JP4085956B2

JP4085956B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4085956B2
Application number: JP2003378862A
Authority: JP
Inventors: 逸人鉾井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2023-11-07
Also published as: JP2005142952A

Description

本発明は、光電変換により画像データを生成する撮像装置に関する。具体的には、画像データの暗部のノイズ感を改善する技術に関する。

画像読取装置、電子カメラ等の撮像装置では、ＣＣＤなどの光電変換素子を用いて、各画素に対応する多数の画素値からなる画像データを生成している。この光電変換素子が出力する画像信号は、受光量に依存しない暗電流成分と、受光量に応じて変動する信号成分とを含む。これらの内、画像に有効な成分は、信号成分のみである。このため、撮像装置では、光電変換素子が出力する画像信号から暗電流成分（黒レベル）を差し引く黒シェーディング補正を行なっている（例えば、特許文献１参照）。

黒レベルは、例えば、ＣＣＤにより原稿の読み取りを行う前に、ＣＣＤの一部に設けられたオプティカルブラック部の出力を１ライン毎に平均することで求められる。ここでのオプティカルブラック部とは、例えば、ＣＣＤにおける１列に並んだ画素の内、常に黒レベルを出力するように遮光された端側の一部の画素である。
このような黒シェーディング補正の従来技術として、例えば、特許文献１が知られている。特許文献１では、黒シェーディング補正後に行われる画像処理の種別に応じて、異なる手段で求めた複数の黒レベル値から最適なものを選択している。そして、選択した黒レベル値に基づいて黒シェーディング補正を行い、画像の高画質化を図っている。
特開２００１−８６３４１号公報（第２−７項、図１−図５）。

黒レベルを適正に設定しても、画像データの全ての画素値から、ノイズを完全に正確に取り除くことは困難である。特に、画像の暗部では、信号成分が小さいため、小さいノイズでも目立ちやすい。このため、画像の暗部においてシャドーのぼつぼつ感が生じて、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）が極めて悪い印象を与えることがあった。従って、ぼつぼつ感が生じないように、画像の暗部のノイズをできる限り目立たなくすることが要望されていた。

本発明の目的は、光電変換により画像を生成する撮像装置において、その画像の暗部のノイズ感を改善することである。

請求項１の撮像装置は、光電変換部と、黒レベル設定部とを備えている。光電変換部は、光電変換により、複数の画素信号からなる画像データを生成する。黒レベル設定部は、暗時ノイズの平均値を示す画素信号を基準として、画像データの黒レベルを、基準から、暗時ノイズの分散に応じた量だけ暗い色を示す側にずらして設定して、分散に応じた量だけ基準より暗い色を示す画素信号と、基準との間の画素信号の階調を残す。

請求項２の撮像装置は、請求項１記載の発明において、『黒レベル設定部は、暗時ノイズの平均値及び分散としてそれぞれ予め定めた値を用いることにより、黒レベルを、光電変換部が画像データを生成する条件に拘わずに同じに設定する』ことを特徴とする。
請求項３の撮像装置は、請求項１記載の発明において、『黒レベル設定部は、暗時ノイズを測定する暗時ノイズ測定部を備え、暗時ノイズ測定部の測定結果に基づいて分散を求め、求めた分散に応じて黒レベルを設定する』ことを特徴とする。

請求項４の撮像装置は、請求項１または請求項３記載の発明において、『黒レベル設定部は、光電変換部が画像データを生成する時の暗時ノイズが変化する条件に応じて、暗時ノイズの分散を補正した後、黒レベルを、補正した分散に応じた量だけ基準からずらして設定する』ことを特徴とする。
請求項５の撮像装置は、請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の発明において、以下の点を特徴とする。第１に、複数の入力画素値に対して、それぞれ出力画素値を与える対応関係情報を用いて、画像データに階調変換を施す画像処理部を備えている。第２に、黒レベル設定部は、対応関係情報における、黒レベルを示す入力画素値に対応する出力画素値Ａと、分散に応じた量だけ基準より明るい色を示す入力画素値に対応する出力画素値Ｂとの間の出力画素値を、分散に応じて以下の（１）、（２）のように補正する
（１）出力画素値Ａを、黒レベルを示す画素値にする
（２）出力画素値Ａ及び出力画素値Ｂ間を、単調増加で連続するように補間する。

本発明では、暗時ノイズの平均値を基準として、画像データの黒レベルを、基準から暗時ノイズの分散に応じた分だけ暗い色を示す側にずらして設定する。このため、分散に応じた分だけ基準より暗い色を示す画素信号と、基準との間の画素信号の階調を残すことができる。従って、画像データの画素値（デジタル信号にした画素信号）をヒストグラムにしたとき、黒レベルの画素値の近辺において、ヒストグラムは連続的に変化する。この結果、画像暗部のノイズは目立たなくなる。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
＜本実施形態の構成＞
図１は、本実施形態のフィルムスキャナ８（請求項記載の撮像装置に対応）のブロック図である。本実施形態は、請求項１、及び請求項３〜請求項５に対応する。
図に示すように、フィルムスキャナ８は、照明光学系１２と、原稿保持機構１６と、ミラー２０と、レンズ２４と、ラインセンサ２８と、走査駆動機構３２と、タイミングジェネレータ３６と、Ａ／Ｄ変換部４０と、画像処理部４４と、インターフェース回路４８と、システムバス５２と、ＭＰＵ５６と、メモリ６０とを有している。なお、原稿保持機構１６には、原稿６８（この例ではマウントフィルム）が保持されている。また、以下の説明を短くするため、照明光学系１２、ミラー２０、レンズ２４、及びラインセンサ２８を合わせてＣＣＤブロック（図中の点線で囲った部分）と略記する。

走査駆動機構３２は、ＭＰＵ５６の指令に従って、ＣＣＤブロックを原稿６８のフィルム面に対して平行に移動させて、原稿６８の読み取りを走査する。
ＭＰＵ５６は、メモリ６０を用いると共にシステムバス５２を介して、フィルムスキャナ８のシステム制御を行う。
画像処理部４４は、テーブルデータを用いてガンマ補正などの階調変換を行う。ここで、ガンマ補正は、入出力特性が非線形である表示装置において、フィルムスキャナ８からの入力画像を線形に表示させるための非線形変換である。なお、一例として、本実施形態でのガンマ補正は、γ＝２．２の表示装置に対するものとする。また、以下の説明では簡単化のため、ガンマ補正以外の階調変換を無視し、テーブルデータは、入力Ｘに対して
Ｙ＝Ｘ^0.45となる出力Ｙを与えるものとする（後述するステップＳ４、Ｓ９、Ｓ１２参照）。なお、ガンマ補正などの階調変換は、テーブルデータの代わりに、例えば換算式等を用いて行ってもよい。

インターフェース回路４８は、パソコンなどの画像の出力先と、フィルムスキャナ８との接点として機能する。具体的には、画像の出力先からの指令をＭＰＵ５６に伝達したり、画像処理部４４により生成された画像データを画像の出力先に送信したりする。
＜本実施形態の動作説明＞
図２及び図３は、フィルムスキャナ８の動作を示す流れ図である。図４は、フィルムスキャナ８により測定される暗時の画素値の分布を示す説明図である。図５は、暗時の画素値の分散に応じて補正されるテーブルデータの説明図である。以下、図４及び図５を用いながら、図２及び図３に示すステップ番号に従って、フィルムスキャナ８の動作を説明する。

なお、本実施形態では一例として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の光源により別々に照射を行い、各画素にＲ、Ｇ、Ｂの３つの画素信号を出力させる例を説明する。但し、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、白色光源を用いて、赤色光を選択的に受光するラインセンサ、緑色光を選択的に受光するラインセンサ、及び青色光を選択的に受光するラインセンサの３つを同時に走査する形態でもよい。

［ステップＳ１］
ＭＰＵ５６は、ＣＣＤブロックを素通し位置に移動させるように、走査駆動機構３２に指令する。ここでの『素通し位置』とは、ラインセンサ２８の受光面を起点とした、レンズ２４を透過してミラー２０で反射する光路上に、原稿６８が存在しない位置である。即ち、ＣＣＤブロックが素通し位置にあるとき、全面が黒色を示す原稿を読み取ることと等価である。

［ステップＳ２］
ＭＰＵ５６は、照明光学系１２の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の光源による『Ｒ、Ｇ、Ｂの露光量比』を、初期値に設定する。また、ＭＰＵ５６は、前記した画像処理部４４が用いるテーブルデータに、リニアをセットする。ここでの『リニアをセットする』とは、入出力特性が線形になるデータ（ガンマ補正がされないもの）を、テーブルデータにセットすることである。

［ステップＳ３］
ＭＰＵ５６は、照明光学系１２を消灯させて、ラインセンサ２８の各画素に暗時の信号電圧を出力させる。この後、ラインセンサ２８から出力され得る信号電圧の最低レベル（例えば直流基準の０Ｖ）を零、最高レベルを例えば６５５３５として、信号電圧はＡ／Ｄ変換される。これにより、各画素がＲ、Ｇ、Ｂの３つの（デジタルの）画素値を有する暗時の画像データが生成される。図４（ａ）は、暗時の画像データの画素値のヒストグラムであり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のゼロ近辺を拡大したものである。ＭＰＵ５６は、図４（ｂ）に示すように、このヒストグラムの平均値を『暗時画素値の平均値Ａｖｅ』として算出する。なお、各画素はＲ、Ｇ、Ｂの３つの画素値を有するので、Ａｖｅの算出は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対して行われる。

［ステップＳ４］
ＭＰＵ５６は、図５（ａ）に示すように、入力Ｘに対してＹ＝Ｘ^0.45となる出力Ｙを与えるテーブルデータを、Ｘ軸方向にＡｖｅだけシフトさせる。この処理は、画素値に含まれる暗信号成分を消去するために行われる。なお、テーブルデータは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対してあり、このシフト処理もＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対して行われる。

［ステップＳ５］
ＭＰＵ５６は、原稿６８の読み取りを開始する位置にＣＣＤブロックを移動させるように、走査駆動機構３２に指令する。次に、ＭＰＵ５６は、ＣＣＤブロックを走査して原稿６８の全面を低解像度で読み取らせるように、走査駆動機構３２に指令する（プリスキャン）。

この後、プリスキャンによりラインセンサ２８から出力される信号電圧は、Ａ／Ｄ変換部４０によりデジタルの画像データに変換される。この後、画像データは、図５（ｂ）に示したテーブルデータなどにより画像処理を施される。ＭＰＵ５６は、このプリスキャンにより生成された画像データに基づいて、適正なホワイトバランスを与える『Ｒ、Ｇ、Ｂの露光時間比』を算出する。

［ステップＳ６］
ＭＰＵ５６は、インターフェース回路４８を介して外部から本スキャンが命令されたか否かを判定する。本スキャンが命令された場合、ステップＳ７に進み、そうでない場合、ＭＰＵ５６は待機する。
［ステップＳ７］
画像処理部４４は、ステップＳ２と同様に、テーブルデータにリニアをセットする。

［ステップＳ８］
ＭＰＵ５６は、照明光学系１２を消灯させて、プリスキャンにより決定したＲ、Ｇ、Ｂの露光時間（電荷蓄積時間）で、ラインセンサ２８に暗時の信号電圧を出力させる。そして、ステップＳ３と同様に、暗時の画像データが生成される。
この後、信号電圧は、最低レベルをゼロとして、Ａ／Ｄ変換される。

［ステップＳ９］
ＭＰＵ５６は、ステップＳ３と同様に、ステップＳ８で生成した画像データの画素値のヒストグラムの平均値を、『暗時画素値の平均値Ａｖｅ』として改めて算出する（ステップＳ３で求めた『暗時画素値の平均値Ａｖｅ』は更新される）。また、ＭＰＵ５６は、図４（ｂ）に示すように、このヒストグラムの平均値Ａｖｅを基準とした『標準偏差σ』を算出する。さらに、ＭＰＵ５６は、ステップＳ４と同様に、入力Ｘに対してＹ＝Ｘ^0.45となる出力Ｙを与えるテーブルデータを、Ｘ軸方向にＡｖｅだけシフトさせる（図５（ａ））。なお、『暗時画素値の平均値Ａｖｅ』及び『標準偏差σ』の算出は、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれに対して行われ、シフト処理もＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれのテーブルデータに対して行われる。

［ステップＳ１０］
ＭＰＵ５６は、マルチスキャンモードに設定されているか否かを判定する。設定されている場合、ステップＳ１１に進み、標準偏差σを補正した後、ステップＳ１２に進む。設定されていない場合、標準偏差σの補正を行わずに（ステップＳ１１を飛ばして）ステップＳ１２に進む。

［ステップＳ１１］
ＭＰＵ５６は、マルチスキャンの回数（本スキャンでは原稿６８を何回読み取って平均するか）に合わせて、先に算出した標準偏差σを補正する。通常、マルチスキャンにより原稿６８をｎ回読み取って平均すれば、ノイズの大きさ（σの大きさ）は、約１／√ｎ倍になる。従って、例えばマルチスキャン１６回に設定されている場合、図４（ｃ）に示すように、標準偏差σを１／４倍に補正する。ここで、スキャン回数に応じて補正するのは、標準偏差σのみで充分と考えられる。なぜなら、スキャン回数を増やしても『暗時画素値の平均値Ａｖｅ』は大きく変わらないと考えられるからである。

なお、ラインセンサ２８の出力ゲイン、ラインセンサ２８の電荷蓄積時間、撮像時の温度、解像度圧縮、原稿の種類等に応じて、ステップＳ９で算出した標準偏差σがどのように変化するか予想される場合、これら条件も反映して標準偏差σを補正することが望ましい。例えば、撮像時の温度及び原稿６８の種類を検出する機能を追加して、撮像時の温度、原稿６８の種類、及びスキャン回数に応じて標準偏差σを補正すればよい。

［ステップＳ１２］
ＭＰＵ５６は、図５（ｂ）に示すように、ステップＳ９でシフトしたテーブルデータにおける、Ａｖｅ−２σ≦Ｘ≦Ａｖｅ＋２σの範囲を、単調増加で連続するＹ＝ｆ（Ｘ）で置き換える。なお、０≦Ｘ≦Ａｖｅ−２σの範囲では、Ｙ＝０をそのまま適用し、Ａｖｅ＋２σ≦Ｘの範囲では、Ｙ＝（Ｘ−Ａｖｅ）^0.45 をそのまま適用する。

ここで、Ｙ＝ｆ（Ｘ）は、両端（Ｘ＝Ａｖｅ−２σ、Ｘ＝Ａｖｅ＋２σ）において滑らかに連続するものであり、Ｘ＝０近辺でＸ軸に漸近しないものであることが望ましい。従って、Ｙ＝ｆ（Ｘ）としては、例えば、両端を結ぶ２次曲線（Ｙ＝Ｘ²）や３次曲線を用いればよい。但しＹ＝ｆ（Ｘ）は、両端において滑らかに連続するものでなくてもよい。例えば、両端を結ぶ直線でもよい。

［ステップＳ１３］
ＭＰＵ５６は、原稿６８の読み取りを開始する位置にＣＣＤブロックを移動させるように、走査駆動機構３２に指令する。
［ステップＳ１４］
ＭＰＵ５６は、ＣＣＤブロックを走査して原稿６８の全面を読み取らせるように、走査駆動機構３２に指令する（本スキャン）。このとき、マルチスキャンモードに設定されていれば、その回数だけ原稿６８の読み取りが行われる。

そして、Ａ／Ｄ変換部４０から、本スキャンでの高解像度の画像データが出力される。この後、画像処理部４４は、ステップＳ１２で一部が置き換えられたテーブルデータなどを用いて、画像データに画像処理を施す。この後、インターフェース回路４８は、画像処理部４４により画像処理が施された画像データを、画像の出力先に送信する。以上が本実施形態のフィルムスキャナ８の動作説明である。

＜本実施形態の効果、従来との違い＞
図６（ａ）に示すように、従来は、ヒストグラムにしたときにおよそ正規分布する暗時画素値の平均値を黒レベルに設定していた。具体的には、本スキャンでの各画素値から暗時画素値の平均値が差し引かれるようにした後、図５（ａ）に示したＹ＝Ｘ^0.45のテーブルデータを用いて画像処理を行っていた。しかし、このような黒レベルの設定方法を暗時の画像データに適用した場合、図６（ｂ）に示すように、画素値が平均値未満である約半分の画素は、画素値ゼロにされる（クリップされる）。従って、このような黒レベルの設定方法を本スキャンの画像データに適用すると、画素値ゼロ（黒色に相当）の画素が多くなるので、ノイズが階調飛びしているように見える。この結果、唐突にノイズで生じているように見えるので、ノイズ感が悪く、ぼつぼつ感が生じることを本発明者は解明した。

そこで、本実施形態では、黒レベルの設定方法を以下のようにした。
第１に、暗時画素値の平均値Ａｖｅを求めた後、各画素値から平均値Ａｖｅを差し引かず、Ｙ＝Ｘ^0.45のテーブルデータを平均値Ａｖｅだけシフトさせることにより、画素値に含まれる暗信号成分の消去を図る。そして、Ａｖｅ＋２σ≦Ｘの範囲では、シフトさせたテーブルデータに基づいて画像処理を行う。従って、原稿６８が示す色は、Ａｖｅ＋２σ≦Ｘの範囲、即ち、殆どの階調で正確に再現される。

第２に、シフトさせたテーブルデータにおけるＡｖｅ−２σ≦Ｘ≦Ａｖｅ＋２σの範囲を、両端において滑らかに連続するように、Ｙ＝ｆ（Ｘ）で置き換える。従って、テーブルデータにおいてＹ＝０となるのはＡｖｅ−２σ≦Ｘの範囲のみである。換言すれば、図５（ｂ）に示すように、従来は暗時画素値の平均値Ａｖｅに黒レベルが設定されていたが、本実施形態では、暗時画素値の平均値Ａｖｅから２σずらした位置に黒レベルが設定される。

このため、従来はクリップされていた（Ａｖｅ−２σ）からＡｖｅまでのいずれかの画素値を有する画素は、クリップされない。従って、画像データの画素値をヒストグラムにしたとき、画素値がゼロの近辺において、ヒストグラムは連続的に変化する。この結果、ノイズが連続的に変化するので、『ノイズの階調飛び』或いは『ぼつぼつ感』が生じることはなく、画像暗部のノイズは目立たなくなる。

＜本実施形態の補足事項＞
［１］本実施形態では、暗時画素値を測定して、テーブルデータを補正する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、暗時画素値の平均値Ａｖｅ、及び標準偏差σを予め設定しておき、ステップＳ９ではこれら予め設定した値を用いて、ステップＳ１〜Ｓ４、Ｓ８の処理を省略してもよい。この場合は請求項１、請求項２及び請求項５に対応し、光源の消灯による暗時ノイズの測定を省略できるので、制御系統が簡単になる。

［２］ラインセンサ２８から出力され得る信号電圧の最低レベルをゼロとしてＡ／Ｄ変換した後、テーブルデータをＡｖｅだけシフトさせることにより、画素値に含まれる暗信号成分の消去を図る例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。
ラインセンサ２８から出力された時点での暗時信号電圧の平均値をＡｖｅ’とすれば、例えば図７（ａ）に示すように、Ａ／Ｄ変換時に、『Ａｖｅ’−２σ』分クリップしてもよい。この場合は、ステップＳ９において、図７（ｂ）に示すように、Ｙ＝Ｘ^0.45のテーブルデータを、Ｘ軸方向に２σだけシフトさせる。そして、ステップＳ１２において、シフトしたテーブルデータにおける０≦Ｘ≦４σの範囲を、Ｙ＝ｆ（Ｘ）で置き換える。

この場合も、Ａ／Ｄ変換時のクリップと、テーブルデータのシフトとを合わせれば、Ｘ≧４σの範囲での各画素値は、暗時信号電圧の平均値Ａｖｅ’だけ差し引かれる。従って、上述した実施形態と同様に、原稿６８が示す色は殆どの階調で正確に再現される。また、クリップされるのは、暗時信号電圧の統計的下限（Ａｖｅ’−２σ）以下のみであるから、画像暗部のノイズは目立たなくなる。

［３］Ａｖｅ−２σ≦Ｘ≦Ａｖｅ＋２σの範囲を、Ｙ＝ｆ（Ｘ）で置き換える例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。置き換える範囲の下の境界値（本実施形態ではＡｖｅ−２σ）は、零以上であればよい。また、置き換える範囲の上の境界値（本実施形態ではＡｖｅ＋２σ）は、Ａｖｅより大きければよい。
［４］Ｒ、Ｇ、Ｂの画像信号を扱う例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えば、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｒ、Ｃｂからなる画像信号に対しても、本発明は適用可能である。

［５］フィルムスキャナにおいて画像暗部のノイズ感を改善する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。本発明による画像暗部のノイズ感を改善する技術は、電子カメラ等の、デジタルの画像データを扱う他の機器にも適用可能である。
［６］本スキャンで生成される画像データに対して、暗部のノイズ感を改善する例を述べた。本発明は、かかる実施形態に限定されるものではない。例えばプリスキャンでの画像がパソコン画面に表示される場合に備えて、プリスキャンでの画像データに対しても暗部のノイズ感を改善してもよい。この場合、ステップＳ４の処理内容を、以下のように変更すればよい。

まず、ＭＰＵ５６は、ステップＳ３で生成した画像データの画素値のヒストグラムから、標準偏差σを算出する。次に、ＭＰＵ５６は、入力Ｘに対してＹ＝Ｘ^0.45となる出力Ｙを与えるテーブルデータを、Ｘ軸方向にＡｖｅだけシフトさせる。さらに、ＭＰＵ５６は、シフトしたテーブルデータにおける、Ａｖｅ−２σ≦Ｘ≦Ａｖｅ＋２σの範囲を、Ｙ＝ｆ（Ｘ）で置き換える。

［７］最後に、請求項と本実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のための一解釈であり、本発明を限定するものではない。
請求項記載の『光電変換部』は、『照明光学系１２、ミラー２０、レンズ２４、ラインセンサ２８、走査駆動機構３２、タイミングジェネレータ３６、Ａ／Ｄ変換部４０、及びこれらに画像データを生成させるＭＰＵ５６の機能』に対応する。なお、原稿を読み取って画像データを生成する動作の詳細は公知なので、説明を省略した。

請求項記載の『暗時ノイズ』は、『ステップＳ２、Ｓ３において素通し位置で生成される画像データの画素値』に対応する。
請求項記載の『暗時ノイズの分散に応じた量』は、『２σ』に対応する。
請求項記載の『黒レベル設定部』は、『暗時画素値の平均値Ａｖｅ及び標準偏差σを求めて、テーブルデータを平均値Ａｖｅだけシフトさせて、シフトさせたテーブルデータにおけるＡｖｅ−２σ≦Ｘ≦Ａｖｅ＋２σの範囲をＹ＝ｆ（Ｘ）で置き換えるＭＰＵ５６の機能』に対応する。

請求項記載の『暗時ノイズ測定部』は、『ステップＳ２、Ｓ３において、素通し位置で画像データを生成させるＭＰＵ５６の機能』に対応する。
請求項記載の『暗時ノイズが変化する条件』は、『マルチスキャンの回数、ラインセンサ２８の出力ゲイン、ラインセンサ２８の電荷蓄積時間、撮像時の温度、解像度圧縮、原稿の種類等』に対応する（ステップＳ１１参照）。

請求項４で言及している『暗時ノイズの分散の補正』は、『ステップＳ１１において、標準偏差σを補正するＭＰＵ５６の機能』に対応する。
請求項記載の『対応関係情報』は、『ガンマ補正などの階調変換を行うテーブルデータ（換算式でもよい）』に対応する。

以上詳述したように本発明は、撮像装置の分野において多いに利用可能である。

本実施形態のフィルムスキャナのブロック図である。本実施形態のフィルムスキャナの動作を示す流れ図の前半部分である。本実施形態のフィルムスキャナの動作を示す流れ図の後半部分である。フィルムスキャナにより測定される暗時の画素値の分布を示す説明図である。暗時の画素値の分散に応じて補正されるテーブルデータの説明図である。従来のフィルムスキャナによる黒レベルの設定位置を示す説明図である。Ａ／Ｄ変換時に『Ａｖｅ’−２σ』分をクリップして、テーブルデータを２σだけシフトさせる例の説明図である。

符号の説明

８フィルムスキャナ
１２照明光学系
１６原稿保持機構
２０ミラー
２４レンズ
２８ラインセンサ
３２走査駆動機構
３６タイミングジェネレータ
４０Ａ／Ｄ変換部
４４画像処理部
４８インターフェース回路
５２システムバス
５６ＭＰＵ
６０メモリ
６８原稿

Claims

光電変換により、複数の画素信号からなる画像データを生成する光電変換部と、
暗時ノイズの平均値を示す前記画素信号を基準として、前記画像データの黒レベルを、前記基準から、前記暗時ノイズの分散に応じた量だけ暗い色を示す側にずらして設定して、前記分散に応じた量だけ前記基準より暗い色を示す前記画素信号と、前記基準との間の前記画素信号の階調を残す黒レベル設定部と
を備えていることを特徴とする撮像装置。
請求項１記載の撮像装置において、
前記黒レベル設定部は、前記暗時ノイズの平均値及び前記分散としてそれぞれ予め定めた値を用いることにより、前記黒レベルを、前記光電変換部が前記画像データを生成する条件に拘わずに同じに設定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１記載の撮像装置において、
前記黒レベル設定部は、前記暗時ノイズを測定する暗時ノイズ測定部を備え、前記暗時ノイズ測定部の測定結果に基づいて前記分散を求め、求めた前記分散に応じて前記黒レベルを設定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１または請求項３記載の撮像装置において、
前記黒レベル設定部は、前記光電変換部が前記画像データを生成する時の前記暗時ノイズが変化する条件に応じて、前記暗時ノイズの分散を補正した後、前記黒レベルを、補正した前記分散に応じた量だけ前記基準からずらして設定する
ことを特徴とする撮像装置。
請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の撮像装置において、
複数の入力画素値に対して、それぞれ出力画素値を与える対応関係情報を用いて、前記画像データに階調変換を施す画像処理部を備え、
前記黒レベル設定部は、前記対応関係情報における、前記黒レベルを示す入力画素値に対応する出力画素値Ａと、前記分散に応じた量だけ前記基準より明るい色を示す入力画素値に対応する出力画素値Ｂとの間の出力画素値を、前記分散に応じて以下の（１）、（２）のように補正する
（１）前記出力画素値Ａを、前記黒レベルを示す画素値にする
（２）前記出力画素値Ａ及び前記出力画素値Ｂ間を、単調増加で連続するように補間する
ことを特徴とする撮像装置。