(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算手段と、
該減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定手段と、
該第１の判定手段が前記減算手段による減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算手段と、
該減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定手段と、
該第１の判定手段が前記減算手段による減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定手段と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記撮像素子の周囲の温度を検知する温度検知手段を備え、第１の判定手段は、前記温度検知手段により検知された温度に基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の判定手段は、前記第１の画像データを撮影する際の撮影条件に基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮影条件は、シャッタスピード及び感度である、ことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、
該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、
該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項７】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、
該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、
該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、を備えることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項８】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、
該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、
該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【請求項９】
露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記の撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、
該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、
該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする撮像装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に撮像素子の暗信号、暗信号ムラ、固定パターンノイズによる画質の劣化を防止する機能を具備した、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、撮像装置の制御方法、及び撮像装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置においては、撮像素子としてＣＣＤやＣＭＯＳ等が使用されている。
【０００３】
これらの撮像素子の特性として、温度や電荷の蓄積時間に依存する暗電流が存在し、温度が８〜１０°Ｃで電流が２倍に増加し、電荷の蓄積時間に比例して電流が増加することにより、撮像素子が受光していない場合でも電流が発生することが知られている。
【０００４】
この暗電流は、ＣＣＤでは、フォトダイオードで発生するものと、垂直転送路で発生するもの、の２種類に大別される。
【０００５】
フォトダイオードで発生する暗電流は、画素毎に発生量が異なるため、画像としては画素毎の固定パターンノイズが発生する。
【０００６】
一方、垂直転送路で発生する暗電流は、列ごとに発生量が異なり、また、メカニカルシャッタを用いてスミア高速吐き出しなどの駆動を行う場合、列の上下で発生量が異なり、画像としては列毎の固定パターンと上下方向のシェーディングが発生する。
【０００７】
最終的には２種類の暗電流が加算された画像になるが、フォトダイオードの暗電流は電荷の蓄積時間に依存するため、蓄積時間により２種類の暗電流の支配率は異なってくる。また、チップ周辺の回路が発熱、発光する場合もあり、その影響により局所的な暗電流ムラが発生することがある。
【０００８】
このような状況において、従来の暗電流減算手法の一つとして、被写体撮影動作の直前または直後に、撮像素子全体を遮光した状態で撮影して暗電流成分のみの画像を取得し、実際の被写体撮影画像から減算する方法がある。
【０００９】
また、撮像素子周辺に温度センサを設け、撮像素子周辺温度と、撮影条件と、暗電流減算後の画像改善度合いから暗電流成分のみの減算処理を行うか否かの判定する判定テーブルを作成し、判定テーブルに基づいて必要なときのみに減算処理を行なう方法もある。
【００１０】
更に、あらかじめ所定温度毎に固定パターンノイズを記憶すると共に撮像素子の温度を検出し、検出温度に対応してあらかじめ記憶された固定パターンノイズを読み出し、実際の被写体撮影画像から減算する方法が開示されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平１−１４７９７３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
被写体撮影動作の直前または直後に、撮像素子全体を遮光した状態で撮影して暗電流成分のみの画像を取得し、実際の被写体撮影画像から暗電流の減算処理を行なう方法は、暗電流成分のみの画像を常に撮影する必要がある。これは通常の被写体の撮影時間と比較し、約２倍のコマ速低下となる。
【００１２】
また、暗電流による固定パターンノイズは、温度と電荷の蓄積時間に依存することは前述したが、温度が低い場合や蓄積時間が短い場合は、固定パターンノイズよりもランダムノイズの支配率が高まり、減算処理が逆にノイズの悪化となることがある。
【００１３】
これに対し、撮像素子周辺に温度センサを設け、撮像素子周辺温度と、撮影条件と、暗電流の減算後の画像改善度合い、から暗電流成分のみの画像減算処理を行うか否かを判定するテーブルを用いた場合、コマ速低下やノイズの悪化の頻度は低減する。
【００１４】
しかし、撮像素子周辺の温度センサと撮像素子の温度は完全に一致しないことや、撮像素子も個々で暗電流にばらつきが存在するため、最適なタイミングで暗電流成分のみの画像減算処理を行うことはできない。
【００１５】
すなわち、画像減算処理が最適タイミングより遅れた場合は、固定パターンノイズが目立つ可能性があり、画像減算処理が最適タイミングより早まった場合は、不必要なコマ速低下やノイズの悪化が発生することになる。
【００１６】
また、製品個々に判定テーブルを持つことが可能となれば、撮像素子個々の暗電流ばらつきは吸収可能となるが、製品個々の判定テーブル作成時間に多くの時間がかかるため、生産性の低下、製品のコスト増加につながり現実的ではない。
【００１７】
上記特許文献１では、所定温度範囲毎に固定パターンノイズを記憶する必要があるため、多くのメモリが必要となる。また、段階的な温度の固定パターンノイズしか持つことができないため、正確な暗電流の減算処理が期待できない。
【００１８】
そこで、本発明は、コスト増加を招くことなく、固定パターンノイズを削減することができると共に、コマ速の低下、ランダムノイズの悪化の頻度を軽減することができる撮像装置、撮像装置の制御方法及び撮像装置の制御プログラム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】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算手段と、該減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定手段と、該第１の判定手段が前記減算手段による減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置は、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算手段と、該減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定手段と、該第１の判定手段が前記減算手段による減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算手段による減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の撮像装置の制御方法は、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、を備えることを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御方法は、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の撮像装置の制御プログラムは、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部の任意領域から得られる前記第２の画像データの信号レベルと、前記撮像素子のＯＢ部の信号レベルとに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする。
また、本発明の撮像装置の制御プログラムは、露光した状態で撮像素子の有効画素部から得られる第１の画像データから、遮光した状態で前記の撮像素子の有効画素部から得られる第２の画像データを減算して第３の画像データを生成する減算ステップと、該減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第１の判定ステップと、該第１の判定ステップで前記減算ステップでの減算処理を行なうと判定した場合に、前記有効画素部を複数ブロックに分割した各領域毎に前記第２の画像データの信号レベルの平均値を求め、該平均値の最大値と最小値とに基づいて、前記減算ステップでの減算処理を行なうか否かを判定する第２の判定ステップと、をコンピュータに実行させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、コスト増加を招くことなく、固定パターンノイズを削減することができると共に、コマ速の低下、ランダムノイズの悪化の頻度を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるデジタルカメラ（撮像装置）を説明するためのブロック図である。
【００２５】
本実施形態のデジタルカメラは、図１に示すように、レンズ部１０１で、被写体像を撮像素子１０６に結像させ、レンズ駆動部１０２で、レンズ部１０１のズーム、フォーカス、絞り等を駆動する。赤外カットフィルタ１０３は、被写体光の赤外領域の波長をカットする。
【００２６】
メカニカルシャッタ１０４は、撮像素子１０６への光を露光／遮光する。シャッタ駆動部１０５は、本実施形態では、静止画撮影時にメカニカルシャッタ１０４を駆動して、被写体の光を一定期間撮像素子１０６に露光させる。
【００２７】
撮像素子１０６は、被写体光を電気信号であるアナログ電圧に変換する。なお、本実施形態では、撮像素子１０６をベイヤー配列を持つＣＣＤとして説明する。温度検知部（温度検知手段）１０７は、例えばサーミスタ等で構成され、撮像素子１０６の周囲の温度を検知する。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換器１０８は、撮像素子１０６が出力したアナログ電圧を所定のビット数を持つデジタル信号に変換する。撮像信号処理回路１０９は、Ａ／Ｄ変換器１０８で変換されたデジタル信号に対して、ホワイトバランス制御、補正、圧縮等を行い画像データを作成する。
【００２９】
タイミング発生部１１０は、撮像素子１０６を駆動させるためのタイミングを生成する。メモリ部１１１は、画像データを一時的に記憶する。制御部１１２は、装置全体の制御と各種演算処理を実行する。
【００３０】
記録媒体制御Ｉ／Ｆ（インターフェース）部１１３は、半導体メモリ等の着脱可能な記録媒体１１５に対して画像データの記録または読み出しを行う。表示部１１４は、画像データの表示、またはユーザーインターフェースの表示等を行う。
【００３１】
外部Ｉ/Ｆ（インターフェース）部１１６は、外部ＰＣ等と通信を行うために為のインターフェースである。測光部１１７は、被写体の明るさ情報を検出し、測距部１１８は、被写体までの距離情報を検出する。
【００３２】
次に、本実施形態のデジタルカメラの基本的動作を説明する。なお、ここでのデジタルカメラの基本的動作の制御と各種演算は、制御部１１２により行われる。
【００３３】
被写体からの光は、シャッタ駆動部１０５によりメカニカルシャッタ１０４を駆動することで、レンズ部１０１、赤外カットフィルタ１０３を通過して、撮像素子１０６に結像する。
【００３４】
撮像素子１０６に結像した被写体像は、Ａ／Ｄ変換器１０８で所定のビット数を持つデジタル信号に変換される。
【００３５】
Ａ／Ｄ変換器１０８で変換されたデジタル信号に対して、撮像信号処理回路１０９によりホワイトバランス制御、補正、圧縮等の処理が行なわれて画像データが作成され、該画像データは記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１１３を介して最終的に記録媒体１１５に記録される。
【００３６】
ここで、本実施形態では、メカシャッタ１０４で光を遮光した状態で、撮像素子１０６の暗電流成分のみの黒画像を撮影する。
【００３７】
そして、撮像素子１０６を露光して撮影した被写体の画像（以下、本画像という）から黒画像を減算する黒画像減算処理を行なうか否かの判定を、第１の黒画像減算処理判定及び第２の黒画像減算処理判定の２段階で行う。
【００３８】
第１の黒画像減算処理判定の判定基準は、暗電流によるノイズ、ムラのワーストケースにおいても減算処理のタイミングが遅れることが無い判定テーブル作成が基準となる。
【００３９】
まず、図２を参照して、第１の黒画像減算処理判定の際に使用される、第１の黒画像減算判定テーブルの作成方法ついて説明する。
【００４０】
一般的にＣＣＤの暗電流特性は、ＣＣＤ個々でばらつきが存在する。本実施形態では、ＣＣＤ個々のばらつき内で暗電流ワーストを考慮した第１の黒画像減算判定テーブルを作成する。
【００４１】
まず、ステップＳ１０１では、撮像素子の量産時の暗電流特性分布を考慮し、暗電流ワーストＣＣＤを選定する。
【００４２】
次に、ステップＳ２では、暗電流ワーストＣＣＤをデジタルスチルカメラに組み込み、黒画像減算処理が必要な撮影条件出しを行う。
【００４３】
暗電流特性は、撮像素子の温度と電荷の蓄積時間に依存することが知られている。このため、本実施形態では、温度検知部１０７から得られる撮像素子周辺温度、撮影時のＩＳＯ感度設定、撮影時のシャッタスピード、の３つのパラメータを用い、黒画像減算処理が必要な撮影条件出しを行う。
【００４４】
例えば、温度については、段階的に２０°Ｃ、２５°Ｃ、３０°Ｃ、３５°Ｃ、４０°Ｃ、４５°Ｃとする。シャッタスピードも同様に、段階的に１／１５ｓ、１／４ｓ、１ｓとする。ＩＳＯ感度設定は、感度設定可能範囲がＩＳＯ１００〜ＩＳＯ４００であった場合、ＩＳＯ１００、ＩＳＯ２００、ＩＳＯ４００とする。
【００４５】
３つのパラメータと段階数が多いほど精度が上がり、黒画像減算処理が正確に行われることになるが、判定テーブルが複雑化してくるため、暗電流特性が悪化し始める条件範囲をできるだけ少ないパラメータで判定テーブルを作成できることが理想的である。
【００４６】
図３は、第１の黒画像減算判定テーブルの一例を示したもので、図３の全ての撮影条件に対して暗電流ワーストＣＣＤで撮影を行い、各条件の暗電流レベルが黒画像減算処理の動作が必要かどうかを判定する（ステップＳ１０３）。
【００４７】
図３においては、判定結果として、黒画像減算処理の動作がＯＮの条件は●、黒画像減算動作がＯＦＦの条件は×として表示している。
【００４８】
次に、図４を参照して、本実施形態のデジタルカメラの動作例について説明する。なお、図４での各処理は、ＲＯＭ等の記憶手段に記憶された制御プログラムがＲＡＭにロードされて、制御部１１２のＣＰＵ等により実行される。
【００４９】
まず、ステップＳ２０１で、被写体の本画像（第１の画像データ）が撮影されると、制御部１１２は、その時の撮像素子１０６の温度を温度検知部１０４から取得し、メモリ部１１１に保持する（ステップＳ２０２）。
【００５０】
また、制御部（記録手段）１１２は、その他の撮影条件、例えば、本実施形態では、シャッタスピードとＩＳＯ感度設定をメモリ部１１１に記録して保持する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
次に、制御部（第１の判定手段）１１２は、ステップＳ２０１、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３で得られた、温度、シャッタスピード、ＩＳＯ感度設定と図３の第１の黒画像減算判定テーブルにより、第１の黒画像減算処理判定を行う（ステップＳ２０４）。
【００５２】
例えば、ステップＳ２０１での本画像撮影時の温度、シャッタスピード、ＩＳＯ感度が、それぞれ３８°Ｃ、１／３０ｓ、ＩＳＯ１００であった場合、図３のケース１の条件が該当することになる。
【００５３】
第１の黒画像減算判定テーブルでは、ケース１は×で、第１の黒画像減算処理判定としては、黒画像の減算処理動作を行わない（ＯＦＦ）、という判定になる。
【００５４】
従って、制御部１１２は、黒画像の減算処理は行わず、撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他の補正、圧縮等を行って画像データを作成して、記録媒体１１５に記録し（ステップＳ２０５）、処理を終了する。
【００５５】
一方、ステップＳ２０１での本画像撮影時の温度、シャッタスピード、ＩＳＯ感度が、それぞれ４２°Ｃ、１／２ｓ、ＩＳＯ４００であった場合、図３のケース２の条件が該当することになる。
【００５６】
第１の黒画像減算判定テーブルでは、ケース２は●で、第１の黒画像減算判定としては、黒画像の減算処理動作を行う必要あり（ＯＮ）、という判定になる。
【００５７】
第１の黒画像減算処理判定として黒画像の減算処理動作を行う必要あり、と判定した場合、制御部１１２は、メカニカルシャッタ１０４で光を遮光した状態で、撮像素子１０６の暗電流成分のみの黒画像（第２の画像データ）を撮影する。そして、撮影した黒画像をメモリ部１１１に一時保存する。黒画像の撮影条件は、ステップＳ２０１での本画像撮影と同じ条件で行う（ステップＳ２０６）。
【００５８】
次に、制御部（第２の判定手段）１１２は、ステップＳ２０６でメモリ部１１１に一時保存した黒画像の有効画素内任意領域の信号値を演算することにより、第２の黒画像減算処理判定を行う（ステップＳ２０７）。
【００５９】
図５は、ＣＣＤの有効画素数が約３００万画素の例で、本実施形態では、遮光幕のない有効画素部の任意の領域を、有効画素部の中心の領域Ｃとし、領域の範囲は１００画素×１００画素としている。
【００６０】
また、フォトダイオードの構造をもたないＯＢ部を持つ領域を領域ＯＢとし、領域の範囲は１０画素×１０００画素としている。
【００６１】
演算対象領域に関して、本実施形態では、有効画素部の中心部としているが、暗電流特性の最も悪い個所が望ましい。例えば、画面左上部の暗電流特性が悪い場合は、その領域を演算対象領域としても構わない。
【００６２】
領域Ｃの信号レベル平均値をＡC とし、領域ＯＢの信号レベル平均値をＡOBとし、第２の黒画像減算判定レベルをＤとしたときに、第２の黒画像減算処理判定として、制御部１１２は、次式（１）を満たすか否かを演算により判断する。
【００６３】
ＡC −ＡOB＞Ｄ    …（１）
なお、黒画像減算判定レベルＤは、設計段階でさまざまなシーンの撮影を行い、画像として許容できる暗電流レベルとしている。
【００６４】
そして、制御部１１２は、上記（１）式を満たさないと判断した場合、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は不要（ＯＦＦ）、と判定し、ステップＳ２０８に進む。
【００６５】
ステップＳ２０８では、制御部１１２は、黒画像減算処理は行わず、そのまま撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成して、記録媒体１１５に記録し、処理を終了する。
【００６６】
一方、制御部１１２は、上記（１）式を満たすと判断した場合は、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は必要（ＯＮ）と判定する。即ち、制御部１１２は、第１の黒画像減算処理判定及び第２の黒画像減算処理判定の判定結果を総合して、最終的に黒画像の減算処理動作が必要と判定する。
【００６７】
黒画像の減算処理動作が必要と判定した場合、制御部（減算手段）１１２は、ステップＳ２０１で撮影した本画像から、ステップＳ２０６で撮影した黒画像を画素単位で減算する黒画像の減算処理を実行する（ステップＳ２０９）。
【００６８】
次に、制御部１１２は、減算された画像（第３の画像データ）に対して、撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成し、記録媒体１１５に記録して（ステップＳ２１０）、処理を終了する。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態では、黒画像の減算処理を的確なタイミングで行うので、固定パターンノイズを削減することができると共に、コマ速の低下、ランダムノイズの悪化の頻度を軽減することができる。また、黒画像の減算処理判定に用いる判定テーブルを製品個々に作成する必要がないため、コスト増加を回避することができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態と重複する部分については符号を流用して、その説明を省略する。
【００７１】
上記第１の実施形態では、図４のステップＳ２０６で撮影した黒画像の有効画素部の任意領域の信号値を演算して、第２の黒画像減算処理判定を行ったが、本実施形態では、黒画像の有効画素部をｍ×ｎに分割した領域から第２の黒画像減算処理判定を行う。
【００７２】
図６おいて、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０６は上記第１の実施形態で説明した図４のステップＳ２０１〜２０６と同様である。
【００７３】
即ち、ステップＳ３０６では、ステップＳ３０４で、第１の黒画像減算処理判定として黒画像の減算処理動作を行う必要あり、と判定した場合、制御部１１２は、メカニカルシャッタ１０４で光を遮光した状態でＣＣＤの暗電流成分のみの黒画像を撮影する。そして、撮影した黒画像をメモリ部１１１に一時保存する。黒画像の撮影条件は、ステップＳ３０１での本画像撮影と同じ条件で行う。
【００７４】
次に、ステップＳ３０７では、ステップＳ３０６でメモリ部１１１に一時保存した黒画像の有効画素部の任意領域の信号値を演算して第２の黒画像減算処理判定を行うが、本実施形態では、有効画素部をｍ×ｎに分割した領域から第２の黒画像減算処理判定を行う。
【００７５】
図７は、図５と同様に、ＣＣＤの有効画素数が約３００万画素の例で、遮光幕のない有効画素部を１２×８のブロックに分割している。
【００７６】
この１２×８＝９６に分割されたブロックの各領域の信号レベルを制御部１１２で演算し、各領域の中で信号レベル平均値が最も高い領域の値をＡMAX とし、各領域の中で信号レベル平均値が最も小さい領域の値をＡMIN とする。
【００７７】
また、第２の黒画像減算判定レベルをＤとしたときに、第２の黒画像減算処理判定として、制御部１１２は、次式（２）を満たすか否かを演算により判断する。
【００７８】
ＡMAX −ＡMIN ＞Ｄ    …（２）
そして、制御部１１２は、上記（２）式を満たさないと判断した場合、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は不要、と判定し、ステップＳ３０８に進む。
【００７９】
ステップＳ３０８では、制御部１１２は、黒画像減算処理は行わず、そのまま撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成して、記録媒体１１５に記録し、処理を終了する。
【００８０】
一方、制御部１１２は、上記（２）式を満たすと判断した場合は、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は必要（ＯＮ）と判定する。即ち、制御部１１２は、第１の黒画像減算処理判定及び第２の黒画像減算処理判定の判定結果を総合して、最終的に黒画像の減算処理動作が必要と判定する。
【００８１】
黒画像の減算処理動作が必要と判定した場合、制御部１１２は、ステップＳ３０１で撮影した本画像から、ステップＳ３０６で撮影した黒画像を画素単位で減算する黒画像の減算処理を実行する（ステップＳ３０９）。
【００８２】
次に、制御部１１２は、減算された画像に対して、撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成し、記録媒体１１５に記録して（ステップＳ３１０）、処理を終了する。その他の構成及び作用効果を上記第１の実施形態と同様である。
【００８３】
（第３の実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第３の実施形態であるデジタルカメラについて説明する。なお、上記第１の実施形態と重複する部分については符号を流用して、その説明を省略する。
【００８４】
上記第１の実施形態では、図４のステップＳ２０６で撮影した黒画像の有効画素部の任意領域の信号値を演算して、第２の黒画像減算処理判定を行った。これに対し、本実施形態では、黒画像の間引き画像（例えば、フィールドで多分割されている場合に、１フィールド）で黒画像減算処理判定を行う。
【００８５】
図８において、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０５までは上記第１の実施形態で説明した図４のステップＳ２０１〜ステップＳ２０５と同様である。
【００８６】
ステップＳ４０６では、ステップＳ４０４で第１の黒画像減算処理判定を行い、黒画像の減算処理動作を行う必要あり、と判定された場合、制御部１１２は、メカニカルシャッタ１０４で光を遮光した状態で撮像素子１０６の暗電流成分のみの黒画像を撮影する。
【００８７】
ただし、撮影時間と次のステップＳ４０７での演算時間を短縮するために、黒画像の間引き画像を撮影する。間引き以外の撮影条件は、ステップＳ４０１での本画像撮影と同じ条件で行う。
【００８８】
次に、ステップＳ４０７では、上記第１の実施形態と同様に、第２の黒画像減算処理判定を行う。
【００８９】
即ち、制御部１１２は、上記（１）式を満たさないと判断した場合、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は不要（ＯＦＦ）、と判定し、ステップＳ４０８に進む。
【００９０】
ステップＳ４０８では、制御部１１２は、黒画像減算処理は行わず、そのまま撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成して、記録媒体１１５に記録し、処理を終了する。
【００９１】
一方、制御部１１２は、上記（１）式を満たすと判断した場合は、第２の黒画像減算処理判定として、黒画像の減算処理動作は必要（ＯＮ）と判定する。即ち、制御部１１２は、第１の黒画像減算処理判定及び第２の黒画像減算処理判定の判定結果を総合して、最終的に黒画像の減算処理動作が必要と判定し、ステップＳ４０９に進む。
【００９２】
ステップＳ４０９では、制御部１１２は、メカニカルシャッタ１０４で光を遮光した状態で撮像素子１０６の暗電流成分のみの黒画像を新たに撮影し、ステップＳ４１０に進む。
【００９３】
ステップＳ４１０では、制御部１１２は、ステップＳ４０１で撮影した本画像から、ステップＳ４１０で撮影した黒画像を画素単位で減算する黒画像の減算処理を実行する。
【００９４】
次に、制御部１１２は、減算された画像に対して、撮像信号処理回路１０９で、ホワイトバランス制御、その他補正、圧縮等を行って画像データを作成し、記録媒体１１５に記録して（ステップＳ４１１）、処理を終了する。その他の構成及び作用効果を上記第１の実施形態と同様である。
【００９５】
なお、本発明は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００９６】
また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。
【００９７】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００９８】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００９９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【０１００】
更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施形態であるデジタルカメラを説明するためのブロック図である。
【図２】第１の黒画像減算判定テーブルの作成方法ついて説明するためのフローチャート図である。
【図３】第１の黒画像減算判定テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態であるデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図５】黒画像の有効画素部の任意領域を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態であるデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート図である。
【図７】黒画像のｍ×ｎ領域を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態であるデジタルカメラの動作例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０１    レンズ部
１０２    レンズ駆動部
１０３    赤外カットフィルタ
１０４    メカニカルシャッタ
１０５    シャッタ駆動部
１０６    撮像素子
１０７    温度検知部
１０８    Ａ／Ｄ変換器
１０９    撮像信号処理回路
１１０    タイミング発生部
１１１    メモリ部
１１２    制御部
１１３    記憶媒体制御Ｉ／Ｆ部
１１４    表示部
１１５    記録媒体
１１６    外部Ｉ／Ｆ部
１１７    測光部
１１８    測距部
【図１】
0004951781.tif 000002
【図２】
0004951781.tif 000003
【図３】
0004951781.tif 000004
【図４】
0004951781.tif 000005
【図５】
0004951781.tif 000006
【図６】
0004951781.tif 000007
【図７】
0004951781.tif 000008
【図８】
0004951781.tif 000009