JP2006109046A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に関し、特に、画素密度の高い撮像素子で発生する転送特性に起因する色むらの補正が可能な撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus such as a digital camera, and more particularly to an imaging apparatus capable of correcting color unevenness caused by transfer characteristics generated by an imaging element having a high pixel density.
電子カメラ、スキャナ、デジタルビデオカメラなどの撮像装置では、CCD(Charge Coupled Device)に代表される半導体集積回路により、光学像のデジタル画像信号化が行われている。 In an imaging device such as an electronic camera, a scanner, or a digital video camera, an optical image is converted into a digital image signal by a semiconductor integrated circuit represented by a CCD (Charge Coupled Device).
これらの撮像装置では、レンズの球面収差等の光学系の収差や、撮像素子で生ずる暗電流に起因して、撮像素子により出力される画像信号に色むらが発生することがある。色むらは、画像再現性や画質に大きな影響を与え高品位な画像形成に支障を来すものなので、補正等の操作によりその影響を除去しなくてはならない。そして、色むら補正技術がこれまでも種々検討されてきた。 In these imaging apparatuses, color unevenness may occur in the image signal output from the imaging device due to aberrations of the optical system such as spherical aberration of the lens and dark current generated in the imaging device. Color unevenness greatly affects image reproducibility and image quality, and hinders high-quality image formation. Therefore, the influence must be removed by operations such as correction. Various techniques for correcting color unevenness have been studied.
ここで、一般的な色むらの補正方法について説明する。先ず、撮像素子に設けられている画素群を水平方向(H方向)と垂直方向(V方向)とにブロック化する。各ブロックには、それぞれ所定数の画素が含まれている。各ブロック毎の色むらの平均値を測定し、その色むら量に応じて各ブロック毎の色むら補正係数を算出し、これを撮像装置の記憶部に記憶しておく。そして、撮像時に記憶部から色むら補正係数を読み出し、撮像した画像信号に色むら補正係数を用いて演算処理を行うことにより、色むらの補正を行う。 Here, a general method for correcting color unevenness will be described. First, the pixel group provided in the image sensor is blocked in the horizontal direction (H direction) and the vertical direction (V direction). Each block includes a predetermined number of pixels. The average value of the color unevenness for each block is measured, the color unevenness correction coefficient for each block is calculated according to the amount of color unevenness, and this coefficient is stored in the storage unit of the imaging apparatus. Then, the color unevenness correction coefficient is read from the storage unit at the time of imaging, and the color unevenness is corrected by performing arithmetic processing using the color unevenness correction coefficient on the captured image signal.
また、シュミレーションにより色むら補正係数を求めて色むら補正を行う方法もあり、光学系の収差に起因する色むら補正を行うために、シュミレーションにより色むら補正用のゲイン関数を設定して色むら補正を行う方法や、撮像素子の暗電流に起因する色むら補正を行うために、シュミレーションにより色むら補正用のオフセット関数を設定して色むら補正を行う方法が開示されている。(例えば、特許文献1参照)
ところで、デジタルカメラの高性能化が進展するに伴い、撮像素子の性能も高解像度、高精細なものが求められる様になってきた。例えば、電子カメラが最初に商品化された頃の撮像素子は、VGA(Video Graphics Array;画素数=640×480画素)のものが主流だったが、最近では、SXGA(Super Extended Graphics Array;画素数=1280×960画素)や500万画素クラスの撮像素子が普及するまでに至っている。 By the way, as the performance of digital cameras has improved, the performance of image sensors has been demanded to be high resolution and high definition. For example, the image pickup device when the electronic camera was first commercialized was mainly VGA (Video Graphics Array; number of pixels = 640 × 480 pixels), but recently, SXGA (Super Extended Graphics Array; pixels). Number = 1280 × 960 pixels) and 5 million pixel class image sensors.
この様な高い画素密度を有する撮像素子は、駆動信号の周波数を高くして高速駆動に対応できる様にしているが、駆動信号を高速化させると撮像素子内では十分な電位を与えていない状態で画素信号が転送されてしまう。その結果、各画素信号間では転送特性にバラツキが発生し、この画素信号間に生じた転送特性のバラツキが色むらを発生させる要因となる。撮像素子間で生じた転送特性のバラツキに起因する色むらは、撮像面上にランダムに発生するため、光学系の収差や撮像素子の暗電流に起因して発生した色むらの補正に使用されたシュミレーションによる色むら補正を行うことがきわめて困難であった。 An image sensor with such a high pixel density can handle high-speed driving by increasing the frequency of the drive signal, but when the drive signal is increased in speed, a sufficient potential is not applied within the image sensor. As a result, the pixel signal is transferred. As a result, the transfer characteristics vary between the pixel signals, and the transfer characteristic variations generated between the pixel signals cause color unevenness. Color unevenness due to variations in transfer characteristics between image sensors occurs randomly on the imaging surface, so it is used to correct color unevenness caused by aberrations in the optical system and dark current in the image sensor. It was extremely difficult to correct color unevenness by simulation.
また、仮に、転送特性のバラツキに起因する色むらにおいて、色むら補正係数(ゲイン及びオフセット)を各画素毎に予め記憶しておき、撮像時に記憶した色むら補正係数を読み出して画像信号の補正を行うとしても、100万画素を越える膨大な画素数を有する撮像素子に対して各画素毎にゲイン及びオフセットからなる色むら補正係数を求めることは手間を要するものであり、また、これらを記憶させておくためには膨大な記憶容量が必要となるなど、撮像装置の複雑化と高価格化を招くことになる。 In addition, for color unevenness caused by variations in transfer characteristics, color unevenness correction coefficients (gain and offset) are stored in advance for each pixel, and the color unevenness correction coefficient stored at the time of imaging is read to correct the image signal. However, it is troublesome to obtain a color unevenness correction coefficient including a gain and an offset for each pixel with respect to an image pickup device having a huge number of pixels exceeding 1 million pixels. For this purpose, an enormous storage capacity is required, which leads to a complicated and expensive imaging apparatus.
また、前述の特許文献1には、SXGAクラス以上の高画素の撮像素子についての記載が全くないので、高画素の撮像素子で発生する画像信号の転送特性のバラツキによって発生する色むらの問題を示唆するものではなかった。この様に、100万画素を超える様な高画素数の撮像素子で、駆動信号の高速化による画素信号の転送特性バラツキに起因して発生する色むらの問題を解消させる技術は確立されていない。 In addition, since the above-described Patent Document 1 does not describe an image sensor with a high pixel of the SXGA class or higher, there is a problem of color unevenness caused by variation in transfer characteristics of an image signal generated by the image sensor with a high pixel. There was no suggestion. As described above, there is no established technology for solving the problem of uneven color caused by variations in pixel signal transfer characteristics due to an increase in drive signal speed in an image sensor having a high pixel count exceeding 1 million pixels. .
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、100万画素を超える様な高画素の撮像素子を用いた撮像装置で、撮像装置の複雑化や高価格化を招くことなく、画素信号駆動の高速化により発生する画素信号の転送特性バラツキに起因する色むらの補正が可能な撮像装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and is an image pickup apparatus using an image pickup device having a high pixel size exceeding 1 million pixels, and without causing the image pickup apparatus to be complicated and expensive. It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus capable of correcting color unevenness caused by variations in transfer characteristics of pixel signals generated due to high-speed driving.
上記目的は、下記の請求項1〜5のいずれか1項に記載の発明によって達成される。 The object is achieved by the invention described in any one of claims 1 to 5 below.
(請求項1)
被写体光像を画像信号に光電変換して画像取込みを行う撮像手段と、
前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成する駆動制御信号生成手段と、
前記駆動制御信号生成手段で使用される基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、
前記画像信号に基づいて形成される画像の出力状態を検知する検知手段と、を有し、
前記画像信号処理手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて、
前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数が変動する様に前記基準信号生成手段の作動を制御することを特徴とする撮像装置。
(Claim 1)
Imaging means for photoelectrically converting a subject light image into an image signal and capturing the image;
Drive control signal generating means for generating a control signal for controlling driving of the imaging means;
Reference signal generating means for generating a reference signal used in the drive control signal generating means;
Image signal processing means for performing predetermined processing on the image signal;
Detecting means for detecting an output state of an image formed based on the image signal,
The image signal processing means includes
Based on the detection result of the detection means,
An image pickup apparatus that controls the operation of the reference signal generation means so that the frequency of the reference signal generated by the reference signal generation means varies.
(請求項2)
前記画像信号処理手段は、前記基準信号の周波数が低速化する様に、前記基準信号生成手段の作動を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
(Claim 2)
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the image signal processing unit controls the operation of the reference signal generation unit so that the frequency of the reference signal is reduced.
(請求項3)
前記検知手段は、前記画像信号で発生した色むらを検知するものであることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
(Claim 3)
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection unit detects color unevenness generated in the image signal.
(請求項4)
前記撮像装置は、前記撮像手段で取り込まれた画像信号をサンプリングするCDS回路を有し、
該CDS回路で使用されるサンプリング信号は、前記駆動制御信号生成手段により生成、供給されるものであり、
前記駆動制御信号生成手段は、前記検知手段の検知結果に基づき位相を変動させたサンプリング信号を該CDS回路に供給することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。
(Claim 4)
The imaging apparatus includes a CDS circuit that samples an image signal captured by the imaging unit,
The sampling signal used in the CDS circuit is generated and supplied by the drive control signal generating means,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the drive control signal generation unit supplies a sampling signal whose phase is changed based on a detection result of the detection unit to the CDS circuit.
(請求項5)
前記撮像手段で取り込まれた画像信号を輝度信号と色差信号に変換する変換手段を有し、
前記画像信号処理手段は、設定された撮影感度に基づいて前記変換手段で使用される変換条件に補正を行って色差信号を形成させ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。
(Claim 5)
Conversion means for converting the image signal captured by the imaging means into a luminance signal and a color difference signal;
5. The image signal processing unit according to claim 1, wherein the image signal processing unit corrects a conversion condition used by the conversion unit based on a set photographing sensitivity to form a color difference signal. The imaging device described.
(請求項6)
前記検知手段による検知は、前記撮像装置の調整時に行われるものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の撮像装置。
(Claim 6)
The imaging device according to claim 1, wherein the detection by the detection unit is performed when the imaging device is adjusted.
請求項1〜3に記載の発明によれば、撮像手段で取り込まれた画像信号に色むらなどの不具合が発生しても、基準信号生成手段で形成された基準信号の周波数を低速化など変動させることで、駆動制御信号の周波数が制御されて画像信号で生じた不具合を解消させる画像補正を行える。特に、100万画素を超える高い画素密度を有する撮像装置に対し、CCDの駆動信号周波数の高速化により懸念されていた色むらを効果的に補正、解消できる様になり、高品位な画像再現が可能な撮像装置の提供を可能にした。 According to the first to third aspects of the present invention, the frequency of the reference signal formed by the reference signal generating means varies, for example, even if a problem such as color unevenness occurs in the image signal captured by the imaging means. By doing so, the frequency of the drive control signal is controlled, and image correction can be performed to eliminate problems caused in the image signal. In particular, for image pickup devices having a high pixel density exceeding 1 million pixels, it is possible to effectively correct and eliminate the color unevenness that has been a concern due to the increase in the CCD drive signal frequency, thereby achieving high-quality image reproduction. It was possible to provide a possible imaging device.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1で発現された効果に加えて、撮像手段で取り込まれた画像信号をサンプリングするCDS回路のサンプリング信号に対し、位相を変動させて最適化することにより、前述の色むら補正をより効果的に行い、撮像素子の転送特性に起因して生ずる色むらの問題をより確実に解消できる様にした。 According to the fourth aspect of the invention, in addition to the effect expressed in the first aspect, the sampling signal of the CDS circuit that samples the image signal captured by the imaging means is optimized by varying the phase. As a result, the above-described color unevenness correction is performed more effectively, and the problem of color unevenness caused by the transfer characteristics of the image sensor can be solved more reliably.
請求項5に記載の発明によれば、請求項1や請求項3で見出された効果に加えて、例えば、ISO400以上の様な高感度条件で撮影を行った時に画像信号に色むらが発生しても、画像信号の色差信号への変換時に補正を行える様にしたので、発生した色むらを目立たなくさせることを可能にした。 According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the effects found in the first and third aspects, color unevenness is generated in the image signal when shooting is performed under a high sensitivity condition such as ISO 400 or higher. Even if it occurs, the correction can be made when converting the image signal to the color difference signal, so that the generated color unevenness can be made inconspicuous.
さらに、請求項6に記載の発明によれば、撮像手段の転送特性に応じて生ずる画像信号の色むらを撮像装置調整時に、検知手段で検知し調整が行える様にすることにより、高精度、高効率な色むら検知を行える様になった。
Furthermore, according to the invention described in
本発明に係る撮像装置の具体的な実施形態としては、デジタルカメラが代表的であるが、この他にカメラ付きの携帯電話機やスキャナ、デジタルビデオカメラなども含まれる。 As a specific embodiment of the imaging apparatus according to the present invention, a digital camera is typical, but a mobile phone with a camera, a scanner, a digital video camera, and the like are also included.
本発明に係る撮像装置の代表的な実施形態の1つであるデジタルカメラの外観を図1と図2を用いて説明する。図1(a)は、本発明に係るデジタルカメラ1の正面図、(b)は背面図である。また、図2(a)は、デジタルカメラ1の上面図、(b)は側面図である。図に示す様に、デジタルカメラ1は、撮像部2、及び、カメラ本体部3よりなる。
The appearance of a digital camera, which is one of the representative embodiments of the imaging apparatus according to the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 1A is a front view of a digital camera 1 according to the present invention, and FIG. 2A is a top view of the digital camera 1, and FIG. 2B is a side view. As shown in the figure, the digital camera 1 includes an
撮像部2は、マクロズームからなる撮影レンズ及びCCD等の光電変換素子からなる撮像手段を有し、被写体の光学像(被写体光像)を画像信号(CCDの各画素で光電変換された電荷信号により構成される画像信号)に変換して取り込むものである。
The
撮像部2の内部には、後述するマクロズームレンズ201が配設され、マクロズームレンズ201が配設された箇所の後方に後述するCCDエリアセンサ202を備えた撮像回路(図示せず)が設けられている。
A macro zoom lens 201 (to be described later) is provided inside the
また、撮像部2内には、適所にフラッシュ光の被写体からの反射光を受光する調光センサを備えた調光回路(図示せず)が設けられている。
In the
カメラ本体部3は、LCD(Liquid Crystal Display;液晶表示素子)からなるLCD表示部6、EVF(Electronic View Finder;電子ビューファインダ)7、デジタルカメラ1を図示しないパーソナルコンピュータに接続する外部接続端子12を有しており、撮像部2で取り込まれた画像信号に所定の信号処理を施し、LCD表示部6やEVF7への画像表示、後述するメモリカード13などの記録媒体への画像記録、あるいはパーソナルコンピュータへの画像の転送といった処理を行う。
The camera body unit 3 includes an
図1(a)に示す様に、カメラ本体部3の前面には、上部適所にフラッシュ4が設けられている。また、図1(b)に示す様に、カメラ本体部3の背面には、略中央に撮影画像を表示したり、記録画像を再生表示するLCD表示部6とEVF7が設けられている。
As shown in FIG. 1A, a flash 4 is provided at an appropriate position on the front surface of the camera body 3. As shown in FIG. 1B, an
カメラ本体部3の上面には、図2(a)に示す様に、撮影画像をキャプチャしメモリカード13に記録するシャッタボタン5と、シャッタボタン5の近くに「記録モード」(図中のREC)と「再生モード」(図中のPLAY)とを切換設定する撮影モード切換スイッチ11が設けられている。記録モードは、写真撮影を行うモードであり、再生モードは、メモリカード13に記録された撮影画像をLCD表示部6やEVF7に再生表示するモードである。
On the upper surface of the camera body 3, as shown in FIG. 2A, a shutter button 5 that captures a captured image and records it on the
また、図2(a)に示す様に、カメラ本体部3の上面には、撮影感度を切り換える撮影感度切換スイッチ10が設けられている。撮影感度切換スイッチ10は、スイッチを押す度に、例えば、撮影感度をISO100からISO800までサイクリックに切り換え、撮影時の状況に適した感度を選択することが可能である。
Further, as shown in FIG. 2A, a photographing
カメラ本体部3の背面には、図1(b)に示す様に、再生時に再生画像のコマ送りを行ったり、撮影時にズーム操作を行うための再生コマ送りスイッチ/ズームスイッチ9が設けられている。再生コマ送りスイッチ/ズームスイッチ9における再生画像のコマ送りとは、カメラを再生モードに設定しメモリカード13に記録された画像をコマ番号とともにLCD表示部6に順次表示する様にしたものである。なお、LCD表示部6への画像表示を昇順方向(撮影順の方向)若しくは降順方向(撮影順と逆の方向)に変更指示することも可能である。また、撮影時のズーム操作は、再生コマ送りスイッチ/ズームスイッチ9を操作することにより、マクロズームレンズ201をテレ方向若しくはワイド方向にズーミングすることである。
As shown in FIG. 1B, a playback frame advance switch / zoom switch 9 is provided on the rear surface of the camera body 3 for performing frame advance of a playback image during playback and zooming during shooting. Yes. The frame advance of the playback image by the playback frame advance switch / zoom switch 9 is a mode in which the camera is set to the playback mode and the images recorded on the
さらに、カメラ本体部3の背面には、画像表示を行うための表示手段であるLCD表示部6とEVF7とを選択するEVF切換スイッチ8が設けられている。
Further, an EVF changeover switch 8 for selecting an
次に、デジタルカメラ1の制御系について図3を用いて説明する。図3は、デジタルカメラ1の制御系のブロック図である。なお、図3では、図1及び図2に示した部材と同じ部材には同一の番号を付与した。 Next, the control system of the digital camera 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the control system of the digital camera 1. In FIG. 3, the same members as those shown in FIGS. 1 and 2 are given the same numbers.
撮像部2内のマクロズームレンズ201には開口量が固定された絞り部材(固定絞り)が設けられている。CCDエリアセンサ202(以下、CCD202と略称する。)は、R(赤)、G(緑)、B(青)の原色透過フィルターがピクセル単位(画素単位)で市松模様状に配置したカラーエリア撮像センサで全画素を読み出すタイプであり、マクロズームレンズ201により結像された被写体の光像を、R(赤)、G(緑)、B(青)の色成分の画像信号(各画素で受光された画素信号の信号列からなる信号)に光電変換して出力するものである。すなわち、CCD202は、本発明に係る撮像装置における撮像手段として機能するものである。
The macro zoom lens 201 in the
撮像部2における撮影待機状態での露出制御は、絞りが絞りドライバ208により開放固定絞りとなっているので、CCD202の露光量、すなわち、シャッタスピードに相当するCCD202の電荷蓄積時間の調節により行われる。電荷蓄積時間の調節は、先ず、CCD202により測光された光量データより選択された測光エリアに基づいてカメラ制御CPU311で露出制御データが演算される。そして、算出された露出制御データと予め設定されているプログラム線図により、タイミングジェネレータ209よりCCD202への露光時間が適正となるようにフィードバックされて露出制御が行われる。
The exposure control in the imaging standby state in the
なお、被写体輝度が低輝度時に適切なシャッタスピードが設定できない場合は、CCD202から出力される画像信号のレベル調整を行うことにより、露光不足による不適正露出が補正される。すなわち、低輝度時は、シャッタスピードとゲイン調整とを組み合わせて露出制御が行われる。画像信号のレベル調整は、後述する信号処理回路203内のAGC回路205のゲイン調整において行われる。
If an appropriate shutter speed cannot be set when the subject brightness is low, an inappropriate exposure due to insufficient exposure is corrected by adjusting the level of the image signal output from the
撮影時は、前記露出制御データに基づいて予め設定されたプログラム線図により、絞りドライバ208とタイミングジェネレータ209でCCD202への露光量を制御する。
At the time of shooting, the exposure amount to the
タイミングジェネレータ209は、後述する基準クロック発生部308から送信される基準クロックに基づき、CCD202の駆動制御信号を生成するものである。タイミングジェネレータ209は、例えば積分開始/終了(露出開始/終了)のタイミング信号、各画素の受光信号の読出制御信号(水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等)等のクロック信号を生成し、CCD202に出力することによりCCD202の駆動を制御する。
The
また、タイミングジェネレータ209は、基準クロック発生部308から供給された基準クロックに基づいて、後述する信号処理回路203内のCDS回路204で使用されるサンプリング信号の位相を変換させて供給することが可能である。この様に、タイミングジェネレータ209は、本発明に係る撮像装置における駆動制御信号生成手段として、また、サンプリング信号位相制御手段として機能する。
Further, the
電荷蓄積が完了すると、光電変換された信号は遮光されたCCD202内の転送路へとシフトされ、ここからバッファを介して読み出される。
When the charge accumulation is completed, the photoelectrically converted signal is shifted to a light-shielded transfer path in the
信号処理回路203は、CCD202から出力される画像信号(アナログ信号)に所定のアナログ信号処理を施すものである。信号処理回路203は、CDS(相関二重サンプリング)回路204とAGC(オートゲインコントロール)回路205とを有し、CDS回路204により画像信号のノイズを低減し、AGC回路205のゲイン調整により画像信号のレベル調整を行う。また、AGC回路205は、前述の撮影感度切換スイッチ10により選択された撮影感度に基づき、ゲイン調整を行って撮影感度を制御する。すなわち、撮影感度切換スイッチ10は、本発明に係る撮像装置における撮影感度選択手段として機能し、また、AGC回路205は、本発明に係る撮像装置における撮影感度制御手段として機能する。
The
A/D変換器206は、撮像部2から入力された画像信号の各画素信号を12ビットのデジタル信号に変換するものである。A/D変換器206は、基準クロック発生部308から入力されるA/D変換用クロックに基づいて、アナログ信号である各画素信号を12ビットのデジタル信号に変換する。
The A /
この様にしてデジタル化された画像信号は、次に、画像処理CPU301に取り込まれ、所定の処理が行われる。画像処理CPU301は、本発明に係る撮像装置における画像処理手段として機能するものである。画像処理CPU301は、マイクロコンピュータからなり、上述した撮像部2内及びカメラ本体部3内の各部材の駆動を有機的に制御してデジタルカメラ1の撮影動作を統括制御するものである。
The image signal digitized in this way is then taken into the image processing CPU 301 and subjected to predetermined processing. The image processing CPU 301 functions as image processing means in the imaging apparatus according to the present invention. The image processing CPU 301 is composed of a microcomputer, and controls the photographing operation of the digital camera 1 by organically controlling the driving of each member in the
以下、画像処理CPU301で行われる画像信号への所定の処理について説明する。 Hereinafter, a predetermined process for an image signal performed by the image processing CPU 301 will be described.
最初に、画像処理CPU301に取り込まれた画像信号は、CCD202から出力される画像信号の読出しに同期して記憶手段である画像メモリ313に書き込まれる。画像処理CPU301で行われる画像信号への処理は、画像メモリ313に書き込まれたデータにアクセスし、画像メモリ313に記録されたデータを用いて各ブロックでの処理が行われるものである。
First, the image signal captured by the image processing CPU 301 is written in the
画素補間部302は、画像メモリ313に記録された画像データを、RGB各画素のフィルタパターンでマスキングした後平均補間(画素補間ともいう)するものである。このうち、高帯域にまで画素を持つGは、メディアン(中間値)フィルタで周辺4画素の中間2値の平均値に置換して平均補間を行い、R、Bは周囲9画素から同色に対して平均補間を行う。
The pixel interpolation unit 302 performs average interpolation (also referred to as pixel interpolation) after masking the image data recorded in the
解像度変換部303は、画素補間部302で画素補間を行った画像信号に、水平方向及び垂直方向に縮小処理を行ったり、あるいは間引き処理を行い、設定された記録画像画素数に対応可能な解像度に変換するものである。同時に、モニタ表示用の画像信号に対しても水平画素の間引き処理を行い、LCD表示部6、EVF7に表示可能な低解像度の画像信号に変換する。
The
ホワイトバランス制御部304は、解像度変換の処理が行われたR、G、B各色成分の画像信号のレベル変換を行うものである。ホワイトバランス処理は、撮影待機時に画像メモリ313より読み出された画像データから本来白色と思われる部分を輝度、彩度データ等から推測し、その部分のR、G、B各平均値、G/R比、G/B比を求め、R、Bの補正ゲインとして補正制御を行う。
The white
また、本発明では、ホワイトバランス制御部304は色むらの検知を行うことも可能である。具体的には、予め設定された領域の画像データを画像メモリ313より読み出し、読み出した画像データに所定の演算処理を行って色むらの量を検知するもので、本発明に係る撮像装置における色むら検知手段として機能するものである。
In the present invention, the white
ここで、色むらの検知方法について解説する。なお、図4は色むらを検知する領域を示す模式図である。 Here, a method for detecting color unevenness is described. FIG. 4 is a schematic diagram showing a region where color unevenness is detected.
100万画素以上の高密度画素の撮像素子を有する撮像装置では、前述の様に、画像信号の駆動速度を高速化させると、画素間で転送特性にばらつきが発生し、その結果、色むらが発生することがある。色むらは、画面(LCD表示部6またはEVF7)の左方向から右方向に向けて色がばらついている領域が発生していることから確認できる。色むらを検知する際には、先ず、色むらを検知する領域を設定するが、図4に示す様に、検知領域は画面の左端中央部と右端中央部にそれぞれ配置する。ここで、検知領域を画面上下方向に対して中央部に配置したのは、輝度むらによる測定誤差を極力低減させるためである。左端中央部に設けた検知領域をC1、右端中央部に設けた検知領域をC2とする。
In an imaging apparatus having an imaging element with a high-density pixel of 1 million pixels or more, as described above, when the drive speed of the image signal is increased, the transfer characteristics vary among the pixels, and as a result, color unevenness occurs. May occur. Color unevenness can be confirmed from the occurrence of an area where the color varies from the left to the right on the screen (
色むら量は、検知領域におけるR、G、B光の輝度、彩度を測定することにより得られる。具体的には、検知領域1と検知領域2におけるR/G比とB/G比を比較演算することにより求められる。
The amount of color unevenness is obtained by measuring the luminance and saturation of R, G, and B light in the detection region. Specifically, the R / G ratio and the B / G ratio in the detection area 1 and the
また、検知領域で得られたR、G、B光強度を均等色差色空間座標(L*,a*,b*)に座標変換し、a*、b*から色むら量を算出して色むらの量を求めることも可能である。すなわち、検知領域1におけるR、G、B光強度(R1,G1,B1)を(L1 *,a1 *,b1 *)に、検知領域2におけるR、G、B光強度(R2,G2,B2)を(L2 *,a2 *,b2 *)に変換し、輝度むらの誤差要因を排除した状況下でa1 *とa2 *、及び、b1 *とb2 *を比較演算することにより色むら量を算出する。ホワイトバランス制御部304では、この様にして色むらを検知することが可能である。
Also, the R, G, and B light intensities obtained in the detection area are coordinate-converted into uniform color-difference color space coordinates (L * , a * , b * ), and the amount of color unevenness is calculated from the a * and b * colors. It is also possible to determine the amount of unevenness. That is, the R, G, B light intensities (R 1 , G 1 , B 1 ) in the detection area 1 are (L 1 * , a 1 * , b 1 * ), and the R, G, B light intensities in the detection area 2 (R 2 , G 2 , B 2 ) is converted to (L 2 * , a 2 * , b 2 * ), and a 1 * , a 2 * and b calculating the color unevenness quantity by comparison operation 1 * and b 2 *. In this way, the white
本発明に係る撮像装置では、色むら検知手段であるホワイトバランス制御部304が色むらを検知した時に、画像処理CPU301が基準クロック発生部308を制御して色むら補正を行うことが可能である。
In the imaging apparatus according to the present invention, when the white
基準クロック発生部308は、デジタルカメラ1の駆動制御に使用される基準クロックを形成し、これを各回路に供給する回路である。本発明における基準クロックの具体例としては、タイミングジェネレータ209に使用される基準クロックや、A/D変換器206に使用されるA/D変換用クロックなどが挙げられ、基準クロック発生部308でこれらのクロックを生成する。この様に、基準クロック発生部308は、本発明に係る撮像装置における基準信号生成手段として機能する。
The reference
ここで、本発明に係る撮像装置で行われる色むら補正の方法を図5の駆動信号周波数切換の模式図を用いて説明する。図5(a)には通常時の基準クロックによる画素クロックとCCD202の出力信号、及び、サンプリング信号(ベース部;SHP、データ部;SHD)の各波形を示し、図5(b)には基準クロックを低速化した時に発現される画素クロック、CCD出力信号、及び、サンプリング信号の波形を示す。
Here, a method of correcting the color unevenness performed in the imaging apparatus according to the present invention will be described with reference to a schematic diagram of the drive signal frequency switching in FIG. FIG. 5A shows waveforms of the pixel clock based on the normal reference clock, the output signal of the
本発明者は、100万画素を超える様な高画素の撮像素子を用いた撮像装置で発生する色むらの原因がCCD202の駆動信号周波数の高速化に起因するものであることに着目した。すなわち、図5(a)において画素クロックの周波数が非常に高くなると画素クロックの立ち上がり波形と立ち下がり波形がなまってしまい、その結果、ON/OFF時間が短縮化してCCD202の電荷を転送するのに必要な電位(ポテンシャル)が得られなくなってしまう。そのために色むらが発生する。
The present inventor has noted that the cause of color unevenness occurring in an image pickup apparatus using a high-pixel image pickup element exceeding 1 million pixels is due to the increase in the drive signal frequency of the
そこで、本発明者は、色むらの発生を検知した時に、画像処理CPU301で基準クロック発生部308で形成される基準クロックの形成を制御して、図5(b)に示す様に画素クロックの周波数を低速化させることでCCD202の駆動信号周波数(画素クロック)を意図的に低速化させることにより色むらの発生が抑えられるものと考え、検討の末、本発明を見出したのである。
Therefore, the present inventor controls the formation of the reference clock formed by the reference
さらに、本発明者はCCD202の画素クロックの低速化した時のCDS回路204におけるサンプリング信号(SHP、SHD)の周波数にも着目したところ、画素クロックの低速化に伴いサンプリング信号も自動的に低速化されるが、サンプリングに最適なタイミングは依然として非常に狭い範囲にあることに気付いた。そこで、本発明者は周波数が低速化したサンプリング信号に対し、サンプリングに最適なタイミングを得られる方法を検討し、サンプリング信号の位相を変動させるとサンプリングに最適なタイミングが得られる様になることを見出した。そして、この様にサンプリング信号の位相を変動させると色むらの補正がより効果的に行われることを見出し、請求項3に記載の発明に到ったのである。
Further, the present inventor also paid attention to the frequency of the sampling signal (SHP, SHD) in the
この様に、本発明は、画素密度の高い撮像素子を用いた撮像装置で発生していた画素信号の転送特性のバラツキに起因する色むらの補正を、画素クロックを低速化させてCCD202の転送特性を向上させることで達成させ、さらに、低速化したサンプリング信号の位相を変動させることで、色むらの発生をより高精度に抑制することを可能にした発明である。
As described above, the present invention corrects the color unevenness caused by the variation in the transfer characteristic of the pixel signal generated in the image pickup apparatus using the image pickup device having a high pixel density, and transfers the
本発明では、上記構成により、撮像素子では電荷を転送後、次の電荷を転送するまでに電位ポテンシャルを十分に安定させることができ、各画素信号は十分な電位ポテンシャルを得てから転送される様になり、画素信号間での転送性能にバラツキが発生することはない。したがって、画素信号間での転送特性のバラツキによる濃度むらは解消することが確認された。さらに、タイミングジェネレータ209で形成された画素クロックの周波数の低速化に伴い、低速化したCDS回路204に供給されるサンプリング信号の位相を変動させる操作を行うと、色むらの問題がより確実に解消されることを見出した。
In the present invention, with the above configuration, the image sensor can sufficiently stabilize the potential potential after the charge is transferred and before the next charge is transferred, and each pixel signal is transferred after obtaining a sufficient potential potential. Thus, there is no variation in the transfer performance between pixel signals. Therefore, it was confirmed that uneven density due to variations in transfer characteristics between pixel signals was eliminated. Furthermore, if the operation of changing the phase of the sampling signal supplied to the
また、本発明では、上記の色むら補正方法に加えて、画像処理CPU301内のマトリクス演算部306で使用されるマトリクス係数を補正することにより色むらを目立たなくさせることができることも見出した。
Further, in the present invention, in addition to the above-described color unevenness correction method, it has also been found that color unevenness can be made inconspicuous by correcting the matrix coefficient used in the
この色むら補正方法は、撮影感度が例えばISO400以上の場合などの様に、ある程度高感度の撮影条件下で有効である。以下、この方法について説明する。 This color unevenness correction method is effective under photographing conditions with a certain degree of high sensitivity, such as when the photographing sensitivity is ISO 400 or higher. Hereinafter, this method will be described.
マトリックス演算部306は、画像処理CPU301のガンマ補正部305でガンマ補正処理されたR、G、B光で表される画像信号を、下記式1で表される座標変換式により、Y信号(輝度信号)と色差信号(Cr(R−Y)信号とCb(B−Y)信号)に変換するもので、変換して得られた値は画像メモリ313に格納される。
The
なお、ガンマ補正部305は、画像信号のγ特性を補正して、画像信号を出力機器の特性に適した、例えば、8ビットの画像信号に変換するものである。
The
式中のa、b、c、d、e、f、g、h、iは、座標変換のマトリックス係数である。 In the formula, a, b, c, d, e, f, g, h, and i are matrix coefficients for coordinate transformation.
マトリクス演算部306は、低彩度の画像信号の再現色を抑圧する性質を有するもので、いわゆる低彩度色信号抑圧手段として機能するものである。
The
本発明では、マトリックス演算部306が低彩度の画像信号の再現色を抑圧する性質を有するものであることに着目し、撮影状況に応じて前述したマトリックス係数の値を調整することにより、色むらの補正を行うことを考えたものである。
In the present invention, paying attention to the fact that the
具体的には、式1の座標変換式で算出された色差信号(Cr及びCb)の値が予め設定されている任意の値よりも小さくなる場合には、撮影画像の彩度が低いものとみなし、この様な場合には、マトリックス係数d、e、f、g、h、iに、0以上1未満の補正係数値を掛けて色差成分を補正することにより、色むらの軽減が行えることを見出した。 Specifically, when the values of the color difference signals (Cr and Cb) calculated by the coordinate conversion formula of Formula 1 are smaller than any preset value, the saturation of the captured image is low. In such a case, color unevenness can be reduced by correcting the color difference component by multiplying the matrix coefficients d, e, f, g, h, i by a correction coefficient value of 0 or more and less than 1. I found.
なお、色むらは、有彩色の撮影画像では目立ちにくいので色差信号が所定の値より小さくなる場合のみ色差信号を補正する様にした。 Note that color unevenness is not noticeable in a chromatic color photographed image, so the color difference signal is corrected only when the color difference signal is smaller than a predetermined value.
この様に、本発明では、高感度での撮影を行う場合、撮像装置内における低彩度色信号抑圧手段として機能するマトリクス演算部306の色差信号用のマトリクス係数を補正することで、高感度の撮影条件下で発生した色むらを目立たなくする様に補正が行えることを見出した。
As described above, in the present invention, when photographing with high sensitivity, the matrix coefficient for the color difference signal of the
また、画像処理CPU301は、撮影画像を記録する際に画像記録用の圧縮画像を生成する画像圧縮部307を備えている。画像圧縮部307は、撮影画像に2次元DCT変換、ハフマン符号化等のJPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)方式による所定の圧縮処理を施して選択された圧縮率Kの圧縮画像データを生成し、この圧縮画像データをメモリカード13に記録する。
Further, the image processing CPU 301 includes an
次に、デジタルカメラ1の各状態下における画像処理CPU301での信号処理について説明する。撮影待機状態では、例えば、1/30秒毎など所定間隔で撮像部2より画像信号が画像処理CPU301に取り込まれる。取り込まれた画像信号は、画素補間部302からマトリクス演算部306にかけての所定の信号処理が施され、信号処理の施された画像信号は画像メモリ313に記録される。
Next, signal processing in the image processing CPU 301 under each state of the digital camera 1 will be described. In the photographing standby state, for example, image signals are taken into the image processing CPU 301 from the
そして、画像メモリ313に記録された画像信号を読み出し、読み出された画像信号をビデオエンコーダ309でNTSC/PALにエンコードし、これをフィールド画像としてLCD表示部6やEVF7に画像表示する。
Then, the image signal recorded in the
また、画像記録時では、設定された記録解像度の画像とするために画像圧縮部307で圧縮処理を行った後、メモリカードドライバ310よりメモリカード13に圧縮画像を記録する。
At the time of image recording, after the compression processing is performed by the
また、記録された画像を再生する再生モードでは、メモリカード13から読み出された画像信号に画像処理CPU301で所定の信号処理を施した後、ビデオエンコーダ309を介してLCD表示部6やEVF7に表示する。
In the playback mode for playing back recorded images, the image signal read from the
なお、図3中のスイッチ群312は、図1及び図2のシャッタボタン5、EVF切換スイッチ8、再生コマ送りスイッチ/ズームスイッチ9、撮影感度切換スイッチ10、撮影モード切換スイッチ11、に相当するスイッチである。
A switch group 312 in FIG. 3 corresponds to the shutter button 5, EVF change switch 8, playback frame advance switch / zoom switch 9, shooting
次に、デジタルカメラ1の駆動信号周波数制御、並びにサンプリング位相制御の調整工程を図6に示すフローチャートに従って説明する。なお、調整工程では反射率が均一な白チャートを撮像することにより調整を行う。 Next, the adjustment process of the drive signal frequency control and sampling phase control of the digital camera 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the adjustment step, adjustment is performed by imaging a white chart with uniform reflectance.
先ず、デジタルカメラ1を調整モードに設定する(ステップS1)。ここで、調整モードとは、調整プログラムが格納されているパーソナルコンピュータをデジタルカメラ1に接続し、AE(Automatic Exposure;自動露光調整)、AWB(Auto White Balance;自動のホワイトバランス調整)、AF(Auto focus;自動焦点調整)等の調整を制御する際の基準となる各種パラメータ設定を行うモードのことである。デジタルカメラ1では、この調整モードの段階で、駆動制御信号生成手段により生成される制御信号の周波数を制御するパラメータや、CDS回路に供給されるサンプリング信号の位相を制御するパラメータも設定される。 First, the digital camera 1 is set to the adjustment mode (step S1). Here, the adjustment mode means that a personal computer storing an adjustment program is connected to the digital camera 1, and AE (Automatic Exposure adjustment), AWB (Auto White Balance), AF (automatic white balance adjustment), AF (automatic exposure adjustment) This is a mode for setting various parameters as a reference when controlling adjustment such as Auto focus (automatic focus adjustment). In the digital camera 1, a parameter for controlling the frequency of the control signal generated by the drive control signal generation unit and a parameter for controlling the phase of the sampling signal supplied to the CDS circuit are set at the stage of the adjustment mode.
デジタルカメラ1が調整モードに設定されると、撮影待機状態になり、撮影待機状態時における画像が表示される。(ステップS2)。 When the digital camera 1 is set to the adjustment mode, the camera enters a shooting standby state, and an image in the shooting standby state is displayed. (Step S2).
次に、撮影感度の選択により、AGC回路205のゲイン設定が行われる。撮影感度の選択は、カメラ本体3の上面に設けられた撮影感度切換スイッチにより、例えば、ISO100、200、400、800の4種類の感度の中から選択される。なお、調整の初期工程ではISO100に設定される。(ステップS3)。
Next, the gain of the
次に、ホワイトバランス制御部304にて、予め設定された領域の画像データを画像メモリ313より読み出し、読み出された画像データに基づき所定の演算を行い、色むら量の検知を行う。(ステップS4)。
Next, the white
色むら量を検知した時に、検知された色むら量が予め設定しておいた基準値よりも大きいか否かが判断され(ステップS5)、色むらの量が基準値以上の場合(ステップS5;Yes)には、画像処理CPU301が基準クロック発生部308の駆動を制御して、タイミングジェネレータ209に対する基準クロックの周波数を低速方向に変更する。(ステップS6)。
When the amount of color unevenness is detected, it is determined whether or not the detected amount of color unevenness is greater than a preset reference value (step S5). If the amount of color unevenness is greater than or equal to the reference value (step S5). ; Yes), the image processing CPU 301 controls the driving of the
そして、基準クロック発生部308では、CDS回路204のサンプリング信号の位相を、前述のステップS6で低速方向に変更された基準クロックの周波数に基づいて変更する。(ステップS7)。ステップS6及びステップS7の処理を実施することにより、色むら量が低減され、その後、再度ステップS4に戻り、色むら量が基準値以下になるまで、これらの操作を繰り返す。
Then, the reference
色むら量が基準値に満たないことが確認されると(ステップS5;No)、撮影感度の設定が全て完了したか否かを確認する。(ステップS8)。撮影感度設定が完了していない場合(ステップS8;No)は、撮影感度の設定が再度行われ(ステップS3)、前述の操作が繰り返される。また、完了している場合(ステップS8;Yes)は、設定された撮影感度値とステップS6で変更された基準クロックの周波数をメモリに保存し(ステップS9)、さらに、ステップS7で変更されたCDS回路204のサンプリング信号の位相をメモリに保存する。(ステップS10)。
When it is confirmed that the amount of color unevenness does not satisfy the reference value (step S5; No), it is confirmed whether or not the setting of the photographing sensitivity has been completed. (Step S8). If the photographing sensitivity setting has not been completed (step S8; No), the photographing sensitivity is set again (step S3), and the above operation is repeated. If it has been completed (step S8; Yes), the set photographing sensitivity value and the frequency of the reference clock changed in step S6 are stored in the memory (step S9), and further changed in step S7. The phase of the sampling signal of the
以上で、調整工程が終了し、撮影時には撮影感度切換スイッチ10により選択された撮影感度に基づき、メモリに保存されている基準クロックの周波数とCDS回路204のサンプリング信号の位相が読み出され、画像処理CPU301では読み出された撮影感度設定値、並びにサンプリング位相設定値に基づき、基準クロック発生部308の基準クロックの周波数、並びにサンプリング信号の位相を制御して色むら量の補正が行われる。
Thus, the adjustment process is completed, and at the time of shooting, based on the shooting sensitivity selected by the shooting
次に、高感度の撮影条件下で行われる色むらを目立たなくする様に補正する方法を、図7のフローチャートに従って説明する。 Next, a method for correcting color unevenness performed under high-sensitivity shooting conditions so as to be inconspicuous will be described with reference to the flowchart of FIG.
最初に、デジタルカメラ1を記録モードにして撮影待機状態にする。(ステップS21)。撮影待機状態にすると、デジタルカメラ1のLCD表示部6には撮影待機画像が表示される。(ステップS22)。
First, the digital camera 1 is set to a recording mode and is set in a shooting standby state. (Step S21). In the shooting standby state, a shooting standby image is displayed on the
次に、撮影感度切換スイッチ10で設定されている撮影感度を確認し(ステップS23)、この値をメモリに記憶しておく。ここでは、色むら補正が必要な場合を撮影感度ISO400以上の場合としておく。そして、撮影感度がISO400以上であるか否かを判定する。(ステップS24)。なお、撮影感度設定を自動設定で実施する場合は、自動設定されている撮影感度を確認し(ステップS23)、この値をメモリに記憶しておく。
Next, the photographing sensitivity set by the photographing
撮影感度がISO400未満の場合(ステップS24;Yes)は、色むらが目立ちにくく、マトリクス演算部306への補正を行う必要がないと判断し、そのままマトリクスマトリクス変換を行い(ステップS25)、補正を行うことなくR、G、B信号の輝度信号及び色差信号への変換が完了する。(ステップS28)。
If the photographing sensitivity is less than ISO400 (step S24; Yes), it is determined that the color unevenness is not conspicuous and it is not necessary to perform correction to the
一方、撮影感度がISO400以上の場合(ステップS24;No)は、色むらの補正が必要であると判断し、マトリクス演算部306で使用される変換式中の色差信号変換用のマトリクス係数を補正する補正値kを設定しておく。(ステップS26)。補正値kは、0<k<1の範囲の値であり、撮影感度に対応した補正値が予め設定されている。
On the other hand, when the photographing sensitivity is ISO400 or higher (step S24; No), it is determined that correction of color unevenness is necessary, and the matrix coefficient for color difference signal conversion in the conversion formula used in the
次に、撮影感度がISO400未満の場合と同様にマトリクス変換を行い(ステップS25)、得られた色差信号CrとCbが基準値よりも大きいか否かを判定する。(ステップS27)。ここで、色差信号の値が基準値よりも大きい場合には色むら補正を行うことなくR、G、B信号の変換作業が終了する(ステップS28)が、基準値よりも小さい場合(ステップS27のNo)には、得られた色差信号Cr及びCbに前述の補正値kを乗じて色差信号の補正を行う。(ステップS29)。以下、これを詳述する。 Next, matrix conversion is performed as in the case where the photographing sensitivity is less than ISO 400 (step S25), and it is determined whether or not the obtained color difference signals Cr and Cb are larger than the reference value. (Step S27). Here, when the value of the color difference signal is larger than the reference value, the conversion operation of the R, G, and B signals is completed without correcting color unevenness (step S28), but when the value is smaller than the reference value (step S27). No), the obtained color difference signals Cr and Cb are multiplied by the correction value k described above to correct the color difference signal. (Step S29). This will be described in detail below.
この操作は、撮影感度が高感度の場合に色差信号変換用のマトリクス係数に補正値kを乗じて補正を行っているものである。本発明では、撮影感度がISO400以上の場合を高感度としているが、撮影感度が高感度の場合に色むらが目立ち易くなると判定して、前述の座標変換式(式1)における色差信号変換に使用されるマトリクス係数を補正するための補正値kを設定しておく。そして、マトリクス変換により得られた色差信号Cr及びCbの値が基準値に満たないと判定し(ステップS27のNo)、色差信号変換に使用されるマトリックス係数d、e、f、g、h、iに補正係数kを掛けて補正を行う。本発明では、補正係数kの値は予め設定しておき、例えば、ISO400の場合は0.8に、ISO800の場合は0.5に設定しておく。この様に、低彩度色信号抑圧制御を行う場合は、撮影感度が高くなるほど色むらが目立ち易くなる傾向を考慮して、マトリクス係数に掛ける補正係数kを設定する。 In this operation, when the photographing sensitivity is high, correction is performed by multiplying the matrix coefficient for color difference signal conversion by the correction value k. In the present invention, when the shooting sensitivity is ISO 400 or higher, the sensitivity is high. However, when the shooting sensitivity is high, it is determined that the color unevenness is conspicuous, and the color difference signal conversion in the above-described coordinate conversion formula (Formula 1) is performed. A correction value k for correcting the matrix coefficient to be used is set in advance. Then, it is determined that the values of the color difference signals Cr and Cb obtained by the matrix conversion do not satisfy the reference value (No in step S27), and the matrix coefficients d, e, f, g, h, used for the color difference signal conversion are determined. Correction is performed by multiplying i by a correction coefficient k. In the present invention, the value of the correction coefficient k is set in advance, for example, set to 0.8 in the case of ISO400, and set to 0.5 in the case of ISO800. In this way, when performing low saturation color signal suppression control, the correction coefficient k to be applied to the matrix coefficient is set in consideration of the tendency that the color unevenness becomes more conspicuous as the imaging sensitivity increases.
この様に、本発明では、撮影感度が所定感度よりも高い場合にマトリクス処理部306で色差信号変換に使用されるマトリクス係数を補正することにより、色むらを目立たなくさせる様に補正することが可能である。
As described above, according to the present invention, when the photographing sensitivity is higher than the predetermined sensitivity, the
以上の様に、本発明では、撮像素子の転送特性に起因して生ずる色むらを撮影条件に応じて低減することが可能なので、撮影状況に応じた色むら補正を行うことにより、高品位な撮影画像を得られることが可能になった。特に、本発明では、100万画素を超える高い画素密度を有する撮像装置における画素信号駆動の高速化により発生していた転送特性のバラツキに起因して生ずる色むらの補正に効果的であることが見出され、高品位な画像再現性の発現を可能にした。 As described above, according to the present invention, since the color unevenness caused by the transfer characteristics of the image sensor can be reduced according to the shooting conditions, high-quality can be achieved by correcting the color unevenness according to the shooting conditions. It has become possible to obtain captured images. In particular, the present invention is effective in correcting color unevenness caused by variations in transfer characteristics that have occurred due to high-speed pixel signal driving in an imaging device having a high pixel density exceeding 1 million pixels. As a result, it was possible to express high-quality image reproducibility.
なお、上述した実施例では、調整工程におけるデジタルカメラ1の駆動信号周波数制御、並びにサンプリング位相制御の動作を説明したが、本発明はパーソナルコンピュータを介さず、調整プログラムをデジタルカメラ1に格納し、撮影者自身で調整を行える様にする構成とすることも可能である。 In the embodiment described above, the drive signal frequency control and sampling phase control operation of the digital camera 1 in the adjustment process has been described. However, the present invention stores the adjustment program in the digital camera 1 without using a personal computer, It is also possible to adopt a configuration that allows the photographer to make adjustments.
また、駆動信号周波数制御、サンプリング位相制御、並びに低彩度色信号抑圧制御は撮影感度をパラメータとして補正動作を行うようにしたが、撮影シーンに応じて、補正動作を切換えるような構成にしてもよい。例えば、スポーツシーンのように動きの速い被写体を撮影する場合は、撮影感度が高感度に設定されていても、駆動信号周波数制御による低速駆動は行わずにフレームレートは高速を維持し、被写体追従性を重視した動作を行う。一方、風景やポートレートのように静的でかつ高精細な描写性能を求められる被写体を撮影する場合には、撮影感度が低感度に設定されていても、駆動信号周波数制御、サンプリング位相制御、並びに低彩度色信号抑圧制御による色むら補正を行い、高品位な画像再現性を重視した動作を行わせることも可能である。 The drive signal frequency control, sampling phase control, and low-saturation color signal suppression control are corrected using the shooting sensitivity as a parameter. However, the correction operation is switched according to the shooting scene. Good. For example, when shooting a fast-moving subject such as a sports scene, even if the shooting sensitivity is set to high sensitivity, the frame rate is maintained at high speed without driving at low speed by drive signal frequency control, and subject tracking is performed. Operates with emphasis on sex. On the other hand, when shooting subjects that require static and high-definition rendering performance such as landscapes and portraits, even if the shooting sensitivity is set to low sensitivity, drive signal frequency control, sampling phase control, In addition, it is possible to perform an operation that emphasizes high-quality image reproducibility by correcting color unevenness by low saturation color signal suppression control.
1 デジタルカメラ
2 撮像部
201 マクロズームレンズ
202 CCDエリアセンサ
203 信号処理回路
204 CDS回路
205 AGC回路
206 A/D変換器
207 フォーカスモータードライバ
208 絞りドライバ
209 タイミングジェネレータ
3 カメラ本体部
301 画像処理CPU
302 画素補間部
303 解像度変換部
304 ホワイトバランス制御部
305 ガンマ補正部
306 マトリックス演算部
307 画像圧縮部
308 基準クロック発生部
309 ビデオエンコーダ
310 メモリカードドライバ
311 カメラ制御CPU
312 スイッチ群
313 画像メモリ
4 フラッシュ
5 シャッタボタン
6 LCD表示部
7 EVF
8 EVF切替スイッチ
9 再生コマ送りスイッチ/ズームスイッチ
10 撮影感度切換スイッチ
11 撮影モード切換スイッチ
12 外部接続端子
13 メモリカード
C1、C2 色むら検知領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
302
312
8 EVF switch 9 Playback frame advance switch /
Claims (6)
前記撮像手段の駆動を制御する制御信号を生成する駆動制御信号生成手段と、
前記駆動制御信号生成手段で使用される基準信号を生成する基準信号生成手段と、
前記画像信号に所定の処理を行う画像信号処理手段と、
前記画像信号に基づいて形成される画像の出力状態を検知する検知手段と、を有し、
前記画像信号処理手段は、
前記検知手段の検知結果に基づいて、
前記基準信号生成手段より生成される基準信号の周波数が変動する様に前記基準信号生成手段の作動を制御することを特徴とする撮像装置。 Imaging means for photoelectrically converting a subject light image into an image signal and capturing the image;
Drive control signal generating means for generating a control signal for controlling driving of the imaging means;
Reference signal generating means for generating a reference signal used in the drive control signal generating means;
Image signal processing means for performing predetermined processing on the image signal;
Detecting means for detecting an output state of an image formed based on the image signal,
The image signal processing means includes
Based on the detection result of the detection means,
An image pickup apparatus that controls the operation of the reference signal generation means so that the frequency of the reference signal generated by the reference signal generation means varies.
該CDS回路で使用されるサンプリング信号は、前記駆動制御信号生成手段により生成、供給されるものであり、
前記駆動制御信号生成手段は、前記検知手段の検知結果に基づき位相を変動させたサンプリング信号を該CDS回路に供給することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 The imaging apparatus includes a CDS circuit that samples an image signal captured by the imaging unit,
The sampling signal used in the CDS circuit is generated and supplied by the drive control signal generating means,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the drive control signal generation unit supplies a sampling signal whose phase is changed based on a detection result of the detection unit to the CDS circuit.
前記画像信号処理手段は、設定された撮影感度に基づいて前記変換手段で使用される変換条件に補正を行って色差信号を形成させ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。 Conversion means for converting the image signal captured by the imaging means into a luminance signal and a color difference signal;
5. The image signal processing unit according to claim 1, wherein the image signal processing unit corrects a conversion condition used by the conversion unit based on a set photographing sensitivity to form a color difference signal. The imaging device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004292343A JP2006109046A (en) | 2004-10-05 | 2004-10-05 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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