JP5180687B2 - 撮像装置及び補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置及び倍率色収差補正の補正方法に関する。

近年、デジタルスチルカメラは多画素化し、１０００万画素以上の高画素撮像素子を用いたカメラも製品化されている。一般に、高画素撮像素子を持つデジタルスチルカメラにおいては、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）表示時や動画撮影時の撮像素子の動作は、表示レートを高くするために、液晶表示装置の表示ライン数になるようにラインを間引くような駆動方法がとられている。また、短い露光時間で撮影した場合でも十分な値の画素データを得るために、近隣の画素を加算して読み出す駆動方法がある。

これらのカメラ（撮像装置）において光学系で発生する収差の一つに、倍率色収差がある。色収差は、波長によって屈折率が異なることに起因するもので、特に倍率色収差は色によって焦点距離が異なるために、像面における像の位置（倍率）が各色でずれて見られる現象である。この倍率色収差は、レンズの材質等である程度補正できるが、その場合には材料が高価になる等の原因でレンズ製造にかかるコストが高くなる。そこで、倍率色収差を信号処理によって補正する方法が幾つか提案されている。

例えば、特許文献１に開示されている技術によれば、先ず、各色毎のレンズの倍率色収差情報を情報記憶領域に書き込んでおき、そのレンズを介して得られた色毎の画像に対して、倍率色収差情報に基づいて画像の拡大、縮小による倍率補正を行う。そして、倍率補正後、色毎の画像を一枚の画像に合成することで倍率色収差補正を行う。

また、特許文献２では、例えばＲＧＢの３色を一枚の撮像素子で受光する撮像素子において、倍率色収差補正を行う技術が開示されている。この方法では、画像データとして再現するために各画素に関して欠落している色信号を補間する際に、色収差補正情報に基づき補間係数を求めることで、画像の同時化と倍率色収差補正を行う。

特開平１１−１６１７７３号公報 特開２００１−１８６５３３号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２では、撮像素子が間引きモードや画素加算モードのように、異なる読み出しモードで読み出された場合の倍率色収差補正については考慮されていない。

図４は、ＥＶＦ表示時や動画撮影時において、間引き読み出しモードで画像データが読み出された場合の画素配列を説明する図である。図４（ａ）は撮像素子における画素配列、図４（ｂ）は、間引き読み出しした場合の画素データの撮像素子上における画素配列、図４（ｃ）は、間引き読み出しした画素データがメモリなどに記憶された状態での画素配列を示す図である。図４から分かるように、間引き読み出しされた画像データの画素配列（図４（ｃ））は、撮像素子における画素配列（図４（ｂ））と異なる。そのため、この画素配列の位置の違いを考慮せずに、間引き読み出しした画像データに倍率色収差補正を行ってしまうと、逆に画質が劣化してしまう。

図１４は、画素加算モードで画像データが間引き読み出しされた場合の画素配列を説明する図である。図１１から分かるように、画素加算して読み出された画素データの画素配置（図１４（ｃ））は、撮像素子の画素配列（図１４（ａ））と比較して、間引き読み出しにより画素配列が異なると共に、加算により重心位置の変化も生じる（図１４（ｂ）参照）。そのため、この画素配列の位置の違いを考慮せずに、加算読み出しした画像データに倍率色収差補正を行ってしまうと、補正により画質劣化が生じてしまう。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、撮像素子から間引きや加算を行って読み出した画素データに対して、倍率色収差補正を行うことによる画質劣化を低減することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段と、前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法と、前記複数の画素の内の一部の画素からそれぞれ電気信号を読み出す間引き読み出し方法を少なくとも含む、複数の読み出し方法により前記電気信号を読み出すように前記撮像手段を駆動する駆動手段と、前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得手段と、前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記間引き読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算手段と、前記補正係数演算手段により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正手段とを有し、前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記間引き読み出しした電気信号を、当該電気信号に対応する画素の前記撮像手段における位置に基づいて前記色ズレの補正を行い、前記間引き読み出しの間引き率が予め設定された閾値より大きい場合には、前記色収差補正手段は、読み出した前記電気信号に対して補正を行わない。

また、光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段の、前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法または、前記複数の画素の内の一部の画素からそれぞれ電気信号を読み出す間引き読み出し方法を少なくとも含む複数の読み出し方法のいずれかにより読み出された前記電気信号を倍率色収差補正する本発明の補正方法は、前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得工程と、前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記間引き読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算工程と、前記補正係数演算工程により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正工程とを有し、前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記間引き読み出しした電気信号を、当該電気信号に対応する画素の前記撮像手段における位置に基づいて前記色ズレの補正を行い、前記間引き読み出しの間引き率が予め設定された閾値より大きい場合には、前記色収差補正工程では、読み出した前記電気信号に対して補正を行わない。

本発明によれば、撮像素子から間引きや加算を行って読み出した画素データに対して、倍率色収差補正を行うことによる画質劣化を低減することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図である。

図１に示す構成において、レンズ１００（光学系）を通って入射し、結像した被写体光像は、複数の画素を有する撮像素子１０１で電気信号に光電変換される。Ａ／Ｄ変換部１０３は撮像素子１０１から出力される電気信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部１０４では、Ａ／Ｄ変換部１０３から出力されるデジタル信号を、輝度信号及び色差信号の画像データに変換する。なお、デジタル信号処理部１０４は、レンズ１００により生じた色収差による色ズレを補正する倍率色収差補正処理も行う。また、画像データに変換する（以後、「現像処理」と呼ぶ。）ための、ホワイトバランス（ＷＢ）回路、γ補正回路、マトリクス変換回路などもデジタル信号処理部１０４に含まれる。

メモリＩ／Ｆ１０５はデジタル信号処理部１０４からの画像データをＶＲＡＭ１０６や記録媒体１０７に記録し、表示部１１４は、メモリＩ／Ｆ１０５を介してＶＲＡＭ１０６から読み出された画像を表示する。

操作部１０９は、ボタンなどの機械制御による設定情報を入力するために用いられ、ＣＰＵ１０８では入力された設定情報を基に、読み出し駆動制御部１１１や色収差補正係数演算部１１０へ制御信号を送る。読み出し駆動制御部１１１ではＣＰＵ１０８からの制御信号を基に読み出し駆動信号生成部１１２へ駆動制御情報を送る。読み出し駆動信号生成部１１２では駆動制御情報をもとに駆動信号を生成し、撮像素子１０１へ送る。撮像素子１０１ではこの駆動信号を基に、幾種類かの読み出しモードにより、電気信号の読み出し方を切り替える。読み出しモードとしては、例えば、複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出しや、複数の画素の少なくとも一部の画素を除く画素からそれぞれ電気信号を読み出す間引き読み出しがある。また、前記複数の画素を予め設定された数の画素ずつ加算して電気信号を読み出す画素加算読み出しがある。

また、読み出し駆動制御部１１１は色収差補正係数演算部１１０へも読み出し駆動情報を送る。色収差補正係数演算部１１０ではこの読み出し駆動情報を基に、色収差補正処理方法を切り替え、後述するようにして求めた色収差補正係数をデジタル信号処理部１０４内の倍率色収差補正回路へ送る。

次に、上記構成を有する撮像装置における本第１の実施形態にかかる色収差補正処理方法の切り替え処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２に示す処理は、静止画撮影時や動画撮影時において、レリーズボタンなどにより記録開始が指示されると行われる。

先ず、ステップＳ２００において、色収差補正係数演算部１１０は読み出し駆動制御部１１１からの駆動制御情報を基に、撮像素子１０１の読み出しが全画素読み出しかどうかを判別し、全画素読み出しであれば、ステップＳ２０１へ移る。

ステップＳ２０１では、全画素を読み出しているので、色収差補正係数演算部１１０は通常の倍率色収差補正処理（以下、「第１倍率色収差補正」と呼ぶ。）の色収差補正係数をデジタル信号処理部１０４に出力する。そして、デジタル信号処理部１０４では、得られた色収差補正係数を用いて倍率色収差補正を行う。現像処理は、倍率色収差補正後の画像データに対して行われる（ステップＳ２０６）。なお、第１倍率色収差補正処理の詳細は後述する。

一方、ステップＳ２００において撮像素子１０１の読み出しが全画素読み出しでなかった場合、ステップＳ２０２に移る。

ステップＳ２０２において、色収差補正係数演算部１１０は、撮像素子１０１の読み出しにおける間引き率が予め設定した閾値α以上であるかどうかを判断する。閾値α以上の場合には、色収差を行わないようにするか、もしくは、色収差補正がされないような色収差補正係数をデジタル信号処理部１０４に通知する。

また、ステップＳ２０２で、撮像素子１０１の読み出しにおける間引き率が予め設定した閾値αより低い場合は、ステップＳ２０３へ移る。ステップＳ２０３では、色収差補正係数演算部１１０は、読み出し駆動制御部１１１からの駆動制御情報を基に、撮像素子１０１の読み出しが間引き読み出しか画素加算読み出しかを判別する。

間引き読み出しの場合、ステップＳ２０４へ移り、撮像素子１０１における画素位置を考慮した倍率色収差補正（以下、「第２倍率色収差補正」と呼ぶ。）を行う。ここでは、色収差補正係数演算部１１０は、第２倍率色収差補正の色収差補正係数を演算により求め、求めた色収差補正係数をデジタル信号処理部１０４に出力する。デジタル信号処理部１０４では、得られた色収差補正係数を用いて倍率色収差補正を行う。現像処理は、倍率色収差補正後の画像データに対して行われる（ステップＳ２０６）。なお、第２倍率色収差補正処理における色収差補正係数の演算方法の詳細は後述する。

一方、ステップＳ２０３において画素加算読み出しと判別されると、ステップＳ２０５へ移り、撮像素子１０１における画素位置と画素加算によって移動した重心位置を考慮した倍率色収差補正（以下、「第３倍率色収差補正」と呼ぶ。）を行う。ここでは、色収差補正係数演算部１１０は、第３倍率色収差補正の色収差補正係数を演算により求め、求めた色収差補正係数をデジタル信号処理部１０４に出力する。デジタル信号処理部１０４では、得られた色収差補正係数を用いて倍率色収差補正を行う。現像処理は、倍率色収差補正後の画像データに対して行われる（ステップＳ２０６）。なお、第３倍率色収差補正処理における色収差補正係数の演算方法の詳細は後述する。

これにより撮像素子１０１の読み出しにおける間引き率があらかじめ設定した閾値αよりも低い場合は、撮像素子１０１の読み出し方に応じて倍率色収差補正方法を切り替えることで、補正による画質劣化を防ぐことができる。

ステップＳ２０７では、現像された画像データを、メモリＩ／Ｆ１０５を介して記録媒体１０７に記録する。

次に、第１〜第３倍率色収差補正処理における色収差補正係数の演算方法についてそれぞれ説明する。

●第１倍率色収差補正
第１倍率色収差補正に関しては、前述したようにいくつかの技術が開示されているが、ここではそのうちの１例を挙げて説明する。

図３は撮像素子の画素配列の一部を表し、アルファベット記号と数字は、画素の位置座標を示すためのアドレスである。

ここで、図３においてD-4に位置する画素Ｔ０は、レンズ１００の色収差によりA-2に位置する画素Ｔ’０の色情報が必要であるものとする。この画素Ｔ’０における色情報を取得するために、色収差補正係数演算部１１０では、あらかじめ記憶したレンズ１００の色収差情報と得られた画像の画素位置（例ではD-4）とから、色情報の取得対象となる画素位置（例ではA-2）を求める。そして、デジタル信号処理部１０４の倍率色収差補正回路では、求められた画素位置にある、色情報の取得対象の画素（以下、「対象画素」と呼ぶ。）の色情報を元の画素位置（D-4）の色情報として記録することで色収差補正を行う。なお、対象画素において、目的の色情報が欠落しているときは、近傍の同色画素の加重平均により補間を行って、対象画素の色情報を求める。

●第２倍率色収差補正
次にステップＳ２０４における間引き読み出し時の第２倍率色収差補正における色収差補正係数の演算方法について説明する。

図４（ａ）は、撮像素子１０１の画素配列を示す。垂直方向の間引きによって図４（ｂ）に示したように得られる画像データは、データ間の４ライン分の画素情報が欠落した図４（ｃ）に示すような画素配列のデータとなる。このように、画像データの座標系は撮像素子１０１の座標系とは一致しない。従って、図４（ｃ）に示す画像データの画素配列において、図３に示すような補正を行うと、撮像素子１０１の画素配列における図５（ｂ）の画素Ｑ１の画像データを図５（ａ）の画素Ｐ０に記録することになってしまう。

このように、間引き読み出しの場合には、図５（ｂ）に示すように、画素Ｐ０の色収差補正の対象画素は、画素Ｐ’０とする必要がある。なお、図５（ａ）の画素配列は、図４（ｃ）の画素配列に対応し、図５（ｂ）の画素配列では図４（ｂ）の画素配列に対応している。

従って、第２倍率色収差補正を行う際、色収差補正係数演算部１１０は、図５（ｂ）に示したように、撮像素子１０１の座標系における対象画素の位置を求め、その画素位置に対応する画像データの位置（図５（ａ）における位置）の情報を求める。なお、撮像素子１０１の座標系で求めた対象画素が、色収差補正する画素Ｐ０の色情報を持たない場合、間引きされていない、同色の近隣画素を少なくとも２画素判断し、対象画素の位置と近隣画素との距離に基づいて、近隣画素の画像データにかける係数を求める。図５に示す例では、画素Ｐ０の色収差補正係数として、画素Ｑ１及び画素Ｑ２と、係数（１−ａ）と係数ａを求める。撮像素子１０１の座標系で求めた対象画素が色収差補正する画素Ｐ０と同じ色情報を有する場合には、係数は１である。

色収差補正係数演算部１１０は、求めた画素Ｑ１、Ｑ２の、図５（ａ）の画素配列における位置と係数（１−ａ）及びａの情報をデジタル信号処理部１０４に出力し、デジタル信号処理部１０４は、これらの情報に基づいて倍率色収差補正を行う。

これにより、間引き読み出し時における倍率色収差補正においても補正による画像劣化を生じることなく画像補正をすることが可能となる。

●第３倍率色収差補正
次にステップＳ２０５における画素加算読み出し時の第３倍率色収差補正における色収差補正係数の演算方法について説明する。

図６は、撮像素子１０１におけるベイヤー配列の１２画素×１２画素分の画素加算の一例を示す。赤（Ｒ）画素について注目すると、図６（ａ）に示す例では、撮像素子１０１から出力される加算画素データＲ１はｒ１、ｒ２、ｒ３、ｒ４、ｒ５、ｒ６、ｒ７、ｒ８、ｒ９の９画素の画素データを加算することにより得られる。よって、図６（ａ）に示す撮像素子１０１からは、画素加算により得られる４画素×４画素分のＲＧＢ画像データの内、図６（ｂ）に示すように４画素分のＲ画素データが得られることになる。

図７（ａ）に撮像素子１０１から得られた加算画素データＲ１〜Ｒ４の、撮像素子１０１の画素配列における重心位置を示す。例に挙げた撮像素子１０１の１２画素×１２画素から出力される加算画素データ（４画素×４画素、図６（ｂ）を合わせて参照）の画角は加算前の１２画素×１２画素の画角と変わらない。従って、図６（ｂ）に示すデータを画角を合わせるように拡大すると、出力画像データの各画素の重心位置ｒ１〜ｒ４は図７（ｂ）に示すようになる。

ここで、撮像素子１０１の画素配列における加算画素の実際の重心位置（図７（ａ））と、拡大した出力画像データの重心位置（図７（ｂ））を重ね合わせると、図７（ｃ）に示すような関係になる。

図７（ｃ）から分かるように、撮像素子１０１の画素配列における実際の重心位置Ｒ１〜Ｒ４と拡大した出力画像データの重心位置ｒ１〜ｒ４とではズレ（図７（ｃ）におけるベクトルｘ）が生じる。

従って、第３倍率色収差補正を行う際、色収差補正係数演算部１１０は、この重心位置のズレを考慮して、倍率色収差補正を行う必要がある。例えば、図７（ｂ）における画素位置ｒ４の倍率収差補正の対象画素の位置が画素位置Ｒ’０である場合を想定する。本来、画素位置Ｒ’０の画像データは、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の画像データを、各画素までの距離で重み付け演算により取得するが、図７（ｃ）から明らかなように、Ｒ’０からＲ１〜Ｒ４までの距離と、Ｒ’０からｒ１〜ｒ４までの距離は異なる。従って、ｒ１〜ｒ４までの距離に応じて重み付け演算すると、Ｒ’０の画素位置の画像データではなく、実際にはＲ０の位置の画像データを対象画素の画像データとしてしまうことになる。

そこで、第３倍率色収差補正では、色収差補正情報より、まず、画素位置ｒ４の対象画素Ｒ’０への位置情報（ベクトルｙ）を読み出す。次に、ベクトルｙの位置にある、撮像素子１０１の座標におけるＲ’０の値を、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４から求める。ここで、Ｒ’０からｒ１〜ｒ４までの距離と方向を示すベクトルをｄ１〜ｄ４とすると、Ｒ’０からＲ１〜Ｒ４へのベクトルＤ１〜Ｄ４は、それぞれ、ｄ１−ｘ、ｄ２−ｘ、ｄ３−ｘ、ｄ４−ｘとなる。このようにして求めたベクトルＤ１〜Ｄ４の大きさ（スカラー）から、Ｒ’０の値は、加重平均により式（１）を用いて求めることができる。
Ｒ’０＝（｜Ｄ１｜・Ｒ１＋｜Ｄ２｜・Ｒ２+｜Ｄ３｜・Ｒ３+｜Ｄ４｜・Ｒ４）／（｜Ｄ１｜＋｜Ｄ２｜+｜Ｄ３｜+｜Ｄ４｜） …（１）

上述したようにして出力画像データにおけるｒ４の画素位置の対象画素Ｒ’０の画素値を求めることにより、画素加算による重心位置ズレを考慮した色収差補正が可能となる。

色収差補正係数演算部１１０は、このようにして求めた画素Ｒ１〜Ｒ４の図６（ｂ）の画素配列における位置と、係数｜Ｄ１｜〜｜Ｄ４｜の情報をデジタル信号処理部１０４に出力し、デジタル信号処理部１０４は、これらの情報に基づいて倍率色収差補正を行う。

Ｂ画素についても、図６及び図７を参照して説明したように、図８及び図９に示すようにして色収差補正を行う。

即ち、図８（ａ）に示すベイヤー配列の１２画素×１２画素の内、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５、ｂ６、ｂ７、ｂ８、ｂ９の９画素を加算することにより、加算画素データＢ１を得る。同様にして、図８の（ｂ）に示すように、加算画素データＢ１〜Ｂ４を得る。

図９（ａ）は、加算画素の撮像素子１０１の画素配列における重心位置を示し、図９（ｂ）は、図８（ｂ）の画像データを、１２画素×１２画素の画角まで拡大した場合の重心位置を示している。ここで、撮像素子１０１の画素位置ｂ４の倍率収差補正の対象画素位置がＢ’０であるものとする。この場合、図９（ｃ）に示すように、このＢ’０からｂ１〜ｂ４までの距離に基づいて重み付け演算を行うと、重心位置のズレにより、実際にはＢ０の位置の画像データを対象画素の画像データとしてしまうことになる。

よってこのズレ（Ｂ１〜Ｂ４から、ｒ１〜ｒ４までのベクトルＸ）を考慮して倍率色収差補正を行う必要がある。撮像素子１０１におけるＢ’０からＢ１〜Ｂ４までのベクトルＤ’１〜Ｄ’４は、それぞれ、ｄ’１−Ｘ、ｄ’２−Ｘ、ｄ’３−Ｘ、ｄ’４−Ｘとなる。このようにして求めたベクトルＤ’１〜Ｄ’４の大きさ（スカラー）から、Ｂ’０の値は、加重平均により式（２）を用いて求めることができる。
Ｂ’０＝（｜D’１｜・Ｂ１＋｜D’２｜・Ｂ２+｜D’３｜・Ｂ３+｜D’４｜・Ｂ４）／（｜D’１｜＋｜D’２｜+｜D’３｜+｜D’４｜） …（２）

以上により、出力画像データにおける画素Ｂ’４の対象画素として、画素位置Ｂ’０の値を用いることで、画素加算による重心位置ズレを考慮した色収差補正が可能となる。

色収差補正係数演算部１１０は、このようにして求めた画素Ｂ１〜Ｂ４の図８（ｂ）の画素配列における位置と、係数｜Ｄ１｜〜｜Ｄ４｜の情報をデジタル信号処理部１０４に出力し、デジタル信号処理部１０４は、これらの情報に基づいて倍率色収差補正を行う。

このように画素加算時の倍率色収差補正においても、画素加算による重心位置のズレを考慮することで補正による画像劣化を生じることなく画像補正が可能となる。

次に、間引き率と閾値αについて説明する。

間引きにより欠落する画素情報が増えれば増えるほど、得られる画像データの画素間の距離が広がる。これにより倍率色収差補正時に補正対象となる画素情報を補間により求めても広がった画素情報となってしまうため、倍率色収差補正を行っても補正により画像の劣化が生じてしまう。

よって閾値αを設け、間引き率がαよりも大きい場合は倍率色収差補正を行わないことで補正による画像劣化を防ぐことができる。

間引き率は例えば垂直方向のみを考えた場合、間引くライン数／全ライン数で表すものとする。閾値αを１０％と設定すると、間引き率は、例えば全ライン数が３０００の場合は、（３００／３０００）×１００＝１０％であり、３００ラインの時に閾値１０％と一致する。

従って、間引くライン数が３００より多ければ閾値αを超えるため、倍率色収差補正処理は行わず、間引くライン数が３００より少なければ倍率色収差補正処理を行う。

または図１０に示す様に、ブロック単位で、間引くライン数／読み出すライン数を間引き率とし、閾値αと比較しても良い。

さらに、図１１に示すように連続して間引かれるライン数そのものを閾値αと比較しても良い。この場合、例えば閾値α＝２のとき、連続して間引かれるライン数が３本であれば倍率色収差補正は行わず、連続して間引かれるライン数が１本であれば倍率色収差補正を行う。

以上のいずれの場合においても、水平方向についても同様に画素単位で間引き率を求め、閾値αと比較する。ここで閾値は垂直方向と水平方向で別々に設定できるようにしても良い。

上記の通り本第１の実施形態によれば、撮像素子からの読み出しが間引きモードや画素加算モードといった場合に、読み出し方法によって倍率色収差補正処理を変えることで、補正による画質劣化を防ぐことが可能となる。

なお、上記第１の実施形態では、間引き読み出しまたは、加算読み出しにより得た画像データについて倍率色収差補正処理を行う場合について説明した。本願発明はこれに限るものではなく、間引きと加算の両方を行って画像データを読み出した場合には、図４及び図５に示す画素の間引きと、図６〜図９に示す画素の加算による画素の重心位置の変化とを考慮して、係数を求めればよい。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図１２は本発明の第２の実施形態における撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、図１２において、図１と同様の構成については同じ参照番号を付し、説明を省略する。図１２は、図１と比較して、読み出しモード判別部６１３を更に備えると共に、色収差補正係数演算部６１０における処理が、第１の実施形態の色収差補正係数演算部１１０による処理と異なる。

本第２の実施形態では、操作部１０９から入力された設定情報を基に、ＣＰＵ１０８は、読み出し駆動制御部１１１、色収差補正係数演算部６１０に加えて、更に読み出しモード判別部６１３へも制御信号を送る。読み出し駆動制御部１１１は、ＣＰＵ１０８からの制御信号を基に、色収差補正係数演算部６１０と読み出しモード判別部６１３へ読み出し駆動情報を送る。

色収差補正係数演算部６１０ではあらかじめ記録したレンズの色収差補正情報と読み出した画素の位置情報を基に色収差補正係数を求め、デジタル信号処理部１０４へ送る。

読み出しモード判別部６１３では、読み出し駆動情報を基に撮像素子１０１の読み出しが全画素読み出し方法か、または全画素読み出し方法以外の読み出し方法によるかを判別し、デジタル信号処理部１０４へ補正のＯＮ／ＯＦＦ制御信号を送る。

ここで読み出しモード判別部６１３における色収差補正処理方法のＯＮ／ＯＦＦ切り替えについて、図１３のフローチャートを参照して説明する。

図１３は、静止画撮影時や動画撮影時において、レリーズボタンなどにより記録開始が行われた時点をスタートとしている。

先ず、ステップＳ３００では読み出し駆動制御部１１１からの読み出し駆動情報を基に撮像素子１０１の読み出しモードが全画素読み出しモードかどうかを判別し、全画素読み出しモードであれば、ステップＳ３０１へ移る。

ステップＳ３０１では、全画素を読み出しているので通常の倍率色収差補正処理（第１倍率色収差補正）を行い、ステップＳ３０２へ移る。

一方、ステップＳ３００において撮像素子１０１の読み出しモードが全画素読み出しモードではない場合（全画素読み出し方法以外の場合）、ステップＳ３０２へ移る。

ステップＳ３０２では画像データを現像処理する。ステップＳ３０３では現像された画像データを記録媒体１０７に記録する。

これによりセンサーの読み出し方が全画素読み出しの場合、通常の倍率色収差補正処理を行うが、センサーの読み出し方が全画素読み出しでない（例えば間引きなどのモード）場合は、倍率色収差補正を行わないことで補正による画質劣化を防ぐことができる。

上記の通り本第２の実施形態によれば、倍率色収差補正の処理方法を切り替える機構がなくとも、センサーからの読み出し方に応じて倍率色収差補正処理をＯＮ／ＯＦＦすることで、間引き読み出し時の倍率色収差補正による画質劣化を防ぐことができる。

＜他の実施形態＞
本発明の目的は、レンズの色収差の情報と読み出し方法の情報とを画像データと共に記録しておくことにより、これらの情報を基にして、以下の様にして達成することも可能である。

まず、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、以下のようにして達成することも可能である。即ち、読み出したプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合である。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯなどが考えられる。また、ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）やＷＡＮ（ワイド・エリア・ネットワーク）などのコンピュータネットワークを、プログラムコードを供給するために用いることができる。

本発明の第１の実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における倍率色収差補正の切り替え処理を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における倍率色収差補正方法を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における間引き読み出し時の画素位置の変化を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における間引き読み出し時の倍率色収差補正処理を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における加算読み出し時のＲ画素の倍率色収差補正処理を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における加算読み出し時のＲ画素の重心位置イメージ図である。 本発明の第１の実施形態における加算読み出し時のＢ画素の画素位置の変化を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における加算読み出し時のＢ画素の倍率色収差補正処理を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における閾値を説明するための概要図である。 本発明の第１の実施形態における別の閾値を説明するための概要図である。 本発明の第２の実施形態における撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態における倍率色収差補正切り替えの処理を示すフローチャートである。 従来の間引き及び加算読み出し時の画素位置の変化を説明するための概要図である。

符号の説明

１００ レンズ
１０１ 撮像素子
１０３ Ａ／Ｄ変換部
１０４ デジタル信号処理部
１０５ メモリＩ／Ｆ
１０６ ＶＲＡＭ
１０７ 記録媒体
１０８ ＣＰＵ
１０９ 操作部
１１０ 色収差補正係数演算部
１１１ 読み出し駆動制御部
１１２ 読み出し駆動信号生成部１１２
１１４ 表示部

Claims (6)

1. 光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段と、
   前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法と、前記複数の画素の内の一部の画素からそれぞれ電気信号を読み出す間引き読み出し方法を少なくとも含む、複数の読み出し方法により前記電気信号を読み出すように前記撮像手段を駆動する駆動手段と、
   前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得手段と、
   前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記間引き読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算手段と、
   前記補正係数演算手段により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正手段とを有し、
   前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記間引き読み出しした電気信号を、当該電気信号に対応する画素の前記撮像手段における位置に基づいて前記色ズレの補正を行い、
   前記間引き読み出しの間引き率が予め設定された閾値より大きい場合には、前記色収差補正手段は、読み出した前記電気信号に対して補正を行わないことを特徴とする撮像装置。
2. 光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段と、
   前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法と、前記複数の画素の電気信号を予め設定された数の画素ずつ加算した電気信号を読み出す加算読み出し方法を少なくとも含む、複数の読み出し方法により前記電気信号を読み出すように前記撮像手段を駆動する駆動手段と、
   前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得手段と、
   前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記加算読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、前記取得した倍率色収差の補正情報を用いて、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算手段と、
   前記補正係数演算手段により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正手段とを有し、
   前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記加算の後の電気信号を、各電気信号を得るために加算された複数の画素の前記撮像手段における重心位置に基づいて色ズレの補正を行うことを特徴とする撮像装置。
3. 光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段の、前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法または、前記複数の画素の内の一部の画素からそれぞれ電気信号を読み出す間引き読み出し方法を少なくとも含む複数の読み出し方法のいずれかにより読み出された前記電気信号を倍率色収差補正する補正方法であって、
   前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得工程と、
   前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記間引き読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算工程と、
   前記補正係数演算工程により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正工程とを有し、
   前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記間引き読み出しした電気信号を、当該電気信号に対応する画素の前記撮像手段における位置に基づいて前記色ズレの補正を行い、
   前記間引き読み出しの間引き率が予め設定された閾値より大きい場合には、前記色収差補正工程では、読み出した前記電気信号に対して補正を行わないことを特徴とする補正方法。
4. 光学系により結像した画像を、複数の画素それぞれにおいて電気信号に変換する撮像手段の、前記複数の画素の全てからそれぞれ電気信号を読み出す全画素読み出し方法または、前記複数の画素の電気信号を予め設定された数の画素ずつ加算した電気信号を読み出す加算読み出し方法を少なくとも含む、複数の読み出し方法のいずれかにより読み出された前記電気信号を倍率色収差補正する補正方法であって、
   前記光学系の倍率色収差による色ズレを補正するための補正情報を取得する取得工程と、
   前記取得した補正情報を用いて、前記全画素読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、第１倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求め、前記加算読み出しにより前記電気信号が読み出された場合には、前記取得した倍率色収差の補正情報を用いて、第２倍率色収差補正方法に対応した前記色ズレを補正するための係数を求める補正係数演算工程と、
   前記補正係数演算工程により求められた係数を用いて、前記電気信号を補正する色収差補正工程とを有し、
   前記第１倍率色収差補正方法では、前記全画素読み出しした電気信号を、当該電気信号の並びに基づいて前記色ズレの補正を行い、前記第２倍率色収差補正方法では、前記加算の後の電気信号を、各電気信号を得るために加算された複数の画素の前記撮像手段における重心位置に基づいて前記色ズレの補正を行うことを特徴とする補正方法。
5. コンピュータに、請求項３または４に記載の補正方法の各工程を実行させるためのプログラム。
6. 請求項５に記載のプログラムを格納したことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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