CN101668121A - 摄像装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种摄像装置及其控制方法。具有电子变焦功能的该装置包括图像感测元件、变焦倍率设置单元、像素信号读出单元、图像处理器以及控制器，在变焦倍率处于第一变焦倍率与第二变焦倍率之间时，所述控制器进行控制，以读出第一像素数的像素信号、并使用第二像素数的像素信号生成图像，并且在变焦倍率处于第三变焦倍率与第四变焦倍率之间时，所述控制器进行控制，以读出第三像素数的像素信号、并使用第四像素数的像素信号生成图像，所述第二像素数不大于所述第一像素数，所述第四像素数不大于所述第三像素数。
Description
技术领域
本发明涉及一种摄像装置及其控制方法，特别涉及一种减轻分辨率的劣化的电子变焦技术。
背景技术
近来，图像感测元件的改进使包含电子静止照相机及视频照相机的图像输入设备获得了显著的发展。特别是，提出了带有放映(movie)功能的电子静止照相机及视频照相机。此种类型的照相机具有从自图像感测元件读出的图像信号中仅提取所需范围的信号、并将所提取的信号的图像放大以进行电子变焦的电子变焦功能。
电子变焦功能被设计为在最广的视角下使读出像素数基本等于用于进行显示和记录的输出像素数。随着照相机变焦拉近(zoom in)，读出像素数与输出像素数相比出现不足，从而使分辨率劣化。作为该问题的解决方案，提出了以下方法。
第一种方法提供了一种几乎不使分辨率劣化的电子变焦。根据该方法，始终从与最广的视角相对应的区域的所有像素(例如1280×960)中读出信号。对于远距照相(telephoto)视角，提取并直接读出一部分读出信号(例如2倍变焦时的640×480)。对于广视角，通过利用变换减少像素数来输出信号(在这种情况下，减少变换是从1280×960到640×480)。
然而，第一种方法需要始终从所有像素(1280×960)读出信号，从而使显示帧速率降低(降低到从640×480个像素中读出信号的帧速率的1/4)。
第二种方法是例如日本特开2000-295530号的、使读出像素数基本等于用于进行显示和记录的输出像素数、从而减轻分辨率的劣化的电子变焦方法。根据该方法，例如，当激活2倍变焦功能时，对于远距照相视角，从提取的区域的全部640×480个像素中读出信号。对于广视角，从整个1280×960的区域中的640×480个像素中读出信号，同时在垂直和水平方向上以1/2的稀疏(thin)率对其进行稀疏。使用整个1280×960的区域例如拍摄静止图像。
然而，第二种方法仅可以采用能够对读出进行稀疏的离散倍率。当使用电子变焦时，仅能以离散倍率拍摄图像。
第三种方法是例如日本特开2005-191867号的、代替进行简单的稀疏、来逐渐改变输出自图像感测元件的图像信号的稀疏率、以获得中间倍率的电子变焦方法。该方法以稀疏率n/m从m个像素中的n个像素中读出图像信号(m≥n；m和n为自然数)。改变n/m实现了中间倍率。
第三种方法可以通过逐渐改变图像信号的稀疏率来提供中间倍率。然而，与第一种方法相类似，第三种方法需要始终从所有像素中读出信号，并经受低的显示帧速率。
鉴于这种情况，日本特开2002-330329号公报提出了第四种方法。根据该方法，以稀疏率d及较高的稀疏率e从区域D及较大的区域E中读出显示所需的预定大小的图像。对于区域D与E之间的中间区域，以稀疏率d从区域E中读出图像，并且使用读出的图像中的中间区域的图像大小，将其变换为显示所需的预定图像大小。结果，实现了使用中间倍率的电子变焦。请注意，在日本特开2002-330329号公报中将稀疏到1/e表示为稀疏率e，而在本说明书中将其定义为稀疏率1/e。
第四种方法通过以稀疏率d从区域D中读出图像、甚至对于区域D与E之间的中间区域、以稀疏率d从区域E中读出图像而实现了电子变焦。在这种情况下，区域E的读出图像大小(像素数)变为区域D的读出图像大小(像素数)的e/d的平方。区域E的读出时间也变为区域D的读出时间的e/d的平方，从而限制了拍摄运动图像(movie)时的帧速率。
例如，当显示所需的预定图像大小是10×10像素时，以稀疏率1从10×10的像素区域中读出图像，以稀疏率2从20×20的像素区域中读出图像。在10×10的像素区域与20×20的像素区域之间的中间区域中，以稀疏率1从20×20的像素区域中读出图像。读出的像素数变为2/1的平方，即变为4倍。
在区域E的读出与区域D的读出之间出现读出时间失衡。当执行电子变焦时，拍摄的图像的读出时间在各区域之间产生差异。
例如，10×10的像素区域中的起始像素(第1个像素)的读出定时与20×20的像素区域中的起始像素(第1个像素)的读出定时彼此相差与300个像素的读出相对应的时间。10×10的像素区域中的最后的像素(第100个像素)的读出定时与20×20的像素区域中的最后的像素(第400个像素)的读出定时彼此相差与300个像素的读出相对应的时间。
日本特开2002-330329号公报记载了一种在利用与第三种方法相同的方法来实现以中间倍率进行显示所需的图像大小的同时、通过改变从图像感测元件读出像素的方法、从与所希望的中间倍率相对应的区域中读出图像的技术。
然而，如果在电子变焦的每一中间倍率下都改变图像感测元件的读出方法，则控制变得复杂。
发明内容
为了解决上述问题，本发明在其第一方面提供一种具有电子变焦功能的摄像装置，该摄像装置包括：图像感测元件，在所述图像感测元件中，在水平方向及垂直方向上排列有多个像素；设置单元，其被构造为设置电子变焦的变焦倍率；读出单元，其被构造为从所述图像感测元件中读出像素信号；图像处理单元，其被构造为使用所述像素信号生成具有预定像素数的图像；以及控制单元，其被构造为在所述设置单元设置的所述变焦倍率处于第一变焦倍率与高于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率之间时，控制所述读出单元以第一稀疏率从所述图像感测元件的第一读出区域中读出第一像素数的像素信号，并控制所述图像处理单元使用与所述第一像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第二像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像，并且在所述设置单元设置的所述变焦倍率处于高于所述第二变焦倍率的第三变焦倍率与高于所述第三变焦倍率的第四变焦倍率之间时，控制所述读出单元以低于所述第一稀疏率的第二稀疏率、从所述图像感测元件的小于所述第一读出区域的第二读出区域中读出第三像素数的像素信号，并控制所述图像处理单元使用与所述第三像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第四像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像，其中，所述第二像素数不大于所述第一像素数，所述第四像素数不大于所述第三像素数，并且所述预定像素数小于所述第一像素数及所述第三像素数、且不大于所述第二像素数及所述第四像素数。
本发明在其第二方面提供一种具有图像感测元件的摄像装置的控制方法，在所述图像感测元件中，在水平方向及垂直方向上排列有多个像素，该控制方法包括：设置步骤，设置电子变焦的变焦倍率；读出步骤，从所述图像感测元件中读出像素信号；以及图像处理步骤，使用所述像素信号生成具有预定像素数的图像，其中，当在所述设置步骤中设置的所述变焦倍率处于第一变焦倍率与高于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率之间时，执行控制，以在所述读出步骤中以第一稀疏率从所述图像感测元件的第一读出区域中读出第一像素数的像素信号，并在所述图像处理步骤中使用与所述第一像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第二像素数的像素信号，生成具有所述预定像素数的所述图像，并且当在所述设置步骤中设置的所述变焦倍率处于高于所述第二变焦倍率的第三变焦倍率与高于所述第三变焦倍率的第四变焦倍率之间时，执行控制，以在所述读出步骤中以低于所述第一稀疏率的第二稀疏率、从所述图像感测元件的小于所述第一读出区域的第二读出区域中读出第三像素数的像素信号，并在所述图像处理步骤中使用与所述第三像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第四像素数的像素信号，生成所述预定像素数的所述图像。
根据本发明，可以提供一种在不使分辨率明显劣化或无需复杂控制的情况下使电子变焦平滑地工作的电子变焦技术。
通过下面参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图例示了本发明的实施例，并与说明书的描述部分一起用来说明本发明的原理。
图1是示出根据本发明的实施例的摄像装置的配置的框图；
图2是示出图1中的信号处理单元的详细配置的框图；
图3是示出图1中的图像感测元件的详细配置的框图；
图4是示出图像感测元件的像素的详细结构的电路图；
图5是示出图3中的加法电路及水平读出电路的详细配置的电路图；
图6是例示在以1/3的稀疏率对图像感测元件的全部像素进行稀疏时从这些像素中读出的图像的图；
图7是例示在以1/2的稀疏率对与图6中的1.56倍视角相对应的像素进行稀疏时从这些像素中读出的图像的图；
图8是例示在水平及垂直方向上逐个从与图7中的2.34倍视角相对应的像素中读出的图像的图；
图9是例示在以1/3的稀疏率对图像感测元件的全部像素进行稀疏时从这些像素中读出的图像的图；
图10是例示在以1/2的稀疏率对与图9中的1.39倍视角相对应的像素进行稀疏时从这些像素中读出的图像的图；以及
图11是例示在水平及垂直方向上逐个从与图10中的2.14倍视角相对应的像素中读出的图像的图。
具体实施方式
下面，将参照附图来详细描述本发明的实施例。
以下实施例仅仅是实现本发明的示例。应当根据应用本发明的装置的各种条件及结构对这些实施例进行合适的变型及改变。不应当将本发明局限于以下实施例。
[第一实施例]
现在说明第一实施例。
根据本发明的摄像装置通过具有放映功能的电子静止照相机或视频照相机来实现，其包括百万像素(megapixel)的图像感测元件、能够显示由图像感测元件感测的图像的图像显示单元、以及能够记录图像的图像记录单元。该摄像装置所基于的前提是用来显示和记录运动图像的像素数小于用来记录静止图像的像素数。
图1是示出根据第一实施例的摄像装置的配置的框图。
参照图1，本实施例的摄像装置包括光学系统1、图像感测元件2、驱动电路3、预处理单元4、信号处理单元5、用于存储图像数据的存储器6、图像显示单元7、图像记录单元8、操作单元9以及同步控制单元10。
光学系统1包括用于在图像感测元件2上形成被摄体图像的聚焦透镜、用于进行光学变焦的变焦透镜、用于调整被摄体图像的亮度的光圈以及用于控制曝光的快门。驱动电路3驱动这些部件。
图像感测元件2包括按矩阵排列的多个像素以及用于按预定顺序输出从这些像素中读出的信号的电路。稍后将参照图3来详细描述图像感测元件2。
响应于来自同步控制单元10的控制信号，驱动电路3通过提供恒定电压及增强驱动性能的脉冲来驱动光学系统1及图像感测元件2。驱动电路3还具有将来自同步控制单元10的控制信号传送到图像感测元件2的功能。
预处理单元4由来自同步控制单元10的控制信号控制。预处理单元4包括用于从输出自图像感测元件2的模拟信号中去除诸如复位噪声的噪声成分的相关双采样(CDS，correlated double sampling)电路。预处理单元4还包括用于调整无噪声信号的振幅的增益控制放大器以及用于将经过振幅调整的模拟信号变换为数字信号的A/D变换器。
信号处理单元5由来自同步控制单元10的控制信号控制。信号处理单元5对从预处理单元4发送的变换为数字信号的输出信号执行合适的信号处理，并将处理后的信号变换为图像数据。信号处理单元5将变换为数字信号的输出信号和图像数据输出到存储器6及图像记录单元8。在从存储器6及图像记录单元8接收到变换为数字信号的输出信号和图像数据时，信号处理单元5执行信号处理。信号处理单元5还具有从输出自图像感测元件2的信号中检测诸如聚焦状态及曝光的测光数据并将该数据发送到同步控制单元10的功能。
存储器6由来自同步控制单元10的控制信号控制。存储器6临时存储从图像感测元件2输出并变换为数字信号的信号以及经过信号处理的图像数据。存储器6还具有向图像显示单元7输出显示图像数据的功能。
图像显示单元7由来自同步控制单元10的控制信号控制。图像显示单元7显示存储在存储器6中的显示图像数据，以允许用户决定拍摄前的布局(composition)或者确认拍摄的图像。图像显示单元7由电子取景器(EVF，electronic viewfinder)及液晶显示器(LCD)构成。一般来说，图像显示单元7具有小于图像感测元件2的垂直像素数的显示像素数。在本实施例中，图像显示单元7的显示像素数小于图像感测元件2的输出像素数。
图像记录单元8包括可拆卸存储器等，并由来自同步控制单元10的控制信号控制。图像记录单元8可以记录从信号处理单元5发送的变换为数字信号的输出信号和图像数据，并从可拆卸存储器中读取图像数据。
操作单元9使用诸如开关、按钮、手柄及拨盘的操作部件向同步控制单元10通知外部指令。外部指令的示例有摄像装置的电源开关的状态、用于指定拍摄的按钮的状态、用于指定进行光学变焦或电子变焦的按钮或手柄的状态以及用于选择拍摄模式的模式拨盘的状态。操作单元9向同步控制单元10通知拍摄前的图像显示指令、各种拍摄指令以及预先指定拍摄的图像的显示或摄像装置的操作的菜单操作。响应于来自同步控制单元10的控制信号，操作单元9可以在显示器(例如LCD或LED)或图像显示单元7上显示摄像装置的状态。还可以使用图像显示单元7作为显示器、使用附装在图像显示单元7上的触摸屏作为操作部件，并执行屏上(on-screen)操作。
同步控制单元10基于从操作单元9输入的指令控制整个摄像装置。同步控制单元10根据从信号处理单元5发送的诸如聚焦状态及曝光量等的测光数据控制光学系统1，以在图像感测元件2上形成最佳被摄体图像。同步控制单元10能够检测存储器6的使用状态以及图像记录单元8的存储器的安装及使用状态。
参照图2说明将输出自预处理单元4的信号变换为图像数据的示例。
图2是例示图1中的信号处理单元5的详细配置的框图。
参照图2，信号处理单元5包括R插值电路91、G插值电路92、B插值电路93、白平衡电路94、彩色信号校正电路95、伽玛变换电路96以及边缘校正电路97。
在同步控制单元10的控制下，信号处理单元5使R插值电路91、G插值电路92及B插值电路93对输入自预处理单元4的R、G及B信号进行插值并在相应的像素位置处生成缺少的R、G及B信号。针对R、G及B信号，信号处理单元5使白平衡电路94执行白平衡调整，并使彩色信号校正电路95执行包括彩色噪声去除及去除诸如波纹(moire)的伪色(falsecolor)的彩色信号处理。此外，信号处理单元5使伽玛变换电路96执行伽玛变换，并使边缘校正电路97执行包括边缘增强及孔径(aperture)校正的辉度信号处理，从而完成彩色图像。信号处理单元5将完成的彩色图像发送到存储器6及图像记录单元8。
R插值电路91、G插值电路92及B插值电路93可以执行与静止图像、运动图像记录图像或显示图像相对应的像素数变换。在使用百万像素图像感测元件2的摄像装置中，彩色图像的容量(彩色图像的数据量)增大。因此，信号处理单元5可以包括用于压缩图像的图像压缩电路，可以将压缩的图像输出到图像记录单元8并进行记录。
接下来，说明根据第一实施例的摄像装置的主要操作。
<对显示图像的控制>
(1)响应于来自操作单元9的电源开关的指令接通电源。
(2)信号处理单元5将来自图像感测元件2的图像信号变换为显示图像数据，并在图像显示单元7上显示图像数据。此外，信号处理单元5检测测光数据，并将测光数据发送到同步控制单元10。
(3)同步控制单元10基于测光数据控制光学系统1。
(4)重复(2)及(3)，处理等待来自操作单元9的指令。
<对静止图像拍摄的控制>
(1)响应于来自操作单元9的拍摄开关的指令开始对静止图像拍摄的控制。
(2)信号处理单元5从来自图像感测元件2的图像信号中检测测光数据，并将测光数据发送到同步控制单元10。
(3)同步控制单元10基于测光数据控制光学系统1。
(4)图像感测元件2针对静止图像记录进行曝光，并输出信号。
(5)信号处理单元5将来自图像感测元件2的图像信号变换为记录图像数据，并将数据发送到图像记录单元8以将数据记录在可拆卸存储器中。此外，信号处理单元5将记录图像数据变换为显示图像数据，并在图像显示单元7上进行显示。
(6)处理返回到<对显示图像的控制>中的(4)。
<对运动图像拍摄的控制>
(1)响应于来自操作单元9的拍摄开关的指令开始对运动图像拍摄的控制。
(2)信号处理单元5将来自图像感测元件2的图像信号变换为记录图像数据，并将数据发送到图像记录单元8以将数据记录在可拆卸存储器中。此外，信号处理单元5将记录图像数据变换为显示图像数据，并在图像显示单元7上进行显示。
(3)信号处理单元5从来自图像感测元件2的图像信号中检测测光数据，并将测光数据发送到同步控制单元10。
(4)同步控制单元10基于测光数据控制光学系统1。图像感测元件2针对静止图像记录进行曝光，并输出信号。
(5)重复(2)至(4)，处理等待来自操作单元9的指令。
<对电子变焦的控制>
(1)在<对显示图像的控制>中的(4)或<对运动图像拍摄的控制>中的(5)中，响应于来自操作单元9的变焦按钮或变焦手柄的指令，开始对电子变焦的控制。
(2)同步控制单元10决定电子变焦倍率，并切换对图像感测元件2的驱动。
(3)同步控制单元10指示信号处理单元5进行与电子变焦倍率相对应的信号处理。
(4)处理返回到<对显示图像的控制>中的(4)或<对运动图像拍摄的控制>中的(5)。
参照图3至5说明图像感测元件2的配置。
为了便于说明，在图3中，在水平和垂直两个方向上像素数都取12。像素11将入射光变换为电信号，(1，1)是表示该像素的水平位置(H)及垂直位置(V)的地址。除了相应的垂直地址线201至212和垂直信号线101至112在像素之间不同之外，其余像素具有与像素11相同的结构。(H，V)是表示各像素的位置的地址。
图4示出了像素11的详细结构。在图4中，被虚线包围的部分是像素11。像素11经由垂直地址线201及垂直信号线101连接到其它电路，垂直地址线201共同连接到一个水平行上的像素并且能够同时控制这些像素，垂直信号线101共同连接到一个垂直列上的像素并输出来自这些像素的信号。垂直地址线201包括复位控制线221、垂直地址线241以及传送控制线261。
光电变换元件D1将光变换为电荷。FD电容器C1在将光电变换元件D1的电荷变换为电压时蓄积电荷。像素内的放大器的驱动晶体管Td1输出与FD电容器C1的电压相对应的电压。复位晶体管T1连接到复位控制线221，以将FD电容器C1的电压复位。选择晶体管T2连接到垂直地址线241，以将来自驱动晶体管Td1的输出作为像素的输出信号输出到垂直信号线101。传送晶体管T3连接到传送控制线261，以控制电荷从光电变换元件D1到FD电容器C1的传送。电源Vd用于驱动晶体管Td1和复位晶体管T1。
在本实施例中，驱动晶体管Td1之外的晶体管用作开关，并在激活连接到这些晶体管的栅极的控制线时接通，并在将控制线去激活时断开。
说明图像感测元件2中的像素信号读出操作。
当从图像感测元件2的一个水平行上的像素中读出信号时，垂直地址线201控制一个水平行上的所有像素。以像素(1，1)为例进行说明，其余像素的操作与其类似。在传送晶体管T3断开(OFF)时，经由复位控制线221将复位晶体管T1接通以将FD电容器C1的电压复位，然后复位晶体管T1断开。经由传送控制线261将传送晶体管T3接通，以将来自光电变换元件D1的电荷传送到FD电容器C1。在FD电容器C1中，将从光电变换元件D1传送的电荷变换为电压作为像素信号。之后，经由垂直地址线241将选择晶体管T2接通，以将FD电容器C1的信号电压输出到垂直信号线101。该信号作为像素信号，将该读出定义为像素信号读出。
第一读出视角601是包含水平及垂直方向上的全部12×12个像素(1，1)至(12，12)的全视角。第二读出视角602包含全视角中的水平及垂直方向上的8×8个像素(3，3)至(10，10)。第三读出视角603包含全视角中的水平及垂直方向上的4×4个像素(5，5)至(8，8)。
六个垂直移位寄存器21至26可以选择连接到读出像素的垂直地址线201至212，并选择第一读出视角601、第二读出视角602以及第三读出视角603。
垂直控制电路33经由控制输入端子16接收来自同步控制单元10的控制信号，以控制垂直移位寄存器21至26。垂直移位寄存器控制线34可以经由垂直地址线201至212指定“每一行选择一次”、“每两行选择一次”及“每三行选择一次”中的一个。附图标记35至37表示垂直寄存器选择线。垂直寄存器选择线35选择全部垂直移位寄存器21至26，以选择与作为全视角的第一读出视角601相对应的像素。垂直寄存器选择线36选择垂直移位寄存器22至25，以选择与第二读出视角602相对应的像素。垂直寄存器选择线37选择垂直移位寄存器23及24，以选择与第三读出视角603相对应的像素。垂直寄存器选择线35至37可以指示选择的垂直移位寄存器进行“一行读出操作”、“两行相加操作”及“三行相加操作”中的一个。
假定垂直寄存器选择线35至37指定“一行读出操作”，并且垂直移位寄存器控制线34指定“每一行选择一次”、“每两行选择一次”及“每三行选择一次”中的一个。在这种情况下，可以经由相应视角的垂直地址线201至212，控制垂直移位寄存器21至26“每一行选择一次”、“每两行选择一次”及“每三行选择一次”。假定垂直寄存器选择线35至37指定“两行相加操作”，并且垂直移位寄存器控制线34指定“每两行选择一次”。在这种情况下，可以在一行读出操作期间经由相应的视角的垂直地址线201至212，控制垂直移位寄存器21至26“同时选择两行”。然后，将垂直方向上的两个像素的信号求平均，并输出到垂直地址线。此外，假定垂直寄存器选择线35至37指定“三行相加操作”，并且垂直移位寄存器控制线34指定“每三行选择一次”。在这种情况下，可以在一行读出操作期间经由相应的视角的垂直地址线，控制垂直移位寄存器21至26“同时选择三行”。然后，将垂直方向上的三个像素的信号求平均，并输出到垂直地址线。
加法电路12可以将发送到垂直信号线101至112的像素信号相加。加法控制电路40基于经由控制输入端子16来自同步控制单元10的控制信号的指令，对加法电路12进行控制。加法控制线41至48对加法电路12进行控制。
水平读出电路13由水平地址线401至412控制，以向输出电路14输出经由加法电路12的加法输出线301至312发送的信号。输出电路14包括电流放大电路和电压放大电路。输出电路14将输出自水平读出电路13的信号放大成合适的电流或电压，并经由输出端子15将放大的信号输出到预处理单元4。水平读出控制线501对水平读出电路13进行控制。
六个水平移位寄存器61至66可以选择水平地址线401至412，并选择第一读出视角601、第二读出视角602以及第三读出视角603。
水平控制电路73响应于经由控制输入端子16来自同步控制单元10的控制信号，对水平移位寄存器61至66进行控制。水平移位寄存器控制线74可以经由水平地址线指定“每一列选择一次”、“每两列选择一次”及“每三列选择一次”中的一个。附图标记75至77表示水平寄存器选择线。水平寄存器选择线75选择全部水平移位寄存器61至66，以选择与作为全视角的第一读出视角601相对应的像素。水平寄存器选择线76选择水平移位寄存器62至65，以选择与第二读出视角602相对应的像素。水平寄存器选择线77选择水平移位寄存器63及64，以选择与第三读出视角603相对应的像素。
假定水平移位寄存器控制线74指定“每一列选择一次”、“每两列选择一次”及“每三列选择一次”中的一个。在这种情况下，可以经由相应视角的水平地址线，控制水平移位寄存器61至66“每一列选择一次”、“每两列选择一次”及“每三列选择一次”。
图5示出了加法电路12及水平读出电路13的详细配置。虽然仅参照图5说明与图3中的左侧的六个像素相对应的配置，但是相同的配置也适用于右侧的六个像素。
晶体管T41至T48用作开关，其经由具有与晶体管T41至T48相同的编号的加法控制线41至48接通/断开来连接/断开。蓄积电容器C101至C106(或C107至C112(未示出))蓄积发送到垂直信号线101至106(或垂直信号线107至112)的像素信号。加法输出线301至306(或307至312)传送来自加法电路12的输出。
蓄积电容器C401至C406(或C407至C412(未示出))蓄积经由加法输出线301至306(或307至312)发送的信号。晶体管T401至T406(或T407至T412(未示出))用作开关，其经由具有与晶体管T401至T406相同的编号的地址线401至406(或地址线407至412(未示出))接通/断开来连接/断开。晶体管T401至T406(或T407至T412(未示出))可以经由水平读出控制线501将信号输出到输出电路14。
输出电路14是将水平读出控制线501作为输入的放大器。输出电路14将输入信号放大成合适的电流或电压，并经由输出端子15将放大的信号输出到预处理单元4。
参照图5描述加法电路12及水平读出电路13的操作。
在加法控制线41的控制下，晶体管T41接通，以将发送到垂直信号线101至106的像素信号蓄积在蓄积电容器C101至C106中，然后晶体管T41断开。
如果不将像素信号相加，则加法控制线45至48接通晶体管T45至T48。将蓄积电容器C101至C106中的信号输出到加法输出线301至306，并蓄积在水平读出电路13的相应蓄积电容器C401至C406中。之后，晶体管T45至T48断开。
响应于来自水平移位寄存器控制线74的“每一列选择一次”的操作开始指令，在水平地址线401至406的控制下晶体管T401至T406依次接通/断开。经由水平读出控制线501将蓄积电容器C401至C406中的信号依次输出到输出电路14。
还针对发送到垂直信号线107至112的像素信号执行该操作，从而依次输出发送到垂直信号线101至112的像素信号。
当将水平方向上的两个像素的信号相加时，在加法控制线43及44的控制下晶体管T43及T44接通，并且在加法控制线46及47的控制下晶体管T46及T47接通。将来自蓄积电容器C101至C106的每两个信号的平均信号输出到相应的加法输出线301、303及305。
在平均信号蓄积在相应的蓄积电容器C401、C403及C405中之后，晶体管T43、T44、T46及T47断开。
响应于来自水平移位寄存器控制线74的“每两列选择一次”的操作开始指令，在水平地址线401、403及405的控制下，晶体管T401、T403及T405依次接通/断开。经由水平读出控制线501将蓄积电容器C401、C403及C405中的信号依次输出到输出电路14。
还针对发送到垂直信号线107至112的像素信号执行该操作，从而经由水平读出控制线501将蓄积电容器C407、C409及C411中的信号依次输出到输出电路14。相应地，可以输出通过将发送到垂直信号线101至112的像素信号在水平方向上针对每两个像素相加而获得的信号。
当将水平方向上的三个像素的信号相加时，在加法控制线42及44的控制下晶体管T42及T44接通，并且在加法控制线45及46的控制下晶体管T45及T46接通。将来自蓄积电容器C101至C106的每三个信号的平均信号输出到相应的加法输出线301及304。
在平均信号蓄积在相应的蓄积电容器C401及C404中之后，晶体管T42、T44、T45及T46断开。
响应于来自水平移位寄存器控制线74的“每三列选择一次”的操作开始指令，在水平地址线401及404的控制下，晶体管T401及T404依次接通/断开。经由水平读出控制线501将蓄积电容器C401及C404中的信号依次输出到输出电路14。
还针对发送到垂直信号线107至112的信号执行该操作，从而经由水平读出控制线501将蓄积电容器C407及C410中的信号依次输出到输出电路14。结果，可以输出通过将发送到垂直信号线101至112的像素信号在水平方向上针对每三个像素相加而获得的信号。
作为垂直相加操作及垂直地址线选择方法，描述了“每一行选择一次”中的“一行读出操作”、“每两行选择一次”中的“一行读出操作”以及“每三行选择一次”中的“一行读出操作”。此外，说明了“连续选择两行”中的“两行相加操作”以及“连续选择三行”中的“三行相加操作”。作为水平加法电路操作选择方法，说明了“无水平相加操作”、“二像素水平相加操作”及“三像素水平相加操作”三种操作。作为水平地址线选择方法，描述了“每一列选择一次”、“每两列选择一次”及“每三列选择一次”三种操作。除了在水平及垂直方向上逐个像素地读出信号的操作之外，还可以使用垂直地址线选择方法、水平加法电路操作选择方法和水平地址线选择方法的组合。
例如，水平及垂直像素稀疏操作包括仅在垂直方向上进行1/2稀疏、仅在垂直方向上进行1/3稀疏、仅在水平方向上进行1/2稀疏、仅在水平方向上进行1/3稀疏、在水平及垂直方向上进行1/2稀疏以及在水平及垂直方向上进行1/3稀疏。此外，像素稀疏操作包括在水平方向上进行1/2稀疏和在垂直方向上进行1/3稀疏的组合以及在水平方向上进行1/3稀疏和在垂直方向上进行1/2稀疏的组合。换句话说，可以在水平和垂直方向上将稀疏率分别设置为1/n(n是自然数)。
水平及垂直像素相加操作包括仅垂直方向上的两个像素相加、仅垂直方向上的三个像素相加、仅水平方向上的两个像素相加以及仅水平方向上的三个像素相加。此外，像素相加操作包括水平及垂直方向上的2×2＝4个像素相加、水平及垂直方向上的3×3＝9个像素相加、水平及垂直方向上的2×3＝6个像素相加以及水平及垂直方向上的3×2＝6个像素相加。
可选择的读出视角有三种：作为全视角的第一读出视角601、第二读出视角602以及第三读出视角603。对于各视角，可以进行上述像素相加操作及像素稀疏操作。
通过扩展参照图3至5描述的电路，水平及垂直方向上的像素相加数及像素稀疏数可以增加到四个或更多像素，读出视角的数量也可以增加到多于三种。
接下来，将描述本实施例的摄像装置中的拍摄模式。
说明从作为全视角的第一读出视角601逐个像素地读出信号的静止图像拍摄模式。该模式对应于<对静止图像拍摄的控制>中的(4)。
在静止图像拍摄模式下，从作为全视角的第一读出视角601在水平及垂直方向上逐个像素地读出信号。为此，执行以下选择操作。
(1)垂直移位寄存器及水平移位寄存器选择作为全视角的第一读出视角601。
(2)垂直移位寄存器选择“每一行选择一次”中的“一行读出操作”。
(3)加法电路12选择“无水平相加操作”。
(4)水平移位寄存器选择“每一列选择一次”。
曝光之后，垂直移位寄存器控制线34在图像感测元件2中指定“每一行选择一次”。选择垂直寄存器选择线35，并指定“一行读出操作”。响应于此，选择作为全视角的第一读出视角601，并依次选择垂直地址线201至212。
该操作首先选择垂直地址线201以从图像感测元件2的第一行读出像素信号，并将其输出到相应的垂直信号线101至112。
在静止图像拍摄模式下，不进行水平相加。加法电路12直接将像素信号发送到水平读出电路13，将其蓄积在相应的蓄积电容器C401至C412中。
然后，水平移位寄存器控制线74指定“每一列选择一次”。选择水平寄存器选择线75，以选择作为全视角的第一读出视角601并依次选择水平地址线401至412。
该操作经由水平读出控制线501将蓄积电容器C401至C412中的信号依次发送到输出电路14，将其从输出端子15输出。
结果，输出由垂直地址线201选择的图像感测元件2的第一行上的像素信号。
同样，可以依次输出由垂直地址线202至212选择的图像感测元件2的像素信号。因此，可以逐个像素地读出作为全视角的第一读出视角601中的所有像素的信号。
说明在<对电子变焦的控制>的电子变焦操作(2)中驱动图像感测元件2、以从三个不同的视角读出信号的情况。
将在水平及垂直两个方向上以1/3的稀疏率从作为全视角的第一读出视角601读出信号的模式定义为稀疏1倍变焦模式(从第一变焦倍率到第二变焦倍率)。将在水平及垂直两个方向上以1/2的稀疏率从第二读出视角602读出信号的模式定义为稀疏2倍变焦模式(从第三变焦倍率到第四变焦倍率)。将从第三读出视角603逐个像素地读出信号的模式定义为3倍变焦模式。
如稍后将描述的，在第一实施例中，针对第一读出视角601设置第三读出视角以及小于第三读出视角的第四读出视角。针对第二读出视角602设置第五读出视角以及小于第五读出视角的第六读出视角。
在稀疏1倍变焦模式下，在水平及垂直两个方向上以1/3的稀疏率从作为全视角的第一读出视角601读出信号。为此，执行以下选择操作。
(1)垂直移位寄存器及水平移位寄存器选择作为全视角的第一读出视角601。
(2)垂直移位寄存器选择“每三行选择一次”中的“一行读出操作”。
(3)加法电路12选择“无水平相加操作”。
(4)水平移位寄存器选择“每三列选择一次”。
在图像感测元件2中，垂直移位寄存器控制线34指定“每三行选择一次”。选择垂直寄存器选择线35，并指定“一行读出操作”。然后，选择作为全视角的第一读出视角601，并依次选择垂直地址线201、204、207及210。
该操作首先选择垂直地址线201以从图像感测元件2的第一行读出像素信号，并将其输出到相应的垂直信号线101至112。
在本实施例的1倍变焦模式下，不进行水平相加。加法电路12直接将像素信号发送到水平读出电路13，以将其蓄积在相应的蓄积电容器C401至C412中。
水平移位寄存器控制线74指定“每三列选择一次”。选择水平寄存器选择线75，以选择作为全视角的第一读出视角601并依次选择水平地址线401、404、407及410。
该操作经由水平读出控制线501将蓄积电容器C401、C404、C407及C410中的信号依次发送到输出电路14，将其从输出端子15输出。
相应地，输出由垂直地址线201选择的图像感测元件2的第一行上的像素信号。
类似地，可以依次输出由垂直地址线204、207及210选择的图像感测元件2的像素信号。可以在水平及垂直两个方向上以1/3的稀疏率读出作为全视角的第一读出视角601中的像素的信号。
在稀疏2倍变焦模式下，在水平及垂直两个方向上以1/2的稀疏率从第二读出视角602读出信号。为此，执行以下选择操作。
(1)垂直移位寄存器及水平移位寄存器选择第二读出视角602。
(2)垂直移位寄存器选择“每两行选择一次”中的“一行读出操作”。
(3)加法电路12选择“无水平相加操作”。
(4)水平移位寄存器选择“每两列选择一次”。
在图像感测元件2中，垂直移位寄存器控制线34指定“每两行选择一次”。选择垂直寄存器选择线36，并指定“一行读出操作”。响应于此，选择第二读出视角602，并依次选择垂直地址线203、205、207及209。
该操作首先选择垂直地址线203以从图像感测元件2的第三行读出像素信号，并将其输出到相应的垂直信号线101至112。
在本实施例的稀疏2倍变焦模式下，不进行水平相加。加法电路12直接将像素信号发送到水平读出电路13，以将其蓄积在相应的蓄积电容器C401至C412中。
水平移位寄存器控制线74指定“每两列选择一次”。选择水平寄存器选择线76，以选择第二读出视角602、并依次选择水平地址线403、405、407及409。
该操作经由水平读出控制线501将蓄积电容器C403、C405、C407及C409中的信号依次发送到输出电路14，将其从输出端子15输出。
输出由垂直地址线203选择的图像感测元件2的第三行上的像素信号。
类似地，可以依次输出由垂直地址线205、207及209选择的图像感测元件2的像素信号。可以在水平及垂直两个方向上以1/2的稀疏率读出第二读出视角602中的像素的信号。
在稀疏3倍变焦模式下，在水平及垂直两个方向上从第三读出视角603逐个像素地读出信号。为此，执行以下选择操作。
(1)垂直移位寄存器及水平移位寄存器选择第三读出视角603。
(2)垂直移位寄存器选择“每一行选择一次”中的“一行读出操作”。
(3)加法电路12选择“无水平相加操作”。
(4)水平移位寄存器选择“每一列选择一次”。
在图像感测元件2中，垂直移位寄存器控制线34指定“每一行选择一次”。选择垂直寄存器选择线37，并指定“一行读出操作”。响应于此，选择第三读出视角603，并依次选择垂直地址线205、206、207及208。
该操作首先选择垂直地址线205以从图像感测元件2的第五行读出像素信号，并将其输出到相应的垂直信号线101至112。
在本实施例的3倍变焦模式中，不进行水平相加。加法电路12直接将像素信号发送到水平读出电路13，以将其蓄积在相应的蓄积电容器C401至C412中。
水平移位寄存器控制线74指定“每一列选择一次”。选择水平寄存器选择线77，以选择第三读出视角603、并依次选择水平地址线405、406、407及408。
该操作经由水平读出控制线501将蓄积电容器C405、C406、C407及C408中的信号依次发送到输出电路14，将其从输出端子15输出。
结果，输出由垂直地址线205选择的图像感测元件2的第五行上的像素信号。
同样，可以依次输出由垂直地址线206、207及208选择的图像感测元件2的像素信号。可以在水平及垂直两个方向上逐个像素地读出第三读出视角603中的像素的信号。
描述了根据第一实施例的摄像装置的配置及操作。为了便于理解，图像感测元件2的像素数在水平及垂直方向上是12×12。
在实际中，摄像装置包括具有1000000或更多个像素的图像感测元件。因此，在下面的描述中，本实施例中的图像感测元件2的总像素数在水平及垂直方向上是3000×2250，用于进行运动图像记录的像素数在水平及垂直方向上是VGA兼容的640×480。
图6示出了在以1/3的稀疏率对图像感测元件2的全部像素进行稀疏的同时从这些像素中读出的图像。该图像对应于在水平及垂直两个方向上以1/3的稀疏率从图3中的作为全视角的第一读出视角601读出信号的模式。
通过在以1/3的稀疏率对水平及垂直方向上总共3000×2250个像素进行稀疏的同时读出这些像素，获得1.00倍视角731(全视角)。水平读出像素数是1000，垂直读出像素数是750。使用水平及垂直方向上的1000×750个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.00倍(等倍)电子变焦图像。
1.25倍视角732在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角731中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.25倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.25倍视角732相对应的像素数在水平及垂直方向上是2400×1800。
1.39倍视角733在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角731中的720×540个像素。使用该水平及垂直方向上的720×540个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.39倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.39倍视角733相对应的像素数在水平及垂直方向上是2160×1620。
1.56倍视角734在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角731中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于1.56倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.56倍视角734相对应的像素数在水平及垂直方向上是1920×1440。
图7示出了在以1/2的稀疏率对与图6中的1.56倍视角734相对应的像素进行稀疏的同时从这些像素中读出的图像。该图像对应于在水平及垂直两个方向上以1/2的稀疏率从图3中的第二读出视角602读出信号的模式。
在这种情况下，信号可以仅从图像感测元件2的与1.56倍视角734相对应的区域中或者从扩大了几个或几十个像素的区域中读出。增加的读出像素可以在生成在水平及垂直方向上包含作为用于进行运动图像记录的像素数的640×480个像素的图像时，用来进行图像处理。
通过在以1/2的稀疏率对水平及垂直方向上的1920×1440个像素进行稀疏的同时读出这些像素，获得与图6中的1.56倍视角734相对应的1.56倍视角741。水平读出像素数是960，垂直读出像素数是720。使用该水平及垂直方向上的960×720个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.56倍电子变焦图像。
1.88倍视角742在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.56倍视角741中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.88倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.88倍视角742相对应的像素数在水平及垂直方向上是1600×1200。
2.14倍视角743在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.56倍视角741中的700×525个像素。使用该水平及垂直方向上的700×525个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于2.14倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与2.14倍视角743相对应的像素数在水平及垂直方向上是1400×1050。
2.34倍视角744在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.56倍视角741中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于2.34倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与2.34倍视角744相对应的像素数在水平及垂直方向上是1280×960。
图8示出了在水平及垂直两个方向上从与图7中的2.34倍视角744相对应的像素中逐个读出的图像。该图像对应于在水平及垂直两个方向上从图3中的第三读出视角603逐个像素地读出信号的模式。换句话说，在该模式下以1/1的稀疏率读出信号。
在这种情况下，信号可以仅从图像感测元件2的与2.34倍视角744相对应的区域中或者从扩大了几个或几十个像素的区域中读出。增加的读出像素可以在生成在水平及垂直方向上包含作为用于进行运动图像记录的像素数的640×480个像素的图像时，用来进行图像处理。
通过以1/1的稀疏率读出水平及垂直方向上的1280×960个像素，获得与图7中的2.34倍视角744相对应的2.34倍视角751。使用该水平及垂直方向上的1280×960个读出像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于2.34倍电子变焦图像。
3.00倍视角752在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.34倍视角751中的1000×750个像素。使用该水平及垂直方向上的1000×750个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于3.00倍电子变焦图像。
3.75倍视角753在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.34倍视角751中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于3.75倍电子变焦图像。
4.69倍视角754在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.34倍视角751中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于4.69倍电子变焦图像。
视角731至734、视角741至744和视角751至754的中心相互重合或基本重合。
视角731至734、视角741至744以及视角751至754用来生成用于运动图像记录的在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。因此，可以将这些视角表示为电子变焦停止位置。
当由R插值电路91、G插值电路92及B插值电路93执行像素插值并且由彩色信号校正电路95执行伪色(例如波纹)去除时，摄像装置进行的图像处理有时需要记录区域外部的几个或几十个过滤像素。可以将图像感测元件2的读出视角以及电子变焦的读出视角确定为布置在本实施例中使用的视角外部的几个或几十个像素。
参照图6至8来说明电子变焦的操作。
在<对电子变焦的控制>的(1)中，响应于来自操作单元9的变焦按钮或变焦手柄的指令开始对电子变焦的控制。
在<对电子变焦的控制>的(2)中，同步控制单元10检测通过操作单元9的变焦按钮或变焦手柄指定了高倍率侧和低倍率侧中的哪一个。同步控制单元10确定从当前电子变焦停止位置开始的下一个电子变焦停止位置，并切换图像感测元件2的驱动。
首先，描述假定电源接通时的电子变焦倍率是图6中的1.00倍(等倍)电子变焦停止位置、并使用操作单元9向高倍率侧进行电子变焦的情况。
在从操作单元9输入向低倍率侧进行变焦的指令的情况下，无法设置更低的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
对于1.00倍(等倍)电子变焦，在以1/3的稀疏率对信号进行稀疏的同时，图像感测元件2从图6中的作为全视角的1.00倍视角731读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1000×750个读出像素，生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
由于来自操作单元9的指令是向高倍率侧进行变焦，因此使用1.25倍视角732中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出保持设置图6中的作为全视角的1.00倍视角731。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.25倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用1.39倍视角733中的水平及垂直方向上的720×540个像素，同时针对从图像感测元件2的读出保持设置图6中的作为全视角的1.00倍视角731。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.39倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则将从图像感测元件2的读出切换到图7中的视角，并在以1/2的稀疏率稀疏信号的同时，从1.56倍视角741读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的960×720个读出像素，生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.56倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用1.88倍视角742中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图7中的1.56倍视角741。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.88倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用2.14倍视角743中的水平及垂直方向上的700×525个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图7中的1.56倍视角741。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.14倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则将从图像感测元件2的读出切换到图8中的视角，并以1/1的稀疏率从2.34倍视角751读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1280×960个读出像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.34倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用3.00倍视角752中的水平及垂直方向上的1000×750个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图8中的2.34倍视角751。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为3.00倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用3.75倍视角753中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图8中的2.34倍视角751。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为3.75倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用4.69倍视角754中的水平及垂直方向上的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图8中的2.34倍视角751。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为4.69倍电子变焦图像的图像。
在从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令的情况下，无法设置更高的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
接下来，描述假定电子变焦停止位置是图8中的4.69倍电子变焦停止位置、并使用操作单元9向低倍率侧进行电子变焦的情况。
各电子变焦停止位置处的操作与向高倍率侧进行电子变焦时的操作相同，因此不再重复其描述。
对于4.69倍至2.34倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/1的稀疏率从图8中的2.34倍视角751读出信号的模式的同时，视角从4.69倍视角754依次改变到2.34倍视角751。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于2.14倍至1.56倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图7中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.56倍视角741读出信号的模式的同时，视角从2.14倍视角743依次改变到1.56倍视角741。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.39倍至1.00倍(等倍)电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图6中的视角。在保持以1/3的稀疏率从1.00倍视角731读出信号的模式的同时，视角从1.39倍视角733依次改变到1.00倍视角731。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
另外，当从中间电子变焦停止位置向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦时，如上所述根据来自操作单元9的向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦的指令，从中间视角开始进行电子变焦。省略对该操作的描述。
还可以设置小于图8中的4.69倍视角754的视角，并且即使在分辨率劣化的情况下也执行或组合更高倍率的电子变焦。
如上所述，根据第一实施例，始终使用等于用于运动图像记录的像素数的、水平及垂直方向上的640×480个像素或高于用于运动图像记录的像素数的更多个像素，来生成变焦图像。可以实现几乎不发生分辨率劣化的电子变焦。
当设置10个电子变焦停止位置时，三个读出视角对于图像感测元件2足以。这可以降低图像感测元件2的控制的复杂度。
在第一实施例中，图8中所示的作为图像感测元件2的读出视角的2.34倍视角751的像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的两倍大。该值“2”是基于图8中的2.34倍视角751的1/1的稀疏率与图7中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.56倍视角741的1/2的稀疏率之间的比率，通过(1/1)/(1/2)＝2来计算的。
图7中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.56倍视角741的像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的1.5倍大。该值“1.5”是基于图7中的1.56倍视角741的1/2的稀疏率与图6中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.00倍视角731的1/3的稀疏率之间的比率，通过(1/2)/(1/3)＝3/2＝1.5来计算的。
也就是说，设p是自然数，1/(p+1)是切换读出视角之前的第一稀疏率，1/p是切换读出视角之后的第二稀疏率。在这种情况下，以切换之前的稀疏率从读出视角读出信号的像素数在水平及垂直两个方向上是(p+1)/p倍或更高。
与图6中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.00倍视角731的像素数相比，
1.00倍视角731的像素数∶1.56倍视角741的像素数∶2.34倍视角751的像素数
＝(1000×750)∶(960×720)∶(1280×960)
＝750000∶691200∶1228800
最大读出像素数与最小读出像素数之间的比率落在1/2以内。
当执行电子变焦时，这种设置可以防止拍摄的图像的读出时间在该区域内变长。
不需要始终从所有像素中读出信号，因此可以抑制帧速率的下降。
已知在不减少像素数的情况下由在水平及垂直方向上具有运动图像记录像素数的640×480个像素或更多个像素的图像生成的图像、与在减少像素数的同时由具有运动图像记录像素数(640×480)的图像生成的图像之间，图像质量不同。也就是说，进行图像处理之后的分辨率以及诸如彩色噪声或波纹等的伪色的质量发生改变。
第一实施例不使用以图6中的1.56倍视角734和图7中的2.34倍视角744、由作为运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像的模式。因此，可以始终保持相同的图像质量。
仅对于图8中的4.69倍视角754，由作为用于运动图像记录的像素数的、水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像。然而，与其他视角不同，稀疏率已经达到1/1，不能期望通过与针对其它视角相同的图像处理方法达到保持图像质量的效果。
第一实施例不使用以图6中的1.56倍视角734和图7中的2.34倍视角744、由作为用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像的模式。因此，可以省略这些模式。
[第二实施例]
下面，参照图1至8描述第二实施例。图1至5中的配置与第一实施例中相同，将不再重复其描述。
在第一实施例中，随着改变电子变焦倍率的操作，图像感测元件2的读出视角在1.39倍电子变焦与1.56倍电子变焦之间以及2.14倍电子变焦与2.34倍电子变焦之间切换。
更具体地说，图像感测元件2的驱动在图6中的1.39倍视角733与图7中的1.56倍视角741之间以及图7中的2.14倍视角743与图8中的2.34倍视角751之间切换。
例如，当来自操作单元9的指令在1.39倍电子变焦与1.56倍电子变焦之间停止时，同步控制单元10选择图6中的1.39倍视角733或者图7中的1.56倍视角741。如果控制还未完成，则图像感测元件2在图6中的1.39倍视角733与图7中的1.56倍视角741之间频繁切换。
在这种情况下，同步控制单元10重复执行控制，以同时切换对图像感测元件2的驱动控制和对信号处理单元5的操作控制。这给同步控制单元10带来沉重的负荷，从而妨碍对光学系统1、用于存储图像的存储器6、图像显示单元7、图像记录单元8、操作单元9等的控制。
在第二实施例中，参照图6至8说明不频繁重复图像感测元件2的读出视角的切换的电子变焦操作。
与第一实施例类似，在<对电子变焦的控制>的(1)中，响应于来自操作单元9的变焦按钮或变焦手柄的指令开始对电子变焦的控制。
在<对电子变焦的控制>的(2)中，同步控制单元10检测通过操作单元9的变焦按钮或变焦手柄指定了高倍率侧和低倍率侧中的哪一个。同步控制单元10确定从当前电子变焦停止位置开始的下一个电子变焦停止位置，并切换图像感测元件2的驱动。
首先，描述假定电源接通时的电子变焦倍率是图6中的1.00倍(等倍)电子变焦停止位置、并使用操作单元9向高倍率侧进行电子变焦的情况。
对于各电子变焦停止位置处的操作，不再重复对与第一实施例中相同的操作的描述。
在从操作单元9输入向低倍率侧进行变焦的指令的情况下，无法设置更低的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
对于1.00倍(等倍)电子变焦，在以1/3的稀疏率对信号进行稀疏的同时，图像感测元件2从图6中的作为全视角的1.00倍视角731读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1000×750个读出像素来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.00倍(等倍)至1.39倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/3的稀疏率从图6中的1.00倍视角731读出信号的模式的同时，视角从1.00倍视角731依次改变到1.39倍视角733。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.56倍电子变焦，使用1.56倍视角734中的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图6中的作为全视角的1.00倍视角731。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.56倍电子变焦图像的图像。
对于1.88倍至2.14倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图7中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.56倍视角741读出信号的模式的同时，视角从1.88倍视角742依次改变到2.14倍视角743。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于2.34倍电子变焦，使用2.34倍视角744中的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图7中的1.56倍视角741。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.34倍电子变焦图像的图像。
对于3.00倍至4.69倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图8中的视角。在保持以1/1的稀疏率从2.34倍视角751读出信号的模式的同时，视角从3.00倍视角752依次改变到4.69倍视角754。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
在从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令的情况下，无法设置更高的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
接下来，描述假定电子变焦停止位置是图8中的4.69倍电子变焦停止位置、并使用操作单元9向低倍率侧进行电子变焦的情况。
对于各电子变焦停止位置处的操作，不再重复对与第一实施例中相同的操作的描述。
对于4.69倍至2.34倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/1的稀疏率从图8中的2.34倍视角751读出信号的模式的同时，视角从4.69倍视角754依次改变到2.34倍视角751。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于2.14倍至1.56倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图7中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.56倍视角741读出信号的模式的同时，视角从2.14倍视角743依次改变到1.56倍视角741。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.39倍至1.00倍(等倍)电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图6中的视角。在保持以1/3的稀疏率从1.00倍视角731读出信号的模式的同时，视角从1.39倍视角733依次改变到1.00倍视角731。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
另外，在从中间电子变焦停止位置向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦时，如上所述根据来自操作单元9的向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦的指令，从中间视角开始进行电子变焦。省略对该操作的描述。
还可以设置小于图8中的4.69倍视角754的视角，并且即使在分辨率劣化的情况下也执行或组合更高倍率的电子变焦。
如上所述，根据第二实施例，始终使用等于用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素或高于用于运动图像记录的像素数的更多个像素，来生成变焦图像。可以实现几乎不发生分辨率劣化的电子变焦。
当设置12个电子变焦停止位置时，三个读出视角对于图像感测元件2足以。这可以降低图像感测元件的控制复杂度。
在第二实施例中，图8中所示的作为图像感测元件2的读出视角的2.34倍视角751的像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的两倍大。
图7中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.56倍视角741的像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的1.5倍大。
与图6中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.00倍视角731的像素数相比，
1.00倍视角731的像素数∶1.56倍视角741的像素数∶2.34倍视角751的像素数
＝(1000×750)像素∶(960×720)像素∶(1280×960)像素
＝750000像素∶691200像素∶1228800像素
最大读出像素数与最小读出像素数之间的比率落在1/2以内。
当执行电子变焦时，这种设置可以防止拍摄的图像的读出时间在该区域内变长。
不需要始终从所有像素中读出信号，因此可以抑制帧速率的下降。
在第二实施例中，当向高倍率侧执行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在1.56倍电子变焦与1.88倍电子变焦之间以及2.34倍电子变焦与3.00倍电子变焦之间切换。当向低倍率侧进行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在2.34倍电子变焦与2.14倍电子变焦之间以及1.56倍电子变焦与1.39倍电子变焦之间切换。
也就是说，在向高倍率侧进行的电子变焦与向低倍率侧进行的电子变焦之间，图像感测元件2的读出视角的切换点不同。在任何变焦停止位置，不频繁重复切换图像感测元件2的读出视角所伴随的视角改变。控制规则变得清楚，从而减轻了同步控制单元10的负荷。
[第三实施例]
下面，参照图1至5以及图9至11描述第三实施例。图1至5中的配置与第一实施例中相同，不再重复其描述。
第三实施例执行不频繁重复图像感测元件2的读出视角的切换、同时抑制分辨率及图像质量的劣化的电子变焦操作。
另外，在第三实施例中，图像感测元件2的总像素数在水平及垂直方向上是3000×2250，用于运动图像记录的像素数在水平及垂直方向上是VGA兼容的640×480。
图9是示出在以1/3的稀疏率对图像感测元件2的全部像素进行稀疏的同时从这些像素中读出的图像的图。该图像对应于在水平及垂直两个方向上以1/3的稀疏率从图3中的第一读出视角601读出信号的模式。
通过在以1/3的稀疏率对水平及垂直方向上的总共3000×2250个像素进行稀疏的同时读出这些像素，来获得1.00倍视角701(全视角)。水平读出像素数是1000，垂直读出像素数是750。使用水平及垂直方向上的1000×750个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.00倍(等倍)电子变焦图像。
1.25倍视角702在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角701中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.25倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.25倍视角702相对应的像素数在水平及垂直方向上是2400×1800。
1.39倍视角703在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角701中的720×540个像素。使用该水平及垂直方向上的720×540个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.39倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.39倍视角703相对应的像素数在水平及垂直方向上是2160×1620。
1.56倍视角704在水平及垂直方向上包含通过以1/3的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.00倍视角701中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于1.56倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.56倍视角704相对应的像素数在水平及垂直方向上是1920×1440。
图10示出了在以1/2的稀疏率对与图9中的1.39倍视角703相对应的像素进行稀疏的同时从这些像素中读出的图像。该图像对应于在水平及垂直两个方向上以1/2的稀疏率从图3中的第二读出视角602读出信号的模式。
在这种情况下，信号可以仅从图像感测元件2的与1.39倍视角703相对应的区域中、或者从扩大了几个或几十个像素的区域中读出。增加的读出像素可以在生成在水平及垂直方向上包含作为用于运动图像记录的像素数的640×480个像素的图像时用来进行图像处理。
通过在以1/2的稀疏率对水平及垂直方向上的2160×1620个像素进行稀疏的同时读出这些像素，来获得与图9中的1.39倍视角703相对应的1.39倍视角711。水平读出像素数是1080，垂直读出像素数是810。使用该水平及垂直方向上的1080×810个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.39倍电子变焦图像。
1.56倍视角712在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.39倍视角711中的960×720个像素。使用该水平及垂直方向上的960×720个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.56倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.56倍视角712相对应的像素数在水平及垂直方向上是1920×1440。
1.88倍视角713在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.39倍视角711中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于1.88倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与1.88倍视角713相对应的像素数在水平及垂直方向上是1600×1200。
2.14倍视角714在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.39倍视角711中的700×525个像素。使用该水平及垂直方向上的700×525个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于2.14倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与2.14倍视角714相对应的像素数在水平及垂直方向上是1400×1050。
2.34倍视角715在水平及垂直方向上包含通过以1/2的稀疏率进行稀疏读出而获得的1.39倍视角711中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于2.34倍电子变焦图像。在这种情况下，图像感测元件2的与2.34倍视角715相对应的像素数在水平及垂直方向上是1280×960。
图11示出了在水平及垂直两个方向上从与图10中的2.14倍视角714相对应的像素中逐个读出的图像。该图像对应于在水平及垂直两个方向上从图3中的第三读出视角603逐个像素地读出信号的模式。换句话说，在该模式下，以1/1的稀疏率读出信号。
在这种情况下，信号可以仅从图像感测元件2的与2.14倍视角714相对应的区域中、或者从扩大了几个或几十个像素的区域中读出。增加的读出像素可以在生成在水平及垂直方向上包含作为用于运动图像记录的像素数的640×480个像素的图像时用来进行图像处理。
通过以1/1的稀疏率读出水平及垂直方向上的1400×1050个像素，来获得与图10中的2.14倍视角714相对应的2.14倍视角721。使用该水平及垂直方向上的1400×1050个读出像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于2.14倍电子变焦图像。
2.34倍视角722在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.14倍视角721中的1280×960个像素。使用该水平及垂直方向上的1280×960个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于2.34倍电子变焦图像。
3.00倍视角723在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.14倍视角721中的1000×750个像素。使用该水平及垂直方向上的1000×750个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于3.00倍电子变焦图像。
3.75倍视角724在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.14倍视角721中的800×600个像素。使用该水平及垂直方向上的800×600个像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。所生成的图像相当于3.75倍电子变焦图像。
4.69倍视角725在水平及垂直方向上包含通过以1/1的稀疏率进行读出而获得的2.14倍视角721中的640×480个像素。在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像直接相当于4.69倍电子变焦图像。
视角701至704、视角711至715和视角721至725的中心相互重合或基本重合。
使用视角701至704、视角711至715以及视角721至725，来生成在水平及垂直方向上包含用于运动图像记录的640×480个像素的图像。因此，可以将这些视角表示为电子变焦停止位置。
当由R插值电路91、G插值电路92及B插值电路93执行像素插值以及由彩色信号校正电路95执行伪色(例如波纹)去除时，摄像装置进行的图像处理有时需要记录区域外部的几个或几十个过滤像素。可以将图像感测元件2的读出视角以及电子变焦的读出视角确定为布置在本实施例中使用的视角外部的几个或几十个过滤像素。
参照图9至11说明电子变焦的操作。
在<对电子变焦的控制>的(1)中，响应于来自操作单元9的变焦按钮或变焦手柄的指令开始对电子变焦的控制。
在<对电子变焦的控制>的(2)中，同步控制单元10检测通过操作单元9的变焦按钮或变焦手柄指定了高倍率侧和低倍率侧中的哪一个。同步控制单元10确定从当前电子变焦停止位置开始的下一个电子变焦停止位置，并切换图像感测元件2的驱动。
首先，描述假定电源接通时的电子变焦倍率是图9中的1.00倍(等倍)电子变焦停止位置、并使用操作单元9向高倍率侧进行电子变焦的情况。
在从操作单元9输入向低倍率侧进行变焦的指令的情况下，无法设置更低的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
对于1.00倍(等倍)电子变焦，在以1/3的稀疏率对信号进行稀疏的同时，图像感测元件2从图9中的作为全视角的1.00倍视角701读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1000×750个读出像素，生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
由于来自操作单元9的指令是向高倍率侧变焦，因此使用1.25倍视角702中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图9中的作为全视角的1.00倍视角701。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.25倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用1.39倍视角703中的水平及垂直方向上的720×540个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图9中的作为全视角的1.00倍视角701。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.39倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则将从图像感测元件2的读出切换到图10中的视角，并在以1/2的稀疏率稀疏信号的同时，从1.39倍视角711读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1080×810个读出像素中的与1.56倍视角712相对应的水平及垂直方向上的960×720个像素，生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.56倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用1.88倍视角713中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图10中的1.39倍视角711。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.88倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用2.14倍视角714中的水平及垂直方向上的700×525个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图10中的1.39倍视角711。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.14倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则将从图像感测元件2的读出切换到图11中的视角，并以1/1的稀疏率从2.14倍视角721读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1400×1050个读出像素中的与2.34倍视角722相对应的水平及垂直方向上的1280×960个像素，生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.34倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用3.00倍视角723中的水平及垂直方向上的1000×750个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图11中的2.14倍视角721。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为3.00倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用3.75倍视角724中的水平及垂直方向上的800×600个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图11中的2.14倍视角721。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为3.75倍电子变焦图像的图像。
如果从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令，则使用4.69倍视角725中的水平及垂直方向上的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图11中的2.14倍视角721。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为4.69倍电子变焦图像的图像。
在从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令的情况下，无法设置更高的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
接下来，描述假定电子变焦停止位置是图11中的4.69倍电子变焦停止位置、并使用操作单元9向低倍率侧进行电子变焦的情况。
各电子变焦停止位置处的操作与向高倍率侧进行电子变焦时相同，因此不再重复其描述。
对于4.69倍至2.34倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/1的稀疏率从图11中的2.14倍视角721读出信号的模式的同时，视角从4.69倍视角725依次改变到2.34倍视角722。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于2.14倍电子变焦，从图像感测元件2的读出使用以1/1的稀疏率从图11中的2.14倍视角721读出的、水平及垂直方向上的1400×1050个像素。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.14倍电子变焦图像的图像。
对于1.88倍至1.56倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图10中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.39倍视角711读出信号的模式的同时，视角从1.88倍视角713依次改变到1.56倍视角712。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.39倍电子变焦，从图像感测元件2的读出使用以1/2的稀疏率从图10中的1.39倍视角711读出的、水平及垂直方向上的1080×810个像素。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.39倍电子变焦图像的图像。
对于1.25倍至1.00倍(等倍)电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图9中的视角。在保持以1/3的稀疏率从1.00倍视角701读出信号的模式的同时，视角从1.25倍视角702依次改变到1.00倍视角701。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
另外，在从中间电子变焦停止位置向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦时，如上所述根据来自操作单元9的向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦的指令，从中间视角开始进行电子变焦。省略对该操作的描述。
还可以设置小于图11中的4.69倍视角725的视角，并且即使在分辨率劣化的情况下也执行或组合更高倍率的电子变焦。
如上所述，根据第三实施例，始终使用等于用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素或高于用于运动图像记录的像素数的更多个像素，来生成变焦图像。可以实现几乎不发生分辨率劣化的电子变焦。
当设置12个电子变焦停止位置时，三个读出视角对于图像感测元件2足以。这可以降低图像感测元件2的控制的复杂度。
与像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的两倍的2.34倍视角722相比，图11中所示的作为图像感测元件2的读出视角的2.14倍视角721的像素数大一级。
与像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的1.5倍的1.56倍视角712相比，图10中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.39倍视角711的像素数大一级。
与图9中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.00倍视角701的像素数相比，
1.00倍视角701的像素数∶1.39倍视角711的像素数∶2.14倍视角721的像素数
＝(1000×750)像素∶(1080×810)像素∶(1400×1050)像素
＝750000像素∶874800像素∶147000像素
最大读出像素数与最小读出像素数之间的比率落在1/2以内。
当执行电子变焦时，这种设置可以防止拍摄的图像的读出时间在该区域内变长。
不需要始终从所有像素中读出信号，因此可以抑制帧速率的下降。
如上所述，已知在不减少像素数的情况下由具有运动图像记录像素数的图像生成的图像与在减少像素数的同时由具有运动图像记录像素数的图像生成的图像之间，图像质量不同。
第三实施例不使用以图9中的1.56倍视角704和图10中的2.34倍视角715、由作为用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像的模式。因此，可以始终保持相同的图像质量。
仅对于图11中的4.69倍视角725，由作为用于运动图像记录的像素数的、水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像。然而，与其它视角不同，稀疏率已经达到1/1，不能期望通过与其它视角相同的图像处理方法达到保持图像质量的效果。
第三实施例不使用以图9中的1.56倍视角704和图10中的2.34倍视角715、由作为用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素生成图像的模式。因此，可以省略这些模式。
在第三实施例中，当向高倍率侧执行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在1.39倍电子变焦与1.56倍电子变焦之间以及2.14倍电子变焦与2.34倍电子变焦之间切换。当向低倍率侧进行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在2.14倍电子变焦与1.88倍电子变焦之间以及1.39倍电子变焦与1.25倍电子变焦之间切换。
也就是说，在向高倍率侧进行电子变焦与向低倍率侧进行电子变焦之间，图像感测元件2的读出视角的切换点不同。在任何变焦停止位置，不频繁重复切换图像感测元件2的读出视角所伴随的视角的改变。控制规则变得清楚，从而减轻了同步控制单元10的负荷。
[第四实施例]
下面，参照图1至5以及图9至11来描述第四实施例。图1至5中的配置与第一实施例中相同，不再重复其描述。图9至11中的各个电子变焦停止位置处的操作也与第三实施例中相同，不再重复其描述。
在第一实施例中，随着改变电子变焦倍率的操作，图像感测元件2的读出视角在1.39倍电子变焦与1.56倍电子变焦之间以及2.14倍电子变焦与2.34倍电子变焦之间切换。
参照图9至11，图像感测元件2的驱动在图9中的1.39倍视角703与图10中的1.56倍视角712之间以及图10中的2.14倍视角714与图11中的2.34倍视角722之间切换。
例如，当来自操作单元9的指令在1.39倍电子变焦与1.56倍电子变焦之间停止时，同步控制单元10选择图9中的1.39倍视角703或者图10中的1.56倍视角712。如果控制还未完成，则图像感测元件2在图9中的1.39倍视角703与图10中的1.56倍视角712之间频繁切换。
在这种情况下，同步控制单元10重复执行控制，以同时切换对图像感测元件2的驱动控制和对信号处理单元5的操作控制。这给同步控制单元10带来沉重的负荷，妨碍对光学系统1、用于存储图像的存储器6、图像显示单元7、图像记录单元8、操作单元9等的控制。
第四实施例执行不频繁重复图像感测元件2的读出视角的切换的电子变焦操作。
与第三实施例类似，在<对电子变焦的控制>的(1)中，响应于来自操作单元9的变焦按钮或变焦手柄的指令开始对电子变焦的控制。
在<对电子变焦的控制>的(2)中，同步控制单元10检测通过操作单元9的变焦按钮或变焦手柄指定了高倍率侧和低倍率侧中的哪一个。同步控制单元10确定从当前电子变焦停止位置开始的下一个电子变焦停止位置，并切换图像感测元件2的驱动。
首先，描述假定电源接通时的电子变焦倍率是图9中的1.00倍(等倍)电子变焦停止位置、并使用操作单元9向高倍率侧进行电子变焦的情况。
对于各电子变焦停止位置处的操作，不再重复对与第三实施例中相同的操作的描述。
在从操作单元9输入向低倍率侧进行变焦的指令的情况下，无法设置更低的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
对于1.00倍(等倍)电子变焦，在以1/3的稀疏率对信号进行稀疏的同时，图像感测元件2从图9中的作为全视角的1.00倍视角701读出信号。信号处理单元5使用水平及垂直方向上的1000×750个读出像素，来生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.00倍(等倍)至1.39倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/3的稀疏率从图9中的1.00倍视角701读出信号的模式的同时，视角从1.00倍视角701依次改变到1.39倍视角703。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.56倍电子变焦，使用1.56倍视角704中的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图9中的作为全视角的1.00倍视角701。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为1.56倍电子变焦图像的图像。
对于1.88倍至2.14倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图10中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.39倍视角711读出信号的模式的同时，视角从1.88倍视角713依次改变到2.14倍视角714。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于2.34倍电子变焦，使用2.34倍视角715中的640×480个像素，同时针对从图像感测元件2的读出，保持设置图10中的1.39倍视角711。信号处理单元5生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。如果来自操作单元9的指令结束，则保持显示、或者记录、或者显示并记录通过从图像感测元件2连续读出信号而生成的作为2.34倍电子变焦图像的图像。
对于3.00倍至4.69倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图11中的视角。在保持以1/1的稀疏率从2.14倍视角714读出信号的模式的同时，视角从3.00倍视角723依次改变到4.69倍视角725。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
在从操作单元9保持输入向高倍率侧变焦的指令的情况下，无法设置更高的电子变焦倍率，因此同步控制单元10忽略该指令。
接下来，描述假定电子变焦停止位置是图11中的4.69倍电子变焦停止位置、并使用操作单元9向低倍率侧进行电子变焦的情况。
对于各电子变焦停止位置处的操作，不再重复描述与第三实施例中相同的操作。
对于4.69倍至2.14倍电子变焦，在保持图像感测元件2以1/1的稀疏率从图11中的2.14倍视角721读出信号的模式的同时，视角从4.69倍视角725依次改变到2.14倍视角721。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.88倍至1.39倍电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图10中的视角。在保持以1/2的稀疏率从1.39倍视角711读出信号的模式的同时，视角从1.88倍视角713依次改变到1.39倍视角711。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
对于1.25倍至1.00倍(等倍)电子变焦，将从图像感测元件2的读出切换到图9中的视角。在保持以1/3的稀疏率从1.00倍视角701读出信号的模式的同时，视角从1.25倍视角702依次改变到1.00倍视角701。信号处理单元5基于各电子变焦倍率生成在水平及垂直方向上包含640×480个像素的图像。显示、或者记录、或者显示并记录生成的图像。
另外，在从中间电子变焦停止位置向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦时，如上所述根据来自操作单元9的向高倍率侧或低倍率侧进行电子变焦的指令，从中间视角开始进行电子变焦。省略对该操作的描述。
如上所述，根据第四实施例，始终使用等于用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个、或高于用于运动图像记录的像素数的更多个像素，来生成变焦图像。可以实现几乎不发生分辨率劣化的电子变焦。
当设置14个电子变焦停止位置时，三个读出视角对于图像感测元件2足以。这可以降低图像感测元件的控制的复杂度。
与像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的两倍的2.34倍视角722相比，图11中所示的作为图像感测元件2的读出视角的2.14倍视角721的像素数大一级。
与像素数在水平及垂直方向上是640×480个像素的运动图像记录像素数的1.5倍的1.56倍视角712相比，图10中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.39倍视角711的像素数大一级。
与图9中所示的作为图像感测元件2的读出视角的1.00倍视角701的像素数相比，
1.00倍视角701的像素数∶1.39倍视角711的像素数∶2.14倍视角721的像素数
＝(1000×750)像素∶(1080×810)像素∶(1400×1050)像素
＝750000像素∶874800像素∶147000像素
最大读出像素数与最小读出像素数之间的比率落在1/2以内。
当执行电子变焦时，这种设置可以防止拍摄的图像的读出时间在该区域内变长。
不需要始终从所有像素中读出信号，因此可以抑制帧速率的下降。
在第四实施例中，当向高倍率侧执行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在1.56倍电子变焦与1.88倍电子变焦之间以及2.34倍电子变焦与3.00倍电子变焦之间切换。当向低倍率侧进行电子变焦时，图像感测元件2的读出视角在2.14倍电子变焦与1.88倍电子变焦之间以及1.39倍电子变焦与1.25倍电子变焦之间切换。
也就是说，在向高倍率侧进行电子变焦与向低倍率侧进行电子变焦之间，图像感测元件2的读出视角的切换点不同。在任何变焦停止位置，不频繁重复切换图像感测元件2的读出视角所伴随的视角的改变。控制规则变得清楚，从而减轻了同步控制单元10的负荷。
在实际拍摄中，有时在使用操作单元9的变焦按钮或变焦手柄操作电子变焦的同时，重复向高倍率侧的电子变焦以及向低倍率侧的电子变焦，以确定拍摄视角。
在这种情况下，如果像第二及第三实施例一样，作为图像感测元件2的读出视角的切换点的变焦停止位置仅移位一个点，则可能频繁切换图像感测元件2的读出视角。
为了防止这种情况，第四实施例进行控制，以通过移位两个点，来切换作为图像感测元件2的读出视角的切换点的变焦停止位置。即使当重复执行向高倍率侧的电子变焦以及向低倍率侧的电子变焦时，也可以减小切换图像感测元件2的读出视角的概率，从而减轻同步控制单元10的负荷。
与像素数在水平及垂直方向上是运动图像记录像素数的两倍的2.34倍视角722相比，图11中的2.14倍视角721大一级。与像素数在水平及垂直方向上是运动图像记录像素数的1.5倍的1.56倍视角712相比，图10中的1.39倍视角711大一级。
可以将图11中所示的图像感测元件2的读出视角改变为与大一级的1.88倍视角713相对应的视角。此外，可以将图10中所示的图像感测元件2的读出视角改变为与大一级的1.25倍视角702相对应的视角。
这些设置使得能够进行控制，以将作为图像感测元件2的读出视角的切换点的变焦停止位置移位两个点，而不需要使用由作为用于运动图像记录的像素数的水平及垂直方向上的640×480个像素形成图像的模式。
在考虑电子变焦的控制的容易性与拍摄时的帧速率、对读出像素数的限制等之间的权衡时，足以确定图像感测元件2的最大读出视角。
还可以设置小于图11中的4.69倍视角725的视角，并且即使在分辨率劣化的情况下也执行或组合更高倍率的电子变焦。
本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序的系统或装置的计算机(或者诸如CPU或MPU的设备)、以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序执行各步骤的方法，来实现。为此，例如经由网络或从作为存储设备的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。
虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽泛的解释，以使其涵盖所有这种及等同结构和功能。
Claims (10)
1.一种具有电子变焦功能的摄像装置，该摄像装置包括：
图像感测元件，在所述图像感测元件中，在水平方向及垂直方向上排列有多个像素；
设置单元，其被构造为设置电子变焦的变焦倍率；
读出单元，其被构造为从所述图像感测元件中读出像素信号；
图像处理单元，其被构造为使用所述像素信号生成具有预定像素数的图像；以及
控制单元，其被构造为在所述设置单元设置的所述变焦倍率处于第一变焦倍率与高于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率之间时，控制所述读出单元以第一稀疏率从所述图像感测元件的第一读出区域中读出第一像素数的像素信号，并控制所述图像处理单元使用与所述第一像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第二像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像，并且在所述设置单元设置的所述变焦倍率处于高于所述第二变焦倍率的第三变焦倍率与高于所述第三变焦倍率的第四变焦倍率之间时，控制所述读出单元以低于所述第一稀疏率的第二稀疏率、从所述图像感测元件的小于所述第一读出区域的第二读出区域中读出第三像素数的像素信号，并控制所述图像处理单元使用与所述第三像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第四像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像，
其中，所述第二像素数不大于所述第一像素数，所述第四像素数不大于所述第三像素数，并且所述预定像素数小于所述第一像素数及所述第三像素数、且不大于所述第二像素数及所述第四像素数。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中当p是自然数时，所述第一稀疏率是1/(p+1)，所述第二稀疏率是1/p。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中从所述第二读出区域读出的像素数在所述水平方向及所述垂直方向两个方向上分别是所述预定像素数的(p+1)/p倍。
4.根据权利要求1所述的摄像装置，其中当所述设置单元设置的所述变焦倍率处于所述第二变焦倍率与所述第三变焦倍率之间时，所述控制单元控制所述读出单元以所述第一稀疏率从所述图像感测元件的所述第一读出区域中读出像素信号。
5.根据权利要求1所述的摄像装置，其中所述第一稀疏率对应于第一读出视角，并且其中所述第二稀疏率对应于第二读出视角，并且其中各视角对应于多个倍率变焦位置。
6.根据权利要求1所述的摄像装置，其中当所述设置单元设置的所述变焦倍率处于所述第一变焦倍率与所述第二变焦倍率之间时，所述图像处理单元使用与所述第一像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的多个像素数中的任何一个像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像；并且其中当所述设置单元设置的所述变焦倍率处于所述第三变焦倍率与所述第四变焦倍率之间时，所述图像处理单元使用与所述第二像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的多个像素数中的任何一个像素数的像素信号、生成具有所述预定像素数的所述图像。
7.一种具有图像感测元件的摄像装置的控制方法，在所述图像感测元件中，在水平方向及垂直方向上排列有多个像素，该控制方法包括：
设置步骤，设置电子变焦的变焦倍率；
读出步骤，从所述图像感测元件中读出像素信号；以及
图像处理步骤，使用所述像素信号生成具有预定像素数的图像，
其中，当在所述设置步骤中设置的所述变焦倍率处于第一变焦倍率与高于所述第一变焦倍率的第二变焦倍率之间时，执行控制，以在所述读出步骤中以第一稀疏率从所述图像感测元件的第一读出区域中读出第一像素数的像素信号，并在所述图像处理步骤中使用与所述第一像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第二像素数的像素信号，生成具有所述预定像素数的所述图像，并且
当在所述设置步骤中设置的所述变焦倍率处于高于所述第二变焦倍率的第三变焦倍率与高于所述第三变焦倍率的第四变焦倍率之间时，执行控制，以在所述读出步骤中以低于所述第一稀疏率的第二稀疏率、从所述图像感测元件的小于所述第一读出区域的第二读出区域中读出第三像素数的像素信号，并在所述图像处理步骤中使用与所述第三像素数的所述像素信号中包含的变焦倍率相对应的第四像素数的像素信号，生成所述预定像素数的所述图像。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其中当p是自然数时，所述第一稀疏率是1/(p+1)，所述第二稀疏率是1/p。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中从所述第二读出区域读出的像素数在所述水平方向及所述垂直方向两个方向上分别是所述预定像素数的(p+1)/p倍。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其中当在所述设置步骤中设置的所述变焦倍率处于所述第二变焦倍率与所述第三变焦倍率之间时，执行控制，以在所述读出步骤中以所述第一稀疏率从所述图像感测元件的所述第一读出区域中读出像素信号。
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