JP4199044B2

JP4199044B2 - Imaging apparatus and control method thereof

Info

Publication number: JP4199044B2
Application number: JP2003132434A
Authority: JP
Inventors: 浩一坂本
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2023-05-12
Also published as: JP2004336585A

Description

【０００１】
【技術分野】
この発明は，撮像装置およびその制御方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
ディジタル・スチル・カメラにおいて被写体を撮像する場合には，ズーム・レンズによってＣＣＤの受光面上に被写体像が結像する。ＣＣＤの受光面上における光量は，撮像レンズの中心部分に対応する部分よりも撮像レンズの周辺部分に対応する部分の方が少なくなる（シェーディング）。シェーディングにより，撮像によって得られた画像には明暗のむらができることがある。このために通常はシェーディング補正が行われる（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平11−275452号公報
【０００４】
シェーディング補正を行うためには，基準となる対象物（例えば，白色一色のスクリーンなど）を撮像して，基準画像を得る必要がある。シェーディング補正は比較的煩雑となる。
【０００５】
【発明の開示】
この発明は，比較的簡単にシェーディング補正を行うことを目的とする。
【０００６】
この発明による撮像装置は，ズーム・レンズによって受光面上に結像するカラーの対象画像を表すカラー画像データを出力する固体電子撮像装置，カスタム白バランス・モードの設定手段，上記カスタム白バランス・モード設定手段における設定に応じて上記ズーム・レンズをワイド端およびテレ端にそれぞれ移動して，それぞれのレンズ位置において対象物を撮像することにより，ワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データを得るように上記ズーム・レンズおよび上記固体電子撮像装置を制御する制御手段，上記制御手段の制御にもとづいて得られるワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データの少なくとも一方を用いてカスタム白バランス調整を行う白バランス調整手段，上記制御手段の制御にもとづいて得られるワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データを用いて，ワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数を算出するシェーディング補正関数算出手段，ならびに上記シェーディング補正関数算出手段によって算出されたワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数のうち，上記ズーム・レンズの位置に応じた補正関数を用いて，上記固体電子撮像装置から出力される画像データをシェーディング補正するシェーディング補正手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
この発明は，上記撮像装置に適した制御方法も提供している。すなわち，ズーム・レンズによって受光面上に結像するカラーの対象画像を表すカラー画像データを出力する固体電子撮像装置を備えた撮像装置において，カスタム白バランス・モードの設定に応じて上記ズーム・レンズをワイド端およびテレ端にそれぞれ移動して，それぞれのレンズ位置において対象物を撮像することにより，ワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データを得るように上記ズーム・レンズおよび上記固体電子撮像装置を制御し，上記制御にもとづいて得られるワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データの少なくとも一方を用いてカスタム白バランス調整を行い，上記制御にもとづいて得られるワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データを用いて，ワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数を算出し，算出されたワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数のうち，上記ズーム・レンズの位置に応じた補正関数を用いて，上記固体電子撮像装置から出力される画像データをシェーディング補正するものである。
【０００８】
この発明によると，カスタム白バランス・モードの設定が可能である。カスタム白バランス・モードが設定されると，ズーム・レンズがワイド端およびテレ端に移動させられ，それぞれのレンズ位置において対象物（カスタム白バランス調整を行うための基準対象物）が撮像される。撮像により，ワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データが得られる。ワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データの少なくとも一方のカラー画像データを用いてカスタム白バランス調整が行われる。
【０００９】
また，カスタム白バランス・モードの設定に応じて得られたワイド端でのカラー画像データおよびテレ端でのカラー画像データを用いて，ワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数がそれぞれ算出される。算出されたシェーディング補正関数を用いて，固体電子撮像装置から出力されるカラー画像データがシェーディング補正される。
【００１０】
カスタム白バランス調整が行われるときに得られるカラー画像データを用いてシェーディング補正関数を算出できる。撮像装置の動作を煩雑にすることなく，比較的簡単にシェーディング補正関数を得ることができる。
【００１１】
また，上記固体電子撮像装置は，たとえば，ズーム・レンズによって受光面上に結像する高感度カラー画像データと低感度カラー画像データとを出力する。この場合，上記シェーディング補正関数算出手段は，上記制御手段の制御にもとづいて得られるワイド端での低感度カラー画像データおよびテレ端での低感度カラー画像データを用いて，ワイド端でのシェーディング補正関数およびテレ端でのシェーディング補正関数を算出するものとなろう。
【００１２】
対象物の輝度が高い場合には，高感度画像データが飽和する可能性が高い。飽和した画像データを用いてシェーディング補正関数が算出されると不正確となることがある。低感度画像データを用いてシェーディング補正関数を用いることにより，比較的正確なシェーディング補正関数が得られる。
【００１３】
【実施例の説明】
図１は，この発明の実施例によるディジタル・スチル・カメラに用いられるＣＣＤ１を模式的に示している。
【００１４】
ＣＣＤ１には，水平方向および垂直方向に多数のフォトダイオード４が配列されている。フォトダイオード４の受光面上には，赤色，青色または緑色の光成分の透過を許すカラー・フィルタが形成されている。フォトダイオード４は，奇数列は奇数行に配置され，偶数列は偶数行に配置されている。偶数列は奇数行に配置し，奇数列は偶数行に配置するようにしてもよい。
【００１５】
フォトダイオード４は，その受光領域が２つに分けられている。一方の受光領域３を主受光領域，他方の受光領域４を副受光領域ということにする。主受光領域３に蓄積された信号電荷と副受光領域４に蓄積された信号電荷とは混ざらないようにフォトダイオード２が形成されている。主受光領域３の受光面積と副受光領域４の受光面積との比率は，４対１に規定されている。もっとも，その他の比率でもよいのはいうまでもない。
【００１６】
フォトダイオード２の右側には，フォトダイオード２に蓄積された信号電荷を垂直方向に転送する垂直転送路５が設けられている。フォトダイオード２に蓄積された信号電荷のうち，主受光領域３に蓄積された信号電荷（主信号電荷という）がフォトダイオード２から垂直転送路４にシフトされる。主信号電荷は，水平転送路６に与えられ，水平方向に転送させられる。主信号電荷は，増幅回路７において増幅され，一駒分の画像を表す赤色，青色または緑色のカラーの高感度映像信号ＳＨとしてＣＣＤ５から出力される。
【００１７】
高感度映像信号ＳＨの出力が終了すると，フォトダイオード２の副受光領域４に蓄積された信号電荷（副信号電荷という）が垂直転送路５にシフトされる。主信号電荷と同様に，副信号電荷は，垂直転送路５内を垂直方向に転送させられ，水平転送路６に与えられる。副信号電荷は，水平転送路６内を水平方向に転送させられ，増幅回路７を介して赤色，青色または緑色のカラーの低感度映像信号ＳＬとしてＣＣＤ５から出力される。
【００１８】
図２は，ディジタル・スチル・カメラの電気的構成の一部を示すブロック図である。
【００１９】
ディジタル・スチル・カメラの全体の動作は，ＣＰＵ10によって統括される。
【００２０】
ディジタル・スチル・カメラには，操作スイッチ類11が含まれている。この操作スイッチ類11には，シャッタ・レリーズ・ボタン，モード設定スイッチ（モードには，撮像モード，セットアップ・モードなどがある），決定ボタン，Backボタンなどが含まれている。
【００２１】
ディジタル・スチル・カメラには，ズーム・レンズ13が含まれている。ズーム・レンズ13は，着脱自在であってもよいし，着脱自在でなくともよい。ズーム・レンズ13のズーム量（レンズ位置）は，ＣＰＵ10によって制御されるズーム制御回路12によって制御される。
【００２２】
ズーム・レンズ13によってＣＣＤ１の受光面上に被写体像が結像する。被写体像を表す高感度映像信号ＳＨおよび低感度映像信号ＳＬがＣＣＤ１から出力され，相関二重サンプリング回路14を介してアナログ／ディジタル変換回路15に入力する。アナログ／ディジタル変換回路15において，高感度映像信号ＳＨおよび低感度映像信号ＳＬが，高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＳにディジタル変換される。高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＳは，それぞれ第１のオフセット回路16および第２のオフセット回路17においてオフセットされ，シェーディング補正回路18に入力する。
【００２３】
撮像により得られた高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬがメモリ・カード（図示略）に記録される場合には，後述するようにシェーディング補正回路18においてシェーディング補正が行われる。シェーディング補正回路18から出力された高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬは，白バランス補正回路21に入力する。シェーディング補正回路18から第１のゲイン増幅回路19用のゲイン制御信号および第２のゲイン増幅回路20用のゲイン制御信号が出力され，第１のゲイン増幅回路19および第２のゲイン増幅回路20にそれぞれ与えられる。
【００２４】
この実施例によるディジタル・スチル・カメラにおいては後述するようにカスタム白バランス調整を行うことができる。カスタム白バランス調整が行われる場合には，白バランス補正回路21に入力した高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬにもとづいて第１のゲイン増幅回路19および第２のゲイン増幅回路20のそれぞれのゲイン調整量が算出され，上述のようにゲイン制御信号として第１のゲイン増幅回路19および第２のゲイン増幅回路20に与えられる。第１のゲイン増幅回路19および第２のゲイン増幅回路20において，入力した高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬのレベルが調整されることにより白バランス調整が行われることとなる。
【００２５】
第１のゲイン増幅回路19および第２のゲイン増幅回路20から出力された高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬは，第１のガンマ補正回路22および第２のガンマ補正回路23においてそれぞれガンマ補正される。ガンマ補正された高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬは，ミクス回路25およびＣＰＵ10に入力する。また，第２のガンマ補正回路23から出力された低感度画像データＤＬは，シェーディング補正関数算出回路24にも入力する。低感度画像データＤＬはシェーディング補正関数算出回路24内のメモリ（図示略）に記憶される。
【００２６】
ＣＰＵ10に入力した高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬにもとづいて白バランス調整が適正かどうかが判定される。不適正であれば，再度白バランス調整が行われる。
【００２７】
また，シェーディング補正関数算出回路24において，シェーディング補正関数が算出される。算出されたシェーディング補正関数を表すデータはシェーディング補正回路18に与えられ，シェーディング補正が行われる。シェーディング補正関数の算出およびシェーディング補正について詳しくは後述する。
【００２８】
ミクス回路25において高感度画像データＤＨと低感度画像データＤＬとがミクスされて新たな画像データが生成される。生成された画像データは画素配置処理回路26に入力し，画素配置処理回路26において表示装置29の表示に適した配置となるように処理される。画素配置処理回路26から出力された画像データは輪郭補正回路27において輪郭補正される。輪郭補正された画像データは色補正処理回路28において色補正される。色補正処理回路28から出力された画像データが表示装置29に与えられることにより，表示画面上に撮像画像が表示される。また，シャッタ・レリーズ・ボタンの押下に応じてメモリ・カードに画像データが記録される。
【００２９】
図３および図４は，カスタム白バランス処理手順を示すフローチャートである。図５は，表示装置29の表示画面の一例である。
【００３０】
この実施例によるディジタル・スチル・カメラにおいては，カスタム白バランス・モードが設定されると，カスタム白バランス補正が行われるとともに，ズーム・レンズ13がテレ端およびワイド端に移動させられ，テレ端でのシェーディング補正関数およびワイド端でのシェーディング補正関数が算出される。
【００３１】
モード設定スイッチによりセットアップ・モードが設定されると，表示装置29の表示画面上にはメニュー画像が表示される。そのメニュー画像の中からカスタム白バランス・モードが選択されることにより，カスタム白バランス・モードとなる（ステップ31）。すると，表示装置29の表示画面50には，図５に示すようにカスタム白バランス／シェーディング用プレビュー画像が表示される（ステップ32）。
【００３２】
プレビュー画像50には，次の領域等が含まれている。
【００３３】
マーク51：プレビュー画像50の四隅に表示されるもので，このマークで規定される領域内に，カスタム白バランス補正に利用される白いスクリーンなどの被写体が位置決めされて，撮像される。
【００３４】
注意表示領域52：カスタム白バランス補正のために被写体を撮像する場合の注意事項が表示される。
【００３５】
ゾーン53：撮像範囲の中心部分を示している。
【００３６】
モード表示領域54：設定されたモード（カスタム白バランス・モード）をユーザに知らせるために，設定されたモードが表示される。
【００３７】
新規登録表示領域55：カスタム白バランス補正を行う場合（シェーディング補正関数の算出を行う場合）にユーザが行うべき動作を示している。シャッタ・レリーズ・ボタンが押されることにより，カスタム白バランス補正（シェーディング補正関数の算出）が行われることが示されている。
【００３８】
キャンセル表示領域56：カスタム白バランス補正のキャンセルを行う場合にユーザが行うべき動作を示している。Backボタンが押されることによりキャンセルとなることが示されている。
【００３９】
カスタム白バランス・モードが設定されると，ズーム・レンズ13はワイド端の位置に移動させられる（ステップ33）。シャッタ・レリーズ・ボタンが押されると（ステップ34でＹＥＳ），被写体（基準対象物であり，上述したように白バランス補正用の白いスクリーンなど）が撮像され，上述のように被写体像を表す高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬが得られる。低感度画像データＤＬは，シェーディング補正回路24内のメモリに記憶される（ズーム・レンズ13の位置はワイド端にあるから，この低感度画像データＤＬをワイド端画像データということにする。）。表示画面50には，ウェイティング画像が表示される（ステップ36）。
【００４０】
つづいて，ズーム・レンズ13のレンズ位置はワイド端からテレ端に移動させられる（ステップ37）。再び，被写体が撮像され，被写体像を表す画像データが得られる（ステップ38）。レンズ位置がワイド端にある場合と同様に，低感度画像データＤＬがシェーディング補正回路24内のメモリに記憶される（レンズ位置がテレ端にあるから，テレ端画像データということにする。）。
【００４１】
また，ズーム・レンズ13のレンズ位置がテレ端にある場合に得られた高感度画像データＤＨおよび低感度画像データＤＬが白バランス補正回路21に入力し，上述のようにして白バランス補正が行われる（カスタム白バランス補正）。比較的正確に白バランス補正が行われたかどうかが判定される（ステップ39）。極端に明るい場合などは白バランス補正が適正でないとして（ステップ40でＮＯ），ステップ32からの処理が繰り返される。
【００４２】
白バランス補正が適正であると判定されると（ステップ40でＹＥＳ），テレ端画像データを用いてワイド端およびテレ端用のシェーディング補正関数が算出される（ステップ41）。シェーディング補正関数算出処理について詳しくは後述する。また，算出されたワイド端およびテレ端用のシェーディング補正関数がシェーディング補正回路18にセットされる（ステップ42）。表示装置29の表示画面上にはセット終了画像が表示されることとなる（ステップ43）。
【００４３】
次にシェーディング補正関数の算出について述べる。
【００４４】
図６は，撮像により得られた画像（ＣＣＤ１の受光面にも対応する）の一例を示している。
【００４５】
画像の水平方向の幅はwidth，垂直方向の高さはheightとされている。画像の左上の点Ｏが原点とされている。原点Ｏの座標は（０，０）である。画像の中心の点Ｃの座標は（Cx，Cy）である。画像上の所望の点Ｐ（シェーディング補正すべき対象となる画像の位置）の座標は（ｘ，ｙ）である。所望の点Ｐと中心点Ｃとの水平方向の距離Δｘは式１から得られ，所望の点Ｐと中心点Ｃとの垂直方向の距離Δｙは式２から得られる。
【００４６】
Δｘ＝｜ｘ−Cx｜＝｜ｘ−width／２｜・・・式１
Δｙ＝｜ｙ−Cy｜＝｜ｘ−height／２｜・・・式２
【００４７】
図７は，レンズ・シェーディングにより生じるＣＣＤ上の光量の変化の様子を示している。
【００４８】
上述したように，ＣＣＤの受光面上における光量はズーム・レンズ13の中心部分ほど高く，周辺となるにしたがって低下する。図７においては，ＣＣＤ１の水平方向と垂直方向との位置に応じて光量が変化する様子が示されている。ＣＣＤ１の中心部分ほど光量が大きく，ＣＣＤ１の周辺部分ほど光量が小さくなっている。
【００４９】
このようなレンズ・シェーディングは，上述したように，テレ端画像データおよびワイド端画像データごとに得られる。ズーム・レンズ13のレンズ位置がテレ端にある場合のレンズ・シェーディングとワイド端にある場合のレンズ・シェーディングとが得られる。これらのレンズ・シェーディング（sd［ｘ，ｙ］）は式３によって表される（テレ端にある場合のレンズ・シェーディングとワイド端にある場合のレンズ・シェーディングとを共通のレンズ・シェーディングsd［ｘ，ｙ］としている）。ただし，Ａは２次項の係数，Ｂは４次項の係数，Ｃは定数である。
【００５０】
sd［ｘ，ｙ］＝Ａ×（Δｘ²＋Δｙ²）＋Ｂ×（Δｘ²＋Δｙ²）²＋Ｃ・・・式３
【００５１】
シェーディング補正関数HSD［ｘ，ｙ］は，式４となる。
【００５２】
HSD［ｘ，ｙ］＝１／sd［ｘ，ｙ］・・・式４
【００５３】
このようなシェーディング補正関数HSD［ｘ，ｙ］が，ズーム・レンズ13のレンズ位置がテレ端にある場合とワイド端にある場合とでシェーディング補正関数算出回路24においてそれぞれ算出される。
【００５４】
ズーム・レンズ13のレンズ位置がテレ端とワイド端との間にある場合のシェーディング補正関数は，テレ端の補正関数とワイド端の補正関数との比率によって求められることは理解されよう。
【００５５】
シェーディング補正回路18（またはシェーディング補正関数算出回路24）において，推奨レンズのシェーディング補正関数HSDr［ｘ，ｙ］がセットされていてもよい。推奨レンズ以外のレンズがディジタル・スチル・カメラに装着された場合には，補正関数を補正する関数HSDc［ｘ，ｙ］を用いて推奨レンズのシェーディング補正関数HSDr［ｘ，ｙ］が補正されることによりトータルの補正関数HSDt［ｘ，ｙ］が算出される（式５参照）。
【００５６】
【数１】

【００５７】
図８は，シェーディング補正の処理手順を示すフローチャートである。
【００５８】
まず，ユーザによってモード設定スイッチを用いて撮像モードに設定される。撮像モードに設定された後にシャッタ・レリーズ・ボタンが押されると（ステップ61でＹＥＳ），ズーム・レンズ13のレンズ位置が検出される（ステップ62）。検出されたレンズ位置を表すデータはシェーディング補正関数算出回路24に与えられる。
【００５９】
シェーディング補正関数算出回路24にセットされているテレ端でのシェーディング補正関数およびワイド端でのシェーディング補正関数がそれぞれ読み取られる（ステップ63）。また，検出されたレンズ位置を表すデータから，ズーム・レンズ13の位置の割合（テレ端とワイド端との間の比率）が算出される（ステップ64）。ズーム・レンズ13のレンズ位置に応じて，テレ端のシェーディング補正関数とワイド端のシェーディング補正関数とを用いてそのレンズ位置でのシェーディング補正関数が算出される（ステップ65）。
【００６０】
算出されたシェーディング補正関数がシェーディング補正回路18にセットされる（ステップ66）。撮像により得られた高感度画像データＤＨと低感度画像データＤＬとがシェーディング補正回路18に入力することにより，シェーディング補正が行われることとなる（ステップ67）。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＣＤの模式図を示している。
【図２】ディジタル・スチル・カメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】カスタム白バランス補正の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図４】カスタム白バランス補正の処理手順の一部を示すフローチャートである。
【図５】カスタム白バランス／シェーディング用プレビュー画像の一例である。
【図６】撮像画像の一例である。
【図７】シェーディングの様子を示している。
【図８】シェーディング補正の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ＣＣＤ
10 ＣＰＵ
11 操作スイッチ類
12 ズーム・レンズ制御回路
13 ズーム・レンズ
18 シェーディング補正回路
19，20 ゲイン増幅回路
21 白バランス補正回路
24 シェーディング補正関数算出回路
29 表示装置[0001]
【Technical field】
The present invention relates to an imaging apparatus and a control method thereof.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
When a subject is imaged with a digital still camera, a subject image is formed on the light receiving surface of the CCD by a zoom lens. The amount of light on the light receiving surface of the CCD is less in the portion corresponding to the peripheral portion of the imaging lens than in the portion corresponding to the central portion of the imaging lens (shading). Due to shading, an image obtained by imaging may have uneven brightness. For this reason, shading correction is usually performed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-275452 [0004]
In order to perform shading correction, it is necessary to capture a reference object (for example, a white color screen) to obtain a reference image. Shading correction is relatively complicated.
[0005]
DISCLOSURE OF THE INVENTION
An object of the present invention is to perform shading correction relatively easily.
[0006]
An image pickup apparatus according to the present invention includes a solid-state electronic image pickup apparatus that outputs color image data representing a color target image formed on a light receiving surface by a zoom lens, custom white balance mode setting means, and the custom white balance mode. The zoom lens is moved to the wide end and the tele end in accordance with the setting in the setting means, and the object is imaged at each lens position, so that the color image data at the wide end and the color image at the tele end are obtained. Control means for controlling the zoom lens and the solid-state electronic imaging device so as to obtain data, and at least one of color image data at the wide end and color image data at the tele end obtained based on the control of the control means White balance adjustment means for custom white balance adjustment using the above control means A shading correction function calculating means for calculating a shading correction function at the wide end and a shading correction function at the tele end using color image data at the wide end and color image data at the tele end obtained based on the above, and the above Of the shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end calculated by the shading correction function calculation means, the correction function corresponding to the position of the zoom lens is used to output from the solid-state electronic imaging device. The image processing apparatus includes a shading correction unit that performs shading correction on image data.
[0007]
The present invention also provides a control method suitable for the imaging apparatus. That is, in an imaging apparatus including a solid-state electronic imaging apparatus that outputs color image data representing a color target image formed on a light receiving surface by a zoom lens, the zoom lens according to the setting of the custom white balance mode By moving the zoom lens to the wide end and the tele end, respectively, and imaging the object at the respective lens positions to obtain the color image data at the wide end and the color image data at the tele end. Obtained based on the above control by controlling the solid-state electronic image pickup device and performing custom white balance adjustment using at least one of the color image data at the wide end and the color image data at the tele end obtained based on the above control. Using the color image data at the wide end and the color image data at the tele end, A shading correction function at the end and a shading correction function at the tele end are calculated, and among the calculated shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end, a correction function according to the position of the zoom lens. Is used to correct shading of image data output from the solid-state electronic imaging device.
[0008]
According to the present invention, the custom white balance mode can be set. When the custom white balance mode is set, the zoom lens is moved to the wide end and the tele end, and an object (reference object for performing custom white balance adjustment) is imaged at each lens position. By imaging, color image data at the wide end and color image data at the tele end are obtained. Custom white balance adjustment is performed using color image data of at least one of color image data at the wide end and color image data at the tele end.
[0009]
Also, using the color image data at the wide end and the color image data at the tele end obtained according to the setting of the custom white balance mode, the shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end are Each is calculated. Using the calculated shading correction function, color image data output from the solid-state electronic imaging device is subjected to shading correction.
[0010]
A shading correction function can be calculated using color image data obtained when custom white balance adjustment is performed. A shading correction function can be obtained relatively easily without complicating the operation of the imaging apparatus.
[0011]
The solid-state electronic imaging device outputs, for example, high-sensitivity color image data and low-sensitivity color image data that are imaged on the light receiving surface by a zoom lens. In this case, the shading correction function calculating means uses the low-sensitivity color image data at the wide end and the low-sensitivity color image data at the tele end obtained based on the control of the control means, and performs shading correction at the wide end. The function and the shading correction function at the tele end will be calculated.
[0012]
When the brightness of the object is high, the high-sensitivity image data is likely to be saturated. If a shading correction function is calculated using saturated image data, it may be inaccurate. By using a shading correction function using low-sensitivity image data, a relatively accurate shading correction function can be obtained.
[0013]
[Explanation of Examples]
FIG. 1 schematically shows a CCD 1 used in a digital still camera according to an embodiment of the present invention.
[0014]
A number of photodiodes 4 are arranged in the CCD 1 in the horizontal and vertical directions. On the light receiving surface of the photodiode 4, a color filter that allows transmission of red, blue, or green light components is formed. In the photodiode 4, odd columns are arranged in odd rows and even columns are arranged in even rows. Even columns may be arranged in odd rows, and odd columns may be arranged in even rows.
[0015]
The photodiode 4 is divided into two light receiving areas. One light receiving region 3 is referred to as a main light receiving region, and the other light receiving region 4 is referred to as a sub light receiving region. The photodiode 2 is formed so that the signal charge accumulated in the main light receiving region 3 and the signal charge accumulated in the sub light receiving region 4 are not mixed. The ratio between the light receiving area of the main light receiving region 3 and the light receiving area of the sub light receiving region 4 is defined as 4 to 1. Of course, other ratios may be used.
[0016]
On the right side of the photodiode 2, a vertical transfer path 5 is provided for transferring the signal charge accumulated in the photodiode 2 in the vertical direction. Of the signal charges accumulated in the photodiode 2, the signal charges accumulated in the main light receiving region 3 (referred to as main signal charges) are shifted from the photodiode 2 to the vertical transfer path 4. The main signal charge is given to the horizontal transfer path 6 and transferred in the horizontal direction. The main signal charge is amplified by the amplifier circuit 7 and is output from the CCD 5 as a high-sensitivity video signal SH of red, blue or green color representing an image for one frame.
[0017]
When the output of the high-sensitivity video signal SH is completed, the signal charge (referred to as sub-signal charge) accumulated in the sub light receiving region 4 of the photodiode 2 is shifted to the vertical transfer path 5. Similar to the main signal charge, the sub signal charge is transferred in the vertical direction in the vertical transfer path 5 and applied to the horizontal transfer path 6. The sub-signal charge is transferred in the horizontal direction in the horizontal transfer path 6 and is output from the CCD 5 as a low-sensitivity video signal SL of red, blue or green color through the amplifier circuit 7.
[0018]
FIG. 2 is a block diagram showing a part of the electrical configuration of the digital still camera.
[0019]
The entire operation of the digital still camera is controlled by the CPU 10.
[0020]
The digital still camera includes operation switches 11. The operation switches 11 include a shutter release button, a mode setting switch (modes include an imaging mode, a setup mode, etc.), a determination button, a Back button, and the like.
[0021]
The digital still camera includes a zoom lens 13. The zoom lens 13 may be detachable or may not be detachable. The zoom amount (lens position) of the zoom lens 13 is controlled by a zoom control circuit 12 controlled by the CPU 10.
[0022]
An object image is formed on the light receiving surface of the CCD 1 by the zoom lens 13. A high-sensitivity video signal SH and a low-sensitivity video signal SL representing the subject image are output from the CCD 1 and input to the analog / digital conversion circuit 15 via the correlated double sampling circuit 14. In the analog / digital conversion circuit 15, the high-sensitivity video signal SH and the low-sensitivity video signal SL are digitally converted into high-sensitivity image data DH and low-sensitivity image data DS. The high-sensitivity image data DH and the low-sensitivity image data DS are offset by the first offset circuit 16 and the second offset circuit 17, respectively, and input to the shading correction circuit 18.
[0023]
When high-sensitivity image data DH and low-sensitivity image data DL obtained by imaging are recorded on a memory card (not shown), shading correction is performed in a shading correction circuit 18 as will be described later. The high sensitivity image data DH and the low sensitivity image data DL output from the shading correction circuit 18 are input to the white balance correction circuit 21. A gain control signal for the first gain amplifying circuit 19 and a gain control signal for the second gain amplifying circuit 20 are output from the shading correction circuit 18 to the first gain amplifying circuit 19 and the second gain amplifying circuit 20. Given each.
[0024]
In the digital still camera according to this embodiment, custom white balance adjustment can be performed as described later. When custom white balance adjustment is performed, each of the first gain amplifying circuit 19 and the second gain amplifying circuit 20 is based on the high sensitivity image data DH and the low sensitivity image data DL input to the white balance correction circuit 21. The gain adjustment amount is calculated and supplied to the first gain amplifying circuit 19 and the second gain amplifying circuit 20 as a gain control signal as described above. In the first gain amplifying circuit 19 and the second gain amplifying circuit 20, white balance adjustment is performed by adjusting the levels of the input high sensitivity image data DH and low sensitivity image data DL.
[0025]
The high-sensitivity image data DH and the low-sensitivity image data DL output from the first gain amplifying circuit 19 and the second gain amplifying circuit 20 are respectively converted into gamma by the first gamma correction circuit 22 and the second gamma correction circuit 23. It is corrected. The high-sensitivity image data DH and low-sensitivity image data DL subjected to gamma correction are input to the mixing circuit 25 and the CPU 10. The low-sensitivity image data DL output from the second gamma correction circuit 23 is also input to the shading correction function calculation circuit 24. The low sensitivity image data DL is stored in a memory (not shown) in the shading correction function calculation circuit 24.
[0026]
It is determined whether the white balance adjustment is appropriate based on the high sensitivity image data DH and the low sensitivity image data DL input to the CPU 10. If it is inappropriate, the white balance is adjusted again.
[0027]
Further, the shading correction function calculation circuit 24 calculates a shading correction function. Data representing the calculated shading correction function is given to the shading correction circuit 18 and shading correction is performed. The calculation of the shading correction function and the shading correction will be described in detail later.
[0028]
In the mixing circuit 25, the high sensitivity image data DH and the low sensitivity image data DL are mixed to generate new image data. The generated image data is input to the pixel arrangement processing circuit 26, and processed in the pixel arrangement processing circuit 26 so as to have an arrangement suitable for display on the display device 29. The image data output from the pixel arrangement processing circuit 26 is subjected to contour correction in the contour correction circuit 27. The color-corrected image data is color-corrected by the color correction processing circuit 28. The image data output from the color correction processing circuit 28 is given to the display device 29, whereby a captured image is displayed on the display screen. Also, image data is recorded on the memory card in response to pressing of the shutter release button.
[0029]
3 and 4 are flowcharts showing the custom white balance processing procedure. FIG. 5 is an example of a display screen of the display device 29.
[0030]
In the digital still camera according to this embodiment, when the custom white balance mode is set, the custom white balance correction is performed and the zoom lens 13 is moved to the tele end and the wide end, and at the tele end. The shading correction function at the wide end and the shading correction function at the wide end are calculated.
[0031]
When the setup mode is set by the mode setting switch, a menu image is displayed on the display screen of the display device 29. A custom white balance mode is selected by selecting a custom white balance mode from the menu image (step 31). Then, a custom white balance / shading preview image is displayed on the display screen 50 of the display device 29 as shown in FIG. 5 (step 32).
[0032]
The preview image 50 includes the following areas and the like.
[0033]
Mark 51: Displayed at the four corners of the preview image 50, an object such as a white screen used for custom white balance correction is positioned and imaged in the area defined by the mark.
[0034]
Caution display area 52: Displays precautions when imaging a subject for custom white balance correction.
[0035]
Zone 53: indicates the center of the imaging range.
[0036]
Mode display area 54: The set mode is displayed to inform the user of the set mode (custom white balance mode).
[0037]
New registration display area 55: Shows an operation to be performed by the user when performing custom white balance correction (when calculating a shading correction function). It is shown that the custom white balance correction (calculation of the shading correction function) is performed by pressing the shutter release button.
[0038]
Cancel display area 56: An operation to be performed by the user when canceling the custom white balance correction is shown. It is shown that cancellation is made when the Back button is pressed.
[0039]
When the custom white balance mode is set, the zoom lens 13 is moved to the wide end position (step 33). When the shutter release button is pressed (YES in step 34), a subject (a reference object, such as a white screen for white balance correction as described above) is imaged, and a high image representing the subject image as described above is obtained. Sensitivity image data DH and low sensitivity image data DL are obtained. The low-sensitivity image data DL is stored in a memory in the shading correction circuit 24 (since the position of the zoom lens 13 is at the wide end, this low-sensitivity image data DL is referred to as wide-end image data). A waiting image is displayed on the display screen 50 (step 36).
[0040]
Subsequently, the lens position of the zoom lens 13 is moved from the wide end to the tele end (step 37). Again, the subject is imaged and image data representing the subject image is obtained (step 38). Similarly to the case where the lens position is at the wide end, the low-sensitivity image data DL is stored in the memory in the shading correction circuit 24 (because the lens position is at the tele end, it will be referred to as tele end image data).
[0041]
Further, the high sensitivity image data DH and the low sensitivity image data DL obtained when the lens position of the zoom lens 13 is at the telephoto end are input to the white balance correction circuit 21, and the white balance correction is performed as described above. (Custom white balance correction). It is determined whether or not the white balance correction has been performed relatively accurately (step 39). If it is extremely bright, the white balance correction is not appropriate (NO in step 40), and the processing from step 32 is repeated.
[0042]
If it is determined that the white balance correction is appropriate (YES in step 40), the wide end and tele end shading correction functions are calculated using the tele end image data (step 41). Details of the shading correction function calculation process will be described later. The calculated wide end and tele end shading correction functions are set in the shading correction circuit 18 (step 42). The set end image is displayed on the display screen of the display device 29 (step 43).
[0043]
Next, calculation of the shading correction function will be described.
[0044]
FIG. 6 shows an example of an image (corresponding to the light receiving surface of the CCD 1) obtained by imaging.
[0045]
The horizontal width of the image is width, and the vertical height is height. The upper left point O of the image is the origin. The coordinates of the origin O are (0, 0). The coordinates of the center point C of the image are (Cx, Cy). The coordinates of a desired point P (image position to be subjected to shading correction) on the image are (x, y). The horizontal distance Δx between the desired point P and the center point C is obtained from Equation 1, and the vertical distance Δy between the desired point P and the center point C is obtained from Equation 2.
[0046]
Δx = | x−Cx | = | x−width / 2 |
Δy = | y−Cy | = | x−height / 2 |
[0047]
FIG. 7 shows how the amount of light on the CCD changes due to lens shading.
[0048]
As described above, the amount of light on the light receiving surface of the CCD is higher at the central portion of the zoom lens 13, and decreases as it goes to the periphery. FIG. 7 shows how the amount of light changes according to the position of the CCD 1 in the horizontal and vertical directions. The amount of light is larger at the center of the CCD 1 and smaller at the periphery of the CCD 1.
[0049]
Such lens shading is obtained for each tele-end image data and wide-end image data as described above. Lens shading when the lens position of the zoom lens 13 is at the tele end and lens shading when the lens position is at the wide end are obtained. These lens shadings (sd [x, y]) are expressed by Equation 3 (the lens shading in the tele end and the lens shading in the wide end are common lens shading sd [x , Y]). However, A is a coefficient of the second order term, B is a coefficient of the fourth order term, and C is a constant.
[0050]
sd [x, y] = A × (Δx ² + Δy ² ) + B × (Δx ² + Δy ² ) ² + C Expression 3
[0051]
The shading correction function HSD [x, y] is expressed by Equation 4.
[0052]
HSD [x, y] = 1 / sd [x, y]... Formula 4
[0053]
Such a shading correction function HSD [x, y] is calculated by the shading correction function calculation circuit 24 when the lens position of the zoom lens 13 is at the tele end and when it is at the wide end, respectively.
[0054]
It will be understood that the shading correction function when the lens position of the zoom lens 13 is between the tele end and the wide end is determined by the ratio of the tele end correction function and the wide end correction function.
[0055]
In the shading correction circuit 18 (or the shading correction function calculation circuit 24), the recommended lens shading correction function HSDr [x, y] may be set. When a lens other than the recommended lens is attached to the digital still camera, the shading correction function HSDr [x, y] of the recommended lens is corrected using the function HSDc [x, y] that corrects the correction function. Thus, the total correction function HSDt [x, y] is calculated (see Equation 5).
[0056]
[Expression 1]

[0057]
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for shading correction.
[0058]
First, the user sets the imaging mode using the mode setting switch. When the shutter release button is pressed after setting the imaging mode (YES in step 61), the lens position of the zoom lens 13 is detected (step 62). Data representing the detected lens position is given to the shading correction function calculation circuit 24.
[0059]
The shading correction function at the tele end and the shading correction function at the wide end set in the shading correction function calculation circuit 24 are read (step 63). Further, the ratio of the position of the zoom lens 13 (the ratio between the tele end and the wide end) is calculated from the data representing the detected lens position (step 64). In accordance with the lens position of the zoom lens 13, a shading correction function at the lens position is calculated using the tele end shading correction function and the wide end shading correction function (step 65).
[0060]
The calculated shading correction function is set in the shading correction circuit 18 (step 66). The high-sensitivity image data DH and low-sensitivity image data DL obtained by imaging are input to the shading correction circuit 18 so that shading correction is performed (step 67).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a CCD.
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a digital still camera.
FIG. 3 is a flowchart showing a part of a processing procedure for custom white balance correction;
FIG. 4 is a flowchart showing a part of a processing procedure of custom white balance correction.
FIG. 5 is an example of a custom white balance / shading preview image.
FIG. 6 is an example of a captured image.
FIG. 7 shows a state of shading.
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure for shading correction.
[Explanation of symbols]
1 CCD
10 CPU
11 Operation switches
12 Zoom lens control circuit
13 Zoom lens
18 Shading correction circuit
19, 20 gain amplifier circuit
21 White balance correction circuit
24 Shading correction function calculation circuit
29 Display device

Claims

A solid-state electronic imaging device that outputs color image data representing a color target image formed on a light-receiving surface by a zoom lens;
Custom white balance mode setting means,
According to the setting in the custom white balance mode setting means, the zoom lens is moved to the wide end and the tele end, respectively, and the object is imaged at each lens position. Control means for controlling the zoom lens and the solid-state electronic imaging device so as to obtain color image data at the tele end;
White balance adjusting means for performing custom white balance adjustment using at least one of color image data at the wide end and color image data at the tele end obtained based on the control of the control means;
A shading correction function for calculating a shading correction function at the wide end and a shading correction function at the tele end using color image data at the wide end and color image data at the tele end obtained based on the control of the control means. Of the calculation means, and among the shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end calculated by the shading correction function calculation means, the correction function according to the position of the zoom lens is used to obtain the solid-state electronic Comprising shading correction means for correcting shading of image data output from the imaging apparatus ;
The solid-state electronic imaging device outputs high-sensitivity color image data and low-sensitivity color image data that are imaged on a light-receiving surface by a zoom lens.
The shading correction function calculating means uses the low-sensitivity color image data at the wide end and the low-sensitivity color image data at the tele end obtained based on the control of the control means, and uses the shading correction function and the telephoto at the wide end. To calculate the shading correction function at the edge,
Imaging device.

In an imaging device comprising a solid-state electronic imaging device for outputting color image data representing a color target image formed on a light receiving surface by a zoom lens,
By moving the zoom lens to the wide end and the tele end according to the setting of the custom white balance mode, and imaging the object at each lens position, the color image data at the wide end and the tele end Controlling the zoom lens and the solid-state electronic imaging device so as to obtain color image data of
Custom white balance adjustment is performed using at least one of color image data at the wide end and color image data at the tele end obtained based on the above control,
Using the color image data at the wide end and the color image data at the tele end obtained based on the above control, a shading correction function at the wide end and a shading correction function at the tele end are calculated.
Of the calculated shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end, the correction function corresponding to the position of the zoom lens is used to correct the shading of the image data output from the solid-state electronic imaging device. And
The solid-state electronic imaging device outputs high-sensitivity color image data and low-sensitivity color image data that are imaged on a light-receiving surface by a zoom lens.
The processing for calculating the shading correction function uses low-sensitivity color image data at the wide end and low-sensitivity color image data at the tele end obtained based on the processing for controlling the zoom lens and the solid-state electronic imaging device. Thus, the shading correction function at the wide end and the shading correction function at the tele end are calculated.
Control method of imaging apparatus.