＣＲ、ＣＢおよびＣＧは、それぞれ赤、青および緑の較正係数である。生緑データアレイの構成係数ＣＧは、緑で規格化するシナリオにおいて１に等しい、すなわちＣＧ＝１であるためＧｃｏｒｒ＝Ｇｒａｗである、ということを想起しなければならない。すなわち、ＣＲ、ＣＢをＣＧで規格化することにより、記録・保持しておくことが必要な係数を減じることができる。また、Ｇｃｏｒｒ＝Ｇｒａｗであるので、補正のための演算処理を少なくとも緑に関しては省くことができる。
【００４９】
図６は、本発明の実施形態による動作を示すフローチャート６００である。フローは、ブロック６０２で開始し、ブロック６０４に進み、そこで生カラーデータアレイがたとえばＣＣＤ１０２等を介して提供（生成）され、３つのカラープレーンすなわちデータアレイ２０２Ｒ、２０２Ｇおよび２０２Ｂ（図２に示すような）がもたらされる。次のブロック６０６において、各色の生データアレイは、実質的に同じ量の、色に依存する周辺光量低下を示すように変更される。次のブロック６０８において、変更された各色のカラーデータアレイが格納される。そして、フローはブロック６１０に進み、終了する。
【００５０】
ステップ６０６を、たとえばステップ６１２〜６１６を介して実現することができる。ステップ６１２において、カメラ１００の設定に対応する較正情報が提供される。たとえば、カメラ１００の設定に対応する各色ごとの較正データのアレイが選択される。次のステップ６１４において、較正データアレイ中の対応するエントリ（データ）に基づいて各ピクセルの較正係数が確定される。次のステップ６１６においてスケーリング（決定）される。たとえば、その較正係数を使用して、各ピクセルに対応するデータが調整される。
【００５１】
ステップ６１２を、たとえば、カメラの設定が、較正データアレイのルックアップテーブル（ＬＵＴ）３０２（図３）を介してマップされるステップ６１８によって実現することができる。ステップ６１４を、たとえば、それぞれの較正データアレイの低粒度データを補間することにより各ピクセルの較正係数を形成するステップ６２０を介して実現することができる。
【００５２】
較正セットの較正データアレイのサイズは、内部フラッシュメモリ１２０がどれくらい消費されるかと補正時に較正係数を生成するためにどれくらいの処理が必要となるかとの妥協を表す（トレード・オフとなる）。格納するデータアレイが大きいほど、補正中に必要な補間の数が減少するため、補正をより迅速に達成することができる。しかしながら、較正データアレイが大きいことは、カメラがより大きくより高価となることを意味する。一方、格納する較正データアレイが小さいほど、補正中に必要な補間計算の数が増加する。補間プロセッサ、たとえばＡＳＩＣ１０６またはマイクロコントローラ１２８の処理速度が計算数の増大に応じて向上（そうすると、こんどはカメラのコストが上昇）しないと、補正の速度は低下することになる。較正データアレイのサイズとプロセッサ速度との適当なバランスは、個々のカメラのアーキテクチャとともにカメラのそのマーケットにおける目標価格および性能によって決まる。
【００５３】
ダークフレーム減算を除き、好ましくは、デモザイク処理（ｄｅｍｏｓａｉｃｉｎｇ）、色補正、好みに応じた色調補正等、任意の他のデータ操作を行う前に、色に依存する周辺光量低下の補正（色依存補正）が行われるべきであると予期される。ダークフレーム減算は、色依存補正の前に行われるべきである（そうでなければ、２つの画像を補正する必要がある）。色依存補正を先に行うことは厳密には必要ではないが、そうすることにより他の計算が簡略化および／または向上する、ということが分かった。代替的に、生画像をフラッシュメモリ１２０に一時的に保持することができる。そして、後に、カメラ１００を外部ワークステーション１２４に接続することができ、外部ワークステーション１２４は、色補正計算を実行し、補正画像を内部フラッシュメモリ１２０に再び格納するかまたはそれ自体に格納することができる。
【００５４】
本発明によって示される利点には、以下の点が含まれる。
【００５５】
本発明の実施の形態により、色に依存する周辺光量低下がデジタル処理によって除去される。この効果が得られない従来の技術では、デジタルカメラのレンズ、ＣＣＤ、フラッシュ装置および（任意の）他の光学フィルタなどに対して要求が高まるが、これらの要求は本発明によって緩和される。これにより、これらのコンポーネントが、この発明を利用しないカメラの同様のコンポーネントよりも複雑でなくなり、コストが低減され、かつ／またはサイズが小さくなる。
【００５６】
本発明の実施形態は、周辺光量低下および色に依存する周辺光量低下を０まで（０を含む）低減することができるため、本発明を利用するデジタルカメラで撮影された写真の画質を向上させることができる。色に依存する周辺光量低下を除去するためにレンズ、ＣＣＤ、フラッシュユニット等に対し厳しい要件を課す従来の技術による解決法では、上述した高性能を得ることは不可能である。
【００５７】
本発明の実施形態によれば、デジタル画像処理を使用して、色に依存しないまたは色に依存する任意の量の周辺光量低下特性をカメラシステムに設定することが可能になる。カメラシステムに、色に依存しない周辺光量低下を一定量だけ生じるように設定して、画像の見た目を美しくすることができる。この点、従来の技術では、周辺光量低下がレンズ、ＣＣＤ、フラッシュユニット等の物理的な特性によって左右され、すべての写真で同じ量の周辺光量低下が生じてしまう。これは実際、柔軟性に欠け、美的感覚によって周辺光量変化の量も変更する、などといったことができない。
【００５８】
従来の技術におけるようなレンズ、ＣＣＤ、フラッシュユニット等の物理的特性のみによって周辺光量低下を扱うカメラシステムでは、異なる絞り（Ｆナンバー）およびズームポジション（位置）に対しても周辺光量低下が一定となるように除去または設定することは、不可能でないとしても非常に困難である。したがって、本発明の実施の形態によらない従来のカメラは、カメラの動作パラメータが異なる設定で撮られた写真に対し、周辺光量低下の程度は異なった物となる。本発明の実施の形態により、デジタルカメラは、カメラにおけるすべてのズーム位置および絞りに対し実質的に同じ周辺光量低下を有する画像を生成することができる。
【００５９】
本発明を、その精神および本質的な特性から逸脱することなく他の形態で具体化してよい。以上に説明した本発明の実施の形態は、本発明を限定するための実施例ではないとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、併記の特許請求の範囲によって判断されなければならない。特許請求の範囲の意味および等価物内にある変形はすべて、それらの適用範囲内に包含されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるデジタルカメラのアーキテクチャを説明するブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による画像に対応するスクリーンカラーデータアレイすなわち各色プレーンの図である。
【図３】本発明の実施の形態による較正セットを選択するために使用するマッピングを概念的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態による展開された較正アレイを形成するために実際に較正アレイがいかに補間されるかの論考において参照する較正アレイを例示する図である。
【図５】本発明の実施の形態による、較正セットにおける較正アレイの各々をそれぞれ形成するために使用するマッピングの図である。
【図６】本発明の実施の形態による方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　…　カメラ　　１０２　…　ＣＣＤ　　１０６　…　ＡＳＩＣ
１２０　…　内部フラッシュメモリ　　１２４　…　ワークステーション
２０２Ｂ、２０２Ｇ、２０２Ｒ　…　カラープレーン
２０４　…　中央領域　　２０６　…　ブロック
３０２　…　多項式係数のルックアップテーブル
４０２、４０４、４０６、４０８　…　ブロック　　４１０　…　対角線
【図１】
2004023792.tif 000003
【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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