CN100546341C

CN100546341C - 成像设备

Info

Publication number: CN100546341C
Application number: CNB2006100710129A
Authority: CN
Inventors: 服部佑子
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: US7483064B2; US20060221216A1; CN1842133A; JP2006287323A; JP4622629B2

Abstract

一种成像设备能够提供不管曝光过度或曝光不足而具有好质量的最终图像数据。所述成像设备包括：成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；转换单元，其执行图像数据的灰度转换；以及修改单元，其确定灰度转换之前的图像数据的亮度等级，并且当图像数据具有比参考亮度等级低的亮度等级时，修改用于图像数据的灰度转换的输入/输出特性。输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分。修改单元如此修改输入/输出特性，以致于与具有参考亮度等级的图像数据的输入/输出特性相比，在至少对应于伽玛特性部分的输入等级的部分的范围之内增加输出等级。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及诸如数字相机之类的成像设备。

背景技术

成像设备在拍摄对象之前根据对象的亮度控制曝光。亦即，成像设备根据对象的亮度控制摄影镜头的光圈半径、快门速度、以及成像装置的ISO速度，以便将正确的亮度等级提供给通过拍摄对象获得的最终图像数据(来自成像设备的输出)(例如见日本待审专利申请公布号2003-241248)。

然而，即使用上述那样的曝光控制，最终图像数据(来自成像设备的输出)也可能常常意外地太亮或太暗，并且不总是具有好的完成质量。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种成像设备，其能够提供不管曝光过度或曝光不足而具有好质量的最终图像数据。

根据本发明的成像设备包括：成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；转换单元，其执行有关图像数据的灰度转换(gradationconversion)；以及修改单元，其确定灰度转换之前的图像数据的亮度等级，并且当图像数据具有比参考亮度等级低的亮度等级时，修改用于有关图像数据的灰度转换的转换单元的输入/输出特性。输入/输出特性包括伽玛(gamma)特性部分和拐点(knee)特性部分。修改单元以这样的方式修改用于有关图像数据的灰度转换的输入/输出特性，所述方式为：在输出等级中增加用于有关具有参考亮度等级的图像数据的灰度转换的输入/输出特性，并且所述增加发生在输入等级的部分的范围之内。所述范围至少对应于伽玛特性部分。

根据本发明的另一个成像设备包括：成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；转换单元，其执行有关图像数据的灰度转换；以及修改单元，其确定灰度转换之前的图像数据的亮度等级，并且当图像数据具有比参考亮度等级高的亮度等级时，修改用于有关图像数据的灰度转换的转换单元的输入/输出特性。输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分。修改单元以这样的方式修改用于有关图像数据的灰度转换的输入/输出特性，所述方式为：在输出等级中减少用于有关具有参考亮度等级的图像数据的灰度转换的输入/输出特性，并且所述减少发生在输入等级的部分的范围之内。所述范围至少对应于伽玛特性部分。

进而，在前述成像设备中，优选地，修改单元使用正确曝光下的图像数据的预定亮度等级作为参考等级来确定亮度等级，并且以这样的方式修改图像数据的输入/输出特性：以正确的曝光从转换单元输出图像数据。

进而，优选地，前述成像设备包括记录单元，其记录移动图像拍摄或连续拍摄期间的估计值。所述估计值用于由修改单元确定图像数据的亮度等级。以考虑到移动图像拍摄或连续拍摄期间记录单元中记录的估计值的方式，修改单元优选地修改输入/输出特性。

进而，优选地，前述成像设备包括控制单元，其以考虑到移动图像拍摄或连续拍摄期间记录单元中记录的估计值的方式，执行对成像单元的曝光控制。

根据本发明的另一个成像设备包括：成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；测光单元，其与成像单元分开提供，并且在成像单元捕获对象图像之前执行对象图像的光度测量；控制单元，其从来自测光单元的输出中估计图像数据的亮度等级，并且执行对成像单元的曝光控制，以便图像数据的亮度等级将会低于参考亮度等级；转换单元，其执行有关图像数据的灰度转换；以及修改单元，其在执行有关图像数据的灰度转换之前，所述图像数据具有比参考亮度等级低的亮度等级，修改转换单元的输入/输出特性。输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分。修改单元以这样的方式修改用于有关具有比参考亮度等级低的亮度等级的图像数据的灰度转换的输入/输出特性，所述方式为：在输出等级中增加用于有关具有参考亮度等级的图像数据的灰度转换的输入/输出特性，并且所述增加发生在输入等级的部分的范围之内。所述范围至少对应于伽玛特性部分。

进而，优选地，前述成像设备包括估计单元，其从测光单元的输出中估计图像数据的饱和量。优选地，控制单元根据饱和量执行对成像单元的曝光控制，并且修改单元根据饱和量修改输入/输出特性。

附图说明

当结合附图阅读时，其中同样的参考数字指示同样的部分，从以下详细说明中，本发明的性质、原理、和效用会变得更加明显，其中：

图1是示意性显示根据第一实施例的成像设备10的构造的方框图；

图2A是显示灰度转换曲线的例子的解释性示图；

图2B是显示灰度转换曲线的例子的解释性示图；

图3是示意性显示根据第二实施例的成像设备30的构造的方框图；以及

图4是示意性显示根据第三实施例的成像设备40的构造的方框图。

具体实施方式

现在，下面根据实施例参考附图来更加详细地说明本发明。

[第一实施例]

如图1所示，根据这个实施例的成像设备10装备有；摄影镜头11；成像装置12；模拟增益部分13；A/D转换部分14；白平衡处理部分15；内插处理部分16；灰度转换部分17；测光传感器18；AE计算部分19；AE控制部分20；亮度等级确定部分21；以及灰度转换曲线设置部分22。例如，成像装置12是CCD传感器或CMOS传感器。成像设备10是数字单镜头反射式相机或数字袖珍相机。

来自对象的光束通过摄影镜头11在成像装置12上入射。成像装置12在其成像表面上形成对象图像。成像装置12捕获对象图像以输出模拟成像信号。模拟成像信号在模拟增益部分13处被放大，然后在A/D转换部分14处被转换成数字信号(在下文中被称作“图像数据”)。成像装置12、模拟增益部分13、以及A/D转换部分14作为一个整体充当捕获对象图像以产生图像数据的单元。

进而，来自A/D转换部分14的图像数据在白平衡处理部分15处经历白平衡处理，然后在内插处理部分16处内插。然后，灰度转换部分17执行有关图像数据的灰度转换。通过这些处理步骤中的每一个获得的最终图像数据然后可以被压缩并递送给记录部分(未显示)或其类似物。

另一方面，在成像装置12捕获对象图像之前，和成像装置12分开提供的测光传感器18执行有关对象图像的光度测量，然后向AE计算部分19输出检测信号。基于来自测光传感器18的输出，AE计算部分19估计从A/D转换部分14递送的图像数据的亮度等级，然后计算用于向成像单元(12到14)提供曝光控制的设置值，以便图像数据将会具有正确的曝光。

根据AE计算部分19计算的设置值，AE控制部分20向捕获对象图像的成像装置12提供曝光控制，从而控制摄影镜头11的光圈半径、快门速度、以及成像装置12的ISO速度中的至少一个参数。然后，在曝光控制之后，成像装置12根据光圈半径和快门速度的设置值捕获对象图像，然后模拟增益部分13根据ISO速度的设置值执行信号放大。在此之后，通过随后部分(14到17)的处理获得最终图像数据。

在拍摄对象之前执行对成像单元(12到14)的曝光控制使得可以基本上获得正确曝光下的具有好质量的最终图像数据。然而，即使用这样的曝光控制，最终图像数据也可能意外地具有较高或较低的亮度等级，这样一来就无法总是具有好的完成质量。

在这种背景下，在根据这个实施例的成像设备10中，亮度等级确定部分21捕获从A/D转换部分14递送的图像数据，并且灰度转换曲线设置部分22捕获在那里进行的确定的结果，以必要时修改灰度转换曲线(灰度转换部分17的输入/输出特性)。然后，灰度转换部分17执行有关对象图像数据的灰度转换，以校正亮度等级确定部分21接收的其亮度等级。

更加具体地，亮度等级确定部分21捕获来自A/D转换部分14的图像数据，然后将至少部分的满屏图像数据分成若干较小的区域，以计算较小区域中每一个的亮度等级。进而，亮度等级确定部分21从亮度等级的每一个中计算平均亮度(或总亮度)，并且使用所得到的值作为用于图像数据亮度等级的估计值，所述图像数据的灰度转换尚未被执行。然后，使用正确曝光下的图像数据的预定亮度等级作为参考，亮度等级确定部分21确定图像数据的亮度等级。例如，将用于图像数据亮度等级的估计值和预定参考亮度等级相互比较，并且将其间的偏差转换成EV(曝光值)，以便根据EV确定图像数据的亮度等级。

然后，当亮度等级确定部分21提供的前述确定的结果显示对象图像数据具有和参考亮度等级相等的亮度等级(EV＝0)时，灰度转换曲线设置部分22将图2A中显示的典型灰度转换曲线作为设置提供给灰度转换部分17。在这种情况下，(参考亮度等级下的)对象图像数据根据图2A中显示的典型灰度转换曲线经历灰度转换，从而使得可以获得正确曝光下的最终图像数据。

这里，图2A的水平轴表示输入等级，而垂直轴则表示输出等级。如图2A所示，灰度转换曲线包括伽玛特性部分和拐点特性部分。伽玛特性部分是较低等级侧的沿着伽玛曲线的输入/输出特性的部分。拐点特性部分是较高等级侧的沿着通常线性的曲线的输入/输出特性的部分。在有拐点特性部分的情况下，可以避免灰度转换造成的图像数据中的白化(whiteout)。在图2A显示的典型灰度转换曲线中，分配给伽玛特性部分和拐点特性部分的输入等级范围通常彼此相等。

另一方面，当亮度等级确定部分21提供的前述确定的结果显示对象图像数据具有比参考亮度等级低的亮度等级(EV＞0)时，灰度转换曲线设置部分22修改用于对象图像数据灰度转换的灰度转换曲线。亦即，灰度转换曲线设置部分22修改灰度转换曲线，以便与图2A的灰度转换曲线相比，在至少对应于伽玛特性部分的输入等级的部分的范围之内增加输出等级，然后将图2B中显示的灰度转换曲线作为设置提供给灰度转换部分17。

例如，当对象图像数据具有比参考亮度等级低“1/3EV”的亮度等级时，灰度转换曲线设置部分22根据偏差(1/3EV)修改灰度转换曲线，以便以正确的曝光从灰度转换部分17递送图像数据(亦即，以便图像数据的亮度等级增加“1/3EV”)。

如从图2A和2B之间的比较中能够看到的那样，相对于图2A的灰度转换曲线，图2B的灰度转换曲线具有减少的分配给伽玛特性部分的输入等级范围以及因此而增加的分配给拐点特性部分的范围。亦即，比较显示，伽玛特性部分和拐点特性部分之间的交点P在图2B的灰度转换曲线中位于较低输入等级处。然而，交点P处的输出等级是相同的。

为了修改灰度转换曲线，例如，根据亮度等级确定部分21确定的偏差(1/3EV)，可以朝向较低输入等级转移交点P，同时允许伽玛特性部分和拐点特性部分之间的交点P的输出等级保持不变。结果，可以获得图2B的灰度转换曲线，其输出等级相对于图2A的灰度转换曲线增加。通过计算或者可选择地通过选择存储装置中预先存储的多个灰度转换曲线中的任何一个，可以进行这样的修改。

在图2B的例子中，当对象图像数据具有比参考亮度等级低的亮度等级时，修改灰度转换曲线，以便在输入等级的整个范围之内(除了最小等级和最大等级之外)增加输出等级。进而，输出等级中的最大增加在伽玛特性部分的中央附近发生。此时，输入等级的更宽范围被分配给拐点特性部分而不是伽玛特性部分。

当图2B中显示的灰度转换曲线作为设置被提供给灰度转换部分17时，(具有比参考亮度等级低的亮度等级的)对象图像数据根据图2B中显示的灰度转换曲线经历灰度转换，以从暗部分中增加中间色输出等级，从而最终使得可以获得正确曝光下的图像数据。因此，可以提供不管曝光过度或曝光不足而具有好的完成质量的最终图像数据。

相反地，当亮度等级确定部分21提供的前述确定的结果显示对象图像数据具有比参考亮度等级高的亮度等级(EV＜0)时，灰度转换曲线设置部分22以以下方式修改用于对象图像数据灰度转换的灰度转换曲线。亦即，灰度转换曲线设置部分22修改灰度转换曲线，以便与图2A的灰度转换曲线相比，在至少对应于伽玛特性部分的输入等级的部分的范围之内减少输出等级。

例如，当对象图像数据具有比参考亮度等级高“1/3EV”的亮度等级时，灰度转换曲线设置部分22根据偏差(1/3EV)修改灰度转换曲线，以便以正确的曝光从灰度转换部分17递送图像数据(亦即，以便图像数据的亮度等级减少“1/3EV”)。

相对于图2A的灰度转换曲线，未被显示的修改的灰度转换曲线具有增加的分配给伽玛特性部分的输入等级范围以及因此而减少的分配给拐点特性部分的范围。亦即，根据亮度等级确定部分21确定的偏差(1/3EV)，已朝向较高输入等级转移交点P，同时允许伽玛特性部分和拐点特性部分之间的交点P的输出等级保持不变。

在这种情况下，可以获得这样的灰度转换曲线，所述灰度转换曲线的输出等级相对于图2A的灰度转换曲线减少(这里，已在除了最小等级和最大等级之外的输入等级的整个范围之内减少了输出等级)。输出等级中的最大减少发生在伽玛特性部分的中央附近。此时，输入等级的更宽范围被分配给伽玛特性部分而不是拐点特性部分。

当这样的灰度转换曲线作为设置被提供给灰度转换部分17时，根据与图2A相比在输出等级中较低的灰度转换曲线，(具有比参考亮度等级高的亮度等级的)对象图像数据经历灰度转换，以从暗部分中减少中间色输出等级，从而最终使得可以获得正确曝光下的图像数据。因此，可以提供不管曝光过度或曝光不足而具有好的完成质量的最终图像数据。

如上所述，根据这个实施例的成像设备10，当从A/D转换部分14递送的图像数据具有比参考等级低的亮度等级时增加灰度转换曲线的较低等级部分，或者当图像数据具有比参考等级高的亮度等级时减少灰度转换曲线的较低等级部分。因此，这使得可以提供具有好的完成质量的最终图像数据，而不管曝光控制是否提供了曝光过度或曝光不足。灰度转换部分17进行的这样的亮度等级校正对于静止图像拍摄是有效的。另一方面，以在正确的曝光下提供最终图像数据的方式，使用正确曝光下的图像数据的亮度作为用于确定亮度等级的参考，同样可以自动执行显影(自动数字曝光校正)。

进而，当确定从A/D转换部分14捕获的图像数据的亮度等级时，根据这个实施例的成像设备10将满屏的图像数据分成较小的区域，然后计算较小区域中每一个的亮度等级。这使得即使对于具有大量像素的成像装置12也可以在相对短的时间期间内确定亮度等级。

在前述实施例中，和成像装置12分开地提供测光传感器18。然而，如果成像设备10是数字袖珍相机，则能够取消测光传感器18。在这种情况下，在拍摄之前，使用从成像装置12周期性地(例如以1/30秒的时间间隔)递送的直达图片(through picture)能够光度测量对象图像，以向AE计算部分19输出检测信号，从而使得可以执行与前述相同的处理。

[第二实施例]

这里，对这样的例子给出说明，其中，一系列的多份图像数据被依次创建，如移动图像拍摄期间或高速连续拍摄期间做的那样。

如图3所示，根据这个实施例的成像设备30被构造，以在图1的成像设备10中的亮度等级确定部分21和灰度转换曲线设置部分22之间包括记录部分31，并且AE控制部分20能够参考记录部分31的内容。

在这种情况下，亮度等级确定部分21向记录部分31输出当确定从A/D转换部分14捕获的图像数据的亮度等级时获得的估计值。然后，记录部分31在移动图像拍摄期间或连续拍摄期间连续记录一系列多份图像数据的估计值。灰度转换曲线设置部分22和AE控制部分20能够参考记录部分31中累积的估计值。

在移动图像拍摄或连续拍摄期间，灰度转换曲线设置部分22考虑记录部分31中记录的当前估计值以及以前的估计值，以修改用于对象图像数据灰度转换的灰度转换曲线。这样在修改灰度转换曲线时考虑到了以前的估计值，从而使得可以提供具有好的完成质量的一系列多份最终图像数据，同时防止其亮度变化。这样一来，这就使稳定的移动图像拍摄或连续拍摄成为可能。

另一方面，在移动图像拍摄期间或连续拍摄期间，AE控制部分20考虑记录部分31中记录的估计值，以向成像单元(12到14)提供曝光控制。典型地，根据AE计算部分19提供的设置值进行曝光控制。然而，当从记录部分31中记录的估计值中确定“图像数据连续具有比参考等级低(或高)的亮度等级”时，AE控制部分20在移动图像拍摄或连续拍摄的途中通过考虑连续估计值来提供曝光控制。

更加具体地，根据前述连续估计值与参考亮度等级的偏差(EV)，改变当前的摄影镜头11的光圈半径、快门速度、以及成像装置12的ISO速度中的至少一个参数，从而在途中提供曝光控制。

例如，当前述连续估计值与参考亮度等级的偏差表明图像数据具有低了“1/3EV”的亮度等级时，光圈半径可以增加1/3EV的量，快门速度可以减少1/3EV的量，或者ISO速度可以增加1/3EV的量。可选择地，可以分布曝光控制的需要的等级，以便将所有的光圈半径、快门速度、以及ISO速度每个改变1/9EV的量。

在移动图像拍摄或连续拍摄期间已进行曝光控制之后，从A/D转换部分14递送的图像数据具有参考亮度等级。这样一来，灰度转换曲线设置部分22就将图2A中显示的典型灰度转换曲线作为设置提供给灰度转换部分17。

如上所述，能够考虑记录部分31中记录的估计值，以向成像单元(12到14)提供曝光控制，从而在移动图像拍摄期间和连续拍摄期间减轻了灰度转换曲线设置部分22的负担。

[第三实施例]

如图4所示，根据这个实施例的成像设备40被如此构造，以致于图1的成像设备10中的亮度等级确定部分21和灰度转换曲线设置部分22被取消，并且饱和估计部分41和灰度转换曲线设置部分42位于测光传感器18的下游。

在成像设备40中，和成像装置12分开提供的测光传感器18向对象图像提供光度测量，以向AE计算部分19输出检测信号。AE计算部分19基于来自测光传感器18的输出估计从A/D转换部分14递送的图像数据的亮度等级，并且以在正确的曝光下提供图像数据的方式，计算用于执行对成像单元(12到14)的曝光控制的设置值。

另一方面，成像设备40装备有饱和估计部分41，并且基于来自测光传感器18的输出估计从A/D转换部分14递送的图像数据的饱和量。饱和估计部分41检查来自测光传感器18的输出中的每个像素的亮度等级，以计数并使用等级等于或高于预定饱和等级的像素的数目作为饱和量。

然后，根据AE计算部分19确定的设置值和饱和估计部分41估计的饱和量，AE控制部分20向成像单元(12到14)提供曝光控制，从而控制摄影镜头11的光圈半径、快门速度、以及成像装置12的ISO速度中的至少一个参数。

例如，假设饱和估计部分41估计的饱和量相当于“1/3EV”。在这种情况下，相对于AE计算部分19确定的设置值(光圈半径、快门速度、以及ISO速度)，AE控制部分20根据饱和量(1/3EV)改变这些参数中的任何一个。亦即，可以想象通过减少光圈半径1/3EV、增加快门速度1/3EV、减少ISO速度1/3EV、或者将所有的光圈半径、快门速度和ISO速度每个改变1/9EV，可以实现这一点。

如上所述，基于来自测光传感器18的输出，根据这个实施例的成像设备40估计从A/D转换部分14递送的图像数据的亮度等级以及图像数据的饱和量。当图像数据具有不可忽略的饱和量(例如1/3EV)时，成像设备40向成像单元(12到14)提供曝光控制，以便图像数据具有比参考亮度等级低该饱和量的亮度等级。

进而，饱和估计部分41估计的饱和量同样被递送给灰度转换曲线设置部分42，以在执行有关图像数据的灰度转换之前修改灰度转换曲线，所述图像数据是通过前述曝光控制从A/D转换部分14获得的，其具有比参考亮度等级低的亮度等级。灰度转换曲线设置部分42如此修改灰度转换曲线，以致于与图2A中显示的典型灰度转换曲线相比，在至少对应于伽玛特性部分的输入等级的部分的范围之内增加输出等级，然后将例如图2B中显示的灰度转换曲线作为设置提供给灰度转换部分17。

例如，假设前述曝光控制已使图像数据具有比参考亮度等级低“1/3EV”的亮度等级。在这种情况下，根据饱和估计部分41估计的饱和量(1/3EV)，灰度转换曲线设置部分42如此修改灰度转换曲线，以致于以正确的曝光提供从灰度转换部分17递送的图像数据(亦即，以致于图像数据的亮度等级增加“1/3EV”)。

因此，根据拥有修改的设置的灰度转换曲线(图2B)，亮度等级比参考亮度等级低“1/3EV”的图像数据经历灰度转换，以从暗部分增加中间色输出等级，从而最终使得可以获得正确曝光下的图像数据。因此，这使得可以提供具有好的完成质量的最终图像数据，而不管曝光控制是否提供了曝光过度或曝光不足。还可以防止白化，而不改变已被处理的整个图像的曝光，从而提供了扩展的动态范围。

进而，由于仅当需要时根据图像数据的饱和量使用前述曝光控制和对灰度转换曲线的修改，所以可以以场景自适应的方式扩展动态范围。在这点上，假设图像数据仅具有可忽略的饱和量。在这种情况下，AE控制部分20仅根据AE计算部分19提供的设置值提供曝光控制，同时灰度转换曲线设置部分42将图2A中显示的典型灰度转换曲线作为设置提供给灰度转换部分17。

进而，根据这个实施例的成像设备40基于来自和成像装置12分开提供的测光传感器18的输出来估计图像数据的亮度等级和饱和量。因此，这使得可以在使用数字单镜头反射式相机拍摄静止图像中提供具有好的完成质量的最终图像数据。进而，通过和成像装置12分开提供的测光传感器18，不仅数字单镜头反射式相机而且数字袖珍相机也能够提供同样的效果。

前述实施例已说明了这样的情况，其中，当需要时(当图像数据具有不可忽略的饱和量时)，将图像数据预置为较低曝光，以增加灰度转换曲线的低等级部分。然而，相反的例子同样是可能的。亦即，本发明同样适用于这样的情况，其中，将图像数据预置为较高曝光，以便减少灰度转换曲线的低等级部分。

Claims

1.一种成像设备，包括：

成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；

转换单元，其执行所述图像数据的灰度转换；以及

修改单元，其确定所述灰度转换之前的所述图像数据的亮度等级，并且当所述图像数据的亮度等级低于参考亮度等级时，修改用于所述图像数据的所述灰度转换的所述转换单元的输入/输出特性，其中：

所述输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分；并且

所述修改单元以这样的方式修改用于所述图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性，所述方式为：与用于具有所述参考亮度等级的图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性相比，在输入等级的部分的范围之内增加输出等级使得以正确的曝光从所述转换单元输出图像数据，所述输入等级至少对应于所述伽玛特性部分。

2.一种成像设备，包括：

成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；

转换单元，其执行所述图像数据的灰度转换；以及

修改单元，其确定所述灰度转换之前的所述图像数据的亮度等级，并且当所述图像数据的亮度等级高于参考亮度等级时，修改用于所述图像数据的所述灰度转换的所述转换单元的输入/输出特性，其中：

所述输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分；并且

所述修改单元以这样的方式修改用于所述图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性，所述方式为：与用于具有所述参考亮度等级的图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性相比，在输入等级的部分的范围之内减少输出等级使得以正确的曝光从所述转换单元输出图像数据，所述输入等级至少对应于所述伽玛特性部分。

3.根据权利要求1所述的成像设备，其中

所述修改单元使用正确曝光下的所述图像数据的预定亮度等级作为所述参考亮度等级来确定所述图像数据的亮度等级。

4.根据权利要求2所述的成像设备，其中

5.根据权利要求1所述的成像设备，进一步包括：

记录单元，其记录移动图像拍摄或连续拍摄期间的估计值，所述估计值用于由所述修改单元确定所述图像数据的亮度等级，其中

以考虑到移动图像拍摄或连续拍摄期间所述记录单元中记录的所述估计值的方式，所述修改单元修改用于所述图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性。

6.根据权利要求2所述的成像设备，进一步包括：

7.根据权利要求3所述的成像设备，进一步包括：

8.根据权利要求5所述的成像设备，进一步包括：

控制单元，其以考虑到移动图像拍摄或连续拍摄期间所述记录单元中记录的所述估计值的方式，执行对所述成像单元的曝光控制。

9.根据权利要求6所述的成像设备，进一步包括：

10.根据权利要求7所述的成像设备，进一步包括：

11.一种成像设备，包括：

成像单元，其捕获对象图像以产生图像数据；

测光单元，其与所述成像单元分开提供，并且在所述成像单元捕获所述对象图像之前执行所述对象图像的光度测量；

控制单元，其从来自所述测光单元的输出中估计所述图像数据的亮度等级，并且执行对所述成像单元的曝光控制，以便所述图像数据的亮度等级将会低于参考亮度等级；

转换单元，其执行所述图像数据的灰度转换；以及

修改单元，其在执行具有比所述参考亮度等级低的亮度等级的所述图像数据的所述灰度转换之前，修改所述转换单元的输入/输出特性，其中：

所述输入/输出特性包括伽玛特性部分和拐点特性部分；并且

所述修改单元以这样的方式修改用于具有比所述参考亮度等级低的亮度等级的所述图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性，所述方式为：与用于具有所述参考亮度等级的所述图像数据的所述灰度转换的所述输入/输出特性相比，在输入等级的部分的范围之内增加输出等级使得以正确的曝光从所述转换单元输出图像数据，所述输入等级至少对应于所述伽玛特性部分。

12.根据权利要求11所述的成像设备，进一步包括：

估计单元，其从所述测光单元的输出中估计所述图像数据的饱和量，其中：

所述控制单元根据所述饱和量执行对所述成像单元的曝光控制；并且

所述修改单元根据所述饱和量修改所述输入/输出特性。