JP2013125046A

JP2013125046A - 撮像装置及びカメラシステム

Info

Publication number: JP2013125046A
Application number: JP2011271990A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Hirama; 宣孝平間; Akihiko Takahashi; 秋彦高橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-24

Abstract

【課題】レンズ情報を取得することができない交換レンズを使用する場合でも、焦点検出用画素の補間処理を最適に行う。
【解決手段】複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有する撮像素子と、焦点検出用画素の画素値を周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータと撮影時のレンズ条件とが複数対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、カメラ本体に装着されるアクセサリの種類に基づいて、テーブルにおける選択範囲を設定する設定手段と、設定手段で設定されたテーブルの選択範囲に含まれる複数のパラメータから、焦点検出用画素の画素値を前記周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを決定するパラメータ決定手段と、パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、撮像装置及びカメラシステムに関する。

従来、複数の撮像用画素を２次元状に配列した受光面の一部に焦点検出用の複数の画素を配列した撮像素子が知られている（特許文献１）。複数の撮像用画素は、複数の色成分の各々に対応する分光特性を有し、また、焦点検出用画素は、複数の撮像用画素とは異なる分光特性を有する。特許文献１に記載の画像処理装置では、焦点検出用画素の位置に対応する撮像用画素値を補間し、その後、撮像用画素値のうち欠落色成分の画素値を補間して３色の画像データを作る。

焦点検出用画素の位置に対応する撮像用画素値を補間する場合、撮像素子によって生成された画像のうち焦点検出用画素の近傍の撮像用画素の画素値を用いて焦点検出用画素の補間画素値を生成し、近傍の撮像用画素が焦点検出用画素と同じ分光特性を有した場合の画素値である評価画素値を算出する。

評価画素値は、加重係数とともに焦点検出用画素の近傍の複数の撮像用画素値を用いた加重和を求めることで算出している。加重係数は、焦点検出用画素の分光特性を複数の撮像用画素の各々の分光特性の加重和によって表すためパラメータであり、予め記憶部に記憶されている。この加重係数は、焦点検出用画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、加重係数は撮像時に得られるレンズ条件、すなわち、絞り（Ｆ）値、及び射出瞳位置（ＰＯ値）に応じて光の集光が変化するため、レンズ条件毎に異なる値を使用することが望ましい。そこで、交換レンズにＣＰＵやメモリ、及び通信用接点等を設け、撮影時に設定されているＦ値や、予めメモリに記憶されているＰＯ値等のレンズ情報をカメラボディに送っている。

特開２００９−３０３１９４号公報

しかしながら、ＣＰＵやメモリなどが内蔵されていない交換レンズが直接、又はアダプタを介してカメラボディに装着されたときには、交換レンズからレンズ情報を得ることができない。このような場合に予め設定された固定値をパラメータとして処理を行っているが、この固定値が最適値であるとは限らないため、焦点検出用画素の補間がうまくいかないおそれがあった。

本発明は、レンズ情報を取得することができない交換レンズを使用する場合でも、焦点検出用画素の補間処理を最適に行うことができる撮像装置及びカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明を例示する撮像装置の一態様は、複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有する撮像素子と、前記焦点検出用画素の画素値を周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータと撮影時のレンズ条件とが複数対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、カメラ本体に装着されるアクセサリの種類に基づいて、前記テーブルにおける選択範囲を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された前記テーブルの選択範囲に含まれる複数のパラメータから、前記パラメータを決定するパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて前記焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明のカメラシステムの一態様は、カメラ本体と、前記カメラ本体に装着されるアクセサリと、複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有する撮像素子と、前記焦点検出用画素の画素値を周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータと撮影時のレンズ条件とが複数対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、前記カメラ本体に装着される前記アクセサリの種類に基づいて、前記テーブルにおける選択範囲を設定する設定手段と、前記設定手段で設定された前記テーブルの選択範囲に含まれる複数のパラメータから、前記焦点検出用画素の画素値を前記周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを決定するパラメータ決定手段と、前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて前記焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、レンズ情報を取得することができない交換レンズを使用する場合でも、焦点検出用画素の補間処理を最適に行うことができる。

本発明の電子カメラを示す斜視図である。データ通信可能な交換レンズがカメラボディに直接装着された場合の電子カメラの構成を示すブロック図である。撮像素子に設けた焦点検出用画素（ＡＦ画素）の配列を示す説明図である。撮像素子の画素の配列を示す説明図である。ＡＦ画素補間部の概略を示すブロック図である。データ通信可能な交換レンズが交換アダプタを介してカメラボディに直接装着された場合の電子カメラの構成を示すブロック図である。レンズ条件選定処理の流れを示すフローチャートである。ＡＦ画素補間部の作用を説明するフローチャートである。第２画素補間処理の流れを示すフローチャートである。加重係数の算出から、加重係数を格納するまでの流れを示すフローチャートである。凸構造を含む縦５画素の画像構造を縦断したときの画素値を示す説明図である。第３画素補間処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を適用した電子カメラについて説明する。図１に示すように、電子カメラ１０は、カメラボディ１５と、交換レンズ１６とから構成される。カメラボディ１５の前面にはマウント部１７が設けられる。交換レンズ１６がカメラボディ１５のマウント部１７と互換性があるマウント部を備えた交換レンズ１６Ａである場合には、交換レンズ１６Ａは、カメラボディ１５に直接装着することができる。カメラボディ１５に直接装着できる交換レンズ１６Ａとしては、カメラボディ１５への装着時にカメラボディ１５との間でデータ通信可能な交換レンズ１６Ａ’や、カメラボディ１５との間でデータ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”が挙げられる。

交換レンズ１６の中には、カメラボディ１５に設けられたマウント部１７と互換性がないマウント部を備えた交換レンズ１６Ｂがある。このような交換レンズ１６Ｂの場合、交換アダプタ１８が用いられる。交換アダプタ１８は、カメラボディ１５のマウント部１７と互換性があるマウント部を有している。交換レンズ１６Ｂをカメラボディ１５に装着する場合には、まず、交換アダプタ１８をカメラボディ１５に装着する。この状態で、交換レンズ１６Ｂを交換アダプタ１８に装着する。ここで、交換アダプタ１８を介してカメラボディ１５に装着される交換レンズ１６Ｂとしては、直接カメラボディ１５に装着できる交換レンズ１６Ａと同様に、交換アダプタ１８を介したカメラボディ１５への装着時に、カメラボディ１５との間でデータ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’や、カメラボディ１５との間でデータ通信が不可となる交換レンズ１６Ｂ”が挙げられる。

上述した交換アダプタ１８としては、カメラボディ１５のマウント部１７に互換性がないマウント部を有する交換レンズ１６Ｂをカメラボディ１５に装着する場合に用いられる交換アダプタ（レンズ用交換アダプタ）の他に、例えばフィールドスコープや顕微鏡などへカメラボディ１５を装着する際に用いる光学機器用の交換アダプタが挙げられる。なお、交換レンズ１６や交換アダプタ１８がカメラ本体１５に装着されるアクセサリに対応している。

ここで、本発明のカメラ構成要素は、上述した交換レンズ１６及び交換アダプタ１８が対応する。

図２は、データ通信可能な交換レンズ１６Ａ’がカメラボディ１５に直接装着された場合の電子カメラ１０の構成を示すブロック図である。

カメラボディ１５は、ボディ側ＣＰＵ２１を備えている。ボディ側ＣＰＵ２１には、不揮発性メモリ２２、及びワークメモリ２３が接続されており、不揮発性メモリ２２には、ボディ側ＣＰＵ２１が種々の制御を行う際に参照される制御プログラムなどが格納されている。さらに、不揮発性メモリ２２には、詳しくは後述する撮像素子２４の種別毎の焦点検出用画素（ＡＦ画素）の位置情報、予め求めておいた画像処理プログラムに用いる各種閾値のデータや、焦点検出用画素補間用のパラメータ（加重係数）等を記述したテーブル、及び各種判定用テーブル等を記憶する。

焦点検出用画素補間用のパラメータとしては、焦点検出用画素補間処理（詳しくは後述する第２及び第３画素補間処理）を行う時に、撮影時のレンズ条件に応じたものが用いられる。また、撮影時のレンズ条件としては、交換レンズ１６の種別毎に決められている射出瞳位置（ＰＯ値）、及び撮影時に決められる絞り（Ｆ）値が挙げられる。
ここで、本実施形態では、所定のレンズ条件の時に使用する基準の加重係数のみを記述した基準テーブルと、他のレンズ条件の時に使用する加重係数と基準の加重係数との差分を記述した差分テーブルとを持つ構成になっている。
［表１］に示すように、基準テーブルは、横軸（行）にＰＯ値を、縦軸（列）にＦ値をとり、各行列の交点に加重係数が記述されている形態となっている。なお、［表１］においては、ＰＯ値及びＦ値に対応する加重係数を省略しているが、実際には、各ＰＯ値とＦ値とのそれぞれに対応する加重係数が記述されている。なお、基準テーブルは、Ｒ色、Ｂ色、Ｇ色の各色成分毎に加重係数をまとめたデータテーブルとなる。

差分テーブルは、図示は省略するが、他のレンズ条件の時に使用する加重係数と基準の加重係数との差分を記述したテーブルからなる。この差分テーブルも、基準テーブルと同様にして、横軸（行）にＰＯ値を、縦軸（列）にＦ値をとり、各行列の交点に加重係数が記述されている形態となっている。なお、差分テーブルは、基準テーブルと同様に、Ｒ色、Ｂ色、Ｇ色の各色成分毎に加重係数の差分値をまとめたデータテーブルとなる。

本実施形態では、差分テーブルが、交換レンズ１６がカメラボディ１５に直接装着される場合に用いる第１の差分テーブルと、交換アダプタ１８がカメラボディ１５に装着される場合に用いる第２の差分テーブルとから構成される場合について説明する。

ボディ側ＣＰＵ２１は、不揮発性メモリ２２に格納されている制御プログラムに従い、ワークメモリ２３を一時記憶作業領域として利用して各部の制御を行い、電子カメラ１０を構成する各部（回路）機能を作動させる。

撮像素子２４は、その受光面において、交換レンズ１６に設けた撮像レンズから入射する被写体光が結像される。撮像素子駆動回路２５は、ボディ側ＣＰＵ２１からの制御信号に基づいて撮像素子２４を駆動させる。撮像素子２４は、ベイヤー配列型単板撮像素子になっており、前面には原色透過フィルタ２６が取り付けられている。

原色透過フィルタ２６は、撮像素子２４の総画素数Ｎに対して、例えば、Ｇ（緑色）の解像度がＮ／２、Ｒ（赤色）及びＢ（青色）の解像度がＮ／４となる原色ベイヤー配列になっている。

撮像素子２４の受光面に結像した被写体像は、アナログの画像信号に変換される。画像信号は、ＡＦＥ（Analog Front End）回路を構成するＣＤＳ２７、及びＡＭＰ２８に順に送られて所定のアナログ処理が施され、その後、Ａ／Ｄ（Analog/Digital変換器）２９においてデジタルの画像データに変換されてから画像処理部３０に送られる。

画像処理部３０は、分離回路、ホワイトバランス処理回路、画素補間（デモザイキング）回路、マトリクス処理回路、非線形変換（γ補正）処理回路、及び輪郭強調処理回路等を備え、デジタルの画像データに対して、ホワイトバランス、画素補間、マトリクス、非線形変換（γ補正）、及び輪郭強調等の処理を施す。分離回路は、詳しくは後述する撮像用画素から出力される信号と、焦点検出用画素から出力される信号とを分離する。画素補間回路は、１画素当たり１色のベイヤー配列データを、１画素当たり３色からなる通常のカラー画像データに変換する。

画像処理部３０から出力される３色の画像データは、バス３１を通じてＳＤＲＡＭ３２に格納される。ＳＤＲＡＭ３２に格納した画像データは、ボディ側ＣＰＵ２１の制御により読み出されて表示制御部３３に送られる。表示制御部３３は、入力された画像データを表示用の所定方式の信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のカラー複合映像信号）に変換して表示部３４にスルー画像として出力する。

また、シャッタレリーズに応答して取得した画像データは、ＳＤＲＡＭ３２から読み出した後に圧縮伸長処理部３５に送られ、ここで圧縮処理が施されてからメディアコントローラ３６を介して記録媒体であるカードメモリ３７に記録される。

ボディ側ＣＰＵ２１には、レリーズボタン３８、ＩＳＯ感度設定部等を含む操作部３９及び電源スイッチが接続されているとともに、撮像素子２４の温度を検出する温度検出部４０から温度情報が入力される。温度情報は、ボディ側ＣＰＵ２１に送られ、詳しくは後述するノイズ判定処理に利用される。

ＡＥ／ＡＦ検出部４１は、焦点検出用画素の信号に基づいて瞳分割型位相差検出方式によりデフォーカス量、及びデフォーカスの方向を検出する。ボディ側ＣＰＵ２１は、ＡＥ／ＡＦ検出部４１で得られるデフォーカス量、及びデフォーカスの方向に基づく駆動信号を交換レンズ１６Ａ’に向けて出力する。ここで、カメラボディ１５に装着される交換レンズ１６がカメラボディ１５との間でデータ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”の場合には、ＡＥ／ＡＦ検出部４１は、焦点検出用画素の信号に基づいたデフォーカス量、及びデフォーカスの方向の検出処理を行っている。

また、ＡＥ／ＡＦ検出部４１は、撮像用画素の信号に基づいて算出した輝度値（Ｂｖ）と、撮影者がＩＳＯ感度設定部で設定したＳｖ値とを用いて光値（Ｌｖ＝Ｓｖ＋Ｂｖ）を算出する。そして、ＡＥ／ＡＦ検出部４１は、露出値（Ｅｖ＝Ａｖ＋Ｔｖ）が光値（Ｌｖ）になるようにＦ値とシャッター速度とを決定する。この決定に基づいて、ボディ側ＣＰＵ２１は、交換レンズ１６Ａに向けて出力する。同時に、ボディ側ＣＰＵ２１は、撮像素子２４の電子シャッターを制御する。なお、カメラボディ１５に交換アダプタ１８を介して装着される交換レンズ１６がデータ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’となる場合も同様である。

一方、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”がカメラボディ１５に装着される場合には、後述するレンズ条件選定処理により決定された絞り（Ｆ）値を用いて、シャッター速度を決定する。ボディ側ＣＰＵ２１は、決定されたシャッター速度に基づいて、撮像素子２４の電子シャッターを制御する。カメラボディ１５に交換アダプタ１８を介して装着される交換レンズ１６が、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ｂ”の場合も同様である。

撮像素子２４は、その受光面上にある複数の撮像用画素の各々に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のいずれかの顔色透過フィルタ２６がベイヤー配列型に設けられ、その上にマイクロレンズアレイが設けられたＣＣＤやＣＭＯＳの半導体イメージセンサ等を適宜選択して用いる。さらに、本実施形態の撮像素子２４は、受光面上の一部の領域に、水平走査方向に一次元的に配置された複数の焦点検出用画素（ＡＦ画素）を有する。それらのＡＦ画素には、顔色透過フィルタ２６が設置されていない。また、ＡＦ画素は、撮像レンズの光学系の瞳の左側、又は右側を通過する光束を受光する２種別存在する。撮像素子２４は、撮像用画素群、及びＡＦ画素群からの画素信号を個別に読み出しすることができる。

図３に示すように、各ＡＦ画素４５は、セル中心（マイクロレンズの中心）から一方に偏ったセンサ開口部４５ａ，４５ｂを持ち、その偏りの方向に沿って１次元状に並べられている。隣接するセンサ開口部４５ａ，４５ｂは、偏りが互いに逆方向であり、その偏りの距離は同一である。センサ開口部４５ａを有するＡＦ画素４５は、ＲＧＢ原色ベイヤー配列中のＧ画素の代わりに置かれ、また、センサ開口部４５ｂを有するＡＦ画素４５は、ＲＧＢ原色ベイヤー配列中のＢ画素の代わりに置かれている。このようなセンサ開口部４５ａ，４５ｂをもつＡＦ画素４５によって瞳分割位相差ＡＦ方式を実現する。つまり、射出瞳を通る光束の中で撮像レンズの光軸に対して対称な位置にある２つの部分光束を、センサ開口部４５ａをもつＡＦ画素４５とセンサ開口部４５ｂをもつＡＦ画素４５でそれぞれ受光すれば、これら２つのＡＦ画素４５から出力された信号の位相差によりデフォーカスの方向と、デフォーカス量とが分かる。これにより速やかなフォーカス合わせが可能になる。

したがって、本実施形態におけるＡＦ画素４５の各々は、白色光の輝度に応じた左側、又は右側の瞳分割された検出信号を出力する。図４は、撮像素子２４によって撮像された画像データのうち、ＡＦ画素４５が配置された領域を中心とした画像データの一部を示す。それぞれのセルが１つの画素を表す。各セルの先頭の記号Ｒ、Ｇ及びＢは、各顔色透過フィルタ２６２６を有する撮像用画素を示す。一方、記号Ｘ及びＹは、左側又は右側からの光束に感度を有するＡＦ画素４５を示し、それらが交互に水平走査方向に一次元的に配列されている。これらの記号に続く２桁の番号は画素の位置を示す。

ＡＦ画素補間部５０は、ＡＦ画素４５の画素値（ＡＦ画素値）を撮像用画素の画素値（撮像用画素値）に補間するＡＦ画素補間部と、ＡＦ画素値を撮像用画素値に補間した後に、ベイヤー配列からＲＧＢへの線形補間法による色補間を行う画素補間部とを備える。

図５に示すように、ＡＦ画素補間部５０は、ノイズ判定部５１、及びフレア判定部５２を備え、これら判定に基づいて異なるＡＦ画素補間処理を行う。ノイズ判定部５１は、撮影時の撮影条件に基づいてノイズが多く発生する条件かを判定する。撮影条件は、撮像素子２４の温度、ＩＳＯ感度、及び撮影時のシャッター速度等になっている。撮像素子２４の温度情報は、ボディ側ＣＰＵ２１から得られる。また、温度情報とともに、撮影時に設定されているＩＳＯ感度や撮影時のシャッター速度の情報もボディ側ＣＰＵ２１から得られる。

ノイズ判定部５２は、撮像素子２４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度との情報に基づいてノイズが多いか少ないかを判定する。なお、撮像素子２４を実装するメイン基板に温度検出器を設け、メイン基板の温度、又は撮像素子２４の周囲の温度を、撮像素子２４の温度の代わりに利用してもよい。さらに、ノイズ判定に利用する情報としては、撮像素子２４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度との３つの情報に限らず、このうちのいずれか一つ、又は２つの情報としてもよい。

ノイズが多いとノイズ判定部５１が判定する場合には、ＡＦ画素値を用いず、その周囲の撮像用画素値を用いて、例えば単純平均補間を行う第１画素補間処理を行う。ノイズが少ないと判定する場合には、フレア判定部５２でフレア判定を行い、フレアが発生しているか否かに応じて前記第１画素補間処理とは異なる第２、又は第３の画素補間処理を行う。

フレア判定部５２は、画像データの輝度ヒストグラムに基づいて輝度が高い領域（高輝度領域）を抽出した後に、抽出された高輝度領域に、例えばマゼンタ色が存在するか否かを判定し、マゼンタ色が存在する場合、マゼンタ色となる領域（マゼンタ領域）における輝度成分の平均エッジ量、及び分散値を算出し、「マゼンタ領域の総面積」、「マゼンタ領域の分散値／マゼンタ領域の総面積」、及び「マゼンタ領域の輝度成分の平均エッジ量」を各々閾値判定してフレアが発生しているか否かを判定する。

なお、フレア判定としては、ジャイロセンサ又は加速度センサ等の姿勢検出部を設け、姿勢検出部から得られる出力値に基づく演算により撮像レンズの水平に対対する仰角をボディ側ＣＰＵ２１が求め、仰角とともに被写体距離、被写体輝度、撮影モード等の情報をフレア判定部５２に送り、フレア判定部５２で、仰角、被写体距離、被写体輝度、撮影モード等の情報に基づいて、屋外であるか屋内であるかの区別と、昼夜の区別と、及び電子カメラ１０を上に向けたときの撮影画角に被写体として空が入っているかの区別とを行って、フレアが発生するか否かの判定を行ってもよい。

ＡＦ画素補間部５０は、フレアが生じていないと判定する場合には、ＡＦ画素値を用いて画素補間をする第２画素補間処理（本発明の画素補間手段）を実行する。第２画素補間処理は、ＡＦ画素値（ホワイト（Ｗ）成分）から周囲の撮像用画素値を元に加重和で予測することで、そのＡＦ画素値を補間する。このとき、予め決められている複数のパラメータのうち、レンズ条件に応じたパラメータ、すなわち詳しくは後述する加重係数を、色成分毎に選択して用いる。

ＡＦ画素補間部５０は、フレアが生じていると判定する場合には、第３画素補間処理を実行する。第３画素補間処理は、フレア抑制処理と画素補間処理とを順に行う。フレア抑制処理は、ＡＦ画素４５の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正する周囲撮像用画素補正処理と、周囲撮像用画素補正処理で補正した撮像用画素値を平滑化する平滑化処理と、で構成されている。周囲撮像用画素補正処理は、ＡＦ画素４５の近傍に位置する撮像用画素のうち、対象となる撮像用画素値から前記対象となる撮像用画素の近傍に位置する撮像用画素値と重み係数との加重和を減算することで、前記対象となる撮像用画素値を補正する。

フレア抑制処理としては、周囲撮像用画素補正処理と平滑化処理とで行う処理を、撮像用画素値に対する重み係数を変えて、例えば２回行うとともに、２回目の処理では重み計数を「０」にして平滑化処理のみを行う。その後、第２画素補間処理を実行する。これにより、ＡＦ画素４５の周囲の撮像用画素に対してフレアにおける混色の影響を抑制することができる。よって、第２画素補間処理を行うに当たって、ＡＦ画素４５を撮像用画素として生成した画素値にも混色の影響が抑制される。

図２に戻って、ボディ側ＣＰＵ２１は、通信検出部５５、情報取得部５６、レンズ条件選定部５７及びパラメータ設定部５８の機能を有している。これら通信検出部５５、情報取得部５６、レンズ条件選定部５７及びパラメータ設定部５８の機能は、例えば電子カメラ１０の主電源がオンとなる場合に有効となる。ここで、これら機能は、電子カメラ１０の主電源がオンとなる場合の他、例えば一定時間経過する度に有効となるようにしてもよい。

通信検出部５５は、カメラボディ１５に装着される交換レンズ１６や交換アダプタ１８との間で通信の可否を検出する。情報取得部５６は、カメラボディ１５に装着される交換レンズ１６や交換アダプタ１８との間で通信が可能である場合に、これら部材の基本情報を取得する。

レンズ条件選定部５７は、通信検出部５５の検出結果、及び情報取得部５６により得られた交換レンズ又は交換アダプタ１８の基本情報に基づいて、レンズ条件を選定する。詳細には、レンズ条件選定部５７は、交換レンズ１６や交換アダプタ１８とのデータ通信が可能となる場合には、パラメータ設定部５８によりパラメータを求める際に用いる差分テーブルを選定する。また、レンズ条件選定部５７は、交換レンズ１６とのデータ通信が不可となる場合には、基準テーブル及び選択された差分テーブルにおける使用範囲（選択範囲）を不揮発性メモリ２２から読み出した後、撮影時に使用するレンズ条件を選定する。なお、撮影時のレンズ条件とは、交換レンズ１６の種別毎に決められる射出瞳位置（ＰＯ値）、及び絞り（Ｆ）値が挙げられる。

パラメータ設定部５８は、交換レンズ１６とのデータ通信が可能となる場合、撮影レンズのレンズ情報から撮影時のレンズ条件を特定する。レンズ条件を特定した後、パラメータ設定部５８は、レンズ条件選定部５７にて選択された差分テーブルと基準テーブルとを用いて、特定されたレンズ条件に対応付けられた加重係数（パラメータ）を求める。

なお、交換レンズ１６とのデータ通信が不可となる場合、パラメータ設定部５８は、レンズ条件選定部５７にて選定されたレンズ条件と、基準テーブル及び選択された差分テーブルとから、レンズ条件に対応付けられた加重係数（パラメータ）を求める。この加重係数は、後述する第２、又は第３画素補間処理で使用される。

上述したカメラボディ１５に直接装着される交換レンズ１６Ａのうち、データ通信可能な交換レンズ１６Ａ’は、レンズ側ＣＰＵ６０、データメモリ６１、撮像レンズ６２、絞り６３、レンズ駆動部６４、絞り駆動部６５及び端子部６６などを備えている。交換レンズ１６Ａ’がカメラボディ１５に直接装着されると、交換レンズ１６Ａ’の端子部６６と、カメラボディ１５の端子部６７とが接触する。この状態でカメラボディ１５の主電源がオンとなると、カメラボディ１５から交換レンズ１６Ａ’に給電が行われ、ボディ側ＣＰＵ２１とレンズ側ＣＰＵ６０との間でデータの送受信が可能となる。

レンズ側ＣＰＵ６０は、カメラボディ１５から出力される駆動信号に基づいてレンズ駆動部６４を駆動して、撮像レンズ６２のうち、フォーカスレンズを光軸方向で進退させて焦点調整を行う。また、カメラボディ１５に設けられた操作部３９によって撮影倍率を変更できる場合には、ボディ側ＣＰＵ２１から駆動信号が出力されるので、レンズ側ＣＰＵ６０は、この駆動信号に基づいて、撮像レンズ６２のうち、ズームレンズを光軸方向に進退させて撮影倍率の調整を行う。また、撮像処理が実行されたときには、カメラボディ１５から絞りの駆動信号が出力されるので、レンズ側ＣＰＵ６０は、絞り駆動部６５を駆動して、絞り６３の口径を制御して適正な露光量を得る。データメモリ６１は、交換レンズ１６Ａ’の基本情報や、撮像レンズ６２や絞り６３に係る情報が記憶される。

図２においては、データ通信可能な交換レンズ１６Ａ’にレンズ側ＣＰＵ６０を設けた構成としているが、レンズ側ＣＰＵ６０を省略し、ボディ側ＣＰＵ２１にてレンズ駆動部６４や絞り駆動部６５を駆動制御する、またデータメモリ６１に記憶された情報を直接読み出せるようにしてもよい。

図６に示すように、カメラボディ１５に装着される交換アダプタ１８は、アダプタ側ＣＰＵ７０、データメモリ７１及び端子部７２，７３を備えている。交換アダプタ１８がカメラボディ１５に装着されると、交換アダプタ１８の端子部７２と、カメラボディ１５の端子部６７とが接触する。この状態でカメラボディ１５の主電源がオンとなる場合に、カメラボディ１５から交換アダプタ１８に対して給電が行われる。

この状態で、交換アダプタ１８にデータ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’が装着されると、交換アダプタ１８の端子部７３と、交換レンズ１６Ｂ’の端子部６６とが接触する。カメラボディ１５の主電源がオンとなると、カメラボディ１５から、交換アダプタ１８及び交換レンズ１６Ｂ’への給電が行われる。なお、図６においては、交換レンズ１６Ｂ’の構成が交換レンズ１６Ａ’と同一の構成からなるため、便宜上、同一の符号を付して説明している。

アダプタ側ＣＰＵ７０は、カメラボディ１５から送信された信号に基づき、データメモリ７１から情報を読み出し、カメラボディ１５に送信する。なお、この情報としては、例えば交換アダプタ１８の基本情報が挙げられる。また、カメラボディ１５から出力される交換レンズ１６Ｂ’への信号や、交換レンズ１６Ｂ’からカメラボディ１５に出力される信号を中継する。

図６において、交換アダプタ１８にアダプタ側ＣＰＵ７０を備えた場合を説明しているが、アダプタ側ＣＰＵ７０を省略し、ボディ側ＣＰＵ２１にてデータメモリ７１に記憶された情報を直接読み出せるようにしてもよい。この場合には、カメラボディ１５の端子部６７と接触する端子部７２と、交換レンズ１６ｂ’の端子部６６と接触する端子部７３との間を電気的に接続すればよい。

次に、レンズ条件選定処理について図７を用いて説明する。このレンズ条件選定処理は、電子カメラ１０の主電源がオンとなる場合に実行される。レンズ条件設定処理の実行指示を受けて、ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５に装着される交換レンズ１６や交換アダプタ１８との間でデータ通信が可能か否かを検出する（Ｓ−１）。例えばカメラボディ１５に対して交換レンズ１６Ａが直接接続されていれば、ステップ（Ｓ−１）の処理は、カメラボディ１５と交換レンズ１６Ａとの間のデータ通信の可否の検出である。また、カメラボディ１５に交換アダプタ１８が接続されていれば、まず、カメラボディ１５と交換アダプタ１８との間でデータ通信の可否を検出する。そして、カメラボディ１５と交換アダプタ１８との間でデータ通信可能であることが検出された場合、交換アダプタ１８と、交換アダプタ１８に装着されるカメラボディ１６Ｂとの間でデータ通信の可否を検出する。

例えばカメラボディ１５に装着される交換レンズ１６や交換アダプタ１８との間で通信が可能であると判定された場合（Ｙｅｓ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は交換レンズ１６や交換アダプタ１８の基本情報を取得する（Ｓ−２）。

ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５にデータ通信可能な交換レンズ１６Ａ’が装着されているか否かを判定する（Ｓ−３）。カメラボディ１５に交換レンズ１６がデータ通信可能な交換レンズ１６Ａ’が装着されている場合（Ｓ−３、Ｙｅｓ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、差分テーブルとして第１の差分テーブルを選択する（Ｓ−４）。そして、ボディ側ＣＰＵ２１は、選択された第１の差分テーブルを、パラメータ設定処理の際に用いる差分テーブルとして、ワークメモリ２３に記憶する。

カメラボディ１５に装着される交換レンズ１６や交換アダプタ１８との間で通信が不可となると判定された場合（Ｓ−１、Ｎｏ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、差分テーブルとして第１の差分テーブルを選択し（Ｓ−５）、基準テーブルと第１の差分テーブルにて使用可能となる射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を決定する際の範囲（選択範囲）を設定する（Ｓ−６）。なお、［表２］に示すハッチングの領域が第１の差分テーブルにて設定される選択範囲である。

この場合、カメラボディ１５にはデータ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”が装着されていると考えられる。データ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”は、単焦点レンズが用いられることが多く、その結果、使用できる射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の範囲が限定される。そこで、ボディ側ＣＰＵ２１は、第１の差分テーブルにおいて使用可能な射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選択範囲の情報を不揮発性メモリ１２から読み出す。なお、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の範囲の情報は、実験、統計などにより予め求めておき、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”が直接カメラボディ１５に装着された場合に用いる選択範囲の情報として、不揮発性メモリ１２に記憶させておけばよい。

選択範囲を設定した後、ボディ側ＣＰＵ２１は、設定された選択範囲からレンズ条件である射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を選定する（Ｓ−７）。ここで、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選定としては、例えば基準テーブル及び第１の差分テーブルに対して設定される選択範囲に含まれる加重係数のうち、加重係数の中間値、平均値又は近似する値のいずれかに対応する射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を選定すればよい。また、この他に、レンズ条件選定処理の際に選択範囲のみを設定しておき、撮影時に得られる測光値に基づいて、選択範囲から射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を決定することも可能である。ボディ側ＣＰＵ２１は、決定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の情報をワークメモリ２３に記憶する。

カメラボディ１５にデータ通信可能な交換レンズ１６Ａ’が装着されていないと判定された場合（Ｓ−３、Ｎｏ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５にレンズ用交換アダプタが装着されているか否かを判定する（Ｓ−８）。カメラボディ１５にレンズ用交換アダプタが装着されている場合（Ｓ−８、Ｙｅｓ側）、ボディ側ＣＰＵ２１はレンズ用交換アダプタに装着される交換レンズ１６がデータ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’であるか否かを判定する（Ｓ−９）。レンズ用交換アダプタに装着される交換レンズ１６がデータ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’の場合（Ｓ−９、Ｙｅｓ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、差分テーブルとして第２の差分テーブルを選択する（Ｓ−１０）。ボディ側ＣＰＵ２１は、選択された第２の差分テーブルを、パラメータ設定処理の際に用いる差分テーブルとしてワークメモリ２３に記憶する。

レンズ用交換アダプタに装着される交換レンズ１６が、データ通信が可能な交換レンズ１６Ｂ’でないと判定された場合（Ｓ−９、Ｎｏ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、差分テーブルとして第２の差分テーブルを選択し（Ｓ−１１）、使用する射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選択範囲を設定する（Ｓ−１２）。

この場合、レンズ用交換アダプタを介してデータ通信が不可となる交換レンズ１６Ｂ”がカメラボディ１５に装着されていると考えられる。そこで、ボディ側ＣＰＵ２１は、第２の差分テーブルにおいて使用可能な射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選択範囲の情報を不揮発性メモリ１２から読み出す。ここで、読み出される射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選択範囲は、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ｂ”が直接カメラボディ１５に装着された場合に用いる選択範囲と異なる範囲となる。

選択範囲を設定した後、ボディ側ＣＰＵ２１は、設定された選択範囲からレンズ条件である射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を決定する（Ｓ−１３）。ボディ側ＣＰＵ２１は、決定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の情報をワークメモリ２３に記憶する。

カメラボディ１５にレンズ用交換アダプタが装着されていない場合（Ｓ−８、Ｎｏ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５に光学機器用の交換アダプタが装着されているか否かを判定する（Ｓ−１４）。そして、カメラボディ１５に光学機器用の交換アダプタが装着されている場合（Ｓ−１４、Ｙｅｓ側）、ボディ側ＣＰＵ２１は、第２の差分テーブルを選択し（Ｓ−１４）、使用する射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の範囲を設定する（Ｓ−１５）。

この場合、光学機器用の交換アダプタを介してカメラボディ１５がフィールドスコープや顕微鏡などに装着されていると考えられる。そこで、ボディ側ＣＰＵ２１は、第２の差分テーブルにおいて使用可能な射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の範囲の情報を不揮発性メモリ１２から読み出す。この場合に使用される範囲は、データ通信が不可となる交換レンズがレンズ用交換アダプタを介して装着された場合に用いる範囲とは異なる範囲となる。

選択範囲を設定した後、ボディ側ＣＰＵ２１は、設定された選択範囲からレンズ条件である射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を決定する（Ｓ−１６）。ボディ側ＣＰＵ２１は、決定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の情報をワークメモリ２３に記憶する。

一方、ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５に光学機器用の交換アダプタが装着されていない場合（Ｓ−１４、Ｎｏ側）、第１の差分テーブルを選択し（Ｓ−５）、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の選択範囲の設定する（Ｓ−６）。そして、ボディ側ＣＰＵ２１は、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値を決定する（Ｓ−７）。ボディ側ＣＰＵ２１は、決定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の情報をワークメモリ２３に記憶する。

このように、カメラボディ１５に対してデータ通信可能な交換レンズ１６が直接、又は交換アダプタ１８を介して装着される場合には、撮影の条件の変化に基づいて撮影レンズのレンズ条件が変化するので、上述したレンズ条件選定処理では使用する差分テーブルのみが選定される。一方、カメラボディ１５に対してデータ通信が不可となる交換レンズが直接、又は交換アダプタを介して装着される場合や、他の光学機器を接続するための交換アダプタが装着される場合には、装着される交換レンズのレンズ条件が交換レンズに適した射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の範囲が設定される。そして、設定された範囲から使用する射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値が固定値として選択される。

次に、上記ＡＦ画素補間部５０の作用について図８を参照しながら説明する。なお、本実施形態において、撮像用画素の各々に設置される原色透過フィルタ２６がベイヤー配列のパターンであることから、図４に示す記号ＸのＡＦ画素の位置には緑色（Ｇ）の撮像用画素値が補間され、記号ＹのＡＦ画素の画素位置には青色（Ｂ）の撮像用画素値が補間される。以下の説明では、Ｙ４４の青色の撮像用画素値とＸ４５の緑色の撮像用画素値とをそれぞれ補間する場合について説明する。他のＡＦ画素における撮像用画素値を補間する手順も同様である。

電子カメラ１０は、撮像素子２４を駆動し、画像処理部３０に画像データを取り込む。ボディ側ＣＰＵ２１は、画像処理後の画像データをノイズ判定部５１に送る。また、ボディ側ＣＰＵ２１は、撮影時の撮像素子２４の温度、ＩＳＯ感度、及びシャッター速度の情報をノイズ判定部５１に送る。そして、ノイズ判定部５１は、その時点で取得した前記情報に基づいて、前記画像データに対してノイズが多いか少ないかを判定する（Ｓ−２１）。

ノイズ判定部５１の判定は、ノイズ判定用テーブルを参照して判定する。ノイズ判定用テーブルは、撮像素子２４の温度範囲毎に複数用意されており、これらは不揮発性メモリ２２に予め記憶されている。ボディ側ＣＰＵ２１は、画像データを取得した時の撮像素子２４の温度に対応するノイズ判定用テーブルをノイズ判定部５１に送る。

ノイズ用判定テーブルとしては、例えば撮像素子２４の温度が４０℃未満の時には［表３］に記載のテーブルを、また４０℃以上５０℃未満の範囲の時には［表４］に記載のテーブルを選択する。各テーブルには、シャッター速度とＩＳＯ感度とで決めるノイズの予測結果が予め行った実験に基づいて決められている。

ノイズが多いと判定する場合は、ＡＦ画素の画素値を用いず、その周囲の画素の画素値のみを用いて以下に説明する第１画素補間処理を行う（Ｓ−２２）。

なお、ノイズが少ないと判定する場合には、パラメータ設定処理（Ｓ−２３）が実行される。このパラメータ設定の後、後述するフレア判定（Ｓ−２４）の結果に基づいて、第２画素補間処理（Ｓ−２５）または第３画素補間処理（Ｓ−２６）の何れか一方が実行される。

以下、パラメータ決定処理について説明する。例えば、データ通信可能な交換レンズ１６Ａ’が直接装着される場合、ボディ側ＣＰＵ２１は、カメラボディ１５に装着された交換レンズ１６Ａ’からレンズ情報を取得する。レンズ情報とは、例えば交換レンズ１６Ａ’の種別に応じた射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値の情報である。ボディ側ＣＰＵ２１は、取得したレンズ情報と、基準テーブル及び第１の差分テーブルとを用いて、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値とに対応付けされた加重係数を求める。なお、基準テーブルと第１の差分テーブルとは、色成分毎の加重係数をまとめたデータテーブルであることから、このパラメータ設定処理により、各色成分の加重係数が求められる。

また、データ通信可能な交換レンズ１６Ｂ’がレンズ用交換アダプタを介してカメラボディ１５に装着される場合、上述したレンズ条件選定処理により第２の差分テーブルが選択されているので、ボディ側ＣＰＵ２１は、交換レンズ１６Ｂ’から取得されたレンズ情報、基準テーブル及び第２の差分テーブルを用いて、画素補間処理にて使用する色成分毎の加重係数を求める。

一方、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ａ”がカメラボディ１５に直接装着される場合、上述したレンズ条件選定処理により第１の差分テーブルが選択され、また、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値が選定される。ボディ側ＣＰＵ２１は、基準テーブル、第１の差分テーブルを用いて、選定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値に対応付けされた加重係数を色成分毎に求める。

また、データ通信が不可となる交換レンズ１６Ｂ”がカメラボディ１５にレンズ用交換アダプタを介して装着される場合、上述したレンズ条件選定処理により第２の差分テーブルが選択され、また、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値が選定される。ボディ側ＣＰＵ２１は、基準テーブル、第２の差分テーブルを用いて、選定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値に対応付けされた加重係数を色成分毎に求める。

さらに、レンズ用交換アダプタとは異なる他の交換アダプタがカメラボディ１５に装着される場合も、上述したレンズ条件選定処理により第２の差分テーブルが選択され、また、射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値が選定される。ボディ側ＣＰＵ２１は、基準テーブル、第２の差分テーブルを用いて、選定された射出瞳位置（ＰＯ値）及び絞り（Ｆ）値に対応付けされた加重係数を色成分毎に求める。

このようにして求めた色成分毎の加重係数は、ワークメモリ１３に一時的に記憶され、詳しくは後述する第２、又は第３画素補間処理で使用される。

次に、第１画素補間処理について説明する。上述したように、第１画素補間処理は、ノイズが多いと判定される場合に実行される。

ＡＦ画素補間部５０は、まず、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を不揮発性メモリ１２から読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。その後、ＡＦ画素の位置に対して、例えば単に周囲の画素から平均補間してＡＦ画素に対応する撮像用画素値を求める。具体的には、図４において、Ｂ画素の代わりに置かれたＡＦ画素Ｙ４２の画素値は［数１］に記載の式から、また、ＡＦ画素Ｙ４４の画素値は［数２］に記載の式から、さらに、ＡＦ画素Ｙ４６の画素値は［数３］に記載の式からそれぞれ求める。

［数１］
Ｙ４２＝（Ｂ２２＋Ｂ６２）／２
［数２］
Ｙ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
［数３］
Ｙ４６＝（Ｂ２６＋Ｂ６６）／２

また、Ｇ画素の代わりに置かれたＡＦ画素Ｘ４３の画素値は［数４］に記載の式から、また、ＡＦ画素Ｘ４５の画素値は、［数５］に記載の式からそれぞれ求める。

［数４］
Ｘ４３＝（Ｇ３２＋Ｇ３４＋Ｇ５２＋Ｇ５４）／４
［数５］
Ｘ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ３６＋Ｇ５４＋Ｇ５６）／４

このように、ノイズが多い場合には、ＡＦ画素値を用いないで、その周辺の撮像用画素値のみからＡＦ画素値を予測するため、予測するＡＦ画素値がバラツキ、想定以上の補間をしてしまい、偽色とよばれる実際には存在しない色が発生することや、偽構造とよばれる存在しない構造が発生することを極力抑えることができる。なお、ＡＦ画素値を撮像用画素値に補間した画像データは、画像処理部３０でベイヤー配列からＲＧＢへの線形補間法による色補間が行われ、ＲＧＢ毎の画像データとしてＳＤＲＡＭ３２に格納される。

［第２画素補間処理］
第２画素補間処理について、図９のフォローチャートに基づき説明する。ＡＦ画素補間部５０は、まず、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、不揮発性メモリ２２から、取得した撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。そして、特定したＡＦ画素の周辺の撮像用画素値を用いて画素値の変化率である変動値が最小となる方向を求める。そして、変動の最も小さい方向にある撮像用画素値を用いてＡＦ画素の画素値を補間する。

（最小となる変動値の方向を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、Ｘ４５及びＹ４４のＡＦ画素での撮像用画素値を補間するために、Ｘ４５及びＹ４４の周辺の撮像用画素の画素値を用いて４方向の画素値の変化率である方向変動Ｈ１〜Ｈ４の値を、［数６］〜［数９］に記載の式を用いてそれぞれ求める（Ｓ−３１）。なお、本実施形態における４方向とは、水平走査方向、垂直走査方向、水平走査方向に対して４５度及び１３５度方向である。

［数６］
水平走査方向の方向変動Ｈ１＝
２×（｜Ｇ３４−Ｇ３６｜＋｜Ｇ５４−Ｇ５６｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ３５｜＋｜Ｒ５３−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２４−Ｂ２６｜＋｜Ｂ６４−Ｂ６６｜
［数７］
垂直走査方向の方向変動Ｈ２＝
２×（｜Ｇ３４−Ｇ５４｜＋｜Ｇ３６−Ｇ５６｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６４｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６６｜
［数８］
水平走査方向に対して４５度の方向変動Ｈ３＝
２×（｜Ｇ２７−Ｇ３６｜＋｜Ｇ５４−Ｇ６３｜）＋｜Ｒ３５−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３７−Ｒ５５｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６２｜＋｜Ｂ２８−Ｂ６４｜
［数９］
水平走査方向に対して１３５度の方向変動Ｈ４＝
２×（｜Ｇ２３−Ｇ３４｜＋｜Ｇ５６−Ｇ６７｜）＋｜Ｒ３３−Ｒ５５｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５７｜＋｜Ｂ２２−Ｂ６６｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６８｜

（最小変動値の方向に応じた周辺の撮像用画素値を用いてＡＦ画素の画素値を補間）
ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３１）で求めた方向変動Ｈ１〜Ｈ４のうち最も小さい値の方向変動の方向を選択し、その方向にある撮像用画素の画素値を用いて、ＡＦ画素Ｘ４５の位置でのＧの撮像用画素値Ｇ_Ｘ４５及びＡＦ画素Ｙ４４の位置でのＢの撮像用画素値Ｂ_Ｙ４４を［数１０］〜［数１３］のうちの選択した方向に対応する式を用いて求める（Ｓ−３２）。これにより、変動の小さい方向にある撮像用画素の画素値を用いることにより、より正確にＸ４５及びＹ４４等のＡＦ画素の位置での撮像用画素値を補間することが可能となる。

［数１０］
方向変動Ｈ１が最小の場合
Ｂ_Ｙ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
Ｇ_Ｘ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ３６＋Ｇ５４＋Ｇ５６）／４
［数１１］
方向変動Ｈ２が最小の場合
Ｂ_Ｙ４４＝（Ｂ２４＋Ｂ６４）／２
Ｇ_Ｘ４５＝（Ｇ２５＋Ｇ６５）／２
［数１２］
方向変動Ｈ３が最小の場合
Ｂ_Ｙ４４＝（Ｂ２６＋Ｂ６２）／２
Ｇ_Ｘ４５＝（Ｇ３６＋Ｇ５４）／２
［数１３］
方向変動Ｈ４が最小の場合
Ｂ_Ｙ４４＝（Ｂ２２＋Ｂ６６）／２
Ｇ_Ｘ４５＝（Ｇ３４＋Ｇ５６）／２

ＡＦ画素補間部５０は、ＡＦ画素の配列方向である水平走査方向において、ＡＦ画素の画素値の方向変動Ｈ５を、例えば、ＡＦ画素のＹ４４及びＸ４５の白色光の画素値Ｗ４４及びＷ４５と、［数１４］に記載の式とを用いて算出する。

［数１４］
Ｈ５＝｜Ｗ４４−Ｗ４５｜

ＡＦ画素補間部５０は、その方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１を超えるか否かを判定する（Ｓ−３３）。方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１を超える場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３２）で求めたＢ_Ｙ４４及びＧ_Ｘ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して１画素当たり３色の画素値に補間して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１を介してＳＤＲＡＭ３２に記録する（Ｓ−３４）。

一方、方向変動Ｈ５が閾値ｔｈ１以下の場合（ＮＯ側）、画像処理部３０は、（Ｓ−３５）へ移行する。なお、閾値ｔｈ１は、例えば、１２ビット画像を処理する場合、５１２程度の値にすれば良い。

ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３１）で求めた方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２を超えるか否かを判定する（Ｓ−３５）。方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２を超える場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３２）で求めたＢ_Ｙ４４及びＧ_Ｘ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色の画素補間を施して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１を介してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−３４）。

一方、方向変動Ｈ２が閾値ｔｈ２以下の場合（ＮＯ側）、画像処理部３０は、（Ｓ−３６）へ移行する。なお、閾値ｔｈ２は、例えば、１２ビット画像を処理する場合、６４程度の値にすれば良い。

その後、ＡＦ画素補間部５０は、右側からの光束に感度を有するＹ４４等のＡＦ画素における白色光の平均画素値＜Ｗ４４＞等を、近傍にある色成分Ｒ、Ｇ及びＢの撮像用画素値を用いて算出する（Ｓ−３６）。具体的には、ステップ（Ｓ−３１）において、例えば、画像処理部３０が方向変動Ｈ２を最小であると判定した場合、Ｂの撮像用画素値は［数１０］に記載の式にあるＢ２４とＢ６４とを用いる。一方、Ｒ及びＧの画素値については、Ｂの撮像用画素Ｂ２４とＢ６４との位置におけるＲ及びＧの画素値を、［数１５］に記載の４つの式を用いて補間計算する。

［数１５］
(1)Ｒ_Ｂ２４＝（Ｒ１３＋Ｒ１５＋Ｒ３３＋Ｒ３５）／４
(2)Ｇ_Ｂ２４＝（Ｇ１４＋Ｇ２３＋Ｇ２５＋Ｇ３４）／４
(3)Ｒ_Ｂ６４＝（Ｒ５３＋Ｒ５５＋Ｒ７３＋Ｒ７５）／４
(4)Ｇ_Ｂ６４＝（Ｇ５４＋Ｇ６３＋Ｇ６５＋Ｇ７４）／４

そして、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素Ｂ２４及びＢ６４の位置における白色光の画素値Ｗ２４及びＷ６４を、ワークメモリ１３に記憶された色成分毎の加重係数を読み出し、読み出した加重係数、すなわち、Ｒ、Ｇ及びＧの加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢを用いて、［数１６］に記載の式の加重和によって算出する。

［数１６］
Ｗ２４＝ＷＲ×Ｒ_Ｂ２４＋ＷＧ×Ｇ_Ｂ２４＋ＷＢ×Ｂ２４
Ｗ６４＝ＷＲ×Ｒ_Ｂ６４＋ＷＧ×Ｇ_Ｂ６４＋ＷＢ×Ｂ６４
そして、画像処理部３０は、Ｙ４４における白色光の平均画素値＜Ｗ４４＞＝（Ｗ２４＋Ｗ６４）／２を算出する（Ｓ−２２）。

各色成分の加重係数は、ＡＦ画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、レンズ条件であるＦ値、及びＰＯ値が変わったとき、光の集光が変化するため、加重係数ＷＲ，ＷＧ、及びＷＢが変化する。そのため、各色成分に対するレンズ条件毎の加重係数を記述したテーブルを、撮像素子の分光感度特性（撮像素子の特性）毎にもつことが望ましい。

そこで、ボディ側ＣＰＵ２１は、撮像素子２４の分光特性の種別を表す撮像素子情報を、図示しないインタフェースを介して撮像素子情報入力部５３から撮影毎に取り込む。これにより、ボディ側ＣＰＵ２１は、撮影時に、撮像素子２４の特性に応じた色成分毎のテーブルを不揮発性メモリ２２に記憶のテーブル群から選択し、選択した色成分毎のテーブルを参照してレンズ条件に応じた加重係数を求める。なお、加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢの詳しい求め方については後述する。

ＡＦ画素補間部５０は、左側からの光束に感度を有するＸ４５等のＡＦ画素における白色光の平均画素値＜Ｗ４５＞等を、ステップ（Ｓ−３６）の場合と同様に、近傍にある色成分Ｒ、Ｇ及びＢの撮像用画素の画素値を用いて算出する（Ｓ−３７）。ステップ（Ｓ−３１）において、画像処理部３０が方向変動Ｈ２を最小であると判定した場合、Ｇの撮像用画素の画素値は、［数１１］に記載の式にあるＧ２５とＧ６５とを用いる。一方、Ｒ及びＢの画素値については、Ｇの撮像用画素Ｇ２５とＧ６５との位置におけるＲ及びＢの画素値を［数１７］に記載の４つの式を用いて補間計算する。

［数１７］
(1)Ｒ_Ｇ２５＝（Ｒ１５＋Ｒ３５）／２
(2)Ｂ_Ｇ２５＝（Ｂ２４＋Ｂ２６）／２
(3)Ｒ_Ｇ６５＝（Ｒ５５＋Ｒ７５）／２
(4)Ｂ_Ｇ６５＝（Ｂ６４＋Ｇ６６）／２

そして、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素Ｇ２５及びＧ６５の位置における白色光の画素値Ｗ２５及びＷ６５を、［数１８］に記載の式の加重和によって算出する。

［数１８］
Ｗ２５＝ＷＲ×Ｒ_Ｇ２５＋ＷＧ×Ｇ２５＋ＷＢ×Ｂ_Ｇ２５
Ｗ６５＝ＷＲ×Ｒ_Ｇ６５＋ＷＧ×Ｇ６５＋ＷＢ×Ｂ_Ｇ６５
そして、画像処理部３０は、Ｘ４５における白色光の平均画素値＜Ｗ４５＞＝（Ｗ２５＋Ｗ６５）／２を算出する（Ｓ−３７）。

ＡＦ画素補間部５０は、撮像素子２の各ＡＦ画素における白色光の画素値の高周波成分を、（Ｓ−３６）及び（Ｓ−３７）において求めた白色光の平均画素値を用いて求める（Ｓ−３８）。ＡＦ画素補間部５０は、撮像素子２４の各ＡＦ画素の画素値から、各ＡＦ画素の画素位置における白色光の平均画素値を最初に求める。つまり、各ＡＦ画素の画素値は、左側又は右側からの光束を瞳分割した値である。したがって、各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値を得るためには、左側及び右側からの光束の画素値を互いに加算する必要がある。そこで、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、各ＡＦ画素の画素値及び隣接するＡＦ画素の画素値を用いて、例えば、ＡＦ画素Ｙ４４やＸ４５の位置における白色光の平均画素値を［数１９］に記載の式を用いて算出する。

［数１９］
＜Ｗ４４＞’＝Ｗ４４＋（Ｗ４３＋Ｗ４５）／２
＜Ｗ４５＞’＝Ｗ４５＋（Ｗ４４＋Ｗ４６）／２

なお、ステップ（Ｓ−３８）で説明した［数１９］において、ＡＦ画素の配列方向に隣接するＡＦ画素の画素値を用いて、各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値を算出するので、配列方向に強い変動がある場合には、高周波成分の計算が不正確になり、白色光の画素値の配列方向の解像力が失われるおそれがある。そこで、前述したステップ（Ｓ−３３）では、配列方向に強い変動がある場合に、高周波成分の付加を中止するようにしている。

その後、ＡＦ画素補間部５０は、［数２０］に記載の式から、Ｙ４４及びＸ４５の位置における白色光の高周波成分ＨＦＹ４４及びＨＦＸ４５を求める。

［数２０］
ＨＦＹ４４＝＜Ｗ４４＞’−＜Ｗ４４＞
ＨＦＸ４５＝＜Ｗ４５＞’−＜Ｗ４５＞

ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３８）で求めた各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値の高周波成分ＨＦがその白色光の画素値に占める割合が、閾値ｔｈ３（本実施形態では、例えば、１０％程度）より小さいか否かを判定する（Ｓ−３９）。閾値ｔｈ３より高周波成分ＨＦが小さい場合（ＹＥＳ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップＳ−３６及びＳ−３７で求めたＢ_Ｙ４４及びＧ_Ｘ４５の補間した値をＹ４４及びＸ４５における撮像用画素値とし、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色の画素補間を施して３色の画像データを生成し、３色の画像データを、バス３１を介してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−３４）。

一方、高周波成分ＨＦが閾値ｔｈ３以上の場合（ＮＯ側）、ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−４０）へ移行する。なお、閾値ｔｈ３の値についての説明は、後の加算係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢの説明とともに行う。

ＡＦ画素補間部５０は、Ｙ４４やＸ４５の近傍における各色成分Ｒ、Ｇ又はＢの撮像用画素の画素値の色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂを算出する（Ｓ−４０）。ここで、色変動ＶＧｒ及びＶＧｂは、Ｒ又はＢの撮像用画素の位置におけるＧの色変動を示す。ＡＦ画素補間部５０は、［数２１］に記載の２つの式に基づいて、色変動ＶＲとＶＧｒとを求める。

［数２１］
(1)ＶＲ＝｜Ｒ３３−Ｒ５３｜＋｜Ｒ３５−Ｒ５５｜＋｜Ｒ３７−Ｒ５７｜
(2)ＶＧｒ＝｜（Ｇ３２＋Ｇ３４）／２−（Ｇ５２＋Ｇ５４）／２｜＋｜（Ｇ３４＋Ｇ３６）／２−（Ｇ５４＋Ｇ５６）／２｜＋｜（Ｇ３６＋Ｇ３８）／２−（Ｇ５６＋Ｇ５８）／２｜

なお、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、Ｒの撮像用画素の位置Ｒ３３、Ｒ３５、Ｒ３７、Ｒ５３、Ｒ５５及びＲ５７におけるＧの画素値の平均値を求めてからＶＧｒの値を計算する。

一方、ＡＦ画素補間部５０は、［数２２］に記載の２つの式に基づいて、色変動ＶＢとＶＧｂとを求める。

［数２２］
(1)ＶＢ＝｜Ｂ２２−Ｂ６２｜＋｜Ｂ２４−Ｂ６４｜＋｜Ｂ２６−Ｂ６６｜
(2)ＶＧｂ＝｜（Ｇ２１＋Ｇ２３）／２−（Ｇ６１＋Ｇ６３）／２｜＋｜（Ｇ２３＋Ｇ２５）／２−（Ｇ６３＋Ｇ６３）／２｜＋｜（Ｇ２５＋Ｇ２７）／２−（Ｇ６５＋Ｇ６７）／２｜

なお、本実施形態のＡＦ画素補間部５０は、Ｂの撮像用画素の位置Ｂ２２、Ｂ２４、Ｂ２６、Ｂ６２、Ｂ６４及びＢ６６におけるＧの画素値の平均値を求めてからＶＧｂの値を計算する。

ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−４０）で算出した色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂを用いて、色成分Ｇ及びＢの白色光に対する色変動率ＫＷＧ及びＫＷＢを算出する（Ｓ−４１）。まず、ＡＦ画素補間部５０は、色変動ＶＲ、ＶＧｒ、ＶＢ及びＶＧｂから［数２３］に記載の３つの式から色変動ＶＲ２、ＶＧ２及びＶＢ２を求める。

［数２３］
(1)ＶＲ２＝（ＶＲ＋α）×（ＶＧｂ＋α）
(2)ＶＢ２＝（ＶＢ＋α）×（ＶＧｒ＋α）
(3)ＶＧ２＝（ＶＧｂ＋α）×（ＶＧｒ＋α）

ここで、αは、色変動率の値を安定させるための適当な定数であり、例えば、１２ビット画像を処理する場合には、α＝２５６程度の値にすれば良い。

そして、画像処理部３０は、色変動ＶＲ２、ＶＧ２及びＶＢ２を用いて、［数２４］に記載の式により白色光における色変動ＶＷを算出する。

［数２４］
ＶＷ＝ＶＲ２＋ＶＧ２＋ＶＢ２

よって、ＡＦ画素補間部５０は、色変動率Ｋ_ＷＧ及びＫ_ＷＢを［数２５］から算出する。
［数２５］
Ｋ_ＷＢ＝ＶＧ２／ＶＷ
Ｋ_ＷＢ＝ＶＢ２／ＶＷ

ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−３３）において求めた各ＡＦ画素の位置における白色光の画素値の高周波成分ＨＦと、ステップ（Ｓ−４１）で算出した色変動率Ｋ_ＷＧ及びＫ_ＷＢとを用いて、各ＡＦ画素の位置における色成分Ｇ及びＢの画素値の高周波成分を［数２６］に記載の式から算出する（Ｓ−４２）。

［数２６］
ＨＦＢ_Ｙ４４＝ＨＦ_Ｙ４４×Ｋ_ＷＢ
ＨＦＧ_Ｘ４５＝ＨＦ_Ｘ４５×Ｋ_ＷＧ

ＡＦ画素補間部５０は、ステップ（Ｓ−４２）で求めた各ＡＦ画素における各色成分の高周波成分を、ステップ（Ｓ−３２）で補間して求めた撮像用画素値に付加する（Ｓ−４３）。ＣＰＵ１１は、例えば、［数２７］に記載の式に基づいて、Ｙ４４及びＸ４５の撮像用画素値Ｂ’及びＧ’をそれぞれ算出する。

［数２７］
Ｂ’_Ｙ４４＝Ｂ_Ｙ４４＋ＨＦ_Ｙ４４
Ｇ’_Ｘ４５＝Ｇ_Ｘ４５＋ＨＦ_Ｘ４５

ＡＦ画素補間部５０は、Ｙ４４やＸ４５等のＡＦ画素の位置において補間して求めたＢ’_Ｙ４４及びＧ’_Ｘ４５等の画素値を、それぞれの位置における撮像用画素値として、画像データを更新する。画像処理部３０は、更新した画像データに対して３色に画素補間等を施してＳＤＲＡＭ３２に格納する（Ｓ−３４）。

なお、ＡＦ画素の配列方向に変動はなくても、各色成分の撮像用画素の分光特性の加重和とＡＦ画素の分光特性とのズレ等に起因して、白色光の画素値の高周波成分が若干の誤差を持つ。垂直走査方向（ＡＦ画素の配列方向に交わる方向）に画像の大きな変動がない場合には、高周波成分を付加しなくても補間値の精度は充分であり、高周波成分を付加することによってかえって誤差に起因する偽構造が生じる恐れがある。そこで、ステップ（Ｓ−３５）では、そのような場合、高周波成分の付加を抑制する。

［加重係数ＷＲ、ＷＧ、ＷＢの求め方］
次に、加重係数ＷＲ、ＷＧ、ＷＢの求め方について、閾値ｔｈ３とともに説明する。まず、図１０に示すように、レンズ交換式の電子カメラ（製品）１０、又はそれに組み込まれたものと同じ特性の撮像素子を組み込んだダミーの電子カメラを撮影位置にセットする（Ｓ−５０）。そして、セットした電子カメラ１０で、一様の白色パターンの画像を撮像し（Ｓ−５１）、撮像した補間前（ベイヤー配列）の画像データを保存する（Ｓ−５２）。この撮像は、所定の交換レンズを用いた条件、すなわち、撮影時のＦ値と交換レンズで決まる射出瞳位置（ＰＯ値）との条件で行われる。

続いて同じレンズ条件で、前記一様白色のパターンの画像を、カラーフィルタ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて撮影をする（Ｓ−５３）。そして、撮影した補間前の画像データを保存する（Ｓ−５４）。なお、撮像データの保存は、必ずしも電子カメラ１０のメモリや記憶部で行う必要はない。例えば電子カメラ１０の組み立て・調整工程において外付けのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に転送して保存しても良い。

その後、周囲の撮像用画素値の重み付け加重和からＡＦ画素値を推定するための各色成分の重み係数を算出する（Ｓ−５５）。

詳しく説明すると、一様白色パターン画像を撮影した時に得た画像データに基づいて算出するパラメータを以下に設定する。
Ａ_Ｗ：ＡＦ画素値の平均の出力値。
Ｒ_Ｗ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｇ_Ｗ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｂ_Ｗ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。

続いて、R色成分のカラーフィルタを用いて撮影した時に得た画像データに基づいて算出するパラメータを以下に設定する。
Ａ_Ｒ：ＡＦ画素値の平均の出力値。
Ｒ_Ｒ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｇ_Ｗ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｂ_Ｗ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。

続いてG、Bのカラーフィルタを用いたときも同様に設定する。ここでは、一般化するために以下のように表す。
Ａ_Ｃ：ＡＦ画素値の平均の出力値
Ｒ_Ｃ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｇ_Ｗ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素値の平均値。
Ｂ_Ｗ：あるカラーフィルタを通した場合（白色の場合はなし）のＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素値の平均値。
そして、周囲の撮像用画素のある重みの加重和からＡＦ画素値を推定するには、未知の加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢの関数として二乗誤差Ｅを［数２８］に記載の式に定義する。

ＷＲ：ＡＦ画素列の周囲のＲ色成分の撮像用画素の重み係数
ＷＧ：ＡＦ画素列の周囲のＧ色成分の撮像用画素の重み係数
ＷＢ：ＡＦ画素列の周囲のＢ色成分の撮像用画素の重み係数

そして、二乗誤差Ｅを最小とする加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢを、すなわち二乗誤差ＥをＷＲ、ＷＧ又はＷＢでそれぞれ偏微分した値を「０」にする加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢを［数２９］〜［数３４］に記載の式により求める。

さらに、求めた加重係数ＷＲ、ＷＧ及びＷＢに基づいて各撮像画像データｎについて誤差率Ｋｎを［数３５］に記載の式で求める。

［数３５］
Ｋｎ＝｜ＷＲ×Ｒｎ＋ＷＧ×Ｇｎ＋ＷＢ×Ｂｎ−Ｗｎ｜／Ｗｎ

そして、Ｋｎの最大値を求め、閾値ｔｈ３として不揮発性メモリ１２に記録する。

このようにして、所定のレンズ条件の時に使用する加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢを求めることができる。

前述したように、各色成分の加重係数は、ＡＦ画素の分光感度とその周囲の撮像用画素の分光感度によって異なる。また、レンズ条件であるＦ値、及びＰＯ値が変わったとき、光の集光が変化するため、加重係数ＷＲ，ＷＧ、及びＷＢが変化する。そのため、各色成分に対するレンズ条件毎の加重係数を記述したテーブルを、撮像素子の分光感度特性（撮像素子の特性）毎に作成しておく。

また、各色成分に対するレンズ条件毎に加重係数を記述するテーブルを各色成分毎に記憶するのは無駄にメモリを消費するだけで効率的ではないことから、本実施形態では、所定のレンズ条件の時に使用する基準の加重係数ＷＲ、ＷＧ、及びＷＢのみを記述した基準テーブルと、他のレンズ条件の時に使用する加重係数を基準の加重係数との差分を記述した色成分毎の差分テーブルとを持つ構成としている。

このように、基準テーブルと差分テーブルとは、種々のレンズ条件にて実験を行った結果に基づいて作成されてＰＣの記憶部に記憶される（Ｓ−５５〜Ｓ−５８）。勿論、Ｒ色成分用だけでなく、Ｇ色成分とＢ色成分にも同様の基準テーブルと差分テーブルが作成され、これらは色成分毎に関連付けしてＰＣの記憶部に記憶される。そして、他の特性の撮像素子をもつ電子カメラに対しても前述したと同じ実験を行って、色成分毎の基準テーブルと、差分テーブルとを作成して記憶する（Ｓ−５９）。全ての特性の撮像素子に対して実験を行うことで、撮像素子の特性に関連付けした色成分毎の基準テーブルと差分テーブルとが電子カメラに転送され、不揮発性メモリ１２に記憶される（Ｓ−６０）。その後、電子カメラ１０が出荷される（Ｓ−６１）。

これによれば、例えば、撮像素子を内蔵の交換レンズ１５を交換自在に使用するカメラや製造途中で行われえる撮像素子の設計変更等により撮像素子が変更されても、その撮像素子の分光感度特性を含む撮像素子情報を得ることで、その撮像素子の特性に応じた色成分毎の基準テーブルと差分テーブルとを選択して加重係数を求めることができる。

また、レンズ交換がなされて他のレンズ条件になっても、差分テーブルからそのレンズ条件に応じた差分を読み出し、読み出した差分を基準の加重係数に加えることで、その時点のレンズ条件時に使用する加重係数を色成分毎に直ぐに求めることができる。

なお、加重係数を求める処理は、必ずしも電子カメラ本体内で行う必要はない。例えば加重係数の算出は、カメラの組み立て・調整工程において外付けのパーソナルコンピュータで行い、求めた基準テーブルと差分テーブルとをカメラに転送しても良い。

また、差分テーブルとしては、略同じ差分をもつレンズ条件の範囲をグループ分けして記憶することで差分テーブルを簡易化してもよい。

図１１は、本実施形態の効果が発揮される画像構造の一例を表す。同図は凸構造（明るい線あるいは点）を含む縦５画素の画像構造を縦断した図であり、横軸は垂直走査方向（ｙ座標）であり縦軸は光量または画素値である。そして、凸構造がちょうど水平走査方向に配列されたＡＦ画素列上にある。

図１１に示す○印は、Ｇの撮像用画素で撮像された画素値である。ただし、ＡＦ画素の位置にはＧの撮像用画素が存在しないので、その位置でのＧの画素値は得られない。従って、丁度ＡＦ画素の位置に凸構造がある場合には、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の画素値からだけでは、同図の凸構造を再現できない。実際、前述したステップ（Ｓ−３２）において、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の画素値を用いてＡＦ画素の位置で補間して求めたＧの画素値（図１１の●印）は、凸構造を再現していない。

一方、ＡＦ画素の位置では、白色光の画素値が得られる。ただし、通常の画素は瞳の全領域を通過する光を受光するのに対し、ＡＦ画素は瞳の右側あるいは左側を通過する光のみを受光するので、瞳分割の異なる隣接するＡＦ画素を加算することにより通常の（瞳の全領域を通過した光の）白色光の画素値が算出される（［数１９］）。

また、ＡＦ画素の近傍のＧの撮像用画素の位置に、他の色成分Ｒ及びＧを補間生成して、色成分Ｒ、Ｇ及びＢの加重和を求めることにより、多くの場合には充分な精度で白色光の画素値を求めることができる（［数１６］及び［数１８］）。

図１１に示す□印は、そのようにして求めた白色光の画素値の分布である。多くの場合、白色光の画素値の高周波成分と、色成分Ｇの画素値の高周波成分とは比例するので、白色光の画素値から算出した高周波成分は、Ｇの画素値の凸構造成分の情報を持つ。よって、白色光の画素値の高周波成分に基づいてＧの画素値の高周波成分を求め、その値を●印のデータに加えることにより、☆印のＧの画素値が得られ、凸構造を再現する（［数２６］）。

次に、第３画素補間処理について図１１を参照しながら説明する。ＡＦ画素補間部５０は、ノイズ判定部５１での判定結果によりノイズが少なく、かつフレア判定部５２でのフレアが発生し易いと判断する場合、第３画素補間処理を選択して実行する。

第３画素補間処理では、まず、ＡＦ画素補間部５０が、撮像素子情報入力部５３から撮像素子情報を取得して、不揮発性メモリ１２から、取得した撮像素子情報に基づいたＡＦ画素の位置情報を読み取ってＡＦ画素の位置を特定する。その後、ＡＦ画素の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正し、補正した撮像用画素値を平滑化する処理を、撮像用画素値に対する重み係数を変えて２回行った後、前述した第２画素補間処理を実行する。以下、図４のＡＦ画素Ｘ４３及びＡＦ画素Ｙ４４の２列に対する第３画素補間処理について説明する。

（ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正）
ＡＦ画素補間部５０は、ＡＦ画素列の周囲に配置された撮像用画素の画素値が、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、設定された重み係数を用いて補正する（Ｓ−７１）。ここで、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷは、画素値が飽和しているか否かを判定するための閾値である。

ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となる場合には、撮像用画素値に対して補正は行わない。一方、ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ未満となる場合には、重み係数を用いた加重和の値を元の画素値から減算することで撮像用画素の画素値を補正する。

ＡＦ画素補間部５０は、Ｒ色成分の撮像用画素の画素値を［数３６］〜［数３９］を用いて補正する。

［数３６］
Ｒ１３’＝Ｒ１３−（Ｒ３Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｒ３Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｒ３Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数３７］
Ｒ３３’＝Ｒ３３−（Ｒ１Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｒ１Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｒ１Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数３８］
Ｒ５３’＝Ｒ５３−（Ｒ１Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｒ１Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｒ１Ｓ＿２×Ｂ６４）
［数３９］
Ｒ７３’＝Ｒ７３−（Ｒ３Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｒ３Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｒ３Ｓ＿２×Ｂ６４）

ここで、Ｒ１Ｕ＿０，Ｒ１Ｕ＿１，Ｒ１Ｕ＿２，Ｒ１Ｓ＿０，Ｒ１Ｓ＿１，Ｒ１Ｓ＿２，Ｒ３Ｕ＿０，Ｒ３Ｕ＿１，Ｒ３Ｕ＿２，Ｒ３Ｓ＿０，Ｒ３Ｓ＿１，Ｒ３Ｓ＿２は、重み係数である。なお、重み係数中、文字Ｓは、ＡＦ画素よりも上方に位置することを示し、文字Ｕは、ＡＦ画素よりも下方に位置することを示している。

ＡＦ画素補間部５０は、Ｇ色成分の撮像用画素の画素値を［数４０］〜［数４５］を用いて補正する。
［数４０］
Ｇ１４’＝Ｇ１４−（Ｇ３Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ３Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ３Ｕ＿２×Ｂ２４
［数４１］
Ｇ２３’＝Ｇ２３−（Ｇ２Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ２Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ２Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数４２］
Ｇ３４’＝Ｇ３４−（Ｇ１Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｇ１Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｇ１Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数４３］
Ｇ５４’＝Ｇ５４−（Ｇ１Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ１Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ１Ｓ＿２×Ｂ６４）
［数４４］
Ｇ６３’＝Ｇ６３−（Ｇ２Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ２Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ２Ｓ＿２×Ｂ６４）
［数４５］
Ｇ７４’＝Ｇ７４−（Ｇ３Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｇ３Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｇ３Ｓ＿２×Ｂ６４）

ここで、Ｇ１Ｕ＿０，Ｇ１Ｕ＿１，Ｇ１Ｕ＿２，Ｇ１Ｓ＿０，Ｇ１Ｓ＿１，Ｇ１Ｓ＿２，Ｇ２Ｕ＿０，Ｇ２Ｕ＿１，Ｇ２Ｕ＿２，Ｇ２Ｓ＿０，Ｇ２Ｓ＿１，Ｇ２Ｓ＿２，Ｇ３Ｕ＿０，Ｇ３Ｕ＿１，Ｇ３Ｕ＿２，Ｇ３Ｓ＿０，Ｇ３Ｓ＿１，Ｇ３Ｓ＿２は、重み係数である。

また、ＡＦ画素補間部５０は、Ｂ色成分の撮像用画素の画素値を、［数４６］，［数４７］を用いて補正する。

［数４６］
Ｂ２４’＝Ｂ２４−（Ｂ２Ｕ＿０×Ｒ３３＋Ｂ２Ｕ＿１×Ｇ３４＋Ｂ２Ｕ＿２×Ｂ２４）
［数４７］
Ｂ６４’＝Ｂ６４−（Ｂ２Ｓ＿０×Ｒ５３＋Ｂ２Ｓ＿１×Ｇ５４＋Ｂ２Ｓ＿２×Ｂ６４）

ここで、Ｂ２Ｕ＿０，Ｂ２Ｕ＿１，Ｂ２Ｕ＿２，Ｂ２Ｓ＿０，Ｂ２Ｓ＿１，Ｂ２Ｓ＿２は重み係数である。

（隣接するＡＦ画素値を用いたクリップ量の算出）
ＡＦ画素補間部５０は、隣接するＡＦ画素Ｘ４３，Ｙ４４（図２で説明したセンサ開口部４６ａ，４６ｂをもつＡＦ画素）の画素値を読み出し、［数４８］を用いてクリップ量ｔｈ＿ＬＰＦを求める（Ｓ−７２）。

［数４８］
ｔｈ＿ＬＰＦ＝（Ｘ４３＋Ｙ４４）×Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦ

ここで、Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦは係数であり、例えば「１２７」程度の大きな値が適用される。この係数Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦは、その値が大きいほど平滑化処理の効果が高くなる。

（色成分毎の予測誤差を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、［数４９］、［数５０］を用いて、同一列に配置された同一の色成分となる撮像用画素のうち、ＡＦ画素から遠い位置にある撮像用画素（遠位撮像用画素）の画素値と、ＡＦ画素から近い位置にある撮像用画素（近位撮像用画素）の画素値との差分を予測誤差として算出する（Ｓ−７３）。

［数４９］
ｄｅｌｔａＲＵ＝Ｒ１３’−Ｒ３３’
ｄｅｌｔａＲＳ＝Ｒ７３’−Ｒ５３’
［数５０］
ｄｅｌｔａＧＵ＝Ｇ１４’−Ｇ３４’
ｄｅｌｔａＧＳ＝Ｇ７４’−Ｒ５４’

（予測誤差がクリップ範囲から越えているか否かを判定）
ＡＦ画素補間部５０は、［数４９］、［数５０］により求めた予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳの各値が、［数４８］にて求めたクリップ量に基づいたクリップ範囲（−ｔｈ＿ＬＰＦ〜ｔｈ＿ＬＰＦ）に含まれている否かを判定する（Ｓ−７４）。

（クリップ処理）
ＡＦ画素補間部５０は、予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳのうち、クリップ範囲から外れている予測誤差に対して、クリップ処理を行う（Ｓ−７５）。ここで、クリップ処理とは、クリップ範囲から外れている予測誤差の値をクリップ範囲に含まれるようにクリッピングすることである。

（近位撮像用画素値に予測誤差を加算）
ＡＦ画素補間部５０は、［数５１］により、予測誤差を各列の近位撮像用画素値に加算する（Ｓ−７６）。ここで、予測誤差は、［数４９］，［数５０］により求めた値、又は、クリッピングされた値である。

［数５１］
Ｒ３３”＝Ｒ３３’＋ｄｅｌｔａＲＵ
Ｒ５３”＝Ｒ５３’＋ｄｅｌｔａＲＳ
Ｇ３４”＝Ｇ３４’＋ｄｅｌｔａＧＵ
Ｇ５４”＝Ｇ５４’＋ｄｅｌｔａＧＳ

これにより、ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素の画素値である、遠位撮像用画素及び近位撮像用画素の画素値がそれぞれ補正され、さらに、予測誤差を用いて近位撮像用画素の画素値が補正される。

（補正した撮像用画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、重み係数により補正された遠位撮像用画素と、予測誤差により補正された近位撮像用画素とを、ＳＤＲＡＭ３２に記憶する（Ｓ−７７）。

（２回目の処理）
１回目の処理が実行されると、２回目の処理が実行される。

（ＡＦ画素列の周囲の撮像用画素値を重み係数により補正）
ＡＦ画素補間部５０は、１回目の処理により補正された撮像用画素の画素値を用いて、これら撮影用が素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となるか否かを判定する。この判定結果に基づいて、設定された重み係数を用いて補正する（Ｓ−７８）。ここで、閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷは、画素値が飽和しているか否かを判定するための閾値であり、１回目の処理（Ｓ−７１）と同一の値が用いられる。

ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ以上となる場合に、撮像用画素値に対して補正は行わない。ＡＦ画素補間部５０は、撮像用画素の画素値が閾値ＭＡＸ＿ＲＡＷ未満となる場合に、上述した［数３６］〜［数４７］における全ての重み係数を「０」に変えて補正する。つまり、この処理を行った場合、ＡＦ画素列の周囲に配置された撮像用画素の画素値は、元の値のままである。
［隣接するＡＦ画素値を用いたクリップ量の算出］

ＡＦ画素補間部５０は、隣接するＡＦ画素Ｘ４３，Ｙ４４の画素値を読み出し、上述した［数４８］を用いてクリップ量ｔｈ＿ＬＰＦを求める（Ｓ−７９）。ここで、Ｋ＿ＴＨ＿ＬＰＦの値は１回目の処理と同一の値が用いられる。

（色成分毎の予測誤差を算出）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数４７］、［数４８］を用いて、同一列に配置された同一の色成分となる撮像用画素のうち、ＡＦ画素から遠い位置にある撮像用画素（遠位撮像用画素）の画素値と、ＡＦ画素から近い位置にある撮像用画素（近位撮像用画素）の画素値との差分を予測誤差として算出する（Ｓ−８０）。

（予測誤差がクリップ範囲から越えているか否かを判定）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数４９］，［数５０］により求めた予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳの各値が、［数４８］にて求めたクリップ量に基づいたクリップ範囲（−ｔｈ＿ＬＰＦ〜ｔｈ＿ＬＰＦ）に含まれている否かを判定する（Ｓ−８１）。

（クリップ処理）
ＡＦ画素補間部５０は、予測誤差ｄｅｌｔａＲＵ，ｄｅｌｔａＲＳ、ｄｅｌｔａＧＵ及びｄｅｌｔａＧＳのうち、クリップ範囲から外れている予測誤差に対して、クリップ処理を行う（Ｓ−８２）。

（近位撮像用画素値に予測誤差を加算）
ＡＦ画素補間部５０は、上述した［数５１］を用いて、各列の近位撮像用画素値に加算する（Ｓ−８３）。これにより、２回目の処理においては、近位撮像用画素値が予測誤差を用いて、さらに補正される。

（補正した撮像用画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、重み係数により補正された遠位撮像用画素と、予測誤差により補正された近位撮像用画素とを、ＳＤＲＡＭ２３に記憶する（Ｓ−８４）。
このように、第３画素補間処理においては、上述した補正処理が２回繰り返し実行される。この補正処理が２回繰り返し実行された後、第２画素補間処理が実行される。

（第２画素補間処理）
ＡＦ画素補間部５０は、ＳＤＲＡＭ３２に記憶した撮像用画素値を用いて、上述した第２画素補間処理を実行する（Ｓ−８５）。これにより、ＡＦ画素に対応する撮像用画素値が算出される。つまり、ＡＦ画素値が補間される。

（補間したＡＦ画素の画素値をＳＤＲＡＭに記憶）
ＡＦ画素補間部５０は、第２画素補間処理（Ｓ−８５）により補間したＡＦ画素値をＳＤＲＡＭ３２に記憶する（Ｓ−８６）。

上記実施形態では、ノイズ判定を行い、その結果、ノイズが少ないと判定した場合に、レンズ条件に応じたパラメータを設定して第２又は第３画素補間処理を行うようにしているが、ノイズ判定の処理を省略し、常にパラメータを設定して第２又は第３画素補間処理を実行するように構成してもよい。また、フレア判定を省略し、第２又は第３画素補間処理の何れか一方を常に実行してもよい。

上記各実施形態では、ＡＦ画素の配列方向を水平走査方向としたが、本発明はこれに限定されず、ＡＦ画素は垂直走査方向又はその他の方向に配列されていても良い。

また、上記各実施形態では、ＡＦ画素の各々は左側又は右側からの光束を瞳分割する焦点検出画素としたが、本発明はこれに限定されず、ＡＦ画素の各々は左側及び右側からの光束を瞳分割する画素を有する焦点検出画素でも良い。

さらに、上記各実施形態では、本発明を電子カメラ１０として説明しているが、カメラ付き携帯電話やスマートフォン等の撮像装置としてもよい。また、本発明の記憶手段としては、不揮発性メモリ１２の代わりに、外部から交換可能なカードメモリとしてもよい。

１０…電子カメラ、１５…カメラボディ、１６…交換レンズ、２１…ボディ側ＣＰＵ、２２…不揮発性メモリ、５５…通信検出部、５６…情報取得部、５７…レンズ条件選定部、５８…パラメータ設定部

Claims

複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有する撮像素子と、
前記焦点検出用画素の画素値を周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータと撮影時のレンズ条件とが複数対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、
カメラ本体に装着されるアクセサリの種類に基づいて、前記テーブルにおける選択範囲を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された前記テーブルの選択範囲に含まれる複数のパラメータから、前記焦点検出用画素の画素値を前記周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて前記焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記カメラ本体と前記アクセサリとの間でデータ通信の可否を検出する通信検出手段を備え、
前記設定手段は、前記通信検出手段により前記データ通信が不可となる場合に、前記テーブルにおける選択範囲を設定することを特徴とする撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記アクセサリは、交換レンズからなり、
前記通信検出手段は、前記カメラ本体と前記交換レンズとの間で前記データ通信の可否を検出することを特徴とする撮像装置。
請求項２に記載の撮像装置において、
前記アクセサリは、交換レンズを前記カメラ本体に装着する際に用いるアダプタからなり、
前記通信検出手段は、前記カメラ本体と前記アダプタとの間で前記データ通信の可否を検出することを特徴とする撮像装置。
請求項４に記載の撮像装置において、
前記通信検出手段は、前記カメラ本体と前記アダプタとの間で前記データ通信が可能となる場合に、前記アダプタと該アダプタに装着される前記交換レンズとの間で前記データ通信の可否をさらに検出し、
前記設定手段は、前記アダプタと該アダプタに装着される前記交換レンズとの間の前記データ通信が不可となる場合に、前記テーブルにおける選択範囲を設定することを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記設定手段により設定される前記テーブルにおける選択範囲は、前記カメラ本体に装着される前記アクセサリの種類に応じて異なる範囲となることを特徴とする撮像装置。
請求項１に記載の撮像装置において、
前記パラメータは、射出瞳距離と絞り値とで決まる加重係数であり、
前記テーブルは、前記射出瞳距離及び前記絞り値の組み合わせと、該組み合わせに対応付けられた前記加重係数とがまとめられたデータテーブルからなり、
前記選択範囲は、前記射出瞳距離及び前記絞り値の範囲からなることを特徴とする撮像装置。
カメラ本体と、
前記カメラ本体に装着されるアクセサリと、
複数の撮像用画素及び複数の焦点検出用画素を有する撮像素子と、
前記焦点検出用画素の画素値を周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータと撮影時のレンズ条件とが複数対応付けられたテーブルを記憶する記憶手段と、
前記カメラ本体に装着される前記アクセサリの種類に基づいて、前記テーブルにおける選択範囲を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された前記テーブルの選択範囲に含まれる複数のパラメータから、前記焦点検出用画素の画素値を前記周囲の撮像用画素の画素値を用いて補間する時に使用するパラメータを決定するパラメータ決定手段と、
前記パラメータ決定手段で決めたパラメータを用いて前記焦点検出用画素の位置に対する撮像用画素の画素値を補間する画素補間手段と、
を備えたことを特徴とするカメラシステム。
請求項８に記載のカメラシステムにおいて、
前記カメラ本体に装着される前記アクセサリは、交換レンズ、前記交換レンズを前記カメラ本体に装着する際に使用する第１のアダプタと前記交換レンズとの組み合わせ、或いは前記交換レンズとは異なる光学機器と前記カメラ本体とを接続する際に使用する第２のアダプタのいずれかからなることを特徴とするカメラシステム。