JP2005260993A - Imaging apparatus and its signal processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make consecutive photographing possible by shortening a photographing time while avoiding image quality deterioration when photographing in a dark spot. <P>SOLUTION: First image data are obtained by exposing an imaging device for a first exposure time (T1) while opening an optical path opening/closing means, and second image data are obtained by exposing the imaging device for a second exposure time (Ta) while closing the optical path opening/closing means. The second image data are corrected based on the first exposure time, and the first image data are corrected using the corrected second image data. The time required for long-time exposure photographing may be simply calculated as a total of the first exposure time (T1) and the second exposure time (Ta). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像装置およびその信号処理方法に関し、特に、画素数の多いＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を用いて被写体の静止画像を生成する撮像装置およびその信号処理方法に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus and a signal processing method thereof, and more particularly, to an imaging apparatus that generates a still image of a subject using a CCD (Charge Coupled Device) having a large number of pixels and a signal processing method thereof.

ＣＣＤを用いて被写体の静止画像を生成し、半導体メモリ等の記憶媒体に電子的に記録する電子スチルカメラ等の撮像装置が普及している。電子スチルカメラの解像度はＣＣＤの画素数に依存することから、近時、多くの電子スチルカメラは画素数の多いＣＣＤ（以下「高解像度ＣＣＤ」という）を搭載するようになってきた。
高解像度ＣＣＤの駆動方式は、奇数ラインと偶数ラインの画素信号を加算して読み出す全画素読み出し（プログレッシブ）方式と、奇数ラインと偶数ラインの画素信号を交互に読み出すインターレース方式の二つである。一般に電子スチルカメラでは垂直方向の解像度を高めるために、後者のインターレース方式を採用する。 An imaging apparatus such as an electronic still camera that uses a CCD to generate a still image of a subject and electronically records it on a storage medium such as a semiconductor memory has become widespread. Since the resolution of an electronic still camera depends on the number of pixels of the CCD, recently, many electronic still cameras have been equipped with a CCD having a large number of pixels (hereinafter referred to as “high resolution CCD”).
There are two high-resolution CCD drive systems: an all-pixel readout (progressive) system that reads out the pixel signals of the odd and even lines, and an interlace system that alternately reads out the pixel signals of the odd and even lines. Generally, an electronic still camera employs the latter interlace method in order to increase the vertical resolution.

ところで、上記二つの駆動方式を画像の明るさで比較した場合、インターレース方式は（画素信号の加算が行われないため）不利である。この明るさの欠点はＣＣＤの画素数が多くなるほど目立つ。画素サイズが小さくなって１画素あたりの電荷蓄積量が減少するからである。実際上、１００万画素クラスのＣＣＤの感度はＩＳＯ換算で４０〜８０程度と言われており、使い捨てカメラ（銀塩カメラの一種）ですら４００の感度を持つことを考慮すると、高解像度ＣＣＤを搭載した電子スチルカメラの暗所撮影での弱点は否めない。
高解像度ＣＣＤを搭載した電子スチルカメラで暗所撮影する場合、ＣＣＤの電荷蓄積時間は当然長くなる。この電荷蓄積時間は銀塩カメラの露光時間（シャッタ時間とも言う）に相当し、上記感度差により、銀塩カメラの露光時間よりもかなり長くなる。
しかしながら、ＣＣＤは、露光時間が長くなると暗電流（または暗電圧；以下「暗電流」で代表する）と呼ばれる雑音電流が増加する欠点を有しており、暗所撮影時に良好な画像を生成できないという問題点があった。 By the way, when the above two driving methods are compared in terms of image brightness, the interlace method is disadvantageous (because pixel signals are not added). This brightness defect becomes more conspicuous as the number of CCD pixels increases. This is because the pixel size is reduced and the charge accumulation amount per pixel is reduced. In fact, the sensitivity of a 1 million pixel class CCD is said to be about 40 to 80 in terms of ISO. Considering that even a disposable camera (a kind of silver salt camera) has a sensitivity of 400, a high resolution CCD is required. We cannot deny the weak point in the dark photography of the mounted electronic still camera.
When photographing in a dark place with an electronic still camera equipped with a high resolution CCD, the charge accumulation time of the CCD is naturally long. This charge accumulation time corresponds to the exposure time (also referred to as shutter time) of the silver salt camera, and is considerably longer than the exposure time of the silver salt camera due to the sensitivity difference.
However, the CCD has a defect that a noise current called dark current (or dark voltage; hereinafter referred to as “dark current”) increases when the exposure time is long, and a good image cannot be generated at the time of photographing in a dark place. There was a problem.

そこで、本件出願人は、先に、暗所撮影画像と同時に生成した“暗電流補正画像”を用いて暗所撮影画像の画素値補正を行うことにより、暗所撮影画像に含まれる主として暗電流による雑音成分を除去して画質の向上を図った「撮像装置およびその信号処理方法（特願平１１−８２７６７号 平成１１年３月２６日）」を提案している。
“暗所撮影画像”と“暗電流補正画像”は共にＣＣＤの出力画像であるが、ＣＣＤへの入射光を許容するか否かの点で相違する。すなわち、前者はＣＣＤのメカシャッタ（「メカ絞り」ともいう）を開状態にして入射光を許容した画像であり、後者は同メカシャッタを閉状態にして入射光を遮断した画像である。どちらも露光時間（ＣＣＤの電荷蓄積時間）は同一である。
したがって、暗所撮影画像は被写体像と雑音成分（暗電流による雑音成分＋ランダム雑音成分）の両方を含み、暗電流補正画像は雑音成分（暗電流による雑音成分＋ランダム雑音成分）のみを含むので、暗所撮影画像から暗電流補正画像を減算処理することにより、暗所撮影画像の雑音成分を取り除き、暗所撮影時の画質劣化を回避することができる。 Therefore, the applicant of the present application mainly corrected the pixel value of the dark place image using the “dark current corrected image” generated at the same time as the dark place image, thereby mainly including the dark current included in the dark place image. The "imaging device and its signal processing method (Japanese Patent Application No. 11-82767, Mar. 26, 1999)" which has improved the image quality by removing the noise component due to the above has been proposed.
The “dark place image” and the “dark current corrected image” are both output images of the CCD, but differ in whether incident light to the CCD is allowed or not. That is, the former is an image in which incident light is allowed with the mechanical shutter (also referred to as “mechanical aperture”) of the CCD open, and the latter is an image in which incident light is blocked with the mechanical shutter closed. In both cases, the exposure time (CCD charge accumulation time) is the same.
Therefore, the dark place image includes both the subject image and noise component (noise component due to dark current + random noise component), and the dark current correction image includes only noise component (noise component due to dark current + random noise component). By subtracting the dark current correction image from the dark place image, the noise component of the dark place image can be removed, and the image quality deterioration at the time of dark place shooting can be avoided.

しかしながら、上記先願の技術にあっては、暗所撮影時に同一の露出条件で２回のＣＣＤ画像取り込み（暗所撮影画像と暗電流補正画像の画像取り込み）を行うため、例えば、露出時間をＴ１秒とすると、単純計算で少なくとも２倍（Ｔ１＋Ｔ１秒）の撮影時間が必要になり、連続的な撮影を困難にするという問題点があった。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、暗所撮影時の画質劣化を回避しつつ撮影時間を短くして連続的な撮影を可能にすることを目的とする。 However, in the technique of the above-mentioned prior application, since the CCD image capture (image capture of the dark place image and the dark current correction image) is performed twice under the same exposure condition at the time of dark place photography, for example, the exposure time is set. Assuming T1 seconds, a simple calculation requires at least twice (T1 + T1 seconds) imaging time, which makes it difficult to perform continuous imaging.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to enable continuous shooting by shortening the shooting time while avoiding deterioration in image quality during dark shooting.

請求項１記載の発明は、被写体像を撮像し画像データを得る撮像素子と、この撮像素子への入射光路を開閉する光路開閉手段と、この光路開閉手段を開いた状態で前記撮像素子を第１の露光時間露光させることにより第１の画像データを得る第１の撮影制御手段と、前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を第２の露光時間露光させることにより第２の画像データを得る第２の撮影制御手段と、この第２の撮影制御手段により得られた第２の画像データを、前記第１の露光時間に基づいて補正する第１の補正手段と、この第１の補正手段により補正された第２の画像データを用いて前記第１の撮影制御手段により得られた第１の画像データを補正する第２の補正手段と、を備えたことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an imaging device that captures a subject image and obtains image data, an optical path opening / closing unit that opens and closes an incident optical path to the imaging device, and the imaging device is opened with the optical path opening / closing unit opened. First imaging control means for obtaining first image data by exposure for one exposure time, and second image data for exposure of the image sensor for a second exposure time with the optical path opening / closing means closed. A second photographing control means for obtaining the second image data, a first correction means for correcting the second image data obtained by the second photographing control means based on the first exposure time, and the first And second correction means for correcting the first image data obtained by the first photographing control means using the second image data corrected by the correction means.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の露光時間が前記第２の露光時間を超えているか否かを判別する判別手段と、この判別手段により前記第１の露光時間が前記第２の露光時間を超えていないと判別された場合、前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を前記第１の露光時間露光させることにより第３の画像データを得る第３の撮影制御手段と、この第３の撮影制御手段により得られた第３の画像データを用いて前記第１の撮影制御手段により得られた第１の画像データを補正する第３の補正手段と、を備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first exposure time exceeds the second exposure time. The determination means determines whether or not the first exposure time exceeds the second exposure time. When it is determined that the exposure time does not exceed the second exposure time, the image sensor is exposed to the first exposure time while the optical path opening / closing means is closed to obtain third image data. And third correction means for correcting the first image data obtained by the first photographing control means using the third image data obtained by the third photographing control means. And.

請求項３記載の発明は、被写体像を撮像し画像データを得る撮像素子およびこの撮像素子への入射光路を開閉する光路開閉手段を備えた撮像装置の信号処理方法において、前記光路開閉手段を開いた状態で前記撮像素子を第１の露光時間露光させることにより第１の画像データを得るとともに、前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を第２の露光時間露光させることにより第２の画像データを得る第１のステップと、この第１のステップにより得られた第２の画像データを、前記第１の露光時間に基づいて補正する第２のステップと、この第２のステップにより補正された第２の画像データを用いて前記第１のステップにより得られた第１の画像データを補正する第３のステップと、を含むことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the signal processing method of an image pickup apparatus including an image pickup device that picks up a subject image and obtains image data and an optical path open / close device that opens and closes an incident optical path to the image pickup device, the optical path open / close device is opened. The first image data is obtained by exposing the image sensor to a first exposure time in a state where the image sensor is exposed, and the second exposure time is exposed by exposing the image sensor to a second exposure time with the optical path opening / closing means closed. A first step for obtaining image data, a second step for correcting the second image data obtained by the first step based on the first exposure time, and a correction by the second step And a third step of correcting the first image data obtained by the first step using the second image data thus obtained.

請求項１または請求項３に係る発明によれば、長時間露光の撮影に必要な時間を、単純計算で撮影画像（ＤＡＴＡ１）の露光時間（Ｔ１）とダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）の露光時間（Ｔａ）との合計とすることができ、Ｔａは長時間露光の最小露光時間に相当する特定の露光時間であり、Ｔａ≦Ｔ１であるから、従来技術の所要時間（Ｔ１＋Ｔ１）よりも短くすることができる。
請求項２に係る発明によれば、静止画像を生成する際の露光時間（Ｔ１）が特定の露光時間（Ｔａ）を超える場合のみに、ダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）の取得およびダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）を用いた撮影画像（ＤＡＴＡ１）の補正等を行うので、長時間露光を必要としない撮影条件での不要な動作を行わないようにすることができる。 According to the first or third aspect of the present invention, the time required for long exposure shooting can be calculated by simply calculating the exposure time (T1) of the shot image (DATA1) and the exposure time of the dark frame image (DATA2) ( Ta) is a specific exposure time corresponding to the minimum exposure time of long exposure, and since Ta ≦ T1, it should be shorter than the required time (T1 + T1) of the prior art. Can do.
According to the second aspect of the present invention, the dark frame image (DATA2) is acquired and the dark frame image (DATA2) is acquired only when the exposure time (T1) for generating the still image exceeds the specific exposure time (Ta). ) Is used to correct the photographed image (DATA1), so that unnecessary operations can be prevented under photographing conditions that do not require long-time exposure.

以下、本発明の実施の形態を、電子スチルカメラを例にして、図面を参照しながら説明する。
図１において、１１は写真レンズ、１２は写真レンズ１１の光軸上に設けられた絞り機構を兼ねるメカシャッタ、１３はメカシャッタ１２の開度を調節する駆動部、１４はメカシャッタ１２を通過した光を受けて被写体の撮像信号を出力するＣＣＤ（詳細構成は後述）、１５はＣＣＤ１４のドライバ、１６はＣＣＤ１４の電荷蓄積時間（電子的なシャッタ時間；以下、電子シャッタ時間という）を制御する信号などの各種タイミング信号を発生するタイミング発生器、１７はＣＣＤ１４からの撮像信号をサンプリングしてノイズを除去する相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）、１８はノイズ除去後の撮像信号をディジタル信号に変換するアナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）、１９はガンマ補正回路（γ：詳細構成は後述）である。
ここに、ＣＣＤ１４は、発明の要旨に記載の「被写体像を撮像し画像データを得る撮像素子」に相当し、メカシャッタ１２は、「撮像素子への入射光路を開閉する光路開閉手段」に相当する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an electronic still camera as an example.
In FIG. 1, 11 is a photographic lens, 12 is a mechanical shutter that also serves as a diaphragm mechanism provided on the optical axis of the photographic lens 11, 13 is a drive unit that adjusts the opening of the mechanical shutter 12, and 14 is light that has passed through the mechanical shutter 12. A CCD that receives and outputs an imaging signal of a subject (detailed configuration will be described later), 15 is a driver for the CCD 14, 16 is a signal for controlling the charge accumulation time (electronic shutter time; hereinafter referred to as electronic shutter time) of the CCD 14, etc. A timing generator 17 that generates various timing signals, 17 is a correlated double sampling circuit (CDS) that samples the imaging signal from the CCD 14 and removes noise, and 18 is an analog digital that converts the imaging signal after noise removal into a digital signal. A conversion circuit (A / D) 19 is a gamma correction circuit (γ: detailed configuration will be described later).
Here, the CCD 14 corresponds to “an image pickup device that picks up a subject image and obtains image data” described in the gist of the invention, and the mechanical shutter 12 corresponds to “an optical path opening / closing means for opening and closing an incident optical path to the image pickup device”. .

また、２０はガンマ補正回路１９の出力を用いて輝度・色差合成信号（以下ＹＵＶ信号と言う）を生成するカラープロセス回路、２１は信号の流れを調停するビデオトランスファー回路、２２はＹＵＶ信号を一時的に保持するバッファメモリ、２３はＹＵＶ信号を記録時と再生時に所定の符号化方式（一般にＪＰＥＧ方式）で圧縮／伸長処理する圧縮・伸張回路、２４は圧縮処理されたＹＵＶ信号を記録する固定又は取り外し可能なフラッシュメモリである。
また、２５はプログラムＲＯＭ２５ａに格納された制御プログラムをユーザワークＲＡＭ２５ｂにロードして実行し、画像の記録や再生に必要な各種の制御を行うＣＰＵ、２６はシャッタボタンや各種の機能ボタンの操作に応答してキー入力信号を発生するキー入力部である。
また、２７は工場出荷時等にあらかじめ後述の補正データテーブルを書き込むデータメモリ、２８はバッファメモリ２２に保持されているＹＵＶ信号を表示に適した信号形式に変換するディジタルビデオエンコーダ、２９はディジタルビデオエンコーダ２８からの信号を表示する画像モニター用の液晶ディスプレイ、３０は各部を接続するバスである。
ここに、ＣＰＵ２５は、後述のプログラムを実行することにより、発明の要旨に記載の、（１）「光路開閉手段を開いた状態で撮像素子を第１の露光時間露光させることにより第１の画像データを得る第１の撮影制御手段」、（２）「光路開閉手段を閉じた状態で撮像素子を第２の露光時間露光させることにより第２の画像データを得る第２の撮影制御手段」、（３）「第２の撮影制御手段により得られた第２の画像データを、第１の露光時間に基づいて補正する第１の補正手段」、（４）「第１の補正手段により補正された第２の画像データを用いて第１の撮影制御手段により得られた第１の画像データを補正する第２の補正手段」の各機能を実現する。 Reference numeral 20 denotes a color process circuit that generates a luminance / color difference composite signal (hereinafter referred to as a YUV signal) using the output of the gamma correction circuit 19, 21 a video transfer circuit that arbitrates the signal flow, and 22 a temporary YUV signal. A buffer memory 23 for holding the compression, a compression / decompression circuit for compressing / decompressing the YUV signal by a predetermined encoding method (generally JPEG method) at the time of recording and reproduction, and 24 for fixing the compressed YUV signal. Or it is a removable flash memory.
Reference numeral 25 denotes a CPU that loads and executes a control program stored in the program ROM 25a to the user work RAM 25b and executes various controls necessary for image recording and reproduction. Reference numeral 26 denotes an operation of a shutter button and various function buttons. A key input unit that generates a key input signal in response.
Reference numeral 27 denotes a data memory in which a correction data table, which will be described later, is written in advance at the time of shipment from the factory, 28 denotes a digital video encoder that converts a YUV signal held in the buffer memory 22 into a signal format suitable for display, and 29 denotes a digital video. A liquid crystal display for an image monitor for displaying a signal from the encoder 28, 30 is a bus for connecting the respective parts.
Here, the CPU 25 executes a program which will be described later, and (1) “the first image is obtained by exposing the image sensor to the first exposure time with the optical path opening / closing means opened. "First imaging control means for obtaining data", (2) "second imaging control means for obtaining second image data by exposing the image sensor for a second exposure time with the optical path opening / closing means closed", (3) “first correction means for correcting the second image data obtained by the second imaging control means based on the first exposure time”, (4) “corrected by the first correction means. Each function of the “second correcting means for correcting the first image data obtained by the first imaging control means using the second image data” is realized.

図２は、ＣＣＤ１４の概略構成図である。ＣＣＤ１４は、入射光量に応じた電荷を蓄積するｎ×ｍ個の光電変換素子１４ａをマトリクス状に配列するとともに、各列間に１本ずつ全部でｎ本の垂直転送部１４ｂを配置して撮像領域１４ｃを形成し、さらに、撮像領域１４ｃの図面に向かって下側に水平転送部１４ｄを配置して構成する。
光電変換素子１４ａに蓄積された信号電荷は、ドライバ１５（図１参照）から印加される読み出し信号ＸＳＧに応答して隣接する垂直転送部１４ｂに取り込まれ、垂直転送部１４ｂの内部を垂直転送クロックφＶに同期して図面下方向に順次転送される。すべての垂直転送部１４ｂの出力端は水平転送部１４ｄに接続されており、水平転送部１４ｄには、垂直転送クロックφＶに同期して１ライン分の信号電荷が順次に取り込まれる。水平転送部１４ｄに取り込まれた信号電荷は、水平転送クロックφＨに同期して図面左方向に順次転送され、水平転送部１４ｄの出力端に到達した信号電荷は、電荷検出部１４ｅで電気信号に変換され、アンプ１４ｆにより増幅された後、端子１４ｇからＣＣＤ出力として外部に取り出される。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the CCD 14. The CCD 14 arranges n × m photoelectric conversion elements 14a for accumulating electric charges according to the amount of incident light in a matrix, and arranges n vertical transfer units 14b, one by one, between each column. An area 14c is formed, and a horizontal transfer portion 14d is arranged on the lower side of the imaging area 14c as viewed in the drawing.
The signal charge accumulated in the photoelectric conversion element 14a is taken into the adjacent vertical transfer unit 14b in response to the read signal XSG applied from the driver 15 (see FIG. 1), and the inside of the vertical transfer unit 14b is transferred to the vertical transfer clock. The data is sequentially transferred downward in the drawing in synchronization with φV. The output ends of all the vertical transfer units 14b are connected to the horizontal transfer unit 14d. The horizontal transfer unit 14d sequentially takes in signal charges for one line in synchronization with the vertical transfer clock φV. The signal charge taken into the horizontal transfer unit 14d is sequentially transferred in the left direction in the drawing in synchronization with the horizontal transfer clock φH, and the signal charge that has reached the output terminal of the horizontal transfer unit 14d is converted into an electric signal by the charge detection unit 14e. After being converted and amplified by the amplifier 14f, it is taken out as a CCD output from the terminal 14g.

なお、ＳＵＢはすべての光電変換素子１４ａの蓄積電荷を基板に引き抜くための信号電圧（いわゆる電荷掃き出しパルス）である。このＳＵＢの印加時点からＸＳＧの印加時点までがＣＣＤの電荷蓄積時間、すなわち、電子シャッタ時間になる。フィールド読み出し時の露光時間は電子シャッタの開閉操作（ＳＵＢとＸＳＧの印加タイミング）でコントロールされ、フレーム読み出し時の露光時間は電子シャッタの開操作（ＳＵＢの印加タイミング）とメカシャッタ１２（図１参照）の閉操作でコントロールされる。
因みに、フィールド読み出しでは、図２に示したＣＣＤ１４において、光電変換素子１４ａの奇数ラインＯｉ（ｉは１、２、３、………）と偶数ラインＥｉの画素信号を加算して同時に出力し、フレーム読み出しでは、奇数ラインＯｉと偶数ラインＥｉの画素信号を交互に出力する。 Note that SUB is a signal voltage (so-called charge sweeping pulse) for extracting the accumulated charges of all the photoelectric conversion elements 14a to the substrate. The charge accumulation time of the CCD, that is, the electronic shutter time, is from the SUB application time to the XSG application time. The exposure time at the time of field reading is controlled by an electronic shutter opening / closing operation (SUB and XSG application timing), and the exposure time at the time of frame reading is an electronic shutter opening operation (SUB application timing) and mechanical shutter 12 (see FIG. 1). It is controlled by closing operation.
Incidentally, in the field reading, in the CCD 14 shown in FIG. 2, the odd-numbered lines Oi (i is 1, 2, 3,...) Of the photoelectric conversion element 14a and the pixel signals of the even-numbered lines Ei are added and output simultaneously. In frame readout, pixel signals of odd lines Oi and even lines Ei are alternately output.

図３は、ガンマ補正回路１９の構成図である。このガンマ補正回路１９は、特に限定しないが、ディジタルクランプ処理部２１ａ、シェーディング補正処理部２１ｂ、ホワイトバランス補正処理部２１ｃ、ガンマ補正処理部２１ｄおよびガンマ補正テーブル選択部２１ｅなどの各部を含み、アナログディジタル変換回路１８（図１参照）によってデジタル変換された画像信号を取り込み、この画像信号に対して、ディジタルクランプ処理、シェーディング補正処理、ホワイトバランス補正処理およびガンマ補正処理を順次に行った後、その補正後の画像信号をカラープロセス回路２０（図１参照）に出力する。   FIG. 3 is a configuration diagram of the gamma correction circuit 19. The gamma correction circuit 19 includes, but is not limited to, a digital clamp processing unit 21a, a shading correction processing unit 21b, a white balance correction processing unit 21c, a gamma correction processing unit 21d, and a gamma correction table selection unit 21e. An image signal digitally converted by the digital conversion circuit 18 (see FIG. 1) is taken in, and digital clamp processing, shading correction processing, white balance correction processing, and gamma correction processing are sequentially performed on the image signal. The corrected image signal is output to the color process circuit 20 (see FIG. 1).

ここに、ガンマ補正処理においては、図４に示す二種類のガンマ補正特性３１、３２をＣＰＵ２５からの制御信号に従って選択的に使用する。第一のガンマ補正特性３１は“非線形”のもの（図４（ａ）参照）であり、第二のガンマ補正特性３２は“線形”のもの（図４（ｂ）参照）である。第一のガンマ補正特性３１を使用すると、その非線形特性に応じたガンマ補正を行い、一方、第二のガンマ補正特性３２を使用すると、実質的にガンマ補正は行われない。   Here, in the gamma correction processing, two types of gamma correction characteristics 31 and 32 shown in FIG. 4 are selectively used according to a control signal from the CPU 25. The first gamma correction characteristic 31 is “non-linear” (see FIG. 4A), and the second gamma correction characteristic 32 is “linear” (see FIG. 4B). When the first gamma correction characteristic 31 is used, gamma correction corresponding to the nonlinear characteristic is performed. On the other hand, when the second gamma correction characteristic 32 is used, substantially no gamma correction is performed.

図５は、データメモリ２７の記憶構造図である。データメモリ２７は少なくとも一つの記憶領域２７1 を有し、その記憶領域２７1 には、ＣＣＤ１４への入射光を遮断した状態で所定時間Ｔａ（例えば、Ｔａ＝１秒；以下同様とする）だけ露光したときのＣＣＤ画像データ（「ダークフレーム画像」という）に適用する補正データテーブル（以下「ＴＢＬ」という）が記憶されている。
図６は、ＴＢＬの概念図であり、このＴＢＬは、長時間露光の各露光時間に対応する補正値を保持する。図示の例では、露光時間は１秒、２秒、３秒、４秒、５秒……の離散的な値を持ち、補正値も各露光時間ごとの値（Ｋ1 、Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 、Ｋ5 ……）を持つが、これに限らず、線形的な値であってもよい。ここで、所定時間Ｔａに対応する露光時間（１秒）の補正値Ｋ1 は「１」であり、この補正値Ｋ1 を含む各補正値は傾きを「Ａ」とする一次関数直線３３によって与えられる。一般的なＣＣＤは、露光時間のＡ倍（例えば、Ａ＝２）に比例して暗電流成分の大きさが増大するという特性があるからである。ここに、所定時間Ｔａに対応する露光時間（図では１秒であるがこれに限定されない。長時間露光の露光時間の最小時間であればよい。）は、発明の要旨に記載の第２の露光時間に相当する。 FIG. 5 is a storage structure diagram of the data memory 27. The data memory 27 has at least one storage area 27 1 , and in the storage area 27 1 , the incident light to the CCD 14 is blocked for a predetermined time Ta (for example, Ta = 1 second; the same shall apply hereinafter). A correction data table (hereinafter referred to as “TBL”) to be applied to the CCD image data (hereinafter referred to as “dark frame image”) at the time of exposure is stored.
FIG. 6 is a conceptual diagram of TBL, and this TBL holds a correction value corresponding to each exposure time of long exposure. In the illustrated example, the exposure time has discrete values of 1 second, 2 seconds, 3 seconds, 4 seconds, 5 seconds, etc., and the correction value is also a value for each exposure time (K 1 , K 2 , K 3). , K 4 , K 5 ..., But is not limited to this and may be a linear value. Here, the correction value K 1 for the exposure time (1 second) corresponding to the predetermined time Ta is “1”, and each correction value including the correction value K 1 is represented by a linear function line 33 having an inclination “A”. Given. This is because a general CCD has a characteristic that the magnitude of the dark current component increases in proportion to A times the exposure time (for example, A = 2). Here, the exposure time corresponding to the predetermined time Ta (in the figure, it is 1 second, but is not limited to this. It is sufficient if it is the minimum time of the exposure time of long exposure). This corresponds to the exposure time.

次に、作用を説明する。
図７は、ＣＰＵ２５で実行される制御プログラムの全体的な概略を示すフローチャートである。このプログラムは、電子スチルカメラの不図示の電源スイッチをオンにしたときに実行を開始し、まず、動作チェックなどの初期設定を行った後（ステップＳ２１）、動作モード（記録モードか再生モードか）を判定し（ステップＳ２２）、その判定結果に応じた分岐処理（ステップＳ２３の再生モード処理やステップＳ２４の記録モード処理）を実行するという動作を繰り返す。なお、システム設定モードなど他の動作モードもあるが、説明の簡単化のために、ここでは省略する。
再生モード処理は、要するに、フラッシュメモリ２４に記録された撮影済みの画像を読み出して、液晶ディスプレイ２９に再生表示するというものであるが、この再生モード処理は本発明にとって重要ではないので、詳細な説明は割愛する。 Next, the operation will be described.
FIG. 7 is a flowchart showing an overall outline of a control program executed by the CPU 25. This program starts executing when a power switch (not shown) of the electronic still camera is turned on. First, an initial setting such as an operation check is performed (step S21), and then an operation mode (recording mode or playback mode) is set. ) (Step S22), and the operation of executing the branching process (the reproduction mode process in step S23 and the recording mode process in step S24) according to the determination result is repeated. Although there are other operation modes such as a system setting mode, they are omitted here for simplicity of explanation.
In short, the reproduction mode process is to read out the captured image recorded in the flash memory 24 and reproduce and display it on the liquid crystal display 29. However, since this reproduction mode process is not important for the present invention, a detailed description will be given. I will omit the explanation.

図８は、記録モード処理プログラムのフローチャートを示す図である。このフローチャートを開始すると、まず、スルー画像の表示処理を実行し（ステップＳ３１）、シャッタキーの“半押し”を判定（ステップＳ３２）するまで、このスルー画像の表示処理を繰り返す。なお、スルー画像とは、ＣＣＤ１４から所定の周期（例えば、１／３０秒周期）で出力される動画のことである。この動画を液晶ディスプレイ２９に表示することにより、構図の確認や調整をし易くすることができる。   FIG. 8 is a diagram showing a flowchart of the recording mode processing program. When this flowchart is started, first, through image display processing is executed (step S31), and this through image display processing is repeated until it is determined that the shutter key is "half-pressed" (step S32). The through image is a moving image output from the CCD 14 at a predetermined cycle (for example, a 1/30 second cycle). By displaying this moving image on the liquid crystal display 29, the composition can be easily confirmed and adjusted.

しかる後、シャッタキーの“半押し”を判定すると、まず、被写体の明るさを測定して最適な露光時間（便宜的に「Ｔ１」とする；単位は秒）を計算し、そのＴ１を用いてメカシャッタ１２の開度および電子シャッタとメカシャッタ１２の開時間をセットした後（ステップＳ３３）、シャッタキーの“全押し”を判定する（ステップＳ３４）。この露光時間Ｔ１は、発明の要旨に記載の第１の露光時間に相当する。
そして、シャッタキーの“全押し”を判定すると、Ｔ１がＴａ以上であるか否かを判定し（ステップＳ３５；発明の要旨に記載の判別手段に相当）、Ｔａ以上でなければ、通常露光（後述の長時間露光よりも短い露光時間）用の画像キャプチャ処理を実行（ステップＳ３６）する一方、Ｔａ以上であれば、長時間露光用の画像キャプチャ処理を実行する（ステップＳ３７）。 Thereafter, when it is determined that the shutter key is “half-pressed”, first, the brightness of the subject is measured to calculate the optimum exposure time (for convenience, “T1”; the unit is seconds), and that T1 is used. After setting the opening degree of the mechanical shutter 12 and the opening time of the electronic shutter and the mechanical shutter 12 (step S33), it is determined whether the shutter key is “fully pressed” (step S34). This exposure time T1 corresponds to the first exposure time described in the gist of the invention.
When it is determined that the shutter key is “fully pressed”, it is determined whether or not T1 is equal to or greater than Ta (step S35; corresponding to the determination means described in the gist of the invention). On the other hand, an image capture process for an exposure time shorter than the long-time exposure described later is executed (step S36). On the other hand, if it is Ta or more, an image capture process for a long exposure is executed (step S37).

＜画像キャプチャ処理（長時間露光）＞
図９〜図１２は、長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムのフローチャートである。このフローチャートでは、まず、ガンマ補正特性を非線形（第二のガンマ補正特性３２）にする（ステップＳ３７ａ）。これにより、ガンマ補正回路１９は、図４（ｂ）に示す線形なガンマ補正特性に基づく入出力特性を持つこととなり、ガンマ補正処理を実質的にオフにする。 <Image capture processing (long exposure)>
9 to 12 are flowcharts of an image capture processing program for long exposure. In this flowchart, first, the gamma correction characteristic is made non-linear (second gamma correction characteristic 32) (step S37a). As a result, the gamma correction circuit 19 has input / output characteristics based on the linear gamma correction characteristics shown in FIG. 4B, and substantially turns off the gamma correction processing.

次に、電子シャッタを“開”にして（ステップＳ３７ｂ）、Ｔ１が経過するまで待機し（ステップＳ３７ｃ；発明の要旨に記載の第１の撮影制御手段に相当）、Ｔ１の経過後にメカシャッタ１２と電子シャッタを“閉”にして（ステップＳ３７ｄ）、ＣＣＤ画像を読み込み、バッファメモリ２２に一時的に記憶する（ステップＳ３７ｅ）。バッファメモリ２２に記憶されたＣＣＤ画像は、発明の要旨に記載の第１の画像データに相当し、このＣＣＤ画像を便宜的に「ＤＡＴＡ１」と呼ぶことにすると、このＤＡＴＡ１は、所定時間Ｔａ以上の露光時間Ｔ１に対応する大きな暗電流成分を含むとともに、ガンマ補正回路１９におけるガンマ補正が行われていない点に特徴がある。
次に、メカシャッタ１２を“閉”にしたまま、電子シャッタを“開”にして（ステップＳ３７ｆ）、所定時間Ｔａを経過するまで待機する（ステップＳ３７ｇ；発明の要旨に記載の第２の撮影制御手段に相当）。すなわち、Ｔａは上記のとおり、発明の要旨に記載の第２の露光時間に相当し、例えば、１秒であるので、１秒経過後に電子シャッタを“閉”にして、ＣＣＤ画像を読み込み（ステップＳ３７ｈ）、メカシャッタ１２を“開”にし（ステップＳ３７ｉ）、そのＣＣＤ画像をＴａ秒の露光時間に対応するダークフレーム画像として、バッファメモリ２２に記憶（ステップＳ３７ｊ）する。 Next, the electronic shutter is opened (step S37b) and waits until T1 elapses (step S37c; corresponding to the first photographing control means described in the gist of the invention). The electronic shutter is closed (step S37d), the CCD image is read and temporarily stored in the buffer memory 22 (step S37e). The CCD image stored in the buffer memory 22 corresponds to the first image data described in the gist of the invention. If this CCD image is called “DATA1” for convenience, the DATA1 is equal to or longer than a predetermined time Ta. It is characterized in that it includes a large dark current component corresponding to the exposure time T1 and the gamma correction circuit 19 does not perform gamma correction.
Next, with the mechanical shutter 12 kept “closed”, the electronic shutter is made “open” (step S37f) and waits until a predetermined time Ta has elapsed (step S37g; second imaging control according to the gist of the invention). Equivalent to means). That is, as described above, Ta corresponds to the second exposure time described in the gist of the invention. For example, since Ta is 1 second, the electronic shutter is closed after 1 second, and the CCD image is read (step In step S37h, the mechanical shutter 12 is opened (step S37i), and the CCD image is stored in the buffer memory 22 as a dark frame image corresponding to an exposure time of Ta seconds (step S37j).

ステップＳ３７ｊでバッファメモリ２２に記憶されたＣＣＤ画像は、発明の要旨に記載の第２の画像データに相当し、このＣＣＤ画像を便宜的に「ＤＡＴＡ２」と呼ぶことにすると、このＤＡＴＡ２は、メカシャッタ１２を閉にした状態、言い換えれば、ＣＣＤ１４への入射光を遮断した状態でＣＣＤ１４をＴａ秒間露光したときのＣＣＤ画像であるから、このＣＣＤ画像にはＴａ秒間に対応するＣＣＤ１４の雑音成分（暗電流成分＋ランダム雑音成分）だけが含まれている。したがって、実際の撮影画像（ＤＡＴＡ１）からこのＤＡＴＡ２を減算処理することにより、暗電流成分を含む雑音成分を取り除くことができる。但し、対象となる撮影画像は露光時間がＴａのもののみに限られる。ＤＡＴＡ２の露光時間がＴａであるからである。Ｔａを超える露光時間の撮影画像を対象とする場合は、以降の説明からも明らかとなるように、その露光時間に応じた補正値をＴＢＬから取り出してＤＡＴＡ２を補正した上、補正後のＤＡＴＡ２を用いて対象となる撮影画像を減算処理すればよい。
すなわち、露光時間Ｔ１に対応する補正値をＴＢＬ（図６参照）から読み込み（ステップＳ３７ｋ）、その補正値を用いてＤＡＴＡ２の画素値を補正する（ステップＳ３７ｍ；発明の要旨に記載の第１の補正手段に相当）。ここで、画素値の補正は画素値に補正値を乗じることによって行うものとする。 The CCD image stored in the buffer memory 22 in step S37j corresponds to the second image data described in the gist of the invention. If this CCD image is called “DATA2” for convenience, this DATA2 is a mechanical shutter. 12 is a CCD image when the CCD 14 is exposed for Ta seconds with the incident light to the CCD 14 blocked, in other words, the CCD 14 noise component (darkness) corresponding to the Ta seconds is displayed. Only current component + random noise component). Accordingly, the noise component including the dark current component can be removed by subtracting the DATA2 from the actual captured image (DATA1). However, the target captured images are limited to those with an exposure time of Ta. This is because the exposure time of DATA2 is Ta. When a photographed image having an exposure time exceeding Ta is targeted, as will be apparent from the following description, a correction value corresponding to the exposure time is taken out from the TBL, and DATA2 is corrected. What is necessary is just to subtract the photographic image used as a target.
That is, a correction value corresponding to the exposure time T1 is read from TBL (see FIG. 6) (step S37k), and the pixel value of DATA2 is corrected using the correction value (step S37m; first described in the gist of the invention) Equivalent to correction means). Here, the correction of the pixel value is performed by multiplying the pixel value by the correction value.

今、Ｔ１をＴａとした場合、ＴＢＬからは補正値Ｋ1 が取り出される。この補正値Ｋ1 は上述のとおり、「１」であるから、補正後のＤＡＴＡ２の画素値は１倍になって実質的な補正は行われない。一方、Ｔ１を、Ｔａを超える値、例えば、２秒、３秒、４秒または５秒とした場合、ＴＢＬからは補正値Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 またはＫ5 が取り出される。これらの補正値Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 またはＫ5 は、図６に示すとおり、１を越える値（便宜的にＦ）であるから、補正後のＤＡＴＡ２の画素値はＦ倍となってＴ１に応じた画素値の補正が行われる。 Now, when the T1 and Ta, from TBL correction value K 1 is taken out. Since the correction value K 1 is “1” as described above, the pixel value of the corrected DATA 2 is multiplied by 1 and no substantial correction is performed. On the other hand, when T1 is a value exceeding Ta, for example, 2 seconds, 3 seconds, 4 seconds, or 5 seconds, correction values K 2 , K 3 , K 4, or K 5 are extracted from TBL. Since these correction values K 2 , K 3 , K 4 or K 5 are values exceeding 1 (F for convenience) as shown in FIG. 6, the pixel value of DATA 2 after correction is F times. The pixel value is corrected according to T1.

このように、Ｔ１に応じたＤＡＴＡ２の画素値補正を行うと、次に、画素選択用のループ変数ｉ、ｊに０をセットして初期化し（ステップＳ３７ｎ）、補正後のＤＡＴＡ２の（ｉ，ｊ）画素の値を抽出する（ステップＳ３７ｐ）とともに、抽出した値が画素の白キズ欠陥に相当する所定レベル以上であるか否かを判定する（ステップＳ３７ｑ）。
そして、所定レベル以上であれば、ＤＡＴＡ１の（ｉ，ｊ）画素の値を抽出し（ステップＳ３７ｒ）、抽出した値が画素値の飽和レベルに達しているか否かを判定し（ステップＳ３７ｓ）、飽和レベルに達していなければ、ＤＡＴＡ１の（ｉ，ｊ）画素の値から補正後のＤＡＴＡ２の（ｉ，ｊ）画素の値を減算した後（ステップＳ３７ｔ；発明の要旨に記載の第２の補正手段に相当）、ループ変数ｉを＋１して（ステップＳ３７ｕ）、式「ｉ＞ｉｍａｘ」（ｉｍａｘはＤＡＴＡ１の１ライン分の画素数）の評価結果がＴｒｕｅになるまで（ステップＳ３７ｖ）、ステップＳ３７ｐ以降のループを繰り返す。 When the pixel value correction of DATA2 according to T1 is performed in this way, next, the pixel selection loop variables i and j are initialized by setting 0 (step S37n), and the corrected DATA2 (i, j) The value of the pixel is extracted (step S37p), and it is determined whether or not the extracted value is equal to or higher than a predetermined level corresponding to the white defect of the pixel (step S37q).
If it is equal to or higher than the predetermined level, the value of the (i, j) pixel of DATA1 is extracted (step S37r), and it is determined whether or not the extracted value has reached the saturation level of the pixel value (step S37s). If the saturation level has not been reached, after subtracting the corrected (i, j) pixel value of DATA2 from the (i, j) pixel value of DATA1 (step S37t; second correction described in the Summary of the Invention) The loop variable i is incremented by 1 (step S37u) until the evaluation result of the expression “i> imax” (imax is the number of pixels for one line of DATA1) becomes True (step S37v). Repeat the following loop.

次に、式「ｉ＞ｉｍａｘ」の評価結果がＴｒｕｅになると、ＤＡＴＡ１およびＤＡＴＡ２の次ラインを処理対象とするために、ループ変数ｉを初期化するとともに、ループ変数ｊを＋１し（ステップＳ３７ｗ）、式「ｊ＞ｊｍａｘ」（ｊｍａｘはＤＡＴＡ１のライン数）の評価結果がＴｒｕｅになるまで（ステップＳ３７ｘ）、ステップＳ３７ｐ以降のループを繰り返す。
そして、式「ｊ＞ｊｍａｘ」の評価結果がＴｒｕｅになると、ＤＡＴＡ１に対し、ソフト的なガンマ補正処理（ステップＳ３７ｙ）と圧縮・伸張回路２３における圧縮処理（ステップＳ３７ｚ１）を施した後、フラッシュメモリ２４に記録（ステップＳ３７ｚ２）してプログラムを終了する。 Next, when the evaluation result of the expression “i> imax” becomes True, the loop variable i is initialized and the loop variable j is incremented by 1 to process the next line of DATA1 and DATA2 (step S37w). The loop from step S37p is repeated until the evaluation result of the expression “j> jmax” (jmax is the number of lines of DATA1) becomes True (step S37x).
When the evaluation result of the expression “j> jmax” becomes True, a soft gamma correction process (step S37y) and a compression process (step S37z1) in the compression / decompression circuit 23 are performed on DATA1, and then flash memory 24 (step S37z2) and the program is terminated.

ここで、ソフト的なガンマ補正処理とは、ガンマ補正回路１９における非線形なガンマ補正処理と同等の補正効果を発揮する処理のことである。ＣＰＵ２５で（ソフト的に）実行される点で、ガンマ補正回路１９における非線形なガンマ補正処理と相違する。   Here, the soft gamma correction processing is processing that exhibits the same correction effect as the non-linear gamma correction processing in the gamma correction circuit 19. This is different from the non-linear gamma correction processing in the gamma correction circuit 19 in that it is executed by the CPU 25 (in software).

以上のとおり、実施の形態の長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムにおいては、メカシャッタ１２を開いた状態でＣＣＤ１４をＴ１秒露光して撮影画像（ＤＡＴＡ１）を取得した後、メカシャッタ１２を閉じたまま、所定時間Ｔａに相当する露出時間ＣＣＤ１４を露光してダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）を取得する。そして、補正データテーブル（ＴＢＬ）から撮影画像（ＤＡＴＡ１）の露出時間Ｔ１に対応する補正値（Ｋ2 、Ｋ3 、Ｋ4 またはＫ5 ……）を取り出し、この補正値を用いてダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）の画素値を補正した後、補正後のダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）を用いて撮影画像（ＤＡＴＡ１）の補正を行うので、ＤＡＴＡ１からＤＡＴＡ２の成分（暗電流成分＋ランダム雑音成分）を取り除いて、暗所撮影時の画質劣化を回避することができる。 As described above, in the image capture processing program for long exposure according to the embodiment, after the mechanical shutter 12 is opened and the CCD 14 is exposed for T1 seconds to obtain a photographed image (DATA1), the mechanical shutter 12 is kept closed. The exposure time CCD 14 corresponding to the predetermined time Ta is exposed to obtain a dark frame image (DATA2). Then, a correction value (K 2 , K 3 , K 4 or K 5 ...) Corresponding to the exposure time T1 of the photographed image (DATA1) is extracted from the correction data table (TBL), and a dark frame image is used using this correction value. After correcting the pixel value of (DATA2), the captured image (DATA1) is corrected using the corrected dark frame image (DATA2), so the DATA2 component (dark current component + random noise component) is removed from DATA1. Thus, it is possible to avoid image quality deterioration during dark place shooting.

したがって、ダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２）の生成に要する時間は、実際の撮影画像（ＤＡＴＡ１）の露出時間Ｔ１よりも短い所定時間Ｔａであるから、ＤＡＴＡ１およびＤＡＴＡ２の撮影時間を単純計算でＴ１＋Ｔａとすることができ、冒頭で説明した従来技術の撮影時間（Ｔ１＋Ｔ１）よりも少なくすることができるという格別の効果が得られる。   Therefore, since the time required to generate the dark frame image (DATA2) is a predetermined time Ta shorter than the exposure time T1 of the actual captured image (DATA1), the capturing times of DATA1 and DATA2 are set to T1 + Ta by simple calculation. Thus, it is possible to obtain a special effect that the photographing time (T1 + T1) of the prior art described at the beginning can be reduced.

＜画像キャプチャ処理（通常露光）＞
通常露光用の画像キャプチャ処理プログラムは、以下の点を除き、前述の長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラム（図９〜図１２）と類似する。
（１）ステップＳ３７ｇの判定条件を「Ｔａ経過？」から「Ｔ１経過？」と読み替える。“Ｔ１”は、発明の要旨に記載の第１の露光時間に相当し、同読み替えにより、ステップＳ３７ｇは、発明の要旨に記載の第３の撮影制御手段に相当する。
（２）ステップＳ３７ｊの処理内容を「Ｔ１に対応するダークフレームデータ（ＤＡＴＡ３）として記憶」と読み替える。“Ｔ１”は、発明の要旨に記載の第１の露光時間に相当し、“ＤＡＴＡ３”は、発明の要旨に記載の第３の画像データに相当する。
（３）ステップＳ３７ｋの処理をパスする。すなわち、「Ｔ１に対応する補正値をＴＢＬから読み込む」という処理を実行しない。
（４）ステップＳ３７ｍの処理をパスする。すなわち、「その補正値を用いてＤＡＴＡ２を補正」するという処理を実行しない。
（５）ステップＳ３７ｐおよびステップＳ３７ｔの「ＤＡＴＡ２」を「ＤＡＴＡ３」と読み替える。すなわち、ステップＳ３７ｐにおいては、「ＤＡＴＡ３の（ｉ，ｊ）画素の値を抽出」する処理を実行し、ステップＳ３７ｔにおいては、「ＤＡＴＡ１の（ｉ，ｊ）画素の値からＤＡＴＡ３の（ｉ，ｊ）画素の値を減算」する処理を実行する。同読み替えにより、ステップＳ３７ｔは、発明の要旨に記載の第３の補正手段に相当する。
したがって、実施の形態の通常露光用の画像キャプチャ処理プログラムにおいては、メカシャッタ１２を開いた状態でＣＣＤ１４をＴ１秒露光して撮影画像（ＤＡＴＡ１）を取得した後、メカシャッタ１２を閉じたまま、ＣＣＤ１４をＴ１秒露光してダークフレーム画像（ＤＡＴＡ３）を取得する。そして、このダークフレーム画像（ＤＡＴＡ３）を用いて撮影画像（ＤＡＴＡ１）の補正を行うので、ＤＡＴＡ１からＤＡＴＡ３の成分（暗電流成分＋ランダム雑音成分）を取り除いて、暗所撮影時の画質劣化を回避することができる。すなわち、通常の露光処理（露光時間Ｔ１が所定時間Ｔａ未満の場合の露光処理）では、ダークフレーム画像（ＤＡＴＡ３）の補正を行なうことなく、ＤＡＴＡ１に対する暗電流補正を実行することができる。 <Image capture processing (normal exposure)>
The image capture processing program for normal exposure is similar to the above-described image capture processing program for long exposure (FIGS. 9 to 12) except for the following points.
(1) The determination condition in step S37g is changed from “Ta elapsed?” To “T1 elapsed?”. “T1” corresponds to the first exposure time described in the gist of the invention, and step S37g corresponds to the third photographing control means described in the gist of the invention.
(2) The processing content of step S37j is read as “store as dark frame data (DATA3) corresponding to T1”. “T1” corresponds to the first exposure time described in the summary of the invention, and “DATA3” corresponds to the third image data described in the summary of the invention.
(3) The process of step S37k is passed. That is, the process of “reading the correction value corresponding to T1 from TBL” is not executed.
(4) The process of step S37m is passed. That is, the process of “correcting DATA2 using the correction value” is not executed.
(5) “DATA2” in step S37p and step S37t is replaced with “DATA3”. That is, in step S37p, a process of “extracting the value of (i, j) pixel of DATA3” is executed, and in step S37t, the value of (i, j) of DATA3 is calculated from the value of (i, j) pixel of DATA1. ) Subtract the pixel value ”. By this replacement, step S37t corresponds to the third correcting means described in the gist of the invention.
Therefore, in the image capture processing program for normal exposure according to the embodiment, the CCD 14 is exposed for T1 seconds with the mechanical shutter 12 opened to obtain a photographed image (DATA1), and then the CCD 14 is closed with the mechanical shutter 12 closed. A dark frame image (DATA3) is obtained after exposure for T1 seconds. Since the dark frame image (DATA3) is used to correct the captured image (DATA1), the DATA3 component (dark current component + random noise component) is removed from the DATA1 to avoid image quality degradation during dark place shooting. can do. That is, in the normal exposure process (exposure process when the exposure time T1 is less than the predetermined time Ta), dark current correction for DATA1 can be performed without correcting the dark frame image (DATA3).

なお、本実施の形態においては、画素データ単位で白キズ判定（ステップＳ３７ｑ）や飽和の有無の判定（ステップＳ３７ｓ）を行い、ＤＡＴＡ１からＤＡＴＡ２の減算処理（ステップＳ３７ｔ）の実行要否を決定しているが、このような判定処理を行わずに、無条件でＤＡＴＡ１からＤＡＴＡ２（またはＤＡＴＡ３）を減算する処理を実行するようにしてもよい。
また、実施の形態では、ダークフレーム画像（ＤＡＴＡ２またはＤＡＴＡ３）の生成時期を撮影画像（ＤＡＴＡ１）の生成直後としているが、撮影画像（ＤＡＴＡ１）の生成直前にしてもよい。
また、実施の形態では、被写体の明るさを測定して最適な露光時間を計算することにより露光時間（Ｔ１）を決定するようにしたが（図８のＳ３３参照）、ユーザーがキー入力部２６を操作することによりユーザーの所望する露光時間（Ｔ１）を選択設定できるようにしてもよい。
また、実施の形態では、ＣＣＤ１４への入射光を遮断した状態でＣＣＤ１４をＴａ秒間露光したときのＣＣＤ画像をＤＡＴＡ２としてバッファメモリ２２に記憶し、その後、露光時間Ｔ１に対応する補正値をＴＢＬから読み出し、その補正値を用いてＤＡＴＡ２を補正するようにしたが、バッファメモリ２２に記憶する前のＣＣＤ画像のゲインを露光時間Ｔ１に応じてＣＤＳ１７で上げたり、ガンマ補正回路１９のガンマ補正特性を露光時間Ｔ１に応じて変更するようにしてもよい。 In the present embodiment, white flaw determination (step S37q) and saturation presence / absence determination (step S37s) are performed on a pixel data basis, and whether or not the subtraction processing of DATA2 from DATA1 (step S37t) is necessary is determined. However, without performing such a determination process, a process of unconditionally subtracting DATA2 (or DATA3) from DATA1 may be executed.
In the embodiment, the generation time of the dark frame image (DATA2 or DATA3) is set immediately after the generation of the captured image (DATA1), but may be immediately before the generation of the captured image (DATA1).
In the embodiment, the exposure time (T1) is determined by measuring the brightness of the subject and calculating the optimum exposure time (see S33 in FIG. 8). The user may be able to select and set the exposure time (T1) desired by the user.
In the embodiment, the CCD image when the CCD 14 is exposed for Ta seconds in a state where the incident light to the CCD 14 is blocked is stored in the buffer memory 22 as DATA2, and then the correction value corresponding to the exposure time T1 is calculated from TBL. Data 2 is read and corrected using the correction value, but the gain of the CCD image before being stored in the buffer memory 22 is increased by the CDS 17 according to the exposure time T1, or the gamma correction characteristic of the gamma correction circuit 19 is increased. You may make it change according to exposure time T1.

電子スチルカメラのブロック図である。It is a block diagram of an electronic still camera. ＣＣＤの構成図である。It is a block diagram of CCD. ガンマ補正回路の構成図である。It is a block diagram of a gamma correction circuit. ガンマ補正の特性図である。It is a characteristic view of gamma correction. データメモリの記憶領域構造図である。It is a storage area structure figure of a data memory. 補正データテーブル（ＴＢＬ）の概念図である。It is a conceptual diagram of a correction data table (TBL). 制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of a control program. 記録モード処理プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of a recording mode processing program. 長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムのフローチャート（１／４）である。It is a flowchart (1/4) of the image capture processing program for long exposure. 長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムのフローチャート（２／４）である。It is a flowchart (2/4) of the image capture processing program for long exposure. 長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムのフローチャート（３／４）である。It is a flowchart (3/4) of the image capture processing program for long exposure. 長時間露光用の画像キャプチャ処理プログラムのフローチャート（４／４）である。It is a flowchart (4/4) of the image capture processing program for long exposure.

符号の説明Explanation of symbols

ＤＡＴＡ１ ＣＣＤ画像（第１の画像データ）
ＤＡＴＡ２ ＣＣＤ画像（第２の画像データ）
ＤＡＴＡ３ ＣＣＤ画像（第３の画像データ）
Ｔａ 所定時間（第２の露光時間）
Ｔ１ 露光時間（第１の露光時間）
Ｓ３５ ステップ（判別手段）
Ｓ３７ｃ ステップ（第１の撮影制御手段）
Ｓ３７ｇ ステップ（第２の撮影制御手段、第３の撮影制御手段）
Ｓ３７ｍ ステップ（第１の補正手段）
Ｓ３７ｔ ステップ（第２の補正手段、第３の補正手段）
１２ メカシャッタ（光路開閉手段）
１４ ＣＣＤ（撮像素子）
２５ ＣＰＵ（第１の撮影制御手段、第２の撮影制御手段、第３の撮影制御手段、第１の補正手段、第２の補正手段、第３の補正手段） DATA1 CCD image (first image data)
DATA2 CCD image (second image data)
DATA3 CCD image (third image data)
Ta predetermined time (second exposure time)
T1 exposure time (first exposure time)
S35 step (discriminating means)
Step S37c (first photographing control means)
S37g step (second photographing control means, third photographing control means)
S37m step (first correction means)
S37t step (second correction means, third correction means)
12 Mechanical shutter (light path opening / closing means)
14 CCD (imaging device)
25 CPU (first photographing control means, second photographing control means, third photographing control means, first correction means, second correction means, third correction means)

Claims (3)

被写体像を撮像し画像データを得る撮像素子と、
この撮像素子への入射光路を開閉する光路開閉手段と、
この光路開閉手段を開いた状態で前記撮像素子を第１の露光時間露光させることにより第１の画像データを得る第１の撮影制御手段と、
前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を第２の露光時間露光させることにより第２の画像データを得る第２の撮影制御手段と、
この第２の撮影制御手段により得られた第２の画像データを、前記第１の露光時間に基づいて補正する第１の補正手段と、
この第１の補正手段により補正された第２の画像データを用いて前記第１の撮影制御手段により得られた第１の画像データを補正する第２の補正手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。 An image sensor that captures a subject image and obtains image data;
An optical path opening / closing means for opening and closing an incident optical path to the image sensor;
First imaging control means for obtaining first image data by exposing the imaging element for a first exposure time with the optical path opening / closing means open;
Second imaging control means for obtaining second image data by exposing the imaging element for a second exposure time with the optical path opening / closing means closed;
First correction means for correcting the second image data obtained by the second imaging control means based on the first exposure time;
Second correction means for correcting the first image data obtained by the first photographing control means using the second image data corrected by the first correction means;
An imaging apparatus comprising: 前記第１の露光時間が前記第２の露光時間を超えているか否かを判別する判別手段と、
この判別手段により前記第１の露光時間が前記第２の露光時間を超えていないと判別された場合、前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を前記第１の露光時間露光させることにより第３の画像データを得る第３の撮影制御手段と、
この第３の撮影制御手段により得られた第３の画像データを用いて前記第１の撮影制御手段により得られた第１の画像データを補正する第３の補正手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の撮像装置。 Discriminating means for discriminating whether or not the first exposure time exceeds the second exposure time;
When it is determined by the determining means that the first exposure time does not exceed the second exposure time, the image sensor is exposed to the first exposure time with the optical path opening / closing means closed. Third imaging control means for obtaining third image data;
Third correcting means for correcting the first image data obtained by the first photographing control means using the third image data obtained by the third photographing control means;
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: 被写体像を撮像し画像データを得る撮像素子およびこの撮像素子への入射光路を開閉する光路開閉手段を備えた撮像装置の信号処理方法において、
前記光路開閉手段を開いた状態で前記撮像素子を第１の露光時間露光させることにより第１の画像データを得るとともに、
前記光路開閉手段を閉じた状態で前記撮像素子を第２の露光時間露光させることにより第２の画像データを得る第１のステップと、
この第１のステップにより得られた第２の画像データを、前記第１の露光時間に基づいて補正する第２のステップと、
この第２のステップにより補正された第２の画像データを用いて前記第１のステップにより得られた第１の画像データを補正する第３のステップと、
を含むことを特徴とする撮像装置の信号処理方法。 In a signal processing method of an image pickup apparatus including an image pickup element that picks up a subject image and obtains image data, and an optical path opening / closing means that opens and closes an incident optical path to the image pickup element,
While obtaining the first image data by exposing the image pickup device for a first exposure time with the optical path opening and closing means open,
A first step of obtaining second image data by exposing the image sensor to a second exposure time with the optical path opening and closing means closed;
A second step of correcting the second image data obtained by the first step based on the first exposure time;
A third step of correcting the first image data obtained by the first step using the second image data corrected by the second step;
A signal processing method for an imaging apparatus.
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