(57)【要約】【課題】  シャッタレリーズタイムラグや撮影の待ち時間の原因となる非露光状態での撮像時間を極力減らしつつ、画質の劣化を防止することを課題とする。【解決手段】  まず、非露光状態で電荷蓄積時間の異なる複数枚の画像データを撮像して得、露光状態で画像データを撮像して得る。次に、非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に露光状態で撮像された画像データを補正する。【選択図】        図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非露光状態で電荷蓄積時間の異なる複数枚の画像データを撮像して得、露光状態で画像データを撮像して得る撮像手段と、
前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に前記露光状態で撮像された画像データを補正する補正手段と
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データの電荷蓄積時間は、前記露光状態で撮像された画像データの電荷蓄積時間より短いことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記露光状態で撮像する画像データのシャッタ時間が所定値以上であるときには前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に前記露光状態で撮像された画像データを補正する請求項１又は２記載の撮像装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記露光状態で撮像する画像データのシャッタ時間が所定値未満であるときには、非露光状態で撮像して得られた１枚の画像データを基に露光状態で撮像して得られた画像データを補正する請求項３記載の撮像装置。
【請求項５】
さらに、前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に異常画素を検出する異常画素検出手段と、
前記露光状態で撮像された画像データのうちの前記検出された異常画素の画像データを補正する異常画素補正手段とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記異常画素補正手段は、周辺画素を基に異常画素の画像データを補間することを特徴とする請求項５記載の撮像装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記露光状態での撮影条件を基に補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記撮影条件は、ＩＳＯ感度又はシャッタ時間であることを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項９】
前記補正手段は、前記ＩＳＯ感度が所定値未満であるときには補正しないことを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記補正手段は、前記シャッタ時間が所定値未満であるときには補正しないことを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記補正手段は、環境条件を基に補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記環境条件は、温度であることを特徴とする請求項１１記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記補正手段は、前記温度が所定値未満であるときには補正しないことを特徴とする請求項１２記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記補正手段は、前記露光状態での撮像におけるＩＳＯ感度が所定値以上であり、かつシャッタ時間が所定値以上であり、かつ温度が所定値以上であるときのみ補正することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１５】
前記補正手段は、前記撮像におけるＩＳＯ感度が所定ＩＳＯ感度以上であるときに補正することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１６】
非露光状態で電荷蓄積時間の異なる複数枚の画像データを撮像して得、露光状態で画像データを撮像して得る撮像ステップと、
前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に前記露光状態で撮像された画像データを補正する補正ステップと
を有することを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像技術に関し、特に撮像した画像データを補正する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の撮像装置として、固体メモリ素子を有するメモリカードを記録媒体とし、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子で撮像した被写体画像を記録・再生する電子カメラ等の撮像装置が既に市販されている。
【０００３】
ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて撮像する場合、撮像素子を露光しない状態で本撮影と同様に電荷蓄積を行った後に読み出したダーク画像データと、撮像素子を露光した状態で電荷蓄積を行った後に読み出した本撮影画像データとを用いて演算処理することにより、ダークノイズ補正処理を行うことが可能である。
【０００４】
これにより、撮像素子で発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等の電荷蓄積時間に依存するダークノイズ成分による画質劣化に対し、撮影した画像データを補正して高品位な被写体画像を得ることができる。
【０００５】
これらダークノイズは、電荷蓄積時間および撮像素子の温度上昇に従って増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、大きな画質改善効果を得ることができ、電子カメラの使用者にとってダークノイズ補正処理は有益な機能となっている。
【０００６】
また、下記の特許文献１が公開されている。
【０００７】
【特許文献１】特開2000-201294号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の如き電子カメラ等の撮像装置においては、ダークノイズ補正処理において、本撮影画像データの撮影と同じ蓄積時間のダーク画像データが必要であり、例えば、ダーク画像を撮影した後に本撮影を行う場合は、ダーク画像撮影時間分だけシャッタレリーズタイムラグが大きくなり、貴重なシャッタチャンスを逃すおそれがあった。一方、本撮影を行った後にダーク画像を撮影する場合、次の撮影までの撮影間隔がダーク画像撮影時間分だけ大きくなり、連続して撮影する場合の撮影間隔が長くなってしまう問題があった。
【０００９】
また、長秒時の露光や高温時の露光でないときの撮影条件、環境条件は全く考慮されていなかった。つまり、撮像素子で発生する暗電流ノイズや撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等の画質劣化以外に、回路系ノイズが存在するが、これに対する考慮がなされていなかった。ここで、回路系ノイズとは、撮像素子内の電源ラインの抵抗成分による電圧不均一や素子ばらつき等で発生するダークオフセットとしての固定パターンノイズである。これら回路系ノイズは、電荷蓄積時間に依存せず発生する。
【００１０】
本発明は、シャッタレリーズタイムラグや撮影の待ち時間の原因となるダーク画像の撮影時間を極力減らしつつ、蓄積時間に依存するダークノイズ成分と蓄積時間に依存しない回路系ノイズ成分の両方を補正可能で、良好な画像の得られる撮像技術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】
【００１１】
本発明の撮像装置は、非露光状態で電荷蓄積時間の異なる複数枚の画像データを撮像して得、露光状態で画像データを撮像して得る撮像手段と、前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に前記露光状態で撮像された画像データを補正する補正手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の撮像方法は、非露光状態で電荷蓄積時間の異なる複数枚の画像データを撮像して得、露光状態で画像データを撮像して得る撮像ステップと、前記非露光状態で撮像された複数枚の画像データを基に前記露光状態で撮像された画像データを補正する補正ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
非露光状態での撮像の電荷蓄積時間を露光状態での撮像の電荷蓄積時間よりも短くすることができるため、シャッタレリーズタイムラグを軽減でき、レリーズタイムラグによって撮影者がシャッタチャンスを逃すことがなくなる。シャッタレリーズタイムラグや撮影の待ち時間の原因となる非露光状態での撮像時間を極力減らしつつ、非露光状態で撮像した複数枚の画像データを基に露光状態で撮像した画像データを補正し、画質の劣化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】
【００１４】
本発明の実施形態による撮像装置、撮像方法、プログラムおよび記憶媒体について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置は電子カメラに適用される。
【００１５】
図１は本実施形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。図１において、１００は画像処理装置である。１２は撮像素子１４の露光量を制御する絞り機能を有したシャッタである。１４は光学像を電気信号に変換する撮像素子である。
【００１６】
レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線は、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０およびシャッタ１２を通じて一眼レフ方式により導かれた撮像素子１４上に光学像として結像する。
【００１７】
１６は撮像素子１４から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６およびＤ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路であり、メモリ制御回路２２およびシステム制御回路５０によって制御される。
【００１８】
２０は画像処理回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータあるいはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。画像処理回路２０は必要に応じて撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０および測距制御部４２を制御するためのＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理およびＥＦ（フラッシュ調光）処理を行う。また、画像処理回路２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。
【００１９】
尚、本実施形態では、測距制御部４２および測光制御部４６を専用に備えているので、システム制御回路５０は、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行わない構成としてもよい。
【００２０】
また、測距制御部４２および測光制御部４６を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行い、さらに、画像処理回路２０を用いてＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理の各処理を行う構成としてもよい。
【００２１】
２２はメモリ制御回路であり、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０および圧縮・伸長回路３２を制御する。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換器１６からのデータは、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいは直接、メモリ制御回路２２を介して画像表示メモリ２４あるいはメモリ３０に書き込まれる。
【００２３】
２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器である。２８はＴＦＴ方式のＬＣＤからなる画像表示部である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データはＤ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示される。撮像された画像データを画像表示部２８で逐次表示する場合、電子ファインダ機能を実現することが可能である。また、画像表示部２８はシステム制御回路５０の指示にしたがって表示のＯＮ／ＯＦＦを任意に行うことが可能であり、表示をＯＦＦにした場合、画像処理装置１００の電力消費を大幅に低減することができる。
【００２４】
３０は撮影された静止画像や動画像を格納するためのメモリであり、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶容量を有している。したがって、複数枚の静止画像を連続して撮影する連写撮影やパノラマ撮影の場合にも、高速かつ大量の画像書き込みをメモリ３０に対して行うことが可能である。また、メモリ３０はシステム制御回路５０の作業領域としても使用することが可能である。
【００２５】
３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）などにより画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理あるいは伸長処理を行い、処理を終えたデータをメモリ３０に書き込む。
【００２６】
４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて絞り３１２を制御する絞り制御部３４０と連携しながらシャッタ１２を制御するシャッタ制御部である。４２はＡＦ（オートフォーカス）処理を行うための測距制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測距用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の合焦状態を測定する。
【００２７】
４４は温度計であり、撮影環境における周囲温度を検出する。温度計が撮像素子（センサ）１４内にある場合、センサの暗電流をより正確に予想することが可能である。
【００２８】
４６はＡＥ（自動露出）処理を行うための測光制御部であり、レンズユニット３００内の撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０および測光用サブミラー（図示せず）を介して一眼レフ方式で入射することにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定する。測光制御部４６はフラッシュ部４８と連携することにより、ＥＦ（フラッシュ調光）処理機能も有する。４８はフラッシュ部であり、ＡＦ補助光の投光機能およびフラッシュ調光機能を有する。
【００２９】
尚、前述したように、撮像素子１４によって撮像された画像データを用いて画像処理回路２０により演算された演算結果に基づき、システム制御回路５０が露光（シャッタ）制御部４０、絞り制御部３４０、測距制御部３４２に対し、ビデオＴＴＬ方式を用いた露出制御およびＡＦ（オートフォーカス）制御を行うことが可能である。
【００３０】
また、測距制御部４２による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて、ＡＦ（オートフォーカス）制御を行うようにしてもよい。さらに、測光制御部４６による測定結果と、撮像素子１４によって撮像された画像データを画像処理回路２０によって演算した演算結果とを用いて露出制御を行うようにしてもよい。
【００３１】
５０は画像処理装置１００全体を制御するシステム制御回路であり、周知のＣＰＵなどを内蔵する。５２はシステム制御回路５０の動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリである。５４はシステム制御回路５０でのプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声などで動作状態やメッセージなどを表示する液晶表示装置、スピーカなどを有する表示部であり、画像処理装置１００の操作部近辺の視認し易い単数あるいは複数箇所に設置されている。表示部５４は、ＬＣＤ、ＬＥＤ、発音素子などの組み合わせにより構成されている。また、表示部５４の一部の機能は光学ファインダ１０４内に設けられている。
【００３２】
表示部５４の表示内容のうち、ＬＣＤなどに表示するものとしては、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体２００、２１０の着脱状態表示、レンズユニット３００の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示、外部コンピュータとの接続状態を示す表示などがある。
【００３３】
また、表示部５４の表示内容のうち、光学ファインダ１０４内に表示するものとしては、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、記録媒体書き込み動作表示などがある。
【００３４】
さらに、表示部５４の表示内容のうち、ＬＥＤ等に表示するものとしては、例えば、合焦表示、撮影準備完了表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、フラッシュ充電完了表示、記録媒体書き込み動作表示、マクロ撮影設定通知表示、二次電池充電表示などがある。
【００３５】
また、表示部５４の表示内容のうち、ランプ等に表示するものとしては、例えば、セルフタイマ通知ランプ等がある。このセルフタイマ通知ランプはＡＦ補助光と共用してもよい。
【００３６】
５６は後述するプログラムなどが格納された電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭなどが用いられる。この不揮発性メモリ５６には、各種パラメータやＩＳＯ感度などの設定値、設定モード等が格納される。
【００３７】
６０、６２、６４、６６、６８および７０はシステム制御回路５０の各種動作指示を入力するための操作部であり、スイッチ、ダイヤル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置などの単数あるいは複数の組み合わせで構成される。これら操作部の詳細を以下に示す。
【００３８】
６０はモードダイアルスイッチであり、自動撮影モード、プログラム撮影モード、シャッタ速度優先撮影モード、絞り優先撮影モード、マニュアル撮影モード、焦点深度優先（デプス）撮影モード、ポートレート撮影モード、風景撮影モード、接写撮影モード、スポーツ撮影モード、夜景撮影モード、パノラマ撮影モードなどの各機能撮影モードを切り替えて設定可能である。
【００３９】
６２はシャッタスイッチ（ＳＷ１）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュ調光）処理などの動作開始を指示する。
【００４０】
６４はシャッタスイッチ（ＳＷ２）であり、シャッタボタン（図示せず）の操作完了でＯＮとなる。このシャッタスイッチ（ＳＷ２）６４は、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体２００、２１０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。
【００４１】
６６は再生スイッチであり、撮影モード状態で撮影した画像をメモリ３０あるいは記録媒体２００、２１０から読み出して画像表示部２８に表示する再生動作の開始を指示する。
【００４２】
６８は単写／連写スイッチであり、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを設定可能である。
【００４３】
６９はＩＳＯ感度設定スイッチであり、撮像素子１４あるいは画像処理回路２０におけるゲインの設定を変更することによりＩＳＯ感度を設定できる。
【００４４】
７０は各種ボタンやタッチパネルなどからなる操作部であり、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、フラッシュ設定ボタン、単写／連写／セルフタイマ切替ボタン、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の選択および切り替えを設定する選択／切り替えボタン、パノラマモード等の撮影および再生を実行する際に各種機能の決定および実行を設定する決定／実行ボタン、画像表示部２８のＯＮ／ＯＦＦを設定する画像表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチ、撮影直後に撮影した画像データを自動再生するクイックレビュー機能を設定するクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチ、ＪＰＥＧ圧縮の圧縮率を選択するため、あるいは撮像素子の信号をそのままディジタル化して記録媒体に記録するＣＣＤＲＡＷモードを選択するためのスイッチである圧縮モードスイッチ、再生モード、マルチ画面再生・消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを設定可能な再生スイッチ、シャッタスイッチＳＷ１を押した際にオートフォーカス動作を開始し、一旦合焦した場合、その合焦状態を保ち続けるワンショットＡＦモードとシャッタスイッチＳＷ１を押している間、連続してオートフォーカス動作を続けるサーボＡＦモードとを設定可能なＡＦモード設定スイッチなどがある。
【００４５】
また、上記プラスボタンおよびマイナスボタンの各機能は、回転ダイアルスイッチを備えることによって、より軽快に数値や機能を選択することが可能となる。
【００４６】
７２は電源スイッチであり、画像処理装置１００の電源オン、電源オフの各モードを切り替え設定可能である。また、画像処理装置１００に接続されたレンズユニット３００、外部ストロボ、記録媒体２００、２１０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。
【００４７】
８０は電源制御部であり、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などから構成されており、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、その検出結果およ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。
【００４８】
８２および８４はコネクタ、８６はアルカリ電池やリチウム電池などの一次電池、ＮｉＣｄ電池、ＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池などの二次電池、ＡＣアダプタなどからなる電源部である。
【００４９】
９０および９４はメモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインターフェース、９２および９６はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体との接続を行うコネクタ、９８はコネクタ９２、９６に記録媒体２００、２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。
【００５０】
尚、本実施形態では、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタが２系統装備されているが、記録媒体を取り付けるインターフェースおよびコネクタは単数あるいは任意の数の系統数装備されていてもよい。また、異なる規格のインターフェースおよびコネクタとして、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（Ｒ））カードなどの規格に準拠したものを用いてもよい。
【００５１】
さらに、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６をＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（Ｒ））カードなどの規格に準拠したものを用いて構成した場合、ＬＡＮカード、モデムカード、ＵＳＢカード、ＩＥＥＥ１３９４カード、Ｐ１２８４カード、ＳＣＳＩカード、ＰＨＳなどの通信カードなどの各種通信カードを接続することより、他のコンピュータやプリンタなどの周辺機器との間で画像データや画像データに付属した管理情報を相互に転送することが可能である。
【００５２】
１０４は光学ファインダであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２を介して導き、光学像として結像させて表示することが可能である。これにより、画像表示部２８による電子ファインダ機能を使用することなく、光学ファインダ１０４だけを用いて撮影を行うことが可能である。また、光学ファインダ１０４内には、表示部５４の一部の機能、例えば、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示などが設けられている。
【００５３】
１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、Ｐ１２８４、ＳＣＳＩ、モデム、ＬＡＮ、無線通信などの各種通信機能を有する。１１２は通信部１１０により画像処理装置１００を他の機器と接続するコネクタ、もしくは無線通信を行う場合のアンテナである。
【００５４】
１２０はレンズマウント１０６内で画像処理装置１００をレンズユニット３００と接続するためのインターフェースである。１２２は画像処理装置１００をレンズユニット３００と電気的に接続するコネクタである。１２４はレンズマウント１０６および／またはコネクタ１２２にレンズユニット３００が装着されているか否かを検知するレンズ着脱検知部である。
【００５５】
コネクタ１２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電圧の電流を供給する機能も備えている。また、コネクタ１２２は電気通信だけでなく、光通信、音声通信などを伝達する構成としてもよい。
【００５６】
１３０、１３２はミラーであり、撮影レンズ３１０に入射した光線を、一眼レフ方式によって光学ファインダ１０４に導く。ミラー１３２はクイックリターンミラーの構成にしてもハーフミラーの構成にしてもどちらでもよい。
【００５７】
２００はメモリカードやハードディスクなどの記録媒体である。記録媒体２００は、半導体メモリや磁気ディスクなどから構成される記録部２０２、画像処理装置１００とのインターフェース２０４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２０６を有している。２１０は、記録媒体２００と同様、メモリカードやハードディスク等の記録媒体である。記録媒体２１０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２１２、画像処理装置１００とのインターフェース２１４、および画像処理装置１００との接続を行うコネクタ２１６を有している。
【００５８】
３００は交換レンズタイプのレンズユニットである。３０６はレンズユニット３００を画像処理装置１００と機械的に結合するレンズマウントである。レンズマウント３０６内には、レンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続する各種機能が含まれている。
【００５９】
３１０は撮影レンズ、３１２は絞りである。３２０はレンズマウント３０６内でレンズユニット３００を画像処理装置１００と接続するためのインターフェースである。３２２はレンズユニット３００を画像処理装置１００と電気的に接続するコネクタである。
【００６０】
コネクタ３２２は画像処理装置１００とレンズユニット３００との間で制御信号、状態信号、データ信号などを伝え合うと共に、各種電流が供給され、あるいは電流を供給する機能を備えている。また、コネクタ３２２は電気信号だけでなく、光信号、音声信号などを伝達する構成としてもよい。
【００６１】
３４０は測光制御部４６からの測光情報に基づいて、シャッタ１２を制御するシャッタ制御部４０と連携しながら、絞り３１２を制御する絞り制御部である。３４２は撮影レンズ３１０のフォーカシングを制御する測距制御部である。３４４は撮影レンズ３１０のズーミングを制御するズーム制御部である。３５０はレンズユニット３００全体を制御するレンズシステム制御回路である。レンズシステム制御回路３５０は、動作用の定数、変数、プログラムなどを記憶するメモリやレンズユニット３００固有の番号などの識別情報、管理情報、開放絞り値や最小絞り値、焦点距離等の機能情報、現在や過去の各設定値などを保持する不揮発性メモリの機能も備えている。
【００６２】
上記構成を有する電子カメラの動作について説明する。図２、図３および図４は画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは不揮発性メモリ５６などの記憶媒体に格納されており、メモリ５２にロードされてシステム制御回路５０内のＣＰＵによって実行される。
【００６３】
電池交換などの電源投入により、システム制御回路５０はフラグや制御変数等を初期化し、画像処理装置１００の各部に対して必要な所定の初期設定を行う（ステップＳ１０１）。システム制御部５０は、電源スイッチ７２の設定位置を判別し、電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。
【００６４】
電源スイッチ７２が電源ＯＦＦに設定されている場合、各表示部の表示を終了状態に変更し、フラグや制御変数などを含む必要なパラメータや設定値、設定モードを不揮発性メモリ５６に記録し、電源制御部８０により画像表示部２８を含む画像処理装置１００各部の不要な電源を遮断する等の所定の終了処理を行った後（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６５】
一方、電源スイッチ７２が電源ＯＮに設定されていた場合、システム制御回路５０は電源制御部８０により電池などの電源８６の残容量や動作状況が画像処理装置１００の動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６６】
一方、電源８６に問題がないと判別された場合、システム制御回路５０はモードダイアルスイッチ６０の設定位置を判断し、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。モードダイアルスイッチ６０がその他のモードに設定されている場合、システム制御回路５０は選択されたモードに応じた処理を実行し（ステップＳ１０７）、実行後にステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６７】
一方、モードダイアルスイッチ６０が撮影モードに設定されている場合、記録媒体２００、２１０が装着されているか否かの判断、記録媒体２００、２１０に記録された画像データの管理情報の取得、および記録媒体２００、２１０の動作状態が画像処理装置１００の動作、特に記録媒体に対する画像データの記録再生動作に問題があるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。問題があると判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００６８】
一方、ステップＳ１０８で問題がないと判別された場合、システム制御回路５０は単写撮影／連写撮影を選択する単写／連写スイッチ６８の選択状態を調べる（ステップＳ１０９）。単写撮影が選択されている場合、単写／連写フラグを単写に設定し（ステップＳ１１０）、連写撮影が選択されている場合、単写／連写フラグを連写に設定する（ステップＳ１１１）。単写／連写スイッチ６８では、シャッタスイッチＳＷ２を押した場合、１コマの撮影を行って待機状態とする単写モードと、シャッタスイッチＳＷ２を押している間、連続して撮影を行い続ける連写モードとを任意に切り替えて設定することが可能である。尚、単写／連写フラグの状態はシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される。
【００６９】
システム制御回路５０は表示部５４を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態の表示を行う（ステップＳ１１２）。ここで、画像表示部２８の画像表示スイッチがＯＮである場合、画像表示部２８を用いて画像や音声により画像処理装置１００の各種設定状態を表示するようにしてもよい。
【００７０】
シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別し（ステップＳ１１３）、シャッタスイッチＳＷ１が押されていない場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。一方、シャッタスイッチＳＷ１が押されている場合、システム制御回路５０は、測距処理を行って撮影レンズ３１０の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値およびシャッタ速度を決定する測距・測光処理を行う（ステップＳ１１４）。測光処理では、必要であればフラッシュの設定を行う。この測距・測光処理の詳細については、後述する。
【００７１】
この後、カメラの設定感度を判別する。すなわち、ＩＳＯ感度設定スイッチ６９による設定感度がＩＳＯ８００未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１５）。この判別理由は、ＩＳＯ８００未満では、露光量が少なくなるので、撮像素子で発生する暗電流ノイズや、撮像素子固有の微小なキズによる画素欠損等による画質劣化が目立つためである。尚、本実施形態では、ＩＳＯ８００としたが、ＩＳＯ１６００でもよいことは勿論である。そして、ＩＳＯ８００以上である場合、ステップＳ１１９の処理に移行し、一方、ＩＳＯ８００未満である場合、さらに、設定感度がＩＳＯ４００未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１６）。
【００７２】
ＩＳＯ４００未満である場合、ステップＳ１２２の処理に移行し、一方、ＩＳＯ４００以上である場合、温度計４４により計測される周囲温度Ｔｅｍｐが２８℃未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１７）。２８℃未満である場合、ステップＳ１２２の処理に移行し、一方、２８℃以上である場合、シャッタ時間Ｔｖが１秒未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１８）。１秒未満である場合、ステップＳ１２２の処理に移行し、一方、１秒以上である場合、ステップＳ１１９の処理に移行する。
【００７３】
尚、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の条件判定では、閾値として、ＩＳＯ４００、２８℃、１秒という値を設定しているが、撮像素子１４の特性によっては、それぞれ適当な値であってもよいことは勿論である。
【００７４】
ここで、暗電流ノイズは電荷蓄積時間や撮像素子の温度上昇にしたがって増大するので、長秒時の露光や高温時の露光を行う場合、黒引きによる補正を行う必要がある。
【００７５】
したがって、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８のいずれの条件も満たしていない場合、黒引きフラグを値１に設定する（ステップＳ１１９）。そして、単写／連写フラグの設定状態を調べる（ステップＳ１２０）。単写が設定されている場合、ダーク取込みは本撮影終了後に行われるので、そのままステップＳ１２３の処理に移行する。一方、連写が設定されている場合、黒引きのためのダーク取込み（非露光状態での撮像）を行った後（ステップＳ１２１）、ステップＳ１２３の処理に移行する。このダーク取込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて補正演算処理を行うことにより、撮像素子１４で発生する暗電流ノイズや撮像素子１４固有のキズによる画素欠損等の画質劣化に対し、撮影した画像データを補正することができる。尚、このダーク取込み処理については後述する。
【００７６】
また、ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の処理において、いずれかの条件を満たしている場合、黒引きを行わないため、黒引きフラグを値０にクリアし（ステップＳ１２２）、ステップＳ１２３の処理に移行する。尚、黒引きフラグの状態は、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される。
【００７７】
そして、シャッタスイッチＳＷ２が押されているか否かを判別し（ステップＳ１２３）、シャッタスイッチＳＷ２が押されていない場合、シャッタスイッチＳＷ１が離されたか否かを判別し（ステップＳ１２４）、シャッタスイッチＳＷ１が離されるかシャッタスイッチＳＷ２が押されるまでステップＳ１２３およびステップＳ１２４の処理を繰り返す。ステップＳ１２４でシャッタスイッチＳＷ１が離された場合、ステップＳ１０２の処理に移行する。
【００７８】
一方、ステップＳ１２３でシャッタスイッチＳＷ２が押された場合、システム制御回路５０は、撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域がメモリ３０にあるか否かを判別する（ステップＳ１２５）。メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に新たな画像データの記憶可能な領域がないと判別された場合、表示部５４に画像の表示や音声の出力により所定の警告を行った後（ステップＳ１２６）、ステップＳ１０２の処理に戻る。
【００７９】
例えば、メモリ３０の画像記憶バッファ領域内に記憶可能な最大枚数の連写撮影を行った直後であり、メモリ３０から読み出して記憶媒体２００、２１０に書き込むべき最初の画像がまだ記憶媒体２００、２１０に未記録な状態であり、まだ１枚の空き領域もメモリ３０の画像記憶バッファ領域上に確保できない状態である場合などである。
【００８０】
尚、撮影した画像データを圧縮処理してからメモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶する場合、圧縮した後の画像データ量が圧縮モードの設定に応じて異なることを考慮して、記憶可能な領域がメモリ３０の画像記憶バッファ領域上にあるか否かをステップＳ１２５の処理で判断することになる。
【００８１】
一方、ステップＳ１２５でメモリ３０に撮影した画像データの記憶可能な画像記憶バッファ領域があると判別された場合、システム制御回路５０は、撮像して所定時間蓄積した撮像信号を撮像素子１４から読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０およびメモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介して、メモリ３０の所定領域に撮影した画像データを書き込む撮影処理（露光状態での撮像）を実行する（ステップＳ１２７）。この撮影処理の詳細については、後述する。
【００８２】
ステップＳ１２７の撮影処理を終えると、システム制御回路５０は、その内部メモリあるいはメモリ５２に記憶されている黒引きフラグの状態を確認する（ステップＳ１２８）。黒引きフラグが値１に設定されていない場合、ステップＳ１３２の処理に移行する。一方、黒引きフラグが値１に設定されていた場合、システム制御回路５０はその内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される単写／連写フラグの状態を判別し（ステップＳ１２９）、連写が設定されていた場合、ステップＳ１３１の処理に移行する。
【００８３】
このように、ステップＳ１２９で連写が設定されていた場合、既にステップＳ１２１で連写撮影の実行に先んじてダーク取込処理が行われているので、ステップＳ１３０のダーク取込処理を行わずに、ダーク補正処理を実行し（ステップＳ１３１）、続いて現像処理を実行し（ステップＳ１３２）、連写コマ間隔をほぼ一定に揃えることができる。
【００８４】
一方、ステップＳ１２９で単写が設定されていた場合、システム制御回路５０はシャッタ１２を閉じた状態（非露光状態）で撮像素子１４の暗電流等のノイズ成分を本撮影と同じ時間蓄積し、蓄積を終えたノイズ画像信号を読み出すダーク取り込み処理を行い（ステップＳ１３０）、ステップＳ１３１の処理に移行する。
【００８５】
ステップＳ１３１は、ダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて減算処理を行うことにより、撮像素子１４の暗電流ノイズ等を打ち消すダーク補正処理である。
【００８６】
ダーク取り込み処理で取り込んだダーク画像データを用いて補正演算処理を行う場合、撮像素子１４で発生する暗電流ノイズや固定パターンノイズは勿論、撮像素子１４固有のキズによる画素欠損等の２次元的な要因を持つ画質劣化に対し、撮影した画像データを補正することができる。
【００８７】
システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データの一部をメモリ制御回路２２を介して読み出して現像処理を行うために必要なＷＢ（ホワイトバランス）積分演算処理、ＯＢ（オプティカルブラック）積分演算処理を行い、演算結果をシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。
【００８８】
そして、システム制御回路５０は、メモリ制御回路２２、必要に応じて画像処理回路２０を用いて、メモリ３０の所定領域に書き込まれた撮影画像データを読み出し、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶した演算結果を用いて、周辺画素での補間処理であるキズ補正処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ガンマ変換処理、色変換処理を含む各種現像処理を行う（ステップＳ１３２）。
【００８９】
システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた画像データを読み出して、設定されたモードに応じた画像圧縮処理を圧縮・伸長回路３２により行い、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みを行う（ステップＳ１３３）。
【００９０】
そして、システム制御回路５０は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域に記憶された画像データを読み出し、インターフェース９０、９４、コネクタ９２、９６を介して、メモリカードやコンパクトフラッシュ（Ｒ）カード等の記録媒体２００、２１０に読み出した画像データを書き込む記録処理を開始する（ステップＳ１３４）。この記録開始処理は、メモリ３０の画像記憶バッファ領域の空き画像部分に、撮影して一連の処理を終えた画像データの書き込みが新たに行われる度に、その画像データに対して実行される。
【００９１】
尚、記録媒体２００、２１０に画像データの書き込みを行っている間、書き込み動作中であることを示すために、表示部５４に例えばＬＥＤを点滅させる等の記録媒体書き込み動作表示を行う。
【００９２】
さらに、システム制御回路５０は、シャッタスイッチＳＷ１が押されているか否かを判別する（ステップＳ１３５）。シャッタスイッチＳＷ１が離された状態である場合、ステップＳ１０２の処理に戻る。一方、シャッタスイッチＳＷ１が押された状態である場合、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶された単写／連写フラグの状態を判別し（ステップＳ１３６）、単写が設定されていた場合、ステップＳ１３５の処理に戻り、シャッタスイッチＳＷ１が離されるまで現在の処理を繰り返す。一方、連写が設定されていた場合、連続して撮影を行うために、ステップＳ１２３の処理に戻り、次の撮影に備える。これにより、撮影に関する一連の処理が終了する。
【００９３】
図５はステップＳ１１４における測距・測光処理手順を示すフローチャートである。測距・測光処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０あるいは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【００９４】
システム制御回路５０は、撮像素子１４、測距制御部４２および測距制御部３４２を用いて、ＡＦ（オートフォーカス）処理を開始する（ステップＳ２０１）。
【００９５】
システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、測距用サブミラー（図示せず）を介して、測距制御部４２に入射させることにより、光学像として結像された画像の合焦状態を判断し、測距（ＡＦ）が合焦と判断されるまで、測距制御部３４２を用いて撮影レンズ３１０を駆動しながら、測距制御部４２を用いて合焦状態を検出するＡＦ制御を実行する（ステップＳ２０２、Ｓ２０３）。
【００９６】
ステップＳ２０３で測距（ＡＦ）が合焦と判断された場合、システム制御回路５０は、撮影画面内の複数の測距点の中から合焦した測距点を決定し、決定した測距点データと共に測距データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する（ステップＳ２０４）。
【００９７】
続いて、システム制御回路５０は、測光制御部４６を用いてＡＥ（自動露出）処理を開始する（ステップＳ２０５）。システム制御回路５０は、撮影レンズ３１０に入射した光線を、絞り３１２、レンズマウント３０６、１０６、ミラー１３０、１３２および測光用レンズ（図示せず）を介して、測光制御部４６に入射させることにより、光学像として結像された画像の露出状態を測定し、露出（ＡＥ）が適正と判断されるまで露光（シャッタ）制御部４０を用いて測光処理を行う（ステップＳ２０６、Ｓ２０７）。
【００９８】
ステップＳ２０７で露出（ＡＥ）が適正であると判断された場合、システム制御回路５０は、測光データおよび／または設定パラメータをシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する（ステップＳ２０８）。
【００９９】
尚、ステップＳ２０６の測光処理で検出した露出（ＡＥ）結果と、モードダイアルスイッチ６０によって設定された撮影モードとに応じて、システム制御回路５０では絞り値（Ａｖ値）およびシャッタ速度（Ｔｖ値）が決定される。
【０１００】
ここで、決定されたシャッタ速度（Ｔｖ値）に応じて、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積時間を決定し、この決定された電荷蓄積時間で撮影処理を行い、この電荷蓄積時間に応じたダーク取り込み処理を行う。
【０１０１】
ステップＳ２０６の測光処理で得られた測定データにより、システム制御回路５０はフラッシュが必要であるか否かを判別し（ステップＳ２０９）、フラッシュが必要である場合、フラッシュフラグをセットし、充電が完了するまでフラッシュ部４８を充電する（ステップＳ２１０、Ｓ２１１）。そして、フラッシュ部４８の充電が完了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１０２】
図６および図７はステップＳ１２７における撮影処理手順を示すフローチャートである。この撮影処理では、システム制御回路５０と、絞り制御部３４０あるいは測距制御部３４２との間の各種信号のやり取りは、インターフェース１２０、コネクタ１２２、コネクタ３２２、インターフェース３２０およびレンズシステム制御回路３５０を介して行われる。
【０１０３】
システム制御回路５０は、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーアップ位置に移動させ（ステップＳ３０１）、システム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶された測光データに従い、絞り制御部３４０によって絞り３１２を所定の絞り値まで駆動する（ステップＳ３０２）。
【０１０４】
システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ３０３）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ３０４）、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を開き（ステップＳ３０５）、撮像素子１４の露光を開始する（ステップＳ３０６）。
【０１０５】
そして、フラッシュフラグによりフラッシュ部４８が必要であるか否かを判別し（ステップＳ３０７）、必要である場合、フラッシュ部４８を発光させる（ステップＳ３０８）。
【０１０６】
システム制御回路５０は、測光データにしたがって撮像素子１４の露光終了を待ち（ステップＳ３０９）、露光が終了すると、シャッタ制御部４０によってシャッタ１２を閉じ（ステップＳ３１０）、撮像素子１４の露光を終了する。
【０１０７】
システム制御回路５０は、絞り制御部３４０によって絞り３１２を開放の絞り値まで駆動し（ステップＳ３１１）、ミラー１３０をミラー駆動部（図示せず）によってミラーダウン位置に移動させる（ステップＳ３１２）。
【０１０８】
設定した電荷蓄積時間が経過したか否かを判別し（ステップＳ３１３）、設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ３１４）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域に撮影画像データを書き込む（ステップＳ３１５）。一連の処理を終了すると、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１０９】
図８はステップＳ１２１およびステップＳ１３０におけるダーク取り込み処理手順を示すフローチャートである。ダークの取り込み処理は、シャッタ１２を閉じた状態すなわち撮像素子１４を遮光した状態で行われる。
【０１１０】
システム制御回路５０は、シャッタ時間（露光時間）Ｔｖが５秒未満であるか否かを判別する（ステップＳ４０１）。５秒未満である場合、ステップＳ４０２の処理に移行し、一方、５秒以上である場合、ステップＳ４０８の処理に移行する。
【０１１１】
尚、ステップＳ４０１の条件判定では、閾値として、５秒という値を設定しているが、適当な値であってもよいことは勿論である。
【０１１２】
シャッタ時間Ｔｖが５秒未満である場合、ダーク画像データの演算を行わず本撮影画像と同じ蓄積時間のダーク画像撮影を行うためダーク演算フラグを値０にクリアし（ステップＳ４０２）、ダーク画像撮影を行う。尚、ダーク演算フラグの状態はシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶される。
【０１１３】
システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ４０３）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ４０４）、設定した電荷蓄積時間Ｔｖが経過したか否かを判別する（ステップＳ４０５）。設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ４０６）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域にダーク画像データを書き込む（ステップＳ４０７）。この後、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１１４】
シャッタ時間Ｔｖが５秒以上である場合、ダーク画像データの演算を行うためダーク演算フラグを値１に設定し（ステップＳ４０８）、蓄積時間の異なる２回のダーク画像撮影を行う。
【０１１５】
２回のダーク画像撮影の蓄積時間を、設定時間１、設定時間２とする。この２つの時間は例えば、０．５秒と１秒といったように本画像の蓄積時間より短秒時に設定される。
【０１１６】
システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ４０９）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ４１０）、設定した電荷蓄積時間（設定時間１）が経過したか否かを判別する（ステップＳ４１１）。設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ４１２）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域にダーク画像データ１を書き込む（ステップＳ４１３）。
【０１１７】
その後、２回目のダーク画像撮影を行う。１回目と同様、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷クリア動作を行った後（ステップＳ４１４）、撮像素子１４の電荷蓄積を開始し（ステップＳ４１５）、設定した電荷蓄積時間（設定時間２）が経過したか否かを判別する（ステップＳ４１６）。設定した電荷蓄積時間が経過した場合、システム制御回路５０は、撮像素子１４の電荷蓄積を終了した後（ステップＳ４１７）、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６、画像処理回路２０、メモリ制御回路２２を介して、あるいはＡ／Ｄ変換器１６から直接、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０の所定領域にダーク画像データ２を書き込む（ステップＳ４１８）。その後、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１１８】
このダーク取り込み処理（ステップＳ１２１およびステップＳ１３０）で撮影されたダーク画像データは、ダーク補正処理（ステップＳ１３１）で用いられる。
【０１１９】
図９はステップＳ１３１におけるダーク補正処理手順を示すフローチャートである。
【０１２０】
システム制御回路５０は、ダーク演算フラグの状態を判別し（ステップＳ５０１）、値０にクリアされている場合、メモリ３０の所定領域に書き込まれたダーク画像データを読み出し（ステップＳ５０２）、ステップＳ５０６の処理に移行する。
【０１２１】
一方、ダーク演算フラグが値１に設定されている場合、ステップＳ５０３の処理に移行する。
【０１２２】
システム制御回路５０は、メモリ３０の所定領域に書き込まれた２枚のダーク画像データ（ダーク画像データ１、ダーク画像データ２）を読み出し（ステップＳ５０３）、２枚のダーク画像データを基に異常画素を検出する異常画素判定を行う（ステップＳ５０４）。異常画素の判定は、それぞれのダーク画像或いは、どちらか一方のダーク画像で、対象画素のデータ値とその周辺画素の平均データ値との差が予め設定された値より大きい場合、異常と判定する。また、２枚のダーク画像において対象画素のデータ値の比と２枚のダーク画像の蓄積時間の比を比較し、予め設定された値より大きい場合、異常と判定する。ステップＳ５０４で異常と判定された画素は現像処理（ステップＳ１３２）で行われるキズ補正の対象とし、その画素位置をシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。すなわち、本撮影画像データのうちの上記検出された異常画素の周辺画素を基に異常画素の画像データを補間する。
【０１２３】
その後、システム制御回路５０は、蓄積時間の異なる２枚のダーク画像データから、本撮影と同じ蓄積時間のダーク画像データを演算算出する処理を行う（ステップＳ５０５）。
【０１２４】
実際に撮影された本撮影画像と同じ蓄積時間のダーク画像データもしくは算出されたダーク画像データを用い、その画素毎のダークデータ値があらかじめ設定された閾値以上の画素においては、画素のダイナミックレンジを圧迫する要因となるため、キズと判定し（ステップＳ５０６）、現像処理（ステップＳ１３２）でのキズ補正を行うため、その画素位置をシステム制御回路５０の内部メモリあるいはメモリ５２に記憶する。
【０１２５】
その後、本撮影画像データとダーク画像データを減算処理し（ステップＳ５０７）、メモリ３０の所定領域に画像データとして書き込む（ステップＳ５０８）。その後、本処理を終了してメインの処理に復帰する。
【０１２６】
ここで、ダーク画像演算処理（ステップＳ５０５）について説明する。
【０１２７】
本撮影画像データをＧＳ、ダーク画像データ１をＤ１、ダーク画像データ２をＤ２とする。また本撮影画像データを撮影する際の蓄積時間をＴＳ、ダーク画像データ１を撮影する際の蓄積時間をＴ１、ダーク画像データ２を撮影する際の蓄積時間をＴ２とする。本実施形態では、それぞれの蓄積時間の関係が、ＴＳ＞Ｔ２＞Ｔ１である。この時、２枚のダーク画像データＤ１、Ｄ２を画素毎に演算することで、本画像撮影時の蓄積時間と同じダーク画像データＤを算出する。
【０１２８】
ダーク画像データＤにおいて、暗電流等の蓄積時間に依存する成分をＤａとし、回路ノイズ等の蓄積時間に依存しない成分をＤｂとすると、成分Ｄａ及びＤｂは次式になる。
【０１２９】
【数１】
2005045552.tif 000003
【０１３０】
したがって、ダーク画像データＤは、次式のように、蓄積時間の異なる２枚のダーク画像データから算出する。
【０１３１】
【数２】
2005045552.tif 000004
【０１３２】
このように、本実施形態の撮像装置では、電荷蓄積時間すなわちカメラのシャッタ時間やカメラの感度設定あるいは周囲温度によりダーク補正処理の実行を制御し、また、本画像撮影の蓄積時間より短秒時の時間の異なる２枚のダーク画像を用いる事で、本画像撮影の蓄積時間のダーク画像データを撮影する必要がないので、シャッタレリーズタイムラグを軽減でき、また、レリーズタイムラグによって撮影者がシャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【０１３３】
また、ダーク補正処理では補正しきれない異常に関しては、その画素位置を検出し、周辺の画素で補間するキズ補正処理を行うことで画質が劣化することを防ぐことが出来る。
【０１３４】
以上が本発明の実施の形態の説明であるが、本発明は、これら実施の形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または実施の形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。
【０１３５】
例えば、上記実施形態では、２枚のダーク画像データから本画像撮影の蓄積時間と同じダーク画像データを算出しているが、３枚あるいは、それ以上のダーク画像データを用いて、複数の本画像撮影の蓄積時間と同じダーク画像データを算出し、それらの平均を画素毎に求め、ダーク減算処理に使用するダーク画像データすることも可能である。
【０１３６】
本実施形態は、撮像素子を露光しない状態において、被写体像を撮影する本撮影の蓄積時間より短い、少なくとも２種類の蓄積時間の異なるダーク画像を撮影し、前記複数のダーク画像データから蓄積時間に依存するノイズ成分を抽出する手段と、蓄積時間に依存しないノイズ成分を抽出する手段とを有する。また、これら蓄積時間に依存するノイズ成分と蓄積時間に依存しないノイズ成分から本撮影と同じ蓄積時間のノイズ成分を有するダーク画像データを算出する手段と、前記算出されたダーク画像データを用いて、本撮影画像データを補正する手段とを備えたことを特徴とする。さらに、前記複数のダーク画像データおよび前記算出されたダーク画像データから異常画素を検出し、異常画素の場合は、周辺画素からの補間処理を行う手段を有することを特徴とする。
【０１３７】
本実施形態によれば、本画像撮影の蓄積時間と同じ蓄積時間のダーク画像を撮影する必要が無いため、シャッタレリーズタイムラグを軽減でき、また、レリーズタイムラグによって撮影者がシャッタチャンスを逃すことがなくなる。
【０１３８】
また、ＩＳＯ感度、シャッタ秒時といった撮影条件や、周囲温度などの環境条件により、ダーク補正処理を制御することで、画像が劣化する可能性のある撮影条件の時は、その劣化を防ぐための処理が行われ高画質の画像を撮影することが出来る。
【０１３９】
このように、シャッタレリーズタイムラグの原因となるダーク画像の撮影を極力減らしつつ、画質の劣化を防止できる。
【０１４０】
本実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体又はかかるプログラムを伝送するインターネット等の伝送媒体も本発明の実施形態として適用することができる。また、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。上記のプログラム、記録媒体、伝送媒体及びコンピュータプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【０１４１】
なお、上記実施形態は、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、また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。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の実施形態における電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２につづく画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図２および図３につづく画像処理装置１００の撮影動作処理手順を示すフローチャートである。
【図５】ステップＳ１１４における測距・測光処理手順を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ１２７における撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図６につづくステップＳ１２７における撮影処理手順を示すフローチャートである。
【図８】ステップＳ１２１およびステップＳ１３０におけるダーク取り込み処理手順を示すフローチャートである。
【図９】ステップＳ１３１におけるダーク補正処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４３】
１２  シャッタ
１４  撮像素子
４４  温度計
５０  システム制御回路
５６  不揮発性メモリ
６０  モードダイアル
６２  シャッタスイッチＳＷ１
６４  シャッタスイッチＳＷ２
６９  ＩＳＯ感度設定スイッチ
１００  画像処理装置
１０６  レンズマウント
１３０  ミラー
１３２  ミラー
２００  記録媒体
２１０  記録媒体
３００  レンズユニット
３０６  レンズマウント
３１０  撮影レンズ
３１２  絞り
【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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