JP2009232026A - 電子カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】ライブビュー動作を行った場合のノイズ補正処理を適切に行う電子カメラを提供する。
【解決手段】電子カメラは、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子１３と、撮像素子１３に繰り返し撮像させ、該撮像素子１３から逐次出力される画像データに基づく再生画像を表示手段２０に逐次表示させるライブビュー制御手段１０１と、ライブビュー制御の前に遮光状態で撮像素子１３が撮像した第１画像と、ライブビュー制御の後に遮光状態で撮像素子１３が撮像した第２画像とに基づいて、ノイズ補正情報を演算する演算手段１０１と、ライブビュー制御後に露光状態で撮像素子１３が撮像する画像データに対し、ノイズ補正情報を用いてノイズ低減処理を施すノイズ低減手段１０２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子カメラに関する。

蓄積型の撮像素子を用いた電子カメラで暗電流補正を行う技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００３−８７６４８号公報

暗電流ノイズは、撮像素子の温度上昇に応じて増大する。とくに、電子カメラでライブビュー動作を行う場合には、撮像素子の温度が上昇しやすいことから暗電流ノイズの増加が見込まれる。しかしながら、従来技術ではライブビュー動作を行う場合の補正処理が適切に行われていなかった。

（１）本発明による電子カメラは、被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、撮像素子に繰り返し撮像させ、該撮像素子から逐次出力される画像データに基づく再生画像を表示手段に逐次表示させるライブビュー制御手段と、ライブビュー制御の前に遮光状態で撮像素子が撮像した第１画像と、ライブビュー制御の後に遮光状態で撮像素子が撮像した第２画像とに基づいて、ノイズ補正情報を演算する演算手段と、ライブビュー制御後に露光状態で撮像素子が撮像する画像データに対し、ノイズ補正情報を用いてノイズ低減処理を施すノイズ低減手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項１に記載の電子カメラにおいて、ノイズ低減手段は、撮像素子の画素の欠陥に起因するノイズ、および画素を構成する光電変換素子の暗電流に起因するノイズのうち少なくとも一方の低減処理を行うこともできる。
（３）請求項２に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、第１画像および第２画像の少なくとも一方において所定値以上である画像データに対応する画素を欠陥と判定し、ライブビュー制御後に露光状態で撮像素子が撮像した画像のうち、欠陥画素による画像データを補正するための欠陥ノイズ補正情報を演算することもできる。
（４）請求項２または３に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、第１画像において第１所定値以上である画像データに対応する画素を特定し、第２画像において特定した画素に対応する画像データのみを対象に第１所定値より大きい第２所定値以上である画像データをさらに特定し、該特定した画像データに対応する画素を欠陥と判定し、ライブビュー制御後に露光状態で撮像素子が撮像した画像のうち、欠陥画素による画像データを補正するための欠陥ノイズ補正情報を演算することもできる。
（５）請求項２〜４のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、第１画像および第２画像間において第１所定領域内の画像データに基づく平均値の差が第１所定値以上の場合、ライブビュー制御後に露光状態で撮像素子が撮像した画像の全域の画像データを補正するための暗電流ノイズ補正情報を演算することもできる。
（６）請求項５に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、第１所定領域内の画像データに基づく平均値の差が第１所定値未満の場合、暗電流ノイズ補正情報を演算しないでもよい。
（７）請求項５または６に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、第１所定領域内で光電変換素子を有する画素群からの画像データの第１平均値と、第１所定領域内で光電変換素子を有していない画素群からの画像データの第２平均値との差を第１画像および第２画像においてそれぞれ算出し、第１画像および第２画像の少なくとも一方において第１平均値と第２平均値との差が第１所定値以上の場合、ライブビュー制御後の画像の全域の画像データを補正するための暗電流ノイズ補正情報を演算することもできる。
（８）請求項５または７に記載の電子カメラにおいて、暗電流ノイズ補正情報は、差の大小に応じて補正量が可変にされていてもよい。
（９）請求項５〜８のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、演算手段はさらに、第２画像において第２所定領域内の画像データの第３平均値を演算し、ノイズ低減手段はさらに、演算手段によって演算された第３平均値が第２所定値以上の場合、ライブビュー制御後に撮像素子が遮光状態で撮像した第３画像と、ライブビュー制御後に撮像素子が露光状態で撮像した第４画像とに基づいて、ライブビュー制御後の画像を生成することもできる。
（１０）請求項９に記載の電子カメラにおいて、ノイズ低減手段は、演算手段によって演算された第３平均値が第２所定値未満の場合、第４画像をライブビュー制御後の画像とすることもできる。
（１１）請求項９または１０に記載の電子カメラにおいて、演算手段は、撮像素子のうち他の領域に比べて温度上昇する領域を第２所定領域とすることもできる。

本発明によれば、ライブビュー動作を行った場合のノイズ補正処理を適切に行うことができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態による一眼レフ電子カメラの要部構成を説明する図である。図１において、カメラ本体１０に対して着脱可能に構成された撮影レンズ５０が装着されている。

被写体からの光は、撮影レンズ５０のレンズ光学系５１および絞り５２を介してカメラ本体１０へ入射される。カメラ本体１０に入射した被写体光は、レリーズ前は破線で示すように位置するクイックリターンミラー（以下メインミラーと呼ぶ）１１で上方のファインダ部へ導かれてファインダマット１４に結像する。また、カメラ本体１０に入射した被写体光の一部はサブミラー２１で下方へ反射され、測距素子２２にも結像する。測距素子２２は、後述する位相差検出方式の焦点検出時に用いられる。

ファインダマット１４に結像した被写体光はさらに、ペンタプリズム１５へ入射される。ペンタプリズム１５は入射された被写体光を接眼レンズ１６へ導く一方、その一部をプリズム１７へも導く。プリズム１７へ入射された光は、レンズ１８を介して測光センサ１９へ入射される。測光センサ１９は、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力する。

レリーズ後はメインミラー１１が実線で示される位置へ回動し、被写体光はシャッタ１２を介して撮像素子１３へ導かれ、その撮像面上に被写体像を結像する。撮像素子１３は、画素に対応する複数の光電変換素子を備えたＣＣＤイメージセンサなどによって構成される。撮像素子１３は、撮像面上に結像されている被写体像を撮像し、被写体像の明るさに応じた光電変換信号を出力する。

電子カメラは、撮像素子１３による撮像信号を画像記録用およびコントラスト情報検出用に用いる。コントラスト情報は、後述するコントラスト検出方式による焦点検出時に用いられる。液晶モニタ２０は、カメラ本体１０の背面に配設される。液晶モニタ１０は、撮影画像や後述するライブビュー画像などを再生表示する。

図２は、図１の一眼レフ電子カメラの回路構成を例示するブロック図である。タイミングジェネレータ(TG)１３４は、システム制御部１０１から送出される指示に応じてタイミング信号を発生し、ドライバ１３３、ＡＦＥ(Analog Front End)回路１３１およびＡ／Ｄ変換回路１３２のそれぞれにタイミング信号を供給する。ドライバ１３３は、撮像素子１３に電荷を蓄積させ、蓄積電荷を掃き出させるための駆動信号を上記タイミング信号を用いて生成し、生成した駆動信号を撮像素子１３へ供給する。

ＡＦＥ(Analog Front End)回路１３１は、撮像素子１３から出力される光電変換信号（蓄積電荷）に対するアナログ処理（ゲインコントロールなど）を行う。Ａ／Ｄ変換回路１３２は、アナログ処理後の撮像信号をディジタル信号に変換する。温度センサ１１４は、撮像素子１３の温度を検出し、温度検出信号をシステム制御部１０１へ送信する。

システム制御部１０１はマイクロコンピュータなどによって構成される。システム制御部１０１は、後述する各ブロックから出力される信号を入力して所定の演算を行い、演算結果に基づく制御信号を各ブロックへ出力する。フラッシュメモリ１０５は、システム制御部１０１が実行するプログラムを記憶する。

半押しスイッチ１１２および全押しスイッチ１１３は、レリーズボタン（不図示）の押下操作に連動して、それぞれがオン信号をシステム制御部１０１へ出力する。スイッチ１１２からのオン信号は、レリーズボタンが通常ストロークの半分程度まで押し下げ操作されると出力され、半ストロークの押し下げ操作解除で出力が解除される。スイッチ１１３からのオン信号は、レリーズボタンが通常ストロークまで押し下げ操作されると出力され、通常ストロークの押し下げ操作が解除されると出力が解除される。

操作部材１０６は、各種設定および選択操作に応じた設定・切換え信号をシステム制御部１０１へ出力する。操作部材１０６には、ライブビューモードに切替える操作部材や、撮像感度（ＩＳＯ感度）、露出演算モード（プログラムオート、絞り優先オート、シャッター速度優先オート等）などを設定する操作部材、および操作方向を示す信号を出力する十字スイッチなどが含まれる。ライブビューモードは、ライブビュー画像の表示を許可する動作モードである。

ＡＦ制御部１０７は図１の測距素子２２を含む。ＡＦ制御部１０７は、測距素子２２による検出信号を用いて撮影レンズ５０による焦点調節状態（デフォーカス量）を検出し、検出結果に応じてレンズ光学系５１を構成するフォーカスレンズ（不図示）の移動量を算出する。フォーカスレンズの移動量を示す信号は、システム制御部１０１およびレンズ通信部１０９を介して撮影レンズ５０へ送信される。

測光制御部１０８は図１の測光センサ１９を含む。測光制御部１０８は、測光センサ１９による検出信号を用いて被写体輝度を算出する。測光制御部１０８はさらに、設定されている撮像感度、レンズ通信部１０９で受信されるレンズ情報、および算出した被写体輝度を用いて周知の露出演算を行い、制御露出を決定する。露出演算モードは、操作部材１０６からの操作信号に対応する露出演算モードで行う。

レンズ通信部１０９は、カメラ本体１０に装着されている撮影レンズ５０との間で通信を行う。カメラ本体１０および撮影レンズ５０間の通信により、絞り値やレンズデータなどのレンズ情報が撮影レンズ５０からカメラ本体１０へ送信される一方、上記フォーカスレンズの移動量や駆動指示などのレンズ制御情報がカメラ本体１０から撮影レンズ５０へ送信される。

シャッタ制御部１１０は、システム制御部１０１から送出される指示に応じてシャッタ１２（図１）のチャージおよび駆動制御を行う。ミラー制御部１１１は、システム制御部１０１から送出される指示に応じて、メインミラー１１のミラーアップ（図１において実線で示す位置へ退避させる）駆動、およびミラーダウン（図１において破線で示す位置へ復帰させる）駆動を制御する。

画像処理部１０２はＡＳＩＣなどによって構成される。画像処理部１０２は、システム制御部１０１からの指示によりディジタル変換後の画像データに色補間処理、ホワイトバランス処理などの画像処理を行う他、画像処理後の画像データを所定の形式で圧縮する圧縮処理、圧縮された画像データを伸長する伸長処理などを行う。

表示画像作成回路１０４は、液晶モニタ２０に表示するための表示データを生成する。記録媒体１５０は、たとえば、メモリカードなどのデータストレージ部材によって構成される。システム制御部１０１は、記録媒体１５０に撮影画像のデータを保存したり、記録媒体１５０に保存しているデータを読み出すことが可能である。バッファメモリ１０３は、各画像処理、画像圧縮処理および表示データ生成処理の途中や処理前後のデータを一時的に格納するために使用される。

＜ライブビュー画像表示＞
ライブビューモードは、たとえば、撮像素子１３から出力された撮像信号に基づいて生成したモニター画像（ライブビュー画像）を観察したい場合や、撮像素子１３から出力された撮像信号に基づいてフォーカス調節（コントラスト検出方式によるＡＦ）を行いたい場合に設定される。

ライビューモードに設定されたシステム制御部１０１は、撮影指示前に撮像素子１３で逐次撮像される画像を液晶モニタ２０に逐次再生表示させるライブビュー画像の表示を行う。撮影者が接眼レンズ１６から被写体像を確認できない撮影姿勢などでは、被写体像を液晶モニタ２０で観察できるライブビュー画像表示が有効である。

システム制御部１０１は、ライブビュー画像表示時にドライバ回路１３３へ駆動信号の切り替えを指示する。ドライバ回路１３３は、撮影用の駆動信号に代えてライブビュー用の駆動信号を撮像素子１３へ供給する。バッファメモリ１０３は、画像処理部１０２が画像処理する前、画像処理した後、および画像処理途中の画像データを一時的に格納するように制御される。これにより、前フレームの撮像画像のデータに対する処理の終了を待たずに次フレームの撮像が可能にされる。処理が終了したフレームの画像から順に表示データが生成され、液晶モニタ２０に逐次表示される（ライブビュー画像表示）。なお、動画記録モードを備えたカメラにおいては、その動画記録モードが選択設定されている場合にも、ライブビューモード設定時と同様に、このライブビュー画像表示が行われる。

＜位相差検出ＡＦ＞
ＡＦ制御部１０７は、位相差検出方式によるＡＦ演算を行う。具体的には、レンズ光学系５１の異なる領域を介して入射された一対のデフォーカス量検出用光束による像であって、それぞれが測距素子２２上の異なる位置で撮像されている２つの像の相対位置ずれ量（相対間隔）を求める。

これら一対の被写体像は、レンズ光学系５１が予定焦点面よりも前に被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる前ピン状態では互いに近づき、逆に予定焦点面より後ろに被写体の鮮鋭像を結ぶいわゆる後ピン状態では互いに遠ざかる。予定焦点面において被写体の鮮鋭像を結ぶ合焦状態には、測距素子２２上の一対の被写体像が相対的に一致する。したがって、一対の被写体像の相対位置ずれ量を求めることにより、レンズ光学系５１のフォーカス調節状態、すなわちデフォーカス量が得られる。撮影レンズ５０がフォーカスレンズをデフォーカス量に応じて光軸方向に移動させることにより、撮影レンズ５０のフォーカス調節が行われる。

＜コントラスト検出ＡＦ＞
メインミラー１１をアップした状態では測距素子２２へ被写体光束が導かれないため、上述した位相差検出方式によるＡＦ演算ができない。そこで、システム制御部１０１は、コントラスト検出方式によるＡＦ演算を行う。この場合のシステム制御部１０１は、レンズ通信部１０９を介してフォーカスレンズの移動を指示する信号を撮影レンズ５０へ送信する。システム制御部１０１は、フォーカスレンズが光軸方向に移動されている状態で撮像素子１３から出力される撮像信号に基づいて周知の焦点評価値演算を行うことにより、画像の高周波成分を尖鋭度に置き換えた焦点評価値（以後コントラスト情報と呼ぶ）を算出する。コントラスト情報は、レンズ光学系５１が撮像素子１３の撮像面上に尖鋭像を結ぶ合焦状態、すなわち、 撮像素子１３によって撮像される被写体像のエッジのボケが最小の状態で最大になる。

コントラスト検出ＡＦ時のシステム制御部１０１は、合焦状態に対応する位置へフォーカスレンズを移動するように撮影レンズ５０へ指示を送る。撮影レンズ５０がフォーカスレンズを合焦位置へ移動させることにより、撮影レンズ５０のフォーカス調節が行われる。コントラスト検出ＡＦは、ライブビュー画像表示時に行われる。

本実施形態は、ライブビュー画像表示を行う場合のノイズリダクション処理に特徴を有するので、以後、ライブビューモードに設定されたシステム制御部１０１が行う処理を中心に説明する。

図３および図４は、ライブビューモードにおける撮影処理の流れを説明するフローチャートである。図３および図４の処理を行うプログラムはフラッシュメモリ１０５に格納されている。システム制御部１０１は、ライブビューモードに切替えられた状態で図３、図４による処理を繰り返し実行する。

図３のステップＳ１１において、システム制御部１０１はレリーズボタンが半押し操作されたか否かを判定する。システム制御部１０１は、半押しスイッチ１１２からオン信号が入力された場合にステップＳ１１を肯定判定してステップＳ１２へ進み、半押しスイッチ１１２からオン信号が入力されない場合にはステップＳ１１を否定判定し、当該判定処理を繰り返す。

ステップＳ１２において、システム制御部１０１はＡＦ制御部１０７に指示を送り、位相差検出ＡＦ処理を行わせてステップＳ１３へ進む。ステップＳ１３において、システム制御部１０１はレリーズボタンが全押し操作されたか否かを判定する。この全押し操作は、ライブビュー表示の開始指示となる。システム制御部１０１は、全押しスイッチ１１３からオン信号が入力された場合にステップＳ１３を肯定判定してステップＳ１４へ進み、全押しスイッチ１１３からオン信号が入力されない場合にはステップＳ１３を否定判定し、ステップＳ１１へ戻る。

ステップＳ１４において、システム制御部１０１は、第１暗黒画像を取得してステップＳ１５へ進む。暗黒画像は、たとえば、撮像素子１３の蓄積時間を１／１２５(sec)にセットし、撮像素子１３を遮光した状態（シャッタ１２を閉鎖）で取得させる画像をいう。

ステップＳ１５において、システム制御部１０１は、第１暗黒画像を構成する画像データに基づいて、以下のように欠陥情報および暗電流情報を検出してフラッシュメモリ１０５に記憶する。

＜欠陥情報の検出＞
システム制御部１０１は、第１暗黒画像を構成する全データを対象にレベル判定を行い、データ値が所定のノイズ判定閾値を超える場合、該データに対応するアドレス情報(ｘｋ,ｙｋ)、および該データ値(ｚｋ)をフラッシュメモリ１０５に記憶する。

＜暗電流情報の検出＞
第１暗黒画像は、撮像素子１３に形成されている所定のＯＢ（オプティカルブラック）領域（たとえば、有効画素領域の外側周囲部分）からのデータを含む。システム制御部１０１は、ＯＢ領域からの画像データのうち、光電変換素子（フォトダイオード）を備えるアドレスからのデータの平均値ｍ１と、光電変換素子（フォトダイオード）を備えていないアドレスからのデータの平均値ｍ２との差ｘｄをフラッシュメモリ１０５に記憶する。

システム制御部１０１は、以上のようにアドレス情報(ｘｋ,ｙｋ)、そのデータ値(ｚｋ)、および差ｘｄをフラッシュメモリ１０５に記憶するとステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６において、システム制御部１０１はミラー制御部１１１へ指示を送り、メインミラー１１のアップ駆動を開始させてステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７において、システム制御部１０１はライブビュー表示を開始させてステップＳ１８へ進む。具体的には、ライブビュー用の撮像を開始した撮像素子１３から逐次出力される画像信号から作成したライブビュー画像を液晶モニタ２０に表示させる。

ステップＳ１８において、システム制御部１０１は、コントラスト検出方式によるＡＦ処理を行ってステップＳ１９へ進む。ステップＳ１９において、システム制御部１０１はレリーズボタンが全押し操作されたか否かを判定する。この全押し操作は、ライブビュー表示の終了指示となる。システム制御部１０１は、全押しスイッチ１１３からオン信号が入力された場合にステップＳ１９を肯定判定してステップＳ２１へ進み、全押しスイッチ１１３からオン信号が入力されない場合にはステップＳ１９を否定判定し、ステップＳ１８へ戻る。

ステップＳ２１において、システム制御部１０１はミラー制御部１１１へ指示を送り、メインミラー１１のダウン駆動を開始させてステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２において、システム制御部１０１はライブビュー表示を終了させてステップＳ２３へ進む。

ステップＳ２３において、システム制御部１０１は、ライブビュー表示前に対するライブビュー表示後の温度上昇幅が所定温度以上か否かを判定する。システム制御部１０１は、温度センサ１１４からの温度検出信号に基づいて所定温度以上の上昇を検出した場合はステップＳ２３を肯定判定してステップＳ２４へ進む。システム制御部１０１は、温度上昇幅が所定温度未満である場合にはステップＳ２３を否定判定し、図４のステップＳ２７へ進む。本実施形態では、ステップＳ２３を否定する場合にはノイズリダクション処理を行わない。

ステップＳ２４において、システム制御部１０１は、第２暗黒画像を取得してステップＳ２５へ進む。第２暗黒画像の取得条件は、上記第１暗黒画像の取得条件と同様とする。

ステップＳ２５において、システム制御部１０１は、第２暗黒画像を構成する画像データに基づいて、ステップＳ１５の場合と同様に欠陥情報および暗電流情報を検出してフラッシュメモリ１０５に記憶する。

＜欠陥情報の検出＞
システム制御部１０１は、第２暗黒画像を構成する全データを対象にレベル判定を行い、データ値がステップＳ１５の場合と同様のノイズ判定閾値を超える場合、該データに対応するアドレス情報(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)、および該データ値(ｚ'ｋ)をフラッシュメモリ１０５に記憶する。

＜暗電流情報の検出＞
第２暗黒画像も、第１暗黒画像と同様に撮像素子１３におけるＯＢ（オプティカルブラック）領域からのデータを含む。システム制御部１０１は、ＯＢ領域からの画像データのうち、光電変換素子（フォトダイオード）を備えるアドレスからのデータの平均値ｍ'１と、光電変換素子（フォトダイオード）を備えていないアドレスからのデータの平均値ｍ'２との差ｘ'ｄをフラッシュメモリ１０５に記憶する。

＜ホットスポット情報の検出＞
システム制御部１０１はさらに、第２暗黒画像を構成するデータのうち有効画素領域内のホットスポット判定領域からの画像データの平均値ｘｈを算出し、該平均値ｘｈをフラッシュメモリ１０５に記憶する。ホットスポット判定領域は、撮像素子１３のうち温度上昇しやすい領域（たとえば、増幅回路に近いため該増幅回路で発生した熱が伝わりやすい画素領域）であり、その領域に含まれる画素を示すアドレス情報があらかじめフラッシュメモリ１０５に記憶されている。

システム制御部１０１は、以上のようにアドレス情報(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)、そのデータ値(ｚ'ｋ)、差ｘ'ｄ、および平均値ｘｈをフラッシュメモリ１０５に記憶するとステップＳ２６へ進む。

ステップＳ２６において、システム制御部１０１は、ノイズリダクション処理に必要な情報をセットする。

［１］欠陥補正情報
システム制御部１０１は、アドレス情報(ｘｋ,ｙｋ)、およびアドレス情報(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)に該当するアドレスからの画像データを対象に欠陥補正を行うためのフラグｆ１をセットする。これにより、後述するステップＳ３２において、撮影用の蓄積後に撮像素子１３から読み出される画像データのうち、対応するアドレスからのデータに対して欠陥補正用のデータをそれぞれ加算する。欠陥補正用のデータは、データ値ｚｋまたはｚ'ｋに応じて大きさが異なる補正データがあらかじめフラッシュメモリ１０５に記憶されている。なお、補正用データが負の値の場合は減算となることはいうまでもない。

［２］暗電流補正情報
システム制御部１０１は、差ｘｄおよび差ｘ'ｄの少なくとも一方が所定の判定閾値ｘｄth以上の場合、暗電流補正を行うためのフラグｆ２をセットする。これにより、後述するステップＳ３２において、撮影用の蓄積後に撮像素子１３から読み出される全ての画像データに対し、暗電流補正用のデータをそれぞれ加算する。暗電流補正用のデータは、差ｘｄまたはｘ'ｄに応じて大きさが異なる補正データがあらかじめフラッシュメモリ１０５に記憶されている。なお、補正用データが負の値の場合は減算となることはいうまでもない。

［３］２回蓄積情報
システム制御部１０１は、平均値ｘｈが所定の判定閾値ｘｈth以上の場合、２回蓄積によるノイズリダクションを行うためのフラグｆ３をセットする。これにより、後述するステップＳ３０の撮影用の蓄積の際に２枚の画像データを取得する。１枚目の画像データは、撮像素子１３の蓄積時間を制御シャッタ秒時にセットし、撮像素子１３を露光状態（シャッタ１２を開）で取得する画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)とする）である。２枚目の画像データは、撮像素子１３の蓄積時間として上記制御シャッタ秒時を維持し、撮像素子１３を遮光した状態（シャッタ１２を閉）で取得する画像データ（Ｉｍｇ２(x,y)とする）である。２回蓄積によるノイズリダクションは、画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）から画像データ（Ｉｍｇ２(x,y)）を減算して行う。

システム制御部１０１は、ノイズリダクション処理に必要な情報をセットすると図４のステップＳ２７へ進む。

図４のステップＳ２７において、システム制御部１０１は測光制御部１０８へ指示を送り、ＡＥ（自動露出）演算させてステップＳ２８へ進む。ステップＳ２８において、システム制御部１０１はミラー制御部１１１へ指示を送り、メインミラー１１のアップ駆動を開始させてステップＳ２９へ進む。

ステップＳ２９において、システム制御部１０１は撮像素子１３を初期化（電荷排出等）させてステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０において、システム制御部１０１は撮像素子１３に撮影用の電荷蓄積および蓄積電荷の掃き出しをさせてステップＳ３１へ進む。なお、フラグｆ３がセットされている場合は、上述したように２回蓄積を行って画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）および（Ｉｍｇ２(x,y)）をそれぞれ取得する。

ステップＳ３１において、システム制御部１０１はミラー制御部１１１へ指示を送り、メインミラー１１のダウン駆動を開始させてステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２において、システム制御部１０１は画像処理部１０２へ指示を送り、撮像画像に対して必要なノイズリダクション処理、および所定の画像処理を行わせてステップＳ３３へ進む。

必要なノイズリダクション処理は、色補間処理等の画像処理を行う前のデータ、いわゆるＲＡＷデータに対して行う。具体的には、フラグｆ１がセットされていれば、ＲＡＷデータのうち、対応するアドレスからのデータに対して欠陥補正用のデータをそれぞれ加算する。ステップＳ３０にて２回蓄積を行った場合は、画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）から画像データ（Ｉｍｇ２(x,y)）を減算した後の画像データに対し、欠陥補正用のデータを加算算する。

また、フラグｆ２がセットされていれば、ＲＡＷデータの全てに対し、暗電流補正用のデータをそれぞれ加算する。ステップＳ３０において２回蓄積を行った場合は、画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）および（Ｉｍｇ２(x,y)）のそれぞれに対し、欠陥補正用のデータを加算する。

画像処理部１０２は、ノイズリダクション処理後の画像データに対して所定の画像処理を行う。ステップＳ３３において、システム制御部１０１は画像データを記録媒体１０５に記録してステップＳ３４へ進む。ステップＳ３４において、システム制御部１０１は表示画像作成回路１０４へ指示を送り、液晶モニタ２０に撮影画像を再生表示させて図４による処理を終了する。

以上説明した処理は、一眼レフ電子カメラが他のモード（ライブビュー画像の表示を許可しないモード）に切換えられた場合、または操作部材１０６から操作信号が入力されない状態が所定時間以上継続した場合には終了する。

上述した補正フラグをリセットするタイミングは、たとえば、ステップＳ２３において判定した温度の上昇が下降に転じ、ライブビュー表示前に対する温度上昇幅が所定範囲内に戻った時点とする。

以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）ライブビュー表示の前に第１暗黒画像を、ライブビュー表示の後に第２暗黒画像をそれぞれ取得し、ライブビュー表示後に撮影用に取得した画像データのうち、第１暗黒画像、および第２暗黒画像に基づいて決定したアドレスからのデータを対象にノイズリダクション処理を行うようにした。これにより、ライブビュー動作を行うことに起因して増加するノイズの影響を適切に抑え、高品位の撮影画像が得られる。

（２）ライブビュー表示後に撮影用に取得した画像データのうち、第１暗黒画像でノイズ判定閾値を超える信号に対応するアドレス(ｘｋ,ｙｋ)、および、第２暗黒画像でノイズ判定閾値を超える信号に対応するアドレス(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)に該当するアドレスからのデータを対象に欠陥補正処理を行うようにした。これにより、ライブビュー動作を行うことに起因して画素単位で増加するノイズの影響を適切に抑え、高品位の撮影画像が得られる。

（３）上記２においてノイズ判定閾値を超えない場合には欠陥補正を行わないから、常に欠陥補正処理を行う場合に比べて処理の負担を軽くすることができる。

（４）第１暗黒画像に含まれるＯＢ領域からの画像データのうち、フォトダイオードを備えるアドレスからのデータ値の平均値ｍ１とフォトダイオードを備えていないアドレスからのデータ値の平均値ｍ２との差ｘｄ、および、第２暗黒画像に含まれるＯＢ領域からの画像データのうち、フォトダイオードを備えるアドレスからのデータ値の平均値ｍ'１とフォトダイオードを備えていないアドレスからのデータ値の平均値ｍ'２との差ｘ'ｄについて、少なくとも一方の差が判定閾値ｘｄth以上の場合、ライブビュー表示後に撮影用に取得した画像データに暗電流の大小に応じた暗電流補正処理を行うようにした。これにより、ライブビュー動作を行うことに起因する暗電流の増加によって画像全域で増加するノイズの影響を適切に抑え、高品位の撮影画像が得られる。

（５）上記４において判定閾値ｘｄth以上を超えない場合には暗電流補正処理を行わないから、常に暗電流補正処理を行う場合に比べて処理の負担を軽くすることができる。

（６）第２暗黒画像を構成するデータのうち、ホットスポット判定領域からの画像データの平均値ｘｈが判定閾値ｘｈth以上の場合、２回蓄積によるノイズリダクション処理を行うようにした。１枚目の画像データは、撮像素子１３の蓄積時間を制御シャッタ秒時にセットし、撮像素子１３を露光状態（シャッタ１２を開）で取得する画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）であり、２枚目の画像データは、撮像素子１３の蓄積時間として上記制御シャッタ秒時を維持し、撮像素子１３を遮光した状態（シャッタ１２を閉）で取得する画像データ（Ｉｍｇ２(x,y)）である。画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）から画像データ（Ｉｍｇ２(x,y)）を減算することで、ライブビュー動作を行うことに起因する撮像素子１３の局所的な温度上昇によって局所的に増加する熱ノイズの影響を適切に抑え、高品位の撮影画像が得られる。

（７）上記６において判定閾値ｘｈth以上を超えない場合には２回蓄積によるノイズリダクション処理を行わないから、常に行う場合に比べて処理の負担を軽くすることができる。

（８）撮像素子１３の温度を検出する温度センサ１１４を設け、ライブビュー表示前に対する温度上昇幅が所定温度を超えた場合にのみ上記ノイズリダクション処理を行うようにした。常にノイズリダクション処理を行う場合に比べて処理の負担を軽くすることができる。

（変形例１）
上述した説明では、第２暗黒画像の全データを対象にレベル判定を行うようにした。この代わりに、第１暗黒画像に対して行ったレベル判定結果を用いることにより、第２暗黒画像の一部のデータのみを対象にレベル判定を行うようにしてもよい。たとえば、第１暗黒画像において予備判定閾値（予備判定閾値＜ノイズ判定閾値）を超えた信号に対応するアドレスからのデータのみを対象に、第２暗黒画像がノイズ判定閾値を超えるか否かについてレベル判定を行う。この場合、第２暗黒画像の全データを対象にレベル判定を行う場合に比べて、判定処理の負担を軽くすることができる。

（変形例２）
上記の説明では、第１暗黒画像においてノイズ判定閾値を超える信号に対応するアドレス(ｘｋ,ｙｋ)と、第２暗黒画像においてノイズ判定閾値を超える信号に対応するアドレス(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)との双方に該当するアドレスからのデータを対象に欠陥補正を行うようにした。この代わりに、アドレス(ｘｋ,ｙｋ)およびアドレス(ｘ'ｋ,ｙ'ｋ)のうち共通するアドレスからのデータを対象に欠陥補正を行ってもよい。

（変形例３）
上述した説明では、ステップＳ３０において単写撮影を行う例を説明した。連写撮影を行う場合であって、２回蓄積によるノイズリダクションを行う場合には以下のようにする。すなわち、撮像素子１３の蓄積時間を制御シャッタ秒時にセットし、撮像素子１３を露光状態（シャッタ１２を開）で取得する画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）、（Ｉｍｇ２(x,y)）、（Ｉｍｇ３(x,y)）、…、（ＩｍｇＮ(x,y)）をそれぞれ連写撮影してから、最後に撮像素子１３の蓄積時間として上記制御シャッタ秒時を維持したままで撮像素子１３を遮光した状態（シャッタ１２を閉）とし、画像データ（Ｉｍｇ(Ｎ＋１)(x,y)）を取得する。そして、画像データ（Ｉｍｇ１(x,y)）、（Ｉｍｇ２(x,y)）、（Ｉｍｇ３(x,y)）、…、（ＩｍｇＮ(x,y)）のそれぞれから、画像データ（Ｉｍｇ(Ｎ＋１)(x,y)）を減算する。

変形例３によれば、連写撮影を行う場合にも、ライブビュー動作を行うことに起因する撮像素子１３の局所的な温度上昇によって局所的に増加する熱ノイズの影響を適切に抑え、高品位の撮影画像が得られる。

以上の説明はあくまで一例であり、上記の実施形態の構成に何ら限定されるものではない。

本発明の一実施の形態による一眼レフ電子カメラの要部構成を説明する図である。 一眼レフ電子カメラの回路構成を例示するブロック図である。 ライブビューモードにおける撮影処理の流れを説明するフローチャートである。 ライブビューモードにおける撮影処理の流れを説明するフローチャートである。

符号の説明

１０…カメラ本体
５０…撮影レンズ
１３…撮像素子
２０…液晶モニタ
１０１…システム制御部
１０２…画像処理部
１０４…表示画像作成回路
１０５…フラッシュメモリ
１０６…操作部材
１０７…ＡＦ制御部
１１２…半押しスイッチ
１１３…全押しスイッチ
１１４…温度センサ

Claims (11)

1. 被写体像を撮像して画像データを出力する撮像素子と、
   前記撮像素子に繰り返し撮像させ、該撮像素子から逐次出力される画像データに基づく再生画像を表示手段に逐次表示させるライブビュー制御手段と、
   前記ライブビュー制御の前に遮光状態で前記撮像素子が撮像した第１画像と、前記ライブビュー制御の後に遮光状態で前記撮像素子が撮像した第２画像とに基づいて、ノイズ補正情報を演算する演算手段と、
   前記ライブビュー制御後に露光状態で前記撮像素子が撮像する画像データに対し、前記ノイズ補正情報を用いてノイズ低減処理を施すノイズ低減手段とを備えることを特徴とする電子カメラ。
2. 請求項１に記載の電子カメラにおいて、
   前記ノイズ低減手段は、前記撮像素子の画素の欠陥に起因するノイズ、および前記画素を構成する光電変換素子の暗電流に起因するノイズのうち少なくとも一方の低減処理を行うことを特徴とする電子カメラ。
3. 請求項２に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段は、前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一方において所定値以上である画像データに対応する画素を欠陥と判定し、前記ライブビュー制御後に露光状態で前記撮像素子が撮像した画像のうち、前記欠陥画素による画像データを補正するための欠陥ノイズ補正情報を演算することを特徴とする電子カメラ。
4. 請求項２または３に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段は、前記第１画像において第１所定値以上である画像データに対応する画素を特定し、前記第２画像において前記特定した画素に対応する画像データのみを対象に前記第１所定値より大きい第２所定値以上である画像データをさらに特定し、該特定した画像データに対応する画素を欠陥と判定し、前記ライブビュー制御後に露光状態で前記撮像素子が撮像した画像のうち、前記欠陥画素による画像データを補正するための欠陥ノイズ補正情報を演算することを特徴とする電子カメラ。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段は、前記第１画像および前記第２画像間において第１所定領域内の画像データに基づく平均値の差が第１所定値以上の場合、前記ライブビュー制御後に露光状態で前記撮像素子が撮像した画像の全域の画像データを補正するための暗電流ノイズ補正情報を演算することを特徴とする電子カメラ。
6. 請求項５に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段は、前記第１所定領域内の画像データに基づく平均値の差が前記第１所定値未満の場合、前記暗電流ノイズ補正情報を演算しないことを特徴とする電子カメラ。
7. 請求項５または６に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段は、前記第１所定領域内で光電変換素子を有する画素群からの画像データの第１平均値と、前記第１所定領域内で光電変換素子を有していない画素群からの画像データの第２平均値との差を前記第１画像および前記第２画像においてそれぞれ算出し、前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一方において前記第１平均値と前記第２平均値との差が前記第１所定値以上の場合、前記ライブビュー制御後の画像の全域の画像データを補正するための暗電流ノイズ補正情報を演算することを特徴とする電子カメラ。
8. 請求項５または７に記載の電子カメラにおいて、
   前記暗電流ノイズ補正情報は、前記差の大小に応じて補正量が可変にされていることを特徴とする電子カメラ。
9. 請求項５〜８のいずれか一項に記載の電子カメラにおいて、
   前記演算手段はさらに、前記第２画像において第２所定領域内の画像データの第３平均値を演算し、
   前記ノイズ低減手段はさらに、前記演算手段によって演算された前記第３平均値が第２所定値以上の場合、前記ライブビュー制御後に前記撮像素子が遮光状態で撮像した第３画像と、前記ライブビュー制御後に前記撮像素子が露光状態で撮像した第４画像とに基づいて、前記ライブビュー制御後の画像を生成することを特徴とする電子カメラ。
10. 請求項９に記載の電子カメラにおいて、
    前記ノイズ低減手段は、前記演算手段によって演算された前記第３平均値が前記第２所定値未満の場合、前記第４画像をライブビュー制御後の画像とすることを特徴とする電子カメラ。
11. 請求項９または１０に記載の電子カメラにおいて、
    前記演算手段は、前記撮像素子のうち他の領域に比べて温度上昇する領域を前記第２所定領域とすることを特徴とする電子カメラ。

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