JP2004007133A

JP2004007133A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2004007133A
Application number: JP2002158861A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Maeda; 前田　利久; Tsutomu Honda; 本田　努
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Also published as: US20030223001A1

Abstract

【課題】撮影状況の変化に関わらず、適切で迅速な画像処理を行える撮像装置を提供する。
【解決手段】ＣＣＤの受光部は、３つのフィールドに分けられており、撮影動作終了後には、まず第１フィールドの画像データを読出す。次に、第２フィールドの画像データを読出す際に、第１フィールドの画像データに基づきＡＥ・ＷＢ補正値の演算処理Ｔｃを行う。そして、第３フィールドの画像データを読出す際には、演算処理Ｔｃで算出されたＡＥ・ＷＢ補正値に基づき補正処理を行う。その後、上記のＡＥ・ＷＢ補正値に基づき、第１および第２フィールドの画像データに対する画像処理Ｔｇを行う。これにより、ＡＥ・ＷＢ補正に関して迅速な画像処理が行える。また、撮影前の情報ではなく撮影時の情報（画像データ）に基づき画像処理を行うため、撮影状況の変化に関わらず適切な画像処理が可能となる。
【選択図】　　　　図７

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、色フィルタ配列を有する受光部の画素配列で撮影の際に蓄積される電荷信号を、それぞれ色フィルタ配列の全色成分を含む複数のフィールドに分けてフィールドごとに読出す全画素読出しタイプの撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルカメラの受光部における画素数が飛躍的に高くなっている。その一方で、受光部全体のサイズは画素数に応じて増大させないために、受光部における画素密度の増大によって各単位受光素子（単位ＣＣＤセル）の受光面積が小さくなってしまい、その結果として撮像感度が低下することになる。そこで、このような感度の低下を防ぐために、光電変換機能に寄与しない領域としての受光部の電荷転送路の面積を縮小させる技術が知られている。しなしながら、電荷転送路の面積を縮小させると受光部の全ラインの電荷信号を並列的に一度に読出すことが困難になるという問題が新たに生じるため、この問題を解決するために、全画素の電荷信号を複数のフィールドに分けてフィールドごとに順次に読出す方式が採用される。
【０００３】
また、特開２０００−３０８０７５や特開平１０−３２７３５４では、撮像素子の機能細分化に伴い、ＴＶ走査と画素数との関係から複数フィールドを読出す手法が開示されている。
【０００４】
このように、デジタルカメラに代表されるデジタル撮像装置においては、種々の目的から、複数のフィールドに分けて全画素の画像信号をフィールドごとに読出す方式（以下「フィールド順次の全画素読出し方式」と呼ぶ）が採用されるが、１フレームに対応するフィールド数として、２フィールドや３フィールドだけでなく、もっと多くのフィールド数（Ｎを２以上の任意の整数としたとき、Ｎフィールド）にフレームを分けて全画素を読出す方式が拡大していくと推測される。
【０００５】
ところで、従来の２フィールド読出しタイプの撮像素子では、隣接する画素のラインを同一フィールドの画像信号として読出すことができないため、ベイヤー配列などを採用するカラーフィルターにおいては、図１２や図１３に示すように第１フィールド画像のみ、または第２フィールド画像のみで全色の色情報を取得するのは不可能である。したがって、ＡＥ補正およびＷＢ（ホワイトバランス）補正を行うための全色の色情報を取得するためには、▲１▼別の読出しモード（例えば図１４のように縦方向の読出しラインを間引いて全色の情報を取得する高速読出しモード）を使用して実際の撮影前に全色の色情報を取得する、または▲２▼全フィールドの画像データの読出しが終了した後に、その画像データから全色情報を取得する必要があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような全色情報の取得方法では、撮影状況の変化に対応したＡＥ・ＷＢ補正が困難であり、また迅速な処理が困難である。すなわち、上記▲１▼の取得方法では、撮影前の色情報に基づき撮影時のＡＥ・ＷＢ補正量を決定するため、蛍光灯や水銀灯などのフリッカ光源下での撮影、フラッシュ撮影などのように撮影前と撮影時との光源状態が変化する場合には対応が困難である。また、上記▲２▼の取得方法では、撮影状況の変化に対応できるものの、高画素の撮像素子を有する撮像装置においては、全画像データを撮像素子から読出した後にＡＥ・ＷＢ補正に必要な色情報を取得して補正を行うため、撮影から補正が完了するまでの時間が長くなり、機動性が損なわれることとなる。これは、撮像素子の画素数の増加に伴い、顕著になる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮影状況の変化に関わらず、適切で迅速な画像処理を行える撮像装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像装置であって、（ａ）色フィルタ配列を有する受光部の画素配列で撮影の際に蓄積される電荷信号を、それぞれのフィールドが前記色フィルタ配列の全色成分を含む複数のフィールドに分けてフィールドごとに読出し可能な撮像手段と、（ｂ）前記撮像手段により読出される前記電荷信号に基づく画像データに関して、所定の画像処理を行う画像処理手段と、（ｃ）前記撮像手段で最初に前記電荷信号が読出される第１フィールドに対応する前記画像データに基づき、前記所定の画像処理で利用する処理パラメータを算出する算出手段とを備える。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像装置において、（ｄ）前記画像データを格納するメモリ、をさらに備え、前記画像処理手段は、（ｂ−１）前記複数のフィールドのうち前記第１フィールドを除く所定のフィールドに対応する画像データが前記メモリに格納される前に、前記所定のフィールドの画像データに対して前記処理パラメータに基づく前記所定の画像処理を行う第１画像処理手段と、（ｂ−２）前記複数のフィールドのうち前記所定のフィールドを除く残りのフィールドに対応する画像データが前記メモリに格納された後に、前記残りのフィールドの画像データに対して前記処理パラメータに基づく前記所定の画像処理を行う第２画像処理手段とを有する。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る撮像装置において、前記所定の画像処理は、輝度補正および／またはホワイトバランス補正に関する処理である。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る撮像装置において、前記撮影は、フラッシュ撮影である。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る撮像装置において、（ｅ）前記画像データに基づく画像表示が可能な表示手段と、（ｆ）前記撮像手段により読出された前記第１フィールドの前記画像データに基づく画像表示を、前記表示手段に行わせる表示制御手段とをさらに備える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
＜撮像装置の要部構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａを示す斜視図である。また、図２は、撮像装置１Ａの背面図である。なお、図１および図２には方位関係を明確にするためにお互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの三軸を示している。
【００１４】
撮像装置１Ａの前面側には、撮影レンズ１１とファインダ窓１３とが設けられている。撮影レンズ１１の内側には撮影レンズ１１を介して入射する被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）２が設けられている。
【００１５】
撮影レンズ１１には光軸方向に沿って駆動可能なレンズ系が含まれており、当該レンズ系を光軸方向に駆動することにより、ＣＣＤ２に結像される被写体像の合焦状態を実現することができるように構成されている。
【００１６】
撮像装置１Ａの上面側には、シャッターボタン１４と、モード切替ボタン１５とが配置されている。シャッターボタン１４は被写体の撮影を行うときにユーザが押下操作を行って撮像装置１Ａに撮影指示を与えるボタンである。
【００１７】
モード切替ボタン１５は、撮影モード、再生モードなどのモード切替えを行うためのボタンである。
【００１８】
撮像装置１Ａの側面部には、ユーザによるシャッターボタン１４の押下操作に伴う本撮影動作で得られる画像データを記録するためのメモリカード９を着装する着装部１６が形成されている。さらに、着装部１６からメモリカード９を取り出す際に押下するカード取り出しボタン１７が配置されており、着装部１６からメモリカード９を取り出すことができる。
【００１９】
撮像装置１Ａの背面には、本撮影前に被写体を動画的態様で表示するライブビュー表示や、撮影した画像等の表示を行うための液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）１８と、シャッタースピードなど撮像装置１Ａの各種設定状態を変更するための操作ボタン１９と、ファインダ窓１３とが設けられている。
【００２０】
図３は、撮像装置１Ａの機能ブロックを示す図である。図４は、撮像装置１Ａにおける画像信号等の流れを説明するための図である。
【００２１】
撮像装置１Ａは、ＣＣＤ２にデータ伝送可能に接続するＡＦＥ（アナログフロントエンド）３と、ＡＥＦ３と伝送可能に接続する画像処理ブロック４と、これら各部を統括制御するカメラマイコン５とを備えている。
【００２２】
ＣＣＤ２は、撮影レンズ１１に対向する面に受光部２ａが設けられており、この受光部２ａには複数の画素が配列されている。また、受光部２ａを構成する画素配列は、３つのフィールドに分けられており、各画素で蓄積される電荷信号（画像信号）をフィールドごとに順次に読出し可能な構成となっている。
【００２３】
図５は、ＣＣＤ２の電荷読出し方法を説明するための図であり、実際には数百万以上の画素が配列されているが、図示の便宜上、その一部のみが示されている。
【００２４】
受光部２ａには、画素配列に対応するカラー（色）フィルタ配列が設けられている。このカラーフィルタ配列は、周期的に分布する赤（Ｒ）、緑（Ｇｒ、Ｇｂ）および青（Ｂ）のカラーフィルタ、すなわち互いに色の異なる３種類のカラーフィルターで構成されている。
【００２５】
ＣＣＤ２の各セルに蓄積された電荷信号を読出す場合には、まず図５（ａ）に示すように、受光部２ａにおいて１、４、７、・・の各ライン、すなわち３ｎ＋１ライン目（ｎは整数）の電荷信号が読出されて、第１フィールド画像２１が構成される。次に、図５（ｂ）に示すように、受光部２ａにおいて２、５、８、・・の各ライン、すなわち３ｎ＋２ライン目の電荷信号が読出されて、第２フィールド画像２２が構成される。最後に、図５（ｃ）に示すように、受光部２ａにおいて３、６、９、・・の各ライン、すなわち３ｎライン目の電荷信号が読出されて、第３フィールドの画像２３が構成される。このような電荷読出し方法により、第１〜第３フィールド２１〜２３のそれぞれには、カラーフィルタ配列の全色成分、すなわちＲＧＢ全種類のカラーフィルタが設けられたＲＧＢ全色の画素が含まれることとなる。
【００２６】
図３および図４に戻って説明を続ける。
【００２７】
ＡＦＥ３は、信号処理部３１と、信号処理部３１にタイミング信号を送るＴＧ（タイミング発生器）３２とを備えるＬＳＩ（大規模集積回路）として構成されている。このＴＧ３２は、ＣＣＤ２にＣＣＤ駆動信号を送り、この駆動信号に同期してＣＣＤ２から電荷信号が出力されることとなる。
【００２８】
信号処理部３１は、ＣＤＳ（相関２重サンプリング器）３１１、アンプ部として働くＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ−Ｇａｉｎ−Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３１２、およびＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）３１３を有している。ＣＣＤ２から出力された各フィールドの出力信号は、ＴＧ３２からのサンプリング信号に基づきＣＤＳ３１１でサンプリングされ、ＰＧＡ３１２で所望の増幅が行われる。このＰＧＡ３１２は、カメラマイコン５からのシリアル交信を介して数値データにて増幅率の変更が可能であるとともに、セレクタ４６から送られるＡＥ・ＷＢ補正値に基づき画像信号の補正が可能な構成となっている。そして、ＰＧＡ３１２で増幅されたアナログ信号はＡＤＣ３１３でデジタル信号に変換された後、画像処理ブロック４に送られる。
【００２９】
画像処理ブロック４は、画像メモリ４１と、画像メモリ４１に伝送可能に接続するＡＥ・ＷＢ演算器４２および画像処理部４３と、圧縮／伸張部４５とを有している。
【００３０】
画像メモリ４１は、例えば半導体メモリで構成され、ＡＤＣ３１３でデジタル変換された各フィールド２１〜２３の画像データを一時的に格納する部位である。全てのフィールドの画像データが、画像メモリ４１に格納された後、一枚の全画素画像を生成するために、画像処理部４３に送られる。第１フィールド２１の画像データについては、画像メモリ４１に格納された直後に、ＡＥ・ＷＢ演算器４２にも送られれる。
【００３１】
ＡＥ・ＷＢ演算器４２は、画像メモリ４１から送られる第１フィールド２１の画像データに基づき、ＡＥ・ＷＢ補正値を演算する（後で詳述）。そして、算出されたＡＥ・ＷＢ補正値は、セレクタ４６に送られる。セレクタ４６は、ＡＥ・ＷＢ補正値を、ＣＣＤ２のフィールドの読出し状況に応じて信号処理部３１または画像処理部４３に送る。
【００３２】
画像処理部４３では、画像メモリ４１から送られる画像データをＣＣＤ２のカラーフィルター特性に基づいた補間処理を行ってカラー化するとともに、各フィールド２１〜２３の画像データを合成して１つのフレーム画像を生成する。また、画像処理部４３は、自然な階調を得るためのγ補正、輪郭強調や彩度調整を行うためのフィルター処理など各種の画像処理を行う。さらに、画像処理部４３は、セレクタ４６から送られるＡＥ・ＷＢ補正値に基づき、画像の明るさや色バランスを調整するためのＡＥ・ＷＢ補正を行う。
【００３３】
表示部４４は、ＬＣＤ１８を有しており、ＣＣＤ２で取得された画像データに基づく画像表示が可能である。
【００３４】
圧縮／伸張部４５は、画像処理部４３で画像処理された画像を、例えばＪＰＥＧ方式で圧縮し、記録媒体であるメモリカード９に保存する。また、圧縮／伸張部４５は、表示部４４に再生表示させるために、メモリカード９に保存される画像データの伸張を行う。
【００３５】
また、撮像装置１Ａは、カメラマイコン５に接続するレンズ駆動部６１およびシャッター制御部６２を備えるとともに、測光部６３と操作部６４と電源部６５とを備えている。
【００３６】
レンズ駆動部６１は、撮影レンズ１１の各レンズ位置を変更させるためのものであり、このレンズ駆動部６１によってＡＦやズームが行える。
【００３７】
シャッター制御部６２は、メカニカルシャッター（以下では単に「シャッター」という）１２を開閉させるための部位である。
【００３８】
測光部６３は、測光センサを有しており、被写体に関する測光を行う。
【００３９】
操作部６４は、シャッターボタン１４、モード切替ボタン１５や操作ボタン１９などの各種の操作部材で構成されている。
【００４０】
電源部６５は、バッテリーを有しており、撮像装置１Ａの各部に給電する。
【００４１】
カメラマイコン５は、ＣＰＵおよびメモリを有しており、撮像装置１Ａの各部を統括制御する部位である。
【００４２】
＜ＡＥ・ＷＢ演算器４２の処理について＞
ＡＥ・ＷＢ演算器４２は、上述したように画像メモリ４１から送られる第１フィールド２１の画像データに基づき、画像処理の処理パラメータとしてのＡＥ補正値（輝度補正値）・ＷＢ補正値を算出するが、その算出方法について以下で説明する。
【００４３】
▲１▼ＷＢ補正値の算出方法
まず、第１フィールド２１の各画素データについて、次の式（１）のように加重平均を求める。
【００４４】
【数１】

【００４５】
ここで、添え字のｖ、ｈは第１フィールド２１の水平および垂直方向の画素数を示し、また係数ｋは順光や逆光などの光線状態や色の偏り具合を調整するための係数を示している。この係数ｋは状況に応じて変更可能となっている。この加重平均の演算においては、計算量を削減するために第１フィールド２１の全画素ではなく、特定の分布で間引かれた画素群のデータに基づき、演算するが好ましい。
【００４６】
そして、式（１）で算出されたＲ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂの各画素の加重平均値に基づき、次の式（２）のようにＷＢ補正値ｇｒ、ｇｂを算出する。
【００４７】
【数２】

【００４８】
なお、以上は原色フィルターのＣＣＤ２に関する算出方法を説明したが、補色フィルターの場合には、Ｇ、Ｍｇ、Ｙｅ、Ｃｙの画素出力を、Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂデータに変換して、式（１）および式（２）を適用することでＷＢ補正値を算出する。
【００４９】
▲２▼ＡＥ補正値の算出方法
まず、上記のＷＢ補正値と同様に、第１フィールド２１の各画素データについて次の式（３）のように加重平均を求める。この場合、式（１）の係数ｋと異なる係数ｍを使用するとともに、あらかじめ式（２）により算出されたＷＢ補正値ｇｒ、ｇｂをＲおよびＢの各画素出力に乗算する。
【００５０】
【数３】

【００５１】
次に、式（３）で求めた加重平均値に基づき、次の式（４）のように輝度信号成分Ｙを求める。
【００５２】
【数４】

【００５３】
基準の輝度信号レベルをＹ０に設定すると、次の式（５）のようにＡＥ補正値αが算出できる。
【００５４】
【数５】

【００５５】
なお、補色フィルターを有するＣＣＤの場合には、輝度信号成分ＹはＧ、Ｍｇ、Ｙｅ、Ｃｙの画素出力の平均で求められることとなる。
【００５６】
＜撮像装置１Ａの動作＞
図６は、撮像装置１Ａの基本的な動作を説明するためのフローチャートである。本動作は、カメラマイコン５によって実行される。また、図７は、撮像装置１Ａの動作を説明するための図で、垂直同期信号ＶＤ、シャッター１１、ＣＣＤ２の出力、および画像処理を示すタイミングチャートとなっている。以下では、図７を参照しつつ図６のフローチャートを説明する。
【００５７】
まず、シャッター１２を開状態にしてライブビュー撮影を行い、ＣＣＤ２で取得されるライブビュー画像を表示部４４に表示する。そして、ユーザによってシャッターボタン１４が押下されると、撮影が行われる（ステップＳ１）。
【００５８】
撮影が終了すると、シャッター１２を閉状態にしてＣＣＤ２に蓄積された第１フィールド２１の画像データを読出す（ステップＳ２）。
【００５９】
ステップＳ３では、ステップＳ２で読出された第１フィールド２１の画像データを画像メモリ４１に保存する。
【００６０】
ステップＳ４では、第１フィールド２１の画像データの読出しが完了しているかを判定する。ここで、読出しが完了している場合には、ステップＳ５およびステップＳ１０に進み、読出しが完了していない場合には、ステップＳ２に戻る。
【００６１】
ステップＳ５では、ステップＳ３で画像メモリ４１に保存された第１フィールド２１の画像データを読出す。図７に示すように第１フィールド２１の画像データの読出し完了から、読取動作Ｔｒが行われる。
【００６２】
ステップＳ６では、ステップＳ５で読出された第１フィールド２１の画像データに基づき表示部４４に画像表示する。これにより、撮影画像の迅速な表示が行える。
【００６３】
ステップＳ７では、ステップＳ５で読出された第１フィールド２１の画像データに基づき、ＡＥ・ＷＢ演算器４２でＡＥ・ＷＢ補正値を算出する。図７に示すように、読取動作Ｔｒの完了直後から演算処理Ｔｃが行われ、この演算処理Ｔｃは、ＣＣＤ２からの第２フィールド２２の読出し動作と並行して行われる。このように並列処理を行うことで、第２フィールド２２の読出し完了までに演算が完了できる程度のＡＥ・ＷＢ演算器４２の演算能力であれば、後述するステップＳ１３の補正動作を支障なく行えることとなる。
【００６４】
ステップＳ８では、演算処理Ｔｃの完了時点における電荷読出し中のフィールド番号ｉｒを検出する。図７の場合には、読出し中のフィールド番号ｉｒ＝２となる。
【００６５】
ステップＳ９では、ステップＳ７で算出されたＡＥ・ＷＢ補正値をＰＧＡ３１２に設定する。図７に示すように、ＡＥ・ＷＢ補正値の演算が完了した直後に、設定動作Ｔｓ１が行われる。これにより、ステップＳ８で検出されたフィールド番号ｉｒ以降のフィールドの画像データに対してＰＧＡ３１２により補正処理が行える。
【００６６】
ステップＳ１０では、変数ｉに２を代入する。
【００６７】
ステップＳ１１では、第ｉ番目のフィールドの画像データをＣＣＤ２から読出す。
【００６８】
ステップＳ１２では、変数ｉが、ステップＳ８で検出されたフィールド番号ｉｒより大きいかを判定する。ここで、ｉ＞ｉｒの場合には、ステップＳ１３に進む。また、ｉ≦ｉｒの場合には、ステップＳ１４に進む。ｉ≦ｉｒの場合には、ステップＳ１３と異なり、ＰＧＡ３１２でデフォルト値による補正が行われる。
【００６９】
ステップＳ１３では、ステップＳ９で設定されたＡＥ・ＷＢ補正値に基づき、ＰＧＡ３１２で補正処理を行う。図７の場合には、設定動作Ｔｓ１の後に読出される第３フィールド２３の画像データに対する補正が行われる。すなわち、ＰＧＡ３１２は、第１フィールドを除くフィールドのうち所定のフィールド（第３フィールド）の画像データに対して画像処理を行う第１画像処理手段として機能することとなる。これにより、撮影画像に対するＡＥ・ＷＢ補正の開始時点を早められるため、補正の完了時点が早くなる、すなわち迅速な画像処理が行える。
【００７０】
ステップＳ１４では、第ｉ番目のフィールドの画像データを画像メモリ４１に保存する。
【００７１】
ステップＳ１５では、第ｉ番目のフィールドの画像データの読出しが完了しているかを判定する。ここで、読出しが完了している場合には、ステップＳ１６に進み、読出しが完了していない場合には、ステップＳ１１に戻る。
【００７２】
ステップＳ１６では、変数ｉが、ステップＳ８で検出されたフィールド番号ｉｒより大きいかを判定する。ここで、ｉ＞ｉｒの場合には、ステップＳ１７に進む。また、ｉ≦ｉｒの場合には、ステップＳ１８に進む。
【００７３】
ステップＳ１７では、ステップＳ１１で読出された第ｉｒ番目のフィールドの画像データに基づき表示部４４に画像表示する。具体的には、ステップＳ６で表示された第１フィールド２１の画像に代わって、第３フィールド２３の画像が表示される。これより、ＰＧＡ３１２でＡＥ・ＷＢ補正が施された画像データを迅速に表示部４４に表示できる。
【００７４】
ステップＳ１８では、変数ｉにｉ＋１を代入する。
【００７５】
ステップＳ１９では、変数ｉが３より大きいかを判定する。ここで、ｉ＞３の場合には、ステップＳ２０に進み、ｉ≦３の場合には、ステップＳ１１に戻る。
【００７６】
ステップＳ２０では、ステップＳ７で算出されたＡＥ・ＷＢ補正値を画像処理部４３に設定する。図７に示すように、ステップＳ２１で行われる画像処理Ｔｇの前に、ＡＥ・ＷＢ補正値の設定動作Ｔｓ２が行われる。
【００７７】
ステップＳ２１では、画像データを画像メモリ４１から読出し、画像処理部４３で画像処理を行う。ここでは、第ｉｒ＋１番目以降のフィールド、つまり第３フィールド２３の画像データに対するＡＥ・ＷＢ補正がステップＳ１３で行われているため、それ以外のフィールドつまり第１および第２フィールド２１、２２の画像データに対して、ステップＳ２０で設定されたＡＥ・ＷＢ補正値に基づく補正処理が行われる。すなわち、画像処理部４３は、全フィールドのうち第３フィールドを除く残りのフィールド（第１および第２フィールド）の画像データに対して画像処理を行う第２画像処理手段として機能することとなる。
【００７８】
ステップＳ２１の動作が終了すると、画像処理済みの画像データが表示部４４に表示されるとともに、メモリカード９に記録されることとなる。
【００７９】
以上の撮像装置１Ａの動作により、第１フィールドの画像データから算出されるＡＥ・ＷＢ補正値に基づき、画像メモリに格納される前の第３フィールドの画像データを補正できるため、迅速な画像処理を行える。また、撮影時の画像データに基づき補正を行うため、蛍光灯のフリッカなど撮影状況の変化に関わらず、適切な画像処理を行える。
【００８０】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂの機能ブロックを示す図である。
【００８１】
撮像装置１Ｂは、光学レフレックスファインダーを有するタイプ（以下では「ＳＬＲタイプ」という）の撮像装置として構成されている。すなわち、図３に示す第１実施形態の撮像装置１Ａに対して、ミラー６６、焦点板６７およびプリズム６８が付加されている。また、撮像装置１Ｂは、フラッシュ６９も有している。
【００８２】
ミラー６６は、シャッターボタン１４がユーザによって全押しされるまで、図８に示すように光軸に対して４５度の角度で傾斜した定常位置にあり、撮影レンズ１１からの光像を焦点板６７へと向かわせる。すなわち、このミラー６６、焦点板６７およびプリズム６８により、光学ファインダーを形成する。なお、プリズム６８の近傍には、測光部６３が設けられている。
【００８３】
そして、シャッターボタン１４がユーザによって全押しされると、ほぼ水平位置までミラー６６が上方に回動して撮影レンズ１１からの光路を開放する。
【００８４】
また、撮像装置１Ｂのカメラマイコン５には、以下で説明する動作を実行するためのプログラムが格納されている。
【００８５】
＜撮像装置１Ｂの動作＞
以下で説明する撮像装置１Ｂの動作は、フラッシュ６９を使用したフラッシュ撮影時の動作となっている。この動作は、図６のフローチャートに示す第１実施形態の撮像装置１Ａの動作に類似しているが、ステップＳ１の撮影動作が異なっている。この撮影動作を、図９に示すタイミングチャートを参照しつつ、以下で説明する。
【００８６】
撮像装置１Ｂの撮影動作では、シャッターボタン１４がユーザにより全押しされると、フラッシュ６９で発光動作ＧＦが行われ、フラッシュ撮影が行われる。
【００８７】
なお、撮像装置１Ｂでは、シャッターボタン１４が全押しされる前には、ミラー６６が図８に示す定常位置にあり、ＣＣＤ２によって被写体画像を取得できないため、シャッター１２を閉状態にしてライブビュー表示を行わない。
【００８８】
従来のＳＬＲタイプの撮像装置では、撮影前に被写体の光学像がＣＣＤ２に届かず、撮影時に利用するＡＥ・ＷＢ補正値を予測しえないので、ＣＣＤ２から全画素のデータを読出して画像メモリに格納した後に、この画像データに基づきＡＥ・ＷＢ補正値を算出するため、迅速な処理が困難であった。これに対して、本実施形態の撮像装置１Ｂでは、図９に示すように、第１フィールド２１の画像に基づきＡＥ・ＷＢ補正値を、ＣＣＤ２の電荷読出し中に算出し、第３フィールド２３の補正処理に利用するため、迅速な処理が可能となる。
【００８９】
また、従来の撮像装置では、フラッシュ撮影においてミックス光の状態判断が難しいため、信号処理部３１で適切な補正処理が施せない場合があった。これに対して、本実施形態の撮像装置１Ｂでは、取得した撮影時の画像データ（第１フィールドの画像データ）に応じて信号処理部３１の補正内容を変更できるため、適切な画像処理が行えることとなる。
【００９０】
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態に係る撮像装置１Ｃにおける画像信号等の流れを説明するための図である。
【００９１】
撮像装置１Ｃは、図４に示す第１実施形態の撮像装置１Ａと類似の構成を有しているが、図４に示すＰＧＡ３１２の代わりに画像前処理部４７が付加されている点が異なっている。
【００９２】
この画像前処理部４７は、ＰＧＡ３１２と同様に、ＡＥ・ＷＢ演算器４２で演算されセレクタ４６から送られるＡＥ・ＷＢ補正値に基づき、各フィールドの画像データに対して補正処理を行える。ＰＧＡ３１２ではアナルグ信号に対しての補正が行われるのに対して、画像前処理部４７ではＡＤＣ３１３から伝送されるデジタル信号に対しての補正が行われる。
【００９３】
撮像装置１Ｃの動作は、図６のフローチャートに示す第１実施形態の撮像装置１Ａの動作と同様となる。ただし、図６のステップＳ９では、画像前処理部４７にＡＥ・ＷＢ補正値を設定する動作が行われ、ステップＳ１３では、設定されたＡＥ・ＷＢ補正値に基づき画像前処理部４７で補正する動作が行われることとなる。
【００９４】
以上の撮像装置１Ｃの動作により、第１実施形態と同様に、撮影状況の変化に関わらず、適切で迅速な画像処理を行える。
【００９５】
なお、撮像装置１Ｃの構成については、第２実施形態の撮像装置１Ｂに対して適用しても良い。
【００９６】
＜変形例＞
◎上記の各実施形態のＣＣＤ（撮像素子）については、３つのフィールドを有するタイプであるのは必須ではなく、２つのフィールドでも、４以上のフィールドを有するタイプでも良い。例えば、２つのフィールドを有する場合には、図１１に示すＣＣＤの電荷読出し方法を採用する撮像素子を利用すると良い。この撮像素子では、図１１（ａ）に示す読出しによって全色成分を有する第１フィールド画像が取得でき、図１１（ｂ）に示す読出しによって全色成分を有する第２フィールド画像が取得できる。
【００９７】
本発明においては、フィールドの分割数が増えるのに伴い、画像メモリへの格納前の前処理段階でＡＥ・ＷＢ補正可能なフィールド数が増加するため、より迅速な画像処理が行えることとなる。ＡＥ・ＷＢ演算器の演算能力が高い場合にも、前処理段階で画像処理を行えるフィールド数が増えるため、迅速な画像処理を図れる。
【００９８】
◎上記の各実施形態のＡＥ・ＷＢ補正値の演算においては、加重平均値を算出する際の係数ｋ（式（１）参照）と係数ｍ（式（３）参照）とが異なるのは必須でなく、同一の値でも良い。
【００９９】
◎上記の各実施形態においては、第２フィールドの画像データの読出しと並行してＡＥ・ＷＢの補正値を算出しているが、第１フィールドの画像データの読出し後もしくは読出しながら補正値を算出し、補正値の算出後に第２フィールドの画像データを補正しながら読み出しても良い。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１ないし請求項５の発明によれば、全色成分を含む第１フィールドに対応する画像データに基づき所定の画像処理で利用する処理パラメータを算出するため、撮影状況の変化に関わらず、適切で迅速な画像処理を行える。
【０１０１】
特に、請求項２の発明においては、第１フィールドを除く所定のフィールドに対応する画像データがメモリに格納される前に、所定のフィールドの画像データに対して所定の画像処理を行うとともに、所定のフィールドを除く残りのフィールドに対応する画像データがメモリに格納された後に、残りのフィールドの画像データに対して所定の画像処理を行う。その結果、処理手順を適切にでき、より迅速な画像処理が行える。
【０１０２】
また、請求項３の発明においては、所定の画像処理が輝度補正および／またはホワイトバランス補正に関する処理であるため、輝度補正、ホワイトバランス補正が確実かつ迅速に行える。
【０１０３】
また、請求項４の発明においては、フラッシュ撮影の場合でも、撮影時の画像データを所定の画像処理に反映できるため、適切な画像処理が可能となる。
【０１０４】
また、請求項５の発明においては、第１フィールドの画像データに基づく画像表示を表示手段に行わせるため、撮影画像の迅速な表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａを示す斜視図である。
【図２】撮像装置１Ａの背面図である。
【図３】撮像装置１Ａの機能ブロックを示す図である。
【図４】撮像装置１Ａにおける画像信号等の流れを説明するための図である。
【図５】ＣＣＤ２の電荷読出し方法を説明するための図である。
【図６】撮像装置１Ａの基本的な動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】撮像装置１Ａの動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂの機能ブロックを示す図である。
【図９】撮像装置１Ｂの動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る撮像装置１Ｃにおける画像信号等の流れを説明するための図である。
【図１１】本発明の変形例に係るＣＣＤの電荷読出し方法を説明するための図である。
【図１２】従来技術に係るＣＣＤの電荷読出し方法を説明するための図である。
【図１３】従来技術に係るＣＣＤの電荷読出し方法を説明するための図である。
【図１４】従来技術に係るＣＣＤの高速読出しモードを説明するための図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ　撮像装置
２　ＣＣＤ
２ａ　受光部
５　カメラマイコン
２１　第１フィールド
２２　第２フィールド
２３　第３フィールド
４１　画像メモリ
４２　ＡＥ・ＷＢ演算器
４３　画像処理部
４４　表示部
４６　セレクタ
４７　画像前処理部
６９　フラッシュ
３１２　ＰＧＡ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ−Ｇａｉｎ−Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）

Claims

撮像装置であって、
（ａ）色フィルタ配列を有する受光部の画素配列で撮影の際に蓄積される電荷信号を、それぞれのフィールドが前記色フィルタ配列の全色成分を含む複数のフィールドに分けてフィールドごとに読出し可能な撮像手段と、
（ｂ）前記撮像手段により読出される前記電荷信号に基づく画像データに関して、所定の画像処理を行う画像処理手段と、
（ｃ）前記撮像手段で最初に前記電荷信号が読出される第１フィールドに対応する前記画像データに基づき、前記所定の画像処理で利用する処理パラメータを算出する算出手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
（ｄ）前記画像データを格納するメモリ、
をさらに備え、
前記画像処理手段は、
（ｂ−１）前記複数のフィールドのうち前記第１フィールドを除く所定のフィールドに対応する画像データが前記メモリに格納される前に、前記所定のフィールドの画像データに対して前記処理パラメータに基づく前記所定の画像処理を行う第１画像処理手段と、
（ｂ−２）前記複数のフィールドのうち前記所定のフィールドを除く残りのフィールドに対応する画像データが前記メモリに格納された後に、前記残りのフィールドの画像データに対して前記処理パラメータに基づく前記所定の画像処理を行う第２画像処理手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項１または請求項２に記載の撮像装置において、
前記所定の画像処理は、輝度補正および／またはホワイトバランス補正に関する処理であることを特徴とする撮像装置。
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像装置において、
前記撮影は、フラッシュ撮影であることを特徴とする撮像装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像装置において、
（ｅ）前記画像データに基づく画像表示が可能な表示手段と、
（ｆ）前記撮像手段により読出された前記第１フィールドの前記画像データに基づく画像表示を、前記表示手段に行わせる表示制御手段と、
をさらに備えることを特徴とする撮像装置。