JP2012004729A - 撮像装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガンマ補正を考慮した判別方法に基づいて、焦点検出用画素の補正方法を平均値補正とゲイン補正とで切り替える。
【解決手段】デジタルカメラ１１は、ＣＣＤ３２、ＡＦ検出回路４６、位相差画素補正部４７、画像信号処理回路５３を備える。ＣＣＤ３２は、通常画素と焦点検出用画素を有する。ＡＦ検出回路４６は、焦点検出用画素の画素値を参照し、撮影レンズ１３の合焦状態の評価を算出する。位相差画素補正部４７は、焦点検出用画素の周囲にある通常画素の画素値に基づいて、焦点検出用画素周辺の像の平坦性を示すエッジ量と、焦点検出画素周辺の像の輝度を示す周辺輝度を算出し、これらの値に基づいて、平均値補正とゲイン補正のうちいずれか一方の補正方法で焦点検出用画素の画素値を補正する。画像信号処理回路５３は、位相差画素補正部４７によって焦点検出用画素の画素値が補正された画像データに対してガンマ補正処理を施す。
【選択図】図３

Description

本発明は、焦点検出用画素を有する撮像素子を搭載した撮像装置に関するものであり、さらに詳しくは、撮影画像について、焦点検出用画素のデータを補正する撮像装置及びその画像処理方法に関する。

自動焦点調節機能を備えたデジタルカメラ等の撮像装置が普及している。こうした自動焦点調節（オートフォーカス。以下、ＡＦという）を行う方法としては、被写体に赤外線や超音波等を照射し、その反射波が戻るまでの時間等に基づいて測距するアクティブ方式と、こうした赤外線等を用いずに、レンズ等を通して得られるスルー画像を用いて焦点距離を検出するパッシブ方式が知られている。パッシブ方式のＡＦ機能は、例えば、スルー画像やスルー画像内の指定範囲内のコントラストが最大になるように焦点調節を行うコントラスト検出方式や、視差（位相差）がある位置に配置された２つの撮像素子から出力される画像データの相関関係に基づいて焦点調節を行う位相差検出方式が知られている。

特に近年では、１つの撮像素子の画素配列の中に、左右（あるいは上下）に非対称な構造を持つ画素を焦点検出用画素（以下、位相差画素という）として設けておくことで、１つの撮像素子で位相差検出方式のＡＦを行う撮像装置が知られている。しかし、位相差画素は、前述のように非対称な構造を持った画素であるため、通常の画素と比較して感度が低い等、その特性が異なり、撮影画像の中で暗かったり、色つきが生じる等して、ノイズとなる。このため、位相差画素を設けた撮像素子を用いた撮像装置では、撮影画像における位相差画素のデータを補正することが好ましい。

位相差画素のデータを補正する方法としては、平均値補正と、ゲイン補正の２種類の方法が知られている。平均値補正は、位相差画素の周囲に隣接する通常画素の画素値を平均し、これを位相差画素の画素値とする補正方法である（特許文献１）。また、ゲイン補正は、位相差画素の画素値に、所定のゲインを乗じて位相差画素の画素値を引き上げる補正方法である（特許文献１，２）。

特開２００９−３０３１９４号公報 特開２０００−３０５０１０号公報

位相差画素の補正方法は、前述のように平均値補正とゲイン補正の２種類が知られているが、撮影画像の内容によっては、良好な補正を行える画像と、補正によってかえってノイズが目立ってしまう画像がある。平均値補正は、位相差画素の周囲に高周波のエッジ成分がない平坦な画像の場合に好適な補正が行える。一方、位相差画素の周囲に高周波のエッジ成分がある画像に平均値補正を施すと、折り返しによる偽色が生じるという欠点がある。また、ゲイン補正は、位相差画素の周囲に高周波のエッジ成分があっても影響を受けずに好適な補正が行える。一方、位相差画素の周囲に高周波のエッジ成分がない平坦な画像の場合には、画素値をゲインを乗じて引き上げるため、ノイズが目立つという欠点がある。したがって、位相差画素の画素値の補正方法として、平均値補正とゲイン補正の一方だけを採用すると、撮影シーンに応じて必ず画質の劣化をともなう。このため、撮影画像の内容に応じてこれらの補正方法を使い分けることが望まれる。

こうして平均値補正とゲイン補正を画像の内容に応じて切り替える場合、例えば特許文献２に記載されているように、位相差画素の周囲で高周波成分の有無を検出することは、これらの補正方法の使い分けの目安になる。しかしながら、単に位相差画素周囲の高周波成分を検出しようとすると、ガンマ補正によってエッジが強調された画像ではこれを正しく検出できず、前述のように位相差画素の補正方法に応じたデメリットが生じてしまうことがある。

本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、ガンマ補正を考慮した判別方法に基づいて、位相差画素の補正方法を平均値補正とゲイン補正とで切り替えることにより、様々なシーンの撮影画像に各々適した位相差画素の補正方法を適用し、位相差画素の補正による画質劣化を防ぐことを目的とする。

本発明の撮像装置は、撮像面内に通常画素と焦点検出用画素とが所定パターンで配列され、これらの画素から一画面分の撮像信号を出力する撮像素子と、前記焦点検出用画素の周辺に配置された所定数の通常画素の信号に基づいて、前記所定数の通常画素相互間における輝度の変化量に相当するエッジ量と、前記所定数の通常画素の輝度の総和に相当する周辺輝度とを算出する補正データ算出手段と、前記エッジ量及び前記周辺輝度に基づき、前記焦点検出用画素から得られた信号を、前記所定数の通常画素の信号の平均値に置き換える平均値補正と、前記焦点検出用画素から得られた信号を所定のゲインで増幅したゲイン補正値に置き換えるゲイン補正とのいずれかによって前記焦点検出用画素から得られた信号を補正する補正手段と、前記補正手段による補正後にガンマ補正処理を行う画像処理手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記エッジ量と比較されるエッジ量用閾値と、前記周辺輝度と比較される周辺輝度用閾値とを各々少なくとも１以上予め定められ、前記補正手段は、前記エッジ量と前記エッジ量用閾値との大小関係及び前記周辺輝度と前記周辺輝度用閾値との大小関係に応じて前記エッジ量と前記周辺輝度との間に定まる階段状の判別条件にしたがって、前記補正方法を決定することが好ましい。

また、前記補正手段は、前記エッジ量と前記周辺輝度との間に定まる滑らかな判別条件にしたがって、前記補正方法を決定することが好ましい。

また、前記判別条件は、ある値の前記周辺輝度に対して前記エッジ量が所定値より小さい場合に、前記補正手段が前記補正方法として前記平均値補正を選択するように定められることが好ましい。

また、前記判別条件を前記周辺輝度に対する前記エッジ量のグラフで表すときに、前記判別条件の前記グラフ形状が、前記ガンマ補正処理で用いられるガンマカーブに対して反比例する形状であることが好ましい。

また、前記ゲインが、各々の前記焦点検出用画素に対応して予め設けられていることが好ましい。

また、前記ゲインは、複数の前記焦点検出用画素を含む前記撮像面内の所定範囲毎に予め定められていることが好ましい。

また、前記ゲインは、同一の前記焦点検出用画素に対して、当該焦点検出用画素への光の入射角度に応じて複数定められていることが好ましい。

また、前記ゲインは、前記撮像素子に被写体像を結像させる結像手段のＦ値に応じて複数定められていることが好ましい。

また、前記ゲインは、前記撮像素子に被写体像を結像させる結像手段の結像倍率に応じて複数定められていることが好ましい。

また、前記補正データ算出手段は、前記焦点検出用画素に最も近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第１近接通常画素の信号と、前記第１近接通常画素に次いで前記焦点検出用画素に近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第２近接通常画素の信号とを取得し、前記第１近接通常画素と前記第２近接通常画素の信号に基づいて前記エッジ量を算出するとともに、前記エッジ量が、互いに隣接する前記第１近接通常画素及び前記第２近接通常画素の信号の差の絶対値と、互いに隣接する前記第１近接通常画素の信号の差の絶対値の和であることが好ましい。

また、前記補正データ算出手段は、前記焦点検出用画素に最も近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第１近接通常画素の信号と、前記第１近接通常画素に次いで前記焦点検出用画素に近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第２近接通常画素の信号とを取得し、前記第１近接通常画素と前記第２近接通常画素の信号に基づいて前記周辺輝度を算出するとともに、前記周辺輝度が、前記第１近接通常画素及び前記第２近接通常画素の信号の和であることが好ましい。

本発明の画像処理方法は、撮像面内に通常画素と焦点検出用画素とが所定パターンで配列された撮像素子が出力する一画面分の撮像信号から、前記焦点検出用画素の周辺に配置された所定数の通常画素の信号に基づいて、前記所定数の通常画素相互間における輝度の変化量に相当するエッジ量を算出するエッジ量算出ステップと、前記所定数の通常画素の輝度の総和に相当する周辺輝度を算出する周辺輝度算出ステップと、前記エッジ量及び前記周辺輝度に基づき、前記焦点検出用画素から得られた信号を、前記所定数の通常画素の信号の平均値に置き換える平均値補正と、前記焦点検出用画素から得られた信号を所定のゲインで増幅したゲイン補正値に置き換えるゲイン補正とのいずれかによって前記焦点検出用画素から得られた信号を補正する第１補正ステップと、前記第１補正ステップによる前記焦点検出用画素の信号の補正後に、ガンマ補正処理を行う第２補正ステップと、を備えることを特徴とする。

本発明は、ガンマ補正を考慮した判別方法に基づいて位相差画素の補正方法を平均値補正とゲイン補正とで切り替える。したがって、本発明によれば、様々なシーンの撮影画像に各々適した位相差画素の補正方法を適用し、位相差画像の補正による画質劣化を防ぐことができる。

デジタルカメラの正面斜視図である。 デジタルカメラの背面図である。 デジタルカメラの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 ＣＣＤの画素配列を示す説明図である。 位相差画素の補正方法を切り替える手順を示すフローチャートである。 合計輝度Ｓとエッジ量Ｅに応じて切り替わる補正方法の境界を示すグラフである。 平均値補正の手順を示すフローチャートである。 ゲイン補正の手順を示すフローチャートである。 補正方法を切り替える合計輝度Ｓとエッジ量Ｅの関係が曲線的な条件に定められる例を示すグラフである。 ガンマカーブと判別条件の対応関係を示すグラフである。 ガンマカーブに応じた判別条件にしたがって補正方法を切り替える手順を示すフローチャートである。 ＣＣＤの画素配列とゲインテーブルの対応を示す説明図である。 より精密なゲイン補正を行う手順を示すフローチャートである。 ゲインテーブルから新たなゲインを算出する様態を示す説明図である。 ゲインテーブルから新たなゲインを算出する様態を示す説明図である。 ゲインテーブルに登録されたゲインの値から特定の位相差画素に最適なゲインを算出する様態を示す説明図である。 Ｆ値とズームポジションに応じてゲインテーブルを切り替えながらゲイン補正を行う手順を示すフローチャートである。 Ｆ値及びズームポジションとゲインテーブルの対応関係を示す表である。

図１に示すように、デジタルカメラ（撮像装置）１１は、ほぼ直方体状に形成されたカメラ本体１２の前面に、撮影レンズ１３を保持するレンズ鏡筒１４と、撮影実行の際に被写体を照明するフラッシュ発光部１６とが設けられている。また、カメラ本体１２の上面には、撮影実行を指示するレリーズボタン１７、電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替える電源ボタン１８、ズーム操作を行うためのズームレバー１９等が設けられている。レリーズボタン１７は、２段階押しのスイッチとなっており、レリーズボタン１７を軽く押圧（半押し）すると、ＡＦ等の各種撮影準備処理が実行される。レリーズボタン１７を半押し状態からさらに押圧（全押し）すると、デジタルカメラ１１に撮影実行が指示され、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換される。

図２に示すように、カメラ本体１２の背面には、液晶ディスプレイ２１、モード選択ボタン２２、メニューボタン２３が設けられている。液晶ディスプレイ２１には、撮影した画像や、撮影の待機時にスルー表示されるいわゆるスルー画像、各種メニュー画面などが表示される。モード選択ボタン２２は、デジタルカメラ１１の動作モードを切り替える際に操作される。デジタルカメラ１１は、静止画像を取得する静止画撮影モード、動画像を取得する動画撮影モード、取得した各画像を液晶ディスプレイ２１に再生表示する再生モード等の複数の動作モードが設けられており、モード選択ボタン２２の操作によってこれらの各動作モードが切り替わる。メニューボタン２３は、液晶ディスプレイ２１に各種のメニュー画面を表示させる際に操作される。

図３に示すように、レンズ鏡筒１４には、モータ３１が接続されている。モータ３１はギアなどの伝達機構を介してレンズ鏡筒１４に駆動力を伝え、レンズ鏡筒１４の繰り出し／繰り込みを行う。また、図示を簡略化してあるが、撮影レンズ１３は複数枚のレンズからなるレンズ群であり、レンズ鏡筒１４の繰り出し／繰り込みに応じて各レンズの間隔が変化する。これにより、撮影倍率が変更される。レンズ鏡筒１４の繰り出し位置は、ｐｏｓ１（Ｗ端）〜ｐｏｓ１０（Ｔ端）の１０段階に変化する。さらに、撮影レンズ１３には撮影倍率を変化させる光学系の他に、開口面積を変化させることによって撮影光量を調節する絞り機構や、撮影光軸Ｌ方向に移動することによって撮影レンズ１３の焦点を調節するフォーカシングレンズが設けられている。撮影光量（Ｆ値）は、Ｆ１．４〜Ｆ２２の間で９段階に変化され、フォーカシングレンズの位置は後述するように自動的に調節される。

撮影レンズ１３の背後には、撮影レンズ１３によって結像された被写体像を撮像するＣＣＤ（撮像素子）３２が配置されている。ＣＣＤ３２にはタイミングジェネレータ（ＴＧ）３３が接続されており、ＣＣＤ３２は、このＴＧ３３から入力されるタイミング信号により電子シャッタのシャッタ速度やフレームレートが定められる。シャッタ速度とフレームレートは、それぞれに複数の設定が予め用意されており、これらの設定は、メニューボタン２３の押下することにより液晶ディスプレイ２１に表示され、モード選択ボタン２２の操作等により適宜変更される。

また、ＣＣＤ３２は、被写体からの光を光電変換する画素が平面に配列されたいわゆるエリアイメージセンサである。但し、ＣＣＤ３２は、こうして画素が配置された撮像面内の全ての画素が、撮影光軸Ｌに対してほぼ対称な構造に形成された通常の画素（以下、通常画素という）からなる通常のエリアイメージセンサとは異なり、被写体からの光の入射角度によってはこれを遮光するように、撮影光軸Ｌに対して非対称な構造に形成された画素（以下、位相差画素という）が撮像面内の複数の所定箇所に設けられている。位相差画素は、各々デジタルカメラ１１に対して上下または左右のいずれかの方向に非対称な構造に形成されていると同時に、上（左）側が遮光された位相差画素と、下（右）側が遮光された位相差画素が１対になるように、複数配置されている。こうした位相差画素の画素値は、後述するようにＡＦ検出回路４６において合焦評価値の算出に用いられる。同時に、位相差画素は非対称構造に形成されているために、通常画素とは異なり、通常画素よりも画素値が小さく暗い等の固有の特性を示すが、最終的に液晶ディスプレイに表示されたり、メモリカード６２に記録される撮影画像では、位相差画素の画素値は、後述する位相差画素補正部４７によってその値が補正される。

ＣＣＤ３２は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）３４に接続され、ＣＤＳ３４によってノイズを除去しながらＣＣＤ３２の各画素の蓄積電荷量に正確に比例したアナログの撮像信号を出力する。また、ＣＣＤ３２から出力される撮像信号は、一画面分を単位として出力される。こうして出力される撮像信号は、増幅器（ＡＭＰ）３６で増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）３７でデジタルの画像データに変換され、ＳＤＲＡＭ４１に一時的に記憶される。これらのＣＤＳ３４、ＡＭＰ３６、Ａ／Ｄ３７の動作は、画像入力コントローラ４２によって制御される。画像入力コントローラ４２は、システムバス４３を介してＣＰＵ４４に接続されており、ＣＰＵ４４からの制御命令に応じて、ＣＤＳ３４、ＡＭＰ３６、Ａ／Ｄ３７の動作を制御する。

ＡＦ検出回路４６（合焦評価手段）は、Ａ／Ｄ３７でデジタル化された画像データを基に撮影レンズ１３の合焦評価値を算出し、ＣＰＵ４４に入力する。また、合焦評価値は、位相差画素の画素値を用いることにより、位相差検出方式によって算出される。ＣＰＵ４４は、こうしてＡＦ検出回路４６から入力される合焦評価値に基づいて、撮影レンズ１３を合焦位置に移動させる。

位相差画素補正部４７（補正データ算出手段，補正手段）は、ＳＤＲＡＭ４１から画像データを読み出して、後述する画像信号処理回路５３でガンマ補正処理が施された後の画像データにおいて位相差画素の画素値が通常画素で撮像した場合の画素値と同程度の画素値となるように、予め位相差画素の画素値を補正する。また、位相差画素補正部４７は、平均値補正とゲイン補正のいずれか一方の補正方法によって位相差画素の画素値を補正する。平均値補正は、位相差画素の画素値を、その周辺に配置された通常画素の画素値を平均した値に置き換える補正方法である。この平均値補正は、平均値補正部５１（補正手段）によって行われる。ゲイン補正は、補正対象の位相差画素の画素値にゲインを乗じた値（ゲイン補正値）を、この位相差画素の新たな画素値とする補正法である。このゲイン補正は、ゲイン補正部５２（補正手段）によって行われる。ゲイン補正で用いられるゲインの値は、ＥＥＰＲＯＭ６０に予め記憶さており、ゲイン補正部５２が適宜これを読み出して用いる。こうしてゲイン補正部５２によって用いられるゲインの値は、通常画素と位相差画素との感度差に応じて定められる。また、後述するように、ゲイン補正部５２は、こうして予め記憶されたゲインの値に基づいて、補正対象の位相差画素の画素値の補正により適切なゲインの値を算出して用いることがある。なお、後述するように、位相差画素補正部４７が上述の２つの補正方法のうち、どちらの補正方法で位相差画素の画素値を補正するかは、位相差画素の周辺に配置された通常画素の画素値に基づいて、各位相差画素にそれぞれ適した補正方法を位相差画素補正部４７自身が判別する。

画像信号処理回路５３（画像処理手段）には、位相差画素補正部４７によって位相差画素の画素値が補正された画像データが入力される。画像信号処理回路５３は、こうして入力される画像データに、階調変換処理、ホワイトバランス補正、ガンマ補正処理等の各種画像処理を施し、この画像データを再度ＳＤＲＡＭ４１に記憶する。

ＹＣ変換処理回路５６は、画像信号処理回路５３によって各種画像処理が施された画像データをＳＤＲＡＭ４１から読み出し、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとに変換する。こうしてＹＣ処理が施された画像データは、再びＳＤＲＡＭ４１に記憶される。

ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７は、ＹＣ変換処理回路５６でＹＣ変換された画像データの輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ，Ｃｂとの積算値を基に、被写体の輝度を表す測光値を算出し、この算出結果をＣＰＵ４４に送信する。ＣＰＵ４４は、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５７から送信される測光値に基づいて、露出量及びホワイトバランスの適否を判断するとともに、これらが最適な値になるように撮影レンズ１３の絞り機構やＣＣＤ３２等の動作を制御する。

液晶ドライバ５８は、ＹＣ変換処理回路５６を経た画像データをＳＤＲＡＭ４１から読み出し、アナログのコンポジット信号に変換して液晶ディスプレイ２１に表示する。また、ＣＣＤ３２から順次出力される撮像信号に基づいて生成された画像データを、こうして順次液晶ディスプレイ２１に出力することにより、いわゆるスルー画像が液晶ディスプレイ２１に表示される。

圧縮伸張処理回路５９は、ＹＣ変換処理回路５６でＹＣ変換された画像データを所定形式のファイルフォーマットに変換することにより、画像データから静止画像ファイルや動画像ファイルを生成する。こうして生成された静止画像ファイルや動画像ファイルがいわゆる撮影画像である。

ＣＰＵ４４は、レリーズボタン１７、ズームレバー１９、モード選択ボタン２２、メニューボタン２３といった各種操作部材が接続されている。このため、これらの操作部材がユーザの操作を検出すると、その検出信号はＣＰＵ４４に入力される。また、ＣＰＵ４４は、システムバス４３を介してデジタルカメラ１１の各部とドライバ等を介して接続されており、前述の操作部材やデジタルカメラ１１の各部から入力される。そして、ＣＰＵ４４は、これらの各種信号に基づいて、デジタルカメラ１１各部に、制御信号を送信することにより、デジタルカメラ１１を統括的に制御する。

メディアコントローラ６１は、メディアスロット（図示しない）に着脱自在に装着されたメモリカード６２にアクセスし、生成された撮影画像の読み書きを行う。フラッシュ制御部６３は、ＣＰＵ４４から送信されるフラッシュ発光信号に応じてフラッシュ発光部１６を発光させる。

また、デジタルカメラ１１には、ＥＥＰＲＯＭ６０が備えられている。このＥＥＰＲＯＭ６０には、ＣＰＵ４４に読み出され、デジタルカメラ１１を動作させるためのプログラムや、位相差画素の位置座標、ゲイン補正で用いられるゲイン（ゲインが複数記録されたゲインテーブル）、位相差画素の補正方法を切り替えるときにその境界条件として参照される閾値等が予め記憶されている。

以下では、上述のように構成されるデジタルカメラ１１の作用を説明する。まず、図４に示すように、ＣＣＤ３２の画素はいわゆるベイヤー配列に設けられており、各画素は正方格子状に配置されるとともに、赤色（Ｒ）：緑色（Ｇ）：青色（Ｂ）＝１：２：１の割合で、縦横にＲとＧ，ＢとＧが交互になるようにカラーフィルタが配置される。また、ＣＣＤ３２は、ｘ方向がデジタルカメラ１１の横方向（長手方向）に対応し、ｙ方向がデジタルカメラ１１の縦方向（短手方向）に対応するように配置される。このように画素が配列されたＣＣＤ３２には、前述のようにｘｙ面内でほぼ対象な構造に形成された通常画素Ｒ，Ｇ（Ｇ１〜Ｇ８），Ｂと、ｘ方向（またはｙ方向）に非対称な構造に形成された位相差画素Ｇ_ＡＦが含まれる。以下では、図４に示すように、緑色のカラーフィルタＧが配置された複数の画素のうち一部が非対称構造の位相差画素Ｇ_ＡＦに形成されているものとする。また、後述するように、位相差画素補正部４７が位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値補正するときに、平均値補正とゲイン補正のいずれの方法でこれを補正するかの判別や、平均値補正及びゲイン補正で用いる通常画素は、位相差画素Ｇ_ＡＦに最も近接して配置された同色の４画素Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６，Ｇ８と、これらに次いで位相差画素Ｇ_ＡＦに近接して配置された同色４画素Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７の合計８画素Ｇ１〜Ｇ８（以下、周辺画素という）である。

デジタルカメラ１１で撮影を行う場合には、電源ボタン１８を押下してデジタルカメラ１１の各部を起動させた後、モード選択ボタン２２を押下して静止画撮影モードまたは動画撮影モードを選択し、デジタルカメラ１１を撮影待機状態にする。こうしてデジタルカメラ１１が撮影待機状態になると、ＣＰＵ４４によってＴＧ３３が制御され、ＴＧ３３から出力されるタイミング信号によってＣＣＤ３２が駆動される。このとき、ＣＰＵ４４はメニュー画面を介してユーザが設定したシャッタ速度及びフレームレートに応じてＣＣＤ３２を駆動させる。また、ＣＣＤ３２は、ＴＧ３３からのタイミング信号に応答して、撮影レンズ１３によって撮像面に結像された被写体像に応じた撮像信号を出力し、これをデジタル化した画像データがＳＤＲＡＭ４１に一時的に記憶される。

ＡＦ検出回路４６は、ＣＰＵ４４からの指示に基づいて、こうしてデジタル化された画像データをＳＤＲＡＭ４１から読み出し、これに含まれる位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値に基づいて合焦評価値を算出して、ＣＰＵ４４に入力する（合焦評価ステップ）。ＣＰＵ４４は、入力された合焦評価値に応じて、モータ３１を駆動し、撮影レンズ１３を合焦位置に移動させる。

こうしてＡＦ動作が行われると同時に、位相差画素補正部４７は、ＡＦ検出回路４６で読み出されるものと同じ、デジタルの画像データをＳＤＲＡＭ４１から読み出して、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正し、画像信号処理回路５３に入力する。このため、こうして位相差画素Ｇ_ＡＦが補正された画像データに対して、ガンマ補正処理等の各種画像処理を施す。画像信号処理回路５３で各種画像処理が施された画像データは、ＹＣ変換処理回路５６でＹＣ変換処理を施された後、液晶ディスプレイ２１に表示されたり、圧縮伸張処理回路５９によってこの画像データに基づいて撮影画像が生成され、メモリカード６２に記憶される。

位相差画素補正部４７による位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正は、図５に示す手順に沿って行われる。まず、位相差画素補正部４７は、画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺画素Ｇ１〜Ｇ８を読み出し、これに基づいてエッジ量Ｅを算出する（ステップＳ１１，エッジ量算出ステップ）。エッジ量Ｅは、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８のうち、位相差画素Ｇ_ＡＦに最も近接する周辺画素Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６，Ｇ８のうちで隣り合う２画素の画素値の差の絶対値と、これに次いで位相差画素Ｇ_ＡＦに近接する周辺画素Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７のうちで隣り合う２画素の画素値の差の絶対値との総和であり、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の各画素の画素値をそれぞれＹ１〜Ｙ８とするときに、Ｅ＝｜Ｙ１−Ｙ２｜＋｜Ｙ２−Ｙ３｜＋｜Ｙ３−Ｙ４｜＋｜Ｙ４−Ｙ５｜＋｜Ｙ５−Ｙ６｜＋｜Ｙ６−Ｙ７｜＋｜Ｙ７−Ｙ８｜＋｜Ｙ８−Ｙ１｜＋｜Ｙ２−Ｙ４｜＋｜Ｙ４−Ｙ６｜＋｜Ｙ６−Ｙ８｜＋｜Ｙ８−Ｙ２｜によって算出される値である。

こうして算出されるエッジ量Ｅは、位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺における急峻な輝度（画素値）の変化を反映して増大する。したがって、エッジ量Ｅの大きさは、位相差画素Ｇ_ＡＦの周囲の像が高周波成分を含むか否か（位相差画素Ｇ_ＡＦ周辺の像の平坦性）の目安になる。但し、上述のようにエッジ量Ｅは、画像信号処理回路５３によってガンマ補正処理が施される前の画像データから算出されるので、ガンマ補正処理で用いられるガンマカーブの実際的な様態によっては、エッジ量Ｅが小さい場合であっても、ガンマ補正処理が施されることによって高周波成分があらわれる結果となることもある。このため、エッジ量Ｅは、位相差画素Ｇ_ＡＦ周辺の高周波成分の有無を知る大まかな目安であって、エッジ量Ｅを単独で用いる場合には、位相差画素Ｇ_ＡＦの周囲に高周波成分があるか否かの正確な判断はできない。なお、ここでは、前述の式によってエッジ量Ｅを算出するが、前述の式とは算出方法が異なっても、位相差画素Ｇ_ＡＦ近傍の像の平坦性を示す量であれば、これをエッジ量としても良い。

また、位相差画素補正部４７は、上述のようにエッジ量Ｅを算出すると同時に、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の画素値の総和Ｓ（周辺輝度。以下では、算出方法も加味して合計輝度という）を算出する（ステップＳ１２，周辺輝度算出ステップ）。前述のエッジ量Ｅで用いた画素値Ｙ１〜Ｙ８を用いれば、合計輝度Ｓは、Ｓ＝Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３＋Ｙ４＋Ｙ５＋Ｙ６＋Ｙ７＋Ｙ８ によって算出される値である。この合計輝度Ｓは、位相差画素Ｇ_ＡＦ周囲の明るさを反映している。また、ガンマ補正処理によって画素値（輝度）が増大される量は、ガンマ補正処理前の画素値によって異なり（図１０Ａ参照）、概ねガンマ補正前の画素値が小さいほどガンマ補正処理による画素値の増大量が大きい。このため、位相差画素補正部４７が算出する合計輝度Ｓは、画像信号処理回路５３によって画像データにガンマ補正処理が施されたときに現れる影響の目安になる。なお、ここでは位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺の像の輝度を表す量として合計輝度Ｓを算出するが、同様の目安となる量であれば他の量を合計輝度Ｓのかわりに用いても良い。例えば、画素値Ｙ１〜Ｙ８の平均値を合計輝度Ｓのかわりとして好適に用いることができる。

こうして、エッジ量Ｅと合計輝度Ｓを算出すると、位相差画素補正部４７は、エッジ量Ｅの大きさを判断する基準として予め定められた閾値Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３（Ｅ_１＞Ｅ_２＞Ｅ_３）と、合計輝度Ｓの大きさを判断する基準として予め定められた閾値Ｓ_１，Ｓ_２（Ｓ_１＞Ｓ_２）をＥＥＰＲＯＭ６０から読み出す。そして、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓをそれぞれ上述の閾値Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３及び閾値Ｓ_１，Ｓ_２と比較することにより、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法が、平均値補正とゲイン補正のいずれが適しているかを判別し、その方法で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正する（第１補正ステップ、ステップＳ１３〜Ｓ１４，Ｓ１６〜Ｓ１７）。

エッジ量Ｅが最大の閾値Ｅ_１よりも小さく、かつ、合計輝度Ｓが最大の閾値Ｓ_１よりも大きい場合（ステップＳ１３）、位相差画素補正部４７は平均値補正部５１によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を平均値補正する。また、エッジ量Ｅが閾値Ｅ_２よりも小さく、かつ、合計輝度Ｓが閾値Ｓ_１以下で閾値Ｓ_２よりも大きい場合（ステップＳ１４）、位相差画素補正部４７は、平均値補正部５１によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を平均値補正する。さらに、エッジ量Ｅが最小の閾値Ｅ_３よりも小さく、かつ、合計輝度Ｓが閾値Ｓ_２以下の値の場合（ステップＳ１５）、位相差画素補正部４７は、平均値補正部５１によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を平均値補正する。

一方、上記の条件のいずれにも当てはまらない場合、すなわち、合計輝度Ｓが閾値Ｓ_１よりも大きく、かつ、エッジ量Ｅが閾値Ｅ_１以上の場合と、合計輝度Ｓが閾値Ｓ_２よりも大きく、閾値Ｓ_１以下の値であり、かつ、エッジ量Ｅが閾値Ｅ_２以上の場合と、合計輝度Ｓが閾値Ｓ_２以下の値であり、かつ、エッジ量Ｅが閾値Ｅ_１以上の場合には、位相差画素補正部４７は、ゲイン補正部５２によって位相差画素Ｇ_ＡＦをゲイン補正する。

したがって、図６に示すように、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法は、エッジ量Ｅだけでなく合計輝度Ｓにも依存しており、エッジ量Ｅと合計輝度Ｓとで定まる階段状の判別条件６６によって切り替わる。また、位相差画素補正部４７は、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓの関係が、判別条件６６を基準とした下側（合計輝度Ｓ軸側）の場合には、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正に平均値補正を用い、判別条件６６を基準とした上側（エッジ量Ｅ軸側）の場合には、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正にゲイン補正を用いる。

合計輝度Ｓが大きい場合（Ｓ_１＜Ｓ）は、後に画像信号処理回路５３によって画像データに対してガンマ補正処理が施されても、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の増大量が比較的小さいので、このガンマ補正処理によってエッジが強調される等、位相差画素Ｇ_ＡＦ周辺の画像の様態が大きく変化することはない。また、この場合、もとより位相差画素Ｇ_ＡＦ及び周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の画素値が大きいので、これらの画素間の画素値の差は各画素の画素値の大きさに比べて小さい。このため、位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺は画素値の変化が小さい平坦な画像となっている場合が多い。したがって、ガンマ補正処理前の段階でエッジ量Ｅが極端に大きく（Ｅ_３＜Ｅ）、位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺にエッジが強調された明らかな高周波成分の像がある場合を除けば、概ね平均値補正によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を良好に補正される。

一方、合計輝度Ｓが小さい場合（Ｓ＜Ｓ_２）は、画像信号処理回路５３によって画像データに対してガンマ補正処理が施された時に、位相差画素Ｇ_ＡＦ及び周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の各画素値の増大量は比較的大きい。このため、合計輝度Ｓが小さい場合には、ガンマ補正処理前にエッジ量Ｅが小さく、位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺の像が平坦な像であるようであっても、ガンマ補正処理によってエッジ（高周波成分）が強調されたり、顕在化することがある。したがって、位相差画素補正部４７は、合計輝度Ｓが小さい場合には、前述の合計輝度Ｓが大きい場合よりも小さなエッジ量Ｅの基準（閾値Ｅ_１）に基づいて、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正に、高周波成分近傍の補正に好適なゲイン補正が用いられやすくなっている。

また、合計輝度Ｓが中程度（Ｓ_２＜Ｓ＜Ｓ_１）の場合は、上述の合計輝度Ｓが特に大きい／小さい場合の中間的な条件である。このため、位相差画素補正部４７は、エッジ量Ｅの中程度の基準（閾値Ｅ_２）にしたがって、位相差画素Ｇ_ＡＦの補正方法が切り替える。これにより、合計輝度Ｓが中程度の場合にも、平均値補正とゲイン補正のうち、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正に適切な方法が選択される。

位相差画素補正部４７は、上述のようにして位相差画素Ｇ_ＡＦの補正方法を判別すると、その方法で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正する。図７に示すように、位相差画素補正部４７が判別した位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法が平均値補正である場合、平均値補正部５１は周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の画素値の平均値を算出する（ステップＳ２１）。その後、平均値補正部５１は、補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８の画素値の平均値に置き換える（ステップＳ２２）。

また、図８に示すように、位相差画素補正部４７が判別した位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法がゲイン補正である場合、ゲイン補正部５２は補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦに応じて予め定められたゲインをメモリから読み出す（ステップＳ２３）。そして、ゲイン補正部５２は、こうして読み出したゲインを補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値に乗じて、もとの位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をこうして算出した値に置き換える（ステップＳ２４）。

こうして、平均値補正またはゲイン補正によって全ての位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値が補正されると、位相差画素補正部４７は、全ての位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正が完了した画像データを画像信号処理回路５３に入力する。

画像信号処理回路５３では、前述のように、位相差画素補正部４７から入力される画像データに階調変換処理やホワイトバランス補正等の各種画像処理とともに、ガンマ補正処理を施す（第２補正ステップ）。こうして各種画像処理が施された画像データは、ＹＣ変換処理回路５６でＹＣ変換処理が施された後、圧縮伸張処理回路５９によって静止画像（動画像）ファイルに変換され、メモリカード６２に記憶されたり、液晶ディスプレイ２１に表示される。

上述のように、デジタルカメラ１１は、１つのＣＣＤ３２を用いて位相差検出方式でＡＦを行うために、焦点検出用の位相差画素Ｇ_ＡＦが設けられたＣＣＤ３２を用いる撮像装置であり、平均値補正またはゲイン補正の何れかの方法によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正して撮影画像を生成する。そして、デジタルカメラ１１は、こうして位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正するときに、補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦの近傍に高周波成分があるか否かの目安となるエッジ量Ｅだけでなく、位相差画素Ｇ_ＡＦ近傍の輝度の目安になる合計輝度Ｓを算出し、エッジ量Ｅと合計輝度Ｓとの双方に応じて、位相差画素Ｇ_ＡＦに好適な補正方法を判別する。このため、デジタルカメラ１１は、ガンマ補正処理を施すことによってはじめて現れるような高周波成分の有無をも考慮して、平均値補正とゲイン補正を使い分け、撮影画像の具体的な様態に応じてより適切に位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正することができる。

例えば、合計輝度Ｓによらずに、エッジ量Ｅの大きさだけで位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替える場合を考えると、これは図６で合計輝度Ｓ軸に平行な直線の境界条件で補正方法を切り替えることに相当する。このようにエッジ量Ｅだけで位相差画素Ｇ_ＡＦの補正方法を切り替える場合、合計輝度Ｓが小さく、後にガンマ補正処理が施されることによって顕在化するような高周波成分が位相差画素Ｇ_ＡＦの周辺に含まれているときにも、位相差画素Ｇ_ＡＦは平均値補正で補正されることになり、ガンマ補正処理が施された後には、折り返しによる偽色が生じるなど、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正したことによってかえって画質が劣化してしまうことがある。

一方、デジタルカメラ１１では、エッジ量Ｅだけでなく、合計輝度Ｓに応じて、合計輝度Ｓが小さいほど、平均値補正とゲイン補正を切り替える境界となるエッジ量Ｅの閾値が小さくなり（図６参照）、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正はよりゲイン補正で行われやすくなる。このため、画像データに、ゲイン補正処理を施すことによって顕在化する高周波成分が含まれていたとしても、これを考慮してゲイン補正で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値が補正されることになり、最終的に得られる撮影画像（静止画像ファイル等）では、エッジ量Ｅの大きさだけで補正方法を切り替える場合と比較して、より適切に位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法が選択され、好適な撮影画像が得られやすい。

なお、上述の実施形態では、エッジ量Ｅに対して３種類の閾値Ｅ_１，Ｅ_２，Ｅ_３が予め定められ、合計輝度Ｓに対して２種類の閾値Ｓ_１，Ｓ_２を予め定めておくことにより、階段状の判別条件６６で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替える例を説明したが、これに限らない。例えば、上述の実施形態のように、階段状の判別条件６６で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替える場合には、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓに対して各々少なくとも１以上の閾値を予め定め、これらに応じた少なくとも１段以上の階段状の判別条件にしたがって、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替えられれば良い。

また、上述の実施形態よりも多くの閾値をエッジ量Ｅや合計輝度Ｓに対して予め定めておくことで、より段数が多く細かい階段状の判別条件に基づいて、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替えるようにしても良い。こうしてエッジ量Ｅや合計輝度Ｓについて予め定めておく閾値は、その数が多いほど、ガンマ補正処理で用いられるガンマカーブ（例えば、図１０Ａ参照）により精密に対応した位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正を行うことができる。但し、エッジ量Ｅや合計輝度Ｓについて予め定めておく閾値が多いほど、デジタルカメラ１１を駆動するプログラムや設定等が記録されるメモリの容量を圧迫することになる。したがって、上述の実施形態よりも実際的なガンマカーブをより精密に考慮して位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正を行う必要がある場合には、以下のようにすることが好ましい。

例えば、図９に示すように、ガンマ補正処理前後の画素値の変化量を考慮して、滑らかな曲線状の判別条件Ｃによって平均値補正とゲイン補正のどちらを用いて位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を判別する。この場合、例えば、曲線の判別条件Ｃは、所定定数Ａ_０，Ａ_１，Ａ_２を用いて、Ｅ＝Ａ_２・Ｓ^２＋Ａ_１・Ｓ＋Ａ_０ によって定められる。また、判別条件Ｃは、ガンマカーブに対して凹凸の向きが逆になるように、合計輝度Ｓ軸側に凸になるように定められる。したがって、判別条件Ｃ上では、合計輝度Ｓが小さいほどエッジ量Ｅが小さく、合計輝度Ｓが大きくなるにつれて徐々にエッジ量Ｅが増大し、合計輝度Ｓが大きなところでエッジ量Ｅが大きく増大する。

こうして定められた判別条件Ｃにしたがって、位相差画素補正部４７は、位相差画素Ｇ_ＡＦの補正方法を判別し、その方法で補正する。まず、補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦについて算出したエッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓによって定まるＥ‐Ｓ面状の点αが判別条件Ｃよりもエッジ量Ｅ軸側にある場合に（α＞Ｃ）、補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正によって補正する。また、点αが判別条件Ｃよりも合計輝度Ｓ軸側にある場合（α≦Ｃ）、位相差画素補正部４７は、補正対象の位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を平均値補正によって補正する。こうして判別条件を数式で定めることにより、位相差画素補正部４７による演算が増えるが、この判別条件Ｃを決定する所定定数Ａ_０，Ａ_１，Ａ_２だけをメモリに予め記憶しておくだけで、ガンマ補正処理前後の画素値の変化量をさらに精密に考慮して、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を切り替えることができる。

なお、ここでは、曲線状の判別条件Ｃの例として、判別条件Ｃが２次関数で定められる例を説明したが、これに限らない。例えば、単に予めメモリに記憶させておく閾値の数を削減するだけであれば、判別条件Ｃは直線であっても良い。また、例えば、判別条件Ｃは、ガンマ補正処理で用いられるガンマカーブに対して反比例する曲線となるように判別条件Ｃを定めたり、ガンマカーブに対してより精密に反比例するような高次多項式や特殊関数等によって判別条件Ｃを定めても良い。ここで言う反比例とは、ガンマが大きいほど、合計輝度Ｓに対するエッジ量Ｅが小さいことを示すものであり、例えば、ガンマ補正前の画素値（ｘ軸）に対してガンマ補正後の画素値（ｙ軸）をプロットすることによりガンマカーブをグラフに表し、判別条件Ｃを合計輝度Ｓ（ｘ軸）に対するエッジ量Ｅ（ｙ軸）のグラフに表し、ガンマカーブのｘ軸と判別条件Ｃのｘ軸を一致させて、ガンマカーブと判別条件Ｃを比較したときに、判別条件Ｃの曲線とガンマカーブがｙ＝ｘの直線に対して対称な曲線となることを言う（後述する図１０参照）。こうしてガンマカーブに対して相補的な判別条件Ｃを用いると、ガンマ補正処理が施されることによって、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値が特に理想的な値に補正される。

さらに、図１０（Ａ）に示すように、デジタルカメラ１１の設定や使用条件、あるいはＲＧＢの色毎に異なる複数のガンマカーブΓ_１，Γ_２，Γ_３がガンマ補正処理で用いられる場合には、図１０（Ｂ）に示すように、各々のガンマカーブΓ_１，Γ_２，Γ_３に対応した判別条件Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３を予め定めておくことが好ましい。図１０（Ｂ）では、ガンマカーブΓ_１には判別条件Ｃ_１が対応し、ガンマカーブΓ_２には判別条件Ｃ_２が対応し、ガンマカーブΓ_３には判別条件Ｃ_３が対応するように定められている。

こうして複数のガンマカーブΓ_１，Γ_２，Γ_３に各々対応するように判別条件Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３を設ける場合、図１１に示すように、エッジ量Ｅや合計輝度Ｓの算出までは上述の実施形態と同様であるが、その後、位相差画素補正部４７は、後のガンマ補正処理で用いられるガンマカーブに応じて判別条件Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３から適切な判別条件を読み出す（ステップＳ３１）。このとき、位相差画素補正部４７には、ＣＰＵ４４から、デジタルカメラ１１の設定や使用条件、補正対象となる位相差画素Ｇ_ＡＦのカラーフィルタの色等の必要な情報、あるいはガンマ補正処理で用いるガンマカーブを特定する情報が入力され、位相差画素補正部４７はこれに応じて、適切な判別条件を使用するために必要な、所定定数をＥＥＰＲＯＭ６０から読み出すことにより、判別条件を選択する。そして、位相差画素補正部４７は、算出したエッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓの値で定まる点α（Ｓ，Ｅ）が、選択した判別条件Ｃに対して、エッジ量Ｅ軸側にあるか（α＞Ｃ）、合計輝度Ｓ軸側にあるか（α≦Ｃ）に応じて位相差画素Ｇ_ＡＦに適切な補正方法を判別し（ステップＳ３２）、その方法で位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正する。このように、ガンマ補正処理で複数のガンマカーブΓ_１，Γ_２，Γ_３が用いられる場合に、これらの各々に対応して判別条件Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３を設け、ガンマ補正処理で実際に用いられるガンマカーブに応じた判別条件を使用するようにすることで、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法がより適切に選択される。

なお、ここでは、複数のガンマカーブΓ_１，Γ_２，Γ_３に対応して、曲線状の判別条件Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３が定められている例を説明したが、上述の実施形態のように、階段状の判別条件を用いて位相差画素Ｇ_ＡＦの補正方法を定める場合も同様である。

なお、上述の実施形態では、位相差画素Ｇ_ＡＦをゲイン補正によって補正する場合、予め定められたゲインを位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値に乗じ、その値を位相差画素Ｇ_ＡＦの新たな画素値として用いる例を説明したが、これに限らない。例えば、位相差画素Ｇ_ＡＦは、前述のように撮像面の広範囲にわたって複数設けられているが、各々の位相差画素Ｇ_ＡＦの特性は各々異なる。このため、ゲイン補正で用いるゲインの値は、複数ある位相差画素Ｇ_ＡＦの各々に予め定めておくことが好ましい。しかし、位相差画素Ｇ_ＡＦの個数によっては、これらについてそれぞれにゲインを定めておくと、補正方法の選択精度は良いが、デジタルカメラ１１の設定やプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ６０の容量を圧迫する。このため、ゲイン補正で用いるゲインの値は、以下に説明するように定めておくことが好ましい。

位相差画素Ｇ_ＡＦの特性は、前述のように撮像面内の位置によって各々異なるが、撮像面内で互いに近接した位置にある位相差画素Ｇ_ＡＦはほぼ同様の特性を示す。このため、必ずしも全ての位相差画素Ｇ_ＡＦに対して個々にゲインを定めておく必要はなく、位相差画素Ｇ_ＡＦの特性がほぼ同様とみなせる一定のエリア内に設けられた複数の位相差画素Ｇ_ＡＦに対して共通のゲインを用いるようにしても良い。

この場合、図１２（Ａ）に示すように、ゲインテーブル７１を予め用意する。ゲインテーブル７１は、水平方向（行方向）のテーブル幅Ｐが６、垂直方向（列方向）のテーブル幅Ｑが５のテーブルであり、合計で３０個のゲインｇ_ｐｑ（ｐ＝１〜５，ｑ＝１〜６）が設定される。また、ゲインテーブル７１では、水平方向及び垂直方向に各要素に対して等間隔に区切られたエリアが割り当てられている。したがって、ゲインテーブル７１上では、縦幅Ｑ：横幅Ｐの長方形のエリアに対して１つのゲインｇ_ｐｑが割り当てられている。なお、ここでは、ゲインテーブル７１のテーブル幅Ｐ，Ｑの一例を具体的に定めるが、ゲインテーブル７１のテーブル幅Ｐ，Ｑは実際的な様態にあわせて任意に定めて良い。

また、図１２（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ３２の撮像面７２は、水平方向にＨ個、垂直方向にＶ個の画素が配列されているとすると、ゲイン補正部５２は、ゲインテーブル７１と撮像面７２内の位置は次のように対応付ける。撮像面７２の左上の画素の座標をＤ（１，１）、右下の画素の座標をＤ（Ｈ，Ｖ）として、撮像面７２上の各画素の座標Ｄ（ｈ，ｖ）で表す。同様に、ゲインテーブル７１の左上の点の座標をＥ（１，１）、右下の画素の座標をＥ（Ｐ，Ｑ）として、ゲインテーブル７１上の点の座標をＥ（ｐ，ｑ）で表す。また、ある位相差画素Ｇ_ＡＦが撮像面７２上の座標Ｄ１（ｘ１，ｙ１）に設けられているとする。このとき、ゲイン補正部５２は、撮像面７２上で座標Ｄ（ｈ，ｖ）にある画素は、ｈ／Ｓ＝ｐ／Ｈ，ｖ／Ｒ＝ｑ／Ｖの関係式にしたがってゲインテーブル７１の座標Ｅ（ｐ，ｑ）に対応付ける。したがって、撮像面７２上で最左上の画素Ｄ（１，１）とゲインテーブル７１の最左上の点Ｅ（１，１）が対応付けられ、撮像面７２上で最右下の画素Ｄ（Ｈ，Ｖ）とゲインテーブル７１の最右下の点Ｅ（Ｐ，Ｑ）に対応付けられる。同様にして、ある位相差画素Ｇ_ＡＦの撮像面７２上での座標Ｄ１（ｘ１，ｙ１）は、ゲインテーブル７１上の点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）に対応付けられる。このため、Ｄ１（ｘ１，ｙ１）の位相差画素Ｇ_ＡＦは、例えばゲインｇ_６２が設定されたエリアに対応付けられる。

そして、ゲイン補正部５２は、上述のようにして位相差画素Ｇ_ＡＦの撮像面７２上の座標Ｄ１（ｘ１，ｙ１）とゲインテーブル７１上の座標Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）を対応付けると、ゲインテーブル７１上の座標Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）が含まれるエリアに設定されたゲインｇ_６２を用いて、Ｄ１（ｘ１，ｙ１）の位相差画素Ｇ_ＡＦをゲイン補正する。ここでは、撮像面７２上の座標Ｄ１（ｘ１，ｙ１）にある位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正する例を説明したが、他の位置にある位相差画素Ｇ_ＡＦについても同様である。

こうして、位相差画素Ｇ_ＡＦの各々に固有のゲインが設けられるかわりに、ゲインテーブル７１が設けると、位相差画素Ｇ_ＡＦの総数に比べて少数のゲインｇ_ｐｑを予め設定しておくだけで、上述の実施形態とほぼ同様にゲイン補正することができ、ゲインを記憶しておくためのメモリスペースを低減することができる。

また、ここでは、ゲインテーブル７１に設定されたゲインｇ_ｐｑをそのまま用いてゲイン補正する例を説明したが、これに限らず、ゲインテーブル７１に設定されたゲインｇ_ｐｑを用いて、各々の位相差画素Ｇ_ＡＦにさらに適したゲインを算出し、これを用いてゲイン補正するようにしても良い。

この場合、例えば、図１３に示すように、ゲイン補正部５２は、まず、前述と同様にして、画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦの撮像面７２上の座標とゲインテーブル７１内の座標を対応付ける（ステップＳ４１）。次いで、ゲイン補正部５２は、画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦのゲインテーブル７１上の座標が含まれるエリアに設定されたゲインｇ_６２と、その周囲のエリアに設定されたゲイン（例えば、ゲインｇ_６１，ｇ_５１，ｇ_５２，ｇ_５３，ｇ_６３）を用いて、位相差画素Ｇ_ＡＦのゲイン補正により適した新たなゲインを算出する（ステップＳ４２）。その後、ゲイン補正部５２は、算出したゲインを位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値に乗じ、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をその値に置き換える（ステップＳ４３）。

この場合、ゲイン補正部５２は、ゲインテーブル７１に設定されたゲインｇ_ｐｑに基づいて、位相差画素Ｇ_ＡＦの位置座標に応じたさらに適切なゲインを、例えば次のように算出する。図１４に示すように、ゲイン補正部５２は、ゲインテーブル７１内でゲインｇ_ｐｑが設定された各々エリアを、このエリアの中心を通るように、水平方向及び垂直方向に沿って分割した４つのエリアのうち、どのエリアに位相差画素Ｇ_ＡＦのゲインテーブル７１上の座標が含まれるかを判断する。以下では、１つのゲインｇ_ｐｑが設定されたエリアをさらに分割した小エリアのうち、右上のエリアを第１小領域７６、左上のエリアを第２小領域７７、左下のエリアを第３小領域７８、右下のエリアを第４小領域７９という。

例えば、前述のように、撮像面７２上の座標Ｄ１（ｘ１，ｙ１）にある位相差画素Ｇ_ＡＦは、ゲインテーブル７１上の座標Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）に対応し、この点はゲインｇ_６２が設定されたエリアの第２小領域７７に含まれる。このため、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_６２と、第２小領域７７の周辺の３エリアのゲインｇ_６１，ｇ_５１，ｇ_５２を用いて、ゲインｇ_６２よりも点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）により相応しいゲインを算出する。

このとき、ゲイン補正部５２は、図１５に示す手順でこれらの４つのゲインｇ_６２，ｇ_６１，ｇ_５１，ｇ_５２に基づいて点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）のゲインを算出する。まず、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_６１のエリアの中心座標をＦ_Ａ（Ｘ_Ａ，Ｙ_Ａ），ゲインｇ_５１のエリアの中心座標をＦ_Ｂ（Ｘ_Ｂ，Ｙ_Ｂ）として、これらの中心点を結ぶ線上において、水平方向の座標が位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）と同じＸ１の点Ｆ_Ｅ（Ｘ１，Ｙ_Ｅ）のゲインｇ_Ｅを中間的に算出する。

同時に、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_６２のエリアの中心座標をＦ_Ｄ（Ｘ_Ｄ，Ｙ_Ｄ），ゲインｇ_５２のエリアの中心座標をＦ_Ｃ（Ｘ_Ｃ，Ｙ_Ｃ）として、これらの中心点を結ぶ線上において、水平方向の座標が位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）と同じＸ１の点Ｆ_Ｆ（Ｘ_Ｆ，Ｙ_Ｆ）のゲインｇ_Ｆを中間的に算出する。

そして、ゲイン補正部５２は、こうして算出した中間的なゲインｇ_Ｅ，ｇ_Ｆ及びこれらの点の座標Ｆ_Ｅ（Ｘ１，Ｙ_Ｅ）及びＦ_Ｆ（Ｘ_Ｆ，Ｙ_Ｆ）に基づいて、位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１（Ｘ１，Ｙ１）のゲインｇ１を算出する。

また、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_Ｅ，ｇ_Ｆ及びゲインｇ１を以下のように算出する。まず、ゲインｇ_Ｅを算出するときには、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_６１及びゲインｇ_５１と、これらのゲインが設定されたエリアの中心座標のうち、水平方向成分Ｘ_Ａ，Ｘ_Ｂとを用いる。このため、ゲインテーブル７１上の水平方向座標を横軸に、ゲインの大きさを縦軸にとったグラフを描くと、図１６（Ａ）に示すようになる。このとき、ゲイン補正部５２は、点Ｆ_Ａ（Ｘ_Ａ，ｇ_６１）と点Ｆ_Ｂ（Ｘ_Ｂ，ｇ_５１）を結ぶ直線Ｌ_ＡＢの式に、点Ｆ_Ｅの水平方向座標Ｘ１を代入することにより、点Ｆ_Ｅのゲインｇ_Ｅを算出する。したがって、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_Ｅをｇ_Ｅ＝ｇ_５１＋（ｇ_６１−ｇ_５１）・（Ｘ１−Ｘ_Ａ）／（Ｘ_Ｂ−Ｘ_Ａ）によって算出する。

同様に、ゲインｇ_Ｆを算出するときには、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_６２及びゲインｇ_５２と、これらのゲインが設定されたエリアの中心座標のうち、水平方向成分Ｘ_Ｃ，Ｘ_Ｄとを用いる。このため、ゲインテーブル７１上の水平方向座標を横軸に、ゲインの大きさを縦軸にとったグラフを描くと、図１６（Ｂ）に示すようになる。このとき、ゲイン補正部５２は、点Ｆ_Ｃ（Ｘ_Ｃ，ｇ_６２）と点Ｆ_Ｄ（Ｘ_Ｄ，ｇ_５２）を結ぶ直線Ｌ_ＣＤの式に、点Ｆ_Ｆの水平方向座標Ｘ１を代入することにより、点Ｆ_Ｆのゲインｇ_Ｆを算出する。したがって、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ_Ｆを、ｇ_Ｆ＝ｇ_５２＋（ｇ_６２−ｇ_５２）・（Ｘ１−Ｘ_Ｃ）／（Ｘ_Ｄ−Ｘ_Ｃ）によって算出する。

さらに、ゲインｇ１を算出するときには、ゲイン補正部５２は、こうして算出したゲインｇ_Ｅ，ｇ_Ｆと、点Ｆ_Ｅ，Ｆ_Ｆの垂直方向の座標Ｙ_Ｅ，Ｙ_Ｆとを用いる。このため、ゲインテーブル７１上の垂直方向座標を横軸に、ゲインの大きさを縦軸にとったグラフを描くと、図１６（Ｃ）に示すようになる。このとき、ゲイン補正部５２は、点Ｆ_Ｅ（Ｙ_Ｅ，ｇ_Ｅ）と点Ｆ_Ｆ（Ｙ_Ｆ，ｇ_Ｆ）を結ぶ直線Ｌ_ＥＦの式に、点Ｆ１の垂直方向座標Ｙ１を代入することにより、点Ｆ１のゲインｇ１を算出する。したがって、ゲイン補正部５２は、ゲインｇ１を、ｇ１＝ｇ_Ｅ＋（ｇ_Ｆ−ｇ_Ｅ）・（Ｙ１−Ｙ_Ｅ）／（Ｙ_Ｆ−Ｙ_Ｅ）によって算出する。

このように、ゲインテーブル７１に設定されたゲインｇ_ｐｑをそのまま用いるのではなく、ゲインテーブル７１に設定されたゲインｇ_ｐｑから位相差画素Ｇ_ＡＦの位置に応じてより適切なゲインｇ１を算出することにより、予め設定しておくゲインの総数を抑えながらも、より適切なゲイン補正を行うことができるようになる。

なお、上述のゲイン補正の例では、点Ｆ１を通る垂直方向のライン上の点Ｆ_Ｅ，Ｆ_Ｆのゲインｇ_Ｅ，ｇ_Ｆを算出し、これを用いて点Ｆ１のゲインｇ１を算出する例を説明したが、これに限らず、点Ｆ１を通る水平方向のライン上の点について中間的なゲインを算出し、さらにこれを用いて点Ｆ１のゲインｇ１を算出しても良い。この場合も上述の例と同様に、いわゆる１次補間によってゲインｇ１を算出することができる。

また、上述のゲイン補正の例では、いわゆる１次補間によって位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１のゲインｇ１を算出したが、ゲインｇ１を算出するための補間方法は、これに限らず、周知の任意の補間方法を用いることができる。例えば、高次多項式を用いた補間によって点Ｆ１のゲインｇ１を算出しても良い。

なお、上述のゲイン補正の例では、画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１が第２小領域７７に含まれる例を説明したが、他の小領域に含まれる場合も上述とほぼ同様にして、点Ｆ１対してより適切なゲインｇ１を算出することができる。例えば、点Ｆ１が第３小領域７８に含まれる場合には、ゲインｇ_６２，ｇ_５２，ｇ_６３，ｇ_５３と、これらのゲインが設定されたエリアの中心座標を用いて、上述の例と同様にして点Ｆ１のゲインｇ１を算出することができる。また、ゲインｇ_ｐｑ（ｐ＝２〜５，ｑ＝２〜４）が設定されたエリアの第１〜第４小領域に点Ｆ１が含まれる場合も同様である。

一方、ゲインｇ_６２が設定された第１小領域７６や第４小領域７９等、ゲインテーブル７１の端に接する小領域に、位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１が含まれる場合には、上述の例のように近隣エリアに設定されたゲイン及び中心座標から点Ｆ１のゲインｇ１を内挿だけで求めることはできないが、上述の例とほぼ同様にして、近隣エリアに設定されたゲイン及びその中心座標に基づいて点Ｆ１のゲインｇ１を外挿によって算出することができる。

例えば、ゲインｇ_６２が設定されたエリアの第１小領域７６に、位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１が含まれている時には、ゲインｇ_６２，ｇ_６１，ｇ_５１，ｇ_５２と、これらのゲインが設定されたエリアの中心座標Ｆ_Ａ，Ｆ_Ｂを用いて外挿・内挿して、点Ｆ１のゲインｇ１を算出することができる。この場合、ゲインｇ_６１のエリアの中心座標Ｆ_Ａとゲインｇ_５１のエリアの中心座標Ｆ_Ｂの延長上で、水平方向座標が点Ｆ１と同じＸ１の点のゲインを外挿する。同時に、ゲインｇ_５２の中心座標Ｆ_Ｃとゲインｇ_６２のエリアの中心座標Ｆ_Ｄの延長上で、水平方向座標が点Ｆ１と同じＸ１の点のゲインを外挿する。そして、これらの座標とゲインの値に基づいて、上述の例と同様に、点Ｆ１のゲインｇ１を内挿する。

さらに、上述のゲイン補正の例では、位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１のゲインｇ１を、４つのゲインｇ_６２，ｇ_６１，ｇ_５１，ｇ_５２とこれらのゲインが設定されたエリアの中心座標Ｆ_Ａ，Ｆ_Ｂ，Ｆ_Ｃ，Ｆ_Ｄを用いて算出する例を説明したが、これに限らない。例えば、より少数のエリアのゲイン及び中心座標を用いて、点Ｆ１のゲインｇ１を算出しても良い。例えば、位相差画素Ｇ_ＡＦに対応する点Ｆ１が第２小領域７７と第３小領域７８の境界線上にあるときには、２つのゲインｇ_６２，ｇ_５２と中心座標Ｆ_Ｄ，Ｆ_Ｃに基づいて点Ｆ１のゲインｇ１を内挿すれば良い。また、より多数のエリアのゲイン及び中心座標を用いて、点Ｆ１のゲインｇ１を算出しても良い。

なお、上述の実施形態では、位相差画素Ｇ_ＡＦの特性がその内部構造の非対称性や、撮像面７２の位置等によって予め定まるものとし、これに応じて、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する場合に用いるゲインの値を設定する例を説明したが、位相差画素Ｇ_ＡＦの特性は、このように内部構造や製造時のばらつき等に応じて概ね定まるが、デジタルカメラ１１の具体的な使用状態によっても変化することがある。

例えば、位相差画素Ｇ_ＡＦは、その内部構造が撮影光軸Ｌのまわりに非対称な構造となっているため、光の入射角度によって、その応答特性が異なる。したがって、撮影レンズ１３の繰り出し位置（いわゆるズームポジション）やＦ値を変化させると、これにともなって位相差画素Ｇ_ＡＦの特性は変化する。このため、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する場合には、ズームポジションやＦ値に応じたゲインの値を用いることが好ましい。また、ズームポジションのように射出瞳位置と相関のあるものであれば、それに応じたゲインの値を用いても良い。

ズームポジションやＦ値に応じたゲインを用いて、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する場合、ズームポジションやＦ値に応じて各々異なるゲインが設定されたゲインテーブルを予め複数用意する。そして、図１７に示すように、位相差画素補正部４７は、まず、上述の実施形態と同様にして、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓを算出し（ステップＳ１１，Ｓ１２）、これらの値に応じて位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を選択する（ステップＳ５１）。ここでの補正方法の選択は、前述したいくつかの判別方法のいずれを用いても良い。したがって、上述の実施形態のように階段状の判別条件６６によるものでも良く、前述のように曲線状の判別条件Ｃによるものでも良く、さらに、前述のようにガンマカーブに応じて選択した判別条件によるものでも良い。

こうして位相差画素補正部４７が位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値の補正方法を選択した結果、ゲイン補正によって位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値を補正する場合、ゲイン補正部５２には、撮像時の撮影レンズ１３の繰り出し位置（ズームポジション）や絞り機構の開口面積（Ｆ値）の情報をＣＰＵ４４から入力される。ゲイン補正部５２は、こうしてＣＰＵ４４から入力される情報に基づいて、複数のゲインテーブルの中から、撮像時のズームポジションやＦ値に対応したゲインテーブルを選択する（ステップＳ５２）。そして、ゲイン補正部５２は、前述のように画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦの位置に応じて、選択したゲインテーブルの中から適切なゲインを取得し、これを用いて位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する。あるいは、選択したゲインテーブルに設定されたゲインから適切なゲインを算出し、これを用いて位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する。

このように、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をゲイン補正する場合に、ズームポジションやＦ値に応じたゲインを用いることによって、光の入射角度によって異なる位相差画素Ｇ_ＡＦの特性に対応して、特に好適なゲイン補正を行うことができる。

なお、こうしてズームポジションとＦ値に応じたゲイン（ゲインテーブル）を予め設けて置く場合、ズームポジションとＦ値の選択幅によっては、予め記憶しておくゲインの総量が膨大になる。

このため、例えば、図１８に示すように、１０段階のズームポジションｐｏｓ１〜ｐｏｓ１０を２段階ごとに分け、９段階のＦ値を３段階ごとに分けた各カテゴリーについて１つずつ、各段階のズームポジション及びＦ値に対応したゲインが設定されたゲインテーブルＡ〜Ｏを設けておくことが好ましい。

なお、ここでは、ズームポジションとＦ値の組み合わせに対応したゲインテーブルを予め設けておく例を説明したが、これに限らない。位相差画素Ｇ_ＡＦの特性が主としてズームポジションによって変わるような撮影レンズ１３やＣＣＤ３２を用いる場合には、Ｆ値までをも考慮したゲインテーブルを設けて置く必要はなく、ズームポジションに応じたゲインテーブルを設けておけば良い。主としてＦ値によって位相差画素Ｇ_ＡＦの特性が変化する場合も同様に、Ｆ値に応じたゲインテーブルを設けておけば良い。また、位相差画素Ｇ_ＡＦ毎に、ズームポジションやＦ値に対応するゲインを各々予め定めておいても良い。

なお、上述の実施形態では、ゲインテーブル７１を設けるときに、各ゲインｇ_ｐｑが設定されたゲインテーブル７１内の各エリアが均等な大きさ及び形状のエリアとなっている例を説明したが、これに限らず、各ゲインｇ_ｐｑの大きさ毎に、あるいはゲインテーブル７１内の位置によって各ゲインｇ_ｐｑが設定されたエリアの大きさが異なっていても良い。例えば、ゲインテーブル７１（及び撮像面７２）の中央付近ではゲインｇ_ｐｑを細かく設定し、ゲインテーブル７１の周縁部分では一つのゲインｇ_ｐｑに対して大きなエリアを割り当てるなど、ゲインｇ_ｐｑが設定されたエリアの大きさや形状は任意に定めて良い。このように、ゲインテーブル７１上でゲインｇ_ｐｑが設定されるエリアの大きさや形状を定めることで、より的確なゲイン補正を行うことができたり、予め設定するゲインｇ_ｐｑの総数を低減させることができる。

なお、上述の実施形態では、ベイヤー配列のＣＣＤ３２の例を挙げて説明したが、これに限らず、画素が他の様態に配置された撮像素子を本発明に好適に用いることができる。例えば、画素がいわゆるハニカム配列に設けられたＣＣＤ３２を用いても良い。また、上述の実施形態では、撮像素子の一例としてＣＣＤ３２を挙げたが、ＣＭＯＳ型のイメージセンサを用いても良い。

なお、上述の実施形態では、位相差画素Ｇ_ＡＦが緑色画素に設けられている例を説明したが、位相差画素は赤色画素に設けられていても良く、青色画素に設けられていても良い。また、複数の色の画素に位相差画素が設けられていても良い。但し、こうして複数の色の画素に位相差画素を設ける場合、対に設ける位相差画素は同色の画素に設ける。

なお、上述の実施形態では、位相差画素Ｇ_ＡＦが撮像面７２の所定位置に設けられているが、位相差画素Ｇ_ＡＦの具体的な配置は、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値に基づいてＡＦを行うことができれば、デジタルカメラ１１の仕様等に応じて任意に定めて良い。また、位相差画素の個数も同様に任意に定めて良い。

なお、上述の実施形態では、画素値を補正する位相差画素Ｇ_ＡＦを中心として、その周辺に配置された周辺画素Ｇ１〜Ｇ８を用いて、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓを算出する例を説明したが、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓの算出方法はこれに限らない。例えば、エッジ量Ｅや合計輝度Ｓを算出するときに参照する画素は、上述の実施形態で説明した８個の周辺画素Ｇ１〜Ｇ８に限らず、任意に定めて良い。例えば、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８のうち、位相差画素Ｇ_ＡＦに最も近接する４画素Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６，Ｇ８の画素値だけを参照して、上述の実施形態と同様にエッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓを算出しても良い。また、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８のうち、周辺画素Ｇ１，Ｇ３，Ｇ５，Ｇ７だけを用いても良い。さらに、上述の組み合わせ以外にも、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８のうちいくつかを選定して用いても良く、周辺画素Ｇ１〜Ｇ８を含め、さらに多くの画素の画素値を参照してエッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓを算出しても良い。但し、エッジ量Ｅや合計輝度Ｓを算出する際に参照する周辺画素の個数が多いほど、これらの値の算出に要する時間が長くなり、また、参照する周辺画素の個数が少ないほどエッジ量Ｅや合計輝度Ｓの正確性が失われる。このため、上述の実施形態のように、エッジ量Ｅ及び合計輝度Ｓの算出時には、８個の周辺画素Ｇ１〜Ｇ８を参照することが最も好ましく、少なくとも位相差画素Ｇ_ＡＦの最近接画素Ｇ２，Ｇ４，Ｇ６，Ｇ８を参照することが好ましい。

なお、上述の実施形態では、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値をＡＦ検出回路４６における合焦評価値の算出に用いる例を説明したが、これに限らず、位相差画素Ｇ_ＡＦの画素値は他の用途で用いても良い。

なお、上述の実施形態では、コンパクトなデジタルカメラ１１を例に説明したが、ＡＦを行う撮像装置であれば、他の任意の撮像装置に本発明を用いることができる。

１１ デジタルカメラ
１２ カメラ本体
１３ 撮影レンズ
１４ レンズ鏡筒
１６ フラッシュ発光部
１７ レリーズボタン
１８ 電源ボタン
１９ ズームレバー
２１ 液晶ディスプレイ
２２ モード選択ボタン
２３ メニューボタン
３１ モータ
３２ ＣＣＤ
３３ ＴＧ
３４ ＣＤＳ
３６ ＡＭＰ
３７ Ａ／Ｄ
４１ ＳＤＲＡＭ
４２ 画像入力コントローラ
４３ システムバス
４４ ＣＰＵ
４６ ＡＦ検出回路
４７ 位相差画素補正部
５１ 平均値補正部
５２ ゲイン補正部
５３ 画像信号処理回路
５６ ＹＣ変換処理回路
５７ ＡＥ／ＡＷＢ検出回路
５８ 液晶ドライバ
５９ 圧縮伸張処理回路
６１ メディアコントローラ
６２ メモリカード
６３ フラッシュ制御部
６６ 判別条件
７１ ゲインテーブル
７２ 撮像面
７６ 第１小領域
７７ 第２小領域
７８ 第３小領域
７９ 第４小領域

Claims (13)

1. 撮像面内に通常画素と焦点検出用画素とが所定パターンで配列され、これらの画素から一画面分の撮像信号を出力する撮像素子と、
   前記焦点検出用画素の周辺に配置された所定数の通常画素の信号に基づいて、前記所定数の通常画素相互間における輝度の変化量に相当するエッジ量と、前記所定数の通常画素の信号の総和に相当する周辺輝度とを算出する補正データ算出手段と、
   前記エッジ量及び前記周辺輝度に基づき、前記焦点検出用画素から得られた信号を、前記所定数の通常画素の信号の平均値に置き換える平均値補正と、前記焦点検出用画素から得られた信号を所定のゲインで増幅したゲイン補正値に置き換えるゲイン補正とのいずれかによって前記焦点検出用画素から得られた信号を補正する補正手段と、
   前記補正手段による補正後にガンマ補正処理を行う画像処理手段と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記エッジ量と比較されるエッジ量用閾値と、前記周辺輝度と比較される周辺輝度用閾値とを各々少なくとも１以上予め定められ、
   前記補正手段は、前記エッジ量と前記エッジ量用閾値との大小関係及び前記周辺輝度と前記周辺輝度用閾値との大小関係に応じて前記エッジ量と前記周辺輝度との間に定まる階段状の判別条件にしたがって、前記補正方法を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 前記補正手段は、前記エッジ量と前記周辺輝度との間に定まる滑らかな判別条件にしたがって、前記補正方法を決定することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
4. 前記判別条件は、ある値の前記周辺輝度に対して前記エッジ量が所定値より小さい場合に、前記補正手段が前記補正方法として前記平均値補正を選択するように定められることを特徴とする請求項２または３記載の撮像装置。
5. 前記判別条件を前記周辺輝度に対する前記エッジ量のグラフで表すときに、前記判別条件の前記グラフ形状が、前記ガンマ補正処理で用いられるガンマカーブに対して反比例する形状であることを特徴とする請求項２ないし４いずれかに記載の撮像装置。
6. 前記ゲインが、各々の前記焦点検出用画素に対応して予め設けられていることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の撮像装置。
7. 前記ゲインは、複数の前記焦点検出用画素を含む前記撮像面内の所定範囲毎に予め定められていることを特徴とする請求項１ないし５いずれかに記載の撮像装置。
8. 前記ゲインは、同一の前記焦点検出用画素に対して、当該焦点検出用画素への光の入射角度に応じて複数定められていることを特徴とする請求項１ないし７いずれかに記載の撮像装置。
9. 前記ゲインは、前記撮像素子に被写体像を結像させる結像手段のＦ値に応じて複数定められていることを特徴とする請求項８記載の撮像装置。
10. 前記ゲインは、前記撮像素子に被写体像を結像させる結像手段の結像倍率に応じて複数定められていることを特徴とする請求項８または９記載の撮像装置。
11. 前記補正データ算出手段は、前記焦点検出用画素に最も近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第１近接通常画素の信号と、前記第１近接通常画素に次いで前記焦点検出用画素に近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第２近接通常画素の信号とを取得し、前記第１近接通常画素と前記第２近接通常画素の信号に基づいて前記エッジ量を算出するとともに、
    前記エッジ量が、互いに隣接する前記第１近接通常画素及び前記第２近接通常画素の信号の差の絶対値と、互いに隣接する前記第１近接通常画素の信号の差の絶対値の和であることを特徴とする請求項１ないし１０いずれかに記載の撮像装置。
12. 前記補正データ算出手段は、前記焦点検出用画素に最も近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第１近接通常画素の信号と、前記第１近接通常画素に次いで前記焦点検出用画素に近接して配置され、前記焦点検出用画素と同色の前記通常画素である第２近接通常画素の信号とを取得し、前記第１近接通常画素と前記第２近接通常画素の信号に基づいて前記周辺輝度を算出するとともに、
    前記周辺輝度が、前記第１近接通常画素及び前記第２近接通常画素の信号の和であることを特徴とする請求項１ないし１１いずれかに記載の撮像装置。
13. 撮像面内に通常画素と焦点検出用画素とが所定パターンで配列された撮像素子が出力する一画面分の撮像信号から、前記焦点検出用画素の信号を参照して合焦状態の評価を行う合焦評価ステップと、
    前記焦点検出用画素の周辺に配置された所定数の通常画素の信号に基づいて、前記所定数の通常画素相互間における輝度の変化量に相当するエッジ量を算出するエッジ量算出ステップと、
    前記所定数の通常画素の輝度の総和に相当する周辺輝度を算出する周辺輝度算出ステップと、
    前記エッジ量及び前記周辺輝度に基づき、前記焦点検出用画素から得られた信号を、前記所定数の通常画素の信号の平均値に置き換える平均値補正と、前記焦点検出用画素から得られた信号を所定のゲインで増幅したゲイン補正値に置き換えるゲイン補正とのいずれかによって前記焦点検出用画素から得られた信号を補正する第１補正ステップと、
    前記第１補正ステップによる前記焦点検出用画素の信号の補正後に、ガンマ補正処理を行う第２補正ステップと、
    を備えることを特徴とする画像処理方法。

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