JP6503646B2 - 撮像装置及びノイズ補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像に含まれるノイズを補正する撮像装置及びノイズ補正方法に関する。

撮像素子を用いて撮像した撮影画像に含まれるノイズを補正する撮像装置が知られている。撮影画像は、露光時間及び撮像素子の温度に起因するノイズを有する。そこで、予め特定の温度と露光時間で予め撮影しておいた画像に、露光時間に応じた利得と撮像素子の温度に応じた利得とを乗じ、得られた画像を撮影画像から減算する。これにより、撮影画像に含まれるノイズが補正される（特許文献１）。

特開昭６３−２６３８８１号公報

しかし前述のように、撮影画像は露光時間及び温度に起因するノイズを含む。そのため、予め撮影しておいた１枚の画像に、温度に応じた利得と露光時間に応じた利得を乗じて補正する構成では、適切にノイズを補正できないおそれがある。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、撮影画像に含まれるノイズを適切に補正する撮像装置及びノイズ補正方法を得ることを目的とする。

本願第１の発明による撮像装置は、複数の取得条件毎に作成された複数のノイズ画像を記憶する記憶部と、撮影条件を用いて被写体像を撮像し、撮影画像を出力する撮像素子と、複数の取得条件と撮影条件とを用いて複数のノイズ画像を調整して調整ノイズ画像を作成し、撮影画像に含まれるノイズを調整ノイズ画像を用いて補正するノイズ補正部とを備えることを特徴とする。

取得条件は複数の依存条件を有し、ノイズ補正部は、複数の依存条件に基づいて調整係数を算出し、調整係数に応じてノイズ画像を調整することにより調整ノイズ画像を作成することが好ましい。撮影画像に含まれるノイズを適切に補正することができる。

ノイズ補正部は、取得条件と撮影条件とに基づいてノイズ画像を調整する調整係数を算出し、調整係数に応じてノイズ画像を調整することにより調整ノイズ画像を作成することが好ましい。撮影画像に含まれるノイズを適切に補正することができる。

記憶部は、複数の取得条件と、取得条件毎に作成される複数のノイズ画像とを記憶することが好ましい。撮影画像に含まれるノイズを適切に補正することができる。

ノイズ画像及び撮影画像は、複数の行から成る画素データを有し、記憶部は、取得条件を行毎に記憶することが好ましい。より正確にノイズを補正することができる。

所定の取得条件の下でノイズ画像を作成するノイズ画像作成部を備えることが好ましい。予めノイズ画像を用意する必要がない。また、撮像装置の経時劣化に応じてノイズ画像を作成することができる。

本願第２の発明によるノイズ補正方法は、撮像素子が所定の撮影条件を用いて被写体像を撮像し、撮影画像を出力するステップと、記憶部から所定の取得条件の下で作成されたノイズ画像を読み出すステップと、ノイズ補正部が、取得条件と撮影条件とを用いてノイズ画像を調整して調整ノイズ画像を作成するステップと、ノイズ補正部が、撮影画像に含まれるノイズを調整ノイズ画像を用いて補正するステップとを備えることを特徴とする。

本発明によれば、撮影画像に含まれるノイズを適切に補正する撮像装置及びノイズ補正方法を得る。

本願発明による撮像装置のブロック図である。 撮影画像が有する画素データの一部を概略的に示した図である。 撮像素子とノイズとの関係を示した図である。 補正条件選択処理を示したフローチャートである。 第１の補正処理を示したフローチャートである。 第２の補正処理を示したフローチャートである。 第３の補正処理を示したフローチャートである。

以下、本願発明による一実施形態である撮像装置及びノイズ補正方法について図を用いて説明する。図１は、撮像装置の第１の実施形態であるデジタルカメラ１０を示す。まず、図１を用いてデジタルカメラ１０の構成について説明する。

デジタルカメラ１０は、本体１２と、本体１２に着脱自在な交換レンズ１４とを備える。

本体１２は、その内部に、ペンタゴナルダハプリズム（以下、ペンタプリズムという）１６、ファインダースクリーン１７、メインミラー１８、サブミラー１９、撮像素子を成す撮像用ＣＭＯＳ２２、測光用センサ２３、ＡＦモジュール２４、ノイズ補正部を成すシステムコントロール回路３００、表示部３３、メモリカード４０、及びレリーズ釦４１を主に備える。

交換レンズ１４は、撮影光学系１５を主に備える。撮影光学系１５は複数の光学レンズから成り、撮像用ＣＭＯＳ２２に被写体像を結像させる。

メインミラー１８は、光を反射する反射面を有する薄板であって、反射面が撮影光学系１５を向くように、撮影光学系１５から撮像用ＣＭＯＳ２２への光路上に設けられる。メインミラー１８は、所定の軸回りに回動することにより、光路上に出入可能である。反射面は、入射する光の一部を反射し、残りの光を透過する。

サブミラー１９は、メインミラー反射面を透過した光がＡＦモジュール２４に導かれるように、メインミラー１８の反射面の裏面に取り付けられる。

ＡＦモジュール２４は、サブミラー１９からの光を受光して、被写体像が撮像用ＣＭＯＳ２２に結像しているか否かを判断する。

ファインダースクリーン１７は、拡散面を有する平板であって、光路、及びメインミラー１８の回動軸と平行に設けられる。デジタルカメラ１０を横位置で構えた状態において、ファインダースクリーン１７は、メインミラー１８の反射した光軸に垂直に位置する。

撮像用ＣＭＯＳ２２の前方に、シャッタ２０が設けられる。シャッタ２０は、光路を開閉する。

ペンタプリズム１６は、スクリーンに投影された像を上下左右正像にする。

ペンタプリズム１６の後方、すなわち、撮影光学系１５とは反対の方向には、接眼レンズ２１及び測光用センサ２３が設けられる。

接眼レンズ２１は、ペンタプリズム１６が出射した光を集光する。ユーザは集光した光を視認することによって、被写体像を観察する。測光用センサ２３は、接眼レンズ２１の上方に設けられる。

メインミラー１８が光路上、すなわち撮影光学系１５と撮像用ＣＭＯＳ２２との間に位置するとき、撮影光学系１５を経た被写体像の一部は、メインミラー１８により反射されて、ファインダースクリーン１７に導かれ、ファインダースクリーン１７に結像する。結像された像はペンタプリズム１６に入射する。また、撮影光学系１５を経た被写体像のうち、メインミラー１８を透過した光は、サブミラー１９によって反射され、ＡＦモジュール２４に導かれる。ファインダースクリーン１７を透過した被写体像は、ペンタプリズム１６を介して測光用センサ２３に受光される。測光用センサ２３は、受光した被写体像を撮像し、測光を行う。

メインミラー１８が光路上から外れているとき、すなわち撮影光学系１５と撮像用ＣＭＯＳ２２との間に位置せず、ファインダースクリーン１７を覆うように配置されているとき、撮影光学系１５を経た被写体像は、シャッタ２０を経て、撮像用ＣＭＯＳ２２に結像する。撮像用ＣＭＯＳ２２は、入射した被写体像を撮像し、撮像画素データを生成する。撮像画素データは、赤色、緑色、及び青色の輝度を表す情報、すなわちＲＧＢ色空間によって表される情報である。

撮像用ＣＭＯＳ２２が生成した撮像画素データは、信号処理回路２５により、所定の利得（ゲイン）を乗ぜられる等の所定の処理が施された後、システムコントロール回路３００に伝送される。

システムコントロール回路３００は、デジタルカメラ１０の動作を制御する回路であって、データを記憶する記憶部であるＲＯＭ３６を有し、ＡＦモジュール２４、信号処理回路２５、周辺制御回路３２、表示部３３、ＡＦモータ３５、及びメモリカード４０に接続される。

システムコントロール回路３００は、信号処理回路２５から撮像画素データを受信し、撮像画素データに基づいて、撮影画像を作成してメモリカード４０に記憶させ、あるいは、スルー画像を作成して表示部３３に表示させる。

周辺制御回路３２は、システムコントロール回路３００からの指示に基づいて、シャッタ２０、撮像用ＣＭＯＳ２２、及び測光用センサ２３の動作を制御する。

ＡＦモータ３５は、システムコントロール回路３００からの指示に基づいて、撮影光学系１５を駆動して撮影光学系１５の焦点を被写体に合致させる。

表示部３３は、メモリカード４０に記憶されている撮影画像及びスルー画像を表示可能である。

撮像用ＣＭＯＳ２２は、行列状に並べられた複数のフォトダイオードを有する。水平方向に並べられたフォトダイオードをライン（行）と呼ぶ。フォトダイオードは、入射した光を電気エネルギーに変換して蓄積する。これをライン毎に読み出すことにより、画素データが出力される。撮像用ＣＭＯＳ２２は、カラーフィルタが取り付けられる。カラーフィルタは、赤色の波長を有する光を透過する赤色フィルタＲ、緑色の波長を有する光を透過する緑色フィルタＧ、及び青色の波長を有する光を透過する青色フィルタＢを備える（図２参照）。

ＲＯＭ３６は、所定の取得条件の下で予め取得された複数のノイズ画像を記憶する。図３を用いて、ノイズ画像を作成する手法について説明する。

撮像用ＣＭＯＳ２２を用いて被写体像を撮像するとき、撮影画像にノイズが発生する。ノイズが発生する原因は、次の３つが主に挙げられる。１つめは、フォトダイオードに発生する暗電流によるものであって、以下、ノイズ条件Ａという。２つめは、撮像用ＣＭＯＳ２２の面内における特性差異であって、以下、ノイズ条件Ｂという。すなわち、各フォトダイオードの特性バラツキによるシェーディング、フォトダイオードの周囲に設けられる各回路の性能誤差によるものである。３つめは、電荷を蓄積し始めてから読み出すまでの期間がライン毎に異なることによるものであって、以下、ノイズ条件Ｃという。この期間がライン毎に異なるため、暗電流が蓄積する量がライン毎に異なることにより垂直方向に特性の差異が発生する。

ノイズ条件Ａは、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度、露光時間、及び利得に依存し、ノイズａを生じさせる。ノイズ条件Ｂは利得に依存し、ノイズｂを生じさせる。ノイズ条件Ｃは、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度に依存し、ノイズｃを生じさせる。各ノイズ条件が依存する条件を依存条件という。すなわち、ノイズ条件Ａの依存条件は、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度、露光時間、及び利得であり、ノイズ条件Ｂの依存条件は利得であり、ノイズ条件Ｃの依存条件は撮像用ＣＭＯＳ２２の温度である。

これらの条件を踏まえて、複数、例えば２枚のノイズ画像を予め作成する。１枚目のノイズ画像１は、常温（例えば２０℃）、長時間露光（例えば６０分）、及び高利得の条件の下で、撮像用ＣＭＯＳ２２と同じＣＭＯＳを用いて遮光した状態で撮像して得られる画像であって、ノイズａ、ｂ、及びｃを含む。２枚目のノイズ画像２は、常温（例えば２０℃）、短秒露光（例えば１秒）、及び高利得の条件の下で、撮像用ＣＭＯＳ２２と同じＣＭＯＳを用いて遮光した状態で撮像して得られる画像であって、ノイズｂ及びｃを含む。なお、厳密にいうと、ノイズ画像２はノイズａをも含むが、ノイズａの量は、ノイズ画像２を撮影したときの条件では無視しうる。得られたノイズ画像１及び２は、ノイズ画像１及び２を撮影したときの条件と共に、ＲＯＭに記憶される。ノイズ画像１及び２を撮影したときの条件を取得条件といい、撮像を行った時の撮像用ＣＭＯＳ２２の温度、露光時間、及び利得を含む。

次に、複数のノイズ画像を用いて、撮影画像に含まれるノイズを補正する第１の補正処理について説明する。ここでは、ノイズ画像１、ノイズ画像２、及び撮影画像に含まれるノイズｃが無視できる量であるとする。

まず、システムコントロール回路３００が、任意の撮影条件を用いて、撮像用ＣＭＯＳ２２に被写体像を撮像させ、撮影画像を得る。この撮影画像は、ノイズａ、ｂ、及びｃを含む。ここで前述のようにノイズｃは無視することができる。そのため、撮影画像は、ノイズａ及びｂを含むと考えることができる。同様にして、ノイズ画像１はノイズａ及びｂを含み、ノイズ画像２はノイズｂを含むと考えることができる。撮影条件は、撮像を行った時の撮像用ＣＭＯＳ２２の温度、露光時間、及び利得を含む。

次に、撮影条件と取得条件とを比較して調整係数を算出する。まず、撮影画像の撮影条件とノイズ画像１の取得条件とを用いて調整係数ｋ１を算出する。詳しく説明すると、ノイズ画像１はノイズａ及びｂを主に含むため、ノイズａ及びｂの原因となる撮像用ＣＭＯＳ２２の温度、露光時間、及び利得を用いて調整係数ｋ１を求める。つまり、撮影条件の温度と取得条件の温度との比である温度比、撮影条件の露光時間と取得条件の露光時間との比である露光時間比、及び撮影条件の利得と取得条件の利得との比である利得比を求める。そして、温度比と露光時間比と利得比とを乗じる。これにより得られた値を調整係数ｋ１とする。次に、撮影画像の撮影条件とノイズ画像２の取得条件とを用いて調整係数ｋ２を算出する。詳しく説明すると、ノイズ画像２はノイズｂを主に含むため、ノイズｂの原因となる利得を用いて調整係数ｋ２を求める。つまり、撮影条件の利得と取得条件の利得との比である利得比を求める。そして、利得比を調整係数ｋ２とする。

ノイズ画像１の画素データをＤ１、ノイズ画像２の画素データをＤ２、ノイズａのノイズ量をａ、ノイズｂのノイズ量をｂとすると、Ｄ１及びＤ２は以下の式で表される。
Ｄ１＝ａ＋ｂ
Ｄ２＝ｂ
ここで、ノイズ画像１はノイズａ及びｂを含み、ノイズ画像２はノイズｂを含み、かつ撮影画像の画素データＤ３はノイズａ及びｂを含むと考えられる。ここでは、ノイズ画像１とノイズ画像２に含まれるノイズｂの量が等しいとする。そこで、画素データＤ１に調整係数ｋ１を乗じたものを画素データＤ３から減じることを考える。この場合、ノイズが補正された画像の画素データＤ４は、以下の式で表される。
Ｄ４＝Ｄ３−ｋ１・Ｄ１
ここで、ノイズ画像１の画素データＤ１に調整係数ｋ１を乗じて得られる画像を調整ノイズ画像１(ｋ１・Ｄ１)とし、ノイズ画像の画素データＤ２に調整係数ｋ３を乗じて得られる画像を調整ノイズ画像２(ｋ３・Ｄ２)とする。しかしながら、調整係数ｋ１と調整係数ｋ２とが等しい場合、すなわち調整ノイズ画像１に含まれるノイズｂの量と、調整ノイズ画像２に含まれるノイズｂの量とが等しい場合には、ノイズｂを過不足無く画素データＤ３から減じることができるが、調整係数ｋ１が調整係数ｋ２よりも小さい場合、すなわち調整ノイズ画像１に含まれるノイズｂの量が、調整ノイズ画像２に含まれるノイズｂの量よりも少ない場合には、画素データＤ３からノイズｂを完全に減じることができず、あるいは、調整係数ｋ１と調整係数ｋ２よりも大きい場合、すなわち調整ノイズ画像１に含まれるノイズｂの量が、調整ノイズ画像２に含まれるノイズｂの量よりも多い場合には、画素データＤ３からノイズｂを過剰に減じることになる。そこで、調整係数ｋ２から調整係数ｋ１を減じて得られた調整係数ｋ３を用いて、以下の式のようにしてノイズａ及びｂを補正する。
Ｄ４＝Ｄ３−ｋ１・Ｄ１−ｋ３・Ｄ２ （式１）
ここで、ｋ３＝ｋ２−ｋ１である。

なお、式１において、Ｄ３から減じる調整ノイズ画像１及び調整ノイズ画像２を加算した画像、すなわちｋ１・Ｄ１−ｋ３・Ｄ２という画素データを有する画像を最終的な調整ノイズ画像とする。

式１について検証する。撮影画像は、ノイズを含まないデータＤ０、ノイズａ、及びノイズｂを含み、そして撮影画像に含まれるノイズａ及びｂの量は、Ｄ１及びＤ２に含まれるノイズａ及びｂの量に調整係数ｋ１及びｋ２を各々乗じたものであるから、Ｄ３は以下のように表される。

Ｄ３＝Ｄ０＋ｋ１・ａ＋ｋ２・ｂ （式２）
そして、式２を式１に代入すると、以下の式が得られる。

Ｄ４＝（Ｄ０＋ｋ１・ａ＋ｋ２・ｂ）−ｋ１・Ｄ１−ｋ３・Ｄ２
ここで前述のように、Ｄ１＝ａ＋ｂ、及びＤ２＝ｂであるから、
Ｄ４＝Ｄ０
である。よって、式１が正しいことが示された。

第１の補正処理を用いれば、ノイズａ及びｂを撮影画像から正確に除去できる。

なお、第１の補正処理では、ノイズｃを無視できるとして説明したが、ノイズｃの代わりにノイズｂを無視できると考えれば、ノイズａ及びｃを撮影画像から正確に除去することも可能である。

次に、撮影画像を用いて、撮影画像に含まれるノイズｃを補正する第２の補正処理について説明する。

まず、システムコントロール回路３００が、任意の撮影条件を用いて、撮像用ＣＭＯＳ２２に被写体像を撮像させ、撮影画像を得る。この撮影画像は、ノイズａ、ｂ、及びｃを含む。次に、撮影条件を用いて調整係数を算出する。詳しく説明すると、ＲＯＭ３６は、温度とノイズｃとの関係を示すルックアップテーブルを予め記憶している。そこで、ルックアップテーブルと撮影条件に含まれる温度とを用いて撮影画像に含まれるノイズｃを求め、これを撮影画像から減じる。

第２の補正処理を用いれば、ノイズｃを撮影画像から除去できる。

なお、第２の補正処理において、撮影画像の遮光領域を参照し、垂直方向に対して一次関数のノイズ補正式を計算することでノイズｃの調整係数を算出することも可能である。

次に、第１の補正処理及び第２の補正処理を併用して、撮影画像に含まれるノイズａ、ｂ、及びｃを補正する第３の補正処理について説明する。

まず、システムコントロール回路３００が、任意の撮影条件を用いて、撮像用ＣＭＯＳ２２に被写体像を撮像させ、撮影画像を得る。この撮影画像は、ノイズａ、ｂ、及びｃを含む。次に、前述した第１の補正処理を実行して、撮影画像からノイズａ及びｂを除去する（式１参照）。
このとき、ノイズ画像１及びノイズ画像２はノイズａ、ｂ、及びｃを含むため、ノイズａ及びｂを除去するために用いる係数に応じて、第２の補正処理においてノイズを補正する程度を弱める必要がある。ノイズｃを補正する程度を弱める調整係数をｋ４とすると、ｋ４は以下の式により求められる。
ｋ４＝ｋ１＋ｋ３
ここで、第２の補正処理を実行して得られるノイズｃのノイズ量をＸとする。そして、ノイズが補正された画像の画素データＤ４を、以下の式で算出する。
Ｄ４＝Ｄ３−ｋ1・Ｄ１−Ｋ３・Ｄ２−(Ｘ−ｋ４・ｃ)

これにより、ノイズａ、ｂ、及びｃを撮影画像から除去できる。

なお、第２の補正処理において、撮影画像の遮光領域を参照し、垂直方向に対して一次関数のノイズ補正式を計算することでノイズｃの補正量を算出する場合、一次関数の傾きに温度の係数を乗算することにより、正しくノイズを補正することができる。さらに、第３の補正処理では、ノイズ画像１及びノイズ画像２の取得時の温度と、撮影画像の撮影時の温度との比からノイズｃを補正する程度を弱めるための調整係数を算出し、一次関数の傾きに乗算することで補正を行うこともできる。

次に、図４を用いて補正条件選択処理について説明する。補正条件選択処理は、システムコントロール回路３００によって実行される処理であって、システムコントロール回路３００が撮影画像を取得したときに実行される。

始めのステップＳ４０１では、撮影条件がノイズａの補正条件に合致するか否かを判断する。ノイズａの補正条件は、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度が所定温度以上であるか、露光時間が所定期間以上であるか、及び利得が所定値以上であるかを含む。撮影条件がノイズａの補正条件に合致する場合、処理はステップＳ４０２に進み、合致しない場合、処理はステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０２では、撮影条件がノイズｃの補正条件に合致するか否かを判断する。ノイズｃの補正条件は、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度が所定温度以上であるかを含む。撮影条件がノイズｃの補正条件に合致する場合、処理はステップＳ４０３に進み、合致しない場合、処理はステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０３では、撮影画像においてノイズａ、ｂ、及びｃを補正すべく、第３の補正処理を実行する。これにより、ノイズａ、ｂ、及びｃを撮影画像から除去する。そして処理を終了する。

他方、ステップＳ４０４では、撮影画像においてノイズａ及びｂを補正すべく、第１の補正処理を実行する。これにより、ノイズａ及びｂを撮影画像から除去する。そして処理を終了する。

ステップＳ４０５では、撮影条件がノイズｂの補正条件に合致するか否かを判断する。ノイズｂの補正条件は、利得が所定値以上であるかを含む。撮影条件がノイズｂの補正条件に合致する場合、処理はステップＳ４０６に進み、合致しない場合、処理はステップＳ４０９に進む。

ステップＳ４０６では、撮影条件がノイズｃの補正条件に合致するか否かを判断する。ノイズｃの補正条件は、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度が所定温度以上であるかを含む。撮影条件がノイズｃの補正条件に合致する場合、処理はステップＳ４０７に進み、合致しない場合、処理はステップＳ４０８に進む。

ステップＳ４０７では、撮影画像においてノイズｂ及びｃを補正すべく、第３の補正処理をノイズ画像２のみを用いて実行する。これにより、ノイズｂ及びｃを撮影画像から除去する。そして処理を終了する。

他方、ステップＳ４０８では、撮影画像においてノイズｂを補正すべく、第１の補正処理をノイズ画像２のみを用いて実行する。これにより、ノイズｂを撮影画像から除去する。そして処理を終了する。

ステップＳ４０９では、撮影条件がノイズｃの補正条件に合致するか否かを判断する。ノイズｃの補正条件は、撮像用ＣＭＯＳ２２の温度が所定温度以上であるかを含む。撮影条件がノイズｃの補正条件に合致する場合、処理はステップＳ４１０に進み、合致しない場合、処理はステップＳ４１１に進む。

ステップＳ４１０では、撮影画像においてノイズｃを補正すべく、第２の補正処理を実行する。これにより、ノイズｃを撮影画像から除去する。そして処理を終了する。

他方、ステップＳ４１１では、補正を行わず、処理を終了する。

次に、図５を用いて第１の補正処理について説明する。第１の補正処理は、システムコントロール回路３００によって補正条件選択処理の中で実行される処理である。

始めのステップＳ５１では、撮影条件の温度と取得条件の温度との比である温度比、撮影条件の露光時間と取得条件の露光時間との比である露光時間比、及び撮影条件の利得と取得条件の利得との比である利得比を求め、温度比と露光時間比と利得比とを乗じる。これにより得られた値を調整係数ｋ１とする。

次のステップＳ５２では、撮影条件の利得と取得条件の利得との比である利得比を求めて調整係数ｋ２とし、調整係数ｋ２から調整係数ｋ１を減じて、調整係数ｋ３を算出する。

次のステップＳ５３では、前述の手法を用いて、ｋ１・Ｄ１−ｋ３・Ｄ２という画素データを有する調整ノイズ画像を作成する。

次のステップＳ５４では、撮影画像の画素データＤ３から調整ノイズ画像を減じる。

次のステップＳ５５では、ステップＳ５４で得られた画像に所定の画像処理を実行する。

次のステップＳ５６では、ステップＳ５５で得られた画像を表示部又はメモリカード４０に出力する。そして処理が終了する。

第１の補正処理を用いれば、ノイズａ及びｂを撮影画像から正確に除去できる。

次に、図６を用いて第２の補正処理について説明する。第２の補正処理は、システムコントロール回路３００によって補正条件選択処理の中で実行される処理である。

始めのステップＳ６１では、ルックアップテーブルと撮影条件に含まれる温度とを用いて撮影画像に含まれるノイズｃを求め、これを撮影画像から減じる。

次のステップＳ６２では、ステップＳ６１で得られた画像に所定の画像処理を実行する。

次のステップＳ６３では、ステップＳ６２で得られた画像を表示部又はメモリカード４０に出力する。そして処理が終了する。

第２の補正処理を用いれば、ノイズｃを撮影画像から除去できる。

次に、図７を用いて第３の補正処理について説明する。第３の補正処理は、システムコントロール回路３００によって補正条件選択処理の中で実行される処理である。

次に、ノイズ画像１を用いて、撮影画像に含まれるノイズｃを補正する第３の補正処理について説明する。

始めのステップＳ７１では、第１の補正処理のステップＳ５１から５３までの処理を実行し、調整ノイズ画像を作成する。

次のステップＳ７２では、撮影画像の画素データＤ３から調整ノイズ画像を減じる。

次のステップＳ７３では、ノイズ画像１及びノイズ画像２に乗じた調整係数を用いて調整係数ｋ４を求める。

次のステップＳ７４では、ノイズが補正された画像の画素データＤ４を、調整係数ｋ４を用いて算出する。

次のステップＳ７５では、ステップＳ７４で得られた画像に所定の画像処理を実行する。

次のステップＳ７６では、ステップＳ７５で得られた画像を表示部３３又はメモリカード４０に出力する。そして処理が終了する。

第３の補正処理を用いれば、ノイズａ、ｂ、及びｃを撮影画像から除去できる。

本実施形態によれば、撮影画像に含まれるノイズを適切に補正することができる。

なお、説明の簡単のため、画素データ全体を対象として説明したが、ライン毎に取得条件を設定して記憶部に記憶させ、調整係数を求めてもよい。この場合、ラインは水平方向であってもよく、垂直方向であってもよい。

また、調整係数が小さい場合には、その調整係数を０と見なして前述の計算を行ってもよい。計算量を減らすことができる。

また、調整係数の代わりに近似式を用いてもよく、ガンマやルックアップテーブルを用いてもよい。

また、撮像用ＣＭＯＳ２２が有するカラーフィルタの配列は、前述のものに限定されない。

また、デジタルカメラ１０がノイズ画像を撮影し、取得条件と共にＲＯＭ３６に記憶してもよい。このとき、システムコントロール回路３００がノイズ画像作成部を成す。予めノイズ画像を用意する必要がない。また、撮像装置の経時劣化に応じてノイズ画像を作成することができる。

１０ デジタルカメラ
１２ 本体
１４ 交換レンズ
１５ 撮影光学系
１６ ペンタプリズム
１７ ファインダースクリーン
１８ メインミラー
１９ サブミラー
２０ シャッタ
２１ 接眼レンズ
２２ 撮像用ＣＭＯＳ
２３ 測光用センサ
２４ ＡＦモジュール
２５ 信号処理回路
３２ 周辺制御回路
３３ 表示部
３５ ＡＦモータ
３６ ＲＯＭ
４０ メモリカード
４１ レリーズ釦
３００ システムコントロール回路

Claims (7)

1. 複数の取得条件毎に作成された複数のノイズ画像を記憶する記憶部と、
   撮影条件を用いて被写体像を撮像し、撮影画像を出力する撮像素子と、
   前記複数の取得条件と前記撮影条件とを用いて前記複数のノイズ画像を調整して調整ノイズ画像を作成し、前記撮影画像に含まれるノイズを前記調整ノイズ画像を用いて補正するノイズ補正部とを備え、
   前記ノイズ画像及び前記撮影画像は、複数の行から成る画素データを有し、前記記憶部は、前記取得条件を前記行毎に記憶する撮像装置。
2. 互いに異なる複数の取得条件毎に作成された複数のノイズ画像を記憶する記憶部と、
   撮影条件を用いて被写体像を撮像し、撮影画像を出力する撮像素子と、
   前記複数の取得条件と前記撮影条件とを用いて前記複数のノイズ画像を調整して調整ノイズ画像を作成し、前記撮影画像に含まれるノイズを前記調整ノイズ画像を用いて補正するノイズ補正部とを備え、
   前記複数のノイズ画像が、それぞれ、ノイズ条件の異なる複数のノイズを含み、
   前記ノイズ補正部が、前記撮影画像に含まれたノイズ条件の異なる複数のノイズを除去するように、前記複数のノイズ画像から前記調整ノイズ画像を作成する撮像装置。
3. 前記取得条件は複数の依存条件を有し、前記ノイズ補正部は、前記複数の依存条件に基づいて調整係数を算出し、前記調整係数に応じて前記ノイズ画像を調整することにより前記調整ノイズ画像を作成する請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記ノイズ補正部は、前記取得条件と前記撮影条件とに基づいて前記ノイズ画像を調整する調整係数を算出し、前記調整係数に応じて前記ノイズ画像を調整することにより前記調整ノイズ画像を作成する請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置。
5. 前記記憶部は、複数の前記取得条件と、前記取得条件毎に作成される複数の前記ノイズ画像とを記憶する請求項１乃至４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 所定の取得条件の下で前記ノイズ画像を作成するノイズ画像作成部を備える請求項１から５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 前記複数のノイズが、暗電流をノイズ条件とするノイズと、前記撮像素子の面内における特性差異をノイズ条件とするノイズと、電荷蓄積開始から読み出すまでの期間がラインごとに異なることをノイズ条件とするノイズとを含む請求項１乃至６のいずれかに記載の撮像装置。
   
   

Images