CN101345888B - 成像装置和成像方法 - Google Patents

Abstract

成像装置、成像方法和图像信号处理程序。在此公开了一种在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该图像信号的成像装置，该成像装置包括：参数存储部件，参数设置部件，伽玛校正处理部件和显示用信号转换部件。

Description

成像装置和成像方法

技术领域

本发明涉及成像装置和成像方法，更具体地，本发明涉及用于在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该信号的成像装置和成像方法。

背景技术

在生成由包含已成像素材的各种场景的组合构成的图像内容时，相继执行许多处理：计划对组成该内容的场景成像，拾取各个场景的图像，以及将元图像编辑成内容。诸如被日本专利早期公开2007-43374号(第[0076]至[0113]段，图14至16)公开的系统之类的某些系统已提出通过允许高效地完成这些处理来支持内容生成。

根据被上面引证的专利文献1公开的内容生成系统，计划处理涉及准备成像支持信息和将所准备的信息输出到外部记录介质以便可以在成像运行期间从外部记录介质中参考该信息。在成像处理中，使用成像装置根据成像支持信息来拾取图像。编辑处理涉及将元图像各式各样地编辑成适当组织的内容。成像处理之后的处理被称为后期制作(post-production)处理或后期处理。被编辑的图像和用于编辑的包含成像支持信息、元图像和校正参数的编辑信息一起被存储在数据库中供管理。在数据库中这样存储的编辑信息可以在后续内容生成过程中使用。在后期制作处理中使用两种校正参数：成像时建立的摄像机设置，以及用于图像调节的效果校正值(effects correction value)。成像时使用的摄像机设置包括用于设置诸如曝光、白平衡、伽玛校正和色彩调节之类的摄像机功能的值。效果校正值用来校正元图像以达到想要的图像质量。效果校正值包括用于调节诸如曝光、白平衡、伽玛校正、3-D效果、修饰(trim)和缩放之类的图像效果的属性的值。后期制作处理涉及对用户通过操作输入设备设置的校正参数以及在数据库先前存储的编辑信息中设置的校正参数的使用。

发明内容

在以往的内容生成处理中，用于效果校正的参数在成像处理之后的后期制作处理中设置。这意味着不可能在成像时检查处理过的图像。在被上面引证的专利文献1公开的内容生成装置的情况中，校正参数由用于编辑的信息处理装置管理，并且不被报告给成像装置。

但是，长久以来人们觉得有这样一种需要，即在成像时模拟已经历过后期制作处理的图像。被称为伽玛校正参数的参数类型是多个校正参数之一，并且在用于调节图像对比度的调色处理中使用。作为例证，改变该参数类型的值会改变图像色调。同样地，伽玛校正参数在确定用户在成像后的后期制作中想要得到的图像表现类型时构成重要因素。在诸如电影拍摄地点(movie-shooting site)的成像阶段，强烈需要验证假设已经历过后期制作处理中的伽玛校正的图像。

存在多个外部设备，每个外部设备可以连接到成像装置以便由该装置拾取的元图像可以经历伽玛校正并被设备显示。但是，除了笨重的成像装置以外将这种设备带到成像地点可能麻烦且不方便。另外，保存并随后使用在现场(field)的附加设备上建立的校正参数并不容易。即使校正参数以某种方式由附加设备输出到外部记录介质，这些参数也必须被手动地与由分开建立的成像装置创建的图像信号相互关联。

本发明是考虑到上述环境而做出的，其提供允许在成像地点模拟后期制作处理以便可以现场验证该处理的效果的成像装置、成像方法和图像信号处理程序。

根据本发明的实施例，提供用于在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该图像信号的成像装置，所述成像装置包括：

参数存储部件，被配置成存储用来在向外部输出已拾取的图像信号时使用的输出校正参数，以及在成像后的模拟模式中使用的模拟校正参数；

参数设置部件，被配置成若基于外部指定的输入设置了模拟模式，则选择模拟校正参数，而若模拟模式被取消，则选择输出校正参数，所选择的参数是从参数存储部件中读取的，所述参数设置部件还把所选择的参数设置为用于伽玛校正的参数；

伽玛校正处理部件，被配置成基于由参数设置部件设置的输出校正参数或模拟校正参数来在输入图像信号上执行伽玛校正处理；以及

显示用信号转换部件，被配置成将当设置了模拟模式时经历了基于模拟校正参数的伽玛校正的图像信号转换成显示用信号。

根据本发明的另一个实施例，提供用于在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该图像信号的成像方法，所述成像方法包括以下步骤：

在参数存储部件中存储用来向在外部输出已拾取的图像信号时使用的输出校正参数，以及在成像后的模拟模式中使用的模拟校正参数；

或者在基于外部指定的输入设置了模拟模式的情况下选择模拟校正参数，或者在模拟模式被取消的情况下选择输出校正参数，所选择的参数由参数设置部件从参数存储部件中读取；

把所选择的参数设置为用于伽玛校正的参数；

基于由伽玛校正处理部件在参数选择步骤中设置的输出校正参数或模拟校正参数来对输入图像信号执行伽玛校正处理；以及

将当设置了模拟模式时经历了基于模拟校正参数的伽玛校正的图像信号转换成显示用信号。

根据本发明的实施例，供普通校正使用的输出校正参数与供后期处理(后期制作处理)使用的模拟校正参数一起被存储。响应于外部指定的输入，改变用于伽玛校正的参数。若设置了后期制作处理的模拟，则基于模拟校正参数对图像信号执行伽玛校正，并将校正过的图像信号转换成显示用信号。当经历了转换的显示用信号在显示设备上输出时，可以在成像阶段监视模拟经历过后期制作处理的那些图像的图像。若模拟模式被取消，则模拟校正参数被输出校正参数取代，以便图像信号经历普通伽玛校正。

在利用正在使用的创造性安排建立模拟模式的情况下，适当地改变用于伽玛校正的参数以允许模拟将从后期制作处理获得的图像。无需为了模拟目的而建立单独的伽玛校正处理电路或专用设备来进行伽玛校正处理。本发明的实施例因此使得在成像地点处监视后期制作处理的效果很容易。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的概念视图；

图2是示出作为本发明的一个实施例来实施的成像装置的典型硬件结构的框图；

图3是示出成像装置的处理功能的功能框图；

图4A、4B和4C是示出用于伽玛曲线调整的典型校正参数的图形表示；

图5A和5B是将普通校正处理与实施例的校正处理作比较的示意图；

图6是示出在显示设备上呈现的典型菜单屏幕的示意图；

图7A和7B是示出典型元数据的示意图；

图8是用于在模拟模式中处理图像信号的步骤的流程图；并且

图9是用于在记录模式中处理图像信号的步骤的流程图。

具体实施方式

现在参考附图来描述本发明的优选实施例。

图1是通常具体化本发明时本发明的概念视图。如图所示，根据本发明实施例的成像装置包括被配置成存储伽玛校正参数的参数存储部件1a，被配置成设置伽玛校正参数以便在处理中使用的参数设置部件1b，被配置成对图像信号执行伽玛校正的伽玛校正处理部件1c，被配置成将校正过的图像信号转换成显示用格式的显示用信号转换部件1d，被配置成主要将图像信号记录到图像记录介质2a中的图像数据记录部件1e，以及被配置成将元数据记录到元数据记录介质2b中的元数据记录部件1f。输入的图像信号由在上游阶段经历了模数转换的数字数据组成。上面概括的部件在功能上由执行适当的图像信号处理程序的计算机实现。

通常，参数存储部件1a存储两种参数：用来将拾取的图像信号记录到记录介质或将图像信号通过输出端子输出到外部的输出校正参数；以及用来模拟成像之后的后期制作处理的模拟校正参数。输出校正参数主要通过用于确保图像动态范围的参数值来设置。模拟校正参数通过用于后期制作处理中的调色的校正参数值来设置。在调色处理中，伽玛曲线和其他特性被调节以得到期望色调的图像。模拟校正参数主要通过主要用于调节伽玛曲线特性的校正值来设置。

根据后期制作的模拟被设置还是被取消，参数设置部件1b改变将被设置到伽玛校正处理部件1c的伽玛校正参数。通常，当模拟模式被取消时，参数设置部件1b选择将被存储到参数存储部件1a中的输出校正参数，并将所选参数设置到伽玛校正处理部件1c。若设置了后期制作处理的模拟，则参数设置部件1b选择将被存储到参数存储部件1a中的模拟校正参数，并将所选参数设置到伽玛校正处理部件1c。正常的后期制作处理在基于输出校正参数执行了伽玛校正之后被执行。为此，参数存储部件1a中存储的模拟校正参数与添加到输出校正参数的值被复用(multiplexed)。若以来自成像的图像信号为处理目标，则参数设置部件1b通过将输出校正参数与模拟校正参数复用来设置输出校正参数。作为替代，参数存储部件1a可以通过与模拟校正参数复用的输出校正参数来事先设置。作为另一替代，伽玛校正处理部件1c可接收以复用为目标的模拟校正参数并令收到的参数与输出校正参数复用。

若设置了模拟模式并且若从外部输入指定校正参数改变的指令，则模拟校正参数跟随改变指令而更新，并且其改变反映在伽玛校正参数中。若给出写指令，则改变后的模拟校正参数被存储到参数存储部件1a中。此时，模拟校正参数在被存储之前出于识别目的被提供ID。

基于由参数设置部件1b设置的伽玛校正参数，伽玛校正处理部件1c对输入图像信号执行伽玛校正并输出校正过的图像信号。被输入的图像信号是由摄像设备拾取的图像信号或是被记录到图像记录介质2a并通过图像记录介质2a再现的图像信号。校正过的图像信号被输出到显示用信号转换部件1d和图像数据记录部件1e二者。作为替代，校正过的图像信号的输出目的地可以根据模拟状态来改变。即，图像信号可以在设置了模拟模式的情况下输出到显示用信号转换部件1d，并在取消了模拟模式的情况下输出到图像数据记录部件1e。

显示用信号转换部件1d输入经历了由伽玛校正处理部件1c进行的伽玛校正的校正后的图像信号，并将该输入信号转换成显示用信号。显示用信号通过DVout端子被示意性地发送到外部连接的显示设备，以便通过显示用信号获得的图像可以在该设备上显示。作为替代，显示用信号转换部件1d可以根据输入的校正后图像信号来连续创建显示用信号。作为另一替代，显示用信号转换部件1d可以只在被指示这样做时创建显示用信号，例如在模拟模式中。

从伽玛校正处理部件1c中，图像数据记录部件1e获得根据将被输出的伽玛校正参数校正过的图像信号。必要时图像数据记录部件1e可以在将该图像信号与元数据一起写入图像记录介质2a之前压缩该图像信号。元数据由指示伽玛校正处理部件1c曾执行何种处理的处理信息构成。通常，处理信息由曾被应用的输出校正参数组成。若在后期制作处理的模拟中使用的用于模拟的伽玛校正参数将在后续后期制作处理中采用，则图像数据记录部件1e将指定的用于模拟的伽玛校正参数或用于识别这些用于模拟的伽玛校正参数的信息记录为元数据。在下面的描述中，记录到图像记录介质2a中的元数据与图像信号数据一起被称为记录元数据。

元数据记录部件1f将通过参数设置部件1b获取的模拟校正参数以及附加到这些模拟校正参数上的ID记录到元数据记录介质2b中作为与图像信号有关的元数据。在后面的描述中，包含记录到元数据记录介质2b中的模拟校正参数的元数据被称为后期制作元数据。附加到每个模拟校正参数上的ID兼作为用于识别后期制作元数据的ID。对于图像数据，后期制作元数据可以通过通信设备等输出到外部。

下面描述的是具有上述结构的成像装置和与之一起使用的成像方法的典型工作。在后面的描述中，其中建立了模拟的状态将被称为模拟模式，其中取消了模拟的状态被称为记录模式。

参数存储部件1a保持在记录模式中使用的输出校正参数以及供模拟模式使用的模拟校正参数。存储的信息被参数设置部件1b更新以便跟随从外部指定的改变指令。

正常情况下(即，在记录模式中)，已被拾取的图像信号在被记录到图像记录介质2a之前经历伽玛校正处理，以保证动态范围。作为替代，校正过的图像数据可通过通信设备等输出到外部。

在记录模式中，参数设置部件1b从参数存储部件1a中读取输出校正参数，并将取得的参数设置到伽玛校正处理部件1c上。伽玛校正处理部件1c基于输出校正参数来对输入图像信号执行伽玛校正并输出校正过的图像信号。图像数据记录部件1e按需要压缩校正过的图像信号并将压缩后的信号与通过参数设置部件1b获得的记录元数据一起写入图像记录介质2a。当信号从图像记录介质2a通过通信设备被输出到外部时，该信号被提供相应的记录元数据。

如上所述，图像记录介质2a容纳已经历过伽玛校正的图像信号(所述伽玛校正是为了保证被拾取的图像信号的动态范围而执行的)，已经使用过的输出校正参数或其ID，以及将在后期制作处理中被参考的模拟校正参数或其ID。若还对除了伽玛校正参数之外的任何参数执行校正处理，则关于所述校正参数的元数据也被记录到图像记录介质2a。

在模拟模式中，参数设置部件1b切换到模拟校正参数作为将被设置到伽玛校正处理部件1c的伽玛校正参数。若在模拟校正参数中设置的值对应于在输出校正参数上复用的值，则输出校正参数与取得的模拟校正参数被复用，然后产生的值被设置到伽玛校正处理部件1c。伽玛校正处理部件1c基于被参数设置部件1b设置的模拟校正参数来对图像信号执行伽玛校正。这样校正过的图像信号被输出到显示用信号转换部件1d和图像数据记录部件1e两者。由于模拟模式生效，因此图像数据记录部件1e不执行记录。作为替代，校正过的信号可只被输出到显示用信号转换部件1d。显示用信号转换部件1d获取已经历了基于模拟校正参数的伽玛校正的图像信号(即，模拟后期制作处理的图像信号)，将所取得的信号转换成显示用信号，并将该显示用信号通过DVout端子输出到外部附加的显示设备。令显示用信号在显示设备上显示允许监视将通过后期制作处理来提供的实际图像。显示设备可以是成像装置的一部分。若设置到伽玛校正处理部件1c的模拟校正参数根据改变指令被改变，则改变的模拟校正参数被伽玛校正处理部件1c使用，所以通过改变的参数而获得的图像将在显示设备上显示。在这些调整之后，最终获得的模拟校正参数可以通过参数设置部件1b被存储到参数存储部件1a中作为新的模拟校正参数。新存储的模拟校正参数被提供ID。若记录被请求，则这些模拟校正参数可以通过元数据记录部件1f被记录到元数据记录介质2b中。这种情况下，元数据记录介质2b容纳模拟校正参数及其ID作为元数据。

通过上述方式，伽玛校正参数可以根据生效的模式来改变；用于输出用途的伽玛校正参数在记录模式中被选择，且用于模拟目的的伽玛校正参数在模拟模式中被选择。在模拟模式中，基于用于模拟的伽玛校正参数而经历了伽玛校正的图像信号被转换成可被显示以用于图像验证的显示用信号。在记录模式中，基于用于输出的伽玛校正参数而经历了伽玛校正的图像信号可以和用于模拟目的的伽玛校正参数或其ID一起被记录到图像数据记录介质，所述参数已被选择作为元数据。在实施了这种安排的情况下，当想要当场验证那些模拟将通过后期制作处理获取的图像的图像时，不需要在成像地点处设立另外的设备。还可以将建立的用于模拟目的的伽玛校正参数与记录的图像信号一起转移到后续的后期制作处理。这可以提高成像处理和后期制作处理的效率。

现在参考附图来解释描述本发明的上述实施例。

图2是示出具体化本发明的典型硬件结构的框图。成像装置100作为一个整体由CPU(中央处理单元)101控制。通过总线110，CPU 101与RAM(随机存取存储器)102、ROM(只读存储器)103、闪存104、成像设备105、显示设备106、操作设备107、记录和再现设备108以及外部接口(I/F)109相连。

RAM 102暂时保留将被CPU 101执行的OS(操作系统)和应用程序的至少一部分。RAM 102容纳CPU 101在执行其处理的过程中所需的各种数据。ROM 103保存OS和应用程序。闪存104保留当去除电源时需要保持完好的各种参数和数据。成像设备105包括摄像设备，用于驱动该拾取设备的驱动电路，以及用于将被拾取的模拟信号转换成数字形式的A/D转换电路。运行时，成像设备105创建被摄对象的图像信号。显示设备106在来自CPU 101的指令下显示诸如伽玛校正参数之类的输入信息。操作部件107接纳通过键盘、按钮和开关输入的操作输入信号，并将输入信号经由总线110发送到CPU 101。在CPU 101的控制下，记录和再现设备108将数据写入诸如图像记录介质2a或元数据记录介质2b之类的外部记录介质，从外部记录介质中读取数据，并将取得的数据通过总线110转移到CPU 101。外部接口109连接到诸如显示设备之类的外设并在CPU 101的控制下与所连接的设备交换数据。

上述硬件结构用于实现本实施例的处理功能。

图3是示出具体化本发明的成像装置的这种处理功能的功能框图。

成像装置包括摄像设备121、图像信号处理设备122、校正处理设备(伽玛校正)123、压缩处理设备124、数据记录设备125、参数存储设备131、参数设置设备132、显示用信号转换设备133、元数据记录设备134、操作输入设备135、显示处理设备136和元数据读取设备137。由这些组件设备执行的处理实际上通过CPU 101运行ROM 103中存储的图像信号处理程序来实现。

构成成像设备105的摄像设备121是创建被摄对象的图像信号的CMOS(互补金属氧化物半导体)或CCD(电荷耦合器件)装置。图像信号处理设备122接收模拟形式的图像信号，从收到的图像信号中去除噪声，并将该信号转换成数字形式。校正处理设备123输入被图像信号处理设备122转换成数字形式的图像信号，并令输入图像信号经历诸如调色、非线性处理和边缘增强之类的校正处理。一种形式的非线性处理——伽玛校正涉及当模拟未被设置时基于生效的输出校正参数将被拾取的图像信号压缩到适当的动态范围。若后期制作处理的模拟被设置，则校正处理设备123以基于模拟校正参数来模拟后期制作处理为目标执行伽玛校正，所述模拟校正参数是由参数设置设备132建立的。这样校正过的图像信号被输出到压缩处理设备124和显示用信号转换设备133两者。作为替代，校正过的图像信号可以选择性地或者输出到显示用信号转换设备133(若设置了模拟模式)，或者输出到压缩处理设备124(若模拟模式未生效)。压缩处理设备124压缩图像信号以便减少以数字形式构成图像信号的数据量。数据记录设备125在压缩处理设备124进行压缩之后将图像信号和记录元数据记录到图像数据记录介质201。

参数存储设备131保存两种参数：用于保证动态范围的输出校正参数，以及用于有效地校正图像的模拟校正参数。参数存储设备131被示意性地提供于闪存104中。参数存储设备131中存储的参数被参数设置设备132更新以跟随从操作输入设备135输入的指令。根据生效模式，参数设置设备132设置供校正处理设备123在伽玛校正中使用的伽玛校正参数。在模拟模式中，参数设置设备132选择模拟校正参数，从参数存储设备131中读取所选参数，并设置取得的参数。在记录模式中，参数设置设备132选择输出校正参数，从参数存储设备131中读取所选参数，并设置所取得的参数。另外在记录模式中，参数设置设备132将记录元数据输出到数据记录介质125。在模拟模式中，显示用信号转换设备133获取基于模拟校正参数被校正处理设备123校正过的图像信号，将所获取的图像信号转换成显示用图像信号，并将显示用信号通过DVout端子输出到外部。元数据记录设备134当被要求时将有关用于模拟目的的伽玛校正参数的后期制作处理元数据记录到元数据记录介质202。后期制作元数据可以从参数设置设备132中获取或者可以由元数据记录设备134直接从参数存储设备131中读取。操作输入设备135将由对操作设备107进行操作的用户指定的内容转换成信息，并将该信息发送到参数设置设备132。被转移到参数设置设备132的信息包括指明是否设置了模拟模式的设置，以及伽玛校正参数中的值的任何改变。在来自参数设置设备132的指令下，显示处理设备136显示诸如当前建立的校正参数、相关元数据和改变操作状态之类的信息。元数据读取设备137令记录和再现设备108读取通常事先被后期制作设备设置并且被记录在元数据记录介质202上的元数据。作为替代，元数据可以是在上游处理之前被自己拥有的装置写入元数据记录介质202的数据。这种情况下，元数据主要指后期制作元数据。

当上述成像装置在生效的记录模式下运行时，参数设置设备132选择用于保证动态范围的输出校正参数，并将所选参数设置到校正处理设备123用于伽玛校正处理。输出到数据记录设备125的是已被使用的输出校正参数和想要在成像之后的后期制作处理中使用的模拟校正参数，或者关于这些参数的包含它们的ID的元数据。被摄像设备121拾取并由图像信号处理设备122转换成数字形式的图像信号被输入到校正处理设备123。校正处理设备123基于输出校正参数对输入图像信号执行伽玛校正，此外令图像信号经历任何其他可能同时建立的校正处理，然后将校正过的图像信号输出到压缩处理设备124。压缩处理设备124压缩校正过的图像信号并将压缩的信号输出到数据记录设备125。数据记录设备125记录压缩后的图像信号并将元数据记录到图像数据记录介质201。通过这种方式，被拾取的图像信号和记录元数据被写入图像数据记录介质201。

在模拟模式中，参数设置设备132从参数存储设备131中读取模拟校正参数并将所取得的参数设置到校正处理设备123。若此时存在模拟校正参数的多个集合，每个集合携带不同设置，则操作输入设备135所选择的用于模拟的伽玛校正参数的集合被设置到校正处理设备123。若在模拟运行之后通过操作输入设备135给出参数改变指令，则模拟校正参数根据该指令被改变，并且改变被反映到对校正处理设备123的设置中。这种情况下，参数存储设备131中存储的模拟校正参数既可以响应于改变指令而更新，也可以当最终被如此指示时更新。校正处理设备123使用已被设置的模拟校正参数对图像信号执行伽玛校正，并将校正过的图像信号输出到显示用信号转换设备133和压缩处理设备124两者。显示用信号转换设备133将校正过的图像信号转换成通过DVout端子输出的显示用信号。压缩处理设备124此时不做什么特别的事情。连接到DVout端子的显示设备可基于被后期制作处理的用于模拟的模拟校正参数校正过的图像信号来给出图像显示。有关此刻使用的模拟校正参数的后期制作元数据可以由元数据记录设备134记录到元数据记录介质202中。

根据本实施例，如上所述，模式在单个成像装置上改变，以便实现在使用输出校正参数校正过的图像信号的记录和利用模拟校正参数校正过的图像信号的显示之间的转变。这使得可以通过模拟最后的后期制作处理而不借助于笨重的设备来验证后期制作处理的效果，从而事先确定稍后将应用的伽玛校正参数值。在记录模式中，使用普通输出校正参数经历了伽玛校正的图像信号与在模拟模式中确定的模拟校正参数或它们的ID一起被记录到图像数据记录介质中。当要记录ID时，相应的后期制作元数据也需要记录到元数据记录介质中。

从图像数据记录介质中，后期制作设备获取图像信号以及后期制作元数据。该设备继续使用在后期制作元数据中设置的模拟校正参数来校正图像信号。

下面是对伽玛校正参数通常如何来设置的描述。

图4A、4B和4C是示出用于伽玛曲线调整的典型校正参数的图形化表示。图4A、4B和4C分别以图的方式描绘了增益系数(GAIN)、提升系数(LIFT)和功率系数(POWER)。

下面描述的是当伽玛值在原始伽玛曲线上被设为“1”时如何执行校正处理。这种情况下，伽玛曲线结果是线性的，所以输入“x”和输出“y”之间的关系可以表示为y＝x。

图4A中的增益系数(GAIN)是用于改变伽玛曲线的斜率的参数。若增益系数用“a”表示，则用于伽玛曲线校正的校正函数f(x)被定义为：

y＝f(x)＝ax                           ...(1)

假设参数“a”可以取范围从-9.99到9.99的任意值。

图4B中的提升系数(LIFT)是用于横向移动伽玛曲线的参数。若提升系数用“b”表示，则用于伽玛曲线校正的系数函数g(x)被定义为：

y＝g(x)＝x+b                          ...(2)

假设参数“b”可以取范围从-9.99到9.99的任意值。

图4C中的功率系数(POWER)是用于校正伽玛值的参数。若功率系数用“c”表示，则用于伽玛曲线校正的系数函数h(x)被定义为：

y＝h(x)＝xc                           ...(3)

假设参数“c”可以取范围从-9.99到9.99的任意值。

当校正函数的系数被设为如上所述的参数时，可以获取以影像方式再现想要的表达式的伽玛曲线。另外，根据该实施例，校正函数可以通过按要求设置的顺序来处理。

图5A和5B是将普通校正处理与实施例的校正处理进行比较的示意图。图5A指示由硬件构成的普通伽玛校正处理电路。图5B描绘由软件实现的实施例的伽玛校正处理设备。

图5A中的伽玛校正处理电路是其中校正电路按固定顺序排列的典型硬件结构。具体而言，电路的连接固定地通过f(x)校正电路301、g(x)校正电路302和h(x)校正电路303按所述顺序形成。假设f(x)、g(x)和h(x)与图4A至4C示出的那些相同。在该结构中，校正函数的系数的每一个可以按用户要求来调整。但是，不可能改变将被执行的处理的顺序：输入信号“x”首先由校正函数f(x)处理得到输出x’，然后x’由校正函数g(x)处理产生输出x”，x”进而被校正函数h(x)处理。

相比之下，在图5B的软件结构中，校正函数可以由软件组成并反映在伽玛校正处理设备中。若想要实现与图5A中的结构相同的结构，则安排伽玛校正处理设备310基于校正函数h(g(f(x)))来执行其处理。

当由上述表达式(1)表示的校正函数f(x)和由表达式(2)表示的校正函数g(x)按图5A的结构被执行时，伽玛曲线总是被定义为y＝ax+b。相比之下，利用图5B的结构，令校正函数f(x)和g(x)按所述顺序执行允许通过y＝ax+b来校正伽玛曲线。但是，若在其执行过程中安排校正函数g(x)后面跟着校正函数f(x)，则伽玛曲线通过y＝a(x+b)被校正。若将校正函数h(x)添加到函数组合，则可以执行更多不同形式的校正。显然，所涉及的校正函数的系数可以按要求来设置。

为了实现上述伽玛校正处理，本实施例建立用于供校正函数f(x)调整的参数“a”、用于供校正函数g(x)调整的参数“b”、用于供校正函数h(x)调整的参数“c”以及处理校正函数f(x)、g(x)和h(x)的顺序，作为关于模拟校正参数的后期制作元数据。

在实际成像装置中，对色彩红(R)、绿(G)和蓝(B)的每一个执行伽玛校正。伽玛曲线既可以作为整体也可以部份地被校正。上述实施例的伽玛校正处理明显适用于所涉及的任何一个色彩或伽玛曲线的特定范围。

前面的描述已示出使用伽玛曲线的理论公式执行的校正处理。实际的处理一般包括出于校正目的而使用近似理论公式的线图或被称作查找表的校正表。这种类型的处理是众所周知的。假设对于该实施例，这种线图或查找表在实际中用来基于按上面讨论那样计算的理论公式来执行处理，并且不再讨论实际的处理。

下面是对用户可以怎样改变关于模拟校正参数的元数据以供调整的描述。图6是示出在显示设备上呈现的典型菜单屏幕的示意图。

当通过操作输入设备135输入元数据改变指令时，参数设置设备132指导显示处理部件136来在显示设备106上显示菜单屏幕400。

菜单屏幕显示页标题401以及页码402和模拟校正参数GAIN 403、LIFT 404、POWER 405和ORDER 406的当前设置。

页标题401构成指示该页内容的信息并可以按要求被输入。页码402是标识与页相对应的模拟校正参数的信息。这样，页码402构成标识模拟校正参数(后期制作元数据)的ID。作为替代，ID可以通过产品型号、制造号、参数创建日期时间或SMPTE规定的全球唯一UMID(唯一素材识别符)来表示。这种ID表示法使得可以在后期制作处理中同时使用由多个摄像机拍摄的图像素材。UMID由SMPTE标准330M规定。成像装置具有关于事先结合多个页来管理的模拟校正参数(GAIN、LIFT、POWER和ORDER)的多个集合的元数据，所述集合的每一个表示图像的一个不同表现。用户可以单独调整并设置每个参数或者可以选择携带多个参数的给定页，所述多个参数将提供一种想要的图像表现。显然，用户也可以设置新页。

GAIN 403、LIFT 404和POWER 405分别是确定增益系数、提升系数和功率系数的参数。在包含这些参数的多行的每一个上示出的值是实际的系数。这些值可以根据通过操作输入设备135输入的指令来更新。ORDER406是表示校正函数将被执行的顺序的项。该项由多个字符的串组成，每个字符表示一个校正函数。在图6的示例中，字符G代表用于增益系数校正的校正函数f(x)，字符L代表用于提升系数校正的校正函数g(x)，并且字符P代表用于功率系数校正的校正函数h(x)。字符串GLP指示函数f(x)、g(x)和h(x)按该顺序被执行。作为其他替代，字符串GPL指示函数f(x)、h(x)和g(x)按该顺序被执行，并且字符串LGP指示函数g(x)、f(x)和h(x)按该顺序被执行。也可通过上述方式设置函数运行的其他顺序。

用户可以通过对操作设备107进行操作来改变参数值或函数运行顺序。当输入键407被用户操作时，参数设置设备132将更新的元数据写入参数存储设备131中的预定区域。参数存储设备131保留与多页相对应的区域。参数设置设备132在与页码402(图6的示例中的第9页)相对应的区域中更新模拟校正参数。

下面是对元数据的解释。图7A和7B示出元数据的示例。图7A指示典型的ASCII格式的元数据，图7B描绘典型的二进制格式的元数据。

在图7A的ASCII格式中，在菜单屏幕400上显示的参数项的名称和已被设置的参数值按字符被转换成ASCII码(两比特十六进制数)。示意性地，项目名称“GAIN：(+)0.95，LIFT：-1.55...”被转换成47H(G)，41H(A)，49H(I)，4EH(N)，3AH(：)，2BH(+)，30H(0)，2EH(.)，39H(9)，35H(5)，44H(，)，4CH(L)等。在该示例中，用逗号(，)将每个值与下一项分开。

在ASCII格式中，所涉及的字符各自被转换成ASCII码，以便稍后需要时，它们可以很容易地改变。特别是，因为无需将元数据的结构报告给作为单独装置的后期制作设备，所以方便地实现了数据到所述设备的转移。这种安排的一个缺点是数据量的增长：GAIN和LIFT项各由10个字符组成，而POWER项由11个字符构成，ORDER项由9个字符组成，逗号由3个字符组成。当这些项被转换成ASCII码时，这些字符的个数加倍。

在图7B的二进制格式中，在菜单屏幕400上显示的项被安排成与特定字节区域相对应。例如，GAIN项令其参数值存储在第0至3字节中。同样地，LIFT项令其参数值存储在第4至7字节中。由ORDER项设置的函数的顺序被给定为G、L和P的六个组合之一，每个组合利用被数字0至5之一定义并存储在字节C中的ID来标识。

在二进制格式中，可以使用范围从字节0到字节C的仅13个字节来表示菜单屏幕400上的信息。这种安排使得可以减少元数据的尺寸，但是在改变项目顺序或进行其他修改时造成困难。

在上述格式中描述的元数据被记录到元数据记录介质202或图像数据记录介质201中用于转移到后期制作设备等。若目的设备已经保存相同类型的元数据，则无需转移完整的元数据；仅标识后期制作元数据的ID需要被转移。

示意性地，假定图像数据记录介质201保存压缩的图像信号以及输出校正参数的ID和后期制作元数据作为记录元数据。另外假定后期制作设备已经具有通常经由元数据记录介质202设置的模拟校正参数的值，所述参数值通过元数据ID来标识。在这种情况下，后期制作设备从图像数据记录介质201中读取元数据ID，将所取得的ID与内部保存的ID作比较，并选择匹配的ID来识别感兴趣的元数据。这使得后期制作设备可以使用由成像装置指定的伽玛校正参数来处理图像信号。若后期制作元数据直接被记录到图像数据记录介质201作为记录元数据，则记录的元数据将在后期制作处理中被使用。

当上述成像装置在成像地点处使用时，用户可以指定用于后期制作处理的被拾取图像信号的模拟。这种情况下，参数设置设备132切换到被校正处理设备123用作伽玛校正参数的模拟校正参数。由校正处理设备123使用模拟校正参数处理过的图像信号被显示用信号转换设备133转换成显示用信号以便在显示设备上显示。用户验证在显示设备上显示的图像，并通过对操作输入设备135进行操作来按需要调整模拟校正参数。当获得想要的图像时，用户最后确定模拟校正参数。关于这样确定的模拟校正参数的后期制作元数据和相应的元数据ID一起被存储到参数存储设备131中。当被要求时，后期制作元数据可以被元数据记录设备134记录到元数据记录介质202。模拟之后，参数设置设备132切换到输出校正参数以便用作伽玛校正参数。无论模拟模式生效与否，都将执行元数据对元数据记录介质202的写入。

在记录模式中，被拾取的图像通过使用输出校正参数被校正，然后被压缩并被记录到图像数据记录介质201中。除了图像信号，相应的记录元数据(使用过的输出校正参数)、关于指定的模拟校正参数的后期制作元数据或者后期制作元数据的ID同时被记录到图像数据记录介质201。

后期制作设备解释被写在图像数据记录介质201上的后期制作元数据，并且利用再现的伽玛校正参数来对记录在图像数据记录介质201上的图像信号执行伽玛校正。若只发现元数据的ID记录在图像数据记录介质201上，则从元数据记录介质202中取得相应的元数据并执行相同的处理。若发现含有同一ID的元数据存在于设备中，则改用该元数据。

根据本发明的实施例，如上所述，可以在成像发生的现场很容易地模拟后期制作处理。模拟的结果还可在制作设备的处理中被使用。

下面是对本实施例如何在如下两个模式——模拟模式和记录模式的每一个中处理图像信号的描述。

图8是用于在模拟模式中处理图像信号的步骤的流程图。

[步骤S01]检查以确定模拟模式是否生效。若发现模拟模式生效，则到达步骤S02。若发现设置了记录模式，则控制被传递到图9所示的处理A。

[步骤S02]检查以确定对将在校正处理设备123上设置的伽玛校正参数的改变是否必要。若当前处理是自从选择了模拟模式以来首先被执行的，则认为改变有必要。当发现需要改变时，则控制被传递到步骤S03；若发现改变没必要，则控制转移到步骤S06。

[步骤S03]从参数存储设备131中读取模拟校正参数。若存储了模拟校正参数的多个集合，则获取指定的参数集合或最近使用过的参数集合。

[步骤S04]复用当前设置的输出校正参数与在步骤S03中取得的模拟校正参数，藉此计算伽玛校正参数。

[步骤S05]将在步骤S04中计算的伽玛校正参数设置到校正处理设备123。此后，使用这样建立的伽玛校正参数，校正处理设备123对从图像信号处理设备122输入的图像信号执行伽玛校正。

[步骤S06]检查以确定是否存在将元数据记录到元数据记录介质202的请求。若不存在这种请求，则终止当前的处理。若发现这种请求存在，则控制转移到步骤S07。

[步骤S07]响应于对元数据记录的请求，被请求的后期制作元数据写入元数据记录介质202中。作为替代，参数存储设备131中存储的所有后期制作元数据可写入元数据记录介质202中。

当在模拟模式中执行上述步骤时，选择供校正处理设备123使用的模拟校正参数作为伽玛校正参数。随后通过使用模拟校正参数，图像信号被校正，然后被显示用信号转换设备133转换成输出到显示设备的显示用信号。通过观看在显示设备上所显示之物，用户可以在拾取图像信号的地点模拟图像信号的后期制作处理。

图9是用于在记录模式中处理图像信号的步骤的流程图。当记录模式生效时，执行以下步骤：

[步骤S11]检查以确定对将在校正处理设备123上设置的伽玛校正参数的改变是否必要。若当前处理是自从设置了记录模式以取代模拟模式以来首先被执行的，则认为改变有必要。当发现需要改变时，则控制被传递到步骤S12；若发现改变没必要，则控制转移到步骤S14。

[步骤S12]当认为参数改变必要时，从参数存储设备131中读取输出校正参数。若存储了输出校正参数的多个集合，则获取指定的参数集合或最近使用过的参数集合。

[步骤S14]检查以确定是否存在将数据记录到图像数据记录介质的请求。若不存在这种请求，则终止当前的处理。若发现这种请求存在，则控制转移到步骤S15。

[步骤S15]获取标识相应的后期制作元数据的ID。

[步骤S16]将压缩的图像信号以及由用于校正图像信号的输出校正参数和与图像信号相关的后期制作元数据的ID构成的元数据一起记录到图像数据记录介质中。作为替代，后期制作元数据可以被直接记录为元数据。

当执行上述步骤时，已基于在正常记录时使用的输出校正参数经历了伽玛校正的被拾取图像信号与后期制作元数据或者其将在后续的后期制作处理中被参考的ID一起被记录到图像数据记录介质201中。在成像处理之后的后期制作处理中，记录在图像数据记录介质201上的后期制作元数据或其ID被参考，以便感兴趣的图像数据经历后期制作处理。

上述处理的功能可以使用计算机来实现。这种情况下，计算机可以配备描述将被成像装置实现的功能的细节的程序。令计算机执行这些程序允许计算机实现上述处理功能。描述处理细节的程序可以记录到诸如磁记录设备、光盘、磁光记录介质和半导体存储器之类的计算机可读记录介质上。磁记录介质包括硬盘驱动器(HDD)、柔性盘(FD)驱动器和磁带驱动器。光盘包括DVD(数字通用盘)、DVD-RAM、CD-ROM(光盘只读存储器)和CD-R(可读)/RW(可重写)。磁光记录介质包括MO(磁光盘)。

程序可以示意性地通过销售其上记录了程序的诸如DVD和CD-ROM之类的便携记录介质来分发。作为替代，程序可以存储在服务器计算机的存储设备中。程序随后可以从服务器计算机转移到将执行收到的程序的其他计算机。

供程序运行的计算机在其自己的存储设备中存储示意性从便携记录介质中获取的或从服务器计算机转移的程序。计算机继续从其存储设备中读取程序并根据所取得的程序执行处理。作为替代，计算机可直接从便携记录介质中读取程序，用于基于所取得的程序的处理的执行。作为另一替代，计算机可以在每次从服务器计算机取得与处理相对应的程序时执行所述处理。

本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其他因素可以想到各种修改、组合、子组合及变更，只要它们落入所附权利要求书及其等同物的范围之内。

相关申请的交叉引用

本申请包含与2007年7月12日向日本专利局递交的2007-182824号日本专利申请相关的主题，该申请的全部内容通过引用方式结合于此。

Claims (6)

1.一种成像装置，用于在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该图像信号，所述成像装置包括：

参数存储部件，被配置成存储用来在向外部输出已拾取的图像信号时使用的输出校正参数，以及在成像后的模拟模式中使用的模拟校正参数；

参数设置部件，被配置成若基于外部指定的输入设置了所述模拟模式，则选择所述模拟校正参数，而若所述模拟模式被取消，则选择所述输出校正参数，所选择的参数是从所述参数存储部件中读取的，所述参数设置部件还把所选择的参数设置为用于伽玛校正的参数；

伽玛校正处理部件，被配置成基于由所述参数设置部件设置的所述输出校正参数或所述模拟校正参数来在所述输入图像信号上执行伽玛校正处理；以及

显示用信号转换部件，被配置成将当设置了所述模拟模式时经历了基于所述模拟校正参数的伽玛校正的图像信号转换成显示用信号。

2.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

元数据记录部件，被配置成将所述模拟校正参数与用于标识所述模拟校正参数的标识信息一起输出到外部，或者将所述模拟校正参数与上述标识信息一起记录到可以由其他装置读取的元数据记录介质。

3.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

图像数据记录部件，被配置成使得若所述模拟模式被取消并且若已经历了基于所述输出校正参数的所述伽玛校正的所述图像信号将被输出到外部或者将被记录到可以由其他装置读取的图像记录介质，则所述图像数据记录部件向所述图像信号添加针对所述图像信号而选择的所述模拟校正参数。

4.根据权利要求3所述的成像装置，其中所述模拟校正参数与用于标识所述模拟校正参数的标识信息相关联；并且

其中所述图像数据记录部件向所述图像信号添加用于标识所述模拟校正参数的所述标识信息来代替所述模拟校正参数。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述模拟校正参数包括用于改变被所述伽玛校正处理部件使用的伽玛曲线的特性的多个校正函数的系数，以及使用所述多个校正函数来执行的计算的顺序；并且

其中所述伽玛校正处理部件合成由所述模拟校正参数限定的所述多个校正函数，并基于所合成的校正函数来执行伽玛校正处理。

6.一种成像方法，用于在由摄像设备拾取的图像信号上执行预定的图像信号处理以便为了记录和显示目的而转换该图像信号，所述成像方法包括以下步骤：

在参数存储部件中存储用来向在外部输出已拾取的图像信号时使用的输出校正参数，以及在成像后的模拟模式中使用的模拟校正参数；

或者在基于外部指定的输入设置了所述模拟模式的情况下选择所述模拟校正参数，或者在所述模拟模式被取消的情况下选择所述输出校正参数，所选择的参数由参数设置部件从所述参数存储部件中读取；

把所选择的参数设置为用于伽玛校正的参数；

伽玛校正处理部件基于在所述参数选择步骤中设置的所述输出校正参数或所述模拟校正参数来对输入图像信号执行伽玛校正处理；以及

显示用信号转换部件将当设置了所述模拟模式时经历了基于所述模拟校正参数的伽玛校正的图像信号转换成显示用信号。

Images