デジタルカメラ
【課題】シェーディング補正をより簡易に行うことが可能なデジタルカメラを提供する。
【解決手段】同一の被写体に関する２枚の画像ＰＡ１，ＰＢ１を絞りを変更して撮像する。撮像された２枚の画像ＰＡ１，ＰＢ１は、シェーディングの状態が互いに異なっている。シェーディングがほとんど存在しない画像ＰＢ１を用いてシェーディング補正係数を求め、画像ＰＡ１におけるシェーディングをこのシェーディング補正係数に基づいて補正する。また、焦点距離を変更して撮像した２枚の画像、あるいは、フラッシュ光の有無を変更して撮像した２枚の画像を用いて、シェーディングを補正してもよい。
【解決手段】同一の被写体に関する２枚の画像ＰＡ１，ＰＢ１を絞りを変更して撮像する。撮像された２枚の画像ＰＡ１，ＰＢ１は、シェーディングの状態が互いに異なっている。シェーディングがほとんど存在しない画像ＰＢ１を用いてシェーディング補正係数を求め、画像ＰＡ１におけるシェーディングをこのシェーディング補正係数に基づいて補正する。また、焦点距離を変更して撮像した２枚の画像、あるいは、フラッシュ光の有無を変更して撮像した２枚の画像を用いて、シェーディングを補正してもよい。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関し、特にデジタルカメラにおけるシェーディングの補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラによる撮影画像においては、種々の原因に基づいて、「シェーディング」が生じる。したがって、画質を向上させるため、撮影画像からこのようなシェーディングの影響を除去すること、すなわち、シェーディング補正を行うことが求められる。
【０００３】
このようなシェーディング補正を行う従来技術としては、たとえば、特開２０００−１３８０７号に記載されたものが存在する。この文献においては、透光性の白キャップで撮影レンズを覆って撮影画像を取得することによって、シェーディング補正情報を得る技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術においては、被写体を撮影する際に、白キャップを手動で着脱させるという動作を伴うことになるため、非常に面倒な操作が必要になるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、シェーディング補正をより簡易に行うことが可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、デジタルカメラであって、撮影光学系および照明系のうち少なくとも一方の撮影条件を変更することにより、同一の被写体に関するシェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像を撮像する撮像手段と、前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちの一方の画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記２枚の画像は、前記撮像光学系の絞りに関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記絞りを絞った状態で撮像されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記２枚の画像は、前記撮像光学系の焦点距離に関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記焦点距離を短くして撮像され、前記補正情報算出手段は、前記第２画像のうち前記第１画像の撮影範囲に対応する画像領域の情報を用いて、前記シェーディング補正情報を求めることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記補正情報算出手段は、前記一方の画像内の所定部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第１の輝度比と前記所定部分の周辺部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第２の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、前記所定部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づく第１のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求め、前記相違が前記所定程度よりも大きいときには、前記第１のルールとは異なる第２のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、デジタルカメラであって、同一の被写体に関する２枚の画像を、フラッシュ発光の有無を変更して撮像する撮像手段と、前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちフラッシュ発光を伴う画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜Ａ．第１実施形態＞
＜Ａ１．構成＞
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１の外観の概略構成を示す図である。図１はデジタルカメラ１の平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た断面図、図３はデジタルカメラ１の背面図に相当する。
【００１３】
これらの図に示すように、デジタルカメラ１は略直方体状をしているカメラ本体部２と、カメラ本体部２に着脱可能に装着される撮影レンズ３から構成される。図１に示すように、デジタルカメラ１は撮影画像を記録するメモリカード８が着脱可能に収納されるようになっている。また、デジタルカメラ１は、４本の単三形乾電池Ｅ１〜Ｅ４を直列接続する電源電池Ｅを駆動源としている。
【００１４】
図２に示すように、ズームレンズである撮影レンズ３はレンズ群３０を備えている。ここでは、撮影レンズ３として２群ズームレンズを示しており、レンズ群３０は、大きく２つのレンズ群３００，３０１に分類される。なお、図２および図３においては、図示の都合上、レンズ群３００，３０１をそれぞれ一枚のレンズとして示している。ただし、実際には各レンズ群３００，３０１は、一枚のレンズに限定されず、複数枚のレンズの集合体として構成されていても良い。
【００１５】
一方、カメラ本体部２の内部には、レンズ群３００を駆動するためのモータＭ１、およびレンズ群３０１を駆動するモータＭ２とが設けられている。これらのモータＭ１，Ｍ２の駆動により、レンズ群３００，３０１を互いに独立して光軸方向に移動することによって、撮影レンズ３のズーム倍率の変更を行うことが可能である。また、これらのモータＭ１，Ｍ２を用いて、レンズ群３００，３０１を駆動することによって、撮影レンズ３の合焦状態を変更すること、すなわち、フォーカス動作を行うことが可能である。
【００１６】
また、撮影レンズ３のレンズ群３０の後方位置の適所にカラー撮像素子３０３が設けられている。カラー撮像素子３０３は、ＣＣＤからなるエリアセンサの各画素の表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた単板式カラーエリアセンサで構成される。このカラー撮像素子（以下、「ＣＣＤ」）３０３は、例えば、水平方向１６００画素、縦方向１２００画素の１９２万画素を有している。
【００１７】
カメラ本体部２の前面には、図１のようにグリップ部Ｇが設けられ、カメラ本体部２の上端点の適所にポップアップ形式の内蔵フラッシュ５が設けられている。また、図３の如く、カメラ本体部２の上面にはシャッタボタン９が設けられている。このシャッタボタン９については、フォーカス調整用などのトリガーとして用いる半押し状態（Ｓ１）と、記録用撮影のトリガーとして用いる全押し状態（Ｓ２）とを検出し、判別する機能を有してる。
【００１８】
一方、カメラ本体部２の背面には、電子ビューファインダ（以下、「ＥＶＦ」）２０と液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」）１０とが設けられている。なお、光学ファインダーとは異なり、撮影待機状態においてＣＣＤ３０３からの画像信号のライブビュー表示を行うＥＶＦ２０とＬＣＤ１０とがファインダーとしての機能を担っている。
【００１９】
また、ＬＣＤ１０は記録モードにおいて撮影モードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカード８に記録された撮影画像を再生表示することが可能である。
【００２０】
カメラ本体部２の背面左方には、電源スイッチ１４が設けられている。この電源スイッチ１４は記録モード（写真撮影の機能を果たすモード）と再生モード（記録画像をＬＣＤ１０に再生するモード）とを切換設定するモード設定スイッチを兼ねている。すなわち、電源スイッチ１４は３点スライドスイッチからなり、接点を中央の「ＯＦＦ」位置に設定すると電源がオフになり、接点を上方の「ＲＥＣ」位置に設定すると電源がオンになるとともに記録モードとして設定され、接点を下方の「ＰＬＡＹ」位置に設定すると電源がオンになるとともに再生モードとして設定される。
【００２１】
カメラ本体部２の背面右方には、４連スイッチ１５が設けられている。４連スイッチ１５は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向のボタンＳＵ、ＳＤ、ＳＬ、ＳＲを押下することによって各種操作を行うことが可能となっている。例えば、ＬＣＤ１０に表示されるメニュー画面で選択された項目を変更したり、インデックス画面で選択された再生対象のコマを変更するためのスイッチとして機能する。また、記録モードにおいて左右方向のボタンＳＬ，ＳＲは、ズーム倍率を変更するためのスイッチとして機能する。具体的には、モータＭ１，Ｍ２の駆動により２つのレンズ群３００，３０１の相対的な位置関係が変更されることによって、ズーム倍率が変更される。より詳細には、右方向スイッチＳＲを押下するとワイド側に連続的に移動し、左方向スイッチＳＬを押下するとテレ側に連続的に移動する。
【００２２】
また、４連スイッチ１５の下方には、取消スイッチ３３、実行スイッチ３２、メニュー表示スイッチ３４及びＬＣＤ表示スイッチ３１等のスイッチ群１６が設けられている。取消スイッチ３３は、メニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。実行スイッチ３２は、メニュー画面で選択された内容を確定するまたは実行するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ３４は、ＬＣＤ１０にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容を切り換えたりするためのスイッチである。ＬＣＤ表示スイッチ３１は、ＬＣＤ１０の表示のオンオフ切り替えスイッチである。
【００２３】
次に、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図４は、デジタルカメラ１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【００２４】
撮影レンズ３は、レンズ群３００，３０１とともに、内部に透過光量を調節するための絞り３０２を備えている。なお、図４においては、図示の都合上、絞り３０２がレンズ群３０１の後側に配置されるように示しているが、絞り３０２の配置はこのようなものに限定されない。たとえば、絞り３０２は、レンズ群３０１（ないし３００）の内部に設けられていても良く、または、両レンズ群３００，３０１の間に設けられていてもよい。
【００２５】
ＣＣＤ３０３（撮像素子）は、撮影レンズ３を通して入射された被写体からの光を所定の露光時間だけ受光して画像信号に光電変換して取り込む。ＣＣＤ３０３は、光電変換後の画像信号を信号処理部１２０に出力する。このようにして、撮影レンズ３（撮影光学系）からの被写体像が画像として取得される。
【００２６】
信号処理部１２０は、ＣＣＤ３０３から出力される画像信号に所定のアナログ信号処理及びデジタル信号処理を行うものである。画像信号の信号処理は画像データを構成する各画素の受光信号毎に行われる。信号処理部１２０は、アナログ信号処理回路１２１、Ａ／Ｄ変換回路１２２、シェーディング補正回路１２３、画像処理回路１２４、及び画像メモリ１２６を備えている。
【００２７】
アナログ信号処理回路１２１はアナログ信号処理を行うものであり、主にＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路及びＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路からなり、ＣＣＤ３０３から出力される画素信号のサンプリングノイズの低減と信号レベルの調整を行う。ＡＧＣ回路におけるゲインコントロールには、絞り３０２の絞り値とＣＣＤ３０３の露光時間とで適正露出が得られなかった場合の撮影画像のレベル不足を補償する場合も含まれる。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換回路１２２はアナログ信号処理回路１２１から出力されるアナログ信号である画素信号（画像信号）をデジタル信号である画素データ（画像データ）に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路１２２は各画素で受光された画素信号を、例えば、１０ビットのデジタル信号に変換し、０〜１０２３の階調値を有する画素データとする。変換後の画素データ（画像データ）は、画像メモリ１２６に一旦格納される。
【００２９】
シェーディング補正回路１２３は、Ａ／Ｄ変換された画素データに対して、光学系によるシェーディングを補正するものである。シェーディング補正回路は、Ａ／Ｄ変換回路１２２において変換された画像データと全体制御部１５０において生成される補正テーブル内のシェーディング補正係数（後述）との乗算処理等を行う。
【００３０】
画像処理回路１２４は、ＷＢ（ホワイトバランス）回路、カラーバランス評価回路、画素補間回路、色補正回路、γ補正回路、色分解回路、空間フィルタ、解像度変換回路、圧縮伸長処理回路等を有している。このうち、ＷＢ回路は撮影画像のホワイトバランスを調整するものである。ＷＢ回路は、カラーバランス評価回路による撮像画像のカラーバランスに関する評価結果等を用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。画素補間回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の色フィルタが分散配置されたベイヤー配列を有するＣＣＤ３０３において、各画素位置における３つの色成分Ｒ，Ｇ，Ｂのうち実際には存在しない２つの色成分を補間により求める回路であり、色補正回路は、フィルタの分光感度特性を補正する回路である。γ補正回路は画素データのγ特性を補正する回路であり、予め設定されたγ補正用テーブルを用いて各画素データのレベルを補正する。色分解回路は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）信号を（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）信号に変換する回路である。空間フィルタはローパスフィルタおよびハイパスフィルタ等を用いてエッジ強調などの各種のフィルタ処理を行う回路である。解像度変換回路は所望の解像度に変換する回路であり、圧縮伸長処理回路はＪＰＥＧ等の所定形式のデータへの圧縮処理、およびその逆の伸長処理を行う回路である。
【００３１】
画像メモリ１２６は画像データを一時保持するメモリである。画像メモリ１２６は２フレーム分以上の画像データを格納し得る記憶容量を有しており、たとえば、２フレーム分、詳細には１９２万画素×２＝３８４万画素分の画像データを格納する記憶容量を有している。また、画像処理回路１２４における各処理は、画像メモリ１２６に格納された画像データに対して施される。
【００３２】
発光制御部１０２は、全体制御部１５０から入力される発光制御信号に基づいてフラッシュ（照明光源）５の発光を制御する。発光制御信号には発光準備の指示、発光タイミング及び発光量とが含まれる。
【００３３】
レンズ制御部１３０は撮影レンズ３内のレンズ群３００，３０１および絞り３０２の各部材の駆動を制御するものである。レンズ制御部１３０は、絞り３０２の絞り値を制御する絞り制御回路１３１と、モータＭ１，Ｍ２を駆動することによりズームの変倍率を変更する（言い換えれば画角を変更する）ズーム制御回路１３２と、モータＭ１，Ｍ２を駆動することによりフォーカス制御を行うフォーカス制御回路１３３とを備えている。
【００３４】
絞り制御回路１３１は全体制御部１５０から入力される絞り値に基づいて絞り３０２を駆動し、その開口量を当該絞り値に設定する。フォーカス制御回路１３３は全体制御部１５０から入力されるＡＦ制御信号に基づいてモータＭ１，Ｍ２の駆動量を制御し、レンズ群３００，３０１を焦点位置に設定する。ズーム制御回路１３２は、４連スイッチ１５による入力に応じて全体制御部１５０から入力されるズーム制御信号に基づいて、モータＭ１，Ｍ２を駆動してレンズ群３００，３０１を移動させる。これによって、ズームの状態が、ワイド側あるいはテレ側へと移動する。
【００３５】
表示部１４０は、ＬＣＤ１０及びＥＶＦ２０への表示を行うものである。表示部１４０には、ＬＣＤ１０、ＥＶＦ２０とともに、ＬＣＤ１０に再生表示されるの画像データのバッファメモリとなるＬＣＤＶＲＡＭ１４１及びＥＶＦ２０に再生表示される画像データのバッファメモリとなるＥＶＦＶＲＡＭ１４２を備えている。
【００３６】
撮影待機状態においては、ＣＣＤ３０３により１／３０（秒）毎に撮影された画像（ライブビュー用画像）の各画素データが、信号処理部１２０による所定の信号処理を施された後、画像メモリ１２６に一時記憶される。そして、全体制御部１５０によって読み出され、データサイズが調整された後にＬＣＤＶＲＡＭ１４１及びＥＶＦＶＲＡＭ１４２に転送され、ＬＣＤ１０及びＥＶＦ２０にライブビュー表示として表示される。これによりユーザは、被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード８から読み出された画像が全体制御部１５０によって所定の信号処理が施された後に、ＬＣＤＶＲＡＭ１４１に転送され、ＬＣＤ１０に再生表示されることとなる。
【００３７】
操作部１０１は、上述したカメラ本体部２に設けられた撮影や再生に関する操作部材の操作情報を全体制御部に入力するものである。操作部１０１から入力される操作情報にはシャッタボタン９、電源スイッチ１４、４連スイッチ１５及びスイッチ群１６等の各操作部材の操作情報が含まれる。
【００３８】
全体制御部１５０は、マイクロコンピュータからなり、撮影機能及び再生機能を集中制御するものである。全体制御部１５０にはカードインターフェース１０３を介してメモリカード８が接続されている。また、通信用インターフェース１０５を介してパーソナルコンピュータＰＣが外部接続されるようになっている。
【００３９】
全体制御部１５０は、撮影機能及び再生機能における数々の具体的な処理を行うための処理プログラムや上述したデジタルカメラ１の各部材の駆動を制御するための制御プログラムが記憶されたＲＯＭ１５１と、処理プログラム及び制御プログラムに従って数々の演算作業を行うための作業領域となるＲＡＭ１５２を備えている。なお、記録媒体であるメモリカード８に記録されているプログラムデータをカードインターフェース１０３を介して読み出し、ＲＯＭ１５１に格納することができるようになっている。従って、これらの処理プログラム及び制御プログラムは、メモリカード８からデジタルカメラ１中にインストールされることが可能である。なお、処理プログラム及び制御プログラムは、通信用インターフェース１０５を介してパーソナルコンピュータＰＣからインストールされるようになっていてもよい。
【００４０】
全体制御部１５０は、シェーディング補正処理用のテーブルを作成するテーブル作成部１５３を有している。なお、このテーブル作成部１５３は、上記の処理プログラム等がマイクロコンピュータ等を用いて実行されることによって、機能的に実現される機能部である。
【００４１】
＜Ａ２．原理＞
つぎに、この実施形態におけるシェーディング補正の基本原理について説明する。
【００４２】
この明細書においては、「シェーディング」は、人間の視覚により知覚される被写体像と比較して、撮像装置（ここではデジタルカメラ）によって撮影された画像内において輝度の不均一が存在する現象、を意味するものとする。言い換えれば、「シェーディング」は、撮像装置により撮像された画像における輝度の分布状態が、人間が撮像装置を通さずに被写体を直接的に目で見た状態と異なる現象、を意味する。また、「シェーディング補正」は、このようなシェーディングを補正すること、を意味するものとする。
【００４３】
具体的には、「シェーディング」は、その状況および／または原因等によって幾つかの種類のものに分類される。たとえば、「シェーディング」は、
（１）周辺光量落ちによるシェーディングＰ１（図５（ａ）等参照）、および（２）照明光源（フラッシュ光など）による被写体照度が不均一になるシェーディングＰ２（図１５（ａ）参照）、
の少なくとも２つの種類のものを含む現象である。
【００４４】
また、（１）のシェーディングＰ１は、「口径食」、「コサイン４乗則」などの各種の原因によって発生する。「口径食」（「ケラレ」とも称する）とは、画面の周辺部に入射する光線が、絞りの前後に配置された枠等によって遮断されることをいう。これによって画像における周辺光量が低下する。また、「コサイン４乗則」は、口径食が全く存在しない場合であっても、レンズの特性によって、周辺部の明るさが周辺部への入射光束の光軸に対する傾斜角度のコサイン４乗に比例して低下する法則を意味する。このような「コサイン４乗則」によっても、周辺部の光量が低下する。
【００４５】
一方、後述するように、（２）のシェーディングＰ２は、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因して発生するものである。
【００４６】
この第１実施形態においては、上記の２種類のシェーディングのうち、（１）のシェーディングＰ１を補正する技術について説明する。なお、（２）のシェーディングＰ２を補正する技術については、第２実施形態において説明する。
【００４７】
図５は、（１）のシェーディングＰ１の補正原理を説明する図である。次述する原理によって、シェーディングＰ１のうち「口径食」に起因する成分を補正することが可能になる。
【００４８】
図５（ａ）は、デジタルカメラ１により撮影された画像ＰＡ１にシェーディングが発生している状況を示す図である。画像ＰＡ１においては、画像の中心点から周辺に離れるほど画素データの輝度レベルが低下しており、周辺部の輝度値は中央部の輝度値に比べて低い値となっている。なお、図５（ａ）においては、図示の簡略化のため、周辺部が中央部に比べて暗くなっている状態が示されているが、実際には、周辺に離れるにしたがって画素の輝度レベルが連続的に低下していく。
【００４９】
ここでは、この画像ＰＡ１におけるシェーディングを補正するため、画像ＰＢ（ＰＢ１あるいはＰＢ２など）を用いる。なお、画像ＰＡ１は、撮影の対象
（目的）となる画像であるため、「対象画像（ないし目的画像）」とも称するものとし、画像ＰＢ１，ＰＢ２は、対象画像（目的画像）におけるシェーディングの補正のために参照される画像であるため、「参照画像」とも称するものとする。また、目的画像（対象画像）を総称するときは画像ＰＡとも称し、参照画像を総称するときは画像ＰＢとも称する。
【００５０】
この第１実施形態においては、このような目的画像ＰＡ１の撮影にあたって、時間的に異なるタイミングで別の画像ＰＢを撮像する。画像ＰＡ１は、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれたことに応じて発生する撮影トリガー信号に応答して、ＣＣＤ３０３から読み出された画像である。また、ここでは、画像ＰＢとして、画像ＰＡ１の直後（例えば１／１０秒後）に引き続いて撮影する画像を採用する。
【００５１】
このように、画像ＰＡ（目的画像）と画像ＰＢ（参照画像）とは、時間的に極めて近い時点で撮影される。言い換えれば、両画像ＰＡ，ＰＢは、連続的に取得される画像である。したがって、被写体が動くことによる影響を抑制して、被写体の同一性を比較的完全に近い状態で確保することができる。なお、被写体の同一性は、高い方が好ましいが、完全に同一であることを要しない。たとえば、被写体の同一性は、２つの画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが良好に行われる程度であればよい。
【００５２】
上記の画像ＰＡ１と画像ＰＢ１とは、同一の被写体に関する画像である点で共通しているが、シェーディングの状態が互いに異なっている。これは、２つの画像ＰＡ１，ＰＢ１は、撮影光学系の撮影条件のうち絞りに関する撮影条件を変更した上で撮像されるためである。より詳細には、画像ＰＢ１は、画像ＰＡ１に比べて、撮像時の絞りを絞った状態で撮像される。
【００５３】
以下では、まず、「絞り」を変更して撮影した画像ＰＢ１を用いてシェーディングＰ１を補正する場合について説明する。
【００５４】
一般に、シェーディングは、絞りを絞ったとき（すなわち絞り開口が小さいとき）には、周辺部における光量低下の程度が低減する。ここでは、この特性を利用して、口径食によるシェーディングを補正する。
【００５５】
たとえば、画像ＰＢ１は、絞りを最小絞り（最も大きなＦナンバー）にして撮影される。これにより、比較的大きな開口で（言い換えれば小さなＦナンバーで）撮影された画像ＰＡ１にシェーディングが発生しているときであっても、画像ＰＢ１にはシェーディングが発生しないものとすること（あるいはその程度を低減すること）が可能である。より詳細には、画像ＰＡ１をＦ＝２．８で撮影するときにおいて、画像ＰＢ１をＦ＝８．０（最小絞り）で撮像すればよい。図５（ｂ）においては、シェーディングがほぼ発生していない状態が図示されている。
【００５６】
図６（ａ）は、画像ＰＡ１の撮像時と同じ絞り値を採用したときの輝度分布のグラフを示しており、図６（ｂ）は、画像ＰＢ１の撮像時と同じ絞り値を採用したときの輝度分布のグラフを示している。ただし、図６（ａ）（ｂ）は、各画像ＰＡ１，ＰＢ１の輝度分布を直接的に示すものではなく、画像を構成する全ての画素が、同一の輝度の被写体からの入射光を受光していることを想定している。すなわち、これらのグラフは、各画素位置におけるシェーディングの影響による画素データのレベルの低下率を示している。なお、各グラフにおいて、横軸は水平方向における位置ｘを示しており、縦軸は各水平位置における各画素の輝度値Ｌを示している。
【００５７】
図６（ａ）（ｂ）の両グラフを比較すると判るように、画像ＰＢ１の撮像時の絞りは画像ＰＡ１の撮像時の絞りに比べてさらに絞られたものであるため、画像ＰＢ１の平均輝度値（（ｂ）参照）は画像ＰＡ１の平均輝度値（（ａ）参照）よりも小さくなる。一方、図６（ｂ）における周辺部分の輝度と中央部分の輝度との差Ｇｂは、図６（ａ）における周辺部分の輝度と中央部分の輝度との差Ｇａよりも小さい（Ｇｂ＜Ｇａ）。すなわち、画像ＰＢ１は画像ＰＡ１と比べてシェーディングの影響が低減されている。
【００５８】
ここで、中心から距離Ｘだけ離れた画素の補正係数ｈ１を求める。この補正係数ｈ１は、各画像ＰＡ１，ＰＢ１における中心位置の画素の輝度値Ｌ０，Ｌ１、各画像ＰＡ１，ＰＢ１において中心から所定距離Ｘだけ離れた画素の輝度値Ｌ２，Ｌ３を用いて、次の数１で示される。
【００５９】
【数１】
【００６０】
この数１について図７を参照しつつ説明する。図７（ａ）（ｂ）に示すように、比較的暗い画像ＰＢ１と比較的明るい画像ＰＡ１との輝度レベルを合わせるため、各値を正規化すると、各画像ＰＡ１，ＰＢ１における中心位置の画素の輝度値はいずれも１となり、各画像ＰＡ１，ＰＢ１において中心から所定距離ｘだけ離れた画素の輝度値は、それぞれ、値Ｌａ＝（Ｌ２／Ｌ０），値Ｌｂ＝（Ｌ３／Ｌ１）となる。なお、図７（ａ）（ｂ）は、正規化後の各値を示す図である。
【００６１】
たとえば、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の値をそれぞれ、１００，２０，４０，１０とすると、Ｌａ＝４０／１００＝０．４，Ｌｂ＝１０／２０＝０．５となる。
【００６２】
ここで、画像ＰＡ１の画素値は、シェーディングの影響により、（Ｌａ／Ｌｂ）倍（例えば、０．４／０．５＝０．８倍）に減少していると考えられる。したがって、この逆数、すなわち値（Ｌｂ／Ｌａ）を補正係数ｈ１の値として定め、この補正係数ｈ１（例えば、０．５／０．４＝１．２５）を元の画素値Ｌ２に乗じれば、シェーディングの影響を補正することができる。
【００６３】
以上のようにして、「絞り」を変更して撮影した画像ＰＢ１を用いてシェーディングＰ１を補正することが可能である。
【００６４】
つぎに、ズームレンズにおける「焦点距離」を変更して撮影した別の画像ＰＢ２を用いてシェーディングＰ１を補正する場合について説明する。ここでは、２つの画像ＰＡ（ＰＡ１），ＰＢ（ＰＢ２）は、撮影光学系の撮影条件のうち、焦点距離に関する撮影条件を変更した上で撮像される。より詳細には、画像（参照画像）ＰＢ２は、画像ＰＡ１の撮像時点よりも広角側で撮像される。そして、この画像ＰＢ２を用いて、画像ＰＡ１における周辺光量落ちが補正される。
【００６５】
画像ＰＢ２は画像ＰＡ１に比べて大きな画角で撮影された画像であるので、画像ＰＢ２には画像ＰＡ１に比べて広い範囲が撮影されている。ところで、シェーディングの影響は周辺部分において顕著であり中心部においては少ない（理想的には存在しない）という特性が存在する。ここでは、この特性を利用して口径食によるシェーディングを補正する。
【００６６】
図８（ａ）（ｂ）は、それぞれ、画像ＰＡ１，ＰＢ２を示す図である。いずれの画像ＰＡ１，ＰＢ２においても、口径食によるシェーディングによって周辺光量落ちが生じている状態が示されている。
【００６７】
ただし、両画像ＰＡ１，ＰＢ２においては、同一の被写体に対応する部分に関してシェーディングの状態が互いに異なっている。具体的には、画像ＰＢ２においては、周辺部ではシェーディングの影響が大きいものの、中央部ではシェーディングの影響が小さく比較的理想状態に近い輝度分布を得ることができる。したがって、画像ＰＢ２内の領域Ｒ１においてはシェーディングの影響が比較的小さいことになる。ここで、図８（ｂ）に示すように、画像ＰＢ２（図中の外側の矩形領域Ｒ２）内の画像領域（図中の内側の矩形領域）Ｒ１は、画像ＰＡ１の撮影範囲に対応する領域である。
【００６８】
このように、画像ＰＢ２は、画像ＰＢ２内での画像ＰＡ１の撮影範囲が、画像ＰＢ２の中央部に収まるような状態で撮影されているので、画像ＰＢ２のこの中央部においては周辺部のような光量落ちが生じていない。言い換えれば、画像ＰＡ１における最大像高は、画像ＰＢ２においてはケラレが生じない像高に対応している。
【００６９】
逆に言えば、画像ＰＢ２は、画像ＰＢ２内での画像ＰＡ１の撮影範囲Ｒ１が画像ＰＢ２において周辺光量落ちが生じていない範囲に収まるような状態で撮影されることが好ましい。そのためには、たとえば、画像ＰＢ２は、画像ＰＡ１の撮像時点の焦点距離の８０％の焦点距離で撮影すればよい。
【００７０】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ、画像ＰＡ１および画像ＰＢ２におけるシェーディングの影響を示す図である。なお、横軸は水平方向における位置ｘを示しており、縦軸は各水平位置における各画素の輝度値Ｌを示している。
【００７１】
図８および図９に示すように、画像ＰＡ１の撮影範囲ｗ１は、画像ＰＢ２において範囲ｗ２に相当する。そして、この撮影範囲ｗ２は、画像ＰＢ２において周辺光量落ちが生じていない範囲に収まっている。言い換えれば、画像ＰＢ２の範囲ｗ２においては画像ＰＡ１の範囲ｗ１と比べてシェーディングの影響が低減されている。
【００７２】
そこで、両画像ＰＡ１，ＰＢ２の対応位置における輝度値を用いて、上記と同様の思想を適用して補正すればよい。
【００７３】
具体的には、画像ＰＡ１において中心から距離Ｘだけ離れた画素Ｐａの補正係数ｈ１は、各画像ＰＡ１，ＰＢ２における中心位置の画素の輝度値Ｌ０，Ｌ１、画像ＰＡ１において中心から距離Ｘだけ離れた画素Ｐａの輝度値Ｌ１２、および画像ＰＢ２において画素Ｐａに対応する画素Ｐｂの輝度値Ｌ１３を用いて、次の数２で示される。
【００７４】
【数２】
【００７５】
そして、この補正係数ｈ１を元の画素値Ｌ１２に乗じれば、シェーディングの影響を補正することができる。
【００７６】
以上のように、絞りおよび／または焦点距離を変更して撮影した２枚の画像に基づいて、シェーディングＰ１のうち「口径食」に起因するものを補正することができる。
【００７７】
また、シェーディングＰ１のうち、コサイン４乗則に起因するものは、レンズの幾何的特性に依存する。したがって、レンズの設計段階の理論値に基づいて、上記と同様の補正値ｈ２を予め求めておくことが可能である。具体的には、目的画像ＰＡ１の元の画素値に対して上記の口径食に起因する補正値ｈ１を乗じた結果に対して、コサイン４乗則を補正するための補正値ｈ２をさらに乗じればよい。これによって、より良好なシェーディング補正を行うことができる。
【００７８】
＜Ａ３．動作＞
つぎに、図１０を参照しながら、第１実施形態における詳細動作について説明する。図１０は、この撮像動作の一例を示すフローチャートである。
【００７９】
図１０に示すように、まず、ステップＳＰ１０１〜ＳＰ１０３において、目的画像ＰＡを取得する。
【００８０】
具体的には、絞りおよびズーム等の撮影条件が設定され（ステップＳＰ１０１）、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれると、被写体に関する目的画像ＰＡ（ＰＡ１）が取得され（ステップＳＰ１０２）、画像ＰＡが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ１０３）。
【００８１】
より詳細には、ＣＣＤ３０３の受光素子で受光された被写体像は、光電変換された後、画像信号としてアナログ信号処理回路１２１に出力される。アナログ信号処理回路１２１は、この画像信号に対して所定の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換回路１２２に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２２は、ＣＣＤ３０３から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換し、画像メモリ１２６に対して出力する。この変換後のデジタルの画像信号は、画像ＰＡを表す画像データとしてそのまま画像メモリ１２６に一旦格納される。このようにして、画像ＰＡが画像メモリ１２６に格納される。
【００８２】
また、目的画像ＰＡは、参照画像ＰＢの取得を待たずに、シャッタボタン９の押下に応じて直ぐに取得されるので、シャッタボタン９の押下時点と画像ＰＡの取得時点とのずれの発生を回避できる。
【００８３】
なお、この時点においては、画像ＰＡに対しては、未だ、シェーディング補正およびホワイトバランス補正処理等の基本画像処理は施されていない。
【００８４】
次に、ステップＳＰ１０４において、上記のような方式（以下、方式Ｈ１とも称する）のシェーディング補正を行うか、あるいは、通常の方式（以下、方式Ｈ０とも称する）のシェーディング補正を行うかを決定する。
【００８５】
なお、方式Ｈ０のシェーディング補正は、たとえば、ＲＯＭ１５１内の補正テーブルに予め格納されていた所定の補正係数を各画素に乗じることによって行われる。ＲＯＭ１５１内の補正テーブルにおいて、「コサイン４乗則」等に起因するシェーディングを補正するための補正係数を、設計時の理論値等に基づいて定めておけばよい。
【００８６】
このステップＳＰ１０４においては、画像ＰＡの撮影条件に応じて、両方式Ｈ０，Ｈ１のうちのいずれの方式を採用するかが決定される。
【００８７】
より詳細には、画像ＰＡの撮影条件に関して、（ｉ）絞り開口が所定の程度よりも大きい（Ｆナンバーが所定値よりも小さい）場合、および（ｉｉ）焦点距離が所定値よりも大きい場合には、ステップＳＰ１０５に進んで方式Ｈ１のシェーディング補正を行い、それ以外の場合にはステップＳＰ１１５に進んで方式Ｈ０のシェーディング補正を行う。
【００８８】
参照画像ＰＢ（たとえば、ＰＢ１，ＰＢ２）の撮影が必要であると判定された場合には、ステップＳＰ１０５において撮影条件を変更する。この変更動作は、全体制御部１５０の制御下において、絞り制御回路１３１および／またはズーム制御回路１３２を介して行われる。
【００８９】
具体的には、全体制御部１５０は、（ｉ）絞り開口が所定の程度よりも大きい（Ｆナンバーが所定値よりも小さい）という条件を満たす場合には、絞りを最小開口絞りに設定する。また、（ｉｉ）焦点距離が所定値よりも大きいという条件を満たす場合には、焦点距離を画像ＰＡの撮像時の値の８０％の値に設定する。なお、両方の条件を満たす場合、すなわち、絞り開口が所定の程度よりも大きく、且つ、焦点距離が所定値よりも大きい場合には、絞りを最小開口絞りに設定し、且つ、焦点距離を画像ＰＡの撮像時の値の８０％の値に設定する。ただし、これに限定されず、いずれか一方の撮影条件のみを変更するようにしてもよい。
【００９０】
その後、参照画像ＰＢが取得され（ステップＳＰ１０６）、画像ＰＢが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ１０７）。なお、この時点においては画像ＰＡと同様、画像ＰＢに対しても、未だシェーディング補正およびホワイトバランス補正処理等の基本画像処理は施されていない。
【００９１】
そして、ステップＳＰ１０８において、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが行われる。この位置合わせには、パターンマッチング等の各種の技術を用いることが可能である。これによって、両画像ＰＡ，ＰＢの相互間において、被写体の同一部分の対応付けが行われる。
【００９２】
ステップＳＰ１０９においては、位置合わせの結果に応じて分岐処理が行われる。
【００９３】
この実施形態においては、両画像ＰＡ，ＰＢは、微小時間内に撮影されるため、被写体の対応付けが比較的良好に行われる。ただし、被写体の動きが非常に速い場合などにおいては、両画像ＰＡ，ＰＢにおける被写体の同一性が著しく損なわれてしまうこともあり、位置合わせが失敗することになる。このような場合には、方式Ｈ１のシェーディング補正を行う代わりに、ステップＳＰ１１５に進んで方式Ｈ０のシェーディング補正を行うこととする。
【００９４】
一方、この位置合わせが成功したときには、ステップＳＰ１１０に進み、方式Ｈ１のシェーディング補正を実施する。
【００９５】
ステップＳＰ１１０においては、上述したように、２つの画像ＰＡ，ＰＢを利用して、補正テーブルを作成する。
【００９６】
図１１は、ステップＳＰ１１０で作成された補正テーブルＴＢＬの一例を示す図である。
【００９７】
この補正テーブルにおいて、ＣＣＤ３０３の１６００画素×１２００画素＝１９２万画素のそれぞれの画素に対応するように、１９２万個の補正係数を設けるようにしてもよいが、その場合、データサイズが膨大になる。
【００９８】
そこで、この実施形態の補正テーブルＴＢＬにおいては、画像ＰＡを所定の画素サイズを有する複数のブロックに区分し、各ブロック毎に補正係数を定めるものとする。具体的には、所定サイズ（たとえば、４画素×４画素）のブロック単位で１つの補正データを設定し、画素のブロック毎に補正を行うようにすればよい。これにより、補正テーブルＴＢＬのデータサイズを低減することが可能である。あるいは、さらに大きなサイズのブロックに区分するようにしてもよい。たとえば、図１２に示すように、各ブロックのサイズを（３２０画素×３００画素）として、画像ＰＡを５×４＝２０個のブロックＢＬｉｊ（ｉ＝１〜５；ｊ＝１〜４）に区分するようにしてもよい。ただし、補正精度を向上させるためには、各単位ブロックのサイズは小さい方が好ましい。
【００９９】
次のステップＳＰ１１１においては、コサイン４乗則によるシェーディングの影響を軽減するための補正係数ｈ２をさらに考慮して、補正テーブルＴＢＬのデータを修正する。具体的には、補正テーブルＴＢＬに格納されていた補正係数ｈ１に対して、各位置に応じた補正係数ｈ２をさらに乗じることによって、補正係数を更新する。
【０１００】
そして、この更新された補正係数が格納された補正テーブルに基づいて、画像ＰＡに対してシェーディング補正を行う（ステップＳＰ１１２）。すなわち、補正テーブルに格納されている各画素に対応する補正係数（ｈ１×ｈ２）を、画像ＰＡ内の各画素の画素値に乗じてシェーディング補正を行う。このような補正演算処理は、全体制御部１５０の制御下において、シェーディング補正回路１２３によって行われる。なお、この乗算処理においてオーバーフローした場合は、その画素データのレベルを最大値（すなわち１０２３）にすればよい。
【０１０１】
その後、ステップＳＰ１１３において、シェーディング補正後の画像ＰＡに対して、さらに所定の画像処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行った後、画像処理後の画像ＰＡを画像メモリ１２６を一旦記憶する。さらに、その後、画像メモリ１２６に記憶された画像ＰＡを、メモリカード８に転送してメモリカード８に記憶する。
【０１０２】
以上のようにして、シェーディング補正を伴う画像ＰＡの撮影動作が行われる。
【０１０３】
上述したように、シェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像ＰＡ，ＰＢを利用することによって、最終的に取得された画像ＰＡにおけるシェーディングの影響を軽減することが可能になる。また、上記の従来技術のように白キャップを手動で着脱させるという動作を伴う必要がない。このように、上記の第１実施形態によれば、簡易な操作でシェーディング補正を行うことが可能である。
【０１０４】
また、上記第１実施形態によれば、操作者は、撮影条件を調整してシャッタボタン９を押下するという一連の撮影操作によって、画像ＰＡにおけるシェーディングを補正することができるので、特に操作性が高い。
【０１０５】
なお、２枚の画像ＰＡ，ＰＢにおける被写体の同一性が部分的に損なわれている場合には、数１などを用いて当該部分における補正係数を求める際に、両画像の当該部分についての輝度をそのまま用いない方が好ましい。
【０１０６】
たとえば、ステップＳＰ１１０（図１０）において、図１２に示すように、画像ＰＡを５×４＝２０個のブロックＢＬｉｊ（ｉ＝１〜５；ｊ＝１〜４）に分割して各ブロックの補正係数を求める場合を想定する。この場合、被写体である人物の腕部が撮像直後に移動することによって、画像ＰＡと画像ＰＢとが相違する部分（図の略中央のブロックＢＬ２３など）を有することになる。ここで、各ブロックがこのような相違部分であるか否かは、次のようにして判定することができる。具体的には、その所定のブロック（例えばブロックＢＬ２３）についての２画像間の輝度比とその所定のブロックの周辺のブロック（例えばブロックＢＬ２３の周辺の８ブロック）についての２画像間の輝度比とが所定程度よりも大きく相違する場合には、各ブロックがこのような相違部分であると判定すればよい。
【０１０７】
このような相違部分においては、両者の対応関係は正確でなくなっているため、当該部分の２画像間の輝度比に基づくシェーディング補正値は不正確なものになってしまう。
【０１０８】
そこで、このような相違部分については、その所定のブロックの周辺部分をも含めた輝度平均値を当該部分の輝度値として用いて、当該ブロックのシェーディング補正値を求める。たとえば、ブロックＢＬ２３のシェーディング補正係数ｈ１については、各画像ＰＡ，ＰＢの当該ブロックＢＬ２３についての輝度のみを用いてシェーディング補正値を求めるのではなく、次のようにして求めればよい。具体的には、まず、画像ＰＡ内の９つのブロック（ブロックＢＬ２３およびその周辺８ブロックＢＬ１２，ＢＬ２２，ＢＬ３２，ＢＬ１３，ＢＬ３３，ＢＬ１４，ＢＬ２４，ＢＬ３４）における平均輝度値と画像ＰＢ内の対応する９ブロックにおける平均輝度値とを求める。そして、両平均輝度値をそれぞれこのブロックＢＬ２３についての画像ＰＡ，ＰＢの輝度値とみなして、数１などに基づいて補正係数ｈ１を求めればよい。
【０１０９】
このように、画像ＰＡ内の所定部分（ブロックＢＬ２３）についての２枚の画像ＰＡ，ＰＢの対応領域間の輝度比とその周辺部分（たとえば、周辺の８ブロック）についての２枚の画像ＰＡ，ＰＢの対応領域間の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、原則的なルールＲＬ１、具体的には、その「所定部分」についての各画像ＰＡ，ＰＢの対応領域の輝度に基づくルール（たとえば、画像ＰＡのブロックＢＬ２３の輝度と画像ＰＢのブロックＢＬ２３の輝度とに基づくルール）を用いて、その所定部分のシェーディング補正情報を求める。一方、両輝度比の相違が所定程度よりも大きいときには、例外的なルールＲＬ２、具体的には、当該所定部分についての輝度だけでなくその所定部分の「周辺部分」についての輝度にも基づくルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めればよい。
【０１１０】
これによれば、相違部分のシェーディング補正情報を求める際に、輝度算出の対象となるブロックサイズを実質的に変更（より詳細には拡大）することによって、部分的な相違の影響を緩和することができる。したがって、各ブロックサイズごとの対応関係のみに基づいてシェーディング補正係数を求める場合よりも、シェーディング補正係数による補正精度を向上させることができる。
【０１１１】
＜Ａ４．第１実施形態に対する変形例＞
上記においては、画像ＰＢ１を撮影する際には、絞りを、通常の撮影に使用可能な最小絞りに設定する場合を例示したが、これに限定されない。具体的には、通常の撮影に使用可能な最小絞り開口よりもさらに絞った絞り開口で画像を撮影するようにしてもよい。たとえば、画像劣化のため通常の撮影では用いない小さな開口（Ｆナンバーで表現すれば比較的大きな値）、たとえば、Ｆナンバーが３２程度（Ｆ＝３２．０）の絞りを用いて撮像した画像を、画像ＰＢ１として利用することも可能である。
【０１１２】
一般に絞り開口が一定程度よりも小さくなると、回折による解像性能低下が生じることもあるが、上記実施形態においては、画像ＰＡ，ＰＢの輝度値が比較できる程度であればよいのであって、回折による解像性能低下の影響は非常に少ない。特に、非常に小さな絞り開口を用いることにより、周辺光量落ちの影響をさらに排除できるので、好都合である。
【０１１３】
また、絞りを絞ることによる露光量の不足は、たとえば、ＣＣＤ３０３におけるシャッタスピードを低速にする、言い換えれば、ＣＣＤ３０３における露光時間を長くすることによって解消することができる。具体的には、ステップＳＰ１０５において、シャッタスピードに関する撮影条件をもさらに変更すればよい。これによれば、Ａ／Ｄ変換後の画素値が実際に存在するレンジを拡大させ、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。また、ノイズ成分を減少させることもできるので、さらに高精度のシェーディング補正が可能である。なお、露光時間を長くすると、画像にぶれが生じることが考えられるが、両画像ＰＡ，ＰＢの対応部分の輝度の比が求められれば十分であるので、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが可能な程度で有れば画像のぶれも許容される。
【０１１４】
さらに、上記のような画像ＰＢにおける露光量不足を補うためには、次のような対策を講じることも可能である。
【０１１５】
たとえば、アナログ信号処理回路１２１によるゲインコントロールでの信号レベルの調整用ゲインを増大させることによって露光量不足を補うことが可能である。具体的には、各画素のゲインをより通常設定値よりも大きな値（たとえば４倍の値）とすればよい。具体的には、ステップＳＰ１０６の撮像時においてゲインを増大させた上で、参照画像ＰＢを取得するようにすればよい。これによれば、Ａ／Ｄ変換後の画素値が実際に存在するレンジを拡大させ、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。
【０１１６】
あるいは、参照画像ＰＢに関して、各画素の画像信号をその画素の周辺画素の画像信号を加算した値として、各画素の画像データを増大させるようにしてもよい。たとえば、画像メモリ１２６に一旦格納された画像ＰＢ内の各画素の値を、各画素の周辺４画素（あるいは周辺９画素）の値を加算した値に変換するような画像フィルタ処理を施すようにすればよい。あるいは、ＣＣＤ３０３から出力されたアナログ信号の段階でアナログ信号処理回路１２１によって、各画素の画像信号に対してその画素の周辺の画素の信号を加算するようにしてもよい。これによれば、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。
【０１１７】
さらに、上記においては、焦点距離が所定値よりも大きい場合に、焦点距離を８０％に減じて画像ＰＢを撮影して、方式Ｈ１のシェーディング補正を行う技術を例示したが、これに限定されない。具体的には、画像ＰＡにシェーディングが存在するにもかかわらず、画像ＰＡの撮像時の焦点距離の８０％に減じることができない場合には、参照画像ＰＢの撮影のための「専用焦点距離」に変更するようにしても良い。
【０１１８】
ここで、参照画像ＰＢの撮影のための「専用焦点距離」について説明する。通常、ズームレンズは、レンズ群の相対移動により倍率を変更するが、機構的な制約などのため、結像位置を変更せずに済む焦点距離の範囲は限定されることになる。したがって、通常の撮影（具体的には、観賞用画像の撮影）に用いられる焦点距離の範囲は限定されることになる。言い換えれば、操作者が設定可能な焦点距離は、ワイド端からテレ端までの所定の範囲に限定される。この範囲は、例えば或るズームレンズでは、２８ｍｍ〜２００ｍｍの範囲となる。図１３は、２群ズームレンズにおいて、各焦点距離を実現するための２つのレンズ群３００，３０１の動きを示す図である。
【０１１９】
図１３に示すように、２つのレンズ群を相互に独立して移動させることによって、ズームにおける変倍率をテレ端Ｔｅからワイド端Ｗｅに向けて変化させつつ、同一の位置（具体的には、ＣＣＤ３０３表面の結像面）に被写体像を結像させることが可能である。
【０１２０】
また、この図１３に示すように、テレ端（Ｔｅ）側からワイド側に移動した後、さらにワイド端（Ｗｅ）を越えて２つのレンズ群３００，３０１を移動させる場合には、一方のレンズ群（図では３００）は引き続き移動することが可能であるが、他方のレンズ群（図では３０１）は機構的制約のため移動することができなくなる。このとき、ズームの状態としては、ワイド端よりもさらに広角側（ワイド側）に変化させることが可能であるものの、焦点の外れた状態となる。ただし、両画像ＰＡ，ＰＢの対応部分の輝度の比が求められれば十分であるので、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが可能な程度で有れば画像のぼけも許容される。
【０１２１】
なお、この「専用焦点距離」は例えば沈胴式レンズ鏡胴を有するカメラにおける沈胴領域を利用することが可能である。
【０１２２】
また、各レンズ群３００，３０１をワイド側に移動させることによって、画像ＰＢにおいて収差補正不足による解像性能低下が生じることもあり得るが、画像ＰＡ，ＰＢの輝度値が比較できる程度であればよいのであって、収差補正不足による解像性能低下の影響は非常に少ない。むしろ、ワイド側に移動させることによって、周辺光量落ちの影響を排除できるので、好都合である。
【０１２３】
このように、シェーディング補正のための画像ＰＢとしては、上記のようにワイド端よりもさらにワイド側で撮影された画像をも採用することが可能である。言い換えれば、このようなワイド端よりもさらに短い焦点距離（上記の例では、２８ｍｍよりも小さな焦点距離（たとえば２４ｍｍ））を、参照画像ＰＢの撮影専用の焦点距離として用いることが可能である。これにより、例えばワイド端（焦点距離＝２８ｍｍ）での撮像時など焦点距離が所定値（たとえば、２８／０．８＝３５ｍｍ）よりも小さな場合においても、上記の専用焦点距離を用いれば、より広角の画像ＰＢを撮影できる。したがって、上記の（ｉｉ）の場合と同様の動作によってシェーディングを補正することが可能になる。
【０１２４】
さらに、図１４の概略側面図に示すように、デジタルカメラ１に対して着脱自在のコンバージョンレンズ（付加光学系）３０６を装着して撮影する場合にも同様の動作を行うことが可能である。なお、図１４は、コンバージョンレンズ（具体的には、テレコンバージョンレンズ）の非装着時（ａ）と装着時（ｂ）とを示す概略図である。
【０１２５】
具体的には、コンバージョンレンズ３０６として、倍率を向上させるテレコンバージョンレンズを装着する場合には、上記の（ｉｉ）の場合と同様の動作が可能である。たとえば、焦点距離を８０％に減じて画像ＰＢを撮影すればよい。
【０１２６】
あるいは、コンバージョンレンズ３０６として、より広角画像を撮影するためのワイドコンバージョンレンズを装着する場合には、上記の変形例と同様の動作が可能である。たとえば、上述の画像ＰＢ撮影専用の焦点距離（たとえば２４ｍｍ）で、画像ＰＢを撮影すればよい。
【０１２７】
また、各コンバージョンレンズが装着されたか否かは、所定のメニュー画面を用いて撮影者がデジタルカメラ１に対して入力する入力情報に応じて認識するようにしてもよい。あるいは、電気的接点を有するコンバージョンレンズが装着される場合には、コンバージョンレンズ３０６側の電気的接点およびデジタルカメラ１の本体側の電気的接点を介してデジタルカメラ１の全体制御部１５０に入力される装着信号に基づいて、当該コンバージョンレンズの装着を認識するようにしてもよい。
【０１２８】
デジタルカメラ１には、様々なコンバージョンレンズが装着される可能性があるが、以上のような動作によれば、デジタルカメラ１に装着されたコンバージョンレンズに応じてシェーディングを補正することができる。
【０１２９】
＜Ｂ．第２実施形態＞
＜Ｂ１．概要および原理＞
この第２実施形態においては、上述の（２）照明光源（フラッシュ光など）による被写体照度が不均一になるシェーディングＰ２を補正する技術について説明する。このシェーディングＰ２は、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因して発生するものである。また、以下に説明する補正方式を、便宜上、方式Ｈ２のシェーディング補正と称するものとする。なお、第２実施形態に係るデジタルカメラは、第１実施形態のデジタルカメラと同様の構成を備えており、以下では、相違点を中心に説明する。
【０１３０】
図１５（ａ）（ｂ）は、シェーディングＰ２およびその補正について説明する図である。図１５（ａ）（ｂ）は、いずれも同じ被写体をフラッシュ発光の有無を変更して撮影した画像ＰＡ（ＰＡ３），ＰＢ（ＰＢ３）を示す図である。両画像ＰＡ３，ＰＢ３は、同一の被写体に関する画像であり、いずれの画像ＰＡ，ＰＢにおいても、最も近い位置に存在する人物ＨＭとその背後にある樹木ＴＲとが被写体として撮影されている。また、図１５（ａ）には、フラッシュ発光を伴って撮影される画像ＰＡ３が示されており、図１５（ａ）には、フラッシュ発光を伴わずに撮影される画像ＰＢ３が示されている。両画像ＰＡ３，ＰＢ３は、照明系の撮影条件（より詳細にはフラッシュ発光の有無）が相違しているため、シェーディングの状態が互いに異なっている。
【０１３１】
ところで、フラッシュ光は、デジタルカメラ１から被写体までの距離（すなわち被写体距離）に応じて、その被写体に対する照明効果が相違する。より具体的には、フラッシュ発光による照明効果は、距離の２乗に反比例する。たとえば、図１５（ａ）（ｂ）において、デジタルカメラ１から人物ＨＭまでの距離を１とし、デジタルカメラ１から樹木ＴＲまでの距離を３とする場合において、フラッシュ発光による人物ＨＭに対する照明効果を１とすると、フラッシュ発光による樹木ＴＲに対する照明効果は１／９となる。したがって、画像ＰＡ３においては、大きな被写体距離を有する樹木ＴＲが、見た目よりも暗く写ってしまうことになる。このように、画像ＰＡ３においては、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因する、シェーディングＰ２が発生する。
【０１３２】
これに対して、被写体までの相対距離の２乗の値をフラッシュ発光による輝度増加分に乗じることによって、シェーディングＰ２を補正することができる。たとえば、上記の例の場合には、樹木の輝度のフラッシュ発光による増加分を９倍にすれば、距離の相違に起因する照明効果の相違を補正することができる。
【０１３３】
ただし、遠い被写体に対してこのような輝度補正を施しすぎると、ノイズ成分が増幅されて画質が劣化してしまうことがある。このような事態を回避するため、補正係数には上限値を設けることが好ましい。言い換えれば、上記のようにして算出された補正係数が所定の上限値（たとえば、４程度）よりも大きくなる場合には、補正係数を所定の上限値に変更することが好ましい。
【０１３４】
＜Ｂ２．動作＞
つぎに、図１６および図１７を参照しながら、第２実施形態における詳細動作について説明する。図１６は、この撮像動作の一例を示すフローチャートであり、図１７は、その一部動作（ステップＳＰ２０９）をさらに詳細に示すフローチャートである。
【０１３５】
なお、以下の動作においては、参照画像ＰＢが目的画像ＰＡよりも先に撮影される。これは、上記の方式Ｈ２のシェーディング補正を常に行うことを前提としていることによる。また、この第２実施形態においては、デジタルカメラ１による撮影におけるライブビュー画像（撮影前の被写体のフレーミング決定用の動画像）を参照画像ＰＢとして利用する。より詳細には、ライブビュー用に所定周期（例えば１／３０秒）で連続的に取得される複数の画像のうち、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２になる直前に取得された画像を、画像ＰＢ（ＰＢ３）として取得する。これによって、シャッタボタン９の押下タイミングと目的画像ＰＡの取得タイミングとのずれを回避することができる。
【０１３６】
まず、図１６に示すように、ステップＳＰ２０１〜ＳＰ２０３において、参照画像ＰＢ３を取得する。上述したように、撮影待機状態においては、絞りおよびズーム等の撮影条件が設定され（ステップＳＰ２０１）、ライブビュー用の画像がＣＣＤ３０３により１／３０（秒）毎に撮影され（ステップＳＰ２０２）、画像メモリ１２６に一時記憶される（ステップＳＰ２０３）。この動作は、ステップＳＰ２０４において、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にされたと判定されるまで繰り返し行われる。そして、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にされる直前に取得されたライブビュー用画像が、最終的な参照画像ＰＢ３として取得されることになる。
【０１３７】
そして、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれると、被写体に関する目的画像ＰＡ（ＰＡ３）が取得され（ステップＳＰ２０５）、画像ＰＡが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ２０６）。
【０１３８】
その後、ステップＳＰ２０７において、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが行われる。この位置合わせには、パターンマッチング等の各種の技術を用いることが可能である。これによって、両画像ＰＡ，ＰＢの相互間において、被写体の同一部分の対応付けが行われる。また、両画像ＰＡ，ＰＢの画素サイズが異なる場合においても、この位置合わせによって、画像ＰＡ内の各画素に対して画像ＰＢ内のいずれかの画素が対応付けられる。
【０１３９】
ステップＳＰ２０８においては、位置合わせの結果に応じて分岐処理が行われる。位置合わせに失敗した場合には、上記の方式Ｈ２のシェーディング補正を行わずに、ステップＳＰ２１１に進む。一方、この位置合わせが成功したときには、ステップＳＰ２０９に進み、方式Ｈ２のシェーディング補正を実施する。
【０１４０】
ステップＳＰ２０９においては、上述したように、２つの画像ＰＡ，ＰＢを利用して、補正テーブルを作成する。具体的には、次のようにして、画素単位の補正係数ｈ３を求める。なお、補正係数ｈ３は、１画素単位ではなく、所定サイズのブロック単位で求められてもよい。
【０１４１】
以下、このステップＳＰ２０９について図１７を参照しながら説明する。
【０１４２】
まず、画素単位で２つの画像ＰＡ，ＰＢの輝度差が算出され（ステップＳＰ３０１）、この輝度差に基づいて各画素位置における被写体の相対距離が求められる（ステップＳＰ３０２）。
【０１４３】
まず、各被写体の距離の相違、言い換えれば各被写体の相対距離は、２枚の画像ＰＡ３，ＰＢ３に基づいて算出することができる。以下では、この相対距離の算出処理について説明する。ここでは、図１５（ａ）（ｂ）にも示すように、画像ＰＢ３における人物部分の輝度Ｚ２が４０、樹木部分の輝度Ｚ４が３０であるとし、画像ＰＡ３における人物部分の輝度Ｚ１が１００、樹木部分の輝度Ｚ３が３５である場合を想定する。また、画像ＰＡ３の人物部分が適正露光になっていると仮定し、この人物の被写体距離を基準距離とするものとする。なお、これに限定されず、複数の被写体のうちオートフォーカス時に主被写体として決定されたものを基準にして、基準距離を決定してもよい。
【０１４４】
次のような手順により、樹木部分の相対距離を求める。まず、樹木部分に関して画像ＰＡ３と画像ＰＢ３とで画素値の差分（Ｚ３−Ｚ４＝３５−３０）を算出し、画像ＰＢ３の画素値に対する差分値の比（＝（Ｚ３−Ｚ４）／Ｚ４＝（３５−３０）／３０＝１／６）を求める。これは、フラッシュ発光による樹木部分の増加比率に相当する。同様に、基準となる人物部分に対しても、画像ＰＢ３の画素値に対する差分値の比（＝（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２＝（１００−４０）／４０＝３／２）を求める。これは、フラッシュ発光による人物部分の増加比率に相当する。
【０１４５】
したがって、樹木部分におけるフラッシュの照明効果は、人物部分を基準に正規化すると、（Ｚ３−Ｚ４）／Ｚ４×（Ｚ２／（Ｚ１−Ｚ２））＝（１／６）×（２／３）＝１／９となる。したがって、人物部分の被写体距離を基準距離としたときの樹木部分の相対距離は、１／９の逆数の平方根、すなわち３となる。このようにして、各画素について、その画素に対応する被写体の相対距離を算出することができる。
【０１４６】
その後、ノイズあるいは被写体の移動による値のばらつきを低減するため所定のフィルタ処理を施す（ステップＳＰ３０３）。なお、フィルタ処理は、画像処理回路１２４内の所定のフィルタ回路を用いて行えばよい。
【０１４７】
そして、ステップＳＰ３０４において、上記の相対距離を自乗（２乗）した値が補正係数ｈ３として取得される。また、ステップＳＰ３０５においては、補正係数に対して上限値の制限を加える。具体的には、ステップＳＰ３０４で算出された補正係数が所定の上限値（たとえば、４程度）よりも大きくなる場合には、補正係数を所定の上限値に変更する。
【０１４８】
以上のようにして補正係数ｈ３を求めることができる。このような補正係数ｈ３は画素毎に求められ、補正テーブルに格納される。この補正テーブルは、各画素について、基準距離に対する各画素位置の被写体距離の比（すなわち相対距離）の２乗の値が画素毎に格納されたテーブルとなっている。なお、上記においては、被写体距離は、基準距離を用いて正規化した値として求められているが、これに限定されず、たとえば、オートフォーカス時に求められた主被写体の測距値等に基づいて、正規化されることなく実距離を表す値として求められてもよい。
【０１４９】
そして、ステップＳＰ２１０（図１６）においては、補正係数ｈ３が格納された補正テーブルに基づいて、画像ＰＡに対してシェーディング補正を行う。すなわち、各画素の画素値を、フラッシュ発光による増加分（変化分）を補正係数ｈ３で増幅した値に変更する。具体的には、次の数３を用いて変更する。
【０１５０】
【数３】
【０１５１】
ただし、Ｚａは目的画像ＰＡの各画素の画素値であり、Ｚｂは参照画像ＰＢ内の対応画素の画素値である。また、Ｚｃは変更後の画素値である。
【０１５２】
これにより、補正係数ｈ３が１よりも大きいときには新たな画素値Ｚｃは元の画素値Ｚａよりも大きな値になり、照度の不足分が補正される。また、補正係数ｈ３が１よりも小さいときには新たな画素値Ｚｃは元の画素値Ｚａよりも小さな値になり、照度の過剰分が補正される。なお、補正係数ｈ３が１のときには元の画素値Ｚａが新たな画素値Ｚｃとなる。このような補正演算処理は、全体制御部１５０の制御下において、シェーディング補正回路１２３によって行われる。
【０１５３】
その後、ステップＳＰ２１１において、シェーディング補正後の画像ＰＡに対して、さらに所定の画像処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行った後、画像処理後の画像ＰＡを画像メモリ１２６を一旦記憶する。さらに、その後、画像メモリ１２６に記憶された画像ＰＡを、メモリカード８に転送してメモリカード８に記憶する（ステップＳＰ２１２）。
【０１５４】
以上のようにして、シェーディング補正を伴う画像ＰＡの撮影動作が行われる。
【０１５５】
この第２実施形態によれば、上述したように、シェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像ＰＡ，ＰＢを利用することによって、最終的に取得された画像ＰＡにおけるシェーディングの影響を軽減することが可能になる。このとき、従来技術のように、白キャップを手動で着脱させるという動作を伴う必要がないので、簡易な操作でシェーディング補正を行うことが可能である。
【０１５６】
なお、上記第２実施形態においては、フラッシュ発光の有無を変更して２枚の画像を撮影し、フラッシュ発光を伴う画像についてシェーディング補正を施す場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、フラッシュ以外の照明光源（ビデオライトなど）の発光の有無を変更するようにしてもよい。また、ビデオライト等の照明光源は完全に発光しない状態だけでなく、実質的に被写体を照明しない程度の微弱光を発するような状態も、その照明光源による発光が無い状態であるとみなすことができ、これを参照画像取得に使用することができる。
【０１５７】
また、上記第２実施形態においては、ライブビュー用画像を参照画像ＰＢとして取得している。自動露出（ＡＥ）制御における各種パラメータ、およびホワイトバランス制御における各種パラメータは、ライブビュー用画像としての参照画像ＰＢを用いて取得することができる。したがって、ＡＥ制御あるいはＷＢ制御における各種パラメータも、上記のシェーディング補正におけるパラメータも、同一の参照画像ＰＢに基づいて取得することが可能である。すなわち、取得すべき撮影画像の枚数を最小限に止めることができる。
【０１５８】
＜Ｃ．その他＞
上記各実施形態においては、各ブロック内の画素データを、そのブロックに対応する補正データのみを用いて補正する場合を例示したが、これに限定されない。たとえば、ブロック単位の補正データを各ブロックの基準値として設定しておき、対象画素の属するブロックＢ０および周辺ブロックＢ１の各基準値を、隣接ブロックＢ０，Ｂ１の中心位置と当該対象画素の位置との関係に基づいて重み付け演算し、画素毎の補正係数を算出するようにしてもよい。これにより、補正テーブルのデータサイズを抑制しつつ、より多段階のシェーディング補正を行うことが可能になる。
【０１５９】
また、上記各実施形態においては、シェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う場合を例示したが、これに限定されず、その他のシェーディング補正情報を用いてシェーディング補正を行うようにしてもよい。たとえば、各画素毎のシェーディング補正係数を各画素の画素値に乗じるのではなく、各画素の位置を変数とする所定の計算式に応じてシェーディング補正を行うようにしてもよい。この場合には、当該計算式における各係数パラメータの値を、上記の２枚の画像ＰＡ，ＰＢの比較により求めておけばよい。
【０１６０】
上記各実施形態においては、Ａ／Ｄ変換後、シェーディング補正を行った後に他のデジタル画像信号処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行うようにしているが、これに限定されない。たとえば、これらの複数のデジタル信号処理のうち幾つかのデジタル信号処理を行った後にシェーディング補正を行い、さらにその後、残余のデジタル信号処理を行うようにしてもよい。
【０１６１】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１６２】
（１）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時には前記撮像素子におけるシャッタスピードを前記第１画像の撮像時よりも低速にする手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子におけるシャッタスピードが低速にされるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６３】
（２）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時には前記撮像素子からの信号に対するレベル調整用ゲインを前記第１画像の撮像時よりも大きくする手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子からの信号に対するレベル調整用ゲインが第１画像の撮像時よりも大きくされるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６４】
（３）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時において、前記撮像素子における所定画素の信号に対して当該所定画素の周辺の画素の信号を加算する手段、をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子における所定画素の信号に対して当該所定画素の周辺の画素の信号が加算されるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６５】
（４）請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像光学系は、前記デジタルカメラに対して着脱自在のコンバージョンレンズを含むことを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、デジタルカメラに装着されたコンバージョンレンズに応じたシェーディング補正を簡易に行うことができる。
【０１６６】
（５）請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像は、操作者が設定可能な焦点距離よりもさらに短い焦点距離で撮像されることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、比較的広角側で撮像された画像に対しても、シェーディング補正を簡易に施すことができる。
【０１６７】
（６）請求項４に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２のルールは、前記周辺部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づいて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めるルールであることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、所定部分の輝度のみに基づいてシェーディング補正係数を求める場合よりも、部分的な相違の影響を緩和することができるので、シェーディング補正係数による補正精度を向上させることができる。
【０１６８】
（７）請求項５に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記２枚の画像における各対応領域の輝度差に基づいて、シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１６９】
（８）前記（７）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記２枚の画像における各対応領域の輝度差に基づいて、前記各対応領域における被写体距離を算出し、シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１７０】
（９）前記（８）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記各対応領域における被写体距離の２乗に比例した値を、前記各対応領域におけるシェーディング補正係数として求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１７１】
（１０）前記（９）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記シェーディング補正係数に、上限値を設けることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、補正係数が大きくなりすぎないように抑制することができるので、ノイズの影響を抑制できる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、シェーディング補正を簡易に行うことができる。
【０１７３】
特に、請求項２および請求項３に記載の発明によれば、周辺光量落ちに起因するシェーディングを簡易に補正することができる。
【０１７４】
また、請求項４に記載の発明によれば、２枚の画像における所定部分の対応領域の輝度比とその周辺の対応領域の輝度比との相違の程度に応じてルールを変更することによって、より適切なシェーディング補正情報を得ることができる。
【０１７５】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、被写体距離の相違等によりフラッシュ発光時において被写体照度が不均一になるシェーディングを簡易に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの外観の概略構成を示す平面図である。
【図２】デジタルカメラの断面図である。
【図３】デジタルカメラの背面図である。
【図４】デジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図５】絞りの変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図６】シェーディングの影響によるデータレベルの低下状況を示す図である。
【図７】正規化後のデータレベルの低下状況を示す図である。
【図８】焦点距離の変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図９】シェーディングの影響によるデータレベルの低下状況を示す図である。
【図１０】第１実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１１】補正テーブルの一例を示す概念図である。
【図１２】２枚の撮影画像を示す図である。
【図１３】焦点距離の変更に伴う２つのレンズ群の動きを示す図である。
【図１４】コンバージョンレンズの非装着状態および装着状態を示す図である。
【図１５】フラッシュ発光の有無の変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図１６】第２実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１６の一部の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
３ 撮影レンズ
５ フラッシュ
９ シャッタボタン
３００，３０１ レンズ群
３０２ 絞り
３０３ 撮像素子（ＣＣＤ）
３０６ コンバージョンレンズ
ＰＡ，ＰＡ１，ＰＡ３ 目的画像
ＰＢ，ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３ 参照画像
ＴＢＬ 補正テーブル
Ｔｅ テレ端
Ｗｅ ワイド端
ｈ１，ｈ２，ｈ３ シェーディング補正係数
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルカメラに関し、特にデジタルカメラにおけるシェーディングの補正技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラによる撮影画像においては、種々の原因に基づいて、「シェーディング」が生じる。したがって、画質を向上させるため、撮影画像からこのようなシェーディングの影響を除去すること、すなわち、シェーディング補正を行うことが求められる。
【０００３】
このようなシェーディング補正を行う従来技術としては、たとえば、特開２０００−１３８０７号に記載されたものが存在する。この文献においては、透光性の白キャップで撮影レンズを覆って撮影画像を取得することによって、シェーディング補正情報を得る技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来技術においては、被写体を撮影する際に、白キャップを手動で着脱させるという動作を伴うことになるため、非常に面倒な操作が必要になるという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、シェーディング補正をより簡易に行うことが可能なデジタルカメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、デジタルカメラであって、撮影光学系および照明系のうち少なくとも一方の撮影条件を変更することにより、同一の被写体に関するシェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像を撮像する撮像手段と、前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちの一方の画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記２枚の画像は、前記撮像光学系の絞りに関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記絞りを絞った状態で撮像されることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記２枚の画像は、前記撮像光学系の焦点距離に関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記焦点距離を短くして撮像され、前記補正情報算出手段は、前記第２画像のうち前記第１画像の撮影範囲に対応する画像領域の情報を用いて、前記シェーディング補正情報を求めることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１の発明に係るデジタルカメラにおいて、前記補正情報算出手段は、前記一方の画像内の所定部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第１の輝度比と前記所定部分の周辺部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第２の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、前記所定部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づく第１のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求め、前記相違が前記所定程度よりも大きいときには、前記第１のルールとは異なる第２のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明は、デジタルカメラであって、同一の被写体に関する２枚の画像を、フラッシュ発光の有無を変更して撮像する撮像手段と、前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちフラッシュ発光を伴う画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜Ａ．第１実施形態＞
＜Ａ１．構成＞
図１〜図３は、本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラ１の外観の概略構成を示す図である。図１はデジタルカメラ１の平面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ位置から見た断面図、図３はデジタルカメラ１の背面図に相当する。
【００１３】
これらの図に示すように、デジタルカメラ１は略直方体状をしているカメラ本体部２と、カメラ本体部２に着脱可能に装着される撮影レンズ３から構成される。図１に示すように、デジタルカメラ１は撮影画像を記録するメモリカード８が着脱可能に収納されるようになっている。また、デジタルカメラ１は、４本の単三形乾電池Ｅ１〜Ｅ４を直列接続する電源電池Ｅを駆動源としている。
【００１４】
図２に示すように、ズームレンズである撮影レンズ３はレンズ群３０を備えている。ここでは、撮影レンズ３として２群ズームレンズを示しており、レンズ群３０は、大きく２つのレンズ群３００，３０１に分類される。なお、図２および図３においては、図示の都合上、レンズ群３００，３０１をそれぞれ一枚のレンズとして示している。ただし、実際には各レンズ群３００，３０１は、一枚のレンズに限定されず、複数枚のレンズの集合体として構成されていても良い。
【００１５】
一方、カメラ本体部２の内部には、レンズ群３００を駆動するためのモータＭ１、およびレンズ群３０１を駆動するモータＭ２とが設けられている。これらのモータＭ１，Ｍ２の駆動により、レンズ群３００，３０１を互いに独立して光軸方向に移動することによって、撮影レンズ３のズーム倍率の変更を行うことが可能である。また、これらのモータＭ１，Ｍ２を用いて、レンズ群３００，３０１を駆動することによって、撮影レンズ３の合焦状態を変更すること、すなわち、フォーカス動作を行うことが可能である。
【００１６】
また、撮影レンズ３のレンズ群３０の後方位置の適所にカラー撮像素子３０３が設けられている。カラー撮像素子３０３は、ＣＣＤからなるエリアセンサの各画素の表面に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた単板式カラーエリアセンサで構成される。このカラー撮像素子（以下、「ＣＣＤ」）３０３は、例えば、水平方向１６００画素、縦方向１２００画素の１９２万画素を有している。
【００１７】
カメラ本体部２の前面には、図１のようにグリップ部Ｇが設けられ、カメラ本体部２の上端点の適所にポップアップ形式の内蔵フラッシュ５が設けられている。また、図３の如く、カメラ本体部２の上面にはシャッタボタン９が設けられている。このシャッタボタン９については、フォーカス調整用などのトリガーとして用いる半押し状態（Ｓ１）と、記録用撮影のトリガーとして用いる全押し状態（Ｓ２）とを検出し、判別する機能を有してる。
【００１８】
一方、カメラ本体部２の背面には、電子ビューファインダ（以下、「ＥＶＦ」）２０と液晶ディスプレイ（以下、「ＬＣＤ」）１０とが設けられている。なお、光学ファインダーとは異なり、撮影待機状態においてＣＣＤ３０３からの画像信号のライブビュー表示を行うＥＶＦ２０とＬＣＤ１０とがファインダーとしての機能を担っている。
【００１９】
また、ＬＣＤ１０は記録モードにおいて撮影モードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカード８に記録された撮影画像を再生表示することが可能である。
【００２０】
カメラ本体部２の背面左方には、電源スイッチ１４が設けられている。この電源スイッチ１４は記録モード（写真撮影の機能を果たすモード）と再生モード（記録画像をＬＣＤ１０に再生するモード）とを切換設定するモード設定スイッチを兼ねている。すなわち、電源スイッチ１４は３点スライドスイッチからなり、接点を中央の「ＯＦＦ」位置に設定すると電源がオフになり、接点を上方の「ＲＥＣ」位置に設定すると電源がオンになるとともに記録モードとして設定され、接点を下方の「ＰＬＡＹ」位置に設定すると電源がオンになるとともに再生モードとして設定される。
【００２１】
カメラ本体部２の背面右方には、４連スイッチ１５が設けられている。４連スイッチ１５は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向のボタンＳＵ、ＳＤ、ＳＬ、ＳＲを押下することによって各種操作を行うことが可能となっている。例えば、ＬＣＤ１０に表示されるメニュー画面で選択された項目を変更したり、インデックス画面で選択された再生対象のコマを変更するためのスイッチとして機能する。また、記録モードにおいて左右方向のボタンＳＬ，ＳＲは、ズーム倍率を変更するためのスイッチとして機能する。具体的には、モータＭ１，Ｍ２の駆動により２つのレンズ群３００，３０１の相対的な位置関係が変更されることによって、ズーム倍率が変更される。より詳細には、右方向スイッチＳＲを押下するとワイド側に連続的に移動し、左方向スイッチＳＬを押下するとテレ側に連続的に移動する。
【００２２】
また、４連スイッチ１５の下方には、取消スイッチ３３、実行スイッチ３２、メニュー表示スイッチ３４及びＬＣＤ表示スイッチ３１等のスイッチ群１６が設けられている。取消スイッチ３３は、メニュー画面で選択された内容を取り消すためのスイッチである。実行スイッチ３２は、メニュー画面で選択された内容を確定するまたは実行するためのスイッチである。メニュー表示スイッチ３４は、ＬＣＤ１０にメニュー画面を表示させたり、メニュー画面の内容を切り換えたりするためのスイッチである。ＬＣＤ表示スイッチ３１は、ＬＣＤ１０の表示のオンオフ切り替えスイッチである。
【００２３】
次に、デジタルカメラ１の内部構成について説明する。図４は、デジタルカメラ１の内部構成を示す概略ブロック図である。
【００２４】
撮影レンズ３は、レンズ群３００，３０１とともに、内部に透過光量を調節するための絞り３０２を備えている。なお、図４においては、図示の都合上、絞り３０２がレンズ群３０１の後側に配置されるように示しているが、絞り３０２の配置はこのようなものに限定されない。たとえば、絞り３０２は、レンズ群３０１（ないし３００）の内部に設けられていても良く、または、両レンズ群３００，３０１の間に設けられていてもよい。
【００２５】
ＣＣＤ３０３（撮像素子）は、撮影レンズ３を通して入射された被写体からの光を所定の露光時間だけ受光して画像信号に光電変換して取り込む。ＣＣＤ３０３は、光電変換後の画像信号を信号処理部１２０に出力する。このようにして、撮影レンズ３（撮影光学系）からの被写体像が画像として取得される。
【００２６】
信号処理部１２０は、ＣＣＤ３０３から出力される画像信号に所定のアナログ信号処理及びデジタル信号処理を行うものである。画像信号の信号処理は画像データを構成する各画素の受光信号毎に行われる。信号処理部１２０は、アナログ信号処理回路１２１、Ａ／Ｄ変換回路１２２、シェーディング補正回路１２３、画像処理回路１２４、及び画像メモリ１２６を備えている。
【００２７】
アナログ信号処理回路１２１はアナログ信号処理を行うものであり、主にＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路及びＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路からなり、ＣＣＤ３０３から出力される画素信号のサンプリングノイズの低減と信号レベルの調整を行う。ＡＧＣ回路におけるゲインコントロールには、絞り３０２の絞り値とＣＣＤ３０３の露光時間とで適正露出が得られなかった場合の撮影画像のレベル不足を補償する場合も含まれる。
【００２８】
Ａ／Ｄ変換回路１２２はアナログ信号処理回路１２１から出力されるアナログ信号である画素信号（画像信号）をデジタル信号である画素データ（画像データ）に変換するものである。Ａ／Ｄ変換回路１２２は各画素で受光された画素信号を、例えば、１０ビットのデジタル信号に変換し、０〜１０２３の階調値を有する画素データとする。変換後の画素データ（画像データ）は、画像メモリ１２６に一旦格納される。
【００２９】
シェーディング補正回路１２３は、Ａ／Ｄ変換された画素データに対して、光学系によるシェーディングを補正するものである。シェーディング補正回路は、Ａ／Ｄ変換回路１２２において変換された画像データと全体制御部１５０において生成される補正テーブル内のシェーディング補正係数（後述）との乗算処理等を行う。
【００３０】
画像処理回路１２４は、ＷＢ（ホワイトバランス）回路、カラーバランス評価回路、画素補間回路、色補正回路、γ補正回路、色分解回路、空間フィルタ、解像度変換回路、圧縮伸長処理回路等を有している。このうち、ＷＢ回路は撮影画像のホワイトバランスを調整するものである。ＷＢ回路は、カラーバランス評価回路による撮像画像のカラーバランスに関する評価結果等を用いて、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分の画素データのレベルを変換する。画素補間回路は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３種類の色フィルタが分散配置されたベイヤー配列を有するＣＣＤ３０３において、各画素位置における３つの色成分Ｒ，Ｇ，Ｂのうち実際には存在しない２つの色成分を補間により求める回路であり、色補正回路は、フィルタの分光感度特性を補正する回路である。γ補正回路は画素データのγ特性を補正する回路であり、予め設定されたγ補正用テーブルを用いて各画素データのレベルを補正する。色分解回路は、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）信号を（Ｙ，Ｃｒ，Ｃｂ）信号に変換する回路である。空間フィルタはローパスフィルタおよびハイパスフィルタ等を用いてエッジ強調などの各種のフィルタ処理を行う回路である。解像度変換回路は所望の解像度に変換する回路であり、圧縮伸長処理回路はＪＰＥＧ等の所定形式のデータへの圧縮処理、およびその逆の伸長処理を行う回路である。
【００３１】
画像メモリ１２６は画像データを一時保持するメモリである。画像メモリ１２６は２フレーム分以上の画像データを格納し得る記憶容量を有しており、たとえば、２フレーム分、詳細には１９２万画素×２＝３８４万画素分の画像データを格納する記憶容量を有している。また、画像処理回路１２４における各処理は、画像メモリ１２６に格納された画像データに対して施される。
【００３２】
発光制御部１０２は、全体制御部１５０から入力される発光制御信号に基づいてフラッシュ（照明光源）５の発光を制御する。発光制御信号には発光準備の指示、発光タイミング及び発光量とが含まれる。
【００３３】
レンズ制御部１３０は撮影レンズ３内のレンズ群３００，３０１および絞り３０２の各部材の駆動を制御するものである。レンズ制御部１３０は、絞り３０２の絞り値を制御する絞り制御回路１３１と、モータＭ１，Ｍ２を駆動することによりズームの変倍率を変更する（言い換えれば画角を変更する）ズーム制御回路１３２と、モータＭ１，Ｍ２を駆動することによりフォーカス制御を行うフォーカス制御回路１３３とを備えている。
【００３４】
絞り制御回路１３１は全体制御部１５０から入力される絞り値に基づいて絞り３０２を駆動し、その開口量を当該絞り値に設定する。フォーカス制御回路１３３は全体制御部１５０から入力されるＡＦ制御信号に基づいてモータＭ１，Ｍ２の駆動量を制御し、レンズ群３００，３０１を焦点位置に設定する。ズーム制御回路１３２は、４連スイッチ１５による入力に応じて全体制御部１５０から入力されるズーム制御信号に基づいて、モータＭ１，Ｍ２を駆動してレンズ群３００，３０１を移動させる。これによって、ズームの状態が、ワイド側あるいはテレ側へと移動する。
【００３５】
表示部１４０は、ＬＣＤ１０及びＥＶＦ２０への表示を行うものである。表示部１４０には、ＬＣＤ１０、ＥＶＦ２０とともに、ＬＣＤ１０に再生表示されるの画像データのバッファメモリとなるＬＣＤＶＲＡＭ１４１及びＥＶＦ２０に再生表示される画像データのバッファメモリとなるＥＶＦＶＲＡＭ１４２を備えている。
【００３６】
撮影待機状態においては、ＣＣＤ３０３により１／３０（秒）毎に撮影された画像（ライブビュー用画像）の各画素データが、信号処理部１２０による所定の信号処理を施された後、画像メモリ１２６に一時記憶される。そして、全体制御部１５０によって読み出され、データサイズが調整された後にＬＣＤＶＲＡＭ１４１及びＥＶＦＶＲＡＭ１４２に転送され、ＬＣＤ１０及びＥＶＦ２０にライブビュー表示として表示される。これによりユーザは、被写体像を視認することができる。また、再生モードにおいては、メモリカード８から読み出された画像が全体制御部１５０によって所定の信号処理が施された後に、ＬＣＤＶＲＡＭ１４１に転送され、ＬＣＤ１０に再生表示されることとなる。
【００３７】
操作部１０１は、上述したカメラ本体部２に設けられた撮影や再生に関する操作部材の操作情報を全体制御部に入力するものである。操作部１０１から入力される操作情報にはシャッタボタン９、電源スイッチ１４、４連スイッチ１５及びスイッチ群１６等の各操作部材の操作情報が含まれる。
【００３８】
全体制御部１５０は、マイクロコンピュータからなり、撮影機能及び再生機能を集中制御するものである。全体制御部１５０にはカードインターフェース１０３を介してメモリカード８が接続されている。また、通信用インターフェース１０５を介してパーソナルコンピュータＰＣが外部接続されるようになっている。
【００３９】
全体制御部１５０は、撮影機能及び再生機能における数々の具体的な処理を行うための処理プログラムや上述したデジタルカメラ１の各部材の駆動を制御するための制御プログラムが記憶されたＲＯＭ１５１と、処理プログラム及び制御プログラムに従って数々の演算作業を行うための作業領域となるＲＡＭ１５２を備えている。なお、記録媒体であるメモリカード８に記録されているプログラムデータをカードインターフェース１０３を介して読み出し、ＲＯＭ１５１に格納することができるようになっている。従って、これらの処理プログラム及び制御プログラムは、メモリカード８からデジタルカメラ１中にインストールされることが可能である。なお、処理プログラム及び制御プログラムは、通信用インターフェース１０５を介してパーソナルコンピュータＰＣからインストールされるようになっていてもよい。
【００４０】
全体制御部１５０は、シェーディング補正処理用のテーブルを作成するテーブル作成部１５３を有している。なお、このテーブル作成部１５３は、上記の処理プログラム等がマイクロコンピュータ等を用いて実行されることによって、機能的に実現される機能部である。
【００４１】
＜Ａ２．原理＞
つぎに、この実施形態におけるシェーディング補正の基本原理について説明する。
【００４２】
この明細書においては、「シェーディング」は、人間の視覚により知覚される被写体像と比較して、撮像装置（ここではデジタルカメラ）によって撮影された画像内において輝度の不均一が存在する現象、を意味するものとする。言い換えれば、「シェーディング」は、撮像装置により撮像された画像における輝度の分布状態が、人間が撮像装置を通さずに被写体を直接的に目で見た状態と異なる現象、を意味する。また、「シェーディング補正」は、このようなシェーディングを補正すること、を意味するものとする。
【００４３】
具体的には、「シェーディング」は、その状況および／または原因等によって幾つかの種類のものに分類される。たとえば、「シェーディング」は、
（１）周辺光量落ちによるシェーディングＰ１（図５（ａ）等参照）、および（２）照明光源（フラッシュ光など）による被写体照度が不均一になるシェーディングＰ２（図１５（ａ）参照）、
の少なくとも２つの種類のものを含む現象である。
【００４４】
また、（１）のシェーディングＰ１は、「口径食」、「コサイン４乗則」などの各種の原因によって発生する。「口径食」（「ケラレ」とも称する）とは、画面の周辺部に入射する光線が、絞りの前後に配置された枠等によって遮断されることをいう。これによって画像における周辺光量が低下する。また、「コサイン４乗則」は、口径食が全く存在しない場合であっても、レンズの特性によって、周辺部の明るさが周辺部への入射光束の光軸に対する傾斜角度のコサイン４乗に比例して低下する法則を意味する。このような「コサイン４乗則」によっても、周辺部の光量が低下する。
【００４５】
一方、後述するように、（２）のシェーディングＰ２は、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因して発生するものである。
【００４６】
この第１実施形態においては、上記の２種類のシェーディングのうち、（１）のシェーディングＰ１を補正する技術について説明する。なお、（２）のシェーディングＰ２を補正する技術については、第２実施形態において説明する。
【００４７】
図５は、（１）のシェーディングＰ１の補正原理を説明する図である。次述する原理によって、シェーディングＰ１のうち「口径食」に起因する成分を補正することが可能になる。
【００４８】
図５（ａ）は、デジタルカメラ１により撮影された画像ＰＡ１にシェーディングが発生している状況を示す図である。画像ＰＡ１においては、画像の中心点から周辺に離れるほど画素データの輝度レベルが低下しており、周辺部の輝度値は中央部の輝度値に比べて低い値となっている。なお、図５（ａ）においては、図示の簡略化のため、周辺部が中央部に比べて暗くなっている状態が示されているが、実際には、周辺に離れるにしたがって画素の輝度レベルが連続的に低下していく。
【００４９】
ここでは、この画像ＰＡ１におけるシェーディングを補正するため、画像ＰＢ（ＰＢ１あるいはＰＢ２など）を用いる。なお、画像ＰＡ１は、撮影の対象
（目的）となる画像であるため、「対象画像（ないし目的画像）」とも称するものとし、画像ＰＢ１，ＰＢ２は、対象画像（目的画像）におけるシェーディングの補正のために参照される画像であるため、「参照画像」とも称するものとする。また、目的画像（対象画像）を総称するときは画像ＰＡとも称し、参照画像を総称するときは画像ＰＢとも称する。
【００５０】
この第１実施形態においては、このような目的画像ＰＡ１の撮影にあたって、時間的に異なるタイミングで別の画像ＰＢを撮像する。画像ＰＡ１は、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれたことに応じて発生する撮影トリガー信号に応答して、ＣＣＤ３０３から読み出された画像である。また、ここでは、画像ＰＢとして、画像ＰＡ１の直後（例えば１／１０秒後）に引き続いて撮影する画像を採用する。
【００５１】
このように、画像ＰＡ（目的画像）と画像ＰＢ（参照画像）とは、時間的に極めて近い時点で撮影される。言い換えれば、両画像ＰＡ，ＰＢは、連続的に取得される画像である。したがって、被写体が動くことによる影響を抑制して、被写体の同一性を比較的完全に近い状態で確保することができる。なお、被写体の同一性は、高い方が好ましいが、完全に同一であることを要しない。たとえば、被写体の同一性は、２つの画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが良好に行われる程度であればよい。
【００５２】
上記の画像ＰＡ１と画像ＰＢ１とは、同一の被写体に関する画像である点で共通しているが、シェーディングの状態が互いに異なっている。これは、２つの画像ＰＡ１，ＰＢ１は、撮影光学系の撮影条件のうち絞りに関する撮影条件を変更した上で撮像されるためである。より詳細には、画像ＰＢ１は、画像ＰＡ１に比べて、撮像時の絞りを絞った状態で撮像される。
【００５３】
以下では、まず、「絞り」を変更して撮影した画像ＰＢ１を用いてシェーディングＰ１を補正する場合について説明する。
【００５４】
一般に、シェーディングは、絞りを絞ったとき（すなわち絞り開口が小さいとき）には、周辺部における光量低下の程度が低減する。ここでは、この特性を利用して、口径食によるシェーディングを補正する。
【００５５】
たとえば、画像ＰＢ１は、絞りを最小絞り（最も大きなＦナンバー）にして撮影される。これにより、比較的大きな開口で（言い換えれば小さなＦナンバーで）撮影された画像ＰＡ１にシェーディングが発生しているときであっても、画像ＰＢ１にはシェーディングが発生しないものとすること（あるいはその程度を低減すること）が可能である。より詳細には、画像ＰＡ１をＦ＝２．８で撮影するときにおいて、画像ＰＢ１をＦ＝８．０（最小絞り）で撮像すればよい。図５（ｂ）においては、シェーディングがほぼ発生していない状態が図示されている。
【００５６】
図６（ａ）は、画像ＰＡ１の撮像時と同じ絞り値を採用したときの輝度分布のグラフを示しており、図６（ｂ）は、画像ＰＢ１の撮像時と同じ絞り値を採用したときの輝度分布のグラフを示している。ただし、図６（ａ）（ｂ）は、各画像ＰＡ１，ＰＢ１の輝度分布を直接的に示すものではなく、画像を構成する全ての画素が、同一の輝度の被写体からの入射光を受光していることを想定している。すなわち、これらのグラフは、各画素位置におけるシェーディングの影響による画素データのレベルの低下率を示している。なお、各グラフにおいて、横軸は水平方向における位置ｘを示しており、縦軸は各水平位置における各画素の輝度値Ｌを示している。
【００５７】
図６（ａ）（ｂ）の両グラフを比較すると判るように、画像ＰＢ１の撮像時の絞りは画像ＰＡ１の撮像時の絞りに比べてさらに絞られたものであるため、画像ＰＢ１の平均輝度値（（ｂ）参照）は画像ＰＡ１の平均輝度値（（ａ）参照）よりも小さくなる。一方、図６（ｂ）における周辺部分の輝度と中央部分の輝度との差Ｇｂは、図６（ａ）における周辺部分の輝度と中央部分の輝度との差Ｇａよりも小さい（Ｇｂ＜Ｇａ）。すなわち、画像ＰＢ１は画像ＰＡ１と比べてシェーディングの影響が低減されている。
【００５８】
ここで、中心から距離Ｘだけ離れた画素の補正係数ｈ１を求める。この補正係数ｈ１は、各画像ＰＡ１，ＰＢ１における中心位置の画素の輝度値Ｌ０，Ｌ１、各画像ＰＡ１，ＰＢ１において中心から所定距離Ｘだけ離れた画素の輝度値Ｌ２，Ｌ３を用いて、次の数１で示される。
【００５９】
【数１】
【００６０】
この数１について図７を参照しつつ説明する。図７（ａ）（ｂ）に示すように、比較的暗い画像ＰＢ１と比較的明るい画像ＰＡ１との輝度レベルを合わせるため、各値を正規化すると、各画像ＰＡ１，ＰＢ１における中心位置の画素の輝度値はいずれも１となり、各画像ＰＡ１，ＰＢ１において中心から所定距離ｘだけ離れた画素の輝度値は、それぞれ、値Ｌａ＝（Ｌ２／Ｌ０），値Ｌｂ＝（Ｌ３／Ｌ１）となる。なお、図７（ａ）（ｂ）は、正規化後の各値を示す図である。
【００６１】
たとえば、Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の値をそれぞれ、１００，２０，４０，１０とすると、Ｌａ＝４０／１００＝０．４，Ｌｂ＝１０／２０＝０．５となる。
【００６２】
ここで、画像ＰＡ１の画素値は、シェーディングの影響により、（Ｌａ／Ｌｂ）倍（例えば、０．４／０．５＝０．８倍）に減少していると考えられる。したがって、この逆数、すなわち値（Ｌｂ／Ｌａ）を補正係数ｈ１の値として定め、この補正係数ｈ１（例えば、０．５／０．４＝１．２５）を元の画素値Ｌ２に乗じれば、シェーディングの影響を補正することができる。
【００６３】
以上のようにして、「絞り」を変更して撮影した画像ＰＢ１を用いてシェーディングＰ１を補正することが可能である。
【００６４】
つぎに、ズームレンズにおける「焦点距離」を変更して撮影した別の画像ＰＢ２を用いてシェーディングＰ１を補正する場合について説明する。ここでは、２つの画像ＰＡ（ＰＡ１），ＰＢ（ＰＢ２）は、撮影光学系の撮影条件のうち、焦点距離に関する撮影条件を変更した上で撮像される。より詳細には、画像（参照画像）ＰＢ２は、画像ＰＡ１の撮像時点よりも広角側で撮像される。そして、この画像ＰＢ２を用いて、画像ＰＡ１における周辺光量落ちが補正される。
【００６５】
画像ＰＢ２は画像ＰＡ１に比べて大きな画角で撮影された画像であるので、画像ＰＢ２には画像ＰＡ１に比べて広い範囲が撮影されている。ところで、シェーディングの影響は周辺部分において顕著であり中心部においては少ない（理想的には存在しない）という特性が存在する。ここでは、この特性を利用して口径食によるシェーディングを補正する。
【００６６】
図８（ａ）（ｂ）は、それぞれ、画像ＰＡ１，ＰＢ２を示す図である。いずれの画像ＰＡ１，ＰＢ２においても、口径食によるシェーディングによって周辺光量落ちが生じている状態が示されている。
【００６７】
ただし、両画像ＰＡ１，ＰＢ２においては、同一の被写体に対応する部分に関してシェーディングの状態が互いに異なっている。具体的には、画像ＰＢ２においては、周辺部ではシェーディングの影響が大きいものの、中央部ではシェーディングの影響が小さく比較的理想状態に近い輝度分布を得ることができる。したがって、画像ＰＢ２内の領域Ｒ１においてはシェーディングの影響が比較的小さいことになる。ここで、図８（ｂ）に示すように、画像ＰＢ２（図中の外側の矩形領域Ｒ２）内の画像領域（図中の内側の矩形領域）Ｒ１は、画像ＰＡ１の撮影範囲に対応する領域である。
【００６８】
このように、画像ＰＢ２は、画像ＰＢ２内での画像ＰＡ１の撮影範囲が、画像ＰＢ２の中央部に収まるような状態で撮影されているので、画像ＰＢ２のこの中央部においては周辺部のような光量落ちが生じていない。言い換えれば、画像ＰＡ１における最大像高は、画像ＰＢ２においてはケラレが生じない像高に対応している。
【００６９】
逆に言えば、画像ＰＢ２は、画像ＰＢ２内での画像ＰＡ１の撮影範囲Ｒ１が画像ＰＢ２において周辺光量落ちが生じていない範囲に収まるような状態で撮影されることが好ましい。そのためには、たとえば、画像ＰＢ２は、画像ＰＡ１の撮像時点の焦点距離の８０％の焦点距離で撮影すればよい。
【００７０】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、それぞれ、画像ＰＡ１および画像ＰＢ２におけるシェーディングの影響を示す図である。なお、横軸は水平方向における位置ｘを示しており、縦軸は各水平位置における各画素の輝度値Ｌを示している。
【００７１】
図８および図９に示すように、画像ＰＡ１の撮影範囲ｗ１は、画像ＰＢ２において範囲ｗ２に相当する。そして、この撮影範囲ｗ２は、画像ＰＢ２において周辺光量落ちが生じていない範囲に収まっている。言い換えれば、画像ＰＢ２の範囲ｗ２においては画像ＰＡ１の範囲ｗ１と比べてシェーディングの影響が低減されている。
【００７２】
そこで、両画像ＰＡ１，ＰＢ２の対応位置における輝度値を用いて、上記と同様の思想を適用して補正すればよい。
【００７３】
具体的には、画像ＰＡ１において中心から距離Ｘだけ離れた画素Ｐａの補正係数ｈ１は、各画像ＰＡ１，ＰＢ２における中心位置の画素の輝度値Ｌ０，Ｌ１、画像ＰＡ１において中心から距離Ｘだけ離れた画素Ｐａの輝度値Ｌ１２、および画像ＰＢ２において画素Ｐａに対応する画素Ｐｂの輝度値Ｌ１３を用いて、次の数２で示される。
【００７４】
【数２】
【００７５】
そして、この補正係数ｈ１を元の画素値Ｌ１２に乗じれば、シェーディングの影響を補正することができる。
【００７６】
以上のように、絞りおよび／または焦点距離を変更して撮影した２枚の画像に基づいて、シェーディングＰ１のうち「口径食」に起因するものを補正することができる。
【００７７】
また、シェーディングＰ１のうち、コサイン４乗則に起因するものは、レンズの幾何的特性に依存する。したがって、レンズの設計段階の理論値に基づいて、上記と同様の補正値ｈ２を予め求めておくことが可能である。具体的には、目的画像ＰＡ１の元の画素値に対して上記の口径食に起因する補正値ｈ１を乗じた結果に対して、コサイン４乗則を補正するための補正値ｈ２をさらに乗じればよい。これによって、より良好なシェーディング補正を行うことができる。
【００７８】
＜Ａ３．動作＞
つぎに、図１０を参照しながら、第１実施形態における詳細動作について説明する。図１０は、この撮像動作の一例を示すフローチャートである。
【００７９】
図１０に示すように、まず、ステップＳＰ１０１〜ＳＰ１０３において、目的画像ＰＡを取得する。
【００８０】
具体的には、絞りおよびズーム等の撮影条件が設定され（ステップＳＰ１０１）、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれると、被写体に関する目的画像ＰＡ（ＰＡ１）が取得され（ステップＳＰ１０２）、画像ＰＡが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ１０３）。
【００８１】
より詳細には、ＣＣＤ３０３の受光素子で受光された被写体像は、光電変換された後、画像信号としてアナログ信号処理回路１２１に出力される。アナログ信号処理回路１２１は、この画像信号に対して所定の処理を施した後、Ａ／Ｄ変換回路１２２に出力する。Ａ／Ｄ変換回路１２２は、ＣＣＤ３０３から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換し、画像メモリ１２６に対して出力する。この変換後のデジタルの画像信号は、画像ＰＡを表す画像データとしてそのまま画像メモリ１２６に一旦格納される。このようにして、画像ＰＡが画像メモリ１２６に格納される。
【００８２】
また、目的画像ＰＡは、参照画像ＰＢの取得を待たずに、シャッタボタン９の押下に応じて直ぐに取得されるので、シャッタボタン９の押下時点と画像ＰＡの取得時点とのずれの発生を回避できる。
【００８３】
なお、この時点においては、画像ＰＡに対しては、未だ、シェーディング補正およびホワイトバランス補正処理等の基本画像処理は施されていない。
【００８４】
次に、ステップＳＰ１０４において、上記のような方式（以下、方式Ｈ１とも称する）のシェーディング補正を行うか、あるいは、通常の方式（以下、方式Ｈ０とも称する）のシェーディング補正を行うかを決定する。
【００８５】
なお、方式Ｈ０のシェーディング補正は、たとえば、ＲＯＭ１５１内の補正テーブルに予め格納されていた所定の補正係数を各画素に乗じることによって行われる。ＲＯＭ１５１内の補正テーブルにおいて、「コサイン４乗則」等に起因するシェーディングを補正するための補正係数を、設計時の理論値等に基づいて定めておけばよい。
【００８６】
このステップＳＰ１０４においては、画像ＰＡの撮影条件に応じて、両方式Ｈ０，Ｈ１のうちのいずれの方式を採用するかが決定される。
【００８７】
より詳細には、画像ＰＡの撮影条件に関して、（ｉ）絞り開口が所定の程度よりも大きい（Ｆナンバーが所定値よりも小さい）場合、および（ｉｉ）焦点距離が所定値よりも大きい場合には、ステップＳＰ１０５に進んで方式Ｈ１のシェーディング補正を行い、それ以外の場合にはステップＳＰ１１５に進んで方式Ｈ０のシェーディング補正を行う。
【００８８】
参照画像ＰＢ（たとえば、ＰＢ１，ＰＢ２）の撮影が必要であると判定された場合には、ステップＳＰ１０５において撮影条件を変更する。この変更動作は、全体制御部１５０の制御下において、絞り制御回路１３１および／またはズーム制御回路１３２を介して行われる。
【００８９】
具体的には、全体制御部１５０は、（ｉ）絞り開口が所定の程度よりも大きい（Ｆナンバーが所定値よりも小さい）という条件を満たす場合には、絞りを最小開口絞りに設定する。また、（ｉｉ）焦点距離が所定値よりも大きいという条件を満たす場合には、焦点距離を画像ＰＡの撮像時の値の８０％の値に設定する。なお、両方の条件を満たす場合、すなわち、絞り開口が所定の程度よりも大きく、且つ、焦点距離が所定値よりも大きい場合には、絞りを最小開口絞りに設定し、且つ、焦点距離を画像ＰＡの撮像時の値の８０％の値に設定する。ただし、これに限定されず、いずれか一方の撮影条件のみを変更するようにしてもよい。
【００９０】
その後、参照画像ＰＢが取得され（ステップＳＰ１０６）、画像ＰＢが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ１０７）。なお、この時点においては画像ＰＡと同様、画像ＰＢに対しても、未だシェーディング補正およびホワイトバランス補正処理等の基本画像処理は施されていない。
【００９１】
そして、ステップＳＰ１０８において、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが行われる。この位置合わせには、パターンマッチング等の各種の技術を用いることが可能である。これによって、両画像ＰＡ，ＰＢの相互間において、被写体の同一部分の対応付けが行われる。
【００９２】
ステップＳＰ１０９においては、位置合わせの結果に応じて分岐処理が行われる。
【００９３】
この実施形態においては、両画像ＰＡ，ＰＢは、微小時間内に撮影されるため、被写体の対応付けが比較的良好に行われる。ただし、被写体の動きが非常に速い場合などにおいては、両画像ＰＡ，ＰＢにおける被写体の同一性が著しく損なわれてしまうこともあり、位置合わせが失敗することになる。このような場合には、方式Ｈ１のシェーディング補正を行う代わりに、ステップＳＰ１１５に進んで方式Ｈ０のシェーディング補正を行うこととする。
【００９４】
一方、この位置合わせが成功したときには、ステップＳＰ１１０に進み、方式Ｈ１のシェーディング補正を実施する。
【００９５】
ステップＳＰ１１０においては、上述したように、２つの画像ＰＡ，ＰＢを利用して、補正テーブルを作成する。
【００９６】
図１１は、ステップＳＰ１１０で作成された補正テーブルＴＢＬの一例を示す図である。
【００９７】
この補正テーブルにおいて、ＣＣＤ３０３の１６００画素×１２００画素＝１９２万画素のそれぞれの画素に対応するように、１９２万個の補正係数を設けるようにしてもよいが、その場合、データサイズが膨大になる。
【００９８】
そこで、この実施形態の補正テーブルＴＢＬにおいては、画像ＰＡを所定の画素サイズを有する複数のブロックに区分し、各ブロック毎に補正係数を定めるものとする。具体的には、所定サイズ（たとえば、４画素×４画素）のブロック単位で１つの補正データを設定し、画素のブロック毎に補正を行うようにすればよい。これにより、補正テーブルＴＢＬのデータサイズを低減することが可能である。あるいは、さらに大きなサイズのブロックに区分するようにしてもよい。たとえば、図１２に示すように、各ブロックのサイズを（３２０画素×３００画素）として、画像ＰＡを５×４＝２０個のブロックＢＬｉｊ（ｉ＝１〜５；ｊ＝１〜４）に区分するようにしてもよい。ただし、補正精度を向上させるためには、各単位ブロックのサイズは小さい方が好ましい。
【００９９】
次のステップＳＰ１１１においては、コサイン４乗則によるシェーディングの影響を軽減するための補正係数ｈ２をさらに考慮して、補正テーブルＴＢＬのデータを修正する。具体的には、補正テーブルＴＢＬに格納されていた補正係数ｈ１に対して、各位置に応じた補正係数ｈ２をさらに乗じることによって、補正係数を更新する。
【０１００】
そして、この更新された補正係数が格納された補正テーブルに基づいて、画像ＰＡに対してシェーディング補正を行う（ステップＳＰ１１２）。すなわち、補正テーブルに格納されている各画素に対応する補正係数（ｈ１×ｈ２）を、画像ＰＡ内の各画素の画素値に乗じてシェーディング補正を行う。このような補正演算処理は、全体制御部１５０の制御下において、シェーディング補正回路１２３によって行われる。なお、この乗算処理においてオーバーフローした場合は、その画素データのレベルを最大値（すなわち１０２３）にすればよい。
【０１０１】
その後、ステップＳＰ１１３において、シェーディング補正後の画像ＰＡに対して、さらに所定の画像処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行った後、画像処理後の画像ＰＡを画像メモリ１２６を一旦記憶する。さらに、その後、画像メモリ１２６に記憶された画像ＰＡを、メモリカード８に転送してメモリカード８に記憶する。
【０１０２】
以上のようにして、シェーディング補正を伴う画像ＰＡの撮影動作が行われる。
【０１０３】
上述したように、シェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像ＰＡ，ＰＢを利用することによって、最終的に取得された画像ＰＡにおけるシェーディングの影響を軽減することが可能になる。また、上記の従来技術のように白キャップを手動で着脱させるという動作を伴う必要がない。このように、上記の第１実施形態によれば、簡易な操作でシェーディング補正を行うことが可能である。
【０１０４】
また、上記第１実施形態によれば、操作者は、撮影条件を調整してシャッタボタン９を押下するという一連の撮影操作によって、画像ＰＡにおけるシェーディングを補正することができるので、特に操作性が高い。
【０１０５】
なお、２枚の画像ＰＡ，ＰＢにおける被写体の同一性が部分的に損なわれている場合には、数１などを用いて当該部分における補正係数を求める際に、両画像の当該部分についての輝度をそのまま用いない方が好ましい。
【０１０６】
たとえば、ステップＳＰ１１０（図１０）において、図１２に示すように、画像ＰＡを５×４＝２０個のブロックＢＬｉｊ（ｉ＝１〜５；ｊ＝１〜４）に分割して各ブロックの補正係数を求める場合を想定する。この場合、被写体である人物の腕部が撮像直後に移動することによって、画像ＰＡと画像ＰＢとが相違する部分（図の略中央のブロックＢＬ２３など）を有することになる。ここで、各ブロックがこのような相違部分であるか否かは、次のようにして判定することができる。具体的には、その所定のブロック（例えばブロックＢＬ２３）についての２画像間の輝度比とその所定のブロックの周辺のブロック（例えばブロックＢＬ２３の周辺の８ブロック）についての２画像間の輝度比とが所定程度よりも大きく相違する場合には、各ブロックがこのような相違部分であると判定すればよい。
【０１０７】
このような相違部分においては、両者の対応関係は正確でなくなっているため、当該部分の２画像間の輝度比に基づくシェーディング補正値は不正確なものになってしまう。
【０１０８】
そこで、このような相違部分については、その所定のブロックの周辺部分をも含めた輝度平均値を当該部分の輝度値として用いて、当該ブロックのシェーディング補正値を求める。たとえば、ブロックＢＬ２３のシェーディング補正係数ｈ１については、各画像ＰＡ，ＰＢの当該ブロックＢＬ２３についての輝度のみを用いてシェーディング補正値を求めるのではなく、次のようにして求めればよい。具体的には、まず、画像ＰＡ内の９つのブロック（ブロックＢＬ２３およびその周辺８ブロックＢＬ１２，ＢＬ２２，ＢＬ３２，ＢＬ１３，ＢＬ３３，ＢＬ１４，ＢＬ２４，ＢＬ３４）における平均輝度値と画像ＰＢ内の対応する９ブロックにおける平均輝度値とを求める。そして、両平均輝度値をそれぞれこのブロックＢＬ２３についての画像ＰＡ，ＰＢの輝度値とみなして、数１などに基づいて補正係数ｈ１を求めればよい。
【０１０９】
このように、画像ＰＡ内の所定部分（ブロックＢＬ２３）についての２枚の画像ＰＡ，ＰＢの対応領域間の輝度比とその周辺部分（たとえば、周辺の８ブロック）についての２枚の画像ＰＡ，ＰＢの対応領域間の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、原則的なルールＲＬ１、具体的には、その「所定部分」についての各画像ＰＡ，ＰＢの対応領域の輝度に基づくルール（たとえば、画像ＰＡのブロックＢＬ２３の輝度と画像ＰＢのブロックＢＬ２３の輝度とに基づくルール）を用いて、その所定部分のシェーディング補正情報を求める。一方、両輝度比の相違が所定程度よりも大きいときには、例外的なルールＲＬ２、具体的には、当該所定部分についての輝度だけでなくその所定部分の「周辺部分」についての輝度にも基づくルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めればよい。
【０１１０】
これによれば、相違部分のシェーディング補正情報を求める際に、輝度算出の対象となるブロックサイズを実質的に変更（より詳細には拡大）することによって、部分的な相違の影響を緩和することができる。したがって、各ブロックサイズごとの対応関係のみに基づいてシェーディング補正係数を求める場合よりも、シェーディング補正係数による補正精度を向上させることができる。
【０１１１】
＜Ａ４．第１実施形態に対する変形例＞
上記においては、画像ＰＢ１を撮影する際には、絞りを、通常の撮影に使用可能な最小絞りに設定する場合を例示したが、これに限定されない。具体的には、通常の撮影に使用可能な最小絞り開口よりもさらに絞った絞り開口で画像を撮影するようにしてもよい。たとえば、画像劣化のため通常の撮影では用いない小さな開口（Ｆナンバーで表現すれば比較的大きな値）、たとえば、Ｆナンバーが３２程度（Ｆ＝３２．０）の絞りを用いて撮像した画像を、画像ＰＢ１として利用することも可能である。
【０１１２】
一般に絞り開口が一定程度よりも小さくなると、回折による解像性能低下が生じることもあるが、上記実施形態においては、画像ＰＡ，ＰＢの輝度値が比較できる程度であればよいのであって、回折による解像性能低下の影響は非常に少ない。特に、非常に小さな絞り開口を用いることにより、周辺光量落ちの影響をさらに排除できるので、好都合である。
【０１１３】
また、絞りを絞ることによる露光量の不足は、たとえば、ＣＣＤ３０３におけるシャッタスピードを低速にする、言い換えれば、ＣＣＤ３０３における露光時間を長くすることによって解消することができる。具体的には、ステップＳＰ１０５において、シャッタスピードに関する撮影条件をもさらに変更すればよい。これによれば、Ａ／Ｄ変換後の画素値が実際に存在するレンジを拡大させ、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。また、ノイズ成分を減少させることもできるので、さらに高精度のシェーディング補正が可能である。なお、露光時間を長くすると、画像にぶれが生じることが考えられるが、両画像ＰＡ，ＰＢの対応部分の輝度の比が求められれば十分であるので、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが可能な程度で有れば画像のぶれも許容される。
【０１１４】
さらに、上記のような画像ＰＢにおける露光量不足を補うためには、次のような対策を講じることも可能である。
【０１１５】
たとえば、アナログ信号処理回路１２１によるゲインコントロールでの信号レベルの調整用ゲインを増大させることによって露光量不足を補うことが可能である。具体的には、各画素のゲインをより通常設定値よりも大きな値（たとえば４倍の値）とすればよい。具体的には、ステップＳＰ１０６の撮像時においてゲインを増大させた上で、参照画像ＰＢを取得するようにすればよい。これによれば、Ａ／Ｄ変換後の画素値が実際に存在するレンジを拡大させ、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。
【０１１６】
あるいは、参照画像ＰＢに関して、各画素の画像信号をその画素の周辺画素の画像信号を加算した値として、各画素の画像データを増大させるようにしてもよい。たとえば、画像メモリ１２６に一旦格納された画像ＰＢ内の各画素の値を、各画素の周辺４画素（あるいは周辺９画素）の値を加算した値に変換するような画像フィルタ処理を施すようにすればよい。あるいは、ＣＣＤ３０３から出力されたアナログ信号の段階でアナログ信号処理回路１２１によって、各画素の画像信号に対してその画素の周辺の画素の信号を加算するようにしてもよい。これによれば、画像ＰＢ内の複数の画素の画素値を、より多数の段階値とすることができるので、より高精度のシェーディング補正が可能になる。
【０１１７】
さらに、上記においては、焦点距離が所定値よりも大きい場合に、焦点距離を８０％に減じて画像ＰＢを撮影して、方式Ｈ１のシェーディング補正を行う技術を例示したが、これに限定されない。具体的には、画像ＰＡにシェーディングが存在するにもかかわらず、画像ＰＡの撮像時の焦点距離の８０％に減じることができない場合には、参照画像ＰＢの撮影のための「専用焦点距離」に変更するようにしても良い。
【０１１８】
ここで、参照画像ＰＢの撮影のための「専用焦点距離」について説明する。通常、ズームレンズは、レンズ群の相対移動により倍率を変更するが、機構的な制約などのため、結像位置を変更せずに済む焦点距離の範囲は限定されることになる。したがって、通常の撮影（具体的には、観賞用画像の撮影）に用いられる焦点距離の範囲は限定されることになる。言い換えれば、操作者が設定可能な焦点距離は、ワイド端からテレ端までの所定の範囲に限定される。この範囲は、例えば或るズームレンズでは、２８ｍｍ〜２００ｍｍの範囲となる。図１３は、２群ズームレンズにおいて、各焦点距離を実現するための２つのレンズ群３００，３０１の動きを示す図である。
【０１１９】
図１３に示すように、２つのレンズ群を相互に独立して移動させることによって、ズームにおける変倍率をテレ端Ｔｅからワイド端Ｗｅに向けて変化させつつ、同一の位置（具体的には、ＣＣＤ３０３表面の結像面）に被写体像を結像させることが可能である。
【０１２０】
また、この図１３に示すように、テレ端（Ｔｅ）側からワイド側に移動した後、さらにワイド端（Ｗｅ）を越えて２つのレンズ群３００，３０１を移動させる場合には、一方のレンズ群（図では３００）は引き続き移動することが可能であるが、他方のレンズ群（図では３０１）は機構的制約のため移動することができなくなる。このとき、ズームの状態としては、ワイド端よりもさらに広角側（ワイド側）に変化させることが可能であるものの、焦点の外れた状態となる。ただし、両画像ＰＡ，ＰＢの対応部分の輝度の比が求められれば十分であるので、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが可能な程度で有れば画像のぼけも許容される。
【０１２１】
なお、この「専用焦点距離」は例えば沈胴式レンズ鏡胴を有するカメラにおける沈胴領域を利用することが可能である。
【０１２２】
また、各レンズ群３００，３０１をワイド側に移動させることによって、画像ＰＢにおいて収差補正不足による解像性能低下が生じることもあり得るが、画像ＰＡ，ＰＢの輝度値が比較できる程度であればよいのであって、収差補正不足による解像性能低下の影響は非常に少ない。むしろ、ワイド側に移動させることによって、周辺光量落ちの影響を排除できるので、好都合である。
【０１２３】
このように、シェーディング補正のための画像ＰＢとしては、上記のようにワイド端よりもさらにワイド側で撮影された画像をも採用することが可能である。言い換えれば、このようなワイド端よりもさらに短い焦点距離（上記の例では、２８ｍｍよりも小さな焦点距離（たとえば２４ｍｍ））を、参照画像ＰＢの撮影専用の焦点距離として用いることが可能である。これにより、例えばワイド端（焦点距離＝２８ｍｍ）での撮像時など焦点距離が所定値（たとえば、２８／０．８＝３５ｍｍ）よりも小さな場合においても、上記の専用焦点距離を用いれば、より広角の画像ＰＢを撮影できる。したがって、上記の（ｉｉ）の場合と同様の動作によってシェーディングを補正することが可能になる。
【０１２４】
さらに、図１４の概略側面図に示すように、デジタルカメラ１に対して着脱自在のコンバージョンレンズ（付加光学系）３０６を装着して撮影する場合にも同様の動作を行うことが可能である。なお、図１４は、コンバージョンレンズ（具体的には、テレコンバージョンレンズ）の非装着時（ａ）と装着時（ｂ）とを示す概略図である。
【０１２５】
具体的には、コンバージョンレンズ３０６として、倍率を向上させるテレコンバージョンレンズを装着する場合には、上記の（ｉｉ）の場合と同様の動作が可能である。たとえば、焦点距離を８０％に減じて画像ＰＢを撮影すればよい。
【０１２６】
あるいは、コンバージョンレンズ３０６として、より広角画像を撮影するためのワイドコンバージョンレンズを装着する場合には、上記の変形例と同様の動作が可能である。たとえば、上述の画像ＰＢ撮影専用の焦点距離（たとえば２４ｍｍ）で、画像ＰＢを撮影すればよい。
【０１２７】
また、各コンバージョンレンズが装着されたか否かは、所定のメニュー画面を用いて撮影者がデジタルカメラ１に対して入力する入力情報に応じて認識するようにしてもよい。あるいは、電気的接点を有するコンバージョンレンズが装着される場合には、コンバージョンレンズ３０６側の電気的接点およびデジタルカメラ１の本体側の電気的接点を介してデジタルカメラ１の全体制御部１５０に入力される装着信号に基づいて、当該コンバージョンレンズの装着を認識するようにしてもよい。
【０１２８】
デジタルカメラ１には、様々なコンバージョンレンズが装着される可能性があるが、以上のような動作によれば、デジタルカメラ１に装着されたコンバージョンレンズに応じてシェーディングを補正することができる。
【０１２９】
＜Ｂ．第２実施形態＞
＜Ｂ１．概要および原理＞
この第２実施形態においては、上述の（２）照明光源（フラッシュ光など）による被写体照度が不均一になるシェーディングＰ２を補正する技術について説明する。このシェーディングＰ２は、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因して発生するものである。また、以下に説明する補正方式を、便宜上、方式Ｈ２のシェーディング補正と称するものとする。なお、第２実施形態に係るデジタルカメラは、第１実施形態のデジタルカメラと同様の構成を備えており、以下では、相違点を中心に説明する。
【０１３０】
図１５（ａ）（ｂ）は、シェーディングＰ２およびその補正について説明する図である。図１５（ａ）（ｂ）は、いずれも同じ被写体をフラッシュ発光の有無を変更して撮影した画像ＰＡ（ＰＡ３），ＰＢ（ＰＢ３）を示す図である。両画像ＰＡ３，ＰＢ３は、同一の被写体に関する画像であり、いずれの画像ＰＡ，ＰＢにおいても、最も近い位置に存在する人物ＨＭとその背後にある樹木ＴＲとが被写体として撮影されている。また、図１５（ａ）には、フラッシュ発光を伴って撮影される画像ＰＡ３が示されており、図１５（ａ）には、フラッシュ発光を伴わずに撮影される画像ＰＢ３が示されている。両画像ＰＡ３，ＰＢ３は、照明系の撮影条件（より詳細にはフラッシュ発光の有無）が相違しているため、シェーディングの状態が互いに異なっている。
【０１３１】
ところで、フラッシュ光は、デジタルカメラ１から被写体までの距離（すなわち被写体距離）に応じて、その被写体に対する照明効果が相違する。より具体的には、フラッシュ発光による照明効果は、距離の２乗に反比例する。たとえば、図１５（ａ）（ｂ）において、デジタルカメラ１から人物ＨＭまでの距離を１とし、デジタルカメラ１から樹木ＴＲまでの距離を３とする場合において、フラッシュ発光による人物ＨＭに対する照明効果を１とすると、フラッシュ発光による樹木ＴＲに対する照明効果は１／９となる。したがって、画像ＰＡ３においては、大きな被写体距離を有する樹木ＴＲが、見た目よりも暗く写ってしまうことになる。このように、画像ＰＡ３においては、画像内の被写体ごとの被写体距離の相違に基づく被写体照度の過不足に起因する、シェーディングＰ２が発生する。
【０１３２】
これに対して、被写体までの相対距離の２乗の値をフラッシュ発光による輝度増加分に乗じることによって、シェーディングＰ２を補正することができる。たとえば、上記の例の場合には、樹木の輝度のフラッシュ発光による増加分を９倍にすれば、距離の相違に起因する照明効果の相違を補正することができる。
【０１３３】
ただし、遠い被写体に対してこのような輝度補正を施しすぎると、ノイズ成分が増幅されて画質が劣化してしまうことがある。このような事態を回避するため、補正係数には上限値を設けることが好ましい。言い換えれば、上記のようにして算出された補正係数が所定の上限値（たとえば、４程度）よりも大きくなる場合には、補正係数を所定の上限値に変更することが好ましい。
【０１３４】
＜Ｂ２．動作＞
つぎに、図１６および図１７を参照しながら、第２実施形態における詳細動作について説明する。図１６は、この撮像動作の一例を示すフローチャートであり、図１７は、その一部動作（ステップＳＰ２０９）をさらに詳細に示すフローチャートである。
【０１３５】
なお、以下の動作においては、参照画像ＰＢが目的画像ＰＡよりも先に撮影される。これは、上記の方式Ｈ２のシェーディング補正を常に行うことを前提としていることによる。また、この第２実施形態においては、デジタルカメラ１による撮影におけるライブビュー画像（撮影前の被写体のフレーミング決定用の動画像）を参照画像ＰＢとして利用する。より詳細には、ライブビュー用に所定周期（例えば１／３０秒）で連続的に取得される複数の画像のうち、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２になる直前に取得された画像を、画像ＰＢ（ＰＢ３）として取得する。これによって、シャッタボタン９の押下タイミングと目的画像ＰＡの取得タイミングとのずれを回避することができる。
【０１３６】
まず、図１６に示すように、ステップＳＰ２０１〜ＳＰ２０３において、参照画像ＰＢ３を取得する。上述したように、撮影待機状態においては、絞りおよびズーム等の撮影条件が設定され（ステップＳＰ２０１）、ライブビュー用の画像がＣＣＤ３０３により１／３０（秒）毎に撮影され（ステップＳＰ２０２）、画像メモリ１２６に一時記憶される（ステップＳＰ２０３）。この動作は、ステップＳＰ２０４において、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にされたと判定されるまで繰り返し行われる。そして、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にされる直前に取得されたライブビュー用画像が、最終的な参照画像ＰＢ３として取得されることになる。
【０１３７】
そして、シャッタボタン９が全押し状態Ｓ２にまで押し込まれると、被写体に関する目的画像ＰＡ（ＰＡ３）が取得され（ステップＳＰ２０５）、画像ＰＡが画像メモリ１２６に記憶される（ステップＳＰ２０６）。
【０１３８】
その後、ステップＳＰ２０７において、両画像ＰＡ，ＰＢの位置合わせが行われる。この位置合わせには、パターンマッチング等の各種の技術を用いることが可能である。これによって、両画像ＰＡ，ＰＢの相互間において、被写体の同一部分の対応付けが行われる。また、両画像ＰＡ，ＰＢの画素サイズが異なる場合においても、この位置合わせによって、画像ＰＡ内の各画素に対して画像ＰＢ内のいずれかの画素が対応付けられる。
【０１３９】
ステップＳＰ２０８においては、位置合わせの結果に応じて分岐処理が行われる。位置合わせに失敗した場合には、上記の方式Ｈ２のシェーディング補正を行わずに、ステップＳＰ２１１に進む。一方、この位置合わせが成功したときには、ステップＳＰ２０９に進み、方式Ｈ２のシェーディング補正を実施する。
【０１４０】
ステップＳＰ２０９においては、上述したように、２つの画像ＰＡ，ＰＢを利用して、補正テーブルを作成する。具体的には、次のようにして、画素単位の補正係数ｈ３を求める。なお、補正係数ｈ３は、１画素単位ではなく、所定サイズのブロック単位で求められてもよい。
【０１４１】
以下、このステップＳＰ２０９について図１７を参照しながら説明する。
【０１４２】
まず、画素単位で２つの画像ＰＡ，ＰＢの輝度差が算出され（ステップＳＰ３０１）、この輝度差に基づいて各画素位置における被写体の相対距離が求められる（ステップＳＰ３０２）。
【０１４３】
まず、各被写体の距離の相違、言い換えれば各被写体の相対距離は、２枚の画像ＰＡ３，ＰＢ３に基づいて算出することができる。以下では、この相対距離の算出処理について説明する。ここでは、図１５（ａ）（ｂ）にも示すように、画像ＰＢ３における人物部分の輝度Ｚ２が４０、樹木部分の輝度Ｚ４が３０であるとし、画像ＰＡ３における人物部分の輝度Ｚ１が１００、樹木部分の輝度Ｚ３が３５である場合を想定する。また、画像ＰＡ３の人物部分が適正露光になっていると仮定し、この人物の被写体距離を基準距離とするものとする。なお、これに限定されず、複数の被写体のうちオートフォーカス時に主被写体として決定されたものを基準にして、基準距離を決定してもよい。
【０１４４】
次のような手順により、樹木部分の相対距離を求める。まず、樹木部分に関して画像ＰＡ３と画像ＰＢ３とで画素値の差分（Ｚ３−Ｚ４＝３５−３０）を算出し、画像ＰＢ３の画素値に対する差分値の比（＝（Ｚ３−Ｚ４）／Ｚ４＝（３５−３０）／３０＝１／６）を求める。これは、フラッシュ発光による樹木部分の増加比率に相当する。同様に、基準となる人物部分に対しても、画像ＰＢ３の画素値に対する差分値の比（＝（Ｚ１−Ｚ２）／Ｚ２＝（１００−４０）／４０＝３／２）を求める。これは、フラッシュ発光による人物部分の増加比率に相当する。
【０１４５】
したがって、樹木部分におけるフラッシュの照明効果は、人物部分を基準に正規化すると、（Ｚ３−Ｚ４）／Ｚ４×（Ｚ２／（Ｚ１−Ｚ２））＝（１／６）×（２／３）＝１／９となる。したがって、人物部分の被写体距離を基準距離としたときの樹木部分の相対距離は、１／９の逆数の平方根、すなわち３となる。このようにして、各画素について、その画素に対応する被写体の相対距離を算出することができる。
【０１４６】
その後、ノイズあるいは被写体の移動による値のばらつきを低減するため所定のフィルタ処理を施す（ステップＳＰ３０３）。なお、フィルタ処理は、画像処理回路１２４内の所定のフィルタ回路を用いて行えばよい。
【０１４７】
そして、ステップＳＰ３０４において、上記の相対距離を自乗（２乗）した値が補正係数ｈ３として取得される。また、ステップＳＰ３０５においては、補正係数に対して上限値の制限を加える。具体的には、ステップＳＰ３０４で算出された補正係数が所定の上限値（たとえば、４程度）よりも大きくなる場合には、補正係数を所定の上限値に変更する。
【０１４８】
以上のようにして補正係数ｈ３を求めることができる。このような補正係数ｈ３は画素毎に求められ、補正テーブルに格納される。この補正テーブルは、各画素について、基準距離に対する各画素位置の被写体距離の比（すなわち相対距離）の２乗の値が画素毎に格納されたテーブルとなっている。なお、上記においては、被写体距離は、基準距離を用いて正規化した値として求められているが、これに限定されず、たとえば、オートフォーカス時に求められた主被写体の測距値等に基づいて、正規化されることなく実距離を表す値として求められてもよい。
【０１４９】
そして、ステップＳＰ２１０（図１６）においては、補正係数ｈ３が格納された補正テーブルに基づいて、画像ＰＡに対してシェーディング補正を行う。すなわち、各画素の画素値を、フラッシュ発光による増加分（変化分）を補正係数ｈ３で増幅した値に変更する。具体的には、次の数３を用いて変更する。
【０１５０】
【数３】
【０１５１】
ただし、Ｚａは目的画像ＰＡの各画素の画素値であり、Ｚｂは参照画像ＰＢ内の対応画素の画素値である。また、Ｚｃは変更後の画素値である。
【０１５２】
これにより、補正係数ｈ３が１よりも大きいときには新たな画素値Ｚｃは元の画素値Ｚａよりも大きな値になり、照度の不足分が補正される。また、補正係数ｈ３が１よりも小さいときには新たな画素値Ｚｃは元の画素値Ｚａよりも小さな値になり、照度の過剰分が補正される。なお、補正係数ｈ３が１のときには元の画素値Ｚａが新たな画素値Ｚｃとなる。このような補正演算処理は、全体制御部１５０の制御下において、シェーディング補正回路１２３によって行われる。
【０１５３】
その後、ステップＳＰ２１１において、シェーディング補正後の画像ＰＡに対して、さらに所定の画像処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行った後、画像処理後の画像ＰＡを画像メモリ１２６を一旦記憶する。さらに、その後、画像メモリ１２６に記憶された画像ＰＡを、メモリカード８に転送してメモリカード８に記憶する（ステップＳＰ２１２）。
【０１５４】
以上のようにして、シェーディング補正を伴う画像ＰＡの撮影動作が行われる。
【０１５５】
この第２実施形態によれば、上述したように、シェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像ＰＡ，ＰＢを利用することによって、最終的に取得された画像ＰＡにおけるシェーディングの影響を軽減することが可能になる。このとき、従来技術のように、白キャップを手動で着脱させるという動作を伴う必要がないので、簡易な操作でシェーディング補正を行うことが可能である。
【０１５６】
なお、上記第２実施形態においては、フラッシュ発光の有無を変更して２枚の画像を撮影し、フラッシュ発光を伴う画像についてシェーディング補正を施す場合について説明したが、これに限定されない。たとえば、フラッシュ以外の照明光源（ビデオライトなど）の発光の有無を変更するようにしてもよい。また、ビデオライト等の照明光源は完全に発光しない状態だけでなく、実質的に被写体を照明しない程度の微弱光を発するような状態も、その照明光源による発光が無い状態であるとみなすことができ、これを参照画像取得に使用することができる。
【０１５７】
また、上記第２実施形態においては、ライブビュー用画像を参照画像ＰＢとして取得している。自動露出（ＡＥ）制御における各種パラメータ、およびホワイトバランス制御における各種パラメータは、ライブビュー用画像としての参照画像ＰＢを用いて取得することができる。したがって、ＡＥ制御あるいはＷＢ制御における各種パラメータも、上記のシェーディング補正におけるパラメータも、同一の参照画像ＰＢに基づいて取得することが可能である。すなわち、取得すべき撮影画像の枚数を最小限に止めることができる。
【０１５８】
＜Ｃ．その他＞
上記各実施形態においては、各ブロック内の画素データを、そのブロックに対応する補正データのみを用いて補正する場合を例示したが、これに限定されない。たとえば、ブロック単位の補正データを各ブロックの基準値として設定しておき、対象画素の属するブロックＢ０および周辺ブロックＢ１の各基準値を、隣接ブロックＢ０，Ｂ１の中心位置と当該対象画素の位置との関係に基づいて重み付け演算し、画素毎の補正係数を算出するようにしてもよい。これにより、補正テーブルのデータサイズを抑制しつつ、より多段階のシェーディング補正を行うことが可能になる。
【０１５９】
また、上記各実施形態においては、シェーディング補正係数を用いてシェーディング補正を行う場合を例示したが、これに限定されず、その他のシェーディング補正情報を用いてシェーディング補正を行うようにしてもよい。たとえば、各画素毎のシェーディング補正係数を各画素の画素値に乗じるのではなく、各画素の位置を変数とする所定の計算式に応じてシェーディング補正を行うようにしてもよい。この場合には、当該計算式における各係数パラメータの値を、上記の２枚の画像ＰＡ，ＰＢの比較により求めておけばよい。
【０１６０】
上記各実施形態においては、Ａ／Ｄ変換後、シェーディング補正を行った後に他のデジタル画像信号処理（たとえば、ＷＢ処理、画素補間処理、色補正処理、およびγ補正処理等）を行うようにしているが、これに限定されない。たとえば、これらの複数のデジタル信号処理のうち幾つかのデジタル信号処理を行った後にシェーディング補正を行い、さらにその後、残余のデジタル信号処理を行うようにしてもよい。
【０１６１】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１６２】
（１）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時には前記撮像素子におけるシャッタスピードを前記第１画像の撮像時よりも低速にする手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子におけるシャッタスピードが低速にされるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６３】
（２）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時には前記撮像素子からの信号に対するレベル調整用ゲインを前記第１画像の撮像時よりも大きくする手段、
をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子からの信号に対するレベル調整用ゲインが第１画像の撮像時よりも大きくされるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６４】
（３）請求項２に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像の撮像時において、前記撮像素子における所定画素の信号に対して当該所定画素の周辺の画素の信号を加算する手段、をさらに備えることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、第２画像の撮像時において、撮像素子における所定画素の信号に対して当該所定画素の周辺の画素の信号が加算されるので、絞りを絞ることによる露光量の低下を改善することができる。
【０１６５】
（４）請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記撮像光学系は、前記デジタルカメラに対して着脱自在のコンバージョンレンズを含むことを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、デジタルカメラに装着されたコンバージョンレンズに応じたシェーディング補正を簡易に行うことができる。
【０１６６】
（５）請求項３に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２画像は、操作者が設定可能な焦点距離よりもさらに短い焦点距離で撮像されることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、比較的広角側で撮像された画像に対しても、シェーディング補正を簡易に施すことができる。
【０１６７】
（６）請求項４に記載のデジタルカメラにおいて、
前記第２のルールは、前記周辺部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づいて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めるルールであることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、所定部分の輝度のみに基づいてシェーディング補正係数を求める場合よりも、部分的な相違の影響を緩和することができるので、シェーディング補正係数による補正精度を向上させることができる。
【０１６８】
（７）請求項５に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記２枚の画像における各対応領域の輝度差に基づいて、シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１６９】
（８）前記（７）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記２枚の画像における各対応領域の輝度差に基づいて、前記各対応領域における被写体距離を算出し、シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１７０】
（９）前記（８）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記各対応領域における被写体距離の２乗に比例した値を、前記各対応領域におけるシェーディング補正係数として求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【０１７１】
（１０）前記（９）に記載のデジタルカメラにおいて、
前記シェーディング補正係数に、上限値を設けることを特徴とするデジタルカメラ。これによれば、補正係数が大きくなりすぎないように抑制することができるので、ノイズの影響を抑制できる。
【０１７２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１ないし請求項５に記載の発明によれば、シェーディング補正を簡易に行うことができる。
【０１７３】
特に、請求項２および請求項３に記載の発明によれば、周辺光量落ちに起因するシェーディングを簡易に補正することができる。
【０１７４】
また、請求項４に記載の発明によれば、２枚の画像における所定部分の対応領域の輝度比とその周辺の対応領域の輝度比との相違の程度に応じてルールを変更することによって、より適切なシェーディング補正情報を得ることができる。
【０１７５】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、被写体距離の相違等によりフラッシュ発光時において被写体照度が不均一になるシェーディングを簡易に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルカメラの外観の概略構成を示す平面図である。
【図２】デジタルカメラの断面図である。
【図３】デジタルカメラの背面図である。
【図４】デジタルカメラの内部構成を示す概略ブロック図である。
【図５】絞りの変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図６】シェーディングの影響によるデータレベルの低下状況を示す図である。
【図７】正規化後のデータレベルの低下状況を示す図である。
【図８】焦点距離の変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図９】シェーディングの影響によるデータレベルの低下状況を示す図である。
【図１０】第１実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１１】補正テーブルの一例を示す概念図である。
【図１２】２枚の撮影画像を示す図である。
【図１３】焦点距離の変更に伴う２つのレンズ群の動きを示す図である。
【図１４】コンバージョンレンズの非装着状態および装着状態を示す図である。
【図１５】フラッシュ発光の有無の変更を用いたシェーディング補正を説明する図である。
【図１６】第２実施形態における撮像動作を示すフローチャートである。
【図１７】図１６の一部の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ デジタルカメラ
３ 撮影レンズ
５ フラッシュ
９ シャッタボタン
３００，３０１ レンズ群
３０２ 絞り
３０３ 撮像素子（ＣＣＤ）
３０６ コンバージョンレンズ
ＰＡ，ＰＡ１，ＰＡ３ 目的画像
ＰＢ，ＰＢ１，ＰＢ２，ＰＢ３ 参照画像
ＴＢＬ 補正テーブル
Ｔｅ テレ端
Ｗｅ ワイド端
ｈ１，ｈ２，ｈ３ シェーディング補正係数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルカメラであって、
撮影光学系および照明系のうち少なくとも一方の撮影条件を変更することにより、同一の被写体に関するシェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像を撮像する撮像手段と、
前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちの一方の画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記２枚の画像は、前記撮像光学系の絞りに関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、
前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記絞りを絞った状態で撮像されることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記２枚の画像は、前記撮像光学系の焦点距離に関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、
前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記焦点距離を短くして撮像され、
前記補正情報算出手段は、前記第２画像のうち前記第１画像の撮影範囲に対応する画像領域の情報を用いて、前記シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記一方の画像内の所定部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第１の輝度比と前記所定部分の周辺部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第２の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、前記所定部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づく第１のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求め、前記相違が前記所定程度よりも大きいときには、前記第１のルールとは異なる第２のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
デジタルカメラであって、
同一の被写体に関する２枚の画像を、フラッシュ発光の有無を変更して撮像する撮像手段と、
前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちフラッシュ発光を伴う画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１】
デジタルカメラであって、
撮影光学系および照明系のうち少なくとも一方の撮影条件を変更することにより、同一の被写体に関するシェーディングの状態が互いに異なる２枚の画像を撮像する撮像手段と、
前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちの一方の画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記２枚の画像は、前記撮像光学系の絞りに関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、
前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記絞りを絞った状態で撮像されることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項３】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記２枚の画像は、前記撮像光学系の焦点距離に関する撮影条件を変更して撮像される第１画像および第２画像であり、
前記第２画像は、前記第１画像の撮像時よりも前記焦点距離を短くして撮像され、
前記補正情報算出手段は、前記第２画像のうち前記第１画像の撮影範囲に対応する画像領域の情報を用いて、前記シェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項４】
請求項１に記載のデジタルカメラにおいて、
前記補正情報算出手段は、前記一方の画像内の所定部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第１の輝度比と前記所定部分の周辺部分についての前記２枚の画像の対応領域間の輝度比である第２の輝度比との相違が所定程度よりも小さいときには、前記所定部分についての前記２枚の画像における対応領域の輝度に基づく第１のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求め、前記相違が前記所定程度よりも大きいときには、前記第１のルールとは異なる第２のルールを用いて当該所定部分のシェーディング補正情報を求めることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項５】
デジタルカメラであって、
同一の被写体に関する２枚の画像を、フラッシュ発光の有無を変更して撮像する撮像手段と、
前記２枚の画像に基づいて、前記２枚の画像のうちフラッシュ発光を伴う画像に対するシェーディング補正情報を求める補正情報算出手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００４−８８４０９（Ｐ２００４−８８４０９Ａ）
【公開日】平成１６年３月１８日（２００４．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００２−２４６６５２（Ｐ２００２−２４６６５２）
【出願日】平成１４年８月２７日（２００２．８．２７）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年３月１８日（２００４．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１４年８月２７日（２００２．８．２７）
【出願人】（０００００６０７９）ミノルタ株式会社 (155)
【Ｆターム（参考）】
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