JP2000209492A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高輝度部分においても十分なコントラスト(階
調)を得ることがきる広いダイナミックレンジを有する
撮像装置を提供すること。
【解決手段】絞り1-1 を空けて撮像した明るい第1の映
像信号と絞り1-1 を絞って撮像した暗い第2の映像信号
との異なる2つの映像信号を、所定の明るさ以上におい
ては前記第1の映像信号を圧縮回路6で圧縮した信号と
前記第2の映像信号とを加算器11にて加算して、広ダイ
ナミックレンジの映像信号を得る撮像装置であって、前
記の明るい第1の映像信号を圧縮した信号を、所定の明
るさH2 (絞りを絞って撮像した第2の映像信号から判
断できる)以上の信号から減衰回路7で所定の減衰係数
で減衰させ、一方前記の暗い第2の映像信号についても
所定の明るさH2 以上の信号から乗算回路10で所定の係
数で乗算し、前記減衰させた信号と前記乗算した信号を
加算することにより、高輝度部分の階調を得る。
(57) [Object] To provide an imaging device having a wide dynamic range capable of obtaining a sufficient contrast (gradation) even in a high luminance portion. Two different video signals, which are a bright first video signal imaged with the aperture 1-1 opened and a dark second video signal imaged with the aperture 1-1 narrowed, at a predetermined brightness or higher. Is an imaging device that adds a signal obtained by compressing the first video signal by a compression circuit 6 and the second video signal by an adder 11 to obtain a video signal having a wide dynamic range. A signal obtained by compressing the first video signal is attenuated by a predetermined attenuation coefficient by an attenuating circuit 7 from a signal having a predetermined brightness H2 (which can be determined from a second video signal captured by narrowing the aperture) or more. The second video signal, which is dark, is also multiplied by a predetermined coefficient in a multiplier circuit 10 from a signal having a predetermined brightness H2 or higher, and the attenuated signal and the multiplied signal are added to obtain a high-luminance portion. Get the key.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、異なる露光条件で
撮像した映像を加算(合成)することにより、被写体の
暗い部分から明るい部分までを飽和することなく撮像で
きる広ダイナミックレンジの撮像装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging apparatus having a wide dynamic range capable of imaging a subject from a dark part to a bright part without saturation by adding (synthesizing) images taken under different exposure conditions. It is.
【0002】[0002]
【従来の技術】ピデオカメラ等の撮像装置は、CCD
(Charge Coupled Device)等の光を電気信号に変換す
る撮像素子から得られる映像信号を処理(ニー(KNE
E)、ガンマ、ディテール、ホワイトバランス等)し、
さらに同期信号等を付加することにより最終映像信号を
得る(例えばNTSC映像信号)。2. Description of the Related Art An imaging device such as a video camera is a CCD.
Processes video signals obtained from an image sensor that converts light into electrical signals, such as a Charge Coupled Device (KNE
E), gamma, detail, white balance, etc.)
Further, a final video signal is obtained by adding a synchronization signal or the like (for example, an NTSC video signal).
【0003】ところで、CCD等の撮像素子は一般にダ
イナミックレンジが狭いために暗い部分から明るい部分
の輝度差が大きい被写体を忠実に撮像することが困難で
ある。このような問題を解決するために、被写体を異な
る露光条件で撮像した2種の映像を加算(合成)するこ
とにより広いダイナミックレンジを得られる撮像装置を
実現する方法が知られている。However, since an image pickup device such as a CCD generally has a narrow dynamic range, it is difficult to faithfully image a subject having a large luminance difference from a dark portion to a bright portion. In order to solve such a problem, there has been known a method of realizing an imaging device capable of obtaining a wide dynamic range by adding (synthesizing) two types of images obtained by imaging a subject under different exposure conditions.
【0004】図3は従来の撮像装置の構成を示すブロッ
ク図である。図3に示すように、絞り(アイリス調整手
段)1-1 によって所定の露光量に設定された光信号(被
写体からの信号)は撮像素子1により電気信号に変換さ
れてサンプル・ホールド回路(以下S/H回路)2に入
力される。S/H回路2では撮像素子1で光電変換によ
って生じた画素ごとの電気信号からクランプパルスを用
いてサンプル・ホールドして信号部分を抽出する。抽出
された信号成分は、A/D変換器3でデジタル信号に変
換された後スイッチ回路4を経てメモリ5または減算器
8に供給される。スイッチ回路4は、制御回路15の制
御信号S1 により絞り1-1 の露光量切換えと同じタイミ
ングで出力端a又はbが切り換えられるようになってい
る。露光量を多くして撮像した第1の映像信号(すなわ
ち絞り1-1 を空けた状態で撮像した明るい映像信号)を
YS、露光量を少なくして撮像した第2の映像信号(す
なわち絞り1-1 を絞った状態で撮像した暗い映像信号)
をYFとし、撮像素子1からは制御回路15による絞り
1-1 の切換え制御により第1,第2の映像信号YS,Y
Fの順に出力されるものとする。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional imaging device. As shown in FIG. 3, an optical signal (a signal from a subject) set to a predetermined exposure amount by an aperture (iris adjusting means) 1-1 is converted into an electric signal by the image pickup device 1 and is converted into a sample-and-hold circuit (hereinafter, referred to as an "sample / hold circuit"). (S / H circuit) 2. The S / H circuit 2 samples and holds the electric signal for each pixel generated by the photoelectric conversion in the image sensor 1 using a clamp pulse to extract a signal portion. The extracted signal component is converted into a digital signal by the A / D converter 3 and then supplied to the memory 5 or the subtractor 8 via the switch circuit 4. The output terminal a or b of the switch circuit 4 is switched by the control signal S1 of the control circuit 15 at the same timing as the exposure amount of the aperture 1-1 is switched. The first video signal captured with an increased exposure amount (that is, a bright video signal captured with the aperture 1-1 open) is YS, and the second video signal captured with a reduced exposure amount (that is, an aperture 1). Dark video signal captured with -1 set down)
Is YF, and the aperture from the image sensor 1 by the control circuit 15 is
By the switching control of 1-1, the first and second video signals YS, Y
Output in the order of F.
【0005】絞り1-1 が空いた状態ではスイッチ回路4
は出力端aに接続されるので、絞りを空けた状態で撮像
した第1の映像信号YSは遅延手段としてのメモリ5に
書き込まれ、このメモリ5からは第1の映像信号が前記
第2の映像信号YFの入力タイミングで読み出される。
メモリ5への書込み,読み出しは制御回路15からの制
御信号S2 によって行われる。メモリ5は、後段の加算
器11で2つの加算信号即ち第1,第2の映像信号の時
間あわせを行うために設けられている。圧縮回路6では
所定の信号レベル(100 %)以上の信号に対しては一定
の信号レベルとなるようにレベル圧縮した信号YS2 を
得る。When the diaphragm 1-1 is open, the switch circuit 4
Is connected to the output terminal a, so that the first video signal YS imaged with the aperture open is written to the memory 5 as delay means, from which the first video signal YS is transmitted to the second video signal YS. It is read at the input timing of the video signal YF.
Writing to and reading from the memory 5 is performed by a control signal S2 from the control circuit 15. The memory 5 is provided so that the adder 11 at the subsequent stage adjusts the time of the two added signals, that is, the first and second video signals. The compression circuit 6 obtains a signal YS2 that has been level-compressed so that a signal having a predetermined signal level (100%) or more has a constant signal level.
【0006】一方、絞り1-1 を絞った状態ではスイッチ
回路4は出力端bに接続されるので、絞りを絞って撮像
した第2の映像信号YFは減算器8に供給され端子9か
らの基準レベルYref を減算して信号YF2 となる。そ
して、加算器11は前記YS2 と前記YF2 とを加算
(合成)し、加算(合成)後は信号処理回路12でニ
ー、ガンマ、ディテール処理等の信号処理を経て高輝度
部(100 %以上)は圧縮された後、D/A変換器13で
アナログ映像信号に変換され、エンコーダ14によりN
TSCエンコードされ同期信号等の各種の信号が付加さ
れて出力される。On the other hand, since the switch circuit 4 is connected to the output terminal b when the aperture 1-1 is stopped down, the second video signal YF imaged with the aperture stopped down is supplied to the subtractor 8 and supplied from the terminal 9. The signal YF2 is obtained by subtracting the reference level Yref. Then, the adder 11 adds (combines) the YS2 and the YF2. After the addition (combination), the signal processing circuit 12 performs signal processing such as knee, gamma, and detail processing to obtain a high luminance portion (100% or more). Is compressed, converted to an analog video signal by a D / A converter 13, and
Various signals such as a synchronization signal are added after being TSC-encoded and output.
【0007】次に、図3の動作を、図4(a) 〜(d) を参
照して説明する。例えば絞り1-1 を用いて異なる露光条
件で(撮像素子1への露光量を変えて)撮像素子1によ
り撮像した映像は電気信号に変換されてS/H回路2を
経てA/D変換器3でデジタル信号に変換される。図4
(a) は、絞りを空けた状態で撮像した場合における、撮
像素子1の入力レベル(横軸)に対する撮像素子1の出
力(縦軸)の特性例を示すもので、図4(b) は、絞りを
絞った状態で撮像した場合における、撮像素子1の入力
レベル(横軸)に対する撮像素子1の出力(縦軸)の特
性例を示すものである。つまり、図4(a) ,図4(b) は
撮像素子1からの第1,第2の映像信号YS,YFを撮
像装置のダイナミックレンジに換算した場合の特性例を
示している。同時に、図4(a) は、撮像素子1の入力レ
ベル(横軸)に対する圧縮回路6の出力をハッチングを
用いて示し、図4(b) は、撮像素子1の入力レベル(横
軸)に対する減算器8の出力を梨地を用いて示してい
る。Next, the operation of FIG. 3 will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d). For example, an image picked up by the image sensor 1 under different exposure conditions (by changing the exposure amount to the image sensor 1) using the aperture 1-1 is converted into an electric signal, passed through the S / H circuit 2, and converted into an A / D converter. In step 3, it is converted to a digital signal. FIG.
FIG. 4A shows a characteristic example of the output (vertical axis) of the image sensor 1 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1 when the image is captured with the aperture opened. FIG. 4 shows an example of characteristics of an output (vertical axis) of the image sensor 1 with respect to an input level (horizontal axis) of the image sensor 1 when an image is captured in a state where the aperture is stopped down. That is, FIGS. 4A and 4B show characteristic examples in the case where the first and second video signals YS and YF from the image sensor 1 are converted into the dynamic range of the image pickup apparatus. At the same time, FIG. 4A shows the output of the compression circuit 6 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1 using hatching, and FIG. 4B shows the output with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1. The output of the subtracter 8 is shown using satin.
【0008】図4(a) ,図4(b) に示すように、第1の
映像信号YSの圧縮後の―定となった信号レベル(本実
施の形態では標準レベルの100 %に設定)と撮像素子1
が飽和するレベル(本実施の形態では400 %)との差
(D2 )と、第2の映像信号YFと基準の明るさレベル
Yref の差(D2 )は等しくなるように絞りを合わせて
あるものとする。As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), a fixed signal level after compression of the first video signal YS (set to 100% of the standard level in the present embodiment) And imaging device 1
The aperture is adjusted so that the difference (D2) between the level (e.g., 400% in this embodiment) and the difference (D2) between the second video signal YF and the reference brightness level Yref are equal. And
【0009】第1の映像信号YSはメモリ5に入力され
て第2の映像信号YFが得られるのと同じタイミングで
メモリ5から読み出され、図4(a) に示すように圧縮回
路6で所定の明るさ(100 %)以上の信号に対してはあ
る一定の信号レベルになるようにレベル圧縮された信号
YS2 を得る。一方、第2の映像信号YFについては、
図4(b) に示すように基準レベルYref を減算してYF
2 となる。The first video signal YS is input to the memory 5 and read out from the memory 5 at the same timing as when the second video signal YF is obtained. As shown in FIG. A signal YS2 which has been level-compressed to a certain signal level for a signal having a predetermined brightness (100%) or more is obtained. On the other hand, as for the second video signal YF,
As shown in FIG. 4B, the reference level Yref is subtracted to obtain YF
It becomes 2.
【0010】そして、加算器11によって前記YS2 と
前記YF2 を加算(合成)して図4(c) に示すYS2 +
YF2 を得る。加算(合成)後は信号処理回路12のニ
ー、ガンマ処理等を経て図4(d) に示すように高輝度部
(100 %以上)は圧縮された(本実施の形態では最大12
0 %までに圧縮した)信号Y2 はD/A変換器13でア
ナログ信号に変換され、さらにエンコーダ14でNTS
Cエンコードされる。Then, the YS2 and the YF2 are added (combined) by an adder 11, and YS2 + shown in FIG.
YF2 is obtained. After the addition (synthesis), the high luminance portion (100% or more) is compressed as shown in FIG. 4D through knee, gamma processing and the like of the signal processing circuit 12 (in this embodiment, a maximum of 12%).
The signal Y2 (compressed to 0%) is converted to an analog signal by the D / A converter 13 and
C encoded.
【0011】このように、上記従来の撮像装置は、露光
条件を変えて異なる明るさで撮像した映像を加算(合
成)することにより、通常の絞りでは飽和してしまう高
輝度部分の映像に、絞りを絞って飽和していない映像を
加算(合成)することにより被写体の輝度の階調を損な
うことなく、被写体の暗い部分から明るい部分までを飽
和することなく撮像することができる。As described above, the conventional image pickup apparatus adds (synthesizes) images picked up at different brightnesses while changing the exposure condition, so that an image of a high-brightness portion saturated with a normal aperture can be obtained. By adding (synthesizing) non-saturated images by narrowing down the aperture, it is possible to capture an image of a subject from a dark portion to a bright portion without saturating the image without losing the luminance gradation of the subject.
【0012】しかしながら、上記の従来の装置では、高
輝度部の階調は得られるものの最終映像信号はニー、ガ
ンマ処理等で大きく圧縮されるためにコントラストの少
ない白っぽい映像となってしまう欠点があった。However, in the above-mentioned conventional apparatus, there is a drawback that although the gradation of the high luminance portion is obtained, the final video signal is largely compressed by knee, gamma processing and the like, so that the image becomes whitish with little contrast. Was.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の装
置では、高輝度部の階調は得られるものの最終映像信号
はニー、ガンマ処理等で大きく圧縮されるためにコント
ラストの少ない白っぽい映像となってしまうという問題
があった。As described above, in the conventional apparatus, although the gradation of the high-luminance portion can be obtained, the final video signal is largely compressed by knee, gamma processing, etc., so that a whitish video with little contrast is obtained. There was a problem that would be.
【0014】そこで、本発明は上記問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、高輝度部分におい
ても十分なコントラストを得ることがきる広いダイナミ
ックレンジを有する撮像装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide an image pickup apparatus having a wide dynamic range capable of obtaining a sufficient contrast even in a high luminance portion. is there.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
撮像素子への露光量を多段階に変化させて撮像すること
により広ダイナミックレンジの画像を撮像可能とする撮
像装置であって、前記撮像素子への露光量を2段階に調
節する手段と、露光量を多くして撮像した第1の映像信
号を、前記撮像素子への入力レベルが第1の所定値以上
の信号に対してはレベル圧縮する圧縮手段と、この圧縮
手段からのレベル圧縮した信号を、前記撮像素子への入
力レベルが第2の所定値以上の信号に対して所定の減衰
係数で減衰させる減衰手段と、露光量を少なくして撮像
した第2の映像信号を、前記撮像素子への入力レベルが
前記第2の所定値以上の信号に対して所定の係数で乗算
する乗算手段と、前記減衰手段からの信号と、前記乗算
手段からの信号とを加算することにより、広ダイナミッ
クレンジの映像信号を出力する加算手段とを具備したも
のである。According to the first aspect of the present invention,
What is claimed is: 1. An imaging apparatus capable of capturing an image with a wide dynamic range by changing the amount of exposure to an image sensor in multiple stages and capturing an image with a wide dynamic range. Compression means for level-compressing a first video signal imaged with an increased amount for a signal whose input level to the image sensor is equal to or more than a first predetermined value; and a level-compressed signal from the compression means. Attenuating means for attenuating a signal whose input level to the image sensor is equal to or more than a second predetermined value with a predetermined attenuation coefficient, and a second video signal imaged with a reduced amount of exposure to the image sensor. Multiplying means for multiplying a signal having an input level equal to or higher than the second predetermined value by a predetermined coefficient; adding a signal from the attenuating means to a signal from the multiplying means; Range video signal Those provided with the adding means for outputting.
【0016】請求項2記載の発明は、撮像素子への露光
量を多段階に変化させて撮像することにより広ダイナミ
ックレンジの画像を撮像可能とする撮像装置であって、
前記撮像素子への露光量を2段階に調節する手段と、前
記露光量を多くして撮像した第1の映像信号と前記露光
量を少なくして撮像した第2の映像信号とを、前記の2
段階の露光量切換えに応じて順に切り換えるスイッチ手
段と、前記調節する手段における前記2段階の露光量切
換えを所定時間ずつ行うと共に前記スイッチ手段の切換
えを行う制御手段と、前記スイッチ手段から順に出力さ
れる第1,第2の映像信号の時間合わせを行うための遅
延手段と、時間あわせをした前記第1の映像信号を、前
記撮像素子への入力レベルが第1の所定値以上の信号に
対してはレベル圧縮する圧縮手段と、この圧縮手段から
のレベル圧縮した信号を、前記撮像素子への入力レベル
が第2の所定値以上の信号に対して所定の減衰係数で減
衰させる減衰手段と、時間あわせをした前記第2の映像
信号を、前記撮像素子への入力レベルが前記第2の所定
値以上の信号に対して所定の係数で乗算する乗算手段
と、前記減衰手段からの信号と、前記乗算手段からの信
号とを加算することにより、広ダイナミックレンジの映
像信号を出力する加算手段とを具備したものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided an image pickup apparatus capable of picking up an image with a wide dynamic range by changing the amount of exposure to an image pickup element in multiple steps.
Means for adjusting the exposure amount to the image sensor in two stages, a first video signal captured with the increased exposure amount and a second video signal captured with the reduced exposure amount, 2
Switch means for sequentially switching in accordance with the stepwise exposure amount switching, control means for performing the two-stage exposure amount switching in the adjusting means for a predetermined time and switching the switch means, and sequentially output from the switch means. Delay means for adjusting the time of the first and second video signals, and applying the time-aligned first video signal to a signal whose input level to the image sensor is equal to or greater than a first predetermined value. Compression means for performing level compression, attenuating means for attenuating a signal whose level has been compressed from the compression means with respect to a signal whose input level to the image sensor is equal to or more than a second predetermined value, by a predetermined attenuation coefficient, Multiplying means for multiplying a signal whose input level to the image sensor is equal to or more than the second predetermined value by the time-aligned second video signal by a predetermined coefficient; And signals, by adding the signals from said multiplying means, those provided with the adding means for outputting a video signal of wide dynamic range.
【0017】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の撮像装置において、前記減衰手段における所定の減
衰係数は、被写体が明るく前記撮像素子への入力レベル
が大きいほど大きく設定し、前記乗算手段における所定
の係数は、被写体が明るく前記撮像素子への入力レベル
が大きいほど大きく設定することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the imaging apparatus according to the first or second aspect, the predetermined attenuation coefficient in the attenuation means is set to be larger as the subject is brighter and the input level to the imaging device is higher. The predetermined coefficient in the multiplying means is set to be larger as the subject is brighter and the input level to the image sensor is higher.
【0018】請求項4記載の発明は、請求項1又は2記
載の撮像装置において、前記撮像素子への入力レベルが
第2の所定値以上の信号に対しては、前記減衰手段によ
る減衰分と、前記乗算手段による増加分とは、等しく設
定されることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the image pickup apparatus according to the first or second aspect, for a signal whose input level to the image sensor is equal to or more than a second predetermined value, the amount of attenuation by the attenuation means is determined. , The increment by the multiplying means is set to be equal.
【0019】本発明の撮像装置では、露光量を多くして
撮像した第1の映像信号を圧縮した信号を、所定の明る
さ以上(露光量を少なくして撮像した第2の映像信号か
ら判断できる)のレベルから所定の減衰係数で減衰さ
せ、一方露光量を少なくして撮像した第2の映像信号に
ついても所定の明るさ以上(露光量を少なくして撮像し
た第2の映像信号から判断できる)のレベルから或る所
定の係数で乗算(増幅)し、前記減衰させた信号と前記
乗算(増幅)した信号を加算(合成)する。In the image pickup apparatus according to the present invention, a signal obtained by compressing the first video signal imaged by increasing the exposure amount is determined by a predetermined brightness or more (from the second video signal imaged by reducing the exposure amount). Attenuated by a predetermined attenuation coefficient from the level of “can be achieved”, and the second video signal captured with a reduced exposure amount is also determined to be equal to or higher than a predetermined brightness (based on the second video signal captured with a reduced exposure amount). ) Is multiplied (amplified) by a predetermined coefficient, and the attenuated signal and the multiplied (amplified) signal are added (combined).
【0020】このようにすれば、加算(合成)後の映像
信号における被写体の明るい部分において露光量を少な
くして撮像した第2の映像信号(即ち明るくても飽和せ
ず被写体の階調を忠実に再現する信号)の比率を大きく
することにより、従来では信号処理(ニー、ガンマ処理
等)で圧縮されほとんどつぶれてしまっていた高輝度部
分の階調を得ることができる。即ち高輝度部分のコント
ラストを改善することができる。In this way, the second video signal obtained by reducing the amount of exposure in the bright portion of the subject in the video signal after addition (combining) (i.e., does not saturate even if bright but faithfully reproduces the gradation of the subject) By increasing the ratio of the signal reproduced in the above, it is possible to obtain a gradation of a high luminance portion which has been compressed and almost crushed by signal processing (knee, gamma processing, etc.) in the past. That is, the contrast of the high luminance portion can be improved.
【0021】なお、前記露光量を2段階に調節する手段
としては、絞り量又はシャッタスピードを可変する手段
で構成してもよいし、撮像素子の電荷蓄積時間を制御す
る手段で構成することも可能であり、或いは撮像素子の
前に配置される光学フィルタで構成することも可能であ
る。The means for adjusting the exposure amount in two stages may be constituted by means for varying the aperture amount or shutter speed, or may be constituted by means for controlling the charge accumulation time of the image sensor. It is possible, or it is also possible to comprise an optical filter arranged before the image sensor.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の撮像
装置の構成を示すブロック図である。図3(従来例)と
同一部分には同一符号を付して説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging device according to an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 3 (conventional example) will be described with the same reference numerals.
【0023】図1において、図3と異なる点は、圧縮回
路6の後段に、レベル圧縮した信号を前記撮像素子1へ
の入力レベルの所定値以上の信号に対して所定の減衰係
数で減衰させる減衰回路7を設けたこと、減算器8の後
段に、減算出力を前記撮像素子1への入力レベルの所定
値以上の信号に対して所定の係数で乗算(増幅)する乗
算回路10を設けたことである。そして、制御回路15
Aには、前記撮像素子1への入力レベルの所定値以上の
信号に対して前記減衰回路7の減衰動作及び前記乗算回
路10の乗算動作を行わせる制御機能を設けたものであ
る。なお、前記撮像素子1への入力レベルの所定値以上
の信号に対して前記減衰回路7の減衰動作及び前記乗算
回路10の乗算動作を行う機能は、制御回路15Aの制
御によらず、減衰回路7及び乗算回路10内で行うよう
に構成してもよい。FIG. 1 differs from FIG. 3 in that the level-compressed signal is attenuated by a predetermined attenuation coefficient with respect to a signal whose input level to the image sensor 1 is equal to or higher than a predetermined value at a stage subsequent to the compression circuit 6. A multiplication circuit 10 is provided downstream of the subtractor 8 in which the attenuation circuit 7 is provided and a subtraction output is multiplied (amplified) by a predetermined coefficient with respect to a signal whose input level to the image sensor 1 is equal to or higher than a predetermined value. That is. And the control circuit 15
A is provided with a control function for causing the attenuating operation of the attenuating circuit 7 and the multiplying operation of the multiplying circuit 10 to be performed on a signal whose input level to the image sensor 1 is equal to or more than a predetermined value. The function of performing the attenuating operation of the attenuating circuit 7 and the multiplying operation of the multiplying circuit 10 on a signal having a predetermined value or more of the input level to the image sensor 1 is independent of the control of the control circuit 15A. 7 and the multiplication circuit 10.
【0024】図1に示すように、絞り(アイリス調整手
段)1-1 によって所定の露光量に設定された光信号(被
写体からの信号)は撮像素子1により電気信号に変換さ
れてS/H回路2に入力される。S/H回路2では撮像
素子1で光電変換によって生じた画素ごとの電気信号か
らクランプパルスを用いてサンプル・ホールドして信号
部分を抽出する。抽出された信号成分は、A/D変換器
3でデジタル信号に変換された後スイッチ回路4を経て
メモリ5または減算器8に供給される。スイッチ回路4
は、制御回路14Aの制御信号S1 により絞り1-1 の露
光量切換えと同じタイミングで出力端a又はbが切り換
えられるようになっている。露光量を多くして撮像した
第1の映像信号(すなわち絞り1-1 を空けた状態で撮像
した明るい映像信号)をYS、露光量を少なくして撮像
した第2の映像信号(絞り1-1 を絞った状態で撮像した
暗い映像信号)をYFとし、撮像素子1からは制御回路
15Aによる絞り1-1 の切換え制御により第1,第2の
映像信号YS,YFの順に出力されるものとする。As shown in FIG. 1, an optical signal (signal from a subject) set to a predetermined exposure amount by an aperture (iris adjusting means) 1-1 is converted into an electric signal by an image pickup device 1 and is subjected to S / H. Input to the circuit 2. The S / H circuit 2 samples and holds the electric signal for each pixel generated by the photoelectric conversion in the image sensor 1 using a clamp pulse to extract a signal portion. The extracted signal component is converted into a digital signal by the A / D converter 3 and then supplied to the memory 5 or the subtractor 8 via the switch circuit 4. Switch circuit 4
Is such that the output terminal a or b is switched at the same timing as the exposure amount switching of the aperture 1-1 by the control signal S1 of the control circuit 14A. The first video signal captured with an increased exposure amount (that is, a bright video signal captured with the aperture 1-1 open) is converted to YS, and the second video signal captured with a reduced exposure amount (aperture 1-1). A dark video signal picked up in a state in which 1 is stopped down) is defined as YF, and the first and second video signals YS and YF are output from the image sensor 1 in the order of the first and second video signals YS by the switching control of the stop 1-1 by the control circuit 15A. And
【0025】第1の映像信号YSが出力される期間はス
イッチ回路4は出力端aに接続されて第1の映像信号Y
Sはメモリ5に書き込まれ、メモリ5からは第2の映像
信号YFの入力タイミングで読み出される。メモリ5へ
の書込み,読み出しは、制御回路15Aからの制御信号
S2 によって行われる。圧縮回路6では、前記撮像素子
1への入力レベルが所定値(100 %)以上の信号に対し
ては一定の信号レベルとなるようにレベル圧縮した信号
を出力する。そして、圧縮回路6の出力信号を減衰回路
7に入力し所定の明るさH2 以上(本実施の形態では撮
像素子1の飽和レベルである400 %を超えてから)のレ
ベルから所定の傾きで信号を減衰させてYS1 を得る。During the period when the first video signal YS is output, the switch circuit 4 is connected to the output terminal a and the first video signal Y
S is written into the memory 5 and is read from the memory 5 at the input timing of the second video signal YF. Writing to and reading from the memory 5 is performed by a control signal S2 from the control circuit 15A. The compression circuit 6 outputs a signal which is level-compressed so that a signal whose input level to the image sensor 1 is equal to or higher than a predetermined value (100%) becomes a constant signal level. Then, the output signal of the compression circuit 6 is input to the attenuation circuit 7, and the signal is output at a predetermined gradient from a level of a predetermined brightness H2 or more (after exceeding the saturation level of the image sensor 1 of 400% in this embodiment). Is attenuated to obtain YS1.
【0026】一方、第2の映像信号YFが出力される期
間はスイッチ回路4は出力端bに接続されて第2の映像
信号YFは減算器8に入力され、第2の映像信号YFは
減算器8で端子9からの基準レベルYref を減算され
る。減算器8の出力は乗算回路10により所定の明るさ
H2 以上(本実施の形態では撮像素子1の飽和レベルで
ある400 %を超えてから)のレベルから所定の係数で乗
算(増幅)される。On the other hand, during the period when the second video signal YF is output, the switch circuit 4 is connected to the output terminal b, the second video signal YF is input to the subtractor 8, and the second video signal YF is subtracted. The reference level Yref from the terminal 9 is subtracted by the switch 8. The output of the subtracter 8 is multiplied (amplified) by a predetermined coefficient from a level higher than a predetermined brightness H2 (after exceeding the saturation level of 400% which is the saturation level of the imaging device 1 in this embodiment) by a multiplication circuit 10. .
【0027】制御回路15Aでは、絞り1-1 の露光量切
換え及びスイッチ回路4の切換えを行う制御信号S1 を
発生すると共に、メモリ5への第1の映像信号YSの書
込み,読み出しを行う制御信号S2 を発生し、さらに撮
像素子1への入力レベルの所定値H2 以上の信号に対し
て減衰回路7及び前記乗算回路10に減衰動作及び乗算
動作を行わせる制御信号S3 を発生する。The control circuit 15A generates a control signal S1 for switching the exposure amount of the diaphragm 1-1 and for switching the switch circuit 4, and a control signal for writing and reading the first video signal YS to and from the memory 5. S2 is generated, and a control signal S3 for causing the attenuating circuit 7 and the multiplying circuit 10 to perform an attenuating operation and a multiplying operation on a signal having a predetermined value H2 or more of the input level to the image sensor 1 is generated.
【0028】そして、加算器11は前記YS2 と前記Y
F2 とを加算(合成)し、加算(合成)後の信号は信号
処理回路12でニー、ガンマ、ディテール処理等の信号
処理を経て高輝度部(100 %以上)は圧縮された後、D
/A変換器13でアナログ映像信号に変換され、エンコ
ーダ14によりNTSCエンコードされ同期信号等の各
種の信号が付加されて出力される。The adder 11 calculates the YS2 and the Y
F2 is added (synthesized), and the signal after addition (synthesis) is subjected to signal processing such as knee, gamma, and detail processing in the signal processing circuit 12 to compress the high luminance portion (100% or more).
The signal is converted into an analog video signal by the / A converter 13, NTSC encoded by the encoder 14, added with various signals such as a synchronization signal, and output.
【0029】次に、図1の動作を、図2(a) 〜(d) を参
照して説明する。例えば絞り1-1 を用いて異なる露光条
件で(撮像素子1への露光量を変えて)撮像素子1によ
り撮像した映像は電気信号に変換されてS/H回路2を
経てA/D変換器3でデジタル信号に変換される。図2
(a) は、絞りを空けた状態で撮像した場合における、撮
像素子1の入力レベル(横軸)に対する撮像素子1の出
力(縦軸)の特性例を示すもので、図2(b) は、絞りを
絞った状態で撮像した場合における、撮像素子1の入力
レベル(横軸)に対する撮像素子1の出力(縦軸)の特
性例を示すものである。つまり、図2(a) ,図2(b) は
撮像素子1からの第1,第2の映像信号YS,YFを撮
像装置のダイナミックレンジに換算した場合の特性例を
示している。同時に、図2(a) は、撮像素子1の入力レ
ベル(横軸)に対する減衰回路7の出力をハッチングを
用いて示し、図2(b) は、撮像素子1の入力レベル(横
軸)に対する乗算回路10の出力を梨地を用いて示して
いる。Next, the operation of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d). For example, an image picked up by the image sensor 1 under different exposure conditions (by changing the exposure amount to the image sensor 1) using the aperture 1-1 is converted into an electric signal, passed through the S / H circuit 2, and converted into an A / D converter. In step 3, it is converted to a digital signal. FIG.
FIG. 2A shows an example of the characteristic of the output (vertical axis) of the image sensor 1 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1 when the image is captured with the aperture opened. FIG. 4 shows an example of characteristics of an output (vertical axis) of the image sensor 1 with respect to an input level (horizontal axis) of the image sensor 1 when an image is captured in a state where the aperture is stopped down. That is, FIGS. 2A and 2B show characteristic examples when the first and second video signals YS and YF from the image sensor 1 are converted into the dynamic range of the image pickup apparatus. At the same time, FIG. 2A shows the output of the attenuation circuit 7 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1 using hatching, and FIG. 2B shows the output level with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1. The output of the multiplication circuit 10 is shown using satin.
【0030】図2(a) ,図2(b) に示すように、第1の
映像信号YSの圧縮回路6による圧縮後の―定となった
信号レベル(本実施の形態では標準レベルの100 %に設
定)と撮像素子1が飽和するレベル(本実施の形態では
400 %)との差(D2 )と、第2の映像信号YFと基準
の明るさレベルYref の差(D2 )は等しくなるように
絞り1-1 を合わせてあるものとする。As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a fixed signal level of the first video signal YS after being compressed by the compression circuit 6 (in the present embodiment, the standard level of 100). %) And the level at which the image sensor 1 is saturated (in the present embodiment,
400%) and the difference (D2) between the second video signal YF and the reference brightness level Yref is made equal to the stop 1-1.
【0031】第1の映像信号YSはメモリ5に入力され
て第2の映像信号YFが得られるのと同じタイミングで
メモリ5から読み出され、図2(a) に示すように圧縮回
路6で所定の明るさH1 (100 %)以上の信号に対して
はある一定の信号レベルになるようにレベル圧縮された
信号を得る。圧縮回路6の出力信号を減衰回路7に入力
し所定の明るさH2 以上(本実施の形態では撮像素子1
の飽和レベルである400 %を超えてから)のレベルから
所定の傾きで信号を減衰させてYS1 を得る。そのYS
1 の入出力特性(撮像素子1への入力レベルに対する減
衰回路7の出力特性)を図2(a) のハッチング部分にて
示す。本撮像装置が表現できる最大の明るさ入力(即ち
それが撮像装置のダイナミックレンジとなる)における
出力減衰は標準レベルから−D1 とする。The first video signal YS is input to the memory 5 and read out from the memory 5 at the same timing as when the second video signal YF is obtained. As shown in FIG. For a signal having a predetermined brightness H1 (100%) or more, a signal whose level has been compressed so as to have a certain signal level is obtained. The output signal of the compression circuit 6 is input to the attenuation circuit 7 and has a predetermined brightness H2 or more (in the present embodiment, the image pickup device 1).
YS1 is obtained by attenuating the signal at a predetermined slope from the level (after exceeding the saturation level of 400%). That YS
The input / output characteristics of No. 1 (the output characteristics of the attenuation circuit 7 with respect to the input level to the image sensor 1) are shown by the hatched portions in FIG. The output attenuation at the maximum brightness input (that is, the dynamic range of the imaging device) that can be expressed by the imaging device is -D1 from the standard level.
【0032】一方、第2の映像信号YFについては、図
2(b) に示すように基準レベルYref を減算しさらに所
定の係数を乗算してYF1 となる。減算器8の出力は乗
算回路10により所定の明るさH2 以上(本実施の形態
では撮像素子1の飽和レベルである400 %を超えてか
ら)のレベルから所定の係数で乗算(増幅)する。その
入出力特性(撮像素子1への入力レベルに対する乗算回
路10の出力特性)を図2(b) の梨地部分にて示す。乗
算後の本撮像装置が表現できる最大の明るさ入力(即ち
それが撮像装置のダイナミックレンジとなる)における
出力増加分をD1となるように設定する。このように減
衰分D1 と増加分D1 を等しく設定することにより加算
器11における加算(合成)後の信号YS1 +YF1
は、図2(c)に示すように見かけ上は従来例と同様な入
出力特性(自然な階調特性)を得ることができる。図2
(c) は、撮像素子1の入力レベル(横軸)に対する加算
器11の出力特性を示している。減衰と乗算(増幅)の
各係数は、撮像装置のダイナミックレンジ、YFの信号
のS/N等によって撮像装置にとって最適な特性となる
ように設定すると良い。前記減衰回路7における所定の
減衰係数は、被写体が明るく前記撮像素子1への入力レ
ベルが大きいほど大きく設定し、前記乗算回路10にお
ける所定の係数は、被写体が明るく前記撮像素子1への
入力レベルが大きいほど大きく設定することが好まし
い。On the other hand, as shown in FIG. 2B, the second video signal YF is subtracted from the reference level Yref and further multiplied by a predetermined coefficient to obtain YF1. The output of the subtracter 8 is multiplied (amplified) by a predetermined coefficient from a level higher than a predetermined brightness H2 (after exceeding the saturation level of 400% which is the saturation level of the image pickup device 1 in this embodiment) by a multiplication circuit 10. The input / output characteristics (the output characteristics of the multiplying circuit 10 with respect to the input level to the image sensor 1) are shown by the satin portions in FIG. After the multiplication, the output increase at the maximum brightness input that can be expressed by the image pickup apparatus (that is, the dynamic range of the image pickup apparatus) is set to be D1. By setting the attenuation D1 equal to the increase D1 in this manner, the signal YS1 + YF1 after addition (combination) in the adder 11 is obtained.
As shown in FIG. 2C, input / output characteristics (natural gradation characteristics) similar to those of the conventional example can be obtained. FIG.
(c) shows the output characteristic of the adder 11 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1. The respective coefficients of attenuation and multiplication (amplification) are preferably set so as to have optimal characteristics for the imaging device according to the dynamic range of the imaging device, the S / N of the YF signal, and the like. The predetermined attenuation coefficient in the attenuation circuit 7 is set to be higher as the subject is brighter and the input level to the image sensor 1 is higher, and the predetermined coefficient in the multiplication circuit 10 is set as the subject is brighter and the input level to the image sensor 1 is higher. It is preferable that the larger the value, the larger the value.
【0033】そして、加算(合成)後は信号処理回路1
2のニー、ガンマ処理等を経て図2(d) に示すように高
輝度部(100 %以上)が圧縮された(本実施の形態では
最大120 %までに圧縮した)信号Y1 はD/A変換器1
3でアナログ信号に変換され、さらにエンコーダ14で
NTSCエンコードされる。図2(d) は、撮像素子1の
入力レベル(横軸)に対する信号処理回路12の出力特
性を示している。After the addition (synthesis), the signal processing circuit 1
As shown in FIG. 2D, the signal Y1 whose high-luminance portion (100% or more) is compressed (in this embodiment, compressed to a maximum of 120%) through knee / gamma processing is D / A Converter 1
3 and converted into an analog signal, and further encoded by an NTSC encoder 14. FIG. 2D shows the output characteristics of the signal processing circuit 12 with respect to the input level (horizontal axis) of the image sensor 1.
【0034】一般に第2の映像信号YFは乗算回路10
で所定の係数を乗算(即ち増幅)することになるが、後
段の信号処理回路12の中のニー、ガンマ処理によって
圧縮されるため(図2(d) のY1 )ノイズの増加はそれ
ほど目立たず、高輝度部分(100 %以上とりわけ400 %
に近い部分)の階調を得られる効果の方が大きい。In general, the second video signal YF is
Is multiplied (i.e., amplified) by a predetermined coefficient. However, since the signal is compressed by knee and gamma processing in the signal processing circuit 12 at the subsequent stage (Y1 in FIG. 2D), an increase in noise is not so noticeable. , High brightness part (more than 100% especially 400%
The effect of obtaining the gradation of the portion close to () is greater.
【0035】以上述べた図1の本発明実施の形態の撮像
装置によれば、露光量を多くして撮像した第1の映像信
号を圧縮した信号を、被写体の明るさが所定の明るさ以
上のレベルから所定の減衰係数で減衰させ、一方露光量
を少なくして撮像した第2の映像信号についても所定の
明るさ以上のレベルから所定の係数で乗算(増幅)し、
前紀減衰させた信号と前記乗算(増幅)した信号を加算
(合成)し、加算(合成)後の映像信号における被写体
の明るい部分において露光量を少なくして撮像した映像
信号(すなわち明るくても飽和せず被写体の階調を忠実
に再現する信号)の比率を大きくすることにより、従来
では信号処理(ニー、ガンマ処理等)で圧縮されほとん
ど潰れてしまっていた高輝度部分の階調を得ることがで
きる。即ち高輝度部分のコントラストを改善することが
できる。According to the imaging apparatus of the embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 1, a signal obtained by compressing a first video signal captured by increasing an exposure amount is converted into a signal having a brightness of a subject equal to or higher than a predetermined brightness. , And a second video signal imaged with a reduced amount of exposure is also multiplied (amplified) by a predetermined coefficient from a level higher than a predetermined brightness,
The signal attenuated by the previous era and the multiplied (amplified) signal are added (synthesized), and a video signal obtained by reducing the amount of exposure in a bright portion of the subject in the added (synthesized) video signal (that is, even if the video signal is bright) By increasing the ratio of a signal that faithfully reproduces the gradation of the subject without being saturated, a gradation of a high-luminance portion that has been compressed and almost crushed in the conventional signal processing (knee, gamma processing, etc.) is obtained. be able to. That is, the contrast of the high luminance portion can be improved.
【0036】尚、以上述べた実施の形態では、露光量を
調節する手段として絞り1-1 を用いた場合について説明
したが、露光量を調節する手段としては、絞り量を可変
するものに限らず、シャッタスピードを可変する手段で
構成してもよいし、また撮像素子1の電荷蓄積時間を制
御する手段で構成することも可能であり、或いは撮像素
子1の前に配設したNDフィルタ等の光学フィルタで構
成することも可能である。In the above-described embodiment, the case where the aperture 1-1 is used as a means for adjusting the exposure amount has been described. However, the means for adjusting the exposure amount is not limited to a means for varying the aperture amount. Instead, it may be constituted by means for varying the shutter speed, or may be constituted by means for controlling the charge accumulation time of the image sensor 1, or an ND filter or the like disposed in front of the image sensor 1. It is also possible to configure with an optical filter.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、高輝
度部分においても十分なコントラストを得ることが可能
な広いダイナミックレンジを有する撮像装置を実現する
ことが可能となる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize an imaging apparatus having a wide dynamic range capable of obtaining a sufficient contrast even in a high-luminance portion.
【図1】本発明の一実施の形態の撮像装置を示すブロッ
ク図。FIG. 1 is a block diagram showing an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の装置の動作を説明する入出力特性図。FIG. 2 is an input / output characteristic diagram illustrating the operation of the device of FIG.
【図3】従来例の撮像装置を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a conventional imaging apparatus.
【図4】図4の装置の動作を説明する入出力特性図。FIG. 4 is an input / output characteristic diagram illustrating the operation of the device of FIG. 4;
1…撮像素子 1-1…絞り(露光量の調節手段) 2…サンプルホールド回路 3…A/D変換器 4…スイッチ回路 5…メモリ(遅延手段) 6…圧縮回路 7…減衰回路 8…減算器 9…端子 10…乗算回路 11…加算器 12…信号処理回路 13…D/A変換器 14…エンコーダ 15A…制御回路 YS…絞りの空いた状態で撮像したA/D出力信号 YF…絞りの絞った状態で撮像したA/D出力信号 YS1 …減衰回路の出力信号 YF1 …乗算回路の出力信号 Y1 …信号処理回路の出力信号 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image sensor 1-1 ... Aperture (exposure amount adjustment means) 2 ... Sample hold circuit 3 ... A / D converter 4 ... Switch circuit 5 ... Memory (delay means) 6 ... Compression circuit 7 ... Attenuation circuit 8 ... Subtraction Unit 9 Terminal 10 Multiplying circuit 11 Adder 12 Signal processing circuit 13 D / A converter 14 Encoder 15A Control circuit YS A / D output signal imaged with the aperture open YF A / D output signal imaged in the squeezed state YS1 ... output signal of attenuation circuit YF1 ... output signal of multiplication circuit Y1 ... output signal of signal processing circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 哲夫 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 Fターム(参考) 5C022 AB12 AB13 AB17 AB19 AB68 AC42 AC55 AC56 AC69 5C024 AA01 CA15 CA17 EA02 EA08 FA01 GA11 HA17 HA24 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tetsuo Sakurai 3-3-9 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo F-term in Toshiba Abu E Co., Ltd. 5C022 AB12 AB13 AB17 AB19 AB68 AC42 AC55 AC56 AC69 5C024 AA01 CA15 CA17 EA02 EA08 FA01 GA11 HA17 HA24
Claims (7)
撮像することにより広ダイナミックレンジの画像を撮像
可能とする撮像装置であって、 前記撮像素子への露光量を少なくとも2段階に調節する
手段と、 露光量を多くして撮像した第1の映像信号を、前記撮像
素子への入力レベルが第1の所定値以上の信号に対して
はレベル圧縮する圧縮手段と、 この圧縮手段からのレベル圧縮した信号を、前記撮像素
子への入力レベルが第2の所定値以上の信号に対して所
定の減衰係数で減衰させる減衰手段と、 露光量を少なくして撮像した第2の映像信号を、前記撮
像素子への入力レベルが前記第2の所定値以上の信号に
対して所定の係数で乗算する乗算手段と、 前記減衰手段からの信号と、前記乗算手段からの信号と
を加算することにより、広ダイナミックレンジの映像信
号を出力する加算手段とを具備したことを特徴とする撮
像装置。An image pickup apparatus capable of capturing an image with a wide dynamic range by changing an exposure amount to an image pickup element in two steps and imaging the image pickup element in at least two steps. Adjusting means; adjusting means for compressing a first video signal imaged by increasing the exposure amount for a signal whose input level to the image sensor is equal to or higher than a first predetermined value; Attenuating means for attenuating the level-compressed signal from a signal having an input level to the image sensor equal to or higher than a second predetermined value with a predetermined attenuation coefficient, and a second image captured with a reduced exposure amount Multiplying means for multiplying a signal by a predetermined coefficient to a signal whose input level to the image sensor is equal to or greater than the second predetermined value; adding a signal from the attenuating means and a signal from the multiplying means By doing so, Imaging apparatus characterized by comprising an adding means for outputting a video signal of the dynamic range.
撮像することにより広ダイナミックレンジの画像を撮像
可能とする撮像装置であって、 前記撮像素子への露光量を少なくとも2段階に調節する
手段と、 前記露光量を多くして撮像した第1の映像信号と前記露
光量を少なくして撮像した第2の映像信号とを、前記の
2段階の露光量切換えに応じて順に切り換えるスイッチ
手段と、 前記調節する手段における前記2段階の露光量切換えを
所定時間ずつ行うと共に前記スイッチ手段の切換えを行
う制御手段と、 前記スイッチ手段から順に出力される第1,第2の映像
信号の時間合わせを行うための遅延手段と、 時間あわせをした前記第1の映像信号を、前記撮像素子
への入力レベルが第1の所定値以上の信号に対してはレ
ベル圧縮する圧縮手段と、 この圧縮手段からのレベル圧縮した信号を、前記撮像素
子への入力レベルが第2の所定値以上の信号に対して所
定の減衰係数で減衰させる減衰手段と、 時間あわせをした前記第2の映像信号を、前記撮像素子
への入力レベルが前記第2の所定値以上の信号に対して
所定の係数で乗算する乗算手段と、 前記減衰手段からの信号と、前記乗算手段からの信号と
を加算することにより、広ダイナミックレンジの映像信
号を出力する加算手段とを具備したことを特徴とする撮
像装置。2. An image pickup apparatus capable of picking up an image with a wide dynamic range by changing an exposure amount to an image pickup element in two stages, wherein the exposure amount to the image pickup element is changed in at least two steps. Adjusting means for sequentially switching the first video signal captured with the increased exposure amount and the second video signal captured with the reduced exposure amount in accordance with the two-step exposure amount switching Switch means; control means for performing the two-stage exposure amount switching in the adjusting means for a predetermined time and switching the switch means; and switching the first and second video signals sequentially output from the switch means. Delay means for performing time adjustment; and a pressure for level-compressing the time-aligned first video signal with respect to a signal whose input level to the image sensor is equal to or greater than a first predetermined value. Means for attenuating the level-compressed signal from the compression means with respect to a signal whose input level to the image sensor is equal to or higher than a second predetermined value by a predetermined attenuation coefficient; A multiplying means for multiplying the video signal of the second image signal by a predetermined coefficient to a signal having an input level to the image sensor equal to or more than the second predetermined value; a signal from the attenuating means; and a signal from the multiplying means. And an adder for outputting a video signal having a wide dynamic range by adding
被写体が明るく前記撮像素子への入力レベルが大きいほ
ど大きく設定し、前記乗算手段における所定の係数は、
被写体が明るく前記撮像素子への入力レベルが大きいほ
ど大きく設定することを特徴とする請求項1又は2記載
の撮像装置。3. A predetermined damping coefficient in said damping means is:
The larger the brightness of the subject and the higher the input level to the image sensor, the larger the value.
3. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the setting is made larger as the subject is brighter and the input level to the image pickup device is higher.
値以上の信号に対しては、前記減衰手段による減衰分
と、前記乗算手段による増加分とは、等しく設定される
ことを特徴とする請求項1又は2記載の撮像装置。4. A signal whose input level to said image pickup device is equal to or higher than a second predetermined value is set so that an amount of attenuation by said attenuation means and an amount of increase by said multiplication means are equal. The imaging device according to claim 1 or 2, wherein
り量又はシャッタスピードを可変する手段で構成したこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の撮
像装置。5. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein said means for adjusting the exposure amount in two stages comprises a means for varying an aperture amount or a shutter speed.
記撮像素子の電荷蓄積時間を制御する手段で構成したこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の撮
像装置。6. The imaging apparatus according to claim 1, wherein said means for adjusting the exposure amount in two stages comprises means for controlling a charge accumulation time of said imaging device. apparatus.
記撮像素子の前に配置される光学フィルタで構成したこ
とを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の撮
像装置。7. An image pickup apparatus according to claim 1, wherein said means for adjusting the exposure amount in two stages comprises an optical filter disposed before said image pickup device. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11008125A JP2000209492A (en) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | Imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11008125A JP2000209492A (en) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | Imaging device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000209492A true JP2000209492A (en) | 2000-07-28 |
Family
ID=11684583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11008125A Pending JP2000209492A (en) | 1999-01-14 | 1999-01-14 | Imaging device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000209492A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6867805B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image pickup device and video signal processing method |
US7750950B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-07-06 | Fujifilm Corporation | Image pickup apparatus and image processing method |
CN113489924A (en) * | 2021-07-14 | 2021-10-08 | 长春长光奥闰光电科技有限公司 | Image forming method |
-
1999
- 1999-01-14 JP JP11008125A patent/JP2000209492A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6867805B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-03-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image pickup device and video signal processing method |
US7750950B2 (en) | 2002-06-24 | 2010-07-06 | Fujifilm Corporation | Image pickup apparatus and image processing method |
CN113489924A (en) * | 2021-07-14 | 2021-10-08 | 长春长光奥闰光电科技有限公司 | Image forming method |
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