CN102104738B

CN102104738B - 利用电子快门的多级曝光图像获取方法及拍摄装置

Info

Publication number: CN102104738B
Application number: CN201010597540.4A
Authority: CN
Inventors: 金一道; 李正源; 文载畯; 李泰昊
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2030-12-20
Also published as: US20110149129A1; CN102104738A; KR20110076729A; EP2357794A2; EP2357794A3; US9113086B2; EP2717560B1; EP2717560A1

Abstract

提供一种利用电子快门的多级曝光图像获取方法和使用该方法的拍摄装置。该拍摄装置包括：控制器，配置用于将图像传感器划分为多个区域，并控制曝光时间以针对该图像传感器的多个区域不同地改变曝光时间；以及显示器，配置用于显示其上已经反映了曝光时间的图像。从而，可以从具有多种曝光的图像获取多级曝光图像。

Description

利用电子快门的多级曝光图像获取方法及拍摄装置

技术领域

本公开一般涉及利用电子快门的多级曝光图像获取(multi-stepexposedimageacquisition)方法和使用该方法的拍摄装置，而且更具体地，涉及利用对图像传感器的重置脉冲和引出(lead-out)脉冲的产生定时的控制的多级曝光图像获取方法和使用该方法的拍摄装置。

背景技术

照相机的快门大体分类为位于镜头附近的镜头快门和位于焦平面附近的焦平面快门。

根据前幕帘和后幕帘的移动方向，焦平面快门包括两种类型，即，左右型快门和上下型快门。在性能上占优的上下型快门已经作为主流使用。

在采用焦平面快门的拍摄装置中，包括前幕帘和后幕帘的两个幕帘移动以将通过镜头入射到拍摄平面上的对象曝光。换句话说，该拍摄装置使用这样的方法：由于前幕帘的移动而打开拍摄装置的拍摄平面以开始曝光，并且由于预设快门速度而在一时间间隔移动后幕帘以结束拍摄。

然而，已经建议了许多用于以电子方式处理焦平面快门的前幕帘的技术，以解决机械快门的问题，例如，前幕帘移动期间由冲击振动(shockvibration)导致的前幕帘震动、充电前幕帘所必需的释放时间滞后等。

换句话说，已经主要使用电子快门来利用用于开始通过拍摄装置的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)曝光像素的重置信号顺序扫描像素行，从而代替前幕帘的角色。

一般来说，使用电子快门的拍摄装置包括自动对焦(AF)系统和自动曝光(AE)系统。AF系统执行自动调整对象的聚焦(即，分析通过图像传感器获得的图像的对比度以自动调整聚焦)的拍摄装置的功能。AE系统执行确定对象的亮度以自动确定曝光(即，针对对象的适当的曝光量控制光阑的开放/关闭和快门的速度以自动调整适当的曝光)的照相机的功能。

然而，根据对象的状态而存在不被现有AE功能覆盖的区域。特别地，如果对象的亮度逐渐变暗或变亮，则不容易对全部区域给出适当的曝光。

发明内容

通过提供能够捕获具有多种曝光的图像的多级曝光图像获取方法和使用该方法的拍摄装置来实现本公开的一个目的。

通过提供能够改善动态范围的多级曝光图像获取方法和使用该方法的拍摄装置来实现本公开的另一个目的。

根据本公开的一个方面，提供一种拍摄方法，包括：将图像传感器划分为多个区域；控制曝光时间以针对所述多个区域不同地改变曝光时间；以及显示其上已经反映曝光时间的图像。

可以针对所述多个区域不同地控制重置定时，以针对所述多个区域控制曝光时间。

可以在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的重置信号以控制该重置定时。

可以基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。

可以针对所述多个区域不同地控制读出定时。

可以在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的读出信号以控制该读出定时。

该拍摄方法可以进一步包括选择所述多个区域中的某些或全部，其中将曝光时间控制为在所选择的某些或全部区域的各行中逐渐延长或逐渐缩短。

可以通过从产生该图像传感器的重置信号的时间点到装置后幕帘移动的时间点在该图像传感器的某些或全部区域的各行中逐渐增加或减少曝光时间来实现对曝光时间的控制。

可以通过在该图像传感器的某些或全部区域的各行中逐渐增加或减少在产生该图像传感器的重置信号的时间与产生该图像传感器的读出信号的时间之间的时间滞后来实现对曝光时间的控制。

该拍摄方法可以进一步包括：确定其上已经反映了对曝光时间的控制的多个区域中的一个；以及将所确定的区域中反映的曝光时间应用于该图像传感器的整个区域。

根据本公开的另一个方面，提供一种拍摄装置，包括：控制器，配置用于将图像传感器划分为多个区域，并控制曝光时间以针对所述多个区域不同地改变曝光时间；以及显示器，配置用于显示其上已经反映了曝光时间的图像。

该控制器可以针对所述多个区域不同地控制重置定时，以针对所述多个区域控制曝光时间。

该控制器可以在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的重置信号以控制该重置定时。

可以基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。

该控制器可以针对所述多个区域不同地控制读出定时。

该控制器可以在所述多个区域中以固定时间差产生该图像传感器的读出信号以控制该读出定时。

该拍摄装置可以进一步包括输入单元，配置用于选择所述多个区域中的某些或全部，其中该控制器将曝光时间控制为在所选择的某些或全部区域的各行中逐渐延长或逐渐缩短。

该控制器可以从产生该图像传感器的重置信号的时间点到装置后幕帘移动的时间点在所选择的某些或全部区域的各行中逐渐增加或减少曝光时间。

该控制器可以在所选择的某些或全部区域的各行中逐渐增加或减少在产生该图像传感器的重置信号的时间与产生该图像传感器的读出信号的时间之间的时间滞后以控制曝光时间。

该拍摄装置可以进一步包括输入单元，配置用于确定其上已经反映了对曝光时间的控制的多个区域中的一个，其中该控制器将所确定的区域中反映的曝光时间应用于该图像传感器的整个区域。

根据本公开的另一个方面，提供一种拍摄方法，包括：基于包含针对图像传感器的各区域的不同的重置定时样式或不同的读出定时样式的掩模，针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间；以及显示其上已经在各区域中不同地反映了曝光时间的图像。

该掩模可以包括从该图像传感器的上部向着该图像传感器的下部逐级加快或减慢的重置定时样式或读出定时样式。

该掩模可以包括从该图像传感器的上部向着该图像传感器的下部逐渐减慢或加快的重置定时样式或读出定时样式。

该掩模可以包括从该图像传感器的上部向着该图像传感器的中部逐渐加快并接着从中部向着该图像传感器的下部逐渐减慢的重置定时样式或读出定时样式。

该掩模可以包括在该图像传感器的奇数编号行和偶数编号行中不同地改变的重置定时样式或读出定时样式。

可以基于该掩模的重置定时样式产生重置信号，或基于该掩模的读出定时样式产生读出信号，以针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间。

可以基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。

该拍摄方法可以进一步包括选择多个预存储的掩模中的一个，其中基于所选择的掩模针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间。

该拍摄方法可以进一步包括：确定其上已经反映了曝光时间的图像的整个区域中的特定区域；以及将所确定的特定区域中反映的曝光时间应用于该图像的整个区域。

根据本公开的另一个方面，提供一种拍摄装置，包括：存储单元，配置用于存储多个掩模，所述掩模包含针对图像传感器的各区域的不同的重置定时样式或不同的读出定时样式；控制器，配置用于基于该存储单元中存储的多个掩模中的一个针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间；以及显示器，配置用于显示其上已经反映了曝光时间的图像。

该掩模可以包括针对该图像传感器的奇数编号行和偶数编号行的不同的重置定时样式或不同的读出定时样式。

该控制器可以基于该掩模的重置定时样式产生重置信号或基于读出定时样式产生读出信号，以针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间。

可以基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。

该拍摄装置可以进一步包括选择器，配置用于选择所述多个掩模中的一个，其中该控制器基于由该选择器选择的掩模针对该图像传感器的各区域不同地控制曝光时间。

该拍摄装置可以进一步包括：输入单元，配置用于确定其上已经反映了曝光时间的图像的整个区域中的特定区域，其中该控制器将所确定的特定区域中反映的曝光时间应用于该图像的整个区域。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，本发明的实施例的各种特征、方面、和益处将变得清楚和更易于理解，其中：

图1是示出根据一个示范性实施例的拍摄装置的结构的示图；

图2是示出根据一个示范性实施例的拍摄装置的结构的框图；

图3A和图3B是示出根据一个示范性实施例的多级曝光图像获取方法的曲线图；

图4是示出基于多级曝光的图像获取方法的示图；

图5A和图5B是示出根据另一个示范性实施例的渐变曝光图像获取(gradationexposedimageacquisition)方法的曲线图；

图6是示出基于渐变曝光的图像获取方法的示图；

图7是示出根据一个示范性实施例的拍摄方法的流程图；

图8是示出根据另一个示范性实施例的拍摄装置的结构的框图；

图9A至图9D是示出使用电子快门时的掩模(mask)的应用示例的曲线图；

图10A至图10D是示出使用电子快门时的掩模的应用示例的曲线图；

图11是示出根据另一个示范性实施例的拍摄方法的流程图；

图12是示出根据另一个示范性实施例的拍摄方法的流程图；

图13A和图13B是示出根据另一个示范性实施例的拍摄方法的曲线图；

图14是示出获取包含改善的动态范围的图像的过程的示图；以及

图15A和图15B是示出利用本发明的精神进一步改善的图像的曲线图。

具体实施方式

现在将参照附图更详细地描述本发明的某些示范性实施例。

在下面的描述中，即便在不同的附图中也为相同的元素使用相同的附图参考数字。虽然利用详细构造和元素来描述实施例以帮助全面理解实施例的各种应用和优点，但是显然无需这些特别具体的细节也可以完成实施例。并且，将不详细描述公知的功能或构造，以避免以不必要的细节混淆本说明。还应当注意，附图中，特征的尺寸并非意指真实的比例，而是可以夸张以便更好理解。

图1是示出根据一个示范性实施例的采用焦平面快门的拍摄装置的结构的示图。参照图1，该拍摄装置包括图像传感器10、机械前幕帘20、机械后幕帘30、取景器40、镜头50、和光阑60。

如图1中所示，在通过焦平面快门操作的拍摄装置中，构成焦平面快门的机械前幕帘20和机械后幕帘30被安装在图像传感器10前方。

图像传感器10是通过镜头50接收光并将光转换为电信号的器件，而且可以是电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。根据示范性实施例，可以针对图像传感器10控制用于开始由拍摄装置进行电荷积累的重置定时以控制曝光量。

焦平面快门的机械前幕帘20和后幕帘30开放和/或关闭通向图像传感器10的光路。根据前和后幕帘移动(travel)的方向分类为左右快门和上下快门，以下将基于上下快门进行描述。

前幕帘20在执行曝光之前将图像传感器10遮光，并且启动其行程(travel)以开始曝光。后幕帘30在前幕帘20开始曝光之后立即阻挡曝光。根据该方法，焦平面快门执行狭缝移动(slittravel)(以预定距离并行操作)扫描图像传感器10以控制对图像传感器10的曝光。

光阑60被设置在镜头50中，用于控制通过镜头50的光的孔径和量。由于光阑的孔径很大，因此镜头快门难以作为高速快门工作。焦平面快门执行狭缝移动，从而在任何孔径值都作为超高速快门工作。

取景器40是用户在利用拍摄装置执行拍摄时在其中窥看以将对象构图或调整聚焦的器件。

本示范性实施例中，已经将该拍摄装置描述为照相机，但是该拍摄装置不限于此。本发明的精神可以应用于诸如摄像机、移动设备等的任何具有拍摄功能的设备。

图2是示出根据一个示范性实施例的拍摄装置的结构的框图。参照图2，该拍摄装置包括镜头100、机械快门105、图像传感器110、自动增益控制(AGC)120、模数转换器(ADC)130、图像信号处理器(ISP)140、显示器150、自动曝光(AE)控制器160、控制器170、输入单元180和存储单元190。

镜头100接收对象的图像，而且机械快门105执行狭缝移动以控制给予图像传感器110的曝光量。图像传感器110将输入的光信号转换为电信号，并通过电子幕帘功能控制曝光量。

输入的光信号由图像传感器110转换为电信号，并接着由AGC120放大为具有适当的幅度的信号。通过ADC130将放大的信号从模拟信号转换为数字信号。

ISP140处理数字信号。ISP140执行信号处理以便显示接收的图像信号。ISP140接收图像传感器110的被不同地曝光的区域的信号，纠正并合成信号以产生整个图像信号，并在显示器150上显示整个图像信号。

显示器150显示已经由ISP140处理的整个图像信号以使得用户立即检查整个图像信号，并产生屏上显示以促进用户的便利使用。

AE控制器160利用由ISP140计算的曝光信息控制机械快门105的移动和图像传感器110的电子快门操作，以便分别向图像传感器110的各区域提供适当的曝光。

控制器170控制信号的总体过程(诸如放大、转换、处理等)，通过输入单元180接收用户命令，并基于用户命令控制照相机模块。

存储单元190存储用于控制当前图像或拍摄装置所必需的信息等。

现在将参照图3A和图3B更详细地描述根据示范性实施例的多级曝光图像获取方法。

为了执行本示范性实施例中的电子快门功能，反映并控制机械快门的行程曲线以产生图像传感器的重置脉冲和读出脉冲。重置脉冲是指用于清除图像传感器中积累的电荷以初始化图像传感器的信号，而读出脉冲是指用于读取图像传感器中积累的电荷的量的信号。

换句话说，图像传感器通过遵循机械快门的行程曲线而在其全部区域中具有均匀的快门速度，从而具有均匀的曝光时间。这通过将图像传感器的重置脉冲和读出脉冲的产生定时与机械快门的操作相匹配而成为可能。

图3A是示出屏幕上的图像的曲线图，该图像是通过借助朝着图像传感器的下方区域方向缩短曝光时间来实现多级曝光而获取的。换句话说，根据机械后幕帘的行程特性在最上区域221中产生电子快门的重置脉冲210，并接着在时间“a”内执行曝光直到机械后幕帘的行程200。

在区域222中以微小的时间滞后产生重置脉冲，从而在相对稍短的时间“b”内执行曝光。根据该方法，中间区域223具有曝光时间“c”，区域224具有曝光时间“d”，而区域225具有曝光时间“e”。

如果由AE自动曝光的区域是中间区域223，则屏幕朝着其上部方向处于曝光过度状态，但是朝着其下部方向处于曝光不足状态。

图3B是示出屏幕上的图像的曲线图，该图像是通过借助朝着图像传感器的下方区域方向延长曝光时间来实现多级曝光而获取的。该情况下，在从电子前幕帘的行程230到电子后幕帘的行程240的时间内执行曝光。

在最上区域251中，产生图像传感器的重置脉冲，并接着立即产生读出脉冲。因而，利用重置脉冲的产生时间与读出脉冲的产生时间之间的时间滞后“a′”执行曝光。

在区域252中在时间“b′”内执行曝光，在中间区域253中在时间“c′”内执行曝光，在区域254中在时间“d′”内执行曝光，而且在最下区域255中在时间“e′”内执行曝光。

如果由AE自动曝光的区域是中间区域253，则屏幕朝着其上部方向处于相对曝光不足状态，但是朝着其下部方向处于相对曝光过度状态。

以上描述中，将一个屏幕划分为五个区域以实现多级曝光，但是不限于此。可以将屏幕划分为更小数量的区域或更大数量的区域以尝试多级曝光。

现在将参照图4描述用于基于上述多级曝光获取具有适当的曝光的图像的方法。

通过镜头接收的图像由ISP处理和显示。用户可以在预览状态下直观地了解将获取何种图像。换句话说，如果将对象300设置为预览模式310，则控制机械快门和电子快门以显示具有分别以多级曝光的各区域的图像320。与多级曝光图像的实现相关的内容如上所述。

通过输入单元(330)输入用户的选择。换句话说，在对应的屏幕上选择最适当地曝光的区域。图4中，选择应用于对象300的最下区域的曝光340，而且用户按下快门(350)以捕获对应的图像。因而，获取了具有最佳曝光的图像360。

现在将参照图5A和图5B描述根据另一个示范性实施例的渐变曝光图像获取方法。

根据本示范性实施例，控制图像传感器的重置脉冲或读出脉冲的产生定时以应用渐变曝光。渐变曝光等同于应用了现有的中性密度(neutraldensity，ND)渐变滤光器的曝光。

参照图5A，将对象划分为上区域421和下区域422，给予上区域421以渐变曝光，并给予下区域422以AE。

基于机械后幕帘的行程曲线400在上区域421中控制重置定时以便朝着图像传感器的下部方向逐渐延长曝光时间“a”。图5A中，机械后幕帘的行程区域400的梯度向下增加，因而以预定时间间隔产生重置脉冲410，从而给出朝着图像传感器的下部方向逐渐延长的曝光时间“a”。

给予下区域422以固定曝光时间“b”以便产生具有一般AE的图像。

这里，可以将上区域421和下区域422划分为任意的区域。根据另一个设施，可以利用不同的方法产生重置脉冲定时以逐渐延长曝光时间。同样，图像传感器的高度被限定为15.6mm，但是本领域普通技术人员显然可知其不限于此。

图5B中，将对象划分为上区域451和下区域452，给予上区域451以AE，并给予下区域452以渐变曝光。

在下区域452中，控制图像传感器的重置脉冲定时和读出脉冲定时以便朝着图像传感器的下部方向逐渐缩短曝光时间“b′”。图5B中，朝着图像传感器的下部方向逐渐放慢产生重置脉冲，并以预定时间间隔产生读出脉冲，从而给出朝着图像传感器的下部方向逐渐缩短的曝光时间“b′”。

给予上区域451以固定曝光时间“a′”以便产生具有一般AE的图像。

现在将参照图6描述用于基于上述渐变曝光获取具有适当的曝光的图像的方法。

如果选择渐变曝光510来捕获对象500，则在预览模式520下设置将要应用渐变曝光510的区域“a”。利用输入单元535通过用户的输入选择(530)将要应用渐变曝光510的区域“a′”。通过输入单元545设置(540)渐变曝光510的度。

这里，通过以上述渐变曝光方法控制重置脉冲和读出脉冲的产生定时，渐变曝光510的度可以展示各种效果。

如果确定了将要应用渐变曝光510的区域和渐变曝光510的度(“a″”)，则捕获550开始。从将要应用渐变曝光的区域获取图像560，在图像560上反映了与所确定的渐变曝光510的度对应的曝光。

现在将参照图7描述根据一个示范性实施例的拍摄方法。确定预览模式是否将要工作(S600)。如果确定预览模式将不工作(S600-否)，则在一般拍摄模式下执行拍摄(S610)。如果通过诸如快门等的输入单元输入了用户命令，则拍摄开始(S615)。

如果确定预览模式将要工作(S600-是)，则通过显示器显示当前通过镜头输入的图像(S620)。确定是否应用了多级曝光(S630)。如果确定没有应用多级曝光(S630-否)，则在一般拍摄模式下执行拍摄(S610)。

这里，多级曝光包括参照图3A和图3B描述的多级曝光以及参照图5A和图5B描述的渐变曝光。

设置将要应用多级曝光的区域(S640)。基于所设置的区域纠正曝光(S650)。在预览模式下通过显示器显示利用纠正的曝光产生的图像，并确定是否将要应用该纠正的曝光(S660)。

如果确定不应用该纠正的曝光(S660-否)，则再次确定预览模式是否将要工作(S600)。如果确定将要应用纠正的曝光(S660-是)，则应用纠正的曝光(S670)。执行拍摄以获取其上已经反映了适当的曝光的图像(S675)。

根据上述拍摄方法，可以捕获具有多种曝光的图像，而且可以在预览模式下立即了解适当的曝光。因而，用户可以进一步直观和方便地获取高质量图像。

图8是示出根据另一个示范性实施例的拍摄装置的结构的框图。参照图8，如同图2的拍摄装置一样，该拍摄装置包括镜头800、机械快门805、图像传感器810、AGC820、ADC830、ISP840、显示器850、AE控制器860、控制器870、输入单元880和存储单元890。该拍摄装置进一步包括掩模应用器895。

图8的拍摄装置的大多数元件的操作等同于图2的拍摄装置的元件的操作，因而将略去对它们的详细描述，这里将仅仅详细描述本示范性实施例的元件相关的技术特性。

存储单元890存储多个在图像传感器的各个区域中具有不同的重置和读出定时的掩模。

控制器870控制ISP840以执行数字信号处理。特别地，控制器870参照所述多个掩模中的一个控制入射到图像传感器上的曝光量。

更具体地，控制器870控制ISP840和掩模应用器895，以使得图像的各区域分别具有不同的曝光量。这里，掩模可以具有从图像传感器的上部向着图像传感器的下部逐级加快或减慢的重置或读出定时样式、或从上部向着下部逐渐减慢或加快的重置或读出定时样式。掩模可以具有从图像传感器的上部向着图像传感器的中部加快并接着从中部向着下部逐渐减慢的重置或读出定时样式、或者在奇数编号行和偶数编号行中改变的重置或读出定时样式。

所述多个掩模可以被称为基准值，其用于向图像传感器的各区域不同地应用曝光量。换句话说，以预定样式形成重置定时和读出定时，并将其应用于电子快门的基本行程，以使得图像传感器的各区域分别具有不同的曝光量。

本示范性实施例中，将掩模应用器895安装为单独的构造，但这是为了便于说明。因而，可以将掩模应用器895包括在ISP840或控制器870中。

现在将详细描述与应用上述掩模并曝光的图像相关的内容。图9A至图9D是示出使用电子前和后幕帘时的掩模的应用示例的曲线图。

图9A的第一个曲线图示出了从图像传感器的上部到图像传感器的下部以固定间隔产生的电子快门的重置信号的样式，以下该样式将被称为基本样式900。在电子快门的基本操作中，以均等的间隔产生重置信号和读出信号，因而电子前幕帘和后幕帘的行程形成如同基本样式900一样的平行直线。

图9A的第二个曲线图的掩模样式910从图像传感器的上部向着图像传感器的下部逐级加快。如果将掩模样式910应用于基本样式900，则应用结果展示如图9A的第三个曲线图中所示的逐级加快的重置定时的效果。因而，曝光量朝着图像传感器的下部方向逐级减少。这导致与参照图3A描述的相同的效果。

图9A中，重置定时逐级加快，但是也可以逐级减慢，而且如果在电子快门中使用电子后幕帘则可以控制读出定时。

图9B的第二个曲线图的掩模样式920从图像传感器的上部向着图像传感器的下部逐渐减慢。如果将掩模样式920应用于图9B的第一曲线图的基本样式900，则应用结果导致如图9B的第三曲线图中所示的逐渐减慢重置定时的效果。因而，曝光量朝着图像传感器的下部方向逐渐增加。这导致与参照图5A描述的类似的效果。

图9B中，重置定时逐渐减慢，但是也可以逐渐加快，而且如果在电子快门中使用电子后幕帘，则可以控制读出定时。

图9C的第二曲线图的掩模样式930从图像传感器的上部向着图像传感器的中部逐渐加快，并接着从中部向着图像传感器的下部逐渐减慢。如果将掩模样式930应用于图9C的第一曲线图的基本样式900，则应用结果导致如图9C的第三曲线图中所示的逐渐加快重置定时并接着减慢重置定时的效果。因而，曝光量朝着图像传感器的下部方向逐渐减少并接着增加。

图9C中，重置定时逐渐加快并接着逐渐减慢。然而，相反的情况也是可能的，而且如果在电子快门中使用电子后幕帘则可以控制读出定时。

图9D的第二曲线图的掩模样式940在图像传感器的奇数编号行和偶数编号行中具有不同的重置或读出定时。如果将掩模样式940应用于图9D的第一曲线图的基本样式900，则应用结果导致如图9D的第三曲线图中所示的在奇数编号行和偶数编号行中的不同的曝光量。

如果使用图9D的掩模样式940，则图像传感器在其奇数编号行和偶数编号行中具有不同的曝光量。如果针对不同的曝光量执行图像处理以平均不同的曝光量以便纠正不同的曝光量，则动态范围扩大，从而使得能够获取高质量图像。

从而，可以通过将多个掩模样式910、920、930和940应用于基本样式900来获取多种图像。如果可以选择应用了掩模样式910、920、930和940的图像的特定区域，并将所选择的特定区域上反映的曝光量应用于图像的整个区域，则可以获取高质量图像。这与参照图4和图5描述的相同，因而这里将略去其详细描述。

图10A至图10D是示出利用反映装置后幕帘和装置后幕帘的行程特性的电子前幕帘来应用掩模样式的方法和结果的曲线图。

图10A至图10D中，电子后幕帘的行程遵循装置后幕帘的行程特性，因而基本样式100具有曲线形状。掩模样式910、920、930和940等同于参照图9A至图9D描述的掩模样式910、920、930和940。虽然将掩模样式910、920、930和940应用于基本样式1000的结果具有曲线形状，但是它们的基本原理与图9A至图9D的掩模样式910、920、930和940相同，因而将略去其详细描述。

现在将参照图11和图12描述根据示范性实施例的拍摄方法。

参照图11，确定是否将要应用多级曝光(S1100)。如果确定将不应用多级曝光(S1100-否)，则一般拍摄模式工作(S1110)。如果一般拍摄模式工作，则用户通过拍摄装置的取景器捕获对象(S1120)并接着结束整个操作。

如果确定将要应用多级曝光(S1100-是)，则应用多级曝光。换句话说，在图像传感器的各个区域中控制和显示不同的曝光值。用户设置将要应用曝光量的区域，即，应用区域(S1130)。用户寻找并设置最适当地曝光的等级以将最适当地曝光的等级反映到应用区域(S1140)。确定是否已经应用了设置的值(S1150)。如果确定没有应用设置的值(S1150-否)，则再次确定是否将要应用多级曝光(S1100)。然而，如果确定已经应用设置的值(S1150-是)，则应用设置的多级曝光(S1160)。换句话说，在设置的应用区域中反映与设置的应用等级对应的曝光量。利用反映的曝光量捕获图像(S1170)。

图12是示出根据另一个示范性实施例的实时查看(liveview)模式下的拍摄方法的流程图。

实时查看模式是指用于通过显示装置直接输出入射到镜头上的对象的图像的模式。确定实时查看模式是否工作(S1200)。如果确定实时查看模式不工作(S1200-否)，则一般拍摄模式工作(S1300)。用户在一般拍摄模式下通过取景器捕获对象(S1310)并接着结束整个操作。

如果确定实时查看模式工作(S1200-是)，则实时查看模式工作(S1210)。确定是否将要应用多级曝光(S1220)。如果确定将不应用多级曝光(S1220-否)，则一般的实时查看拍摄模式工作(S1230)。用户在一般的实时查看拍摄模式下在观看输出图像的同时捕获对象的输出图像(S1240)并接着结束整个操作。

如果确定将要应用多级曝光(S1220-是)，则应用多级曝光。换句话说，在图像传感器的各个区域中控制和显示不同的曝光值。基于掩模样式执行与曝光值的控制相关的操作。用户设置将要应用曝光量的区域，即，应用区域(S1250)。用户寻找并设置最适当地曝光的等级以将最适当地曝光的等级反映到设置的应用区域(S1260)。

确定是否已经应用了设置的值(S1270)。如果确定没有应用设置的值(S1270-否)，则再次确定是否将要应用多级曝光(S1220)。然而，如果确定已经应用了设置的值(S1270-是)，则应用设置的多级曝光(S1280)。换句话说，在设置的应用区域中反映与设置的应用等级对应的曝光量。用户利用反映的曝光量执行拍摄(S1290)并接着结束整个操作。

图13A和图13B是示出用于在图像传感器的奇数编号行和偶数编号行中不同地控制曝光量的方法的曲线图。图13A是更详细地示出图9D和图10D的方法(即，示出用于控制重置定时以获取图像的方法)的曲线图，而图13B是示出图9D和图10D的方法(即，示出用于控制读出定时以获取图像的方法)的曲线图。

如图13A中所示，以固定时间间隔执行图像传感器的读出定时。然而，在奇数编号行和偶数编号行中不同地控制重置定时，以使给予奇数编号行中的像素的曝光量大于给予偶数编号行中的像素的曝光量。

如图13B中所示，以固定时间间隔执行图像传感器的重置定时，并在奇数编号行和偶数编号行中不同地控制读出定时，从而在奇数编号行的像素和偶数编号行的像素中不同地控制曝光量

如果对通过不同地给予曝光量而获取的图像进行处理，则可以实现具有扩大的动态范围的图像。

图14是示出获取如图13A和图13B中所示的包含改善的动态范围的图像的过程的示图。

在实时查看模式下展示的图像1400中，暗的部分看起来更暗，而亮的部分看起来更亮，从而展示出包含窄动态范围的图像。如果选择高数据率(HDR)预览模式(1410)，HDR预览模式是指这样的模式，其用于利用上述方法在偶数编号行和奇数编号行中不同地设置曝光量以执行处理，以使得暗的部分变得较亮，而亮的部分变得较暗，以便获取包含扩大的动态范围的图像。用户按下快门按钮1430以开始拍摄，而与实时查看模式下展示的图像相比，捕获的图像1440成为适当地曝光的图像。

图15A和图15B是示出利用本发明的精神获取改善的图像的效果的曲线图。

一般来说，拍摄装置朝着镜头的外围部分的方向减少光量，因而图像的中央部分的曝光量与图像的外侧部分的曝光量不同，如图15A中所示。参照图15A，在以固定时间间隔产生重置信号1500并以固定时间间隔产生读出信号1510以执行拍摄的一般拍摄装置中，图像的中央部分亮，而图像的外侧部分暗，如图15A的右边画面中所示。

如果将本发明中建议的方法应用于这样的一般拍摄装置，则可以减少中央部分的光量与外围部分的光量之间的比率。

换句话说，如图15B中所示，如果利用参照图9C所述的方法控制重置定时1520，则曝光量在图像传感器的上部分和下部分相对增加，而且曝光量在图像传感器的中央部分减少。因而，曝光量在上部分和下部分并不显出很大差别，如图15B的右边画面中所示。通过软件纠正将适当的曝光量应用于图像的整个区域。

根据如上所述的本发明，可以捕获具有多种曝光的图像，而且可以在预览模式下立即检查适当的曝光。因而，用户可以进一步直观和便利地获取高质量图像。

另外，可以间接地扩大动态范围，而且可以获得与现有渐变滤光器类似的效果。

前述的实施例和优点仅仅是示范性的而不应被解读为限制本发明。本教导可以容易地应用于其它类型的装置。同样，实施例的描述的本意是说明性的，本领域技术人员不难理解，可以作出许多改变、可替换选择、修改以及变化而不背离其范围由权利要求书及其等价物限定的本公开的教导的原理和精神。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月18日和2010年4月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请编号10-2010-0127001和10-2010-0035341的优先权，通过引用将其公开的全部内容合并于此。

Claims

1.一种拍摄方法，包括：

将图像传感器划分为多个区域；

控制曝光时间以针对所述多个区域不同地改变曝光时间；

显示其上已经反映了曝光时间的预览图像；

接收用于选择所述多个区域中的一个的用户输入；以及

捕获其中与所选区域相对应的曝光时间被应用到所述图像传感器的整体区域的图像。

2.如权利要求1所述的拍摄方法，其中针对所述多个区域不同地控制重置定时，以针对所述多个区域控制曝光时间。

3.如权利要求2所述的拍摄方法，其中在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的重置信号以控制该重置定时。

4.如权利要求3所述的拍摄方法，其中基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。

5.如权利要求1所述的拍摄方法，其中针对所述多个区域不同地控制读出定时。

6.如权利要求5所述的拍摄方法，其中在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的读出信号以控制该读出定时。

7.如权利要求1所述的拍摄方法，进一步包括选择所述多个区域中的一些或全部，

其中将曝光时间控制为在所选择的一些或全部区域的各行中逐渐延长或逐渐缩短。

8.如权利要求7所述的拍摄方法，其中，通过从产生该图像传感器的重置信号的时间点到装置后幕帘移动的时间点、在该图像传感器的一些或全部区域的各行中逐渐增加或减少曝光时间，来实现对曝光时间的控制。

9.如权利要求7所述的拍摄方法，其中，通过在该图像传感器的一些或全部区域的各行中逐渐增加或减少在产生该图像传感器的重置信号的时间与产生该图像传感器的读出信号的时间之间的时间滞后来实现对曝光时间的控制。

10.如权利要求2所述的拍摄方法，进一步包括：

确定其上已经反映了对曝光时间的控制的多个区域中的一个；以及

将所确定的区域中反映的曝光时间应用于该图像传感器的整个区域。

11.如权利要求6所述的拍摄方法，进一步包括：

12.一种拍摄装置，包括：

控制器，配置用于将图像传感器划分为多个区域，并控制曝光时间以针对所述多个区域不同地改变曝光时间；以及

显示器，配置用于显示其上已经反映了曝光时间的预览图像，

其中，所述控制器还配置用于接收用于选择所述多个区域中的一个的用户输入，并控制捕获其中与所选区域相对应的曝光时间被应用到所述图像传感器的整体区域的图像。

13.如权利要求12所述的拍摄装置，其中该控制器针对所述多个区域不同地控制重置定时，以针对所述多个区域控制曝光时间。

14.如权利要求13所述的拍摄装置，其中该控制器在所述多个区域中以固定时间间隔产生该图像传感器的重置信号，以控制该重置定时。

15.如权利要求14所述的拍摄装置，其中基于装置后幕帘的行程特性产生该重置信号。