JP2006253970A - 撮像装置、シェーディング補正データ作成方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラごとのシェーディング補正データ作成を簡単な構成で、かつ低コストで実現する。
【解決手段】 カメラ製造工程において、シェーディングの影響が最大になるズーム位置と絞り径に設定して輝度均一の面光源を撮影する。撮影された画像の縮小処理をリサイズ部２２で行い、サムネイル画像を作成する。このサムネイル画像のＹデータ最大値を見つける。次に各画素に対して上記最大値と同じにするために係数を計算し、各画素の位置に対応した２次元シェーディング補正データとしてＲＯＭ２６に保存する。これを基準補正データとする。次に全焦点距離を、例えば５等分した各ズーム位置と各絞り径で同様の撮影を行い、ズーム位置毎のシェーディング補正データを作成する。これを全てＲＯＭ２６に保存する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置及びこの撮像装置で用いられるシェーディング補正データ作成方法およびプログラムに関するものである。

カメラの小型化などに伴い、画像の周辺部分の光量が落ちてしまう問題がある。これを光学的に補正するには、レンズ枚数増加やサイズ拡大などが必要になり、コストアップとなってしまう。そのため補正をする必要があるが、画素数の増加に伴い、記録画素数と同じだけの補正データを持つには非常に大きなメモリが必要になり、コストアップとなってしまう。そのため縮小したデータとして補正データを持つ必要がある。
また、カメラは組み付け誤差によりレンズの位置や光軸が多少ずれてしまう。そのためカメラごとに補正データを生成する必要がある。しかしカメラごとの補正データ生成では、各カメラの画素単位の感度差（欠陥画素）が本来のシェーディング特性とは異なる補正データができてしまう可能性ある。そこでフィルタ処理を行うことにより、上記誤差を排除できる。また、フィルタ処理を行うことで画素ごとの感度差が排除されているので、多少の画素位置ずれが許容でき、このため縮小したテーブルを拡大して使う場合に、厳密な位置合せを必要としなくなり、画素数が異なる画像に対して同じ補正データが使えるようになる。

従来よりシェーディング補正データの作成に関する技術がいくつか提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開昭６２−１３００７４号公報 特開２００３−８７６５３号公報

従来のシェーディング補正データ作成方法で作成された補正データはデータ量が大きく、これを記憶する記憶装置も大容量のものを必要とし、また、この補正データを用いてシェーディング補正する場合の処理時間が長くなるなどの問題があった。上記特許文献１，２では、何れも予め測定したデータに基づいて補正データを作成しているが、後述する本発明のように縮小画像を作成して補正データを作成していない。
本発明は、カメラごとのシェーディング補正データ作成を簡単な構成で、かつ低コストで実現することを課題とする。

請求項１の発明による撮像装置は、撮像素子から出力される撮像信号を輝度信号と色信号を有するカラー画像信号に変換して保存する撮像装置において、前記カラー画像信号の画像を縮小する縮小手段と、前記縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成する作成手段と、前記作成されたシェーディング補正データを記憶する記憶手段と、前記記憶されたシェーディング補正データ用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とするものである。

請求項２の発明による撮像装置は、請求項１の装置において、前記作成手段は、前記カラー画像信号の輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項３の発明による撮像装置は、請求項１の装置において、前記作成手段は、前記カラー画像信号の輝度信号と色信号の両方に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項４の発明による撮像装置は、請求項１または２の装置において、前記作成手段がシェーディング補正データを作成する前に前記均一輝度の下で被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行う低域透過フィルタ手段を備えたことを特徴とするものである。

請求項５の発明によるシェーディング補正データ作成方法は、均一輝度の被写体を撮影した画像を縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項６の発明によるシェーディング補正データ作成方法は、請求項５の方法において、輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項７の発明によるシェーディング補正データ作成方法は、請求項５の方法において、前記輝度信号と色信号に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。

請求項８の発明によるシェーディング補正データ作成方法は、請求項５の方法において、カラー画像信号の輝度信号と色信号の両方に対してシェーディング補正データを生成するか、輝度信号のみに対してシェーディング補正データを生成するかを切り換えることが可能なことを特徴とするものである。
請求項９の発明によるシェーディング補正データ作成方法は、請求項５から８の方法において、前記シェーディング補正データを作成する前に前記均一輝度被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行うことを特徴とするものである。

請求項１０の発明によるプログラムは、均一輝度の被写体を撮影する撮影処理と、前記撮影処理で得られた画像を縮小する縮小処理と、縮小処理で縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成する作成処理と、前記作成されたシェーディング補正データを記憶する記憶処理と、前記記憶されたシェーディング補正データ用いてシェーディング補正を行う補正処理とをコンピュータに実行させるものである。

請求項１１の発明によるプログラムは、請求項１０のプログラムにおいて、前記作成処理は、前記カラー画像信号の輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項１２の発明によるプログラムは、請求項１０のプログラムにおいて、前記作成手処理は、前記カラー画像信号の輝度信号と色信号の両方に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とするものである。
請求項１３の発明によるプログラムは、請求項１０から１２のプログラムにおいて、前記作成処理によりシェーディング補正データを作成する前に、前記均一輝度の下で被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行うフィルタ処理をコンピュータに実行させるものである。

請求項１，５，１０の発明によれば、縮小した画像からシェーディング補正データを作成することにより、シェーディング補正用データのサイズを小さくすることができる。また、テーブル作成時の処理データ数が少ないため、生産ラインで行う補正データ処理時間を短くすることができ、製造コストの削減効果も得られる。

請求項２，６，１１の発明によれば、輝度信号のみの補正データ作成とすることにより、画質よりもコスト優先の機種の場合、補正データをできるだけ少なくすることができる。
請求項３，７，１２の発明によれば、色信号の補正データも作成することにより、より高画質化を行うことができる。特に請求項７のように、同じシステム構成で複数の機種に対応するため、目的に合わせて切り換えることができる。
請求項４，８の発明によれば、各個体カメラの補正データを生成するときに、撮像素子の欠陥画素はノイズの影響をローパスフィルタやメディアンフィルタなどの高周波成分除去フィルタ処理によって排除することができ、シェーディング補正データを拡大して使用するときに、厳密な位置合せを不要にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施形態によるデジタルカメラのシステムブロック図である。
図１において、レンズ１、電子シャッタ２を介してＣＣＤ３の受光面で露光されたデータは電気信号に変換され、アナログ画像信号としてＣＣＤ３より出力される。このアナログ画像信号は、ＣＤＳ部４、ＡＧＣ部５、Ａ／Ｄ変換部６で構成されるＦ／Ｅ（フロントエンド）７でデジタル信号に変換される。ＣＤＳ部４ではＣＣＤ３の出力から有効なアナログ画像信号のみが取り出される。ＡＧＣ(自動利得制御）部５ではこのアナログ画像信号の増幅を行う。そしてＡ／Ｄ変換部６ではアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。これらのタイミングはタイミング信号発生器（ＴＧ）７のタイミング信号によって同期が取られている。

デジタルに変換されたＲＧＢ形式の画像信号（以降ＲＧＢデータと称する）は、信号処理ＩＣ８のＣＣＤ−Ｉ／Ｆ９を介してＳＤＲＡＭ１０のＲＡＷ−ＲＧＢ部１１に取り込まれる。このときＣＣＤ−Ｉ／Ｆ９では、画面を水平と垂直に１６分割した２５６エリアに対してＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれの積分値が算出される。ＣＰＵ１６はこれを読み出してＡＥ（自動露出）やＡＷＢ（自動ホワイトバランス）の演算を行う。

ＳＤＲＡＭ１０に書き込まれたＲＧＢデータは、メモリコントローラ１７により読み出され、ＹＵＶ（輝度、色差）変換部１５によりＹＵＶデータに変換されてＳＤＲＡＭ１０のＹＵＶ部１３に書き戻される。ＹＵＶ変換部１５には、ホワイトバランスを合わせるためのＲＧＢそれぞれに対する乗算器がついており、前記のＲＧＢ積分値からＣＰＵ１６はホワイトバランス演算を行った結果より、乗算係数を設定してホワイトバランスを合わせる。さらに階調変換テーブル（ガンマテーブル）によって階調変換が行われる。このＹＵＶデータをＤｉｓｐ−Ｉ／Ｆ１８が読み出して、ＴＶや液晶モニタなどの表示装置１９に入力され表示が行われる。

カメラを撮影モードに設定すると、静止画撮影に先立って表示装置１９にスルー画面の表示を行うライブビューモードが動作する。このライブビューモードは、画面更新が１／３０秒などのＣＣＤ読み出しサイクルに合わせて繰り返し行われる。ライブビューモードでは、周期的にＲＧＢ積算値を読み出してＡＥ制御を行っている。画面を複数に分割したエリアのそれぞれから読み出されたＲＧＢの積分値から画面の明るさや被写体の分布などを検出し、次回のライブビュー画面や静止画露光用の露光量制御データを算出する。その制御データに基づき、ＴＧ７によりＣＣＤ３に入力する電子シャッタ２の本数制御やメカ絞り制御などを行う。同時にＡＷＢ制御も、ＲＧＢそれぞれの積分値および大小関係から各エリアの色合いと、そのエリアの画面内位置情報から光源色（色温度）の特定などを行い、ホワイトバランス制御値（ＲＧＢの乗算器の係数）を決定する。この制御値は、連続的に更新されているライブビュー画面の次のＹＵＶ変換時に設定を変更する。この制御により、光源色が変わるなどの撮影環境が変化してもホワイトバランスに自動的に合わせている。

レンズ１のズームレンズはモータドライバ２０により駆動され、ＣＰＵ１６がモータドライバ２０を制御することにより焦点距離の変更が行われる。操作部２１からユーザのズーム倍率変更指示が入力されると、ＣＰＵ１６はその指示に応じてモータを駆動制御する。なお、ズーム駆動をパルスモータで行う場合は、駆動パルス数によってズーム位置を検出することができ、特別な位置検出回路を追加しなくても位置検出が可能となる。しかし図示しないが別途ズーム位置検出回路を設けてズーム位置を検出してもよい。ユーザが操作部２１より静止画撮影指示を入力すると、撮影に先立ってＡＦ（自動焦点調整）動作を行う。ＡＦはモータドライバ２０を用いて焦点調節用レンズを駆動することで行われる。ＣＣＤ−Ｉ／Ｆ９には、画面内指定範囲のハイパスフィルタ出力の積分結果（以下ＡＦ評価値）をフレームごとに出力する機能があり、レンズを移動しながらＡＦ評価値を取得して山登りＡＦを実施して合焦位置を検出する。

ＡＦに続いて静止画撮影用の露光と、露光した静止画画像のＳＤＲＡＭ１０への取り込みが行われる。この時点では、静止画画像は、ＣＣＤ３から出力されたＲＧＢ形式のデータである。ＳＤＲＡＭ１０に取り込まれたＲＧＢデータは、ＹＵＶ変換部１５でＹＵＶのデータに変換され、ＳＤＲＡＭ１０に書き戻される。３００万画素ＣＣＤでは、変換されたＹＵＶデータのサイズは２０４８×１５３６となる。このサイズのＹＵＶデータを主画像ＹＵＶデータと称する。

次に、主画像ＹＵＶデータとともに記録する縮小画像であるサムネイル画像を作成する。サムネイル画像のサイズは１６０×１２０である。主画像ＹＵＶデータは、メモリコントローラ１７によりＹＵＶ部１３から読み出されてリサイズ部２２に送られ、ここでサムネイル画像に縮小される。このサムネイルＹＵＶデータはＳＤＲＡＭ１０に書き戻される。このリサイズ部２２は、縮小と拡大の画像サイズ変換が可能である。縮小時は、主画像ＹＵＶデータにローパスフィルタをかけた結果を間引きサンプリングする。拡大時は、隣接画素間を線形補間し、画素間をサンプリングした後にローパスフィルタ処理を行う。

上記サムネイルＹＵＶデータおよび主画像ＹＵＶデータは、再度読み出されてＪＰＥＧ部２３においてＪＰＥＧ圧縮され、ＳＤＲＡＭ１０のＪＰＥＧ部１４に書き戻される。ＳＤＲＡＭ１０においてＪＰＥＧ圧縮されたデータにヘッダデータなどが付加されてＪＰＥＧ画像ファイルとし、ＣＰＵ１６によりメモリーカード２４に保存される。ここでは、ＪＰＥＧ部２３による圧縮としたが、ファイルを記録するにあたっては、特にＪＰＥＧ圧縮に限るわけではなく、２値変換して記録するカメラであればＭＭＲ圧縮や、非圧縮のＹＵＶ記録、ＪＰＥＧ２０００などのファイル形式の場合もある。

カメラの撮影動作制御プログラム、外部との通信プログラム、その他鏡胴メカ特性やＣＣＤ感度やレンズ特性などのカメラごとのばらつきを補正するカメラ個体特性データ等は全て書き換え可能なＲＯＭ２６に保存されており、後述するシェーディング補正データも、このＲＯＭ２６に保存されている。ＣＰＵ１６はこのＲＯＭ２６のプログラムおよびデータを起動時にＳＤＲＡＭ１０のプログラム部１１に読み出して利用している。画素間演算部２５は、２種類の画像データに対する四則演算と、ビットシフトや定数乗算を行うことができる。最近の電子カメラでは、あらかじめ用意してあるフレームデータを撮影画像に合成したり、特定の透過率で２つの画像を重ね合わせたりする機能があるため、画素間演算機能を持っている。

ここで、シェーディングおよびシェーディング補正について説明する。
デジタルカメラにおいては、ＣＣＤの各画素の前に装着されている各画素に受光した光を集めるための集光レンズや撮影レンズの特性により、均一輝度の被写体を撮影した場合でも、撮影後の画像の明るさが均一とならないシェーディングと呼ばれる現象が発生する。このシェーディング現象は、通常、画面の中心部よりも周辺部のほうが暗くなる。
本実施形態では、このシェーディングを補正するために、画像データと同じ形式であるシェーディングを補正するデータ（以下、シェーディング補正データ）を使用し、画素間演算部２４の機能を利用してシェーディング補正を行う。例えば、画像データが８ビットのＹＵＶ形式である場合、シェーディング補正データも８ビットのＹＵＶ形式となる。

シェーディング補正を図２を参照して説明する。
本実施形態では、画像データは８ビットデータ（ＲＧＢ形式では、Ｒ，Ｇ，Ｂがそれぞれ８ビットで表現され、ＹＵＶ形式では、Ｙ，Ｕ，Ｖがそれぞれ８ビットで表現される）で構成される。図２において、（ａ）は画面全体が均等輝度の被写体を撮影した画面である。（ｂ）は、（ａ）の画面中央の太い点線２７上の明るさ（輝度Ｙ）である。この例では、画面の外側に行くほど明るさが下がっている。また（ｂ）の中心付近にある黒点２８は、輝度が最大値になっている個所である。通常、レンズの中心と画面の中心が一致していれば、明るさのピーク（黒点２８）は画面中央になるが、組み付けなどの誤差によって中心をずれてしまうことがある。（ｃ）は（ａ）の上記太い点線２７の補正データである。カメラは各水平ラインに対して同様の補正データを持っている。つまり各画素に対応した補正データを画像データと同様の形式で作成した２次元補正データテーブルは、画像データと同じ形式であるため、０〜２５５の値を持つ８ビットのデータである。

本実施形態では、０〜２５５の値のうち１２８を１倍とした。これにより乗算係数である補正データが表現できる倍率は、最大２５５／１２８倍となり、倍率の最小ステップが１／１２８倍となる。すなわち、図２（ａ）のような均一な被写体を撮影したときに、一番明るくなる部分（黒点２８）を基準として、補正データテーブルのその画素位置に対応する補正データ値を１２８とする。その他の画素位置に対応する補正データは、各画素の補正前の輝度値（Ｙデータ）を何倍すれば、黒点２８の輝度値（Ｙデータ）と同じ値になるか、つまり黒点２８の輝度値を基準とした補正係数を算出する。シェーディング補正処理時は、下記式(１)のように各画素の輝度値と各画素に対応した補正データとを乗算した後に、１２８で割り算を行う。なお、補正後Ｙが２５５を超えた場合は、２５５に置き換えるリミット処理が行われる。この補正処理は、圧縮前のＹデータについて行われる。
（補正後Ｙデータ）＝[（補正前Ｙデータ）×（補正データ）／１２８] …（１）
ここでは輝度Ｙについてのみの補正の説明をしたが、色差ＵＶについても同様の補正が可能である。

図５は輝度Ｙだけを補正した場合と、色（色差ＵＶ）を補正した場合との関係を示す図である。
点線２９上の各点（１）〜（４）は、赤い被写体を明るさを変えながら撮影した場合の色差Ｖの変化を示したものである。同じ色の被写体の場合、明るさが大きくなるにつれてＶの値が大きくなっていることが分かる。これに対して、（２）の点について、輝度Ｙだけ（３）の位置まで補正すると（５）となる。つまり明るさだけを明るくした（５）は、被写体が明るくなったときの色合い（３）と比べて結果的に見た目の色合いが薄くなってしまう。従って、色差を補正して、（５）が（３）の位置になるような乗算補正をすれば、より正確な補正となる。ただし処理の時間が長くなってしまうという副作用もある。

そこで、シェーディング補正を輝度信号のみについて行うか、輝度信号と色信号の両方について行うかを、撮影モードによって切り換えるという方法が考えられる。例えば、連写などの連続的に高速で撮影を行う必要がある場合は、人間の目が敏感な輝度のみの補正を行う。連写ＯＦＦ時、マクロ撮影、セルフタイマー撮影時などの高速繰り返し撮影が必要のない撮影モードでは色差の補正も行う。つまり、撮影モードが高速処理が必要かどうかで、シェーディング補正処理を切り換える。補正方法は、ＵＶも８ビットデータなので、輝度補正と同様に８ビットの乗算用補正データを作成すれば、同様演算処理で補正が可能である。

ここで本実施形態による補正データテーブルの作成方法について説明する。
カメラの製造工程において、シェーディングの影響が最大になるズーム位置と絞り径に設定して、輝度均一の面光源を撮影する。一般的に焦点距離は一番短いワイド端、絞りは最大径の場合が一番シェーディングの影響を受ける（図２（ａ））。撮影後、縮小処理をしてローパスフィルタ処理を行い、サムネイル画像を作成した後、ＳＤＲＡＭ１０上にあるサムネイル画像のＹデータ最大値を見つける（図２（ｂ）の黒点２８）。次に各画素に対して、図２（ｃ）のように最大値と同じにするために係数を計算し、各画素の位置に対応した２次元シェーディング補正データとしてＲＯＭ２６に保存する。これを基準補正データとする。次に全焦点距離を、例えば５等分した各ズーム位置と各絞り径で同様の撮影を行い、ズーム位置毎のシェーディング補正データを作成する。これを全てＲＯＭ２６に保存してもよいが、基準シェーディング補正データから、各ズーム位置のシェーディング補正データに変換する変換係数を、持つようにしてもよい。

例えば、どのズーム位置と絞り径でも図３の（ａ）のように、輝度の落ち方が２次関数で表現できるような滑らかなものであれば、基準補正テーブルの最大値と、各テーブルの最大値を比較して係数を算出して、テーブル加工係数データとして保存することができる。
しかし、ズームの焦点距離が短いワイド側では図３の（ａ）のような形状となり、焦点距離が長いテレ側では（ｂ）のようになる場合は、（ｃ）のように画面領域をエリア分割してテーブル加工係数を作成する必要がある。なお、通常変極点は中心付近ではなく中心から離れた部分にあるので、画面分割は中心から離れるにつれて図示のように細かくしている。

作成した変換係数は各８ビットのデータであるから、ＪＰＥＧ圧縮して保存してもよい。ＪＰＥＧデータとして保存することで、保存するデータをより少なくすることができるとともに、データ使用時に読み出し量が少なくなることから、高速化が可能になる。このように製造工程においてカメラ１台ずつに対してテーブルを作成するようにすれば、図２の（ｂ）のように、組付け精度が低いために左右および上下の明るさ分布が違っていても問題なくなり、組付け精度の基準を緩和することができ、製造コストを下げることが可能になる。

また、カメラ個体間のばらつきがほとんどない場合は、あらかじめ作成した補正テーブルおよび加工係数によってテーブルを作成してもよい。また、ＲＯＭ２６のサイズが小さいなどの理由でテーブルデータとして保持できない場合は、図４に示すようにシェーディング特性を直線近似し、直線式の係数をＲＯＭ２６に保存して、シェーディング補正実施時に、この式から補正係数を算出して補正してもよい。

次に、作成した補正データの撮影時の利用方法を説明する。
撮影時は、主画像とサムネイル画像のＹＵＶデータを作成する。これらをＪＥＰＧ圧縮する前にシェーディング補正を行う。撮影モードが起動されると、ＣＰＵ１６はＲＯＭ２６から基準補正テーブルをＳＤＲＡＭ１０に読み出す。操作部２１より撮影開始指示が入力されると、ＡＥ処理により撮影時の絞り径が決定し、露光処理が開始される。ＣＰＵ１６は現在のズーム位置と絞り径から加工係数を読み出し、露光およびＲＡＷ−ＲＧＢ１２のＳＤＲＡＭ１０への転送と平行して、読み出した加工係数より、基準補正テーブルを加工し、現在のズーム位置、及び絞り位置に応じた補正データを作成する。この加工では、１倍以下にならないようにする必要があるため、最小値１２８とし、１２８以下になった場合は、１２８に置き換えるリミット処理を行う。作成されたシェーディング補正データは、リサイズ部２２で記録する主画像のサイズに合わせたサイズに変換する。なお、リサイズ部２２でのサイズ拡大処理では、ローパスフィルタ処理を行っている。

３００万画素の２０４８×１５３６で記録する場合は、補正テーブルも同じサイズに拡大する。ＣＣＤサイズが３００万画素であっても、主画像記録サイズが６４０×４８０であれば、補正テーブルも６４０×４８０に拡大し、記録する主画像が作成されてからシェーディング補正を行う。シェーディング補正後のＹＵＶデータを縮小してサムネイルを作成し、それぞれをＪＰＥＧ圧縮して画像ファイルとして保存する。なお、ここではサムネイルサイズのシェーディング補正データから作成した主画像用の補正データにより、主画像に対してシェーディング補正後に、補正後の主画像からサムネイルを作成したが、主画像とサムネイルのそれぞれに対してシェーディング補正を実行してもよい。主画像を縮小してサムネイルを作成しないシステムにおいては、主画像は拡大したシェーディング補正データによって補正を実行し、サムネイルに対しては、拡大していないシェーディング補正データを乗算することでそれぞれの画像に対してシェーディング補正をするようにしてもよい。

以上のように、縮小した補正テーブルを持ち、それを拡大して利用することにより、次のような利点が得られる。
第１に、テーブル作成時にリサイズブロックで縮小を行う際に、ローパスフィルタ処理が行われるため、ＣＣＤの画素単位の感度差やノイズが平均化され、隣接する補正係数間の差による影響が少ない滑らかな係数テーブルを作成することができるため、ノイズや画素単位の感度差を排除した滑らかなテーブル作成が可能になる。また、シェーディング補正実行時に、同様にローパスフィルタ処理をすることで、より滑らかなシェーディング補正データとなり、画素単位の感度差の影響を受けないので、テーブル作成時の画素数と異なるサイズの画像に対して、同じテーブルを使うことができる。本実施形態では、ノイズや画素単位の感度差の排除として、ローパスフィルタ処理としたが、特に限定しなくてもよい。目的は光学特性以外のノイズを除去するものであるから、メディアンフィルタなどのフィルタ手段を使うことも可能である。

第２に、ＲＯＭ２６に持つべきテーブルサイズを小さくすることができる。ＲＯＭ容量削減によるコストダウンをすることができる。
第３に、データ読み出し量を少なくすることができる。これは記録時の処理時間の短縮化を実現することができる。
第４に、ズーム位置や絞り径によって補正テーブルを加工するときのデータ量を少なくすることができる。計算量を少なくすることは処理高速化を実現できる。
第５に、記録画素数に合わせて補正量を変えることができる。毎回全画素に補正をする必要がないために記録画素数が少ないときは、補正時間を短くすることができる。

なお、本実施形態によるシェーディング補正データ作成処理をＣＰＵ１６が実行するためのＲＯＭ２６に格納されるプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録する記録媒体としては、半導体記憶装置や光学的及び／又は磁気的な記憶装置等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、そこのＣＰＵにより上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。

本発明の実施形態によるデジタルカメラの構成を示すブロック図である。 シェーディング特性と補正データを説明するための特性図である。 シェーディング特性と補正エリア分割を説明するための特性図および構成図である。 シェーディング特性を直線近似を示す特性図である。 輝度補正と色差補正を説明するための特性図である。

符号の説明

３ ＣＣＤ
７ フロントエンド
８ 信号処理ＩＣ
１０ ＳＤＲＡＭ
１１ プログラム部
１６ ＣＰＵ
２１ 操作部
２２ リサイズ部
２６ ＲＯＭ

Claims (13)

1. 撮像素子から出力される撮像信号を輝度信号と色信号を有するカラー画像信号に変換して保存する撮像装置において、
   前記カラー画像信号の画像を縮小する縮小手段と、
   前記縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成する作成手段と、
   前記作成されたシェーディング補正データを記憶する記憶手段と、
   前記記憶されたシェーディング補正データ用いてシェーディング補正を行う補正手段とを備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記作成手段は、前記カラー画像信号の輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記作成手段は、前記カラー画像信号の輝度信号と色信号の両方に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記作成手段がシェーディング補正データを作成する前に前記均一輝度の下で被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行う低域透過フィルタ手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 均一輝度の被写体を撮影した画像を縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成することを特徴とするシェーディング補正データ作成方法。
6. 輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項５記載のシェーディング補正データ作成方法。
7. 前記輝度信号と色信号に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項５記載のシェーディング補正データ作成方法。
8. カラー画像信号の輝度信号と色信号の両方に対してシェーディング補正データを生成するか、輝度信号のみに対してシェーディング補正データを生成するかを切り換えることが可能なことを特徴とする請求項５記載のシェーディング補正データ作成方法。
9. 前記シェーディング補正データを作成する前に前記均一輝度被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行うことを特徴とする請求項５から８のいずれか１項に記載のシェーディング補正データ作成方法。
10. 均一輝度の被写体を撮影する撮影処理と、
    前記撮影処理で得られた画像を縮小する縮小処理と、
    縮小処理で縮小した画像の画面内の最高輝度値と各画素の輝度との差、または前記縮小した画像の画面中央付近の平均輝度と各画素の輝度との差に基づいてシェーディング補正データを作成する作成処理と、
    前記作成されたシェーディング補正データを記憶する記憶処理と、
    前記記憶されたシェーディング補正データ用いてシェーディング補正を行う補正処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
11. 前記作成処理は、前記カラー画像信号の輝度信号のみに対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
12. 前記作成手処理は、前記カラー画像信号の輝度信号と色信号に対してシェーディング補正データを作成することを特徴とする請求項１０記載のプログラム。
13. 前記作成処理によりシェーディング補正データを作成する前に、前記均一輝度の下で被写体を撮影した画像に対して高周波成分除去フィルタ処理を行うフィルタ処理をコンピュータに実行させる請求項１０から１２のいずれか１項に記載のプログラム。

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