JPH09275527A - デジタルスチルカメラ - Google Patents
デジタルスチルカメラInfo
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- JPH09275527A JPH09275527A JP8083640A JP8364096A JPH09275527A JP H09275527 A JPH09275527 A JP H09275527A JP 8083640 A JP8083640 A JP 8083640A JP 8364096 A JP8364096 A JP 8364096A JP H09275527 A JPH09275527 A JP H09275527A
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- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/45—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from two or more image sensors being of different type or operating in different modes, e.g. with a CMOS sensor for moving images in combination with a charge-coupled device [CCD] for still images
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輝度域の大きい被写体に対しても、階調再現
で破綻のない画像を得る。 【解決手段】 複数枚のＣＣＤ（ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ
−Ｂ５）を用い、所定の輝度域以上の被写体に対して、
露出量制御手段９１によりＣＣＤ−Ａ４の露出時間（Te
x/ave-ΔTex)とＣＣＤ−Ｂ５の露出時間（Tex/ave+ΔTe
x）を変えて撮影した後、画像データ演算手段９２によ
り両ＣＣＤより得られた信号をそれぞれレベルシフトさ
せた後、一フレームの画像データに合成する。
で破綻のない画像を得る。 【解決手段】 複数枚のＣＣＤ（ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ
−Ｂ５）を用い、所定の輝度域以上の被写体に対して、
露出量制御手段９１によりＣＣＤ−Ａ４の露出時間（Te
x/ave-ΔTex)とＣＣＤ−Ｂ５の露出時間（Tex/ave+ΔTe
x）を変えて撮影した後、画像データ演算手段９２によ
り両ＣＣＤより得られた信号をそれぞれレベルシフトさ
せた後、一フレームの画像データに合成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】画像撮影用の電荷結合素子
（ＣＣＤ）を複数枚用いて画像を記録するデジタルスチ
ルカメラにかかわり、特に輝度域の大きな被写体に対
し、高輝度領域の階調の欠損および低輝度域でのノイズ
混入によるざらつき感を抑制するものに関する。
（ＣＣＤ）を複数枚用いて画像を記録するデジタルスチ
ルカメラにかかわり、特に輝度域の大きな被写体に対
し、高輝度領域の階調の欠損および低輝度域でのノイズ
混入によるざらつき感を抑制するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像素子としてエリアＣＣＤ（以下単に
ＣＣＤと記す）を用いた、デジタルスチルカメラが市場
に出ている。また、デジタルビデオカメラの中には、複
数枚のＣＣＤが撮像素子として用いられているものもあ
る。
ＣＣＤと記す）を用いた、デジタルスチルカメラが市場
に出ている。また、デジタルビデオカメラの中には、複
数枚のＣＣＤが撮像素子として用いられているものもあ
る。
【０００３】そして、被写体に対して与えられる露光量
は、一回の撮影に際して一種類であることが、デジタル
スチルカメラ等の特徴である。
は、一回の撮影に際して一種類であることが、デジタル
スチルカメラ等の特徴である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のデジタルスチルカメラにより生成される画像データの
品質は、ハードコピー出力を前提とした場合には、不十
分である場合が多い。これは、ビデオのような動画より
も静止画の方が、またモニタ画面よりもハードコピーの
方がはるかにその画像の欠損を認識しやすいという人間
の特性による。デジタルカメラで生成された画像データ
は、特に輝度域の大きな被写体で階調再現が不十分で、
高輝度領域で階調欠損、低輝度域でのノイズ混入による
ざらつき感が混入し、最終的なハードコピー上での主観
的画像品質を損なう傾向にある。
のデジタルスチルカメラにより生成される画像データの
品質は、ハードコピー出力を前提とした場合には、不十
分である場合が多い。これは、ビデオのような動画より
も静止画の方が、またモニタ画面よりもハードコピーの
方がはるかにその画像の欠損を認識しやすいという人間
の特性による。デジタルカメラで生成された画像データ
は、特に輝度域の大きな被写体で階調再現が不十分で、
高輝度領域で階調欠損、低輝度域でのノイズ混入による
ざらつき感が混入し、最終的なハードコピー上での主観
的画像品質を損なう傾向にある。
【０００５】階調再現が不十分であるのは、デジタルス
チルカメラ等で使われている撮像素子としてのＣＣＤの
ダイナミックレンジの低さに起因するものである。図４
は、ＣＣＤの光電特性図である。図４で示すように、高
輝度領域では、ＣＣＤの蓄積電荷量が飽和する部分が発
生するため、明暗を検出できない部分が発生する。ま
た、低輝度領域では、ＣＣＤの蓄積電荷量がノイズレベ
ルにしかならない部分が発生するため、ここでも明暗が
検出されない部分が発生していた。
チルカメラ等で使われている撮像素子としてのＣＣＤの
ダイナミックレンジの低さに起因するものである。図４
は、ＣＣＤの光電特性図である。図４で示すように、高
輝度領域では、ＣＣＤの蓄積電荷量が飽和する部分が発
生するため、明暗を検出できない部分が発生する。ま
た、低輝度領域では、ＣＣＤの蓄積電荷量がノイズレベ
ルにしかならない部分が発生するため、ここでも明暗が
検出されない部分が発生していた。
【０００６】本発明は、前記の課題を解決するもので、
輝度域の大きな被写体に対し、高輝度領域の階調の欠損
および低輝度域でのノイズ混入によるざらつき感を抑制
した画像データを生成するデジタルスチルカメラを提供
することにある。
輝度域の大きな被写体に対し、高輝度領域の階調の欠損
および低輝度域でのノイズ混入によるざらつき感を抑制
した画像データを生成するデジタルスチルカメラを提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】画像撮影用のＣＣＤの出
力を用いて被写体像を記録する本発明のデジタルスチル
カメラは、少なくとも２枚のＣＣＤと、画像データ演算
手段と、露出量制御手段を備え、所定の被写体輝度域以
上である場合に、露出量制御手段は、一回の撮影におい
て、第１のＣＣＤと第２のＣＣＤに異なる露出時間を与
えるものであり、画像データ演算手段は、第１および第
２のＣＣＤより得られた信号をそれぞれレベルシフトさ
せた後、一フレームの画像データに合成することを特徴
とする。
力を用いて被写体像を記録する本発明のデジタルスチル
カメラは、少なくとも２枚のＣＣＤと、画像データ演算
手段と、露出量制御手段を備え、所定の被写体輝度域以
上である場合に、露出量制御手段は、一回の撮影におい
て、第１のＣＣＤと第２のＣＣＤに異なる露出時間を与
えるものであり、画像データ演算手段は、第１および第
２のＣＣＤより得られた信号をそれぞれレベルシフトさ
せた後、一フレームの画像データに合成することを特徴
とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例を示すデ
ジタルカメラのシステムブロック図である。また図２は
本発明の実施例に用いたＣＣＤのフィルタ配列を示す
図、図３は異なる二つのＣＣＤ相互の位置関係を示す図
である。
ジタルカメラのシステムブロック図である。また図２は
本発明の実施例に用いたＣＣＤのフィルタ配列を示す
図、図３は異なる二つのＣＣＤ相互の位置関係を示す図
である。
【０００９】被写体像は、レンズ１、絞り２を通過した
後、半透鏡３により分割され異なる二つのＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５に結像する。
後、半透鏡３により分割され異なる二つのＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５に結像する。
【００１０】本発明で用いたＣＣＤは全画素独立読み出
し方式であり、各画素には図２で示されるように、ＲＧ
Ｂの原色市松フィルタが施されている。さらに、ＣＣＤ
−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の相互の位置関係は、図３で示さ
れるように、水平もしくは垂直方向に一画素もしくは、
奇数画素分ずらした配置とされていることが好ましい。
このように配置することで、明度情報の多いＧ成分を
すべての画素において得ることができ、解像感に優れた
画像データが生成可能となる。
し方式であり、各画素には図２で示されるように、ＲＧ
Ｂの原色市松フィルタが施されている。さらに、ＣＣＤ
−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の相互の位置関係は、図３で示さ
れるように、水平もしくは垂直方向に一画素もしくは、
奇数画素分ずらした配置とされていることが好ましい。
このように配置することで、明度情報の多いＧ成分を
すべての画素において得ることができ、解像感に優れた
画像データが生成可能となる。
【００１１】ここで、測光素子２０あるいは、ＣＣＤ−
Ａ４もしくはＣＣＤ−Ｂ５により被写体の明るさが測定
され、ＣＰＵ９に内包される露出量制御手段９１におい
て露出量（絞り、露出時間）が決定される。引き続い
て、露出量制御手段９１により、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ
−Ｂ５の電子シャッター速度が設定され、タイミングジ
ェネレータ１１で時間制御されて、被写体の露光が行わ
れる。露光によりＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５上の各受
光素子（フォトダイオード（図示せず））で光電変換が
行われる。この後、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５に蓄え
られた電荷は、アンプ６、Ａ／Ｄコンバータ７を経てデ
ジタルデータ化され、フレームメモリに蓄えられる。さ
らに、前記デジタルデータは、ＣＰＵ９に内包される画
像データ演算手段９２により、一枚のフレームとしての
画像データとなるように演算がなされる。生成された画
像データは圧縮もしくは非圧縮の状態でフラッシュメモ
リ１０に記録される。
Ａ４もしくはＣＣＤ−Ｂ５により被写体の明るさが測定
され、ＣＰＵ９に内包される露出量制御手段９１におい
て露出量（絞り、露出時間）が決定される。引き続い
て、露出量制御手段９１により、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ
−Ｂ５の電子シャッター速度が設定され、タイミングジ
ェネレータ１１で時間制御されて、被写体の露光が行わ
れる。露光によりＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５上の各受
光素子（フォトダイオード（図示せず））で光電変換が
行われる。この後、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５に蓄え
られた電荷は、アンプ６、Ａ／Ｄコンバータ７を経てデ
ジタルデータ化され、フレームメモリに蓄えられる。さ
らに、前記デジタルデータは、ＣＰＵ９に内包される画
像データ演算手段９２により、一枚のフレームとしての
画像データとなるように演算がなされる。生成された画
像データは圧縮もしくは非圧縮の状態でフラッシュメモ
リ１０に記録される。
【００１２】本発明では被写体の輝度域の大小により、
２種類の露光方法が行われる。
２種類の露光方法が行われる。
【００１３】ここで、被写体輝度域の大小の判断は、
撮影者に判断させ、図示しないマニュアルスイッチを被
写体輝度域の大小の選択手段としてもよいし、測光素
子あるいはＣＣＤでの測光情報をもとにＣＰＵで自動判
断させ、被写体輝度域の大小の選択手段をＣＰＵ９に内
包させる構成としてもよい。また被写体輝度域の大小
は、ＣＣＤのダイナミックレンジを勘案して、５ＥＶを
閾値として採用することが望ましい。ここでＥＶは、Ｅ
ｘｐｏｓｕｒｅ ｖａｌｕｅ である。
撮影者に判断させ、図示しないマニュアルスイッチを被
写体輝度域の大小の選択手段としてもよいし、測光素
子あるいはＣＣＤでの測光情報をもとにＣＰＵで自動判
断させ、被写体輝度域の大小の選択手段をＣＰＵ９に内
包させる構成としてもよい。また被写体輝度域の大小
は、ＣＣＤのダイナミックレンジを勘案して、５ＥＶを
閾値として採用することが望ましい。ここでＥＶは、Ｅ
ｘｐｏｓｕｒｅ ｖａｌｕｅ である。
【００１４】まず、被写体輝度域の大きくない場合での
動作に関して説明する。この場合、被写体の輝度分布は
図４の中輝度域の部分におさまる。このため、外部測光
素子もしくはＣＣＤによって測光された平均露出量で記
録がおこなわれても、階調再現上の破綻は発生しない。
動作に関して説明する。この場合、被写体の輝度分布は
図４の中輝度域の部分におさまる。このため、外部測光
素子もしくはＣＣＤによって測光された平均露出量で記
録がおこなわれても、階調再現上の破綻は発生しない。
【００１５】図５は、輝度域の大きくない被写体におい
て、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタ
イムチャートである。本実施例では、ＣＣＤの電子シャ
ッターで露出時間が制御される。ここで電子シャッター
とは、ＣＣＤ中の受光素子の電荷量を初期化するリセッ
トパルスと、受光素子に蓄積された電荷を垂直レジスタ
に送るための電荷転送パルスを印加することである。
て、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタ
イムチャートである。本実施例では、ＣＣＤの電子シャ
ッターで露出時間が制御される。ここで電子シャッター
とは、ＣＣＤ中の受光素子の電荷量を初期化するリセッ
トパルスと、受光素子に蓄積された電荷を垂直レジスタ
に送るための電荷転送パルスを印加することである。
【００１６】まず時刻ｔ１で、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−
Ｂ５に、その受光素子の電荷量を初期化するリセットパ
ルスが送られる。この時点で、両ＣＣＤが蓄光可能な状
態となる。続いて、予めＣＰＵ９で算出された露出時間
Ｔｅｘ後の時刻ｔ２に、両ＣＣＤの受光素子に蓄えられ
た電荷を両ＣＣＤの垂直レジスタに送るための電荷転送
パルスが送られる。両ＣＣＤには、時間Ｔｅｘ分の露光
に相応する電荷が発生しており、これが前記の両ＣＣＤ
の垂直レジスタ、水平レジスタを経て、Ａ／Ｄコンバー
タに送られる。
Ｂ５に、その受光素子の電荷量を初期化するリセットパ
ルスが送られる。この時点で、両ＣＣＤが蓄光可能な状
態となる。続いて、予めＣＰＵ９で算出された露出時間
Ｔｅｘ後の時刻ｔ２に、両ＣＣＤの受光素子に蓄えられ
た電荷を両ＣＣＤの垂直レジスタに送るための電荷転送
パルスが送られる。両ＣＣＤには、時間Ｔｅｘ分の露光
に相応する電荷が発生しており、これが前記の両ＣＣＤ
の垂直レジスタ、水平レジスタを経て、Ａ／Ｄコンバー
タに送られる。
【００１７】図６は、被写体輝度とＡＤ変換された後の
出力レベルとの関係図である。フレームメモリに蓄えら
れた両ＣＣＤのデジタル信号は、一フレームの画像デー
タに生成する演算手段を内包するＣＰＵ９により、一枚
のフレームとしての画像データとなるように演算がなさ
れる。ＣＣＤを複数枚用いているため、単数のＣＣＤを
用いる場合よりも、多くの原信号を利用して最終画像デ
ータが生成されるため、高い品質の画像データが得られ
る。
出力レベルとの関係図である。フレームメモリに蓄えら
れた両ＣＣＤのデジタル信号は、一フレームの画像デー
タに生成する演算手段を内包するＣＰＵ９により、一枚
のフレームとしての画像データとなるように演算がなさ
れる。ＣＣＤを複数枚用いているため、単数のＣＣＤを
用いる場合よりも、多くの原信号を利用して最終画像デ
ータが生成されるため、高い品質の画像データが得られ
る。
【００１８】つづいて、被写体輝度域の大きい場合での
動作に関して説明する。この場合、被写体の輝度分布は
図４の低輝度域から高輝度域にわたる。前述した輝度域
の大きくない場合と同様にして、外部測光素子もしくは
ＣＣＤによって測光された平均露出量で、そのまま記録
がおこなわれると、低輝度域と高輝度域の一部がＣＣＤ
の有効記録輝度域のレンジを超え階調再現上破綻が発生
する。
動作に関して説明する。この場合、被写体の輝度分布は
図４の低輝度域から高輝度域にわたる。前述した輝度域
の大きくない場合と同様にして、外部測光素子もしくは
ＣＣＤによって測光された平均露出量で、そのまま記録
がおこなわれると、低輝度域と高輝度域の一部がＣＣＤ
の有効記録輝度域のレンジを超え階調再現上破綻が発生
する。
【００１９】このため以下のようにして、ＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５とでの露出量は前記の平均露出量に前
後するように与えられる。ここで、両ＣＣＤ間での露出
量の差は、ＣＣＤの測光値にもとづいてＣＰＵ９により
算出する構成としても良いし、撮影者が任意に決める構
成としてもよい。
４、ＣＣＤ−Ｂ５とでの露出量は前記の平均露出量に前
後するように与えられる。ここで、両ＣＣＤ間での露出
量の差は、ＣＣＤの測光値にもとづいてＣＰＵ９により
算出する構成としても良いし、撮影者が任意に決める構
成としてもよい。
【００２０】図７は、輝度域の大きい被写体において、
ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の露光時間を示すタイムチ
ャートである。
ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の露光時間を示すタイムチ
ャートである。
【００２１】まず時刻ｔ１において、ＣＣＤ−Ａ４、Ｃ
ＣＤ−Ｂ５双方に、その受光素子の電荷量を初期化する
リセットパルスが送られる。この時点で、ＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５とも、電気的にも蓄光可能な状態とな
る。続いて、予めＣＰＵで算出されたＣＣＤ−Ａ４の露
出時間Ｔｅｘ／Ａ後の時刻ｔ２に、ＣＣＤ−Ａ４の受光
素子に蓄えられた電荷をＣＣＤの垂直レジスタに送るた
めの電荷転送パルスが送られる。ここでＴｅｘ／Ａ＝Ｔ
ｅｘ／ａｖｅ−ΔＴｅｘであり、Ｔｅｘ／ａｖｅは前記
の平均露出量から算出される露出時間、ΔＴｅｘは前記
の両ＣＣＤの露出量差から算出される露出時間差の１／
２である。ＣＣＤ−Ａ４には、時間Ｔｅｘ／Ａ分の露光
に相応する電荷が発生しており、これがＣＣＤの垂直レ
ジスタ、水平レジスタを経て、Ａ／Ｄコンバータに送ら
れる。つづいて、時刻ｔ４＝ｔ２＋２ΔＴｅｘにＣＣＤ
−Ｂ５の受光素子に蓄えられた電荷をＣＣＤの垂直レジ
スタに送るための電荷転送パルスが送られ、時間Ｔｅｘ
／Ｂ＝Ｔｅｘ／ａｖｅ＋ΔＴｅｘ分の露光に相応する電
荷が、前記のＣＣＤの垂直レジスタ、水平レジスタを経
て、Ａ／Ｄコンバータに送られる。以上のようにして両
ＣＣＤ間で所定量、露出時間が変えられる。
ＣＤ−Ｂ５双方に、その受光素子の電荷量を初期化する
リセットパルスが送られる。この時点で、ＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５とも、電気的にも蓄光可能な状態とな
る。続いて、予めＣＰＵで算出されたＣＣＤ−Ａ４の露
出時間Ｔｅｘ／Ａ後の時刻ｔ２に、ＣＣＤ−Ａ４の受光
素子に蓄えられた電荷をＣＣＤの垂直レジスタに送るた
めの電荷転送パルスが送られる。ここでＴｅｘ／Ａ＝Ｔ
ｅｘ／ａｖｅ−ΔＴｅｘであり、Ｔｅｘ／ａｖｅは前記
の平均露出量から算出される露出時間、ΔＴｅｘは前記
の両ＣＣＤの露出量差から算出される露出時間差の１／
２である。ＣＣＤ−Ａ４には、時間Ｔｅｘ／Ａ分の露光
に相応する電荷が発生しており、これがＣＣＤの垂直レ
ジスタ、水平レジスタを経て、Ａ／Ｄコンバータに送ら
れる。つづいて、時刻ｔ４＝ｔ２＋２ΔＴｅｘにＣＣＤ
−Ｂ５の受光素子に蓄えられた電荷をＣＣＤの垂直レジ
スタに送るための電荷転送パルスが送られ、時間Ｔｅｘ
／Ｂ＝Ｔｅｘ／ａｖｅ＋ΔＴｅｘ分の露光に相応する電
荷が、前記のＣＣＤの垂直レジスタ、水平レジスタを経
て、Ａ／Ｄコンバータに送られる。以上のようにして両
ＣＣＤ間で所定量、露出時間が変えられる。
【００２２】図８は、輝度域の大きい被写体での、本発
明の両ＣＣＤの露光量とＣＣＤ単体での光電特性を示す
図である。前述したように、両ＣＣＤ間で露出時間が変
えられることにより、両ＣＣＤ間で２ΔＥ分の露光量差
が与えられる。ＣＣＤ−Ａ４では、短めの露出時間によ
り小さめの露光量が与えられるため、被写体の高輝度領
域に対して、ＣＣＤの蓄積電荷量が飽和電荷量に達しな
い。これにより、被写体の高輝度領域から中輝度域の明
暗情報を記録することが可能となる。同様にＣＣＤ−Ｂ
５では、長めの露出時間により大きめの露光量が与えら
れるため、被写体の低輝度領域に対して、ＣＣＤの蓄積
電荷量がノイズレベルを越える。これにより、被写体の
高輝度領域から中輝度域の明暗情報を記録することが可
能となる。
明の両ＣＣＤの露光量とＣＣＤ単体での光電特性を示す
図である。前述したように、両ＣＣＤ間で露出時間が変
えられることにより、両ＣＣＤ間で２ΔＥ分の露光量差
が与えられる。ＣＣＤ−Ａ４では、短めの露出時間によ
り小さめの露光量が与えられるため、被写体の高輝度領
域に対して、ＣＣＤの蓄積電荷量が飽和電荷量に達しな
い。これにより、被写体の高輝度領域から中輝度域の明
暗情報を記録することが可能となる。同様にＣＣＤ−Ｂ
５では、長めの露出時間により大きめの露光量が与えら
れるため、被写体の低輝度領域に対して、ＣＣＤの蓄積
電荷量がノイズレベルを越える。これにより、被写体の
高輝度領域から中輝度域の明暗情報を記録することが可
能となる。
【００２３】上記のようにＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５
に記録された情報は、演算手段を内包するＣＰＵ９で以
下のようにレベルがシフトされた後、合成され一枚のフ
レーム情報となされる。
に記録された情報は、演算手段を内包するＣＰＵ９で以
下のようにレベルがシフトされた後、合成され一枚のフ
レーム情報となされる。
【００２４】図９は、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５のそ
れぞれでの被写体輝度と出力レベルとの関係図である。
ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５は標準的な露出に対してΔ
Ｅ分前後に変化させられているため、それぞれの出力レ
ベルｙは以下の関係式に基づき、補正がなされる。
れぞれでの被写体輝度と出力レベルとの関係図である。
ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５は標準的な露出に対してΔ
Ｅ分前後に変化させられているため、それぞれの出力レ
ベルｙは以下の関係式に基づき、補正がなされる。
【００２５】ＣＣＤ−Ａ４ 0≦y<Hi-γΔE y=y +γΔE Hi-γΔE≦y≦Max y=y +γΔE(Max-y)/(γΔE+Max-Hi) ＣＣＤ−Ｂ５ 0≦y<Lo+γΔE y=yLo/(γΔE+Lo) Lo+γΔE≦y≦Max y=y -γΔE ここで、Ｍａｘ：最高レベル値、Ｈｉ：ハイライトレベ
ル値、Ｌｏ：シャドウレベル値、γ：輝度と出力レベル
間の勾配であり、適宜の値が設定されるが、出力レベル
が０〜２５５である場合Ｈｉは２００〜２３０、Ｌｏは
３０〜５に設定されるのが望ましい。またΔＥは、０．
５ＥＶ〜１ＥＶに設定されることが望ましく、両ＣＣＤ
間には、１ＥＶ〜２ＥＶの露出量差が与えられる。
ル値、Ｌｏ：シャドウレベル値、γ：輝度と出力レベル
間の勾配であり、適宜の値が設定されるが、出力レベル
が０〜２５５である場合Ｈｉは２００〜２３０、Ｌｏは
３０〜５に設定されるのが望ましい。またΔＥは、０．
５ＥＶ〜１ＥＶに設定されることが望ましく、両ＣＣＤ
間には、１ＥＶ〜２ＥＶの露出量差が与えられる。
【００２６】上記関係式により、ＣＣＤ−Ａ４、ＣＣＤ
−Ｂ５ の出力レベルを合成して、図９の中央の折実線
で示される被写体輝度と出力レベルの関係が得られ、１
フレームの画像データが得られる。
−Ｂ５ の出力レベルを合成して、図９の中央の折実線
で示される被写体輝度と出力レベルの関係が得られ、１
フレームの画像データが得られる。
【００２７】ここで、ＣＣＤ−Ｂ５の主として高輝度領
域及び、ＣＣＤ−Ａ４の主として低輝度領域では、実質
的に出力レベル情報が欠落する。これらの領域に関して
は実質的な情報を有する他方ＣＣＤの出力レベルを元
に、補間により出力レベルが決定される。一般に高輝度
領域や低輝度領域は、高空間周波数の情報が含まれるこ
とが少ないため、画像データとして破綻をきたすことは
ない。
域及び、ＣＣＤ−Ａ４の主として低輝度領域では、実質
的に出力レベル情報が欠落する。これらの領域に関して
は実質的な情報を有する他方ＣＣＤの出力レベルを元
に、補間により出力レベルが決定される。一般に高輝度
領域や低輝度領域は、高空間周波数の情報が含まれるこ
とが少ないため、画像データとして破綻をきたすことは
ない。
【００２８】また上記演算では、中輝度部でのγ特性
は、異なるＣＣＤ間で露出を変化させる必要のない輝度
域が狭い被写体を対象とする場合と同じである。このた
め、被写体輝度域の大小による階調再現の軟調、硬調差
も少なくてすみ、撮影者の混乱を招かない。
は、異なるＣＣＤ間で露出を変化させる必要のない輝度
域が狭い被写体を対象とする場合と同じである。このた
め、被写体輝度域の大小による階調再現の軟調、硬調差
も少なくてすみ、撮影者の混乱を招かない。
【００２９】さらに、ＣＣＤを複数枚用いているため、
単数のＣＣＤを用いる場合よりも多くの原信号を利用で
きる。このため、被写体の輝度域の大小を問わず、最終
画像データの品質も高いものとなる。
単数のＣＣＤを用いる場合よりも多くの原信号を利用で
きる。このため、被写体の輝度域の大小を問わず、最終
画像データの品質も高いものとなる。
【００３０】本発明では、ＣＣＤが２枚である場合につ
いて説明を行ったが、これより多い枚数のＣＣＤを用い
た場合でも、それぞれのＣＣＤに対して、異なる露出量
を与えることで、実効的にダイナミックレンジを拡大す
ることが可能となる。
いて説明を行ったが、これより多い枚数のＣＣＤを用い
た場合でも、それぞれのＣＣＤに対して、異なる露出量
を与えることで、実効的にダイナミックレンジを拡大す
ることが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるデジ
タルスチルカメラによれば、ダイナミックレンジの低い
ＣＣＤを用いても、輝度域の大きな被写体に対して、高
輝度領域の階調の欠損および低輝度域でのノイズ混入に
よるざらつき感を抑制した、ハードコピー出力に耐えう
る画像データを生成することができる。
タルスチルカメラによれば、ダイナミックレンジの低い
ＣＣＤを用いても、輝度域の大きな被写体に対して、高
輝度領域の階調の欠損および低輝度域でのノイズ混入に
よるざらつき感を抑制した、ハードコピー出力に耐えう
る画像データを生成することができる。
【図１】本発明の実施例を示すデジタルスチルカメラの
システムブロック図である。
システムブロック図である。
【図２】ＣＣＤのフィルタ配置を示す図である。
【図３】２枚のＣＣＤの位置関係を示す図である。
【図４】ＣＣＤの光電特性図である。
【図５】輝度域の大きくない被写体において、ＣＣＤ−
Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタイムチャート
である。
Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタイムチャート
である。
【図６】輝度域の大きくない被写体においての、被写体
輝度とＡＤ変換された後の出力レベルとの関係図であ
る。
輝度とＡＤ変換された後の出力レベルとの関係図であ
る。
【図７】輝度域の大きい被写体において、ＣＣＤ−Ａ
４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタイムチャートで
ある。
４、ＣＣＤ−Ｂ５での露光時間を示すタイムチャートで
ある。
【図８】輝度域の大きい被写体での、本発明のＣＣＤ−
Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の露光量とＣＣＤの光電特性を示す
図である。
Ａ４、ＣＣＤ−Ｂ５の露光量とＣＣＤの光電特性を示す
図である。
【図９】輝度域が大きい被写体での、ＣＣＤ−Ａ４、Ｃ
ＣＤ−Ｂ５のそれぞれでの被写体輝度とＡＤ変換された
後の出力レベルとの関係図である。
ＣＤ−Ｂ５のそれぞれでの被写体輝度とＡＤ変換された
後の出力レベルとの関係図である。
１ ：レンズ ２ ：絞り ３ ：半透鏡 ４ ：ＣＣＤ−Ａ ５ ：ＣＣＤ−Ｂ ６ ：ＣＰＵ ７ ：Ａ／Ｄコンバーター ８ ：フレームメモリ ９ ：ＣＰＵ ９１ ：露出量制御手段 ９２ ：画像データ演算手段 １０ ：フラッシュメモリ １１ ：タイミングジェネレータ ２０ ：測光素子
Claims (4)
- 【請求項１】 画像撮影用のＣＣＤの出力を用いて被写
体像を記録するデジタルスチルカメラにおいて、 少なくとも２枚のＣＣＤと、画像データ演算手段と、露
出量制御手段を備え、 所定の被写体輝度域以上である場合に、 前記露出量制御手段は、一回の撮影において第１のＣＣ
Ｄと第２のＣＣＤに異なる露出時間を与えるものであ
り、 前記画像データ演算手段は、前記第１および第２のＣＣ
Ｄより得られた信号をそれぞれレベルシフトさせた後、
一フレームの画像データに合成することを特徴とするデ
ジタルスチルカメラ。 - 【請求項２】 画像撮影用のＣＣＤの出力を用いて被写
体像を記録するデジタルスチルカメラにおいて、 少なくとも２枚のＣＣＤと、第１および第２のＣＣＤに
蓄えられた電荷量信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
コンバーターと、前記第１および第２のＣＣＤから得ら
れるデジタル信号を１フレームの画像データに変換する
画像データ演算手段と、前記第１および第２のＣＣＤの
電子シャッター制御を行う露出量制御手段を備え、 所定の被写体輝度域以上である場合に、 前記露出量制御手段は、前記第１および第２のＣＣＤに
同時に電荷量を初期化するリセットパルスを与え、その
後第１のＣＣＤに蓄えられた電荷を転送する電荷転送パ
ルスを与え、前記電荷転送パルス印加した所定時間後に
前記第２のＣＣＤに蓄えられた電荷を転送する電荷転送
パルスを与えるものであり、 前記画像データ演算手段は、前記第１および第２のＣＣ
Ｄのデジタル信号をレベルシフトさせた後、一フレーム
の画像データに合成することを特徴とするデジタルスチ
ルカメラ。 - 【請求項３】 前記露出量制御手段が前記第１および第
２のＣＣＤに１ＥＶ〜２ＥＶの露出量差を与えることを
特徴とする請求項１ないし２記載のデジタルスチルカメ
ラ。 - 【請求項４】 被写体輝度域が５ＥＶ以上である場合
を、所定の被写体輝度域以上である場合とすることを特
徴とする請求項１ないし３記載のデジタルスチルカメ
ラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8083640A JPH09275527A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | デジタルスチルカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8083640A JPH09275527A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | デジタルスチルカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09275527A true JPH09275527A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13808057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8083640A Withdrawn JPH09275527A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | デジタルスチルカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09275527A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833864B1 (en) | 1998-07-09 | 2004-12-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image capturing apparatus and method for obtaining images with broad brightness range |
| WO2008108907A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-12 | Eastman Kodak Company | Digital camera for providing improved temporal sampling |
| JP2008301389A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | 画像処理ｌｓｉ、及び撮像装置 |
| US7466358B1 (en) | 1999-11-22 | 2008-12-16 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device for enlargement of dynamic range |
-
1996
- 1996-04-05 JP JP8083640A patent/JPH09275527A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6833864B1 (en) | 1998-07-09 | 2004-12-21 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image capturing apparatus and method for obtaining images with broad brightness range |
| US7466358B1 (en) | 1999-11-22 | 2008-12-16 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device for enlargement of dynamic range |
| WO2008108907A1 (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-12 | Eastman Kodak Company | Digital camera for providing improved temporal sampling |
| US7978239B2 (en) | 2007-03-01 | 2011-07-12 | Eastman Kodak Company | Digital camera using multiple image sensors to provide improved temporal sampling |
| JP2008301389A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Panasonic Corp | 画像処理ｌｓｉ、及び撮像装置 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050617 |