CN102413284B - 图像修正电路、摄影装置、图像修正方法及图像修正程序 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像修正电路、摄影装置、图像修正方法及图像修正程序，该摄影装置具备：多个光电转换元件，进行与在开始曝光的第一快门动作与结束曝光的第二快门动作之间曝光的曝光量相对应的输出；控制部，控制所述第一快门动作与所述第二快门动作；以及图像生成部，对所述多个光电转换元件的输出进行修正以生成图像；所述图像生成部进行的修正包括基于通过所述第一快门动作与所述第二快门动作在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差的偏差修正处理。

Description

图像修正电路、摄影装置、图像修正方法及图像修正程序

技术领域

本发明涉及修正利用机械快门控制曝光时间并摄影的图像的技术。

背景技术

以往，提出了利用电子快门控制开始多个光电转换元件中的曝光的定时(timing)，利用机械快门控制结束曝光的定时的摄影装置(参照专利文献1～3)。在这种摄影装置中，以追随机械快门结束曝光的定时的方式，控制电子快门开始曝光的定时，据此实现了各光电转换元件的曝光时间的均匀化。此外，一般而言，电子快门将多个光电转换元件直线状排列的行作为单位控制开始曝光的定时。

专利文献1：JP特开平11-41523号公报

专利文献2：JP特开2006-101492号公报

专利文献3：JP特开2008-147979号公报

但是，在这种摄影装置的例子中，机械快门结束曝光的定时依赖于遮光幕的运动，具有非线性特性，因此难以控制电子快门开始曝光的定时以追随机械快门结束曝光的定时。即，存在着必须利用具有非线性特性的定时使电子快门进行动作，电子快门动作时的电子快门控制电路的处理负载变大的问题。另外，在排列有光电转换元件的元件面上，在机械快门以与行交叉的方式形成遮光区域的边界的情况下，属于行的光电转换元件之间产生曝光时间的偏差。在这种情况下，存在着电子快门即使以行为单位控制开始曝光的定时，也无法抑制由属于行的光电转换元件之间的曝光时间的偏差引起的曝光量的偏差的问题。另外，即使是不使用电子快门的摄影装置，也存在着根据机械快门的动作特性不同，同样产生曝光时间的偏差的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题而作，其目的在于抑制由机械快门的动作特性引起的曝光量的偏差。

为了实现前述目的，本发明的摄影装置具备：多个光电转换元件，进行与在开始曝光的第一快门动作与结束曝光的第二快门动作之间曝光的曝光量相对应的输出；控制部，控制所述第一快门动作与所述第二快门动作；以及图像生成部，对所述多个光电转换元件的输出进行修正以生成图像；所述图像生成部进行的修正包括基于通过所述第一快门动作与所述第二快门动作在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差的偏差修正处理。通过以此方式进行偏差修正处理，能够抑制由于机械快门的动作特性而产生的曝光量的偏差等。另外，能够在图像的摄影后进行修正，在使用电子快门与机械快门的情况下，也可以不复杂地控制电子快门的动作定时。

此处，摄影装置可以是例如带照相机的移动电话或带照相机的个人计算机这样的不仅具有图像摄影功能，还具有其他功能的装置。另外，偏差修正处理可以使用直接表示机械快门的动作特性的信息进行处理，也可以使用摄影装置的型号或机械快门的结构等间接表示机械快门的动作特性的信息进行处理。另外，偏差修正处理可以在执行偏差修正处理时基于机械快门的动作特性生成图像修正规则并进行，也可以取得预先基于机械快门的动作特性生成的修正规则。该修正规则可以是例如关于针对图像中的每个像素位置规定修正系数的系数群的LUT(Look Up Table，查找表)，也可以是将图像中的像素位置作为变量提供修正量的函数。另外，对于偏差修正处理，针对光电转换元件中的第一光电转换元件与曝光时间长于所述第一光电转换元件的第二光电转换元件，在对发出均匀亮度的光的被摄体进行摄影的情况下，可以使所述第一光电转换元件的输出的修正量大于所述第二光电转换元件的输出的修正量。另外，偏差修正处理可以使全部所述光电转换元件的输出的修正量为0以上。此外，修正量是从修正后的值中减去修正前的值而得到的值。

多个光电转换元件中的曝光时间的偏差在通过电子先幕-机械后幕快门方式摄影的图像中显著产生。

此外，所谓电子先幕-机械后幕快门方式如下所述。首先，利用电子快门控制使多个光电转换元件开始曝光的定时。具体而言，通过开始光电转换元件中的电荷积蓄，使曝光开始。并且，利用借助于机械快门的遮光部的移动，使遮光区域的边界在多个光电转换元件的元件面上移动，以对多个光电转换元件进行遮光，据此控制使多个光电转换元件结束曝光的定时。此外，在本说明书中，所谓曝光意味着摄影光到达光电转换元件，并且光电转换元件根据该摄影光的光量而积蓄电荷的状态。

在这种电子先幕-机械后幕快门方式中，利用相互不同的结构实现各光电转换元件中的曝光的开始与结束。即，电子快门的动作特性与机械快门的动作特性存在差异，该差异成为使曝光量产生偏差的主要原因。因此，进行基于电子快门的动作特性与机械快门的动作特性的差异的修正，据此能够有效地抑制曝光量的偏差。

作为成为使曝光量产生偏差的原因的动作特性的例子，举出使各光电转换元件进行曝光的开始与结束的定时的特性。由于借助于机械快门的曝光结束通过使遮光部进行机械运动来实现，所以借助于机械快门的曝光结束的定时的特性依赖于遮光部的加速运动特性。与此相对，借助于电子快门的曝光开始的定时不依赖于遮光部的运动特性，因此与机械快门使各光电转换元件结束曝光的定时的特性不同。在电子快门使各光电转换元件开始曝光的定时的特性与机械快门使各光电转换元件结束曝光的定时的特性不同的情况下，作为从曝光开始到曝光结束的期间的曝光时间在各光电转换元件中存在偏差。随着曝光时间变长，曝光量也增加，因此曝光时间如果存在偏差，则曝光量也存在偏差。对此，基于电子快门的定时的特性与机械快门的定时的特性的差异，进行对于曝光时间越短的光电转换元件使曝光量增大得越多的修正，据此抑制曝光量的偏差是较为理想的。

另外，如现有技术这样，以追随机械快门使曝光结束的定时的方式，控制电子快门使曝光开始的定时，据此能够实现曝光时间的均匀化。但是，在机械快门的遮光部在光电转换元件的元件面上形成的遮光区域的边界与共用用于开始电荷积蓄的线路的多个光电转换元件以直线状排列的行交叉的情况下，使用现有技术的方法难以使曝光时间均匀化。这是因为，在遮光区域的边界与行交叉的情况下，在属于单一行的光电转换元件之间，曝光时间产生偏差，即使汇总行进行控制以开始曝光，也无法抑制光电转换元件之间的曝光时间的偏差的影响。在这种情况下，行内的光电转换元件有时同时开始曝光并以不同的定时结束曝光，但通过对这种行内的至少两个光电转换元件进行相互不同的偏差修正处理，能够进行抑制属于单一行的多个光电转换元件之间的曝光时间偏差的影响的修正。此外，修正部可以以像素为单位修正图像，也可以以由指定数量的像素构成的块为单位修正图像。

作为遮光区域的边界能够与行交叉的机械快门的快门结构的例子，例如在遮光部绕着指定的旋转轴进行旋转移动的快门结构、将未遮光的区域逐渐缩小为元件面上的一点的快门结构等中，遮光区域的边界的方向不恒定，因此遮光区域的边界与行交叉。

此外，可以如现有技术这样，以追随机械快门使曝光结束的定时的方式，控制电子快门使曝光开始的定时，在此基础上进行修正部的图像的修正。

在电子快门的情况下，通过对元件面上排列的各光电转换元件直接进行电子控制，控制各光电转换元件的曝光状态。即，电子快门在元件面上实质上对摄影光进行遮光，据此控制各光电转换元件的曝光状态。另一方面，机械快门利用遮光部对摄影光进行遮光，但该遮光部对摄影光进行遮光的光轴方向的位置通常不在元件面上。这是因为需要防止遮光部与元件面的摩擦阻力的产生，或者防止元件面上的光电转换元件的破损。在与元件面上不同的位置处对摄影光进行遮光的机械快门对未聚光于元件面上的光电转换元件的状态的摄影光进行遮光。即，在对聚光于某个光电转换元件的摄影光进行遮光时，机械快门对具有某种程度的宽度的该摄影光的光束进行遮光。因此，利用机械快门的动作，聚光于某个光电转换元件的摄影光逐渐缩小，最终在聚光于该光电转换元件的摄影光完全被遮光的阶段，该光电转换元件的曝光结束。此处，与聚光于各光电转换元件的摄影光的光束未被机械快门缩小的期间相比，被缩小的期间的单位时间的曝光量较小。因此，若聚光于各光电转换元件的摄影光的光束被机械快门逐渐缩小的期间的长度发生偏差，则各光电转换元件中的曝光量也发生偏差。摄影光的光束被机械快门的遮光部逐渐缩小的期间依赖于遮光部的位置处的光束的宽度，该光束的宽度依赖于光轴方向上遮光部与元件面的距离。因此，修正部利用对应于遮光部与元件面的距离的修正来抑制曝光量的偏差是较为理想的。

另外，进行摄影的曝光时间越长，则曝光量的偏差在全部曝光量中所占的比例越小。因此，修正部利用对应于设定的快门速度的修正来抑制曝光量的偏差是较为理想的。例如，使用关于对应于设定的快门速度的系数的系数群的LUT进行偏差修正。

另外，机械快门的动作特性还依赖于摄影时的动作履历和动作环境。例如，在利用弹簧力使遮光部动作的情况下，根据遮光部的动作前电磁铁抵抗弹簧力固定遮光部的期间，由于电磁铁的加热和遮光部的磁化等，遮光部的速度特性和加速度特性发生变化。进而，弹簧的机械特性由于机械快门的使用和时间的经过而变化，因此在机械快门的动作次数和制造时期等不同的情况下，机械快门的动作特性也不相同。因此，修正部根据表示过去的动作期间的长度、动作次数、从制造时期开始的经过时间等的机械快门的动作履历信息来修正图像是较为理想的。进而，根据摄影时的机械快门的温度和湿度等，机械快门的特性也发生变化。因此，修正部根据表示机械快门的温度和湿度等的动作环境信息来修正图像是较为理想的。

另外，所述图像生成部进行的修正可以包括光学黑色修正、色彩变换处理、锐化调整、噪声去除、伽马修正、以及大小调整处理中的至少一者。

另外，本发明的摄影装置也可以实现为具备：多个光电转换元件，进行对应于曝光的曝光量的输出；机械快门，进行所述曝光的开始与结束中的至少一者；以及图像生成部，对于至少使用所述机械快门进行曝光的所述多个光电转换元件的输出，进行包括偏差修正处理的修正以生成图像，该偏差修正处理基于通过至少使用所述机械快门在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差。

本发明的摄影装置不限于作为单独的装置实现，也可以作为本发明的进行偏差修正处理的图像修正电路实现。另外，权利要求中记载的各装置的功能利用由结构本身确定功能的硬件资源、由程序确定功能的硬件资源、或者它们的组合实现。另外，上述各装置的功能不限于分别由物理上相互独立的硬件资源实现的功能。进而，本发明也作为图像修正方法、图像修正程序的存储介质成立。当然，该计算机程序的存储介质可以是磁存储介质，也可以是光磁存储介质，还可以是今后开发的任何存储介质。

附图说明

图1是表示数码照相机的模块图。

图2是面成像传感器的模式图。

图3是表示曝光定时的图。

图4是表示曝光定时的图。

图5是表示光束缩小的情形的模式图以及图。

图6是面成像传感器以及遮光幕的模式图。

图7是表示曝光定时的图。

图8是表示读出摄像数据的定时的图。

符号说明：

1、摄影装置；10、光学系统；11、透镜；12、光圈；13、机械快门；14、低通滤波器；15、面成像传感器；20、图像数据生成部；20a、曝光量修正部；20b、像素插值部；20c、色彩再现处理部；20d、滤波器处理部；20e、伽马修正部；20f、大小调整处理部；30、定时发生器；30a、传感器控制部；30a1、电子快门控制部；30b、显示控制部；40、显示部；41、液晶面板驱动器；42、液晶面板；55、操作部；56、可拆装存储器。

具体实施方式

以下，参照附图按照以下顺序说明本发明的实施方式。此外，对各图中对应的结构要素附加相同的标号，并省略重复的说明。

1、摄影装置的结构

2、LUT的结构

3、变形例1

4、变形例2

5、变形例3

6、变形例4

7、变形例5

8、变形例6

9、变形例7

10、变形例8

11、变形例9

1、摄影装置的结构

图1是本发明的一个实施方式所涉及的包含图像修正电路的摄影装置1。本实施方式所涉及的摄影装置1是具备EVF(Electronic View Finder，电子取景器)的无反光镜(mirrorless)数码照相机。摄影装置1具备：光学系统10、面成像传感器15、ASIC200、定时发生器30、显示部40、CPU50、SD-RAM52、ROM53、RAM54、操作部55、以及可拆装存储器56。此外，也可以具备进行无线通信的无线通信部等进行其他功能的功能部。CPU50适当利用SD-RAM52与RAM54以执行ROM53中存储的程序。利用该程序的功能，CPU50根据对操作部55的操作，执行生成表示由面成像传感器15摄影的被摄体的图像数据的功能。此外，操作部55具备快门按钮、以及用于设定曝光时间(快门速度)的选位开关(dialswitch)。

光学系统10具备透镜11、光圈12、机械快门13、以及低通滤波器14。透镜11对摄影光进行聚光，以在面成像传感器15上使被摄体的图像成像。光圈12通过缩小摄影光的光束来调整摄影光量。此外，曝光时间(快门速度)除了依赖于对选位开关的操作以外，还依赖于光圈优先的情况下的光圈12的设定来进行设定。透镜11与光圈12包括在交换式透镜组件中，该交换式透镜组件可交换地安装在摄影装置1的框体上。低通滤波器14截断摄影光的面成像传感器15中的空间高频成分，据此防止摄影的图像中的莫尔条纹。

图2A是从正面观察并表示面成像传感器15的元件面的一部分的模式图。面成像传感器15例如是滤色镜与积蓄对应于曝光量的电荷的多个光电转换元件在指定的元件面上排列的CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器或者CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器等固体摄像元件采用了拜耳阵列或蜂巢(honeycomb)阵列等阵列而得到的装置。在本实施方式中，以使用具备滤色镜的CMOS图像传感器采用了拜耳阵列而得到的装置为例，进行以下说明。图2中，各光电转换元件用正方形表示，在正方形的内侧，表示与各光电转换元件对应具备的滤色镜的颜色(三个通道：R(红色)、G(绿色)、B(蓝色))。面成像传感器15的元件面上的多个光电转换元件的排列位置由正交坐标规定，通过在平行于一个坐标轴的方向上排成的多个光电转换元件构成行，多个行排列为在平行于另一个坐标轴的方向上排列。在本说明书中，将平行于行的方向称为水平方向，将垂直于行的方向称为垂直方向。

在本实施例的面成像传感器15中，能够以行为单位进行光电转换元件中积蓄的电荷的复位(reset)(放电)。即，在属于同一行的多个光电转换元件中，电荷相互同时地复位，利用复位的解除动作相互同时地开始电荷的积蓄。光电转换元件中的电荷积蓄的开始意味着光电转换元件中的曝光的开始。例如，各光电转换元件具备利用源极-漏极之间的导通使电荷放电的复位用场效应晶体管，并且在属于同一行的各光电转换元件中，用于对复位用场效应晶体管的栅极施加电压的线路是共同的。面成像传感器15以行为单位读出光电转换元件中积蓄的电荷。此外，面成像传感器15能够根据必要的画质或者速度，不从全部行中进行读出，而是进行间歇读出。并且，通过光电转换元件，在进行了电荷读出的情况下电荷也进行复位。面成像传感器15利用A/D转换器等对与读出的电荷对应的曝光量的灰度值进行A/D转换，生成与各像素对应的摄像数据。该摄像数据相当于本发明的图像的一个形态。摄像数据的像素与光电转换元件一一对应。从面成像传感器15读出的摄像数据在SD-RAM52中进行缓冲，通过后述的ASIC200，执行对摄像数据的各种图像处理。

图2B是从正面观察并表示面成像传感器15的元件面的整体的模式图。对于各行，附加朝着垂直方向的上方逐一递增的行编号L(1～Lmax)，对于垂直于行的垂直方向的列，附加朝着水平方向的右侧逐一递增的列编号C(1～Cmax)。另外，垂直方向中央的行的行编号L表示为Lmid，水平方向中央的列的列编号C表示为Cmid。本实施方式的机械快门13具备作为相对于排列了多个光电转换元件的面成像传感器15的元件面大致平行的平面板状的遮光部的遮光幕(在图1中用阴影图示)。利用该遮光幕，在排列了多个光电转换元件的面成像传感器15的元件面上形成曝光区域R1与遮光区域R2。即，面成像传感器15的元件面上的遮光幕的阴影构成遮光区域R2。机械快门13以如下方式使遮光幕进行动作。

本实施方式的机械快门13为常开(normal open)型，在摄影装置1的摄影模式的状态下，遮光幕利用卡止杆进行卡止，并且利用永久磁铁进行吸附固定。遮光幕抵抗将遮光幕向对摄影光的整体进行遮光的位置拉伸的弹簧的弹簧力，利用卡止杆的卡止以及永久磁铁的吸附，卡止在摄影光的光路的外侧。并且，在摄影装置1的电源打开并设定为摄影模式的状态下，解除通过卡止杆的遮光幕的卡止。虽然解除了通过卡止杆的遮光幕的卡止，但利用永久磁铁吸附固定遮光幕，继续进行抵抗弹簧力的遮光幕的固定，由此通过了透镜的光继续照射到面成像传感器15上。并且，在按下快门按钮后，利用电子快门控制部30a1，各光电转换元件中积蓄的电荷复位，使进行电荷积蓄的曝光开始。随后，从曝光开始起再经过与曝光时间(快门速度)对应的期间后，对产生抵消吸附遮光幕的永久磁铁的磁力的磁力的电磁铁供应电流，解除通过永久磁铁的遮光幕的吸附固定。据此，遮光幕利用弹簧力移动，遮光幕向对摄影光的整体进行遮光的位置移动。随后，进行电荷的读出，并生成摄像数据。并且，将遮光幕卷起，利用永久磁铁再次吸附固定遮光幕，使通过了透镜的光照射到面成像传感器15上。

在图2B中，示意性地表示机械快门13利用弹簧力使遮光幕移动，据此使曝光区域R1与遮光区域R2的边界B在面成像传感器15的元件面上移动的情形。在本实施方式中，假设弹簧将遮光幕向上方拉伸，据此在快门关闭时曝光区域R1与遮光区域R2的边界B从下方向上方(向虚线箭头的方向)移动。通过遮光幕的移动，边界B到达光电转换元件，据此该光电转换元件的曝光结束。在本实施方式的机械快门13中，以设置在面成像传感器15的元件面右侧的未图示的旋转轴为中心，可旋转移动地支撑遮光幕。在本实施方式中，边界B到达垂直方向中央的行时边界B与行变得平行。在边界B到达垂直方向中央的行之前，边界B的右边向上倾斜，逐渐接近与行平行。在边界B到达垂直方向中央的行后，边界B逐渐增加右边向下的倾斜角。即，面成像传感器15的元件面上的边界B的方向不固定，边界B基本上相对于行进行交叉。此外，若将遮光幕的旋转轴设置在距离面成像传感器15的元件面足够远的位置处，则认为各行与边界B平行，但在本实施方式中，由于摄影装置1的小型化和机械快门13的动作高速化等要求，将遮光幕的旋转轴设置在边界B与行能够交叉的位置处。

定时发生器30具备传感器控制部30a与显示控制部30b，传感器控制部30a具备电子快门控制部30a1。传感器控制部30a生成用于控制液晶面板42中的各光电转换元件的各种动作定时的信号，并输出到面成像传感器15。另外，显示控制部30b生成用于控制液晶面板42的各显示像素的显示定时的信号，并输出到液晶面板驱动器41。

电子快门控制部30a1在通过操作部55按下快门按钮后打开电子快门。此外，所谓打开电子快门，意味着面成像传感器15的所有光电转换元件中的电荷进行一次复位，重新开始电荷的积蓄，使用于电荷读出的曝光开始。另外，所谓曝光，除了意味着成为光实际上照射面成像传感器15的状态以外，还意味着成为打开电子快门、进行用于电荷读出的电荷积蓄的状态。如上所述，在本实施方式中，能够以行为单位进行多个光电转换元件中积蓄的电荷的复位，对于所有行依次进行电荷的复位与电荷的积蓄的开始，据此开始所有光电转换元件的积蓄。此外，电子快门控制部30a1也可以对于所有行同时进行电荷的复位，随后以行为单位依次进行电荷的积蓄的开始。在任一种情况下，光电转换元件的曝光开始的定时都针对每行而不同。

显示部40是EVF，进行各种显示。例如，显示利用间歇行读出来读出由面成像传感器15的各光电转换元件检测的曝光量的数据从而生成的所谓实时显示(live view)动画，显示菜单画面，或者显示摄影的被摄体的静止图像。显示部40具备未图示的接口电路、液晶面板驱动器41、液晶面板42、以及未图示的目镜等。液晶面板驱动器41对液晶面板42输出用于对各子像素施加电压以驱动液晶的信号。

ASIC200具备图像数据生成部20。该图像数据生成部20利用SD-RAM52中预先确保的行缓冲器或帧缓冲器，对由面成像传感器15摄影的摄像数据通过流水线处理执行各种图像处理。此外，ASIC200也可以是图像处理用DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)。图像数据生成部20具备曝光量修正部20a、像素插值部20b、色彩再现处理部20c、滤波器处理部20d、伽马修正部20e、以及大小调整(resize)处理部20f。

图像数据生成部20构成取得由面成像传感器15摄影的摄像数据的图像取得部。曝光量修正部20a构成进行偏差修正处理的修正部，该偏差修正处理修正摄像数据以抑制多个光电转换元件中的曝光量的偏差。本实施方式中的曝光量修正部20a参照ROM53中存储的LUT53a，针对每个像素修正摄像数据中的曝光量的灰度值。LUT53a是记录了对面成像传感器15中具备的一个或多个光电转换元件进行的偏差修正处理的参数的数据。具体而言，是关于面成像传感器15的全部光电转换元件规定了对面成像传感器15中具备的光电转换元件的曝光量进行相乘的系数的系数群的数据采用表格形式后的数据，对每个可设定的曝光时间(快门速度)预先生成。曝光量修正部20a取得摄影时设定的曝光时间(快门速度)，参照与该曝光时间(快门速度)对应的LUT53a。由于摄像数据的各像素与面成像传感器15的多个光电转换元件一一对应，所以曝光量修正部20a能够修正要对各像素乘以的曝光量的增益并进行确定。

像素插值部20b进行使用周边像素的灰度值的插值处理，据此计算与对应于各像素的光电转换元件中所具备的滤色镜的颜色不同的两个通道的颜色的灰度值。其结果是，对于各像素，生成三个通道的灰度值相对应的摄像数据。色彩再现处理部20c对完成了像素插值的摄像数据的各像素的灰度值进行3×3的矩阵运算，由此进行用于色彩匹配的色彩变换处理。滤波器处理部20d通过滤波器处理对摄像数据执行锐化调整、噪声去除处理等。伽马修正部20e执行补偿面成像传感器15的摄影数据的灰度值所表示的颜色与由显示部40等处理的图像数据的灰度值所表示的颜色的特性差的伽马修正。大小调整处理部20f逐次参照相应的行缓冲器中存储的数据，进行插值计算处理，确定像素间的位置处的各通道的灰度值，由此进行大小调整以调整为例如存储大小。由大小调整处理部20f完成大小调整后，能够生成结束了图像数据生成部20中的各图像处理的图像数据。该图像数据在SD-RAM52中进行缓冲，在显示部40中进行显示，并且存储到可拆装存储器56中。此外，曝光量修正部20a可以包括在图像数据生成部20的任一个电路20b～20f的前后。优选在由像素插值部20b进行的像素插值之前进行由曝光量修正部20a进行的曝光量的修正，但也可以在由像素插值部20b进行的像素插值之后进行。

2、LUT的结构

图3A、3B的左图是表示面成像传感器15的水平方向中央的列(列编号Cmid)的曝光定时的图。另外，图3A的左图表示设定的曝光时间(快门速度)TE为1/125秒的情况，图3B的左图表示设定的曝光时间(快门速度)TE为1/60秒的情况。图3A、3B的左图中，横轴表示时刻，纵轴表示行编号L。图3A、3B的左图中的左侧的折线表示面成像传感器15的各行的光电转换元件的曝光开始的定时，该定时(时刻)通过行编号L的函数X(L)给出。图3A、3B的左图中的右侧的曲线表示曝光结束的定时，该定时(时刻)通过各光电转换元件的行编号L以及列编号C的函数Y(L，C)给出。以下，在无需指特定的行编号L以及列编号C等情况下，有时省略各函数中的变量(L，C)、(L)等的表示。另外，由于通过使属于行的全部光电转换元件的电荷同时开始积蓄，开始曝光，所以时刻X(L)不是列编号C的函数。另一方面，关于曝光结束的时刻Y(L，C)，由于存在着机械快门13的遮光幕的移动与行不平行的区域，所以成为列编号C的函数。此处，图3A、3B的左图中的左侧的折线表示电子快门的动作特性，右侧的定时表示机械快门的动作特性。电子快门的特性此处是三段折线的特性，但不必是三段折线，也可以是非三段折线的直线～数十段或者更大数目的折线。

如上所述，光电转换元件中的曝光通过利用电子快门控制部30a1复位电荷，使电荷积蓄开始而开始，因此曝光开始的定时X相当于电子快门的动作特性。另一方面，光电转换元件中的曝光通过由机械快门13的遮光幕的移动而使曝光区域R1与遮光区域R2的边界B到达光电转换元件而结束，因此曝光结束的定时Y相当于机械快门13的动作特性。另外，各光电转换元件中的实际的曝光时间AE(L，C)是从借助于电子快门的曝光开始到借助于机械快门13的曝光结束的期间，横轴方向上的定时X与定时Y的差{Y(L，C)-X(L)}意味着光电转换元件的实际的曝光时间AE(L，C)。

此处，机械快门13的遮光幕受到弹簧力、摩擦力等的影响而动作，但为了简化说明，假设在水平方向中央的列(列编号Cmid)中从下面的行向上面的行进行等加速度运动。在此情况下，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B的垂直方向的位置以斜率逐渐增加的抛物线状进行推移。因此，如定时Y所示，光电转换元件的曝光结束的行编号随着时间的经过以抛物线状增加。即，定时Y是二次函数的逆函数。

在本实施方式中，为了实现属于各行的光电转换元件中的实际曝光时间的均匀化，电子快门的定时X采用追随机械快门13的定时Y的折线形状。具体而言，电子快门的定时X以如下方式生成。首先，基于遮光幕的运动方程式确定边界B到达属于水平方向中央的列(列编号Cmid)的各光电转换元件的定时Y(L，Cmid)。接着，生成将定时Y(L，Cmid)向时刻较早侧移位了设定的曝光时间(快门速度)TE的移位曲线Z(用虚线图示)。接下来，对该移位曲线Z，生成在行编号L1、L2、Lmax处分别相切的切线。此外，假设1＜L1＜L2＜Lmax。接着，生成以在行编号L1、L2处分别与移位曲线Z相切的两个切线的交点、以及在行编号L2、Lmax处分别与移位曲线相切的两个切线的交点为弯曲点的三段折线，将该三段折线作为电子快门的定时X。由于电子快门的定时X追随斜率逐渐增大的抛物线，所以从下方数起第一段折线的斜率比第二段折线小，第二段折线的斜率比第三段折线小。此外，折线的段数不限于三段，也可以是零段(不是折线，而是直线)或一段折线，还可以是四段以上的折线。折线的段数越多则精度越好，但处理的负载变大，因此考虑这些因素的平衡设定段数。

电子快门控制部30a1进行按照行编号的升序使光电转换元件开始曝光的卷帘快门(rolling shutter)动作，并且使相邻行之间的曝光开始定时的间隔为与三段折线的定时X的斜率对应的长度。即，确保与第n(n为3以下的自然数)段折线对应的行编号的相邻行之间的曝光开始定时的间隔恒定，且比与第(n+1)段折线对应的相邻行编号的行之间的曝光开始定时的间隔长。此外，在按下快门按钮后，首先，电子快门控制部30a1从最下方的行起开始光电转换元件的电荷积蓄，从该开始定时起待机指定期间后，机械快门13对电磁铁供应电流，解除永久磁铁对遮光幕的吸附，利用弹簧力使遮光幕移动。所述指定期间采用与设定的曝光时间(快门速度)TE大致相等，行编号L1、L2、Lmax的行的光电转换元件中属于水平方向中央的列(列编号Cmid)的光电转换元件的实际曝光时间AE(L，Cmid)与设定的曝光时间(快门速度)TE相等的期间。

如上所述，电子快门控制部30a1以追随机械快门13的定时Y(L，Cmid)的方式控制属于各行的光电转换元件开始曝光的定时，据此能够使属于水平方向中央的列的各光电转换元件的实际曝光时间AE(L，Cmid)与设定的曝光时间(快门速度)TE近似。

但是，使电子快门的定时X(折线)完全追随机械快门13的定时Y(L，Cmid)(抛物线)是比较困难的，如图3A、3B的中图所示，属于水平方向中央的列的各光电转换元件的实际曝光时间AE(L，Cmid)＝{Y(L，Cmid)-X(L)}不恒定，产生与曝光时间(快门速度)TE对应的实际曝光时间AE(L，Cmid)的误差(用阴影图示)。该误差的大小依赖于各光电转换元件的垂直方向的位置。接下来，考虑属于水平方向中央的列以外的列的各光电转换元件的实际曝光时间AE(L，C)。

图4是表示属于面成像传感器15的各列的光电转换元件的曝光定时的图。在该图中，属于水平方向中央的列的各光电转换元件的曝光结束的定时Y(L，Cmid)用实线表示，属于左端以及右端的列的各光电转换元件的曝光结束的定时Y(L，C1)、Y(L，Cmax)分别用点划线与双点划线表示。如图2B所示，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B一边改变方向一边移动，因此定时Y(L，C)因列编号C而异。即，在边界B到达垂直方向中央的行(行编号Lmid)之前，边界B的右边向上倾斜，因此越接近右端的光电转换元件越早结束曝光。因此，在边界B到达垂直方向中央的行之前，定时Y(L，Cmax)早于定时Y(L，Cmid)，定时Y(L，Cmid)早于定时Y(L，C1)。另一方面，在边界B到达垂直方向中央的行之后，边界B的右边向下倾斜，因此越接近左端的光电转换元件越早结束曝光。因此，在边界B到达垂直方向中央的行之后，定时Y(L，C1)早于定时Y(L，Cmid)，定时Y(L，Cmid)早于定时Y(L，Cmax)。另外，属于垂直方向中央的行(行编号Lmid)的光电转换元件的曝光全部同时结束，关于行编号Lmid的定时Y(Lmid，C1)、Y(Lmid，Cmid)、Y(Lmid，Cmax)一致。

这样，根据光电转换元件的水平方向的位置，曝光结束的定时Y(L，C1)、Y(L，Cmid)、Y(L，Cmax)的图相互不同。与此相对，光水平方向中央的列的光电转换元件按照与定时Y(L，Cmid)追随的定时X(L)，开始属于所有列的光电转换元件的曝光，因此关于属于水平方向中央的列以外的列的光电转换元件的实际曝光时间AE(L，C1)、AE(L，Cmax)的图与关于属于水平方向中央的列的光电转换元件的实际曝光时间AE(L，Cmid)的图相比存在较大偏差。此外，由于用于复位电荷的线路的限制和能够处理的负载的限制，针对光电转换元件的每个列控制开始曝光的定时X是比较困难的。即，只要边界B与行交叉，则无论怎样调整开始曝光的定时X，都会产生依赖于光电转换元件的水平方向的位置的实际曝光时间的偏差。

在本实施方式中，用于生成LUT53a的计算机预测遮光幕的运动，并且利用摄影光的光线预测来预测元件面上的曝光区域R1与遮光区域R2的边界B的推移，据此计算关于所有光电转换元件的实际曝光时间AE(L，C)。并且，如图3A、3B的右图所示，通过用实际曝光时间AE(L，C)去除设定的曝光时间(快门速度)TE，计算增益GE(L，C)。此外，在图3A、3B、图4中，图示了关于属于水平方向左端、中央、以及右端的列的光电转换元件的定时Y，但预测关于属于所有列的光电转换元件的定时Y，并计算增益GE。进而，将增益GE与各光电转换元件对应地存储到LUT53a中。

此处，关于实际曝光时间AE(L，C)比设定的曝光时间(快门速度)TE小的光电转换元件的增益GE(L，C)比1大，相反，关于实际曝光时间AE(L，C)比设定的曝光时间(快门速度)TE大的光电转换元件的增益GE(L，C)比1小。通过设计电子快门的动作特性，使实际曝光时间AE(L，C)达到曝光时间(快门速度)TE以下，从而使增益GE的值一定为1以上的值是较为理想的。通过使增益GE的值为1以上，作为从修正后的曝光量中减去修正前的曝光量的值的修正量变为0以上。由此，能够抑制修正前的曝光量饱和的情况下修正后的曝光量低于表示饱和状态的数值而产生的图像的光量不均匀和色彩不均匀。另外，实际曝光时间AE(L，C)与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差的相对于曝光时间(快门速度)TE的比率越大，则增益GE(L，C)变为与1相距越大的值。如图3A、3B的中图所对比的那样，若电子快门的动作特性恒定，则实际曝光时间AE(L，C)与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差的大小不依赖于设定的曝光时间(快门速度)TE，而是恒定。这是因为即使设定的曝光时间(快门速度)TE发生变化，遮光幕也利用弹簧力进行同样的运动。因此，设定的曝光时间(快门速度)TE越长，则实际曝光时间AE(L，C)与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差对增益GE(L，C)的贡献度越小，增益GE(L，C)变为越接近1的值。这样，由于增益GE依赖于设定的曝光时间(快门速度)TE，所以曝光量修正部20a在进行偏差修正时使用与设定的曝光时间(快门速度)TE对应的增益GE。例如，计算机针对可设定的全部曝光时间(快门速度)TE中的每个，生成LUT53a并存储在ROM53中，曝光量修正部20a取得与设定的曝光时间(快门速度)TE对应的增益LUT53a并使用，或者生成与代表性的曝光时间(快门速度)对应的LUT并存储在ROM53中，在其他曝光时间(快门速度)TE的情况下基于该LUT曝光量修正部20a进行换算，计算出与摄影时的曝光时间(快门速度)对应的增益GE(L，C)并使用，或者将每个光电转换元件的误差绝对值的信息存储在ROM53中，曝光量修正部20a基于该误差绝对值的信息计算出与摄影时的曝光时间(快门速度)对应的增益GE(L，C)并使用。此外，无需将关于全部光电转换元件的增益GE存储在ROM53中，例如可以关于一部分光电转换元件计算增益GE，利用基于元件面上的光电转换元件的位置关系的插值计算计算出关于其他光电转换元件的增益GE。另外，假设了借助于机械快门13的遮光区域的边界B基本上相对于行交叉的情况，但在相对于行平行的情况下也是同样。在此情况下，实际曝光时间AE(L，C)不依赖于列编号C，因此增益GE(L，C)也不依赖于列编号C。由此，可以在LUT53a中针对每行存储增益GE(L)。

曝光量修正部20a在偏差修正处理中，参照与摄影时的曝光时间(快门速度)对应的LUT53a，对摄像数据中各像素的曝光量的灰度值乘以与各像素对应的光电转换元件的增益GE。这样，通过对曝光量的灰度值乘以增益GE，能够使实际曝光时间AE(L，C)较短的光电转换元件的曝光量增加，使实际曝光时间AE(L，C)较长的光电转换元件的曝光量减少，能够抑制曝光时间的偏差对曝光量的影响。根据LUT53a，能够以像素为单位，即以光电转换元件为单位规定增益GE，因此能够抑制依赖于光电转换元件的垂直方向的位置与水平方向的位置这两者发生偏差的曝光时间的偏差的影响。特别是，通过曝光区域R1与遮光区域R2的边界B与行交叉而产生的水平方向上的曝光时间的偏差在假设电子快门的定时X完全追随机械快门13的定时Y(L，Cmid)的情况下也无法消除，但通过进行根据LUT53a的修正，也能抑制水平方向上的曝光时间的偏差的影响。此外，在本实施方式中，认为曝光时间与曝光量存在比例关系，乘以增益GE以进行修正，但在考虑曝光时间与曝光量的非线性性的情况下，也可以在LUT53a中存储计算参数，利用使用该计算参数的非线性计算进行曝光量的修正。

3、变形例1

以上说明了使用电子快门与机械快门13的情况，但也能适用于在曝光开始时不使用电子快门的情况。例如，也能适用于如下情况，即：在使用机械快门13的遮光幕对面成像传感器15进行遮光的状态下对面成像传感器15的所有光电转换元件中的电荷进行复位，随后通过使机械快门13动作开始面成像传感器15的曝光，根据设定的曝光时间(快门速度)TE的经过使机械快门13动作，由此结束面成像传感器15的曝光。在此情况下，根据开始曝光时的机械快门13的动作特性与结束曝光时的机械快门13的动作特性的不同进行偏差修正处理。这尤其在以下情况下是有效的，即机械快门13如光圈快门方式那样，由一片或多片(例如5片)光圈叶片构成遮光幕，通过以光圈叶片从中央光轴打开光路的方式驱动来开始曝光，通过以光圈叶片向中央光轴缩小光路的方式驱动来结束曝光。

4、变形例2

以上说明了生成抑制仅由电子快门与机械快门13的遮光幕的动作定时特性的不同而产生的曝光时间偏差的影响的LUT53a的例子，但也可以考虑机械快门13的其他动作特性生成抑制曝光量的偏差的LUT53a。例如，可以生成考虑了电子快门的摄影光的光束缩小特性与机械快门13的摄影光的光束缩小特性的LUT53a。

图5A是表示利用机械快门13的遮光幕进行遮光的摄影光的光束的情形的模式图。在图5A中，从垂直于摄影光的中央光轴以及遮光幕的移动方向的方向观察并表示透镜11、机械快门13的遮光幕、以及面成像传感器15。此外，在本变形例中，为了简化说明，假设认为曝光区域R1与遮光区域R2的边界B始终相对于行平行。另外，假设电子快门的定时X完全追随机械快门13的定时Y。即，假定所有光电转换元件中的实际曝光时间AE与设定的曝光时间(快门速度)TE相等。

此处，定义以下的时刻t以及遮光幕的上端位置y。首先在时刻t0、t1时，开始属于面成像传感器15中的最下方以及最上方的行(行编号1，Lmax)的光电转换元件的曝光。并且，机械快门13的遮光幕开始上升，在遮光幕的上端位置y到达y2的时刻t2时，聚光于属于最下方的行的光电转换元件的光束的最下端被遮光。接下来，在遮光幕的上端位置y到达y3的时刻t3时，聚光于属于最上方的行的光电转换元件的光束的最下端被遮光。在遮光幕的上端位置y到达y4的时刻t4时，聚光于属于最下方的行的光电转换元件的光束的最上端被遮光。进而，在遮光幕的上端位置y到达y5的时刻t5时，聚光于属于最上方的行的光电转换元件的光束的最上端被遮光。此外，在时刻t4时聚光于属于最下方的行的光电转换元件的摄影光完全被遮光，属于最下方的行的光电转换元件的曝光结束。即，在时刻t4时，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B到达最下方的行。同样，在时刻t5时，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B到达最上方的行，属于该行的光电转换元件的曝光结束。

图5B是表示属于最下方的行的光电转换元件的曝光量的图。图5B中的纵轴表示曝光量，横轴表示时刻。如该图所示，属于最下方的行的光电转换元件的曝光量从使属于该行的光电转换元件开始曝光的时刻t0起以指定的斜率线性增加。并且，在经过聚光于属于最下方的行的光电转换元件的光束的最下端被遮光的时刻t2后，聚光于该光电转换元件的光束逐渐被缩小，曝光量增加的斜率减少。进而，在经过聚光于属于最下方的行的光电转换元件的光束的最上端被遮光的时刻t4后，该光电转换元件的曝光结束，最终曝光量变得不再增加。通过读出与该曝光量对应的电荷并进行量化，决定表示摄像数据的各像素的曝光量的灰度值。

如图5B所示，从聚光于最下方的光电转换元件的摄影光的光束开始缩小的时刻t2到曝光结束的时刻t4的缩小曝光时间FT越长，则最下方的光电转换元件的曝光量越小。在本变形例中，电子快门的定时X完全追随机械快门13的定时Y，因此各行的从开始曝光到结束曝光的实际曝光时间AE(t0～t4)对于所有光电转换元件相同。但是，缩小曝光时间FT的长度针对每个光电转换元件发生偏差。

图5C是表示遮光幕的上端位置y与缩小曝光时间FT的关系的图。该图的横轴表示时刻t，纵轴表示上端位置y。遮光幕的上端位置y由于遮光幕的等加速度运动而以抛物线状推移。关于最下方与最上方的行的缩小曝光时间FT分别为期间(t2～t4)与期间(t3～t5)，与上端位置y通过区间(y2～y4)与区间(y3～y5)的期间对应。如图5A所示，最下方与最上方的行位于关于中央光轴上下对称的位置处，因此区间(y2～y4)的长度与区间(y3～y5)的长度相等。但是，由于遮光幕的速度线性增加，所以通过位于遮光幕行进方向的下游侧的区间(y3～y5)的期间(t3～t5)比通过区间(y2～y4)的期间(t2～t4)短。即，关于最上方的行的缩小曝光时间FT比关于最下方的行的缩小曝光时间FT短。因此，缩小曝光时间FT较短的最上方的行的曝光量较大。即，由于摄影光的缩小特性，曝光量根据光电转换元件的垂直方向的位置而发生偏差。

如上所述，缩小曝光时间FT依赖于聚光于光电转换元件的摄影光的光束缩小的遮光幕的上端位置y的区间(y2～y4)、(y3～y5)而发生变化。该区间(y2～y4)、(y3～y5)的遮光幕的行进方向上的长度和位置能够基于图5A所示的透镜11、遮光幕、以及面成像传感器15的位置关系在几何学上进行确定。因此，利用基于机械快门13的遮光幕对摄影光进行遮光的光轴方向的位置的修正来抑制曝光量的偏差是较为理想的。例如，遮光幕与面成像传感器15的距离越长，则遮光幕在越长的区间(y2～y4)、(y3～y5)中缩小摄影光的光束，因此关于各光电转换元件的缩小曝光时间FT越长。因此，对于遮光幕与面成像传感器15的距离较长的机械快门13，可以生成使增益GE的值较大的LUT53a。对于以上说明的用于修正曝光量的偏差的LUT53a，可以基于机械快门13的遮光幕对摄影光进行遮光的光轴方向的位置等利用计算生成，但也可以以如下方式生成LUT53a。

在本变形例中，对具有均匀颜色(例如白色等)的被摄体照射整体均等的光源，用光学系统10的视角整体对该被摄体进行摄影，由此对均匀的反射光进行摄影。并且，生成LUT53a的计算机从面成像传感器15取得摄像数据。该计算机关于RGB各通道取得该摄像数据中与指定的光电转换元件对应的曝光量的灰度值，并将该灰度值作为基准灰度值。此处，为了使增益GE为1以上，指定的光电转换元件采用面成像传感器15中曝光时间最短的光电转换元件是较为理想的。并且，计算通过通道一致的基准灰度值对摄像数据的各像素的灰度值进行除法运算而得到的曝光量比率，作为关于与各像素对应的光电转换元件的增益GE计算出该曝光量比率的倒数，并将光电转换元件与增益GE的对应关系存储在LUT53a中。如上所述，光束缩小并曝光的缩小曝光时间FT依赖于光轴方向上的遮光幕的位置，因此通过针对摄影装置1的每个机体生成LUT53a，能够吸收每个机体的遮光幕的位置偏差和由机械快门的制造误差等产生的动作特性的偏差的影响。LUT53a例如可以在摄影装置1的制造时生成，并存储在ROM53中。根据该方法，还能够抑制前述实施方式中说明的由曝光时间的偏差引起的曝光量的偏差。此外，根据本变形例的修正，在利用机械快门进行曝光的开始与结束这两者，该机械快门的遮光幕的光轴方向上的位置相互不同的情况下，也能抑制由于遮光幕的光轴方向上的位置的不同(缩小特性的不同)而产生的曝光量的偏差。另外，通过定期生成LUT53a，能够吸收摄影装置1的经时劣化的影响。

5、变形例3

以上假设实际进行照片拍摄时的机械快门13的动作特性不发生变化，但严格来讲，机械快门13的动作特性根据进行摄影前机械快门13的动作履历而发生变化。即，前述实施方式的机械快门13在解除了基于卡止杆的遮光幕的卡止时利用永久磁铁维持遮光幕的吸附固定，但在本变形例中假设在解除基于卡止杆的遮光幕的卡止时对电磁铁供应电流，利用该电磁铁的磁力继续进行抵抗弹簧力的遮光幕的固定。并且，从曝光开始起经过与曝光时间(快门速度)TE对应的期间后，停止对电磁铁的电流供应，解除基于电磁铁的遮光幕的吸附固定。据此，使遮光幕利用弹簧力移动，遮光幕向对摄影光的整体进行遮光的位置移动，各光电转换元件中的曝光结束。通常，在摄影前的期间中，一边在EVF(显示部40)等中观看面成像传感器15中摄影的实时显示动画，一边捕捉拍摄定时。对本变形例的机械快门而言，在显示实时显示动画的期间，解除基于卡止杆的遮光幕的卡止，利用电磁铁吸附固定遮光幕。在这种方式的机械快门中，显示实时显示动画的期间越长，则电磁铁的温度越高。此处，由于电磁铁的温度变高，机械快门13的适应性降低。适应性降低后，从停止对电磁铁的电流供应起到驱动遮光幕为止的时间变长。因此，显示实时显示动画的期间越长，则曝光结束越晚。因此，不考虑显示实时显示动画的期间，参照相同的LUT53a，曝光量修正部20a修正曝光量的灰度值，则会产生修正误差。

对此，在本变形例中，曝光量修正部20a从CPU50取得表示在按下快门按钮之前显示实时显示动画的期间的长度的动作履历信息。并且，曝光量修正部20a基于动作履历信息，参照与显示实时显示动画的期间的长度对应的LUT53a，曝光量修正部20a修正曝光量的灰度值。此外，在本变形例中，也可以与变形例1同样，基于均匀颜色的被摄体的摄像数据，针对多个实时显示动画的显示期间生成LUT53a。当然，也可以根据显示实时显示动画的期间修正LUT53a中规定的增益GE，在此基础上进行基于该增益GE的修正。此外，也可以基于对与遮光幕的动作相关的任一个电磁铁供应电流的时间，进行曝光量的修正。例如，在快门准备动作(例如半按快门按钮时的动作)中需要进行对电磁铁的电流供应的机械快门中，可以基于快门准备动作的期间进行曝光量的修正。

6、变形例4

如上所述，由于实时显示动画的长期显示电磁铁温度变高，据此机械快门13的适应性降低，而在高温下使用摄影装置1从而使电磁铁温度变高的情况下，机械快门13的适应性也会降低。进而，在高温下使用摄影装置1的情况下，不仅是电磁铁，拉伸遮光幕的弹簧的特性也产生变化。进而，弹簧的特性也根据湿度而发生变化。弹簧的特性变化后，遮光幕的运动发生变化，图3A、3B的中图所示的曝光时间的误差增大。进而，弹簧的特性也根据弹簧的伸缩次数(疲劳)或经年劣化而发生变化。例如，伸缩次数越大，制造后经过越长时间，则由于弹簧的弹性力的劣化，遮光幕的加速度降低，曝光时间越长。对此，本变形例的曝光量修正部20a从未图示的传感器取得表示按下快门按钮时的机械快门13的温度与湿度的动作环境信息，并且从CPU50取得表示摄影装置1的制造时期以及机械快门13的动作次数的动作履历信息。并且，曝光量修正部20a基于该动作环境信息与该动作履历信息确定机械快门13的温度与湿度、摄影装置1的制造时期以及机械快门13的动作次数，参照与它们的组合相对应的LUT53a，修正曝光量的灰度值。此外，在本变形例中，也可以与变形例1同样，基于均匀颜色的被摄体的摄像数据，针对机械快门13的温度与湿度、摄影装置1的制造时期以及机械快门13的动作次数的多个组合中的每个组合生成LUT53a。另外，也可以考虑机械快门13的温度与湿度、摄影装置1的制造时期以及机械快门13的动作次数以外的对机械快门13的动作产生影响的信息，进行偏差修正处理。另外，也可以基于对机械快门13的动作产生影响的信息对基本LUT进行修正，由此由曝光量修正部20a生成LUT53a，并进行偏差修正处理。

7、变形例5

图6是表示本变形例所涉及的机械快门13的遮光幕与面成像传感器15的模式图。在本变形例中，机械快门13中，遮光幕由5片光圈叶片构成，采用以5片光圈叶片向中央光轴缩小光路的方式进行驱动的光圈快门方式。此外，光圈叶片的数量不限于5片，也可以是2片、3片等其他数量。此外，机械快门13的遮光幕可以设置在面成像传感器15与透镜11之间，也可以设置在构成透镜11的多个透镜之间，还可以设置在透镜11的光路上流侧。在这种光圈快门方式中，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B成为以中央光轴为中心的圆的外接五角形，该外接五角形的各边与面成像传感器15的行(用虚线箭头图示)交叉。另外，在这种光圈快门方式中，具有越接近光轴中央的光电转换元件，曝光区域R1与遮光区域R2的边界B的到达越晚，曝光结束的定时越晚的特性。另一方面，面成像传感器15的行的方向为水平方向，因此即使以行为单位调整使光电转换元件开始曝光的定时，也无法追随机械快门13的定时。在这种情况下，通过根据光电转换元件的位置修正摄像数据中的曝光量的灰度值，也能抑制曝光量的偏差。

8、变形例6

图7的左图是表示本变形例的面成像传感器15中的曝光定时的图。在本变形例中，电子快门控制部30a1不使电子快门的定时X追随机械快门13的定时Y。即，如图7的左图所示，属于所有行的所有光电转换元件中的电荷复位同时进行，使所有光电转换元件中的曝光同时开始。在图7的左图的例子中，使最上方的行(行编号Lmax)的水平方向中央的光电转换元件中的实际曝光时间AE(Lmax，Cmid)与设定的曝光时间(快门速度)TE一致。在此情况下，尤其是在下方的行中，电子快门的定时X与机械快门13的定时Y有较大差异，因此如图7的中图所示，相对于设定的曝光时间(快门速度)TE，实际曝光时间AE发生较大偏差。

尤其是在下方的行中，相对于设定的曝光时间(快门速度)TE，实际曝光时间AE大幅缩短。

在本变形例中，如图7的右图所示，将设定的曝光时间(快门速度)TE除以实际曝光时间AE，以求出增益GE。并且，将该增益GE与各光电转换元件对应地存储到LUT53a中，曝光量修正部20a参照LUT53a，对摄像数据中各像素的曝光量的灰度值乘以与各像素对应的光电转换元件的增益GE。在本变形例中，产生了实际曝光时间AE相对于设定的曝光时间(快门速度)TE大幅缩短的行，但对于这种行，乘以比1大得多的增益GE，由此噪声虽然得到放大，但能够抑制曝光量的偏差。即，如本发明这样，对表示曝光量的灰度值乘以增益GE以进行修正，则即使不进行使电子快门的定时X追随机械快门13的定时Y的控制，也能抑制曝光量的偏差。因此，能够在不使摄影的图像的画质大幅劣化的情况下，缩小电子快门控制部30a1的电路规模。尤其是在曝光时间(快门速度)TE较长的情况下，曝光量的偏差的影响变小，即使进行偏差修正，也不易放大噪声。因此，随着曝光时间(快门速度)TE变长，能够减少电子快门的定时X的折线的段数，另外，若曝光时间(快门速度)TE比一定时间长，则可以进行全局快门(global shutter)。由此，能够容易地进行曝光时间(快门速度)TE较长时的电子快门的控制。

9、变形例7

图8是表示各行的光电转换元件中的曝光以及摄像数据的读出的定时的图。在图8的例子中，与前述变形例1同样，使电子快门的定时X完全追随机械快门13的定时Y，机械快门13与行平行地进行遮光。因此，各光电转换元件中的实际曝光时间AE与设定的曝光时间(快门速度)TE一致。在图8中，利用虚线示出表示对于各行读出摄像数据的定时的定时P(L)。在各行中存在许多光电转换元件，因此对于各行读出摄像数据所需的期间比利用机械快门13边界B通过各行的期间长。因此，摄像数据的读出定时P(L)与使各行的光电转换元件开始以及结束曝光的定时X、Y相比，斜率比较缓和。因此，从使光电转换元件结束曝光起到摄像数据的读出为止的待机期间WT(L)随着行编号增加而变长。在该待机期间WT(L)中，虽然机械快门13的遮光幕对各光电转换元件进行遮光，但随着待机期间WT(L)变长，由面成像传感器15的暗电流(dark current)噪声产生的电荷积蓄量N(L)变大。即，由机械快门13的定时Y与摄像数据的读出定时P(L)的不同所产生的待机期间WT(L)的不均匀，使得各光电转换元件中的曝光量产生偏差。在本变形例中，越是上方的行，暗电流部分的曝光量增加得越多，因此图像数据生成部20在进行偏差修正处理前，对摄像数据进行从曝光量的灰度值中减去越是上方的行则噪声部分增加得越多的值N(L)的光学黑色修正，据此抑制由待机期间WT(L)的不均匀引起的曝光量的偏差。

10、变形例8

以上说明了由摄影装置1修正图像的例子，但也可以由摄影装置1以外的装置修正图像。例如，摄影装置1具备不进行由图像数据生成部20进行的各种图像处理，将面成像传感器15摄影的摄像数据直接存储到可拆装存储器56中的模式。另外，摄影装置1在该摄像数据中附加确定摄影装置1的型号、摄影时的曝光时间(快门速度)的附加信息。在本变形例中，曝光量的偏差修正处理在能够从可拆装存储器56读入上述摄像数据的计算机中执行。机械快门13的定时Y针对具有物理上不同的快门结构的摄影装置1的每种型号存在较大差异。因此，在本变形例中针对摄影装置1的每种型号生成LUT53a，在进行偏差修正处理前存储到计算机中。LUT53a可以在将进行偏差修正处理的程序安装到计算机上时进行存储，也可以在安装后从外部取得并存储到计算机中。并且，计算机读入摄像数据后，参照与通过该摄像数据中附加的附加信息确定的摄像装置1的型号对应的LUT53a，修正与该摄像数据的各像素对应的曝光量的灰度值。此外，也可以将与摄像时的曝光时间(快门速度)对应的LUT本身附加到摄像数据中。在此情况下，与未附加LUT的情况不同，参照该LUT修正与该摄像数据的各像素对应的曝光量的灰度值。

11、变形例9

如图3A、3B的中图所对比的那样，若电子快门的动作特性一定，设定的曝光时间(快门速度)TE越长，则实际曝光时间AE与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差对曝光量的影响越小，用于抑制该误差的影响的增益GE变为越接近1的值。进而，随着设定的曝光时间(快门速度)TE变大，实际曝光时间AE与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差所造成的曝光量的偏差在视认图像的情况下变得感觉不到。因此，在设定的曝光时间(快门速度)TE比指定阈值长的情况下，可以不进行曝光量修正部20a的修正。例如，在相对于设定的曝光时间(快门速度)TE的、实际曝光时间AE与设定的曝光时间(快门速度)TE的误差的绝对值的最大值的相对比为指定阈值(例如1/250等)以下的情况下，认为不易感到曝光量的偏差，可以不进行修正。

本发明的具体方式不限于上述实施方式和变形例，可以在实施方式与变形例之间进行组合，也可以在不脱离本发明的技术思想的范围内进行变形。

2010年9月22日提交的日本专利申请第2010-211696号的全部内容作为参考在此处引入。

Claims (18)

1.一种摄影装置，其特征在于具备：

多个光电转换元件，进行与在开始曝光的第一快门动作与结束曝光的第二快门动作之间曝光的曝光量相对应的输出；

控制部，控制所述第一快门动作与所述第二快门动作；以及

图像生成部，对所述多个光电转换元件的输出进行修正从而生成图像；

所述图像生成部进行的修正包括偏差修正处理，基于通过所述第一快门动作与所述第二快门动作在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差，进行所述偏差修正处理，

所述多个光电转换元件包括第一光电转换元件、和曝光时间比所述第一光电转换元件长的第二光电转换元件；

所述图像生成部进行的偏差修正处理中，在对发出均匀亮度的光的被摄体摄影的情况下所述第一光电转换元件的输出的修正量比所述第二光电转换元件的输出的修正量大。

2.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述图像生成部进行的偏差修正处理中，全部所述光电转换元件的输出不减少。

3.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述控制部通过电子快门进行所述第一快门动作，通过机械快门进行所述第二快门动作。

4.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

通过以行为单位同时开始曝光的电子快门进行所述第一快门动作，通过光圈快门进行所述第二快门动作，

对于属于同一行的所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件进行输出的修正量相互不同的偏差修正处理。

5.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述图像生成部进行的偏差修正处理中，采用与进行快门动作的机械快门与所述多个光电转换元件的受光面的摄影光光轴方向上的距离相对应的修正量。

6.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述控制部根据所设定的快门速度控制所述第一快门动作与所述第二快门动作，

所述图像生成部进行的偏差修正处理中，使用对应于所述快门速度的系数群的系数。

7.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述第一快门动作与所述第二快门动作中的至少一者是使用机械快门的动作，

所述图像生成部取得摄影所述图像时所述机械快门的动作履历信息与动作环境信息中的至少一者，进行对应于所取得的所述信息的偏差修正处理。

8.根据权利要求1所述的摄影装置，其特征在于：

所述图像生成部进行的修正包括光学黑色修正、色彩变换处理、锐化调整、噪声去除、伽马修正、以及大小调整处理中的至少一者。

9.一种图像修正电路，其特征在于具备：

图像取得部，取得使用开始多个光电转换元件的曝光的第一快门动作与结束所述多个光电转换元件的曝光的第二快门动作进行摄影的摄影图像；以及

修正部，对所述摄影图像进行修正；

所述修正部进行的修正包括偏差修正处理，基于通过所述第一快门动作与所述第二快门动作在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差，进行所述偏差修正处理，

所述修正部进行的偏差修正处理中，第一光电转换元件的输出的修正量比曝光时间长于所述第一光电转换元件的第二光电转换元件的输出的修正量大。

10.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述修正部进行的偏差修正处理中，全部所述光电转换元件的输出不减少。

11.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述图像取得部取得使用借助于电子快门的所述第一快门动作与借助于机械快门的所述第二快门动作进行摄影的图像。

12.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

通过以行为单位同时开始曝光的电子快门进行所述第一快门动作，通过光圈快门进行所述第二快门动作，

对于属于同一行的所述第一光电转换元件和所述第二光电转换元件进行输出的修正量相互不同的偏差修正处理。

13.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述修正部进行的偏差修正处理中，采用与进行快门动作的机械快门与所述多个光电转换元件的受光面的摄影光光轴方向上的距离相对应的修正量。

14.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述修正部进行对应于为了摄影图像而设定的快门速度的偏差修正处理。

15.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述第一快门动作与所述第二快门动作中的至少一者是使用机械快门的动作，

所述修正部取得摄影所述图像时所述机械快门的动作履历信息与动作环境信息中的至少一者，进行对应于所取得的所述信息的偏差修正处理。

16.根据权利要求9所述的图像修正电路，其特征在于：

所述图像生成部进行的修正包括光学黑色修正、色彩变换处理、锐化调整、噪声去除、伽马修正、以及大小调整处理中的至少一者。

17.一种摄影装置，其特征在于具备：

多个光电转换元件，进行对应于曝光的曝光量的输出；

机械快门，进行所述曝光的开始与结束中的至少一者；以及

图像生成部，对于至少使用所述机械快门进行曝光的所述多个光电转换元件的输出，进行包括偏差修正处理的修正从而生成图像，基于通过至少使用所述机械快门在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差，进行所述偏差修正处理，

在所述偏差修正处理中，第一光电转换元件的输出的修正量比曝光时间长于所述第一光电转换元件的第二光电转换元件的输出的修正量大。

18.一种图像修正方法，其特征在于包括：

图像取得步骤，取得使用开始多个光电转换元件的曝光的第一快门动作与结束所述多个光电转换元件的曝光的第二快门动作进行摄影的摄影图像；以及

修正步骤，对所述摄影图像进行修正；

所述修正步骤进行的修正包括偏差修正处理，基于通过所述第一快门动作与所述第二快门动作在所述多个光电转换元件之间产生的曝光时间的偏差，进行所述偏差修正处理，

在所述偏差步骤中，第一光电转换元件的输出的修正量比曝光时间长于所述第一光电转换元件的第二光电转换元件的输出的修正量大。