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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022115944
(43)【公開日】2022-08-09
(54)【発明の名称】撮像装置
(51)【国際特許分類】
H04N 5/235 20060101AFI20220802BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20220802BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20220802BHJP
G03B 7/091 20210101ALI20220802BHJP
G02B 7/28 20210101ALI20220802BHJP
H04N 5/3745 20110101ALI20220802BHJP
【ＦＩ】
H04N5/235 100
H04N5/225 300
G03B15/00 Q
G03B7/091
G02B7/28 N
H04N5/3745
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022075764
(22)【出願日】2022-05-02
(62)【分割の表示】P 2017057679の分割
【原出願日】2017-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100175824
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 淳一
(72)【発明者】
【氏名】塩野谷 孝
(72)【発明者】
【氏名】關口 直樹
(72)【発明者】
【氏名】神原 敏之
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 昌也
(72)【発明者】
【氏名】平間 宣孝
(57)【要約】
【課題】たとえばブロックごとの撮像条件の違いによって生じるブロック間の画像の不連続性を抑えること。
【解決手段】撮像装置は、複数の画素を含むブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、第１被写体からの第１の光が入射した第１領域の前記ブロックに第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域の前記ブロックに第２撮像条件を設定し、前記第１の光および前記第２の光が入射した第３領域の前記ブロックに、前記第１撮像条件および前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】撮像装置は、複数の画素を含むブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、第１被写体からの第１の光が入射した第１領域の前記ブロックに第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域の前記ブロックに第２撮像条件を設定し、前記第１の光および前記第２の光が入射した第３領域の前記ブロックに、前記第１撮像条件および前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の画素を含むブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、
第１被写体からの第１の光が入射した第１領域の前記ブロックに第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域の前記ブロックに第２撮像条件を設定し、前記第１の光および前記第２の光が入射した第３領域の前記ブロックに、前記第１撮像条件および前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、
を備える撮像装置。
第１被写体からの第１の光が入射した第１領域の前記ブロックに第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域の前記ブロックに第２撮像条件を設定し、前記第１の光および前記第２の光が入射した第３領域の前記ブロックに、前記第１撮像条件および前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、
を備える撮像装置。
【請求項2】
請求項１に記載の撮像装置において、
前記第３領域の前記ブロックの複数の画素の一部からの信号を前記第１撮像条件に基づいて補正し、前記第３領域の前記ブロックの複数の画素の他部からの信号を前記第２撮像条件に基づいて補正する補正部を備える撮像装置。
前記第３領域の前記ブロックの複数の画素の一部からの信号を前記第１撮像条件に基づいて補正し、前記第３領域の前記ブロックの複数の画素の他部からの信号を前記第２撮像条件に基づいて補正する補正部を備える撮像装置。
【請求項3】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により画像を生成する生成部を備える撮像装置。
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により画像を生成する生成部を備える撮像装置。
【請求項4】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により被写体を検出する検出部を備える撮像装置。
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により被写体を検出する検出部を備える撮像装置。
【請求項5】
請求項３に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して被写体を撮像する複数の領域の前記ブロックを有し、
前記補正部により補正された信号と、前記複数の領域のうちの前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記複数の領域のうちの前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記レンズを移動する制御部を備える撮像装置。
前記撮像素子は、光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して被写体を撮像する複数の領域の前記ブロックを有し、
前記補正部により補正された信号と、前記複数の領域のうちの前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記複数の領域のうちの前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記レンズを移動する制御部を備える撮像装置。
【請求項6】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記撮像素子は、光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して被写体を撮像する複数の領域の前記ブロックを有し、
前記補正部により補正された信号と、前記複数の領域のうちの前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記複数の領域のうちの前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記レンズを移動させるための信号を生成する制御部を備える撮像装置。
前記撮像素子は、光学系の光軸方向に移動可能なレンズを介して被写体を撮像する複数の領域の前記ブロックを有し、
前記補正部により補正された信号と、前記複数の領域のうちの前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記複数の領域のうちの前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記レンズを移動させるための信号を生成する制御部を備える撮像装置。
【請求項7】
請求項２に記載の撮像装置において、
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記ブロックに設定されている撮像条件の設定を制御する撮像装置。
前記補正部により補正された信号と、前記第１領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、前記第２領域の前記ブロックの前記画素からの信号と、により前記ブロックに設定されている撮像条件の設定を制御する撮像装置。
【請求項8】
請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像条件設定部は、前記第１撮像条件と前記第２撮像条件とに基づいて前記第３撮像条件を設定する撮像装置。
前記撮像条件設定部は、前記第１撮像条件と前記第２撮像条件とに基づいて前記第３撮像条件を設定する撮像装置。
【請求項9】
請求項１から７のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記撮像条件設定部は、前記第３撮像条件により設定される設定値を、前記第１撮像条件により設定される設定値と、前記第２撮像条件により設定される設定値と、の間の値に設定する撮像装置。
前記撮像条件設定部は、前記第３撮像条件により設定される設定値を、前記第１撮像条件により設定される設定値と、前記第２撮像条件により設定される設定値と、の間の値に設定する撮像装置。
【請求項10】
請求項８に記載の撮像装置において、
前記撮像条件設定部は、前記第３領域の前記ブロックの前記画素からの信号から階調情報が喪失しないように前記第３撮像条件を設定する撮像装置。
前記撮像条件設定部は、前記第３領域の前記ブロックの前記画素からの信号から階調情報が喪失しないように前記第３撮像条件を設定する撮像装置。
【請求項11】
複数の画素を有する領域ごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、
第１被写体からの第１の光が入射した第１領域に第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域に第２撮像条件を設定し、前記第１および第２の光が入射した第３領域に、前記第１撮像条件及び前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、
を備える撮像装置。
第１被写体からの第１の光が入射した第１領域に第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域に第２撮像条件を設定し、前記第１および第２の光が入射した第３領域に、前記第１撮像条件及び前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、
を備える撮像装置。
【請求項12】
請求項１１に記載の撮像装置において、
前記第３領域の複数の画素の一部からの信号を前記第１撮像条件に基づいて補正し、前記第３領域の複数の画素の他部からの信号を前記第２撮像条件に基づいて補正する補正部を備える撮像装置。
前記第３領域の複数の画素の一部からの信号を前記第１撮像条件に基づいて補正し、前記第３領域の複数の画素の他部からの信号を前記第２撮像条件に基づいて補正する補正部を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
撮像素子からの信号により画像を生成する画像処理技術を搭載した撮像装置が知られている（特許文献１参照）。
従来から画像の画質向上が要求されていた。
従来から画像の画質向上が要求されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－１９７１９２号公報
【発明の概要】
【0004】
第１の態様によると、撮像装置は、複数の画素を含むブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、第１被写体からの第１の光が入射した第１領域の前記ブロックに第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域の前記ブロックに第２撮像条件を設定し、前記第１の光および前記第２の光が入射した第３領域の前記ブロックに、前記第１撮像条件および前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、を備える。
また、第２の態様によると、撮像装置は、複数の画素を有する領域ごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、第１被写体からの第１の光が入射した第１領域に第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域に第２撮像条件を設定し、前記第１および第２の光が入射した第３領域に、前記第１撮像条件及び前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、を備える。
また、第２の態様によると、撮像装置は、複数の画素を有する領域ごとに撮像条件が設定可能な撮像素子と、第１被写体からの第１の光が入射した第１領域に第１撮像条件を設定し、第２被写体からの第２の光が入射した第２領域に第２撮像条件を設定し、前記第１および第２の光が入射した第３領域に、前記第１撮像条件及び前記第２撮像条件と異なる第３撮像条件を設定する撮像条件設定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【図1】第１の実施の形態によるカメラの構成を例示するブロック図である。
【図2】積層型の撮像素子の断面図である。
【図3】撮像チップの画素配列と単位領域を説明する図である。
【図4】単位領域における回路を説明する図である。
【図5】カメラの撮像素子に結像される被写体の像を模式的に示す図である。
【図6】撮像条件の設定画面を例示する図である。
【図13】撮像面における焦点検出用画素の位置を例示する図である。
【図14】焦点検出画素ラインの一部の領域を拡大した図である。
【図15】フォーカスポイントを拡大した図である。
【図17】領域ごとに撮像条件を設定して撮像する処理の流れを説明するフローチャートである。
【図20】変形例１１による撮像システムの構成を例示するブロック図である。
【図21】モバイル機器へのプログラムの供給を説明する図である。
【図22】第３の実施の形態によるカメラの構成を例示するブロック図である。
【図23】第３の実施の形態における各ブロックと、複数の補正部との対応関係を模式的に示した図である。
【図24】積層型撮像素子の断面図である。
【図25】画像処理に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【図26】焦点検出処理に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【図27】被写体検出処理に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【図28】露出演算処理等の撮像条件の設定に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
－－－第１の実施の形態－－－
第１の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。カメラ１（図１）は、撮像素子３２ａにおける撮像面の領域ごとに異なる条件で撮像を行うことが可能に構成される。画像処理部３３は、撮像条件が異なる領域においてそれぞれ適切な処理を行う。このようなカメラ１の詳細について、図面を参照して説明する。
第１の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。カメラ１（図１）は、撮像素子３２ａにおける撮像面の領域ごとに異なる条件で撮像を行うことが可能に構成される。画像処理部３３は、撮像条件が異なる領域においてそれぞれ適切な処理を行う。このようなカメラ１の詳細について、図面を参照して説明する。
【0007】
＜カメラの説明＞
図１は、第１の実施の形態によるカメラ１の構成を例示するブロック図である。図１において、カメラ１は、撮像光学系３１と、撮像部３２と、画像処理部３３と、制御部３４と、表示部３５と、操作部材３６と、記録部３７とを有する。
図１は、第１の実施の形態によるカメラ１の構成を例示するブロック図である。図１において、カメラ１は、撮像光学系３１と、撮像部３２と、画像処理部３３と、制御部３４と、表示部３５と、操作部材３６と、記録部３７とを有する。
【0008】
撮像光学系３１は、被写界からの光束を撮像部３２へ導く。撮像部３２は、撮像素子３２ａおよび駆動部３２ｂを含み、撮像光学系３１によって結像された被写体の像を光電変換する。撮像部３２は、撮像素子３２ａにおける撮像面の全域において同じ条件で撮像したり、撮像素子３２ａにおける撮像面の領域ごとに異なる条件で撮像したりすることができる。撮像部３２の詳細については後述する。駆動部３２ｂは、撮像素子３２ａに蓄積制御を行わせるために必要な駆動信号を生成する。撮像部３２に対する電荷蓄積時間などの撮像指示は、制御部３４から駆動部３２ｂへ送信される。
【0009】
画像処理部３３は、入力部３３ａと、補正部３３ｂと、生成部３３ｃとを含む。入力部３３ａには、撮像部３２によって取得された画像データが入力される。補正部３３ｂは、上記入力された画像データに対して補正を行う前処理を行う。前処理の詳細については後述する。生成部３３ｃは、上記入力された画像データと前処理後の画像データとに対して画像処理を行い、画像を生成する。画像処理には、たとえば、色補間処理、画素欠陥補正処理、輪郭強調処理、ノイズ低減（Noise reduction）処理、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、表示輝度調整処理、彩度調整処理等が含まれる。さらに、生成部３３ｃは、表示部３５により表示する画像を生成する。
【0010】
制御部３４は、たとえばＣＰＵによって構成され、カメラ１による全体の動作を制御する。たとえば、制御部３４は、撮像部３２で取得された光電変換信号に基づいて所定の露出演算を行い、適正露出に必要な撮像素子３２ａの電荷蓄積時間（露光時間）、撮像光学系３１の絞り値、ＩＳＯ感度等の露出条件を決定して駆動部３２ｂへ指示する。また、カメラ１に設定されている撮像シーンモードや、検出した被写体要素の種類に応じて、彩度、コントラスト、シャープネス等を調整する画像処理条件を決定して画像処理部３３へ指示する。被写体要素の検出については後述する。
【0011】
制御部３４には、物体検出部３４ａと、設定部３４ｂと、撮像制御部３４ｃと、レンズ移動制御部３４ｄとが含まれる。これらは、制御部３４が不図示の不揮発性メモリに格納されているプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現されるが、これらをＡＳＩＣ等により構成しても構わない。
【0012】
物体検出部３４ａは、公知の物体認識処理を行うことにより、撮像部３２によって取得された画像データから、人物（人物の顔）、犬、猫などの動物（動物の顔）、植物、自転車、自動車、電車などの乗物、建造物、静止物、山、雲などの風景、あらかじめ定められた特定の物体などの被写体要素を検出する。設定部３４ｂは、撮像部３２により取得した画像データを、上述のように検出した被写体要素を含む複数の領域に分割する。
【0013】
設定部３４ｂはさらに、複数の領域に対して撮像条件を設定する。撮像条件は、上記露出条件（電荷蓄積時間、ゲイン、ＩＳＯ感度、フレームレート等）と、上記画像処理条件（たとえば、ホワイトバランス調整用パラメータ、ガンマ補正カーブ、表示輝度調整パラメータ、彩度調整パラメータ等）とを含む。なお、撮像条件は、複数の領域のすべてに同じ撮像条件を設定することも、複数の領域間で異なる撮像条件を設定することも可能である。
【0014】
撮像制御部３４ｃは、設定部３４ｂによって領域ごとに設定された撮像条件を適用して撮像部３２（撮像素子３２ａ）、画像処理部３３を制御する。これにより、撮像部３２に対しては、複数の領域ごとに異なる露出条件で撮像を行わせることが可能であり、画像処理部３３に対しては、複数の領域ごとに異なる画像処理条件で画像処理を行わせることが可能である。領域を構成する画素の数はいくらでもよく、たとえば１０００画素でもよいし、１画素でもよい。また、領域間で画素の数が異なっていてもよい。
【0015】
レンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイントと呼ぶ）において、対応する被写体に対してフォーカスを合わせる自動焦点調節（オートフォーカス：ＡＦ）動作を制御する。フォーカスを合わせると、被写体の像の尖鋭度が高まる。すなわち、撮像光学系３１のフォーカスレンズを光軸方向に移動させることによって、撮像光学系３１による像を調節する。レンズ移動制御部３４ｄは、演算結果に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための駆動信号、たとえば被写体の像を撮像光学系３１のフォーカスレンズで調節するための信号を、撮像光学系３１のレンズ駆動機構３１ｍに送る。このように、レンズ移動制御部３４ｄは、演算結果に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを光軸方向に移動させる移動部として機能する。ＡＦ演算部３４ｄがＡＦ動作のために行う処理は、焦点検出処理とも呼ばれる。焦点検出処理の詳細については後述する。
【0016】
表示部３５は、画像処理部３３によって生成された画像や画像処理された画像、記録部３７によって読み出された画像などを再生表示する。表示部３５は、操作メニュー画面や、撮像条件を設定するための設定画面等の表示も行う。
【0017】
操作部材３６は、レリーズボタンやメニューボタン等の種々の操作部材によって構成される。操作部材３６は、各操作に対応する操作信号を制御部３４へ送出する。操作部材３６には、表示部３５の表示面に設けられたタッチ操作部材も含まれる。
【0018】
記録部３７は、制御部３４からの指示に応じて、不図示のメモリカードなどで構成される記録媒体に画像データなどを記録する。また、記録部３７は、制御部３４からの指示に応じて記録媒体に記録されている画像データを読み出す。
【0019】
＜積層型の撮像素子の説明＞
上述した撮像素子３２ａの一例として積層型の撮像素子１００について説明する。図２は、撮像素子１００の断面図である。撮像素子１００は、撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とを備える。撮像チップ１１１は、信号処理チップ１１２に積層されている。信号処理チップ１１２は、メモリチップ１１３に積層されている。撮像チップ１１１および信号処理チップ１１２、信号処理チップ１１２およびメモリチップ１１３は、それぞれ接続部１０９により電気的に接続されている。接続部１０９は、たとえばバンプや電極である。撮像チップ１１１は、被写体からの光像を撮像して画像データを生成する。撮像チップ１１１は、画像データを撮像チップ１１１から信号処理チップ１１２へ出力する。信号処理チップ１１２は、撮像チップ１１１から出力された画像データに対して信号処理を施す。メモリチップ１１３は、複数のメモリを有し、画像データを記憶する。なお、撮像素子１００は、撮像チップおよび信号処理チップで構成されてもよい。撮像素子１００が撮像チップおよび信号処理チップで構成されている場合、画像データを記憶するための記憶部は、信号処理チップに設けられてもよいし、撮像素子１００とは別に設けていてもよい。
上述した撮像素子３２ａの一例として積層型の撮像素子１００について説明する。図２は、撮像素子１００の断面図である。撮像素子１００は、撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とを備える。撮像チップ１１１は、信号処理チップ１１２に積層されている。信号処理チップ１１２は、メモリチップ１１３に積層されている。撮像チップ１１１および信号処理チップ１１２、信号処理チップ１１２およびメモリチップ１１３は、それぞれ接続部１０９により電気的に接続されている。接続部１０９は、たとえばバンプや電極である。撮像チップ１１１は、被写体からの光像を撮像して画像データを生成する。撮像チップ１１１は、画像データを撮像チップ１１１から信号処理チップ１１２へ出力する。信号処理チップ１１２は、撮像チップ１１１から出力された画像データに対して信号処理を施す。メモリチップ１１３は、複数のメモリを有し、画像データを記憶する。なお、撮像素子１００は、撮像チップおよび信号処理チップで構成されてもよい。撮像素子１００が撮像チップおよび信号処理チップで構成されている場合、画像データを記憶するための記憶部は、信号処理チップに設けられてもよいし、撮像素子１００とは別に設けていてもよい。
【0020】
図２に示すように、入射光は、主に白抜き矢印で示すＺ軸プラス方向へ向かって入射する。また、座標軸に示すように、Ｚ軸に直交する紙面左方向をＸ軸プラス方向、Ｚ軸およびＸ軸に直交する紙面手前方向をＹ軸プラス方向とする。以降のいくつかの図においては、図２の座標軸を基準として、それぞれの図の向きがわかるように座標軸を表示する。
【0021】
撮像チップ１１１は、たとえば、ＣＭＯＳイメージセンサである。撮像チップ１１１は、具体的には、裏面照射型のＣＭＯＳイメージセンサである。撮像チップ１１１は、マイクロレンズ層１０１、カラーフィルタ層１０２、パッシベーション層１０３、半導体層１０６、および配線層１０８を有する。撮像チップ１１１は、Ｚ軸プラス方向に向かってマイクロレンズ層１０１、カラーフィルタ層１０２、パッシベーション層１０３、半導体層１０６、および配線層１０８の順に配置されている。
【0022】
マイクロレンズ層１０１は、複数のマイクロレンズＬを有する。マイクロレンズＬは、入射した光を後述する光電変換部１０４に集光する。カラーフィルタ層１０２は、複数のカラーフィルタＦを有する。カラーフィルタ層１０２は、分光特性の異なる複数種類のカラーフィルタＦを有する。カラーフィルタ層１０２は、具体的には、主に赤色成分の光を透過させる分光特性の第１フィルタ（Ｒ）と、主に緑色成分の光を透過させる分光特性の第２フィルタ（Ｇｂ、Ｇｒ）と、主に青色成分の光を透過させる分光特性の第３フィルタ（Ｂ）と、を有する。カラーフィルタ層１０２は、たとえば、ベイヤー配列により第１フィルタ、第２フィルタおよび第３フィルタが配置されている。パッシベーション層１０３は、窒化膜や酸化膜で構成され、半導体層１０６を保護する。
【0023】
半導体層１０６は、光電変換部１０４および読出回路１０５を有する。半導体層１０６は、光の入射面である第１面１０６ａと第１面１０６ａの反対側の第２面１０６ｂとの間に複数の光電変換部１０４を有する。半導体層１０６は、光電変換部１０４がＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配列されている。光電変換部１０４は、光を電荷に変換する光電変換機能を有する。また、光電変換部１０４は、光電変換信号による電荷を蓄積する。光電変換部１０４は、たとえば、フォトダイオードである。半導体層１０６は、光電変換部１０４よりも第２面１０６ｂ側に読出回路１０５を有する。半導体層１０６は、読出回路１０５がＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配列されている。読出回路１０５は、複数のトランジスタにより構成され、光電変換部１０４によって光電変換された電荷により生成される画像データを読み出して配線層１０８へ出力する。
【0024】
配線層１０８は、複数の金属層を有する。金属層は、たとえば、Ａｌ配線、Ｃｕ配線等である。配線層１０８は、読出回路１０５により読み出された画像データが出力される。画像データは、接続部１０９を介して配線層１０８から信号処理チップ１１２へ出力される。
【0025】
なお、接続部１０９は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。また、接続部１０９は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。接続部１０９が複数の光電変換部１０４ごとに設けられている場合、接続部１０９のピッチは、光電変換部１０４のピッチよりも大きくてもよい。また、接続部１０９は、光電変換部１０４が配置されている領域の周辺領域に設けられていてもよい。
【0026】
信号処理チップ１１２は、複数の信号処理回路を有する。信号処理回路は、撮像チップ１１１から出力された画像データに対して信号処理を行う。信号処理回路は、たとえば、画像データの信号値を増幅するアンプ回路、画像データのノイズの低減処理を行う相関二重サンプリング回路およびアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路等である。信号処理回路は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。
【0027】
また、信号処理回路は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。信号処理チップ１１２は、複数の貫通電極１１０を有する。貫通電極１１０は、たとえばシリコン貫通電極である。貫通電極１１０は、信号処理チップ１１２に設けられた回路を互いに接続する。貫通電極１１０は、撮像チップ１１１の周辺領域、メモリチップ１１３にも設けられてもよい。なお、信号処理回路を構成する一部の素子を撮像チップ１１１に設けてもよい。たとえば、アナログ／デジタル変換回路の場合、入力電圧と基準電圧の比較を行う比較器を撮像チップ１１１に設け、カウンター回路やラッチ回路等の回路を、信号処理チップ１１２に設けてもよい。
【0028】
メモリチップ１１３は、複数の記憶部を有する。記憶部は、信号処理チップ１１２で信号処理が施された画像データを記憶する。記憶部は、たとえば、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリである。記憶部は、光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。また、記憶部は、複数の光電変換部１０４ごとに設けられていてもよい。記憶部に記憶された画像データは、後段の画像処理部に出力される。
【0029】
図３は、撮像チップ１１１の画素配列と単位領域１３１を説明する図である。特に、撮像チップ１１１を裏面（撮像面）側から観察した様子を示す。画素領域にはたとえば２０００万個以上の画素がマトリックス状に配列されている。図３の例では、隣接する２画素×２画素の４画素が１つの単位領域１３１を形成する。図の格子線は、隣接する画素がグループ化されて単位領域１３１を形成する概念を示す。単位領域１３１を形成する画素の数は、これに限られず１０００個程度、たとえば３２画素×３２画素でもよいし、それ以上でもそれ以下でもよく、１画素であってもよい。
【0030】
画素領域の部分拡大図に示すように、図３の単位領域１３１は、緑色画素Ｇｂ、Ｇｒ、青色画素Ｂおよび赤色画素Ｒの４画素から成るいわゆるベイヤー配列を内包する。緑色画素Ｇｂ、Ｇｒは、カラーフィルタＦとして緑色フィルタを有する画素であり、入射光のうち緑色波長帯の光を受光する。同様に、青色画素Ｂは、カラーフィルタＦとして青色フィルタを有する画素であって青色波長帯の光を受光し、赤色画素Ｒは、カラーフィルタＦとして赤色フィルタを有する画素であって赤色波長帯の光を受光する。
【0031】
本実施の形態において、１ブロックにつき単位領域１３１を少なくとも１つ含むように複数のブロックが定義される。すなわち、１ブロックの最小単位は１つの単位領域１３１となる。上述したように、１つの単位領域１３１を形成する画素の数として取り得る値のうち、最も小さい画素の数は１画素である。したがって、1ブロックを画素単位で定義する場合、１ブロックを定義し得る画素の数のうち最小の画素の数は１画素となる。各ブロックはそれぞれ異なる制御パラメータで各ブロックに含まれる画素を制御できる。各ブロックは、そのブロック内のすべての単位領域１３１、すなわち、そのブロック内のすべての画素が同一の撮像条件で制御される。つまり、あるブロックに含まれる画素群と、別のブロックに含まれる画素群とで、撮像条件が異なる光電変換信号を取得できる。制御パラメータの例は、フレームレート、ゲイン、間引き率、光電変換信号を加算する加算行数または加算列数、電荷の蓄積時間または蓄積回数、デジタル化のビット数（語長）等である。撮像素子１００は、行方向（撮像チップ１１１のＸ軸方向）の間引きのみでなく、列方向（撮像チップ１１１のＹ軸方向）の間引きも自在に行える。さらに、制御パラメータは、画像処理におけるパラメータであってもよい。
【0032】
図４は、単位領域１３１における回路を説明する図である。図４の例では、隣接する２画素×２画素の４画素により１つの単位領域１３１を形成する。なお、上述したように単位領域１３１に含まれる画素の数はこれに限られず、１０００画素以上でもよいし、最小１画素でもよい。単位領域１３１の二次元的な位置を符号Ａ～Ｄにより示す。
【0033】
単位領域１３１に含まれる画素のリセットトランジスタ（ＲＳＴ）は、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３００が設けられており、画素Ｂのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３１０が、上記リセット配線３００とは別個に設けられている。同様に、画素Ｃのリセットトランジスタをオンオフするリセット配線３２０が、上記リセット配線３００、３１０とは別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、リセットトランジスタをオンオフするための専用のリセット配線３３０が設けられている。
【0034】
単位領域１３１に含まれる画素の転送トランジスタ（ＴＸ）についても、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａの転送トランジスタをオンオフする転送配線３０２、画素Ｂの転送トランジスタをオンオフする転送配線３１２、画素Ｃの転送トランジスタをオンオフする転送配線３２２が、別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、転送トランジスタをオンオフするための専用の転送配線３３２が設けられている。
【0035】
さらに、単位領域１３１に含まれる画素の選択トランジスタ（ＳＥＬ）についても、画素ごとに個別にオンオフ可能に構成される。図４において、画素Ａの選択トランジスタをオンオフする選択配線３０６、画素Ｂの選択トランジスタをオンオフする選択配線３１６、画素Ｃの選択トランジスタをオンオフする選択配線３２６が、別個に設けられている。他の画素Ｄに対しても、選択トランジスタをオンオフするための専用の選択配線３３６が設けられている。
【0036】
なお、電源配線３０４は、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄで共通に接続されている。同様に、出力配線３０８は、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄで共通に接続されている。また、電源配線３０４は複数の単位領域間で共通に接続されるが、出力配線３０８は単位領域１３１ごとに個別に設けられる。負荷電流源３０９は、出力配線３０８へ電流を供給する。負荷電流源３０９は、撮像チップ１１１側に設けられてもよいし、信号処理チップ１１２側に設けられてもよい。
【0037】
単位領域１３１のリセットトランジスタおよび転送トランジスタを個別にオンオフすることにより、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄに対して、電荷の蓄積開始時間、蓄積終了時間、転送タイミングを含む電荷蓄積を制御することができる。また、単位領域１３１の選択トランジスタを個別にオンオフすることにより、各画素Ａから画素Ｄの光電変換信号を共通の出力配線３０８を介して出力することができる。
【0038】
ここで、単位領域１３１に含まれる画素Ａから画素Ｄについて、行および列に対して規則的な順序で電荷蓄積を制御する、いわゆるローリングシャッタ方式が公知である。ローリングシャッタ方式により行ごとに画素を選択してから列を指定すると、図４の例では「ＡＢＣＤ」の順序で光電変換信号が出力される。
【0039】
このように単位領域１３１を基準として回路を構成することにより、単位領域１３１ごとに電荷蓄積時間を制御することができる。換言すると、単位領域１３１間で異なったフレームレートによる光電変換信号をそれぞれ出力させることができる。また、撮像チップ１１１において一部のブロックに含まれる単位領域１３１に電荷蓄積（撮像）を行わせる間に他のブロックに含まれる単位領域１３１を休ませることにより、撮像チップ１１１の所定のブロックでのみ撮像を行わせて、その光電変換信号を出力させることができる。さらに、フレーム間で電荷蓄積（撮像）を行わせるブロック（蓄積制御の対象ブロック）を切り替えて、撮像チップ１１１の異なるブロックで逐次撮像を行わせて、光電変換信号を出力させることもできる。
【0040】
上記のとおり、単位領域１３１のそれぞれに対応して出力配線３０８が設けられている。撮像素子１００は撮像チップ１１１、信号処理チップ１１２およびメモリチップ１１３を積層しているので、これら出力配線３０８に接続部１０９を用いたチップ間の電気的接続を用いることにより、各チップを面方向に大きくすることなく配線を引き回すことができる。
【0041】
＜撮像素子のブロック制御＞
本実施の形態では、撮像素子３２ａにおける複数のブロックごとに撮像条件を設定可能に構成される。制御部３４の撮像制御部３４ｃは、上記複数の領域を上記ブロックに対応させて、領域ごとに設定された撮像条件で撮像を行わせる。
本実施の形態では、撮像素子３２ａにおける複数のブロックごとに撮像条件を設定可能に構成される。制御部３４の撮像制御部３４ｃは、上記複数の領域を上記ブロックに対応させて、領域ごとに設定された撮像条件で撮像を行わせる。
【0042】
図５は、カメラ１の撮像素子３２ａに結像される被写体の像を模式的に示す図である。カメラ１は、撮像指示が行われる前に、被写体像を光電変換してライブビュー画像を取得する。ライブビュー画像は、所定のフレームレート（例えば６０ｆｐｓ）で繰り返し撮像するモニタ用画像のことをいう。
【0043】
制御部３４は、設定部３４ｂにより領域を分割する前は、撮像チップ１１１の全域（すなわち撮像画面の全体）に同一の撮像条件を設定する。同一の撮像条件とは、撮像画面の全体に共通の撮像条件を設定することをいい、たとえばアペックス値で０．３段程度に満たないばらつきがあるとしても同じとみなす。撮像チップ１１１の全域で同一に設定する撮像条件は、被写体輝度の測光値に応じた露出条件、またはユーザーによって手動設定された露出条件に基づいて決定する。
【0044】
図５において、撮像チップ１１１の撮像面に、人物６１ａと、自動車６２ａと、バッグ６３ａと、山６４ａと、雲６５ａ、６６ａとを含む像が結像されている。人物６１ａは、バッグ６３ａを両手で抱えている。人物６１ａの右後方に、自動車６２ａが止まっている。
【0045】
＜領域の分割＞
制御部３４は、ライブビュー画像に基づき、以下のようにライブビュー画像の画面を複数の領域に分割する。先ず、物体検出部３４ａによってライブビュー画像から被写体要素を検出する。被写体要素の検出は、公知の被写体認識技術を用いる。図５の例では、物体検出部３４ａが、人物６１ａと、自動車６２ａと、バッグ６３ａと、山６４ａと、雲６５ａと、雲６６ａとを被写体要素として検出する。
制御部３４は、ライブビュー画像に基づき、以下のようにライブビュー画像の画面を複数の領域に分割する。先ず、物体検出部３４ａによってライブビュー画像から被写体要素を検出する。被写体要素の検出は、公知の被写体認識技術を用いる。図５の例では、物体検出部３４ａが、人物６１ａと、自動車６２ａと、バッグ６３ａと、山６４ａと、雲６５ａと、雲６６ａとを被写体要素として検出する。
【0046】
次に、設定部３４ｂによって、ライブビュー画像の画面を、上記被写体要素を含む領域に分割する。本実施の形態では、人物６１ａを含む領域を第１領域６１とし、自動車６２ａを含む領域を第２領域６２とし、バッグ６３ａを含む領域を第３領域６３とし、山６４ａを含む領域を第４領域６４とし、雲６５ａを含む領域を第５領域６５とし、雲６６ａを含む領域を第６領域６６として説明する。
なお、上述の説明では、制御部３４は、撮像素子３２ａで撮像して得られたライブビュー画像を用いて被写体要素の検出および領域の分割を行った。しかし、たとえば一眼レフカメラのように、被写体像を撮像可能な測光センサを備えたカメラであれば、制御部３４は、測光センサで撮像して得られたライブビュー画像を用いて被写体要素の検出および領域の分割を行ってもよい。
なお、上述の説明では、制御部３４は、撮像素子３２ａで撮像して得られたライブビュー画像を用いて被写体要素の検出および領域の分割を行った。しかし、たとえば一眼レフカメラのように、被写体像を撮像可能な測光センサを備えたカメラであれば、制御部３４は、測光センサで撮像して得られたライブビュー画像を用いて被写体要素の検出および領域の分割を行ってもよい。
【0047】
＜ブロックごとの撮像条件の設定＞
制御部３４は、設定部３４ｂによって画面を複数の領域に分割すると、図６に例示するような設定画面を表示部３５に表示させる。図６において、ライブビュー画像６０ａが表示され、ライブビュー画像６０ａの右側に撮像条件の設定画面７０が表示される。
制御部３４は、設定部３４ｂによって画面を複数の領域に分割すると、図６に例示するような設定画面を表示部３５に表示させる。図６において、ライブビュー画像６０ａが表示され、ライブビュー画像６０ａの右側に撮像条件の設定画面７０が表示される。
【0048】
設定画面７０には、撮像条件の設定項目の一例として、上から順にフレームレート、シャッタースピード（ＴＶ）、ゲイン（ＩＳＯ）が挙げられている。フレームレートは、１秒間に取得するライブビュー画像やカメラ１により録画される動画像のフレーム数である。ゲインは、ＩＳＯ感度である。撮像条件の設定項目は、図６に例示した他にも適宜加えて構わない。すべての設定項目が設定画面７０の中に収まらない場合は、設定項目を上下にスクロールさせることによって他の設定項目を表示させるようにしてもよい。
【0049】
本実施の形態において、制御部３４は、設定部３４ｂによって分割された領域のうち、ユーザーによって選択された領域を撮像条件の設定（変更）の対象にする。たとえば、タッチ操作が可能なカメラ１において、ユーザーは、ライブビュー画像６０ａが表示されている表示部３５の表示面上で、撮像条件を設定（変更）したい主要被写体の表示位置をタップ操作する。制御部３４は、たとえば人物６１ａの表示位置がタップ操作された場合に、ライブビュー画像６０ａにおいて人物６１ａを含む第１領域６１を撮像条件の設定（変更）対象領域にするとともに、第１領域６１の輪郭を強調して表示させる。
【0050】
図６において、輪郭を強調して表示（太く表示、明るく表示、色を変えて表示、破線で表示、点滅表示等）する第１領域６１は、撮像条件の設定（変更）の対象となる領域を示す。図６の例では、第１領域６１の輪郭を強調したライブビュー画像６０ａが表示されているものとする。この場合は、第１領域６１が、撮像条件の設定（変更）の対象である。たとえば、タッチ操作が可能なカメラ１において、ユーザーによってシャッタースピード（ＴＶ）の表示７１がタップ操作されると、制御部３４は、強調して表示されている領域（第１領域６１）に対するシャッタースピードの現設定値を画面内に表示させる（符号６８）。
以降の説明では、タッチ操作を前提としてカメラ１の説明を行うが、操作部材３６を構成するボタン等の操作により、撮像条件の設定（変更）を行うようにしてもよい。
以降の説明では、タッチ操作を前提としてカメラ１の説明を行うが、操作部材３６を構成するボタン等の操作により、撮像条件の設定（変更）を行うようにしてもよい。
【0051】
シャッタースピード（ＴＶ）の上アイコン７１ａまたは下アイコン７１ｂがユーザーによってタップ操作されると、設定部３４ｂは、シャッタースピードの表示６８を現設定値から上記タップ操作に応じて増減させるとともに、強調して表示されている領域（第１領域６１）に対応する撮像素子３２ａの単位領域１３１（図３）の撮像条件を、上記タップ操作に応じて変更するように撮像部３２（図１）へ指示を送る。決定アイコン７２は、設定された撮像条件を確定させるための操作アイコンである。設定部３４ｂは、フレームレートやゲイン（ＩＳＯ）の設定（変更）についても、シャッタースピード（ＴＶ）の設定（変更）の場合と同様に行う。
【0052】
なお、設定部３４ｂは、ユーザーの操作に基づいて撮像条件を設定するように説明したが、これに限定されない。設定部３４ｂは、ユーザーの操作に基づかずに、制御部３４の判断により撮像条件を設定するようにしてもよい。
強調表示されていない領域（第１領域６１以外の他の領域）については、後述するように一部のブロックを除いて、設定されている撮像条件が維持される。
強調表示されていない領域（第１領域６１以外の他の領域）については、後述するように一部のブロックを除いて、設定されている撮像条件が維持される。
【0053】
制御部３４は、撮像条件の設定（変更）の対象となる領域の輪郭を強調表示する代わりに、対象領域全体を明るく表示させたり、対象領域全体のコントラストを高めて表示させたり、対象領域全体を点滅表示させたりしてもよい。また、対象領域を枠で囲ってもよい。対象領域を囲う枠の表示は、二重枠や一重枠でもよく、囲う枠の線種、色や明るさ等の表示態様は、適宜変更して構わない。また、制御部３４は、対象領域の近傍に矢印などの撮像条件の設定の対象となる領域を指し示す表示をしてもよい。制御部３４は、撮像条件の設定（変更）の対象となる対象領域以外を暗く表示させたり、対象領域以外のコントラストを低く表示させたりしてもよい。
【0054】
＜領域の境界を含むブロックの撮像条件の設定＞
設定部３４ｂは、少なくとも一部の領域についての撮像条件が上述のように他の領域の撮像条件と異なるように設定された場合には、領域の境界を含むブロックの撮像条件を次のように設定する。
図７(a)は、ライブビュー画像６０ａにおける人物に対応する第１領域６１と山に対応する第４領域６４との境界を含む所定範囲８０を例示する図である。図７(b)は、図７(a)の所定範囲８０を拡大した図である。図７(b)において、所定範囲８０に複数のブロック８１～８９が含まれている。
図７(b)の白地部は、人物に対応する部分を示す。また、図７(b)の斜線部および網掛け部は、山に対応する部分を示す。ブロック８２、ブロック８５、およびブロック８７には、第１領域６１と第４領域６４との境界Ｂ１が含まれている。すなわち、図７（ｂ）では、山に対応する部分のうち、境界Ｂ１が存在するブロック８２、８５、８７内の山に対応する部分が斜線が施されている。
設定部３４ｂは、少なくとも一部の領域についての撮像条件が上述のように他の領域の撮像条件と異なるように設定された場合には、領域の境界を含むブロックの撮像条件を次のように設定する。
図７(a)は、ライブビュー画像６０ａにおける人物に対応する第１領域６１と山に対応する第４領域６４との境界を含む所定範囲８０を例示する図である。図７(b)は、図７(a)の所定範囲８０を拡大した図である。図７(b)において、所定範囲８０に複数のブロック８１～８９が含まれている。
図７(b)の白地部は、人物に対応する部分を示す。また、図７(b)の斜線部および網掛け部は、山に対応する部分を示す。ブロック８２、ブロック８５、およびブロック８７には、第１領域６１と第４領域６４との境界Ｂ１が含まれている。すなわち、図７（ｂ）では、山に対応する部分のうち、境界Ｂ１が存在するブロック８２、８５、８７内の山に対応する部分が斜線が施されている。
【0055】
人物に対応する第１領域６１を第１撮像条件に設定し、山に対応する第４領域６４を第４撮像条件に設定した場合に、第１領域６１と第４領域６４との境界Ｂ１を含むブロック８２、８５、８７を第１撮像条件に設定するべきか、それとも第４撮像条件に設定するべきかという問題が生じる。
【0056】
ところが、境界Ｂ１を含むブロック８２、８５、８７の撮像条件を第１撮像条件に設定すると、第１撮像条件がブロック８２、８５、８７の斜線部の撮像、すなわち、各ブロック８２、８５、８７内の第４領域部分の撮像には適していないおそれがある。たとえば、極端な例では、上記斜線部に相当する画像データに白飛びまたは黒潰れが生じてしまうことも想定される。逆に、ブロック８２、８５、８７の撮像条件を第４撮像条件に設定すると、第４撮像条件がブロック８２、８５、８７の白地部の撮像、すなわち各ブロック８２、８５、８７内の第１領域部分の撮像には適していないおそれがある。極端な例では、上記白地部に相当する画像データに白飛びまたは黒潰れが生じてしまうことも想定される。白飛びは、オーバー露光によって画像の高輝度部分のデータの階調が失われることをいう。また、黒潰れは、アンダー露光によって画像の低輝度部分のデータの階調が失われることをいう。
【0057】
そこで、本実施の形態では、設定部３４ｂは、領域の境界部分が存在するブロックについての撮像条件を次のように設定する。以下の説明では、同一の被写体（同一の領域）内のブロックのうち、隣接する領域との境界を含むブロックを境界ブロックと呼び、境界を含まないブロックを主ブロックと呼ぶ。すなわち、図７（ｂ）の例では、ブロック８２、８５、８７が境界ブロックであり、残りのブロック８１、８３、８４、８６、８８、８９が主ブロックである。また、説明の便宜上、境界ブロック８２、８５、８７の属する領域を境界領域６７と呼ぶ。すなわち、境界領域６７は、２つの領域（第１領域６１および第４領域６４）の境界（境界Ｂ１）を含む境界ブロックが存在する領域であり、第１領域６１の周縁部分の一部および第４領域６４の周縁部分の一部を含む。図７（ｂ）および後述する図８において、太線の破線で囲んだ領域が境界領域６７である。
【0058】
設定部３４ｂは、一方の領域の主ブロックの撮像条件（たとえば撮像条件Ａ）と、他方の領域の主ブロックの撮像条件（たとえば撮像条件Ｂ）との間の撮像条件（たとえば撮像条件Ｃ）を２つの領域の境界部分が存在するブロックの撮像条件として設定する。すなわち、設定部３４ｂは、境界ブロックの画素からの信号から階調情報が喪失しないように境界ブロックの撮像条件を設定する。
【0059】
図７を参照して説明すると、設定部３４ｂは、第１領域６１内の主ブロック８１，８４について設定した第１撮像条件と、第４領域６４内の主ブロック８３、８６、８８、８９について設定した第４撮像条件との間の撮像条件を第７撮像条件として算出する。設定部３４ｂは、算出した第７撮像条件を境界ブロック８２、８５、８７の撮像条件として設定する。すなわち、設定部３４ｂは、境界領域６７を除く第１領域６１の撮像条件を第１撮像条件に設定し、境界領域６７を除く第４領域６４の撮像条件を第４撮像条件に設定し、境界領域６７の撮像条件を第７撮像条件に設定する。
【0060】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、設定部３４ｂは、第７撮像条件のＩＳＯ感度を１００と８００との間の値として、たとえば４００に設定する。
【0061】
また、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、設定部３４ｂは、第７撮像条件のシャッター速度を１／１０００秒と１／１００秒との間の値として、たとえば１／５００秒に設定する。
なお、以上のように、第７撮像条件として、ＩＳＯ感度やシャッター速度を、第１撮像条件と第４撮像条件との間の値に設定する場合に、第１撮像条件と第４撮像条件とのちょうど中間の値に設定してもよい。
なお、以上のように、第７撮像条件として、ＩＳＯ感度やシャッター速度を、第１撮像条件と第４撮像条件との間の値に設定する場合に、第１撮像条件と第４撮像条件とのちょうど中間の値に設定してもよい。
【0062】
また、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、設定部３４ｂは、第７撮像条件のフレームレートを３０ｆｐｓと６０ｆｐｓとの間の値として、たとえば４５ｆｐｓに設定する。
【0063】
このように、設定部３４ｂは、他の境界ブロックについても同様に、撮像条件を設定する。なお、設定部３４ｂは、境界ブロックに関わる複数の領域（たとえば第１領域６１および第４領域６４）のそれぞれの撮像条件（たとえば第１および第４撮像条件）が同一であれば、その撮像条件（たとえば第１撮像条件）を境界ブロックの撮像条件として設定する。
上述したように、たとえば、境界ブロックに関わる二つの領域のそれぞれの撮像条件の差がアペックス値で０．３段程度以下である場合にはその二つの領域の撮像条件を同一の撮像条件とみなす。したがって、境界ブロックに関わる複数の領域のそれぞれの撮像条件が、このようなアペックス値で０．３段程度のばらつきの範囲内で異なっている場合には、境界ブロックの撮像条件は、このばらつきの範囲内のいずれの撮像条件に設定してもよい。
上述したように、たとえば、境界ブロックに関わる二つの領域のそれぞれの撮像条件の差がアペックス値で０．３段程度以下である場合にはその二つの領域の撮像条件を同一の撮像条件とみなす。したがって、境界ブロックに関わる複数の領域のそれぞれの撮像条件が、このようなアペックス値で０．３段程度のばらつきの範囲内で異なっている場合には、境界ブロックの撮像条件は、このばらつきの範囲内のいずれの撮像条件に設定してもよい。
【0064】
なお、第７撮像条件を設定するにあたって、上述の説明では、設定部３４ｂは、第１撮像条件と第４撮像条件との中間、または略中間の値を第７撮像条件として算出した。しかし、白飛びや黒潰れが生じない範囲で、第７撮像条件を第１撮像条件または第４撮像条件に近づけてもよい。この場合、後述する第１および第２補正処理やその後の画像処理等が良好に行われるように第７撮像条件を設定することが望ましく、たとえば、次の（ａ）から（ｄ）のいずれかのようにして第７撮像条件を設定してもよい。
【0065】
（ａ）被写体としての重要度が高い方の領域についての撮像条件に近づけように第７撮像条件を設定することが望ましい。たとえば、第１領域６１が主要被写体である人物６１ａに対応し、第４領域６４が背景である山６４ａに対応することから、第７撮像条件は、白飛びや黒潰れが生じない範囲で、主要被写体である人物６１ａに対応する第１領域６１についての主ブロックに設定された第１撮像条件に近づけることが望ましい。
たとえば、顔認識によって顔を認識することができた場合、境界ブロックの撮像条件は、認識できた顔が属する領域についての主ブロックに設定された撮像条件に近づけることが望ましい。
たとえば、顔認識によって顔を認識することができた場合、境界ブロックの撮像条件は、認識できた顔が属する領域についての主ブロックに設定された撮像条件に近づけることが望ましい。
【0066】
（ｂ）たとえば、境界ブロック毎に境界ブロック内の第１領域６１に対応する画素の数と第４領域６４に対応する画素の数とを比較し、当該境界ブロックの撮像条件を白飛びや黒潰れが生じない範囲で画素の数が多い方の領域の撮像条件に近づけてもよい。
【0067】
（ｃ）たとえば図５に示すように、画像上において、第１領域６１の面積よりも第４領域６４の面積が大きい。この場合、第１領域６１と第４領域６４とについての境界ブロックの撮像条件を、白飛びや黒潰れが生じない範囲で、面積が大きい第４領域についての主ブロックに設定された第４撮像条件に近づけてもよい。
【0068】
（ｄ）たとえば、画素からの信号の階調数を大きくするために、第１領域６１の第１撮像条件の感度と第４領域６４の第４撮像条件の感度とを比較して、境界ブロックの撮像条件を、白飛びが生じない範囲内で高感度側に設定してもよい。
【0069】
なお、第７撮像条件を設定するにあたって、上述の説明では、設定部３４ｂは、第１撮像条件と第４撮像条件との間の値を第７撮像条件として算出した。しかし、領域の境界を含むブロックにおいて、白飛びや黒潰れが生じないのであれば、第７撮像条件を第１撮像条件または第４撮像条件と同一としてもよい。この場合には、次の（ｅ）から（ｈ）のいずれかのようにして第７撮像条件を設定してもよい。
【0070】
（ｅ）第１領域６１が主要被写体である人物６１ａに対応し、第４領域６４が背景である山６４ａに対応することから、第７撮像条件は、白飛びや黒潰れが生じないのであれば、主要被写体である人物６１ａに対応する第１領域６１についての主ブロックに設定された第１撮像条件と同一としてもよい。
【0071】
（ｆ）たとえば、境界ブロック毎に境界ブロック内の第１領域６１に対応する画素の数と第４領域６４に対応する画素の数とを比較し、白飛びや黒潰れが生じないのであれば、当該境界ブロックの撮像条件を画素の数が多い方の領域の撮像条件と同一としてもよい。
【0072】
（ｇ）たとえば図５に示すように、画像上において、第１領域６１の面積よりも第４領域６４の面積が大きい。この場合、白飛びや黒潰れが生じないのであれば、第１領域６１と第４領域とについての境界ブロックの撮像条件を、面積が大きい第４領域についての主ブロックに設定された第４撮像条件と同一としてもよい。
【0073】
（ｈ）たとえば、白飛びが生じないのであれば、画素からの信号の階調数を大きくするために、第１領域６１の第１撮像条件の感度と第４領域６４の第４撮像条件の感度とを比較して、境界ブロックの撮像条件を、第１撮像条件と第４撮像条件のうち、高感度側となる方の撮像条件と同一としてもよい。
【0074】
なお、白飛びが生じてしまった場合には、その画素からの信号値を参照することができないが、黒潰れが生じてしまった場合であっても、その画素からの信号値を参照することができる場合がある。そこで、第７撮像条件の設定にあたって、第１撮像条件または第４撮像条件または両者の間の撮像条件のいずれに設定したとしても境界ブロックにおいて白飛びまたは黒潰れが生じでしまう場合には、境界ブロックにおいて黒潰れの発生を許容して白飛びが生じないように第７撮像条件を設定することが望ましい。
【0075】
以上説明したように、領域ごとの撮像条件が設定された後に、操作部材３６を構成する不図示のレリーズボタン、または撮像開始を指示する表示（レリーズアイコン）が操作されると、制御部３４が撮像部３２を制御することにより、上記分割された領域に対してそれぞれ設定されている撮像条件で撮像を行わせる。そして、画像処理部３３は、撮像部３２によって取得された画像データに対して画像処理を行う。画像処理は、上述したように、領域ごとに異なる画像処理条件で行うことができる。
【0076】
上記画像処理部３３による画像処理の後、制御部３４から指示を受けた記録部３７が、画像処理後の画像データを不図示のメモリカードなどで構成される記録媒体に記録する。これにより、一連の撮像処理が終了する。
【0077】
＜第１補正処理＞
画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素の検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に行う前処理の１つとして、第１補正処理を行う。
画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素の検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に行う前処理の１つとして、第１補正処理を行う。
【0078】
上述したように、本実施の形態では、設定部３４ｂは、撮像画面の領域を分割し、各領域に対して撮像条件をそれぞれ設定する。また、設定部３４ｂは、境界ブロックに対しては、上述したように撮像条件を設定する。したがって、同一の被写体であっても境界ブロックで撮像された部分と、主ブロックで撮像された部分とでは撮像条件が異なる場合がある。
そこで、本実施の形態では、境界ブロックに属する画素からの信号に対して以下に述べる補正処理を行うことで、主ブロックにおける撮像条件と同じ撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得る。この補正処理を第１補正処理と呼ぶ。第１補正処理は、同じ領域内で撮像条件が異なる部分が存在することに起因して、画像処理後の画像に生じる不連続性を緩和するために行う。
そこで、本実施の形態では、境界ブロックに属する画素からの信号に対して以下に述べる補正処理を行うことで、主ブロックにおける撮像条件と同じ撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得る。この補正処理を第１補正処理と呼ぶ。第１補正処理は、同じ領域内で撮像条件が異なる部分が存在することに起因して、画像処理後の画像に生じる不連続性を緩和するために行う。
【0079】
図８は図７(b)に対応する画像データを例示する図である。図８において、ブロック８１～８９は、それぞれ２画素×２画素の４画素によって構成されているものとする。図８に示した各画素のうち、白抜きした画素８１ａ～８１ｄ、８２ａ～８２ｃ、８４ａ～８４ｄ、８５ａ、８７ａには人物６１ａからの被写体光が入射し、網掛けを施した画素８２ｄ、８３ａ～８３ｄ、８５ｂ～８５ｄ、８６ａ～８６ｄ、８７ｂ～８７ｄ、８８ａ～８８ｄ、８９ａ～８９ｄには山６４ａからの被写体光が入射するものとする。すなわち、ブロック８１およびブロック８４の各画素には、人物６１ａからの被写体光が入射し、山６４ａからの被写体光が入射していない。したがってブロック８１およびブロック８４は、第１領域についての主ブロックである。同様に、ブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９の各画素には、山６４ａからの被写体光が入射し、人物６１ａからの被写体光が入射していない。したがってブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９は、第４領域についての主ブロックである。
【0080】
ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃには人物６１ａからの被写体光が入射し、画素８２ｄには山６４ａからの被写体光が入射する。ブロック８５の画素８５ａには人物６１ａからの被写体光が入射し、画素８５ｂ、画素８５ｃおよび画素８５ｄには山６４ａからの被写体光が入射する。ブロック８７の画素８７ａには人物６１ａからの被写体光が入射し、画素８７ｂ、画素８７ｃおよび画素８７ｄには山６４ａからの被写体光が入射する。したがってブロック８２、ブロック８５およびブロック８７は、第１および第４領域についての境界ブロックである。
【0081】
補正部３３ｂは、境界ブロックに属する各画素に対して、どの被写体領域からの光が入射しているのかを判断する。具体的には、補正部３３ｂは、物体検出部３４ａによる被写体要素の検出結果から撮像素子３２ａの撮像面における境界の位置を算出する。そして、補正部３３ｂは、算出した境界の位置に基づいて境界ブロックを抽出するとともに、抽出した境界ブロックに属する各画素に対してどの被写体要素からの被写体光が入射しているかを算出する。
【0082】
たとえば、図７，８を例に挙げて説明すると、補正部３３ｂは、物体検出部３４ａによる被写体要素の検出結果から第１領域６１と第４領域６４との境界Ｂ１の位置を算出する。そして補正部３３ｂは、算出した境界Ｂ１の位置に基づいてブロック８２、ブロック８５およびブロック８７を境界ブロックとして抽出する。そして補正部３３ｂは、算出した境界Ｂ１の位置に基づいて、境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃ、境界ブロック８５の画素８５ａ、ならびに境界ブロック８７の画素８７ａに対して人物６１ａからの被写体光が入射していることを算出する。また、補正部３３ｂは、算出した境界Ｂ１の位置に基づいて、境界ブロック８２の画素８２ｄ、境界ブロック８５の画素８５ｂ、画素８５ｃおよび画素８５ｄ、ならびに境界ブロック８７の画素８７ｂ、画素８７ｃおよび画素８７ｄに対して山６４ａからの被写体光が入射していることを算出する。
【0083】
境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃは、第１撮像条件と第４撮像条件との間の撮像条件である第７撮像条件によって人物６１ａからの被写体光を撮像している。一方、第１領域６１についての主ブロックであるブロック８１およびブロック８４の各画素では、第１撮像条件によって人物６１ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３３ｂは、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して、人物６１ａからの被写体光を第１撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
同様に、境界ブロック８２の画素８２ｄは、第７撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。一方、第４領域６４についての主ブロックであるブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９の各画素では、第４撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３３ｂは、画素８２ｄからの信号に対して、山６４ａからの被写体光を第４撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
そこで、補正部３３ｂは、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して、人物６１ａからの被写体光を第１撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
同様に、境界ブロック８２の画素８２ｄは、第７撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。一方、第４領域６４についての主ブロックであるブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９の各画素では、第４撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３３ｂは、画素８２ｄからの信号に対して、山６４ａからの被写体光を第４撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
【0084】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００で、第７撮像条件のＩＳＯ感度が４００である場合に、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３３ｂは、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して１００／４００を掛け、画素８２ｄからの信号に対して８００／４００を掛ける。
【0085】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒で、第７撮像条件のシャッター速度が１／５００秒である場合、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３３ｂは、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して(１／１０００)／(１／５００)＝１／２を掛け、画素８２ｄからの信号に対して(１／１００)／(１／５００)＝５を掛ける。
【0086】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓで、第７撮像条件のフレームレートが４５ｆｐｓである場合、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３３ｂは、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからのフレームレートが４５ｆｐｓのフレーム画像の信号を、一部間引いてフレームレート３０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、画素８２ａ～８２ｃからのフレーム画像の信号のうち、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングに近いフレーム画像信号を選択することによって行う。また、上記のフレームレートの変換は、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングの前後に発生した画素８２ａ～８２ｃからのフレーム画像の信号に基づき、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングに同期したフレーム画像信号を、補間算出してもよい。
また、補正部３３ｂは、第１補正処理として、画素８２ｄからのフレームレート４５ｆｐｓのフレーム画像の信号をフレームレート６０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、たとえば画素８２ｄから相前後して読み出されたフレーム画像信号を合成することによって、すなわち、前後のフレーム画像信号に基づき、新たなフレーム画像信号を補間算出することによって、フレーム画像信号の数を増大して行われる。
また、補正部３３ｂは、第１補正処理として、画素８２ｄからのフレームレート４５ｆｐｓのフレーム画像の信号をフレームレート６０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、たとえば画素８２ｄから相前後して読み出されたフレーム画像信号を合成することによって、すなわち、前後のフレーム画像信号に基づき、新たなフレーム画像信号を補間算出することによって、フレーム画像信号の数を増大して行われる。
【0087】
このようにして、補正部３３ｂは、すべての境界ブロックの各画素からの信号に対して必要に応じて第１補正処理を行う。すなわち、補正部３３ｂは、境界ブロックに属するある画素からの信号に対して、当該画素と同じ被写体要素についての主ブロックに適用された撮像条件と当該境界ブロックに適用された撮像条件とが異なれば第１補正処理を行う。しかし、当該画素と同じ被写体要素についての主ブロックに適用された撮像条件と当該境界ブロックに適用された撮像条件とが同一であれば第１補正処理を行う必要がないので、補正部３３ｂは、第１補正処理を行わない。
上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
なお、境界ブロックや境界ブロックの近隣の主ブロックで撮像して得られた画像データに対してシャープネスやコントラストを下げるような画像処理を行うことで、画像に生じる不連続性を緩和できるのであれば、第１補正処理を行わなくてもよい。
上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
なお、境界ブロックや境界ブロックの近隣の主ブロックで撮像して得られた画像データに対してシャープネスやコントラストを下げるような画像処理を行うことで、画像に生じる不連続性を緩和できるのであれば、第１補正処理を行わなくてもよい。
【0088】
＜第２補正処理＞
画像処理部３３の補正部３３ｂはさらに、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素を検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に、以下の第２補正処理を必要に応じて行う。なお、補正部３３ｂは、上述したように必要に応じて行われた第１補正処理の後に第２の補正処理を行う。
なお、第２補正処理では、第１補正処理によって補正された境界ブロックの画素からの信号は、境界ブロックに設定された撮像条件ではなく、主ブロックに設定された撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として処理される。たとえば、第２補正処理を行う際には、第１補正処理によって補正された境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号は、第７撮像条件ではなく第１撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として補正部３３ｂで処理される。同様に、第１補正処理によって補正された境界ブロック８２の画素８２ｄからの信号は、第７撮像条件ではなく第４撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として補正部３３ｂで処理される。
画像処理部３３の補正部３３ｂはさらに、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素を検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に、以下の第２補正処理を必要に応じて行う。なお、補正部３３ｂは、上述したように必要に応じて行われた第１補正処理の後に第２の補正処理を行う。
なお、第２補正処理では、第１補正処理によって補正された境界ブロックの画素からの信号は、境界ブロックに設定された撮像条件ではなく、主ブロックに設定された撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として処理される。たとえば、第２補正処理を行う際には、第１補正処理によって補正された境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号は、第７撮像条件ではなく第１撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として補正部３３ｂで処理される。同様に、第１補正処理によって補正された境界ブロック８２の画素８２ｄからの信号は、第７撮像条件ではなく第４撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として補正部３３ｂで処理される。
【0089】
１．画像処理を行う場合
画像処理部３３の補正部３３ｂは、分割した領域間で異なる撮像条件を適用して取得された画像データに対する画像処理が所定の画像処理である場合において、領域の境界部に位置する画像データに対し、画像処理の前処理として第２補正処理を行う。所定の画像処理は、画像において処理対象とする注目位置の画像データを、注目位置の周囲の複数の参照位置の画像データを参照して算出する処理であり、たとえば、画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、ノイズ低減処理などが該当する。
画像処理部３３の補正部３３ｂは、分割した領域間で異なる撮像条件を適用して取得された画像データに対する画像処理が所定の画像処理である場合において、領域の境界部に位置する画像データに対し、画像処理の前処理として第２補正処理を行う。所定の画像処理は、画像において処理対象とする注目位置の画像データを、注目位置の周囲の複数の参照位置の画像データを参照して算出する処理であり、たとえば、画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、ノイズ低減処理などが該当する。
【0090】
第２補正処理は、分割した領域間で撮像条件が異なることに起因して、画像処理後の画像に生じる不連続性を緩和するために行う。一般に、注目位置が、分割した領域の境界部に位置する場合、注目位置の周囲の複数の参照位置には、注目位置の画像データと同じ撮像条件が適用された画像データと、注目位置の画像データと異なる撮像条件が適用された画像データとが混在する場合がある。本実施の形態では、異なる撮像条件が適用された参照位置の画像データをそのまま参照して注目位置の画像データを算出するよりも、撮像条件の相違による画像データ間の差異を抑えるように第２補正処理を施した参照位置の画像データを参照して注目位置の画像データを算出する方が好ましいという考え方に基づき、以下のように第２補正処理を行う。
【0091】
図９(a)は、図７(a)のライブビュー画像６０ａにおける第１領域６１と第４領域６４との境界部の注目領域９０を拡大した図である。第１撮像条件が適用された第１領域６１に対応する撮像素子３２ａ上の画素からの画像データを白地で示し、第４撮像条件が適用された第４領域６４に対応する撮像素子３２ａ上の画素からの画像データを網掛けで示す。図９(a)では、第１領域６１上であって、第１領域６１と第４領域６４との境界９１の近傍部分、すなわち境界部に注目画素Ｐからの画像データが位置する。注目画素Ｐを中心とする注目領域９０（例えば３×３画素）に含まれる注目画素Ｐの周囲の画素（本例では８画素）を参照画素Ｐｒとする。図９(b)は、注目画素Ｐおよび参照画素Ｐｒ１～Ｐｒ８の拡大図である。注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む参照画素Ｐｒ１～Ｐｒ８の位置が参照位置である。第１領域６１に対応する参照画素Ｐｒ１～Ｐｒ６および注目画素Ｐに対して第１撮像条件が適用されており、第４領域６４に対応する参照画素Ｐｒ７およびＰｒ８に対して第４撮像条件が適用されている。
なお、以下の説明では、参照画素Ｐｒ１～Ｐｒ８を総称する場合に符号Ｐｒを付与する。
なお、以下の説明では、参照画素Ｐｒ１～Ｐｒ８を総称する場合に符号Ｐｒを付与する。
【0092】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、通常、第２補正処理を行わずに参照画素Ｐｒの画像データをそのまま参照して画像処理を行う。しかしながら、注目画素Ｐにおいて適用された撮像条件（第１撮像条件とする）と、注目画素Ｐの周囲の参照画素Ｐｒにおいて適用された撮像条件（第４撮像条件とする）とが異なる場合には、補正部３３ｂが、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、生成部３３ｃは、第２補正処理後の参照画素Ｐｒの画像データを参照して注目画素Ｐの画像データを算出する画像処理を行う。
【0093】
（例１）
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件の参照画素Ｐｒ７、Ｐｒ８の画像データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、注目画素Ｐへの入射光量と参照画素Ｐｒへの入射光量とが同じ場合には画像データの差異が小さくなるが、もともと注目画素Ｐへの入射光量と参照画素Ｐｒへの入射光量とが異なっている場合などには、画像データの差異が小さくならない場合もある。後述する例も同様である。
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件の参照画素Ｐｒ７、Ｐｒ８の画像データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、注目画素Ｐへの入射光量と参照画素Ｐｒへの入射光量とが同じ場合には画像データの差異が小さくなるが、もともと注目画素Ｐへの入射光量と参照画素Ｐｒへの入射光量とが異なっている場合などには、画像データの差異が小さくならない場合もある。後述する例も同様である。
【0094】
（例２）
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件の参照画素Ｐｒ７、Ｐｒ８の画像データに対し、第２補正処理として(１／１０００)／(１／１００)＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件の参照画素Ｐｒ７、Ｐｒ８の画像データに対し、第２補正処理として(１／１０００)／(１／１００)＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
【0095】
（例３）
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件（６０ｆｐｓ）の画像データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
画像処理部３３の補正部３３ｂは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、参照画素Ｐｒの画像データのうちの第４撮像条件（６０ｆｐｓ）の画像データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
【0096】
一方、画像処理部３３の補正部３３ｂは、注目画素Ｐにおいて適用された撮像条件（第１撮像条件とする）と、注目画素Ｐの周囲のすべての参照画素Ｐｒにおいて適用された撮像条件（第４撮像条件とする）とが同一である場合には、参照画素Ｐｒの画像データに対する第２補正処理を行わない。つまり、生成部３３ｃは、参照画素Ｐｒの画像データをそのまま参照して注目画素Ｐの画像データを算出する画像処理を行う。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
【0097】
＜画像処理の例示＞
第２補正処理を伴う画像処理について例示する。
（１）画素欠陥補正処理
本実施の形態において、画素欠陥補正処理は、撮像時に行う画像処理の１つである。一般に、固体撮像素子である撮像素子３２ａは、製造過程や製造後において画素欠陥が生じ、異常なレベルの画像データを出力する場合がある。そこで、画像処理部３３の生成部３３ｃは、画素欠陥が生じた画素から出力された画像データを補正することにより、画素欠陥が生じた画素位置における画像データを目立たないようにする。
第２補正処理を伴う画像処理について例示する。
（１）画素欠陥補正処理
本実施の形態において、画素欠陥補正処理は、撮像時に行う画像処理の１つである。一般に、固体撮像素子である撮像素子３２ａは、製造過程や製造後において画素欠陥が生じ、異常なレベルの画像データを出力する場合がある。そこで、画像処理部３３の生成部３３ｃは、画素欠陥が生じた画素から出力された画像データを補正することにより、画素欠陥が生じた画素位置における画像データを目立たないようにする。
【0098】
画素欠陥補正処理の一例を説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、１フレームの画像においてあらかじめ不図示の不揮発性メモリに記録されている画素欠陥の位置の画素を注目画素Ｐ（処理対象画素）とし、注目画素Ｐを中心とする注目領域９０（例えば３×３画素）に含まれる注目画素Ｐの周囲の画素（本例では８画素）を参照画素Ｐｒとする。
【0099】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、参照画素Ｐｒにおける画像データの最大値、最小値を算出し、注目画素Ｐから出力された画像データがこれら最大値または最小値を超えるときは注目画素Ｐから出力された画像データを上記最大値または最小値で置き換えるMax,Minフィルタ処理を行う。このような処理を、不図示の不揮発性メモリに位置情報が記録されているすべての画素欠陥に対して行う。
【0100】
本実施の形態において、画像処理部３３の補正部３３ｂは、注目画素Ｐに適用された第１撮像条件と異なる第４撮像条件が適用された画素が上記参照画素Ｐｒに含まれる場合に、第４撮像条件が適用された画像データに対して第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが上述したMax,Minフィルタ処理を行う。
【0101】
（２）色補間処理
本実施の形態において、色補間処理は、撮像時に行う画像処理の１つである。図３に例示したように、撮像素子１００の撮像チップ１１１は、緑色画素Ｇｂ、Ｇｒ、青色画素Ｂおよび赤色画素Ｒがベイヤー配列されている。画像処理部３３の生成部３３ｃは、各画素位置において配置されたカラーフィルタＦの色成分と異なる色成分の画像データが不足するので、周辺の画素位置の画像データを参照して不足する色成分の画像データを生成する色補間処理を行う。
本実施の形態において、色補間処理は、撮像時に行う画像処理の１つである。図３に例示したように、撮像素子１００の撮像チップ１１１は、緑色画素Ｇｂ、Ｇｒ、青色画素Ｂおよび赤色画素Ｒがベイヤー配列されている。画像処理部３３の生成部３３ｃは、各画素位置において配置されたカラーフィルタＦの色成分と異なる色成分の画像データが不足するので、周辺の画素位置の画像データを参照して不足する色成分の画像データを生成する色補間処理を行う。
【0102】
色補間処理の一例を説明する。図１０(a)は、撮像素子３２ａから出力された画像データの並びを例示する図である。各画素位置に対応して、ベイヤー配列の規則にしたがってＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの色成分を有する。
＜Ｇ色補間＞
まず、一般的なＧ色補間について説明する。Ｇ色補間を行う画像処理部３３の生成部３３ｃは、Ｒ色成分およびＢ色成分の位置を順番に注目位置として、注目位置の周囲の参照位置の４つのＧ色成分の画像データを参照して注目位置におけるＧ色成分の画像データを生成する。たとえば、図１０(b)の太枠（左上位置から数えて２行目２列目。以降も同様に、左上位置から数えて注目位置を表すものとする）で示す注目位置においてＧ色成分の画像データを生成する場合、注目位置（２行目２列目）の近傍に位置する４つのＧ色成分の画像データＧ１～Ｇ４を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ａＧ１＋ｂＧ２＋ｃＧ３＋ｄＧ４）／４を、注目位置（２行目２列目）におけるＧ色成分の画像データとする。なお、ａ～ｄは参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。
＜Ｇ色補間＞
まず、一般的なＧ色補間について説明する。Ｇ色補間を行う画像処理部３３の生成部３３ｃは、Ｒ色成分およびＢ色成分の位置を順番に注目位置として、注目位置の周囲の参照位置の４つのＧ色成分の画像データを参照して注目位置におけるＧ色成分の画像データを生成する。たとえば、図１０(b)の太枠（左上位置から数えて２行目２列目。以降も同様に、左上位置から数えて注目位置を表すものとする）で示す注目位置においてＧ色成分の画像データを生成する場合、注目位置（２行目２列目）の近傍に位置する４つのＧ色成分の画像データＧ１～Ｇ４を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ａＧ１＋ｂＧ２＋ｃＧ３＋ｄＧ４）／４を、注目位置（２行目２列目）におけるＧ色成分の画像データとする。なお、ａ～ｄは参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。
【0103】
次に、本実施の形態のＧ色補間について説明する。図１０(a)～図１０(c)において、太線に対して左および上の領域に第１撮像条件が適用されており、太線に対して右および下の領域に第４撮像条件が適用されているものとする。なお、図１０(a)～図１０(c)において、第１撮像条件と第４撮像条件は異なる。また、図１０(b)中のＧ色成分の画像データＧ１～Ｇ４が、注目位置（２行目２列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１０(b)において、注目位置（２行目２列目）には第１撮像条件が適用されている。参照位置のうち、画像データＧ１～Ｇ３には第１撮像条件が適用されている。また、参照位置のうち、画像データＧ４には第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像データＧ４に対して第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが注目位置（２行目２列目）におけるＧ色成分の画像データを算出する。
【0104】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、図１０(a)におけるＢ色成分の位置およびＲ色成分の位置においてそれぞれＧ色成分の画像データを生成することにより、図１０(c)に示すように、各画素位置においてＧ色成分の画像データを得ることができる。
【0105】
＜Ｒ色補間＞
図１１(a)は、図１０(a)からＲ色成分の画像データを抽出した図である。画像処理部３３の生成部３３ｃは、図１０(c)に示すＧ色成分の画像データと図１１(a)に示すＲ色成分の画像データとに基づいて図１１(b)に示す色差成分Ｃｒの画像データを算出する。
図１１(a)は、図１０(a)からＲ色成分の画像データを抽出した図である。画像処理部３３の生成部３３ｃは、図１０(c)に示すＧ色成分の画像データと図１１(a)に示すＲ色成分の画像データとに基づいて図１１(b)に示す色差成分Ｃｒの画像データを算出する。
【0106】
まず、一般的な色差成分Ｃｒの補間について説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば図１１(b)の太枠（２行目２列目）で示す注目位置において色差成分Ｃｒの画像データを生成する場合、注目位置（２行目２列目）の近傍に位置する４つの色差成分の画像データＣｒ１～Ｃｒ４を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ｅＣｒ１＋ｆＣｒ２＋ｇＣｒ３＋ｈＣｒ４）／４を、注目位置（２行目２列目）における色差成分Ｃｒの画像データとする。なお、ｅ～ｈは参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。
【0107】
同様に、画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば図１１(c)の太枠（２行目３列目）で示す注目位置において色差成分Ｃｒの画像データを生成する場合、注目位置（２行目３列目）の近傍に位置する４つの色差成分の画像データＣｒ２、Ｃｒ４～Ｃｒ６を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ｑＣｒ２＋ｒＣｒ４＋ｓＣｒ５＋ｔＣｒ６）／４を、注目位置（２行目３列目）における色差成分Ｃｒの画像データとする。なお、ｑ～ｔは、参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。こうして、各画素位置について色差成分Ｃｒの画像データが生成される。
【0108】
次に、本実施の形態の色差成分Ｃｒの補間について説明する。図１１(a)～図１１(c)において、たとえば、太線に対して左および上の領域に第１撮像条件が適用されており、太線に対して右および下の領域に第４撮像条件が適用されているものとする。なお、図１１(a)～図１１(c)において、第１撮像条件と第４撮像条件は異なる。図１１(b)において、太枠（２行目２列目）で示す位置が色差成分Ｃｒの注目位置である。また、図１１(b)中の色差成分の画像データＣｒ１～Ｃｒ４が注目位置（２行目２列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１１(b)において、注目位置（２行目２列目）には第１撮像条件が適用されている。参照位置のうち、画像データＣｒ1、Ｃｒ３、Ｃｒ４には第１撮像条件が適用されている。また、参照位置のうち、画像データＣｒ２には第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像データＣｒ２に対して第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが注目位置（２行目２列目）における色差成分Ｃｒの画像データを算出する。
また、図１１(c)において、太枠（２行目３列目）で示す位置が色差成分Ｃｒの注目位置である。また、図１１(c)中の色差成分の画像データＣｒ２、Ｃｒ４、Ｃｒ５、Ｃｒ６が注目位置（２行目３列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１１(c)において、注目位置（２行目３列目）には第４撮像条件が適用されている。参照位置のうち、画像データＣｒ４、Ｃｒ５には第１撮像条件が適用されている。また、参照位置のうち、画像データＣｒ２、Ｃｒ６には第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像データＣｒ４およびＣｒ５に対してそれぞれ第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが注目位置（２行目３列目）における色差成分Ｃｒの画像データを算出する。
また、図１１(c)において、太枠（２行目３列目）で示す位置が色差成分Ｃｒの注目位置である。また、図１１(c)中の色差成分の画像データＣｒ２、Ｃｒ４、Ｃｒ５、Ｃｒ６が注目位置（２行目３列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１１(c)において、注目位置（２行目３列目）には第４撮像条件が適用されている。参照位置のうち、画像データＣｒ４、Ｃｒ５には第１撮像条件が適用されている。また、参照位置のうち、画像データＣｒ２、Ｃｒ６には第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の補正部３３ｂは、画像データＣｒ４およびＣｒ５に対してそれぞれ第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが注目位置（２行目３列目）における色差成分Ｃｒの画像データを算出する。
【0109】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、各画素位置において色差成分Ｃｒの画像データを得たのち、各画素位置に対応させて図１０(c)に示すＧ色成分の画像データを加算することにより、各画素位置においてＲ色成分の画像データを得ることができる。
【0110】
＜Ｂ色補間＞
図１２(a)は、図１０(a)からＢ色成分の画像データを抽出した図である。画像処理部３３の生成部３３ｃは、図１０(c)に示すＧ色成分の画像データと図１２(a)に示すＢ色成分の画像データとに基づいて図１２(b)に示す色差成分Ｃｂの画像データを算出する。
図１２(a)は、図１０(a)からＢ色成分の画像データを抽出した図である。画像処理部３３の生成部３３ｃは、図１０(c)に示すＧ色成分の画像データと図１２(a)に示すＢ色成分の画像データとに基づいて図１２(b)に示す色差成分Ｃｂの画像データを算出する。
【0111】
まず、一般的な色差成分Ｃｂの補間について説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば図１２(b)の太枠（３行目３列目）で示す注目位置において色差成分Ｃｂの画像データを生成する場合、注目位置（３行目３列目）の近傍に位置する４つの色差成分の画像データＣｂ１～Ｃｂ４を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ｕＣｂ１＋ｖＣｂ２＋ｗＣｂ３＋ｘＣｂ４）／４を、注目位置（３行目３列目）における色差成分Ｃｂの画像データとする。なお、ｕ～ｘは参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。
【0112】
同様に、画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば図１２(c)の太枠（３行目４列目）で示す注目位置において色差成分Ｃｂの画像データを生成する場合、注目位置（３行目４列目）の近傍に位置する４つの色差成分の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６を参照する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば（ｙＣｂ２＋ｚＣｂ４＋αＣｂ５＋βＣｂ６）／４を、注目位置（３行目４列目）における色差成分Ｃｂの画像データとする。なお、ｙ、ｚ、α、βは、参照位置と注目位置との間の距離や画像構造に応じて設けられる重み係数である。こうして、各画素位置について色差成分Ｃｂの画像データが生成される。
【0113】
次に、本実施の形態の色差成分Ｃｂの補間について説明する。図１２(a)～図１２(c)において、たとえば、太線に対して左および上の領域に第１撮像条件が適用されており、太線に対して右および下の領域に第４撮像条件が適用されているものとする。なお、図１２(a)～図１２(c)において、第１撮像条件と第４撮像条件は異なる。図１２(b)において、太枠（３行目３列目）で示す位置が色差成分Ｃｂの注目位置である。また、図１２(b)中の色差成分の画像データＣｂ１～Ｃｂ４が注目位置（３行目３列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１２(b)において、注目位置（３行目３列目）には第４撮像条件が適用されている。参照位置のうち、画像データＣｂ1、Ｃｂ３には第１撮像条件が適用されている。また、参照位置のうち、画像データＣｂ２、Ｃｂ４には第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の補正部３３ｂは、データＣｂ１およびＣｂ３に対してそれぞれ第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが注目位置（３行目３列目）における色差成分Ｃｂの画像データを算出する。
また、図１２(c)において、太枠（３行目４列目）で示す位置が色差成分Ｃｂの注目位置である。また、図１２(c)中の色差成分の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６が注目位置（３行目４列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１２(c)において、注目位置（３行目４列目）には第４撮像条件が適用されている。また、すべての参照位置の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６に第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の生成部３３ｃは、画像処理部３３の補正部３３ｂによって第２補正処理が行われていない参照位置の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６を参照して、注目位置（３行目４列目）における色差成分Ｃｂの画像データを算出する。
また、図１２(c)において、太枠（３行目４列目）で示す位置が色差成分Ｃｂの注目位置である。また、図１２(c)中の色差成分の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６が注目位置（３行目４列目）の画素を画像処理するための参照位置である。図１２(c)において、注目位置（３行目４列目）には第４撮像条件が適用されている。また、すべての参照位置の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６に第４撮像条件が適用されている。そのため、画像処理部３３の生成部３３ｃは、画像処理部３３の補正部３３ｂによって第２補正処理が行われていない参照位置の画像データＣｂ２、Ｃｂ４～Ｃｂ６を参照して、注目位置（３行目４列目）における色差成分Ｃｂの画像データを算出する。
【0114】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、各画素位置において色差成分Ｃｂの画像データを得たのち、各画素位置に対応させて図１０(c)に示すＧ色成分の画像データを加算することにより、各画素位置においてＢ色成分の画像データを得ることができる。
なお、上記「Ｇ色補間」では、たとえば、図１０(b)の太枠（２行目２列目）で示す注目位置においてＧ色成分の画像データを生成する場合、注目位置の近傍に位置する４つのＧ色成分の画像データＧ１～Ｇ４を参照するとしているが、画像構造によって参照するＧ色成分の画像データの数を変更してもよい。たとえば、注目位置付近の画像が縦方向に類似性を有している（たとえば、縦縞のパターン）場合は、注目位置の上下の画像データ（図１０(b)のＧ１とＧ２）だけを用いて補間処理を行う。また、たとえば、注目位置付近の画像が横方向に類似性を有している（たとえば、横縞のパターン）場合は、注目位置の左右の画像データ（図１０(b)のＧ３とＧ４）だけを用いて補間処理を行う。これらの場合、補正部３３ｂにより補正を行う画像データＧ４を用いる場合と用いない場合がある。
なお、上記「Ｇ色補間」では、たとえば、図１０(b)の太枠（２行目２列目）で示す注目位置においてＧ色成分の画像データを生成する場合、注目位置の近傍に位置する４つのＧ色成分の画像データＧ１～Ｇ４を参照するとしているが、画像構造によって参照するＧ色成分の画像データの数を変更してもよい。たとえば、注目位置付近の画像が縦方向に類似性を有している（たとえば、縦縞のパターン）場合は、注目位置の上下の画像データ（図１０(b)のＧ１とＧ２）だけを用いて補間処理を行う。また、たとえば、注目位置付近の画像が横方向に類似性を有している（たとえば、横縞のパターン）場合は、注目位置の左右の画像データ（図１０(b)のＧ３とＧ４）だけを用いて補間処理を行う。これらの場合、補正部３３ｂにより補正を行う画像データＧ４を用いる場合と用いない場合がある。
【0115】
（３）輪郭強調処理
輪郭強調処理の一例を説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である尖鋭化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２－１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
輪郭強調処理の一例を説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である尖鋭化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２－１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
【0116】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、注目画素Ｐにおける画像データを線型フィルタ演算結果で置き換えるフィルタ処理を、たとえばフレーム画像の上部の水平ラインから下部の水平ラインへ向けて、各水平ライン上で注目画素を左から右へずらしながら行う。
【0117】
本実施の形態において、画像処理部３３の補正部３３ｂは、注目画素Ｐに適用された第１撮像条件と異なる第４撮像条件が適用された画素が上記参照画素Ｐｒに含まれる場合に、第４撮像条件が適用された画像データに対して第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが上述した線型フィルタ処理を行う。
【0118】
（４）ノイズ低減処理
ノイズ低減処理の一例を説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である平滑化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２－１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
ノイズ低減処理の一例を説明する。画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、１フレームの画像において、注目画素Ｐ（処理対象画素）を中心とする所定サイズのカーネルを用いた公知の線形フィルタ(Linear filter)演算を行う。線型フィルタの一例である平滑化フィルタのカーネルサイズがＮ×Ｎ画素の場合、注目画素Ｐの位置が注目位置であり、注目画素Ｐを囲む(Ｎ２－１)個の参照画素Ｐｒの位置が参照位置である。
なお、カーネルサイズはＮ×Ｍ画素であってもよい。
【0119】
画像処理部３３の生成部３３ｃは、注目画素Ｐにおける画像データを線型フィルタ演算結果で置き換えるフィルタ処理を、たとえばフレーム画像の上部の水平ラインから下部の水平ラインへ向けて、各水平ライン上で注目画素を左から右へずらしながら行う。
【0120】
本実施の形態において、画像処理部３３の補正部３３ｂは、注目画素Ｐに適用された第１撮像条件と異なる第４撮像条件が適用された画素が上記参照画素Ｐｒに含まれる場合に、第４撮像条件が適用された画像データに対して第２補正処理を行う。その後、画像処理部３３の生成部３３ｃが上述した線型フィルタ処理を行う。
【0121】
２．焦点検出処理を行う場合
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイント）に対応する信号データ（画像データ）を用いて焦点検出処理を行う。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、ＡＦ動作のフォーカスポイントが分割された領域の境界部分に位置する場合、少なくとも１つの領域の焦点検出用の信号データに対し、焦点検出処理の前処理として第２補正処理を行う。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイント）に対応する信号データ（画像データ）を用いて焦点検出処理を行う。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、ＡＦ動作のフォーカスポイントが分割された領域の境界部分に位置する場合、少なくとも１つの領域の焦点検出用の信号データに対し、焦点検出処理の前処理として第２補正処理を行う。
【0122】
第２補正処理は、設定部３４ｂが分割した撮像画面の領域間で撮像条件が異なることに起因して、焦点検出処理の精度が低下することを抑制するために行う。たとえば、画像において像ズレ量（位相差）を検出するフォーカスポイントの焦点検出用の信号データが、分割した領域の境界部に位置する場合、焦点検出用の信号データの中に異なる撮像条件が適用された信号データが混在する場合がある。本実施の形態では、異なる撮像条件が適用された信号データをそのまま用いて像ズレ量（位相差）の検出を行うよりも、撮像条件の相違による信号データ間の差異を抑えるように第２補正処理を施した信号データを用いて像ズレ量（位相差）の検出を行う方が好ましいという考え方に基づき、以下のように第２補正処理を行う。
【0123】
＜焦点検出処理の例示＞
第２補正処理を伴う焦点検出処理について例示する。本実施の形態のＡＦ動作は、たとえば、撮像画面における複数のフォーカスポイントの中からユーザーが選んだフォーカスポイントに対応する被写体にフォーカスを合わせる。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄ（生成部）は、撮像光学系３１の異なる瞳領域を通過した光束による複数の被写体像の像ズレ量（位相差）を検出することにより、撮像光学系３１のデフォーカス量を算出する。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、デフォーカス量をゼロ（許容値以下）にする位置、すなわち合焦位置へ、撮像光学系３１のフォーカスレンズを移動させ、撮像光学系３１の焦点を調節する。
第２補正処理を伴う焦点検出処理について例示する。本実施の形態のＡＦ動作は、たとえば、撮像画面における複数のフォーカスポイントの中からユーザーが選んだフォーカスポイントに対応する被写体にフォーカスを合わせる。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄ（生成部）は、撮像光学系３１の異なる瞳領域を通過した光束による複数の被写体像の像ズレ量（位相差）を検出することにより、撮像光学系３１のデフォーカス量を算出する。制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、デフォーカス量をゼロ（許容値以下）にする位置、すなわち合焦位置へ、撮像光学系３１のフォーカスレンズを移動させ、撮像光学系３１の焦点を調節する。
【0124】
図１３は、撮像素子３２ａの撮像面における焦点検出用画素の位置を例示する図である。本実施の形態では、撮像チップ１１１のＸ軸方向（水平方向）に沿って離散的に焦点検出用画素が並べて設けられている。図１３の例では、１５本の焦点検出画素ライン１６０が所定の間隔で設けられる。焦点検出画素ライン１６０を構成する焦点検出用画素は、焦点検出用の光電変換信号を出力する。撮像チップ１１１において焦点検出画素ライン１６０以外の画素位置には通常の撮像用画素が設けられている。撮像用画素は、ライブビュー画像や記録用の光電変換信号を出力する。
【0125】
図１４は、図１３に示すフォーカスポイント８０Ａに対応する上記焦点検出画素ライン１６０の一部の領域を拡大した図である。図１４において、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂと、焦点検出用画素Ｓ１、および焦点検出用画素Ｓ２とが例示される。赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂは、上述したベイヤー配列の規則にしたがって配される。
【0126】
赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂについて例示した正方形状の領域は、撮像用画素の受光領域を示す。各撮像用画素は、撮像光学系３１（図１）の射出瞳を通る光束を受光する。すなわち、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂはそれぞれ正方形状のマスク開口部を有し、これらのマスク開口部を通った光が撮像用画素の受光部に到達する。
【0127】
なお、赤色画素Ｒ、緑色画素Ｇ（Ｇｂ、Ｇｒ）、および青色画素Ｂの受光領域（マスク開口部）の形状は四角形に限定されず、たとえば円形であってもよい。
【0128】
焦点検出用画素Ｓ１、および焦点検出用画素Ｓ２について例示した半円形状の領域は、焦点検出用画素の受光領域を示す。すなわち、焦点検出用画素Ｓ１は、図１４において画素位置の左側に半円形状のマスク開口部を有し、このマスク開口部を通った光が焦点検出用画素Ｓ１の受光部に到達する。一方、焦点検出用画素Ｓ２は、図１４において画素位置の右側に半円形状のマスク開口部を有し、このマスク開口部を通った光が焦点検出用画素Ｓ２の受光部に到達する。このように、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２は、撮像光学系３１（図１）の射出瞳の異なる領域を通る一対の光束をそれぞれ受光する。
【0129】
なお、撮像チップ１１１における焦点検出画素ライン１６０の位置は、図１３に例示した位置に限定されない。また、焦点検出画素ライン１６０の数についても、図１３の例に限定されるものではない。さらに、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２におけるマスク開口部の形状は半円形に限定されず、たとえば撮像用画素Ｒ、撮像用画素Ｇ、撮像用画素Ｂにおける四角形状受光領域（マスク開口部）を横方向に分割した長方形状としてもよい。
【0130】
また、撮像チップ１１１における焦点検出画素ライン１６０は、撮像チップ１１１のＹ軸方向（鉛直方向）に沿って焦点検出用画素を並べて設けたものであってもよい。図１４のように撮像用画素と焦点検出用画素とを二次元状に配列した撮像素子は公知であり、これらの画素の詳細な図示および説明は省略する。
【0131】
なお、図１４の例では、焦点検出用画素Ｓ１、Ｓ２がそれぞれ焦点検出用の一対の光束のうちの一方を受光する構成、いわゆる１ＰＤ構造を説明した。この代わりに、焦点検出用画素がそれぞれ焦点検出用の一対の光束の双方を受光する構成、いわゆる２ＰＤ構造にしてもよい。２ＰＤ構造にすることにより、焦点検出用画素で得られた光電変換信号を記録用の光電変換信号として用いることが可能になる。
【0132】
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、焦点検出用画素Ｓ１および焦点検出用画素Ｓ２から出力される焦点検出用の光電変換信号に基づいて、撮像光学系３１（図１）の異なる領域を通る一対の光束による一対の像の像ズレ量（位相差）を検出する。そして、像ズレ量（位相差）に基づいてデフォーカス量を演算する。このような瞳分割位相差方式によるデフォーカス量演算は、カメラの分野において公知であるので詳細な説明は省略する。
【0133】
フォーカスポイント８０Ａ（図１３）は、図７(a)に例示したライブビュー画像６０ａにおいて、たとえば第１領域６１および第４領域６４の境界部の注目領域９０に対応する位置に、ユーザーによって選ばれているものとする。図１５は、フォーカスポイント８０Ａを拡大した図である。白地の画素は第１撮像条件が適用されていることを示し、網掛けの画素は第４撮像条件が適用されていることを示す。図１５において枠１７０で囲む位置は、焦点検出画素ライン１６０（図１３）に対応する。
【0134】
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、通常、第２補正処理を行わずに枠１７０で示す焦点検出用画素による信号データをそのまま用いて焦点検出処理を行う。しかしながら、枠１７０で囲む信号データに、第１撮像条件が適用された信号データと第４撮像条件が適用された信号データが混在する場合には、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄが、枠１７０で囲む信号データのうちの第４撮像条件の信号データに対して、以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、第２補正処理後の信号データを用いて焦点検出処理を行う。
【0135】
（例１）
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、第４撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第１撮像条件が適用された画素への入射光量と第４撮像条件が適用された画素への入射光量とが同じ場合には信号データの差異が小さくなるが、もともと第１撮像条件が適用された画素への入射光量と第４撮像条件が適用された画素への入射光量とが異なっている場合などには、信号データの差異が小さくならない場合もある。後述する例も同様である。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、第４撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第１撮像条件が適用された画素への入射光量と第４撮像条件が適用された画素への入射光量とが同じ場合には信号データの差異が小さくなるが、もともと第１撮像条件が適用された画素への入射光量と第４撮像条件が適用された画素への入射光量とが異なっている場合などには、信号データの差異が小さくならない場合もある。後述する例も同様である。
【0136】
（例２）
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、第４撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、第４撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
【0137】
（例３）
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）の信号データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）の信号データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第４撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
【0138】
一方、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、枠１７０で囲む信号データにおいて適用された撮像条件が同一である場合には上記第２補正処理を行わない。つまり、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、枠１７０で示す焦点検出用画素による信号データをそのまま用いて焦点検出処理を行う。
【0139】
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、信号データのうちの第４撮像条件の信号データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄが、第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うか、第４撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うかを、たとえば、ＩＳＯ感度に基づいて決定するようにしてもよい。第１撮像条件と第４撮像条件とでＩＳＯ感度が異なる場合、ＩＳＯ感度が高い方の撮像条件で得られた信号データが飽和していなければ、ＩＳＯ感度が低い方の撮像条件で得られた信号データに対して第２補正処理を行うことが望ましい。すなわち、第１撮像条件と第４撮像条件とでＩＳＯ感度が異なる場合、明るい方の信号データとの差を小さくするように暗い方の信号データを第２補正処理することが望ましい。
また、上記の例では、信号データのうちの第４撮像条件の信号データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄが、第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うか、第４撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うかを、たとえば、ＩＳＯ感度に基づいて決定するようにしてもよい。第１撮像条件と第４撮像条件とでＩＳＯ感度が異なる場合、ＩＳＯ感度が高い方の撮像条件で得られた信号データが飽和していなければ、ＩＳＯ感度が低い方の撮像条件で得られた信号データに対して第２補正処理を行うことが望ましい。すなわち、第１撮像条件と第４撮像条件とでＩＳＯ感度が異なる場合、明るい方の信号データとの差を小さくするように暗い方の信号データを第２補正処理することが望ましい。
【0140】
さらにまた、信号データのうちの第１撮像条件の信号データおよび第４撮像条件の信号データに対してそれぞれ第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の双方の信号データ間の差を小さくするようにしてもよい。
【0141】
以上の説明では、瞳分割位相差方式を用いた焦点検出処理を例示したが、被写体像のコントラストの大小に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させるコントラスト検出方式の場合も同様に行うことができる。
【0142】
コントラスト検出方式を用いる場合、制御部３４は、撮像光学系３１のフォーカスレンズを移動させながら、フォーカスレンズのそれぞれの位置において、フォーカスポイントに対応する撮像素子３２ａの撮像用画素から出力された信号データに基づいて公知の焦点評価値演算を行う。そして、焦点評価値を最大にするフォーカスレンズの位置を合焦位置として求める。
【0143】
制御部３４は、通常、第２補正処理を行わずにフォーカスポイントに対応する撮像用画素から出力された信号データをそのまま用いて焦点評価値演算を行う。しかしながら、フォーカスポイントに対応する信号データに、第１撮像条件が適用された信号データと第４撮像条件が適用された信号データが混在する場合には、制御部３４が、フォーカスポイントに対応する信号データのうちの第４撮像条件の信号データに対して、上述したような第２補正処理を行う。そして、制御部３４は、第２補正処理後の信号データを用いて焦点評価値演算を行う。
上記の例では、焦点調節処理を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより焦点調節を行ってもよい。
上記の例では、焦点調節処理を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより焦点調節を行ってもよい。
【0144】
３．被写体検出処理を行う場合
図１６(a)は、検出しようとする対象物を表すテンプレート画像を例示する図であり、図１６(b)は、ライブビュー画像６０(a)および探索範囲１９０を例示する図である。制御部３４の物体検出部３４ａは、ライブビュー画像から対象物（たとえば、図５の被写体要素の１つであるバッグ６３ａ）を検出し、検出した対象物のテンプレート画像１８０を生成する。制御部３４の物体検出部３４ａは、対象物を検出する範囲をライブビュー画像６０ａの全範囲としてもよいが、検出処理を軽くするために、ライブビュー画像６０ａの一部を探索範囲１９０としてもよい。
図１６(a)は、検出しようとする対象物を表すテンプレート画像を例示する図であり、図１６(b)は、ライブビュー画像６０(a)および探索範囲１９０を例示する図である。制御部３４の物体検出部３４ａは、ライブビュー画像から対象物（たとえば、図５の被写体要素の１つであるバッグ６３ａ）を検出し、検出した対象物のテンプレート画像１８０を生成する。制御部３４の物体検出部３４ａは、対象物を検出する範囲をライブビュー画像６０ａの全範囲としてもよいが、検出処理を軽くするために、ライブビュー画像６０ａの一部を探索範囲１９０としてもよい。
【0145】
制御部３４の物体検出部３４ａは、分割した領域間で異なる撮像条件が適用されており、探索範囲１９０が分割された領域の境界を含む場合、探索範囲１９０内の少なくとも１つの領域の画像データに対し、被写体検出処理の前処理として第２補正処理を行う。
【0146】
第２補正処理は、設定部３４ｂが分割した撮像画面の領域間で撮像条件が異なることに起因して、被写体要素の検出処理の精度低下を抑制するために行う。一般に、被写体要素の検出に用いる探索範囲１９０に、分割された領域の境界を含む場合、探索範囲１９０の画像データの中に異なる撮像条件が適用された画像データが混在する場合がある。本実施の形態では、異なる撮像条件が適用された画像データをそのまま用いて被写体要素の検出を行うよりも、撮像条件の相違による画像データ間の差異を抑えるように第２補正処理を施した画像データを用いて被写体要素の検出を行う方が好ましいという考え方に基づき、以下のように第２補正処理を行う。
【0147】
図５に例示したライブビュー画像６０ａにおいて、人物６１ａの持ち物であるバッグ６３ａを検出する場合を説明する。制御部３４の物体検出部３４ａは、人物６１ａを含む領域の近傍に探索範囲１９０を設定する。なお、人物６１ａを含む領域６１を探索範囲に設定してもよい。
【0148】
制御部３４の物体検出部３４ａは、探索範囲１９０が撮像条件の異なる２つの領域によって分断されていない場合には、第２補正処理を行わずに探索範囲１９０を構成する画像データをそのまま用いて被写体検出処理を行う。しかしながら、仮に、探索範囲１９０の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第４撮像条件が適用された画像データが混在する場合には、制御部３４の物体検出部３４ａは、探索範囲１９０の画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して、焦点検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、制御部３４の物体検出部３４ａは、第２補正処理後の画像データを用いて被写体検出処理を行う。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、画像データのうちの第１撮像条件の画像データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、画像データのうちの第１撮像条件の画像データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
【0149】
上述した探索範囲１９０の画像データに対する第２補正処理は、人物の顔のような特定被写体を検出するために用いる探索範囲や、撮像シーンの判定に用いる領域に対して適用してもよい。
【0150】
また、上述した探索範囲１９０の画像データに対する第２補正処理は、テンプレート画像を用いたパターンマッチング法に用いる探索範囲に限らず、画像の色やエッジなどに基づく特徴量を検出する際の探索範囲においても同様に適用してよい。
【0151】
また、取得時刻が異なる複数フレームの画像データを用いて公知のテンプレートマッチング処理を施すことにより、先に取得されたフレーム画像における追尾対象物と類似する領域を後から取得されたフレーム画像から探索する移動体の追尾処理に適用してもよい。この場合において、制御部３４は、後から取得されたフレーム画像に設定する探索範囲において、第１撮像条件が適用された画像データと第４撮像条件が適用された画像データが混在する場合には、探索範囲の画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して、上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、制御部３４は、第２補正処理後の画像データを用いて追尾処理を行う。
【0152】
さらにまた、取得時刻が異なる複数フレームの画像データを用いて公知の動きベクトルを検出する場合も同様である。制御部３４は、動きベクトルの検出に用いる検出領域において、第１撮像条件が適用された画像データと第４撮像条件が適用された画像データが混在する場合には、動きベクトルの検出に用いる検出領域の画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して、上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、制御部３４は、第２補正処理後の画像データを用いて動きベクトルを検出する。
上記の例では、被写体検出処理を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより被写体検出を行ってもよい。
上記の例では、被写体検出処理を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより被写体検出を行ってもよい。
【0153】
４．撮像条件を設定する場合
制御部３４の設定部３４ｂは、撮像画面の領域を分割し、分割した領域間で異なる撮像条件を設定した状態で、新たに測光し直して露出条件を決定する場合、少なくとも１つの領域の画像データに対し、露出条件を設定する前処理として第２補正処理を行う。
制御部３４の設定部３４ｂは、撮像画面の領域を分割し、分割した領域間で異なる撮像条件を設定した状態で、新たに測光し直して露出条件を決定する場合、少なくとも１つの領域の画像データに対し、露出条件を設定する前処理として第２補正処理を行う。
【0154】
第２補正処理は、設定部３４ｂが分割した撮像画面の領域間で撮像条件が異なることに起因して、露出条件を決定する処理の精度低下を抑制するために行う。たとえば、撮像画面の中央部に設定された測光範囲に、分割された領域の境界を含む場合、測光範囲の画像データの中に異なる撮像条件が適用された画像データが混在する場合がある。本実施の形態では、異なる撮像条件が適用された画像データをそのまま用いて露出演算処理を行うよりも、撮像条件の相違による画像データ間の差異を抑えるように第２補正処理を施した画像データを用いて露出演算処理を行う方が好ましいという考え方に基づき、以下のように第２補正処理を行う。
【0155】
制御部３４の設定部３４ｂは、測光範囲が撮像条件の異なる複数の領域によって分断されていない場合には、第２補正処理を行わずに測光範囲を構成する画像データをそのまま用いて露出演算処理を行う。しかしながら、仮に、測光範囲の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第４撮像条件が適用された画像データが混在する場合には、制御部３４の設定部３４ｂは、測光範囲の画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して、焦点検出処理や被写体検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、制御部３４の設定部３４ｂは、第２補正処理後の画像データを用いて露出演算処理を行う。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、画像データのうちの第１撮像条件の画像データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対して第１撮像条件により第２補正処理を行う例を説明したが、画像データのうちの第１撮像条件の画像データに対して第４撮像条件により第２補正処理を行ってもよい。
【0156】
上述した露出演算処理を行う際の測光範囲に限らず、ホワイトバランス調整値を決定する際に行う測光（測色）範囲や、撮影補助光を発する光源による撮影補助光の発光要否を決定する際に行う測光範囲、さらには、上記光源による撮影補助光の発光量を決定する際に行う測光範囲においても同様である。
【0157】
また、撮像画面を分割した領域間で、光電変換信号の読み出し解像度を異ならせる場合において、領域ごとの読み出し解像度を決定する際に行う撮像シーンの判定に用いる領域に対しても同様に扱うことができる。
上記の例では、撮影条件の設定を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより撮影条件の設定を行ってもよい。
上記の例では、撮影条件の設定を第２補正処理を行った後に行ったが、第２補正処理を行わず、第１補正処理により得られた画像データにより撮影条件の設定を行ってもよい。
【0158】
＜フローチャートの説明＞
図１７は、領域ごとに撮像条件を設定して撮像する処理の流れを説明するフローチャートである。カメラ１のメインスイッチがオン操作されると、制御部３４は、図１７に示す処理を実行するプログラムを起動させる。ステップＳ１０において、制御部３４は、表示部３５にライブビュー表示を開始させて、ステップＳ２０へ進む。
図１７は、領域ごとに撮像条件を設定して撮像する処理の流れを説明するフローチャートである。カメラ１のメインスイッチがオン操作されると、制御部３４は、図１７に示す処理を実行するプログラムを起動させる。ステップＳ１０において、制御部３４は、表示部３５にライブビュー表示を開始させて、ステップＳ２０へ進む。
【0159】
具体的には、制御部３４が撮像部３２へライブビュー画像の取得開始を指示し、取得されたライブビュー画像を逐次表示部３５に表示させる。上述したように、この時点では撮像チップ１１１の全域、すなわち画面の全体に同一の撮像条件が設定されている。
なお、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされている場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、焦点検出処理を行うことにより、所定のフォーカスポイントに対応する被写体要素にフォーカスを合わせるＡＦ動作を制御する。レンズ移動制御部３４ｄは、必要に応じて、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理が行われてから焦点検出処理を行う。
また、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされていない場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、後にＡＦ動作が指示された時点でＡＦ動作を行う。
なお、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされている場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、焦点検出処理を行うことにより、所定のフォーカスポイントに対応する被写体要素にフォーカスを合わせるＡＦ動作を制御する。レンズ移動制御部３４ｄは、必要に応じて、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理が行われてから焦点検出処理を行う。
また、ライブビュー表示中にＡＦ動作を行う設定がなされていない場合、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、後にＡＦ動作が指示された時点でＡＦ動作を行う。
【0160】
ステップＳ２０において、制御部３４の物体検出部３４ａは、ライブビュー画像から被写体要素を検出してステップＳ３０へ進む。物体検出部３４ａは、必要に応じて、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理が行われてから被写体検出処理を行う。ステップＳ３０において、制御部３４の設定部３４ｂは、ライブビュー画像の画面を、被写体要素を含む領域に分割してステップＳ４０へ進む。
【0161】
ステップＳ４０において、制御部３４は表示部３５に領域の表示を行う。制御部３４は、分割された領域のうちの撮像条件の設定（変更）の対象となる領域を強調表示させる。また、制御部３４は、図６に例示したように、撮像条件の設定画面７０を表示部３５に表示させてステップＳ５０へ進む。
なお、制御部３４は、ユーザーの指で表示画面上の他の主要被写体の表示位置がタップ操作された場合は、その主要被写体を含む領域を撮像条件の設定（変更）の対象となる領域に変更して強調表示させる。
なお、制御部３４は、ユーザーの指で表示画面上の他の主要被写体の表示位置がタップ操作された場合は、その主要被写体を含む領域を撮像条件の設定（変更）の対象となる領域に変更して強調表示させる。
【0162】
ステップＳ５０において、制御部３４は、ＡＦ動作が必要か否かを判定する。制御部３４は、たとえば、被写体が動いたことによって焦点調節状態が変化した場合や、ユーザー操作によってフォーカスポイントの位置が変更された場合、またはユーザー操作によってＡＦ動作の実行が指示された場合に、ステップＳ５０を肯定判定してステップＳ７０へ進む。制御部３４は、焦点調節状態が変化せず、ユーザー操作によりフォーカスポイントの位置が変更されず、ユーザー操作によってＡＦ動作の実行も指示されない場合には、ステップＳ５０を否定判定してステップ６０へ進む。
【0163】
ステップＳ７０において、制御部３４は、ＡＦ動作を行わせてステップＳ４０へ戻る。レンズ移動制御部３４ｄは、必要に応じて、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理が行われてからＡＦ動作である焦点検出処理を行う。ステップＳ４０へ戻った制御部３４は、ＡＦ動作後に取得されるライブビュー画像に基づき、上述した処理と同様の処理を繰り返す。
【0164】
ステップＳ６０において、制御部３４の設定部３４ｂは、ユーザー操作に応じて、強調して表示されている領域に対する撮像条件を設定する。また、制御部３４の設定部３４ｂは、他の領域とは異なる撮像条件に設定された領域が生じた場合、境界ブロックの撮像条件を上述したように設定する。なお、ステップＳ６０におけるユーザー操作に応じた表示部３５の表示遷移や撮像条件の設定については、上述したとおりである。制御部３４の設定部３４ｂは、必要に応じて、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理が行われてから露出演算処理を行う。ステップＳ６０が実行されるとステップＳ８０へ進む。
【0165】
ステップＳ８０において、制御部３４は、撮像指示の有無を判定する。制御部３４は、操作部材３６を構成する不図示のレリーズボタン、または撮像を指示する表示アイコンが操作された場合、ステップＳ８０を肯定判定してステップＳ９０へ進む。制御部３４は、撮像指示が行われない場合には、ステップＳ８０を否定判定してステップＳ２０へ戻る。
【0166】
ステップＳ９０において、制御部３４は、所定の撮像処理を行う。すなわち、撮像制御部３４ｃが上記領域ごとに設定された撮像条件で撮像するように撮像素子３２ａを制御してステップＳ１００へ進む。
【0167】
ステップＳ１００において、制御部３４の撮像制御部３４ｃは画像処理部３３へ指示を送り、上記撮像によって得られた画像データに対して所定の画像処理を行わせてステップＳ１１０へ進む。画像処理は、上記画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、ノイズ低減処理を含む。
なお、画像処理部３３の補正部３３ｂは、必要に応じて、領域の境界部に位置する画像データに対して、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行ってから画像処理を行う。
なお、画像処理部３３の補正部３３ｂは、必要に応じて、領域の境界部に位置する画像データに対して、上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行ってから画像処理を行う。
【0168】
ステップＳ１１０において、制御部３４は記録部３７へ指示を送り、画像処理後の画像データを不図示の記録媒体に記録させてステップＳ１２０へ進む。
【0169】
ステップＳ１２０において、制御部３４は、終了操作が行われたか否かを判断する。制御部３４は、終了操作が行われた場合にステップＳ１２０を肯定判定して図１７による処理を終了する。制御部３４は、終了操作が行われない場合には、ステップＳ１２０を否定判定してステップＳ２０へ戻る。ステップＳ２０へ戻った場合、制御部３４は、上述した処理を繰り返す。
【0170】
以上の説明では、撮像素子３２ａとして積層型の撮像素子１００を例示したが、撮像素子（撮像チップ１１１）における複数のブロックごとに撮像条件を設定可能であれば、必ずしも積層型の撮像素子として構成する必要はない。
【0171】
以上説明した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）カメラ１は、複数の画素を有するブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像部３２と、人物６１ａからの第１の光が入射した第１領域６１のブロックに第１撮像条件を設定し、山６４ａからの第２の光が入射した第４領域６４のブロックに第４撮像条件を設定し、第１および第２の光が入射した境界領域６７のブロックに第７撮像条件を設定する制御部３４（設定部３４ｂ）と、境界領域６７のブロックの画素からの信号を第１および第４撮像条件に基づいて補正する画像処理部３３（補正部３３ｂ）と、補正部３３ｂにより補正された信号と、第１領域６１のブロックの画素からの信号と、第４領域６４のブロックの画素からの信号と、により画像を生成する画像処理部３３（生成部３３ｃ）と、を備える。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データによる画像を適切に生成することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、生成される画像に現れる不連続性や違和感を抑制できる。
また、境界ブロックにおける撮像条件を適切に設定できるので、境界ブロックにおける画素からの画像データの白飛びや黒潰れを防止でき、適切に画像データを生成することができる。
（１）カメラ１は、複数の画素を有するブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像部３２と、人物６１ａからの第１の光が入射した第１領域６１のブロックに第１撮像条件を設定し、山６４ａからの第２の光が入射した第４領域６４のブロックに第４撮像条件を設定し、第１および第２の光が入射した境界領域６７のブロックに第７撮像条件を設定する制御部３４（設定部３４ｂ）と、境界領域６７のブロックの画素からの信号を第１および第４撮像条件に基づいて補正する画像処理部３３（補正部３３ｂ）と、補正部３３ｂにより補正された信号と、第１領域６１のブロックの画素からの信号と、第４領域６４のブロックの画素からの信号と、により画像を生成する画像処理部３３（生成部３３ｃ）と、を備える。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データによる画像を適切に生成することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、生成される画像に現れる不連続性や違和感を抑制できる。
また、境界ブロックにおける撮像条件を適切に設定できるので、境界ブロックにおける画素からの画像データの白飛びや黒潰れを防止でき、適切に画像データを生成することができる。
【0172】
（２）境界領域６７は、人物６１ａからの第１の光および山６４ａからの第２の光が入射する境界ブロック８２、８５、８７を有する。補正部３３ｂは、前記第１および第２の光が入射する境界ブロック８２、８５、８７の複数の画素の一部からの信号を第１撮像条件に基づいて補正し、前記第１および第２の光が入射する境界ブロック８２、８５、８７の複数の画素の他部からの信号を第４撮像条件に基づいて補正する。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データによる画像を適切に生成することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、生成される画像に現れる不連続性や違和感を抑制できる。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データによる画像を適切に生成することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、生成される画像に現れる不連続性や違和感を抑制できる。
【0173】
（３）設定部３４ｂは、第１撮像条件と第４撮像条件とに基づいて第７撮像条件を設定する。これにより、境界ブロックにおける撮像条件を適切に設定できるので、境界ブロックにおける画素からの画像データの白飛びや黒潰れを防止でき、適切に画像データを生成することができる。
【0174】
（４）設定部３４ｂは、境界領域６７の境界ブロック８２、８５、８７の画素からの信号から階調情報が喪失しないように第７撮像条件を設定する。これにより、境界ブロックにおける撮像条件を適切に設定できるので、境界ブロックにおける画素からの画像データの白飛びや黒潰れを防止でき、適切に画像データを生成することができる。
【0175】
（５）カメラ１は、複数の画素を有するブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像部３２と、撮像光学系３１を介して人物６１ａからの第１の光が入射した第１領域６１のブロックに第１撮像条件を設定し、撮像光学系３１を介して山６４ａからの第２の光が入射した第４領域６４のブロックに第４撮像条件を設定し、撮像光学系３１を介して第１および第２の光が入射した境界領域６７のブロックに第７撮像条件を設定する制御部３４（設定部３４ｂ）と、境界領域６７のブロックの画素からの信号を第１および第４撮像条件に基づいて補正する画像処理部３３（補正部３３ｂ）と、補正部３３ｂにより補正された信号と、第１領域６１のブロックの画素からの信号と、第４領域のブロックの画素からの信号とに基づいて、撮像光学系３１を駆動するための信号を生成する制御部３４（レンズ移動制御部３４ｄ）と、を備える。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された焦点検出用の信号データに基づいて、デフォーカス量を適切に検出することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、焦点検出精度が低下することを抑制できる。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された焦点検出用の信号データに基づいて、デフォーカス量を適切に検出することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、焦点検出精度が低下することを抑制できる。
【0176】
（６）カメラ１は、複数の画素を有するブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像部３２と、人物６１ａからの第１の光が入射した第１領域６１のブロックに第１撮像条件を設定し、山６４ａからの第２の光が入射した第４領域６４のブロックに第４撮像条件を設定し、第１および第２の光が入射した境界領域６７のブロックに第７撮像条件を設定する制御部３４（設定部３４ｂ）と、境界領域６７のブロックの画素からの信号を第１および第４撮像条件に基づいて補正する画像処理部３３（補正部３３ｂ）と、補正部３３ｂにより補正された信号による画像データと、第１領域６１のブロックの画素からの信号による画像データと、第４領域６４のブロックの画素からの信号による画像データとに基づいて、人物６１ａおよび山６４ａの被写体を検出する制御部３４（物体検出部３４ａ）と、を備える。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、被写体要素を適切に検出することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、検出精度が低下することを抑制できる。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、被写体要素を適切に検出することができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、検出精度が低下することを抑制できる。
【0177】
（７）カメラ１は、複数の画素を有するブロックごとに撮像条件が設定可能な撮像部３２と、人物６１ａからの第１の光が入射した第１領域６１のブロックに第１撮像条件を設定し、山６４ａからの第２の光が入射した第４領域６４のブロックに第４撮像条件を設定し、第１および第２の光が入射した境界領域６７のブロックに第７撮像条件を設定する制御部３４（設定部３４ｂ）と、境界領域６７のブロックの画素からの信号を第１および第４撮像条件に基づいて補正する画像処理部３３（補正部３３ｂ）と、を備える。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、適切に撮像条件の設定を行うことができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、露出条件の設定精度が低下することを抑制できる。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、適切に撮像条件の設定を行うことができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、露出条件の設定精度が低下することを抑制できる。
【0178】
（８）設定部３４ｂは、補正部３３ｂにより補正された信号と、第１領域６１のブロックの画素からの信号と、第４領域のブロックの画素からの信号とに基づいて、第７撮像条件を設定する。すなわち設定部３４ｂは、上述した第１および第２補正処理を行った後に。新たに測光し直して露出条件を決定する。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、適切に撮像条件の設定を行うことができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、露出条件の設定精度が低下することを抑制できる。
これにより、撮像条件が異なる領域で、それぞれ適切に処理を行うことができる。すなわち、各領域でそれぞれ生成された画像データに基づいて、適切に撮像条件の設定を行うことができる。たとえば、領域ごとの撮像条件の違いによって、露出条件の設定精度が低下することを抑制できる。
【0179】
上述した第２補正処理を前処理として行うモード１と、第２補正処理を前処理として行わないモード２とを切り替え可能に構成してもよい。モード１が選択された場合、制御部３４は、上述した前処理を行った上で画像処理などの処理を行う。一方、モード２が選択された場合、制御部３４は、上述した前処理を行わずに画像処理などの処理を行う。たとえば、被写体要素として検出されている顔の一部に陰がある場合において、顔の陰の部分の明るさが顔の陰以外の部分の明るさと同程度となるように、顔の陰の部分を含む領域の撮像条件と顔の陰以外の部分を含む領域の撮像条件とを異なる設定で撮像して生成された画像に対して、第２補正処理を行ってから色補間処理をすると、設定されている撮像条件の違いにより陰の部分に対して意図しない色補間が行われる場合がある。第２補正処理をすることなく画像データをそのまま用いて色補間処理を行い得るように、モード１とモード２とを切り替え可能に構成しておくことにより、意図しない色補間を避けることが可能になる。
【0180】
－－－第２の実施の形態－－－
図１８を参照して、第２の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、領域ブロックに隣接する主ブロックの撮像条件の設定方法が第１の実施の形態と異なる。
図１８を参照して、第２の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、領域ブロックに隣接する主ブロックの撮像条件の設定方法が第１の実施の形態と異なる。
【0181】
図１８（ａ）は、第１の実施の形態における所定範囲８０の一部を含む複数のブロックを示す図である。ブロック８６の右隣には山６４ａからの被写体光が入射するブロック９２が存在する。なお、図示はしないが、ブロック９２の右方には山６４ａからの被写体光が入射する複数のブロックが存在する。図１８（ａ）では、白地部は、人物６１ａに対応する部分を模式的に示し、網掛け部は、山６４ａに対応する部分を模式的に示す。すなわち、白地部は第１領域６１に対応し、網掛け部は第４領域６４に対応する。なお、図１８において、太線の破線で囲んだ領域が境界領域６７である。
【0182】
上述した第１の実施の形態では、設定部３４ｂは、第１領域６１の主ブロックであるブロック８４の撮像条件を第１撮像条件に設定し、第４領域６４の主ブロックであるブロック８６の撮像条件を第４撮像条件に設定した。そして、設定部３４ｂは、第１領域６１および第４領域６４の境界ブロックであるブロック８５の撮像条件を、第１撮像条件と第４撮像条件の間である第７撮像条件に設定した。すなわち、第１の実施の形態では、ある領域における撮像条件は、境界ブロックを除いて同一である。
【0183】
これに対し、第２の実施の形態では、設定部３４ｂは、第１領域６１の主ブロックであるブロック８４の撮像条件を第１撮像条件に設定し、第４領域６４の主ブロックであるブロック９２の撮像条件を第４撮像条件に設定する。そして、図１８（ｂ）に示すように設定部３４ｂは、境界ブロック８５の撮像条件を、第１撮像条件と第４撮像条件の間の第８撮像条件に設定し、境界ブロック８５に隣接する主ブロックであるブロック８６の撮像条件を第８撮像条件と第４撮像条件との間の第９撮像条件に設定する。図１８（ｂ）では、境界ブロック８５および主ブロック８６に付した斜め線のハッチングの密度が高いほど、設定された撮像条件が第１撮像条件寄りであることを模式的に示している。すなわち、本実施の形態では、ある領域における主ブロックの撮像条件は、他の領域との境界の近傍において当該他の領域における撮像条件との差が少なくなるように段階的に設定される。
【0184】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、設定部３４ｂは、第８撮像条件のＩＳＯ感度を１００と８００との間の値として、たとえば２００に設定する。そして、設定部３４ｂは、第９撮像条件のＩＳＯ感度を２００と８００との間の値として、たとえば４００に設定する。
【0185】
このように、設定部３４ｂは、第１領域６１および第４領域６４についての他の境界ブロック、および、境界ブロックに隣接する第４領域６４の主ブロックについても同様に、撮像条件を設定する。
【0186】
すなわち、本実施の形態では、設定部３４ｂは、異なる撮像条件が設定される２つの領域が接している場合、白飛びや黒潰れが生じない範囲で、一方の撮像条件から他方の撮像条件に徐々に近づくように、境界ブロックおよび境界ブロックに隣接する主ブロックの撮像条件を設定する。
上述の説明では、境界ブロック８５に隣接するブロックとして、第１領域６１の主ブロック８４と第４領域６４の主ブロック８６とが存在する。本実施の形態では、第１領域６１の主ブロック８４の撮像条件（第１撮像条件）は、第１領域６１の他の主ブロックの撮像条件と同一であり、第４領域６４の主ブロック８６の撮像条件（第９撮像条件）は、第４領域６４の他の主ブロック（ブロック９２等）の撮像条件（第４撮像条件）と異なる。すなわち、本実施の形態では、主要被写体である人物６１ａに対応するブロックについては、境界ブロックを除いて同一の撮像条件に設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、人物６１ａよりも被写体としての重要度が低い山６４ａに対応する第４領域６４において、境界ブロック８５に隣接するブロック８６の撮像条件を第４領域６４の他の主ブロック（ブロック９２等）の撮像条件（第４撮像条件）と異ならせた。
以下の説明では、隣接する２つの領域のうち、一方の領域（第４領域６４）の主ブロック（主ブロック８６）ではあるが、その領域（第４領域６４）の他の主ブロック（主ブロック９２）と比較して、他方の領域（第１領域６１）の主ブロック８４または他方の領域（第１領域６１）との境界ブロック（境界ブロック８５）に設定された撮像条件（第１または第８撮像条件）に近づくように撮像条件（第９撮像条件）が設定された主ブロック（主ブロック８６）を準境界ブロックと呼ぶ。また、本実施の形態では、境界ブロック８５と準境界ブロック８６とを含む領域を境界領域６７Ａと呼ぶ。
上述の説明では、境界ブロック８５に隣接するブロックとして、第１領域６１の主ブロック８４と第４領域６４の主ブロック８６とが存在する。本実施の形態では、第１領域６１の主ブロック８４の撮像条件（第１撮像条件）は、第１領域６１の他の主ブロックの撮像条件と同一であり、第４領域６４の主ブロック８６の撮像条件（第９撮像条件）は、第４領域６４の他の主ブロック（ブロック９２等）の撮像条件（第４撮像条件）と異なる。すなわち、本実施の形態では、主要被写体である人物６１ａに対応するブロックについては、境界ブロックを除いて同一の撮像条件に設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、人物６１ａよりも被写体としての重要度が低い山６４ａに対応する第４領域６４において、境界ブロック８５に隣接するブロック８６の撮像条件を第４領域６４の他の主ブロック（ブロック９２等）の撮像条件（第４撮像条件）と異ならせた。
以下の説明では、隣接する２つの領域のうち、一方の領域（第４領域６４）の主ブロック（主ブロック８６）ではあるが、その領域（第４領域６４）の他の主ブロック（主ブロック９２）と比較して、他方の領域（第１領域６１）の主ブロック８４または他方の領域（第１領域６１）との境界ブロック（境界ブロック８５）に設定された撮像条件（第１または第８撮像条件）に近づくように撮像条件（第９撮像条件）が設定された主ブロック（主ブロック８６）を準境界ブロックと呼ぶ。また、本実施の形態では、境界ブロック８５と準境界ブロック８６とを含む領域を境界領域６７Ａと呼ぶ。
【0187】
このように、隣接する２つの領域（第１領域６１および第４領域６４）のうち、被写体としての重要度が低い方の領域（第４領域６４）において準境界ブロックを設けることで、撮像条件を段階的に設定することが望ましい。設定部３４ｂは、境界ブロックを挟んで異なる撮像条件に設定された２つの領域が接する場合、たとえば次の条件に基づいて、どちらの領域に準境界ブロックを設けるか、すなわち、どちらの領域の主ブロックで撮像条件を段階的に設定するのかを判断する。
なお、以下の条件（ａ）から（ｃ）は、例示であり、これ以外の条件を排除するものではない。（ａ）たとえば、被写体認識の結果に基づいて一方の領域に顔を含むと判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。（ｂ）たとえば、焦点検出の結果に基づいて一方の領域の被写体までの距離が他方の領域の被写体までの距離よりも近いと判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。（ｃ）たとえば、被写体要素の検出結果に基づいて一方の領域が他方の領域よりも撮像面の中央に近い位置に存在すると判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。
なお、以下の条件（ａ）から（ｃ）は、例示であり、これ以外の条件を排除するものではない。（ａ）たとえば、被写体認識の結果に基づいて一方の領域に顔を含むと判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。（ｂ）たとえば、焦点検出の結果に基づいて一方の領域の被写体までの距離が他方の領域の被写体までの距離よりも近いと判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。（ｃ）たとえば、被写体要素の検出結果に基づいて一方の領域が他方の領域よりも撮像面の中央に近い位置に存在すると判断された場合、設定部３４ｂは、一方の領域が他方の領域よりも重要な被写体領域であると判断して、他方の領域に準境界ブロックを設ける。
【0188】
上述の説明では、準境界ブロック８６の第９撮像条件を第４領域６４の主ブロックについての第４撮像条件よりも第１撮像条件寄りに設定し、準境界ブロック８６の右隣の主ブロック９２の撮像条件は第４撮像条件に設定した。しかし、図１８（ｃ）に示すように、準境界ブロック８６に隣接する主ブロック９２の撮像条件を第４撮像条件と第９撮像条件との間の第１０撮像条件に設定してもよい。すなわち、準境界ブロック８６に隣接する主ブロック９２も準境界ブロックとして境界領域６７Ａを構成するようにしてもよい。
図１８（ｃ）では、境界ブロック８５、準境界ブロック８６および準境界ブロック９２に付した斜め線のハッチングの密度が高いほど、設定された撮像条件が第１撮像条件寄りであることを模式的に示している。
図１８（ｃ）では、境界ブロック８５、準境界ブロック８６および準境界ブロック９２に付した斜め線のハッチングの密度が高いほど、設定された撮像条件が第１撮像条件寄りであることを模式的に示している。
【0189】
すなわち、境界領域６７Ａ内で、境界ブロック８５の右隣の準境界ブロック８６、準境界ブロック８６の右隣の準境界ブロック９２、準境界ブロック９２の右隣の主ブロック９３の順に、第１撮像条件側から第４撮像条件に徐々に近づくように各ブロック８６、９２、９３の撮像条件を段階的に設定するようにしてもよい。すなわち、互いに隣接する２つの領域（第１領域６１および第４領域６４）のうち、他方の領域（第４領域６４）から一方の領域（第１領域６１）に近づくにつれて、他方の領域（第４領域６４）の主ブロックの撮像条件が徐々に一方の領域（第１領域６１）の撮像条件に近づくようにしてもよい。このように、互いに隣接する２つの領域のうち、他方の領域の主ブロックの撮像条件をグラデーション状に設定するようにしてもよい。
【0190】
図１８（ｂ）に示す例では、第４領域６４の主ブロックの撮像条件を主ブロック８６において１段階変化させ、図１８（ｃ）に示す例では、第４領域６４の主ブロックの撮像条件を主ブロック８６と主ブロック９２との２段階変化させたが、３段階以上変化させてもよい。なお、第４領域６４の主ブロックの撮像条件を何段階変化させるかについては、たとえば第４領域６４の面積や第１撮像条件と第４撮像条件との差などに基づいて、適宜設定すればよい。たとえば、第４領域６４の面積が大きくなるにつれて、段階数を増やしてもよい。また、第１撮像条件と第４撮像条件との差が大きくなるにつれて、段階数を増やしてもよい。
【0191】
なお、上述したように、主ブロックの撮像条件を段階的に設定した場合には、撮像条件の差異に基づく画像の不連続性が問題とならなければ、第１補正処理や第２補正処理を行わなくてもよい。
【0192】
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて次の作用効果が得られる。（１）境界領域６７Ａは、人物６１ａからの第１の光および山６４ａからの第２の光の一方が入射する準境界ブロック８６をさらに有する。設定部３４ｂは、第１および第２の光が入射する境界ブロック８５に第８撮像条件を設定し、第１の光および第２の光の一方が入射する準境界ブロック８６に第９撮像条件を設定する。これにより、領域の境界の近傍のブロックにおける撮像条件をさらに適切に設定できるので、さらに適切に画像データを生成することができる。
【0193】
－－－第１および第２の実施の形態の変形例－－－
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の１つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。（変形例１）
図１９(a)～図１９(c)は、撮像素子３２ａの撮像面における第１撮像領域および第２撮像領域の配置を例示する図である。図１９(a)の例によれば、第１撮像領域は偶数列によって構成され、第２撮像領域は奇数列によって構成される。すなわち、撮像面が偶数列と奇数列とに分割されている。
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の１つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。（変形例１）
図１９(a)～図１９(c)は、撮像素子３２ａの撮像面における第１撮像領域および第２撮像領域の配置を例示する図である。図１９(a)の例によれば、第１撮像領域は偶数列によって構成され、第２撮像領域は奇数列によって構成される。すなわち、撮像面が偶数列と奇数列とに分割されている。
【0194】
図１９(b)の例によれば、第１撮像領域は奇数行によって構成され、第２撮像領域は偶数行によって構成される。すなわち、撮像面が奇数行と偶数行とに分割されている。
【0195】
図１９(c)の例によれば、第１撮像領域は、奇数列における偶数行のブロックと、偶数列における奇数行のブロックとによって構成される。また、第２撮像領域は、偶数列における偶数行のブロックと、奇数列における奇数行のブロックとによって構成される。すなわち、撮像面が市松模様状に分割されている。
【0196】
図１９(a)～図１９(c)のいずれの場合も、１フレームの撮像を行った撮像素子３２ａから読み出した光電変換信号によって、第１撮像領域から読み出した光電変換信号に基づく第１画像および第２撮像領域から読み出した光電変換信号に基づく第２画像がそれぞれ生成される。変形例１によれば、第１画像および第２画像は同じ画角で撮像され、共通の被写体像を含む。
【0197】
変形例１において、制御部３４は、第１画像を表示用として用いるとともに、第２画像を検出用として用いる。具体的には、制御部３４は、第１画像をライブビュー画像として表示部３５に表示させる。また、制御部３４は、物体検出部３４ａによって第２画像を用いて被写体検出処理を行わせ、レンズ移動制御部３４によって第２画像を用いて焦点検出処理を行わせ、設定部３４ｂによって第２画像を用いて露出演算処理を行わせる。
【0198】
変形例１においては、第１画像を撮像する第１撮像領域に設定する撮像条件を第１撮像条件と呼び、第２画像を撮像する第２撮像領域に設定する撮像条件を第２撮像条件と呼ぶこととする。制御部３４は、第１撮像条件と、第２撮像条件とを異ならせてもよい。
【0199】
１．一例として、制御部３４は、第１撮像条件を、表示部３５による表示に適した条件に設定する。たとえば、第１撮像領域に設定される第１撮像条件を撮像画面の第１撮像領域の全体で同一にする。一方、制御部３４は、第２撮像領域に設定される第２撮像条件を、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件に設定する。第２撮像条件は、撮像画面の第２撮像領域の全体で同一にする。
なお、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件がそれぞれ異なる場合は、制御部３４は、第２撮像領域に設定する第２撮像条件をフレームごとに異ならせてもよい。たとえば、１フレーム目の第２撮像条件を焦点検出処理に適した条件とし、２フレーム目の第２撮像条件を被写体検出処理に適した条件とし、３フレーム目の第２撮像条件を露出演算処理に適した条件とする。これらの場合において、各フレームにおける第２撮像条件を撮像画面の第２撮像領域の全体で同一にする。
なお、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件がそれぞれ異なる場合は、制御部３４は、第２撮像領域に設定する第２撮像条件をフレームごとに異ならせてもよい。たとえば、１フレーム目の第２撮像条件を焦点検出処理に適した条件とし、２フレーム目の第２撮像条件を被写体検出処理に適した条件とし、３フレーム目の第２撮像条件を露出演算処理に適した条件とする。これらの場合において、各フレームにおける第２撮像条件を撮像画面の第２撮像領域の全体で同一にする。
【0200】
２．他の一例として、制御部３４は、第１撮像領域に設定される第１撮像条件を領域により異ならせてもよい。制御部３４の設定部３４ｂは、設定部３４ｂが分割した被写体要素を含む領域ごとに異なる第１撮像条件を設定する。一方、制御部３４は、第２撮像領域に設定される第２撮像条件を撮像画面の第２撮像領域の全体で同一にする。制御部３４は、第２撮像条件を、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件に設定するが、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件がそれぞれ異なる場合は、第２撮像領域に設定する撮像条件をフレームごとに異ならせてもよい。
【0201】
３．また、他の一例として、制御部３４は、第１撮像領域に設定される第１撮像条件を撮像画面の第１撮像領域の全体で同一とする一方で、第２撮像領域に設定される第２撮像条件を撮像画面において異ならせてもよい。たとえば、設定部３４ｂが分割した被写体要素を含む領域ごとに異なる第２撮像条件を設定する。この場合においても、焦点検出処理、被写体検出処理、および露出演算処理に適した条件がそれぞれ異なる場合は、第２撮像領域に設定する撮像条件をフレームごとに異ならせてもよい。
【0202】
４．さらにまた、他の一例として、制御部３４は、第１撮像領域に設定される第１撮像条件を撮像画面において異ならせるとともに、第２撮像領域に設定される第２撮像条件を撮像画面において異ならせる。たとえば、設定部３４ｂが分割した被写体要素を含む領域ごとに異なる第１撮像条件を設定しつつ、設定部３４ｂが分割した被写体要素を含む領域ごとに異なる第２撮像条件を設定する。
【0203】
図１９(a)～図１９(c)において、第１撮像領域と第２撮像領域との面積比を異ならせてもよい。制御部３４は、たとえば、ユーザーによる操作または制御部３４の判断に基づき、第１撮像領域の比率を第２撮像領域よりも高く設定したり、第１撮像領域と第２撮像領域の比率を図１９(a)～図１９(c)に例示したように同等に設定したり、第１撮像領域の比率を第２撮像領域よりも低く設定したりする。第１撮像領域と第２撮像領域とで面積比を異ならせることにより、第１画像を第２画像に比べて高精細にしたり、第１画像および第２画像の解像度を同等にしたり、第２画像を第１画像に比べて高精細にしたりすることができる。
【0204】
（変形例２）
上述した実施の形態では、画像処理を行う場合の第２補正処理は、注目位置において適用された撮像条件（第１撮像条件とする）と、注目位置の周囲の参照位置において適用された撮像条件（第４撮像条件とする）とが異なる場合において、画像処理部３３の補正部３３ｂが、第４撮像条件の画像データ（参照位置の画像データのうちの第４撮像条件の画像データ）を第１撮像条件に基づいて補正した。すなわち、参照位置の第４撮像条件の画像データを第２補正処理することによって、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するようにした。
上述した実施の形態では、画像処理を行う場合の第２補正処理は、注目位置において適用された撮像条件（第１撮像条件とする）と、注目位置の周囲の参照位置において適用された撮像条件（第４撮像条件とする）とが異なる場合において、画像処理部３３の補正部３３ｂが、第４撮像条件の画像データ（参照位置の画像データのうちの第４撮像条件の画像データ）を第１撮像条件に基づいて補正した。すなわち、参照位置の第４撮像条件の画像データを第２補正処理することによって、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するようにした。
【0205】
この代わりに、変形例２では、画像処理部３３の補正部３３ｂが、第１撮像条件の画像データ（注目位置の画像データと参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データ）を第４撮像条件に基づいて補正してもよい。この場合にも、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和できる。
【0206】
あるいは、画像処理部３３の補正部３３ｂが、第１撮像条件の画像データおよび第４撮像条件の画像データの双方を補正してもよい。すなわち、第１撮像条件の注目位置の画像データ、参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データ、および参照位置の画像データのうちの第４撮像条件の画像データに対してそれぞれ第２補正処理を施すことにより、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するようにしてもよい。
たとえば、上記（例１）において、第１撮像条件（ＩＳＯ感度が１００）である、参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／１００を掛け、第４撮像条件（ＩＳＯ感度が８００）である参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。なお、注目画素の画素データは、色補間処理後に１００／４００を掛ける第２補正処理を行う。この第２補正処理により色補間処理後の注目画素の画素データを第１撮像条件で撮像した場合と同様の値に変更することができる。さらに、上記（例１）において、第１領域と第４領域との境界からの距離によって第２補正処理の程度を変えても良い。そして上記（例１）の場合に比べて第２補正処理により画像データが増加や減少する割合を少なくすることができ、第２補正処理により生じるノイズを減らすことができる。以上では、上記（例１）について説明したが、上記（例２）にも同様に適用することができる。
たとえば、上記（例１）において、第１撮像条件（ＩＳＯ感度が１００）である、参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／１００を掛け、第４撮像条件（ＩＳＯ感度が８００）である参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。なお、注目画素の画素データは、色補間処理後に１００／４００を掛ける第２補正処理を行う。この第２補正処理により色補間処理後の注目画素の画素データを第１撮像条件で撮像した場合と同様の値に変更することができる。さらに、上記（例１）において、第１領域と第４領域との境界からの距離によって第２補正処理の程度を変えても良い。そして上記（例１）の場合に比べて第２補正処理により画像データが増加や減少する割合を少なくすることができ、第２補正処理により生じるノイズを減らすことができる。以上では、上記（例１）について説明したが、上記（例２）にも同様に適用することができる。
【0207】
変形例２によれば、上述した実施の形態と同様に、撮像条件が異なる領域のそれぞれ生成された画像データに対し、適切に画像処理を行うことができる。
【0208】
（変形例３）
上述した実施の形態では、画像データに対して第２補正処理を行う際に、第１撮像条件と第４撮像条件との差違に基づく演算を行うことにより、補正後の画像データを求めるようにした。演算の代わりに、補正用テーブルを参照することによって補正後の画像データを求めてもよい。たとえば、引数として第１撮像条件および第４撮像条件を入力することにより、補正後の画像データを読み出す。あるいは、引数として第１撮像条件および第４撮像条件を入力することにより、補正係数を読み出す構成にしてもよい。
上述した実施の形態では、画像データに対して第２補正処理を行う際に、第１撮像条件と第４撮像条件との差違に基づく演算を行うことにより、補正後の画像データを求めるようにした。演算の代わりに、補正用テーブルを参照することによって補正後の画像データを求めてもよい。たとえば、引数として第１撮像条件および第４撮像条件を入力することにより、補正後の画像データを読み出す。あるいは、引数として第１撮像条件および第４撮像条件を入力することにより、補正係数を読み出す構成にしてもよい。
【0209】
（変形例４）
上述した実施の形態の第２補正処理において、補正後の画像データの上限や下限を定めておいてもよい。上限値、下限値を設けることにより、必要以上の補正をしないように制限することができる。上限値、下限値は、あらかじめ決めておいてもよいし、撮像素子３２ａと別に測光用センサを備える場合には、測光用センサからの出力信号に基づき決定してもよい。
上述した実施の形態の第２補正処理において、補正後の画像データの上限や下限を定めておいてもよい。上限値、下限値を設けることにより、必要以上の補正をしないように制限することができる。上限値、下限値は、あらかじめ決めておいてもよいし、撮像素子３２ａと別に測光用センサを備える場合には、測光用センサからの出力信号に基づき決定してもよい。
【0210】
（変形例５）
上記実施形態では、制御部３４の設定部３４ｂがライブビュー画像に基づき被写体要素を検出し、ライブビュー画像の画面を、被写体要素を含む領域に分割する例を説明した。変形例５において、制御部３４は、撮像素子３２ａと別に測光用センサを備える場合には、測光用センサからの出力信号に基づき領域を分割してもよい。
上記実施形態では、制御部３４の設定部３４ｂがライブビュー画像に基づき被写体要素を検出し、ライブビュー画像の画面を、被写体要素を含む領域に分割する例を説明した。変形例５において、制御部３４は、撮像素子３２ａと別に測光用センサを備える場合には、測光用センサからの出力信号に基づき領域を分割してもよい。
【0211】
制御部３４は、測光用センサからの出力信号に基づき、前景と背景とに分割する。具体的には、撮像素子３２ｂによって取得されたライブビュー画像を、測光用センサからの出力信号から前景と判断した領域に対応する前景領域と、測光用センサからの出力信号から背景と判断した領域に対応する背景領域とに分割する。
【0212】
制御部３４はさらに、撮像素子３２ａの撮像面の前景領域に対応する位置に対して、図１９(a)～図１９(c)に例示したように、第１撮像領域および第２撮像領域を配置する。一方、制御部３４は、撮像素子３２ａの撮像面の背景領域に対応する位置に対して、撮像素子３２ａの撮像面に第１撮像領域のみを配置する。制御部３４は、第１画像を表示用として用いるとともに、第２画像を検出用として用いる。
【0213】
変形例５によれば、測光用センサからの出力信号を用いることにより、撮像素子３２ｂによって取得されたライブビュー画像の領域分割を行うことができる。また、前景領域に対しては、表示用の第１画像と検出用の第２画像とを得ることができ、背景領域に対しては、表示用の第１画像のみを得ることができる。
【0214】
（変形例６）
変形例６では、画像処理部３３の生成部３３ｃが、第２補正処理の一例としてコントラスト調整処理を行う。すなわち、生成部３３ｃは、階調カーブ（ガンマカーブ）を異ならせることにより、第１撮像条件と第４撮像条件との間の差異に基づく画像の不連続性を緩和する。
変形例６では、画像処理部３３の生成部３３ｃが、第２補正処理の一例としてコントラスト調整処理を行う。すなわち、生成部３３ｃは、階調カーブ（ガンマカーブ）を異ならせることにより、第１撮像条件と第４撮像条件との間の差異に基づく画像の不連続性を緩和する。
【0215】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合を想定する。生成部３３ｃは、階調カーブを寝かせることにより、参照位置の画像データのうちの第４撮像条件の画像データの値を１／８に圧縮する。
【0216】
あるいは、生成部３３ｃが、階調カーブを立たせることにより、注目位置の画像データ、および参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データの値を８倍に伸張させてもよい。
【0217】
変形例６によれば、上述した実施の形態と同様に、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データに対し、適切に画像処理を行うことができる。たとえば、領域の境界における撮像条件の違いによって、画像処理後の画像に現れる不連続性や違和感を抑制することができる。
【0218】
（変形例７）
変形例７においては、画像処理部３３が、上述した画像処理（例えば、ノイズ低減処理）において、被写体要素の輪郭を損なわないようにする。一般に、ノイズ低減を行う場合は平滑化フィルタ処理が採用される。平滑化フィルタを用いる場合、ノイズ低減効果の一方で被写体要素の境界がぼける場合がある。
変形例７においては、画像処理部３３が、上述した画像処理（例えば、ノイズ低減処理）において、被写体要素の輪郭を損なわないようにする。一般に、ノイズ低減を行う場合は平滑化フィルタ処理が採用される。平滑化フィルタを用いる場合、ノイズ低減効果の一方で被写体要素の境界がぼける場合がある。
【0219】
そこで、画像処理部３３の生成部３３ｃは、たとえば、ノイズ低減処理に加えて、またはノイズ低減処理とともに、コントラスト調整処理を行うことによって上記被写体要素の境界のぼけを補う。変形例７において、画像処理部３３の生成部３３ｃは、濃度変換（階調変換）曲線として、Ｓの字を描くようなカーブを設定する（いわゆるＳ字変換）。画像処理部３３の生成部３３ｃは、Ｓ字変換を用いたコントラスト調整を行うことにより、明るいデータと暗いデータの階調部分をそれぞれ引き伸ばして明るいデータ(および暗いデータ)の階調数をそれぞれ増やすとともに、中間階調の画像データを圧縮して階調数を減らす。これにより、画像の明るさが中程度の画像データの数が減り、明るい／暗いのいずれかに分類されるデータが増える結果として、被写体要素の境界のぼけを補うことができる。
【0220】
変形例７によれば、画像の明暗をくっきりさせることによって、被写体要素の境界のぼけを補うことができる。
【0221】
（変形例８）
変形例８においては、画像処理部３３の生成部３３ｃが、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するように、ホワイトバランス調整ゲインを変更する。
変形例８においては、画像処理部３３の生成部３３ｃが、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するように、ホワイトバランス調整ゲインを変更する。
【0222】
たとえば、注目位置において撮像時に適用された撮像条件（第１撮像条件とする）と、注目位置の周囲の参照位置において撮像時に適用された撮像条件（第４撮像条件とする）とが異なる場合において、画像処理部３３の生成部３３ｃが、参照位置の画像データのうちの第４撮像条件の画像データのホワイトバランスを、第１撮像条件で取得された画像データのホワイトバランスに近づけるように、ホワイトバランス調整ゲインを変更する。
【0223】
なお、画像処理部３３の生成部３３ｃが、参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データと注目位置の画像データのホワイトバランスを、第４撮像条件で取得された画像データのホワイトバランスに近づけるように、ホワイトバランス調整ゲインを変更してもよい。
【0224】
変形例８によれば、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データに対し、ホワイトバランス調整ゲインを撮像条件が異なる領域のどちらかの調整ゲインに揃えることによって、第１撮像条件と第４撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和することができる。
【0225】
（変形例９）
画像処理部３３を複数備え、画像処理を並列処理してもよい。たとえば、撮像部３２の領域Ａで撮像された画像データに対して画像処理をしながら、撮像部３２の領域Ｂで撮像された画像データに対して画像処理を行う。複数の画像処理部３３は、同じ画像処理を行ってもよいし、異なる画像処理を行ってもよい。すなわち、領域Ａおよび領域Ｂの画像データに対して同じパラメータ等を適用して同様の画像処理をしたり、領域Ａおよび領域Ｂの画像データに対して異なるパラメータ等を適用して異なる画像処理をしたりすることができる。
画像処理部３３を複数備え、画像処理を並列処理してもよい。たとえば、撮像部３２の領域Ａで撮像された画像データに対して画像処理をしながら、撮像部３２の領域Ｂで撮像された画像データに対して画像処理を行う。複数の画像処理部３３は、同じ画像処理を行ってもよいし、異なる画像処理を行ってもよい。すなわち、領域Ａおよび領域Ｂの画像データに対して同じパラメータ等を適用して同様の画像処理をしたり、領域Ａおよび領域Ｂの画像データに対して異なるパラメータ等を適用して異なる画像処理をしたりすることができる。
【0226】
画像処理部３３の数を複数備える場合において、第１撮像条件が適用された画像データに対して１つの画像処理部によって画像処理を行い、第４撮像条件が適用された画像データに対して他の画像処理部によって画像処理を行ってもよい。画像処理部の数は上記２つに限られず、たとえば、設定され得る撮像条件の数と同数を設けるようにしてもよい。すなわち、異なる撮像条件が適用された領域ごとに、それぞれの画像処理部が画像処理を担当する。変形例９によれば、領域ごとの異なる撮像条件による撮像と、上記領域ごとに得られる画像の画像データに対する画像処理とを並行して進行させることができる。
【0227】
（変形例１０）
上述した説明では、カメラ１を例に説明したが、スマートフォンのようにカメラ機能を備えた高機能携帯電話機２５０（図２１）や、タブレット端末などのモバイル機器によって構成してもよい。
上述した説明では、カメラ１を例に説明したが、スマートフォンのようにカメラ機能を備えた高機能携帯電話機２５０（図２１）や、タブレット端末などのモバイル機器によって構成してもよい。
【0228】
（変形例１１）
上述した実施の形態では、撮像部３２と制御部３４とを単一の電子機器として構成したカメラ１を例に説明した。この代わりに、たとえば、撮像部３２と制御部３４とを分離して設け、制御部３４から通信を介して撮像部３２を制御する撮像システム１Ｂを構成してもよい。
以下、図２０を参照して撮像部３２を備えた撮像装置１００１を、制御部３４を備えた制御装置１００２から制御する例を説明する。
上述した実施の形態では、撮像部３２と制御部３４とを単一の電子機器として構成したカメラ１を例に説明した。この代わりに、たとえば、撮像部３２と制御部３４とを分離して設け、制御部３４から通信を介して撮像部３２を制御する撮像システム１Ｂを構成してもよい。
以下、図２０を参照して撮像部３２を備えた撮像装置１００１を、制御部３４を備えた制御装置１００２から制御する例を説明する。
【0229】
図２０は、変形例１１に係る撮像システム１Ｂの構成を例示するブロック図である。図２０において、撮像システム１Ｂは、撮像装置１００１と、表示装置１００２とによって構成される。撮像装置１００１は、上記実施の形態で説明した撮像光学系３１と撮像部３２とに加えて、第１通信部１００３を備える。また、表示装置１００２は、上記実施の形態で説明した画像処理部３３、制御部３４、表示部３５、操作部材３６、および記録部３７に加えて、第２通信部１００４を備える。
【0230】
第１通信部１００３および第２通信部１００４は、たとえば周知の無線通信技術や光通信技術等により、双方向の画像データ通信を行うことができる。
なお、撮像装置１００１と表示装置１００２とを有線ケーブルにより有線接続し、第１通信部１００３および第２通信部１００４が双方向の画像データ通信を行う構成にしてもよい。
なお、撮像装置１００１と表示装置１００２とを有線ケーブルにより有線接続し、第１通信部１００３および第２通信部１００４が双方向の画像データ通信を行う構成にしてもよい。
【0231】
撮像システム１Ｂは、制御部３４が、第２通信部１００４および第１通信部１００３を介したデータ通信を行うことにより、撮像部３２に対する制御を行う。たとえば、撮像装置１００１と表示装置１００２との間で所定の制御データを送受信することにより、表示装置１００２は、上述したように画像に基づいて、画面を複数の領域に分割したり、分割した領域ごとに異なる撮像条件を設定したり、各々の領域で光電変換された光電変換信号を読み出したりする。
【0232】
変形例１１によれば、撮像装置１００１側で取得され、表示装置１００２へ送信されたライブビュー画像が表示装置１００２の表示部３５に表示されるので、ユーザーは、撮像装置１００１から離れた位置にある表示装置１００２から、遠隔操作を行うことができる。
表示装置１００２は、たとえば、スマートフォンのような高機能携帯電話機２５０によって構成することができる。また、撮像装置１００１は、上述した積層型の撮像素子１００を備える電子機器によって構成することができる。
なお、表示装置１００２の制御部３４に物体検出部３４ａと、設定部３４ｂと、撮像制御部３４ｃと、レンズ移動制御部３４ｄとを設ける例を説明したが、物体検出部３４ａ、設定部３４ｂ、撮像制御部３４ｃ、およびレンズ移動制御部３４ｄの一部について、撮像装置１００１に設けるようにしてもよい。
表示装置１００２は、たとえば、スマートフォンのような高機能携帯電話機２５０によって構成することができる。また、撮像装置１００１は、上述した積層型の撮像素子１００を備える電子機器によって構成することができる。
なお、表示装置１００２の制御部３４に物体検出部３４ａと、設定部３４ｂと、撮像制御部３４ｃと、レンズ移動制御部３４ｄとを設ける例を説明したが、物体検出部３４ａ、設定部３４ｂ、撮像制御部３４ｃ、およびレンズ移動制御部３４ｄの一部について、撮像装置１００１に設けるようにしてもよい。
【0233】
（変形例１２）
上述したカメラ１、高機能携帯電話機２５０、またはタブレット端末などのモバイル機器へのプログラムの供給は、たとえば図２１に例示するように、プログラムを格納したパーソナルコンピュータ２０５から赤外線通信や近距離無線通信によってモバイル機器へ送信することができる。
上述したカメラ１、高機能携帯電話機２５０、またはタブレット端末などのモバイル機器へのプログラムの供給は、たとえば図２１に例示するように、プログラムを格納したパーソナルコンピュータ２０５から赤外線通信や近距離無線通信によってモバイル機器へ送信することができる。
【0234】
パーソナルコンピュータ２０５に対するプログラムの供給は、プログラムを格納したＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体２０４をパーソナルコンピュータ２０５にセットして行ってもよいし、ネットワークなどの通信回線２０１を経由する方法でパーソナルコンピュータ２０５へローディングしてもよい。通信回線２０１を経由する場合は、当該通信回線に接続されたサーバー２０２のストレージ装置２０３などにプログラムを格納しておく。
【0235】
また、通信回線２０１に接続された無線ＬＡＮのアクセスポイント（不図示）を経由して、モバイル機器へプログラムを直接送信することもできる。さらに、プログラムを格納したメモリカードなどの記録媒体２０４Ｂをモバイル機器にセットしてもよい。このように、プログラムは記録媒体や通信回線を介する提供など、種々の形態のコンピュータプログラム製品として供給できる。
【0236】
－－－第３の実施の形態－－－
図２２～２８を参照して、第３の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。以下の説明では、第１および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１および第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、第１の実施の形態の画像処理部３３を設ける代わりに、撮像部３２Ａが第１および第２の実施の形態の画像処理部３３と同様の機能を有する画像処理部３２ｃをさらに含む点で、第１および第２の実施の形態と異なる。
図２２～２８を参照して、第３の実施の形態による画像処理装置を搭載する電子機器の一例として、デジタルカメラを例に挙げて説明する。以下の説明では、第１および第２の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１および第２の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、第１の実施の形態の画像処理部３３を設ける代わりに、撮像部３２Ａが第１および第２の実施の形態の画像処理部３３と同様の機能を有する画像処理部３２ｃをさらに含む点で、第１および第２の実施の形態と異なる。
【0237】
図２２は、第３の実施の形態によるカメラ１Ｃの構成を例示するブロック図である。図２２において、カメラ１Ｃは、撮像光学系３１と、撮像部３２Ａと、制御部３４と、表示部３５と、操作部材３６と、記録部３７とを有する。撮像部３２Ａは、第１の実施の形態の画像処理部３３と同様の機能を有する画像処理部３２ｃをさらに含む。
【0238】
画像処理部３２ｃは、入力部３２１と、補正部３２２と、生成部３２３とを含む。入力部３２１には、撮像素子３２ａからの画像データが入力される。補正部３２２は、上記入力された画像データに対して補正を行う前処理を行う。補正部３２２が行う前処理は、第１の実施の形態における補正部３３ｂが行う前処理と同じである。生成部３２３は、上記入力された画像データと前処理後の画像データとに対して画像処理を行い、画像を生成する。生成部３２３が行う画像処理は、第１の実施の形態における生成部３３ｃが行う画像処理と同じである。
【0239】
図２３は、本実施の形態における各ブロックと、複数の補正部３２２との対応関係を模式的に示した図である。図２３において、矩形で表した撮像チップ１１１の１つのマスが１つのブロック１１１ａを表している。同様に、矩形で表した後述する画像処理チップ１１４の１つのマスが１つの補正部３２２を表している。
【0240】
本実施の形態では、補正部３２２は、ブロック１１１ａ毎に対応して設けられている。換言すると、補正部３２２は、撮像面における撮像条件の変更可能な領域の最小単位であるブロック毎にそれぞれ設けられている。たとえば、図２３においてハッチングを施したブロック１１１ａと、ハッチングを施した補正部３２２とは対応関係にある。図２３においてハッチングを施した補正部３２２は、ハッチングを施したブロック１１１ａに含まれる画素からの画像データに前処理を行う。各補正部３２２は、それぞれ対応するブロック１１１ａに含まれる画素からの画像データに前処理を行う。
これにより、画像データの前処理を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減でき、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データから適切な画像を短時間で生成することができる。
なお、以下の説明では、あるブロック１１１ａと、当該ブロック１１１ａに含まれる画素との関係について説明する際に、当該ブロック１１１ａのことを、当該画素が属するブロック１１１ａと呼ぶことがある。また、ブロック１１１ａを単位区分と呼ぶことがあり、ブロック１１１ａが複数集まったもの、すなわち単位区分が複数集まったものを複合区分と呼ぶことがある。
これにより、画像データの前処理を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減でき、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データから適切な画像を短時間で生成することができる。
なお、以下の説明では、あるブロック１１１ａと、当該ブロック１１１ａに含まれる画素との関係について説明する際に、当該ブロック１１１ａのことを、当該画素が属するブロック１１１ａと呼ぶことがある。また、ブロック１１１ａを単位区分と呼ぶことがあり、ブロック１１１ａが複数集まったもの、すなわち単位区分が複数集まったものを複合区分と呼ぶことがある。
【0241】
図２４は、積層型撮像素子１００Ａの断面図である。積層型撮像素子１００Ａは、裏面照射型撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とに加えて、上述した前処理および画像処理を行う画像処理チップ１１４をさらに備える。すなわち、上述した画像処理部３２ｃは、画像処理チップ１１４に設けられている。
これら撮像チップ１１１、信号処理チップ１１２、メモリチップ１１３および画像処理チップ１１４は積層されており、Ｃｕ等の導電性を有するバンプ１０９により互いに電気的に接続される。
これら撮像チップ１１１、信号処理チップ１１２、メモリチップ１１３および画像処理チップ１１４は積層されており、Ｃｕ等の導電性を有するバンプ１０９により互いに電気的に接続される。
【0242】
メモリチップ１１３および画像処理チップ１１４の互いに対向する面には、複数のバンプ１０９が配される。これらのバンプ１０９が互いに位置合わせされて、メモリチップ１１３と画像処理チップ１１４とが加圧等されることにより、位置合わせされたバンプ１０９同士が接合されて、電気的に接続される。
【0243】
＜第１補正処理＞
第１の実施の形態と同様に、第３の実施の形態では、設定部３４ｂにより撮像画面の領域を分割した後は、ユーザーによって選択された領域、または、制御部３４が判断した領域に対して撮像条件を設定（変更）することが可能に構成されている。制御部３４は、分割した領域において異なる撮像条件を設定した場合、必要に応じて画像処理部３２ｃの補正部３２２に前処理の１つとして、第１補正処理を行わせる。
第１の実施の形態と同様に、第３の実施の形態では、設定部３４ｂにより撮像画面の領域を分割した後は、ユーザーによって選択された領域、または、制御部３４が判断した領域に対して撮像条件を設定（変更）することが可能に構成されている。制御部３４は、分割した領域において異なる撮像条件を設定した場合、必要に応じて画像処理部３２ｃの補正部３２２に前処理の１つとして、第１補正処理を行わせる。
【0244】
画像処理部３２ｃの補正部３２２は、境界ブロックに属する各画素に対して、どの被写体領域からの光が入射しているのかを判断する。具体的には、補正部３２２は、物体検出部３４ａによる被写体要素の検出結果から撮像素子３２ａの撮像面における境界の位置を算出する。そして、補正部３２２は、算出した境界の位置に基づいて境界ブロックを抽出するとともに、抽出した境界ブロックに属する各画素に対してどの被写体要素からの被写体光が入射しているかを算出する。
【0245】
たとえば、図７，８を例に挙げて説明すると、補正部３２２は、物体検出部３４ａによる被写体要素の検出結果から第１領域６１と第４領域６４との境界Ｂ１の位置を算出する。そして補正部３２２は、算出した境界Ｂ１の位置に基づいてブロック８２、ブロック８５およびブロック８７を境界ブロックとして抽出する。そして補正部３２２は、算出した境界Ｂ１の位置に基づいて、境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃ、境界ブロック８５の画素８５ａ、ならびに境界ブロック８７の画素８７ａに対して人物６１ａからの被写体光が入射していることを算出する。また、補正部３２２は、算出した境界Ｂ１の位置に基づいて、境界ブロック８２の画素８２ｄ、境界ブロック８５の画素８５ｂ、画素８５ｃおよび画素８５ｄ、ならびに境界ブロック８７の画素８７ｂ、画素８７ｃおよび画素８７ｄに対して山６４ａからの被写体光が入射していることを算出する。
【0246】
境界ブロック８２の画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃは、第１撮像条件と第４撮像条件との間の撮像条件である第７撮像条件によって人物６１ａからの被写体光を撮像している。一方、第１領域６１についての主ブロックであるブロック８１およびブロック８４の各画素では、第１撮像条件によって人物６１ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３２２は、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して、人物６１ａからの被写体光を第１撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
同様に、境界ブロック８２の画素８２ｄは、第７撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。一方、第４領域６４についての主ブロックであるブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９の各画素では、第４撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３２２は、画素８２ｄからの信号に対して、山６４ａからの被写体光を第４撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
そこで、補正部３２２は、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して、人物６１ａからの被写体光を第１撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
同様に、境界ブロック８２の画素８２ｄは、第７撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。一方、第４領域６４についての主ブロックであるブロック８３、ブロック８６、ブロック８８およびブロック８９の各画素では、第４撮像条件によって山６４ａからの被写体光を撮像している。
そこで、補正部３２２は、画素８２ｄからの信号に対して、山６４ａからの被写体光を第４撮像条件で撮像した場合と同様の信号を得られるように第１補正処理を行う。
【0247】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第４撮像条件のＩＳＯ感度が８００で、第７撮像条件のＩＳＯ感度が４００である場合に、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３２２は、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して１００／４００を掛け、画素８２ｄからの信号に対して８００／４００を掛ける。
【0248】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第４撮像条件のシャッター速度が１／１００秒で、第７撮像条件のシャッター速度が１／５００秒である場合、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３２２は、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからの信号に対して(１／１０００)／(１／５００)＝１／２を掛け、画素８２ｄからの信号に対して(１／１００)／(１／５００)＝５を掛ける。
【0249】
たとえば、第１撮像条件と第４撮像条件との間でフレームレートのみが異なり、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第４撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓで、第７撮像条件のフレームレートが４５ｆｐｓである場合、第１補正処理は、以下のように行われる。すなわち、補正部３２２は、第１補正処理として、画素８２ａ、画素８２ｂおよび画素８２ｃからのフレームレートが４５ｆｐｓのフレーム画像の信号を、一部間引いてフレームレート３０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、画素８２ａ～８２ｃからのフレーム画像の信号のうち、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングに近いフレーム画像信号を選択することによって行う。また、上記のフレームレートの変換は、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングの前後に発生した画素８２ａ～８２ｃからのフレーム画像の信号に基づき、第１撮像条件の３０ｆｐｓのフレーム画像信号の発生タイミングに同期したフレーム画像信号を、補間算出してもよい。
また、補正部３２２は、第１補正処理として、画素８２ｄからのフレームレート４５ｆｐｓのフレーム画像の信号をフレームレート６０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、たとえば画素８２ｄから相前後して読み出されたフレーム画像信号を合成することによって、すなわち、前後のフレーム画像信号に基づき、新たなフレーム画像信号を補間算出することによって、フレーム画像信号の数を増大して行われる。
また、補正部３２２は、第１補正処理として、画素８２ｄからのフレームレート４５ｆｐｓのフレーム画像の信号をフレームレート６０ｆｐｓのフレーム画像の信号に変換する。このフレームレートの変換は、たとえば画素８２ｄから相前後して読み出されたフレーム画像信号を合成することによって、すなわち、前後のフレーム画像信号に基づき、新たなフレーム画像信号を補間算出することによって、フレーム画像信号の数を増大して行われる。
【0250】
このようにして、補正部３２２は、すべての境界ブロックの各画素からの信号に対して必要に応じて第１補正処理を行う。すなわち、補正部３２２は、境界ブロックに属するある画素からの信号に対して、当該画素と同じ被写体要素についての主ブロックに適用された撮像条件と当該境界ブロックに適用された撮像条件とが異なれば第１補正処理を行う。しかし、当該画素と同じ被写体要素についての主ブロックに適用された撮像条件と当該境界ブロックに適用された撮像条件とが同一であれば第１補正処理を行う必要がないので、補正部３２２は、第１補正処理を行わない。
上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
【0251】
＜第２補正処理＞
制御部３４はさらに、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素を検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に、補正部３２２に以下の第２補正処理を必要に応じて行わせる。
なお、第２補正処理では、第１補正処理によって補正された境界ブロックの画素からの信号は、境界ブロックに設定された撮像条件ではなく、主ブロックに設定された撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として処理される。
制御部３４はさらに、画像処理、焦点検出処理、被写体検出（被写体要素を検出）処理、および撮像条件を設定する処理の前に、補正部３２２に以下の第２補正処理を必要に応じて行わせる。
なお、第２補正処理では、第１補正処理によって補正された境界ブロックの画素からの信号は、境界ブロックに設定された撮像条件ではなく、主ブロックに設定された撮像条件が適用されて撮像されて得られた信号として処理される。
【0252】
１．画像処理を行う場合
１－１．注目画素Ｐの撮像条件と注目画素Ｐの周囲の複数の参照画素Ｐｒの撮像条件とが同一である場合
この場合、画像処理部３２ｃでは、補正部３２２が第２補正処理を行わず、生成部３２３が第２補正処理されていない複数の参照画素Ｐｒの画像データを利用して画像処理を行う。
１－１．注目画素Ｐの撮像条件と注目画素Ｐの周囲の複数の参照画素Ｐｒの撮像条件とが同一である場合
この場合、画像処理部３２ｃでは、補正部３２２が第２補正処理を行わず、生成部３２３が第２補正処理されていない複数の参照画素Ｐｒの画像データを利用して画像処理を行う。
【0253】
１－２．注目画素Ｐの撮像条件と、注目画素Ｐの周囲の複数の参照画素Ｐｒのうちの少なくとも１つの参照画素Ｐｒの撮像条件とが異なる場合
注目画素Ｐにおいて適用された撮像条件を第１撮像条件とし、複数の参照画素Ｐｒの一部に適用された撮像条件が第１撮像条件であり、残りの参照画素Ｐｒに適用された撮像条件が第２撮像条件であるとする。
この場合には、第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、当該第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒの画像データに対して以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、生成部３２３は、第１撮像条件が適用された参照画素Ｐｒの画像データと、第２補正処理後の参照画素Ｐｒの画像データとを参照して注目画素Ｐの画像データを算出する画像処理を行う。
注目画素Ｐにおいて適用された撮像条件を第１撮像条件とし、複数の参照画素Ｐｒの一部に適用された撮像条件が第１撮像条件であり、残りの参照画素Ｐｒに適用された撮像条件が第２撮像条件であるとする。
この場合には、第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、当該第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒの画像データに対して以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。そして、生成部３２３は、第１撮像条件が適用された参照画素Ｐｒの画像データと、第２補正処理後の参照画素Ｐｒの画像データとを参照して注目画素Ｐの画像データを算出する画像処理を行う。
【0254】
（例１）
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第２撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、当該参照画素Ｐｒの画像データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第２撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、当該参照画素Ｐｒの画像データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
【0255】
（例２）
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第２撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、当該参照画素Ｐｒの画像データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第２撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、当該参照画素Ｐｒの画像データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
【0256】
（例３）
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第２撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、当該参照画素Ｐｒの画像データ、すなわち第２撮像条件（６０ｆｐｓ）の画像データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
第２撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第２撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、当該参照画素Ｐｒの画像データ、すなわち第２撮像条件（６０ｆｐｓ）の画像データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。
なお、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の画像データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
【0257】
なお、注目画素Ｐにおいて適用された撮像条件を第２撮像条件とし、注目画素Ｐの周囲の参照画素Ｐｒにおいて適用された撮像条件を第１撮像条件とした場合も同様である。すなわち、この場合には、第１撮像条件が適用された参照画素Ｐｒが属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、当該参照画素Ｐｒの画像データに対して上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行う。
【0258】
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件ととみなす。
【0259】
生成部３２３は、注目画素Ｐの撮像条件と同一の撮像条件が適用された参照画素Ｐｒの画像データと補正部３２２で第２補正処理された参照画素Ｐｒの画像データとに基づいて、第１の実施の形態における画像処理部３３の生成部３３ｃと同様に、画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、およびノイズ低減処理等の画像処理を行う。
【0260】
図２５は、第１および第３撮像条件が適用された撮像面の一部領域（以下、第１撮像領域１４１と呼ぶ）に含まれる各画素からの画像データ（以下、第１画像データと呼ぶ）と、第２および第３撮像条件が適用された撮像面の一部領域（以下、第２撮像領域１４２と呼ぶ）に含まれる各画素からの画像データ（以下、第２画像データと呼ぶ）との処理について、模式的に表した図である。なお、第１撮像条件は、第１撮像領域１４１における主ブロックに設定された撮像条件であり、第２撮像条件は、第２撮像領域１４２における主ブロックに設定された撮像条件である。第３撮像条件は、第１撮像領域１４１と第２撮像領域１４２との境界を含む境界ブロックに設定された撮像条件である。
【0261】
第１撮像領域１４１の主ブロックの各画素は、第１撮像条件で撮像された、第１画像データの一部を出力し、境界ブロックの各画素のうち第１撮像領域１４１に属する各画素は、第３撮像条件で撮像された、第１画像データの残部を出力する。第２撮像領域１４２の主ブロックの各画素は、第２撮像条件で撮像された、第２画像データの一部を出力し、境界ブロックの各画素のうち第２撮像領域１４２に属する各画素は、第３撮像条件で撮像された、第２画像データの残部を出力する。第１画像データは、処理チップ１１４に設けられた補正部３２２のうち、第１画像データを生成した画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に出力される。以下の説明では、それぞれの第１画像データを生成した画素が属する複数のブロック１１１ａにそれぞれ対応する複数の補正部３２２を第１処理部１５１と呼ぶ。
第１処理部１５１は、必要に応じて、第１画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。
第１処理部１５１は、必要に応じて、第１画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。
【0262】
同様に、第２画像データは、処理チップ１１４に設けられた補正部３２２のうち、第２画像データを生成した画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に出力される。以下の説明では、それぞれの第２画像データを生成した各画素が属する複数のブロック１１１ａにそれぞれ対応する複数の補正部３２２を第２処理部１５２と呼ぶ。
第２処理部１５２は、必要に応じて、第２画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。
なお、第２補正処理を行うにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行うにあたり、第１画像データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２画像データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
第２処理部１５２は、必要に応じて、第２画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。
なお、第２補正処理を行うにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行うにあたり、第１画像データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２画像データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
【0263】
上述した第２補正処理において、たとえば、注目画素Ｐが第１撮像領域１４１に含まれる場合、第２撮像領域１４２に含まれる参照画素Ｐｒからの第２画像データは、図２５に示すように第２処理部１５２によって上述した第２補正処理が行われる。なお、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報１８１を、たとえば、第１処理部１５１から受信する。
同様に、たとえば、注目画素Ｐが第２撮像領域１４２に含まれる場合、第１撮像領域１４１に含まれる参照画素Ｐｒからの第１画像データは、第１処理部１５１で上述した第２補正処理が行われる。なお、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、第２処理部１５２から受信する。
同様に、たとえば、注目画素Ｐが第２撮像領域１４２に含まれる場合、第１撮像領域１４１に含まれる参照画素Ｐｒからの第１画像データは、第１処理部１５１で上述した第２補正処理が行われる。なお、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、第２処理部１５２から受信する。
【0264】
なお、注目画素Ｐと参照画素Ｐｒとが第１撮像領域１４１に含まれる場合、第１処理部１５１は、当該参照画素Ｐｒからの第１画像データに第２補正処理を行わない。同様に、注目画素Ｐと参照画素Ｐｒとが第２撮像領域１４２に含まれる場合、第２処理部１５２は、当該参照画素Ｐｒからの第２画像データに第２補正処理を行わない。
あるいは、第１処理部１５１と第２処理部１５２により、それぞれ第１撮像条件の画像データおよび第２撮像条件の画像データの双方を補正してもよい。すなわち、第１撮像条件の注目位置の画像データ、参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データ、および参照位置の画像データのうちの第２撮像条件の画像データに対してそれぞれ第２補正処理を施すことにより、第１撮像条件と第２撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するようにしてもよい。
たとえば、上記（例１）において、第１撮像条件（ＩＳＯ感度が１００）である、参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／１００を掛け、第２撮像条件（ＩＳＯ感度が８００）である参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。なお、注目画素の画素データは、色補間処理後に１００／４００を掛ける第２補正処理を行う。この第２補正処理により色補間処理後の注目画素の画素データを第１撮像条件で撮像した場合と同様の値に変更することができる。さらに、上記（例１）において、第１領域と第２領域との境界からの距離によって第２補正処理の程度を変えても良い。そして上記（例１）の場合に比べて第２補正処理により画像データが増加や減少する割合を少なくすることができ、第２補正処理により生じるノイズを減らすことができる。以上では、上記（例１）について説明したが、上記（例２）にも同様に適用することができる。
あるいは、第１処理部１５１と第２処理部１５２により、それぞれ第１撮像条件の画像データおよび第２撮像条件の画像データの双方を補正してもよい。すなわち、第１撮像条件の注目位置の画像データ、参照位置の画像データのうちの第１撮像条件の画像データ、および参照位置の画像データのうちの第２撮像条件の画像データに対してそれぞれ第２補正処理を施すことにより、第１撮像条件と第２撮像条件との差異に基づく画像の不連続性を緩和するようにしてもよい。
たとえば、上記（例１）において、第１撮像条件（ＩＳＯ感度が１００）である、参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／１００を掛け、第２撮像条件（ＩＳＯ感度が８００）である参照画素Ｐｒの画像データに、第２補正処理として４００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくする。なお、注目画素の画素データは、色補間処理後に１００／４００を掛ける第２補正処理を行う。この第２補正処理により色補間処理後の注目画素の画素データを第１撮像条件で撮像した場合と同様の値に変更することができる。さらに、上記（例１）において、第１領域と第２領域との境界からの距離によって第２補正処理の程度を変えても良い。そして上記（例１）の場合に比べて第２補正処理により画像データが増加や減少する割合を少なくすることができ、第２補正処理により生じるノイズを減らすことができる。以上では、上記（例１）について説明したが、上記（例２）にも同様に適用することができる。
【0265】
生成部３２３は、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの画像データに基づいて、画素欠陥補正処理、色補間処理、輪郭強調処理、およびノイズ低減処理等の画像処理を行い、画像処理後の画像データを出力する。
【0266】
なお、第１処理部１５１は、注目画素Ｐが第２撮像領域１４２に位置する場合に、第１撮像領域１４１に含まれるすべての画素からの第１画像データを第２補正処理してもよく、第１撮像領域１４１に含まれる画素のうち、第２撮像領域１４２の注目画素Ｐの補間に用いられる可能性がある画素からの第１画像データだけを第２補正処理してもよい。同様に、第２処理部１５２は、注目画素Ｐが第１撮像領域１４１に位置する場合に、第２撮像領域１４２に含まれるすべての画素からの第２画像データを第２補正処理してもよく、第２撮像領域１４２に含まれる画素のうち、第１撮像領域１４１の注目画素Ｐの補間に用いられる可能性がある画素からの第２画像データだけを第２補正処理してもよい。
【0267】
２．焦点検出処理を行う場合
第１の実施形態と同様に、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイント）に対応する信号データ（画像データ）を用いて焦点検出処理を行う。なお、分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、ＡＦ動作のフォーカスポイントが分割された領域の境界部分に位置する場合、すなわちフォーカスポイントが第１領域と第２領域とで２分されている場合、本実施の形態では、以下の２－２．で説明するように、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、補正部３２２に対して少なくとも１つの領域の焦点検出用の信号データに対する第２補正処理を行わせる。
なお、第２補正処理を行わせるにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行わせるにあたり、第１撮像領域１４１の各画素からの第１信号データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２撮像領域１４２の各画素からの第２信号データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
第１の実施形態と同様に、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、撮像画面の所定の位置（フォーカスポイント）に対応する信号データ（画像データ）を用いて焦点検出処理を行う。なお、分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、ＡＦ動作のフォーカスポイントが分割された領域の境界部分に位置する場合、すなわちフォーカスポイントが第１領域と第２領域とで２分されている場合、本実施の形態では、以下の２－２．で説明するように、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、補正部３２２に対して少なくとも１つの領域の焦点検出用の信号データに対する第２補正処理を行わせる。
なお、第２補正処理を行わせるにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行わせるにあたり、第１撮像領域１４１の各画素からの第１信号データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２撮像領域１４２の各画素からの第２信号データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
【0268】
２－１．図１５における枠１７０内の画素からの信号データに、第１撮像条件が適用された信号データと第２撮像条件が適用された信号データが混在しない場合
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは枠１７０で示す焦点検出用画素による信号データをそのまま用いて焦点検出処理を行う。
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは枠１７０で示す焦点検出用画素による信号データをそのまま用いて焦点検出処理を行う。
【0269】
２－２．図１５における枠１７０内の画素からの信号データに、第１撮像条件が適用された信号データと第２撮像条件が適用された信号データが混在する場合
この場合には、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、枠１７０内の画素のうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、第１撮像条件が適用された画素の信号データと、第２補正処理後の信号データとを用いて焦点検出処理を行う。
この場合には、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、枠１７０内の画素のうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して以下の（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４のレンズ移動制御部３４ｄは、第１撮像条件が適用された画素の信号データと、第２補正処理後の信号データとを用いて焦点検出処理を行う。
【0270】
（例１）
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第２撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、第２撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でＩＳＯ感度のみが異なり、第１撮像条件のＩＳＯ感度が１００で、第２撮像条件のＩＳＯ感度が８００の場合、第２撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１００／８００を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
【0271】
（例２）
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第２撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、第２撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でシャッター速度のみが異なり、第１撮像条件のシャッター速度が１／１０００秒で、第２撮像条件のシャッター速度が１／１００秒の場合、第２撮像条件の信号データに対し、第２補正処理として１／１０００／１／１００＝１／１０を掛ける。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
【0272】
（例３）
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第２撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）の信号データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２は、たとえば、第１撮像条件と第２撮像条件との間でフレームレートのみが異なり（電荷蓄積時間は同じ）、第１撮像条件のフレームレートが３０ｆｐｓで、第２撮像条件のフレームレートが６０ｆｐｓの場合、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）の信号データについて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを採用することを第２補正処理とする。これにより、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくする。
なお、第２撮像条件（６０ｆｐｓ）で取得した前後する複数のフレーム画像に基づいて、第１撮像条件（３０ｆｐｓ）で取得されたフレーム画像と取得開始タイミングが近いフレーム画像の信号データを補間算出することを第２補正処理としてもよい。
【0273】
なお、上述したように、撮像条件に多少の差違があっても同一の撮像条件とみなす。
また、上記の例では、信号データのうちの第２撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行う例を説明したが、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行ってもよい。
また、上記の例では、信号データのうちの第２撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行う例を説明したが、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行ってもよい。
【0274】
さらにまた、信号データのうちの第１撮像条件の信号データおよび第２撮像条件のデータに対してそれぞれ第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の双方の信号データ間の差を小さくするようにしてもよい。
【0275】
図２６は、焦点検出処理に係る、第１信号データと第２信号データとの処理について模式的に表した図である。
【0276】
第１撮像領域１４１の主ブロックの各画素は、第１撮像条件で撮像された、第１信号データの一部を出力し、境界ブロックの各画素のうち第１撮像領域１４１に属する各画素は、第３撮像条件で撮像された、第１信号データの残部を出力する。第２撮像領域１４２の主ブロックの各画素は、第２撮像条件で撮像された、第２信号データの一部を出力し、境界ブロックの各画素のうち第２撮像領域１４２に属する各画素は、第３撮像条件で撮像された、第２信号データの残部を出力する。第１撮像領域１４１からの第１信号データは、第１処理部１５１に出力される。同様に、第２撮像領域１４２からの第２信号データは、第２処理部１５２に出力される。
【0277】
第１処理部１５１は、必要に応じて、第１画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。第２処理部１５２は、必要に応じて、第２画像データに対して上記第１補正処理および上記第２補正処理、または、上記第１補正処理もしくは上記第２補正処理を行う。
なお、上述したように、第２補正処理を行うにあたり、第１信号データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２信号データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
なお、上述したように、第２補正処理を行うにあたり、第１信号データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２信号データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
【0278】
上述した第２補正処理において、信号データのうちの第２撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第２処理部１５２が処理を行う。第２撮像領域１４２に含まれる画素からの第２信号データに、第２処理部１５２は上述した第２補正処理を行う。なお、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報１８１を、たとえば、第１処理部１５１から受信する。
なお、信号データのうちの第２撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第１処理部１５１は、第１信号データに第２補正処理を行わない。
なお、信号データのうちの第２撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第１処理部１５１は、第１信号データに第２補正処理を行わない。
【0279】
また、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第１処理部１５１が処理を行う。第１撮像領域１４１に含まれる画素からの第１信号データに、第１処理部１５１は上述した第２補正処理を行う。なお、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による信号データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を第２処理部１５２から受信する。
なお、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第２処理部１５２は、第２信号データに第２補正処理を行わない。
なお、信号データのうちの第１撮像条件の信号データに対して第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の信号データと第１撮像条件の信号データとの差を小さくする場合、第２処理部１５２は、第２信号データに第２補正処理を行わない。
【0280】
さらにまた、信号データのうちの第１撮像条件の信号データおよび第２撮像条件のデータに対してそれぞれ第２補正処理を行うことにより、第２補正処理後の双方の信号データ間の差を小さくする場合、第１処理部１５１と第２処理部１５２とが処理を行う。第１処理部１５１は、第１撮像領域１４１に含まれる画素からの第１信号データに上述した第２補正処理を行い、第２処理部１５２は、第２撮像領域１４２に含まれる画素からの第２信号データに上述した第２補正処理を行う。
【0281】
レンズ移動制御部３４ｄは、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの信号データに基づいて焦点検出処理を行い、その演算結果に基づいて、撮像光学系３１のフォーカスレンズを合焦位置へ移動させるための駆動信号を出力する。
【0282】
３．被写体検出処理を行う場合
分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、探索範囲１９０が分割された領域の境界を含む場合、本実施の形態では、以下の３－２．で説明するように、制御部３４の物体検出部３４ａは、補正部３２２に対して探索範囲１９０内の少なくとも１つの領域の画像データに対する第２補正処理を行わせる。
なお、第２補正処理を行わせるにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行わせるにあたり、第１画像データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２画像データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
分割した領域間で異なる撮像条件が設定されており、探索範囲１９０が分割された領域の境界を含む場合、本実施の形態では、以下の３－２．で説明するように、制御部３４の物体検出部３４ａは、補正部３２２に対して探索範囲１９０内の少なくとも１つの領域の画像データに対する第２補正処理を行わせる。
なお、第２補正処理を行わせるにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。すなわち、第２補正処理を行わせるにあたり、第１画像データは、すべて第１撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われ、第２画像データは、すべて第２撮像条件が適用されて撮像して得られたものとして扱われる。
【0283】
３－１．図１６における探索範囲１９０の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第２撮像条件が適用された画像データが混在しない場合
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４の物体検出部３４ａは探索範囲１９０を構成する画像データをそのまま用いて被写体検出処理を行う。
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４の物体検出部３４ａは探索範囲１９０を構成する画像データをそのまま用いて被写体検出処理を行う。
【0284】
３－２．図１６における探索範囲１９０の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第２撮像条件が適用された画像データが混在する場合
この場合、制御部３４の物体検出部３４ａは、探索範囲１９０の画像のうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して、焦点検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４の物体検出部３４ａは、第１条件が適用された画素の画像データと、第２補正処理後の画像データとを用いて被写体検出処理を行う。
この場合、制御部３４の物体検出部３４ａは、探索範囲１９０の画像のうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して、焦点検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４の物体検出部３４ａは、第１条件が適用された画素の画像データと、第２補正処理後の画像データとを用いて被写体検出処理を行う。
【0285】
図２７は、被写体検出処理に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【0286】
第２補正処理において、第１処理部１５１または／および第２処理部１５２で行われる第２補正処理は、焦点検出処理を行う場合として上述した図２６についての第２補正処理と同じである。
物体検出部３４ａは、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの画像データに基づいて被写体要素を検出する処理を行い、検出結果を出力する。
物体検出部３４ａは、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの画像データに基づいて被写体要素を検出する処理を行い、検出結果を出力する。
【0287】
４．撮像条件を設定する場合
撮像画面の領域を分割し、分割した領域間で異なる撮像条件を設定した状態で、新たに測光し直して露出条件を決定する場合について説明する。なお、露出条件を決定するにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。
撮像画面の領域を分割し、分割した領域間で異なる撮像条件を設定した状態で、新たに測光し直して露出条件を決定する場合について説明する。なお、露出条件を決定するにあたり、境界ブロックの各画素から出力される画素からの信号は、第１補正処理によって補正されているものとする。
【0288】
４－１．測光範囲の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第２撮像条件が適用された画像データが混在しない場合
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４の設定部３４ｂは測光範囲を構成する画像データをそのまま用いて露出演算処理を行う。
この場合、補正部３２２は第２補正処理を行わず、制御部３４の設定部３４ｂは測光範囲を構成する画像データをそのまま用いて露出演算処理を行う。
【0289】
４－２．測光範囲の画像データに、第１撮像条件が適用された画像データと第２撮像条件が適用された画像データが混在する場合
この場合、制御部３４の設定部３４ｂは、測光範囲の画像データのうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して、焦点検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４の設定部３４ｂは、第２補正処理後の画像データを用いて露出演算処理を行う。
この場合、制御部３４の設定部３４ｂは、測光範囲の画像データのうち、第２撮像条件が適用された画素が属するブロック１１１ａに対応する補正部３２２に対して、焦点検出処理を行う場合として上述した（例１）～（例３）のように第２補正処理を行わせる。そして、制御部３４の設定部３４ｂは、第２補正処理後の画像データを用いて露出演算処理を行う。
【0290】
図２８は、露出演算処理等の撮像条件の設定に係る、第１画像データと第２画像データとの処理について模式的に表した図である。
【0291】
第２補正処理において、第１処理部１５１または／および第２処理部１５２で行われる第２補正処理は、焦点検出処理を行う場合として上述した図２６についての第２補正処理と同じである。
設定部３４ｂは、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの画像データに基づいて露出演算処理等の撮像条件の算出処理を行い、その演算結果に基づいて、撮像部３２による撮像画面を、検出した被写体要素を含む複数の領域に分割するとともに、複数の領域に対して撮像条件を再設定する。
設定部３４ｂは、第１処理部１５１および第２処理部１５２からの画像データに基づいて露出演算処理等の撮像条件の算出処理を行い、その演算結果に基づいて、撮像部３２による撮像画面を、検出した被写体要素を含む複数の領域に分割するとともに、複数の領域に対して撮像条件を再設定する。
【0292】
以上説明した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）画像処理部３２ｃは、第１撮像領域１４１で撮像された被写体の画像データの生成を行う第１処理部１５１と、第２撮像領域１４２で撮像された被写体の画像データの生成を行う第２処理部１５２とを有する。第１処理部１５１は、第２撮像領域１４２で撮像された被写体の画像データにより第１撮像領域１４１で撮像された被写体の画像データを生成する。これにより、画像データに対する前処理（第１補正処理、第２補正処理）を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減できる。
（１）画像処理部３２ｃは、第１撮像領域１４１で撮像された被写体の画像データの生成を行う第１処理部１５１と、第２撮像領域１４２で撮像された被写体の画像データの生成を行う第２処理部１５２とを有する。第１処理部１５１は、第２撮像領域１４２で撮像された被写体の画像データにより第１撮像領域１４１で撮像された被写体の画像データを生成する。これにより、画像データに対する前処理（第１補正処理、第２補正処理）を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減できる。
【0293】
（２）画像処理部３２ｃは、第１撮像領域１４１に入射した被写体に基づく信号の生成を行う第１処理部１５１と、第２撮像領域１４２に入射した被写体に基づく信号の生成を行う第２処理部１５２とを有する。第１処理部１５１は、第２撮像領域１４２に入射した被写体に基づく信号により第１撮像領域１４１で撮像された被写体に基づく信号を生成する。これにより、画像データの前処理を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減できるとともに、複数の補正部３２２による前処理が並列処理によって短時間に行われるので、レンズ移動制御部３４ｄでの焦点検出処理の開始までの時間を短縮化でき、焦点検出処理の高速化に資する。
【0294】
－－－第３の実施の形態の変形例－－－
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の１つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１３）
上述した第３の実施の形態では、補正部３２２の１つとブロック１１１ａ（単位区分）の１つとが対応している。しかし、補正部３２２の１つと、複数のブロック１１１ａ（単位区分）を有する複合ブロック（複合区分）の１つとが対応するようにしてもよい。この場合、補正部３２２は、当該複合ブロックに含まれる複数のブロック１１１ａに属する画素からの画像データを順次補正する。複数の補正部３２２が、複数のブロック１１１ａを有する複合ブロック毎に対応して設けられていても、画像データの第２補正処理を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減でき、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データから適切な画像を短時間で生成することができる。
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の１つ、もしくは複数を上述の実施の形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１３）
上述した第３の実施の形態では、補正部３２２の１つとブロック１１１ａ（単位区分）の１つとが対応している。しかし、補正部３２２の１つと、複数のブロック１１１ａ（単位区分）を有する複合ブロック（複合区分）の１つとが対応するようにしてもよい。この場合、補正部３２２は、当該複合ブロックに含まれる複数のブロック１１１ａに属する画素からの画像データを順次補正する。複数の補正部３２２が、複数のブロック１１１ａを有する複合ブロック毎に対応して設けられていても、画像データの第２補正処理を複数の補正部３２２で並列処理できるので、補正部３２２における処理負担を軽減でき、撮像条件が異なる領域でそれぞれ生成された画像データから適切な画像を短時間で生成することができる。
【0295】
（変形例１４）
上述した第３の実施の形態では、生成部３２３は撮像部３２Ａの内部に設けられている。しかし、生成部３２３を撮像部３２Ａの外部に設けてもよい。生成部３２３を撮像部３２Ａの外部に設けても上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
上述した第３の実施の形態では、生成部３２３は撮像部３２Ａの内部に設けられている。しかし、生成部３２３を撮像部３２Ａの外部に設けてもよい。生成部３２３を撮像部３２Ａの外部に設けても上述した作用効果と同様の作用効果を奏する。
【0296】
（変形例１５）
上述した第３の実施の形態では、積層型撮像素子１００Ａは、裏面照射型撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とに加えて、上述した前処理および画像処理を行う画像処理チップ１１４をさらに備える。しかし、積層型撮像素子１００Ａに画像処理チップ１１４を設けず、信号処理チップ１１２に画像処理部３２ｃが設けられていてもよい。
上述した第３の実施の形態では、積層型撮像素子１００Ａは、裏面照射型撮像チップ１１１と、信号処理チップ１１２と、メモリチップ１１３とに加えて、上述した前処理および画像処理を行う画像処理チップ１１４をさらに備える。しかし、積層型撮像素子１００Ａに画像処理チップ１１４を設けず、信号処理チップ１１２に画像処理部３２ｃが設けられていてもよい。
【0297】
（変形例１６）
上述した第３の実施の形態では、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報を、第１処理部１５１から受信した。また、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、第２処理部１５２から受信した。しかし、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報を、駆動部３２ｂや制御部３４から受信してもよい。同様に、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、駆動部３２ｂや制御部３４から受信してもよい。
なお、上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
上述した第３の実施の形態では、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報を、第１処理部１５１から受信した。また、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、第２処理部１５２から受信した。しかし、第２処理部１５２は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第１撮像条件についての情報を、駆動部３２ｂや制御部３４から受信してもよい。同様に、第１処理部１５１は、撮像条件の相違による画像データ間の差異を小さくするために必要な第２撮像条件についての情報を、駆動部３２ｂや制御部３４から受信してもよい。
なお、上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【0298】
以上説明した撮像光学系３１は、ズームレンズやアオリレンズを含んでいてもよい。レンズ移動制御部３４ｄは、ズームレンズを光軸方向に移動させることによって、撮像光学系３１による画角を調節する。すなわち、ズームレンズの移動によって、広い範囲の被写体の像を得たり、遠くの被写体について大きな像を得たりするなど、撮像光学系３１による像を調節することができる。
また、レンズ移動制御部３４ｄは、アオリレンズを光軸に直交する方向に移動させることによって、撮像光学系３１による像の歪みを調節することができる。
そして、撮像光学系３１による像の状態（例えば画角の状態、または像の歪みの状態）を調節するために、上述したような前処理後の画像データを用いる方が好ましいという考え方に基づき、上述した前処理を行うとよい。
また、レンズ移動制御部３４ｄは、アオリレンズを光軸に直交する方向に移動させることによって、撮像光学系３１による像の歪みを調節することができる。
そして、撮像光学系３１による像の状態（例えば画角の状態、または像の歪みの状態）を調節するために、上述したような前処理後の画像データを用いる方が好ましいという考え方に基づき、上述した前処理を行うとよい。
【0299】
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【0300】
１，１Ｃ…カメラ
１Ｂ…撮像システム
３１…撮像光学系
３２…撮像部
３２ａ、１００…撮像素子
３３…画像処理部
３３ａ，３２１…入力部
３３ｂ，３２２…補正部
３３ｃ，３２３…生成部
３４…制御部
３４ａ…物体検出部
３４ｂ…設定部
３４ｃ…撮像制御部
３４ｄ…レンズ移動制御部
３５…表示部
８０…所定範囲
９０…注目領域
１００１…撮像装置
１００２…表示装置
Ｐ…注目画素
１Ｂ…撮像システム
３１…撮像光学系
３２…撮像部
３２ａ、１００…撮像素子
３３…画像処理部
３３ａ，３２１…入力部
３３ｂ，３２２…補正部
３３ｃ，３２３…生成部
３４…制御部
３４ａ…物体検出部
３４ｂ…設定部
３４ｃ…撮像制御部
３４ｄ…レンズ移動制御部
３５…表示部
８０…所定範囲
９０…注目領域
１００１…撮像装置
１００２…表示装置
Ｐ…注目画素
【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18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】