CN112118375B - 电子设备和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了电子设备和控制方法。所述电子设备包括：图像传感器，其在不同区域中在不同定时开始累积电荷；以及光学滤波器，其可以至少在第一浓度和第二浓度之间改变，所述第二浓度比所述第一浓度高。通过控制所述光学滤波器和所述图像传感器的驱动，所述设备包括第一模式和第二模式，所述第一模式用于执行全局快门功能以在基本相同的定时开始针对所述图像传感器的预定区域中所包括的各像素的曝光，所述第二模式用于在不同定时开始针对所述图像传感器的各像素的曝光。与所述第二模式相比，在所述第一模式中，与关于用户所设置的曝光时间的信息相对应的、从所述图像传感器读出的图像数据的像素数的改变较大。

Description

电子设备和控制方法
技术领域
本发明涉及电子设备和控制方法。
背景技术
电影摄影用的胶片照相机一般使用旋转快门系统，该旋转快门系统通过与胶片的逐帧播放同步地调整开口窗相对于胶片的角度来控制曝光。近年来，随着胶片照相机的数字化，无需进行胶片的逐帧播放，并且一般使用电子快门系统，该电子快门系统通过控制图像传感器上的各像素中的电荷的累积和复位来调整曝光时间。
电子快门系统无需与逐帧播放同步地移动开口窗，并且可以通过使用电气信号来控制图像传感器上的控制寄存器。另一方面，诸如CMOS图像传感器等的卷帘快门型固态图像传感器针对各水平线在不同曝光开始定时和不同曝光结束定时进行操作，因此有时使所拍摄图像的质量劣化。例如，快速移动的被摄体的轮廓看起来失真，或者由于诸如闪光灯发光等的短时间的光量变化针对各垂直线不同(曝光状态不同)而引起闪光带现象。这有时导致图像质量的劣化。另外，例如，在诸如荧光灯等的、光量周期性地变化的光源下进行拍摄的情况下，在垂直方向上发生如条纹图案等的噪声的荧光灯闪烁现象导致卷帘快门所引起的图像质量的劣化。
日本特开2008-11298和日本特开2016-520859提出了如下的摄像系统，该摄像系统通过组合图像传感器和液晶快门(液晶材料)来使各线上的曝光开始定时和曝光结束定时一致，以减少由这种卷帘快门型固态图像传感器引起的图像质量的劣化。这种摄像系统一般称为全局快门模式。
日本特开2008-11298公开了如下的技术：在生成图像时，在通过使所有水平线全体复位而使曝光开始时间一致的情况下，通过控制液晶快门来对图像传感器的所有像素进行遮光之后从各水平线上的像素读出信号(图像信号)。该技术可以通过在图像传感器上进行全体复位来使各水平线上的曝光开始定时一致。另外，尽管读出图像信号的定时本身彼此不一致，但是在利用液晶快门对图像传感器的所有像素进行遮光时，针对各水平线读出图像信号，因此曝光结束定时基本一致。
日本特开2016-520859公开了利用液晶快门来基本上控制曝光开始定时和曝光结束定时的技术。这种技术被配置为通过在利用液晶快门对图像传感器的所有像素进行遮光的情况下开始针对各水平线的电荷的累积、并且在所有水平线上的累积开始时增加液晶快门的透明度，来使各水平线上的曝光开始定时一致。另外，该技术被配置为在进行了期望时间的曝光之后利用液晶快门对图像传感器的所有像素进行遮光的情况下针对各水平线读出电荷，来使各水平线上的曝光结束定时基本一致。
根据日本特开2008-11298和日本特开2016-520859中所公开的技术，在曝光定时(曝光开始定时和曝光结束定时)不同的时间段期间，利用液晶快门保持对图像传感器的所有像素进行遮光。这使得图像传感器在该时间段不能进行曝光。因此，除了期望曝光时间之外，图像传感器的累积时间需要延长与曝光定时的差相对应的时间。这意味着，在通过重复拍摄被摄体的图像来进行运动图像拍摄时，用于曝光的时间被限制在与帧频相对应的摄像周期中。因此，可设置的帧频根据曝光定时的差的大小而受到限制。
发明内容
本发明提供了有利于实现全局快门模式的技术。
根据本发明的一方面，提供了一种电子设备，包括：图像传感器，其在不同区域中在不同定时开始累积电荷；以及控制单元，其被配置为控制光学滤波器和所述图像传感器的驱动，其中，所述光学滤波器位于所述图像传感器的前面，并且所述光学滤波器被驱动以使得能够至少在第一浓度和第二浓度之间改变，所述第二浓度比所述第一浓度高，其中，通过使所述控制单元控制所述光学滤波器和所述传感器的驱动，所述电子设备包括第一模式和第二模式，所述第一模式用于执行全局快门功能以在基本相同的定时开始针对所述图像传感器的预定区域中所包括的各像素的曝光，所述第二模式用于在不同定时开始针对所述图像传感器的各像素的曝光，以及其中，与所述第二模式相比，在所述第一模式中，与关于用户所设置的曝光时间的信息相对应的、从所述图像传感器读出的图像数据的像素数的改变较大。
根据本发明的一方面，提供了一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括在不同区域中在不同定时开始累积电荷的图像传感器，所述控制方法包括：控制光学滤波器和所述图像传感器的驱动，其中，所述光学滤波器位于所述图像传感器的前面，并且所述光学滤波器被驱动以使得能够至少在第一浓度和第二浓度之间改变，所述第二浓度比所述第一浓度高，其中，通过控制所述光学滤波器和所述图像传感器的驱动，所述电子设备包括第一模式和第二模式，所述第一模式用于执行全局快门功能以在基本相同的定时开始针对所述图像传感器的预定区域中所包括的各像素的曝光，所述第二模式用于在不同定时开始针对所述图像传感器的各像素的曝光，以及其中，与所述第二模式相比，在所述第一模式中，与关于用户所设置的曝光时间的信息相对应的、从所述图像传感器读出的图像数据的像素数的改变较大。
根据以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据本发明的一方面的摄像设备的配置的示意图。
图2是用于说明一般的全局快门模式的图。
图3是示出分别与多个读出方式有关的具体数值的示例的图。
图4是示出用户接口(UI)的示例的图。
图5是用于说明设置读出方式的处理的流程图。
图6是示出分别与多个读出方式有关的具体数值的示例的图。
图7是示出分别与多个读出方式有关的具体数值的示例的图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细说明实施例。注意，以下实施例不旨在限制所要求保护的本发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但是不限制于本发明需要所有这样的特征，并且可以适当地组合多个这样的特征。后述的本发明的各实施例可以单独地实现，或者在必要的情况下或者在单个实施例中组合来自各实施例的要素或特征是有利的情况下作为多个实施例或其特征的组合而实现。此外，在附图中，为相同或相似的结构赋予相同的附图标记，并且省略其重复说明。
图1是示出根据本发明的一方面的摄像设备1的配置的示意图。摄像设备1是可以通过拍摄被摄体的图像来获得例如被摄体的运动图像的电子设备。根据实施例，该设备被实现为数字照相机。摄像设备1包括透镜组10、液晶面板11、图像传感器12、信号处理单元13、图像处理单元14、记录处理单元15和记录介质16。摄像设备1还包括曝光控制单元17、调焦控制单元18、变焦控制单元19、主控制单元20、操作单元21、存储单元22和存储器23。
透镜组10包括用于通过使用光圈来控制曝光的机构以及用于控制调焦操作和变焦操作的机构。透镜组10通过将来自被摄体的光(入射光)经由液晶面板11引导到图像传感器12上来形成光学图像。在这种情况下，通过驱动透镜组10中所包括的光圈、改变液晶面板11的液晶的透明度(减光率)、并且控制图像传感器12的各像素中的电荷的累积时间和电气信号的放大因子，来控制所拍摄图像上的曝光(亮度)。注意，透镜组10可以并入摄像设备1中作为所谓的镜头一体型摄像设备。可选地，包括透镜组10的可更换镜头可被配置成可拆卸地安装在摄像设备1上。在这种情况下，一般来说，摄像设备1和可更换镜头各自具有被称为安装件的结合部分，因此可被配置为通过安装件可拆卸地安装到彼此。
液晶面板11用作ND(中性密度)滤波器(光学滤波器)，该ND滤波器针对来自被摄体的光具有可变的透过率，以设置光进入图像传感器12的入射状态或者图像传感器12被遮光的遮光状态。在本实施例中，液晶面板11被布置在透镜组10和图像传感器12之间。然而，这不是详尽的。液晶面板11可以能够根据透过率来减少光量。例如，液晶面板11可被布置在透镜组10的外部(比透镜组10更靠近被摄体)，或者可被配置为布置在透镜组10的内部并且与透镜一起在光轴方向上移动。尽管本实施例将例示可以电气地控制透过率的液晶面板11，但是快门无需由液晶材料制成，并且可以具有其它物理属性，只要它能够高速地电气地改变透过率即可。液晶面板11的驱动方式不限于TN(Twisted Nematic(扭曲向列))方式，并且可以是其它驱动方式。本实施例还例示了将液晶面板11并入摄像设备1中的配置。然而，这不是详尽的。例如，并入液晶面板11的单元可以可拆卸地安装在摄像设备1中。例如，为了提高可用性，以上安装单元可被配置为在其自身被配置为可拆卸地安装在摄像设备1中的情况下并入液晶面板11。
图像传感器12包括以矩阵图案排列的多个像素，并且累积与来自被摄体的光相对应的电荷。信号处理单元13将从图像传感器12的各像素读出的电荷转换为图像信号(电气信号)，并将该信号输出到图像处理单元14。图像处理单元14对从信号处理单元13输出的图像信号进行诸如增益校正等的亮度校正处理、诸如白平衡补偿等的颜色补偿处理、以及其它类型的信号处理。图像处理单元14根据输出装置对图像信号进行非线性转换处理。记录处理单元15对从图像处理单元14输出的图像信号进行编码，以将该信号转换为适于记录的形式和大小的图像信号。记录介质16记录从记录处理单元15输出的可记录形式的图像信号。
主控制单元20包括以CPU为代表的处理器，并通过执行存储单元22中所存储的程序来控制摄像设备1的各单元以使摄像设备1进行操作(控制上述的一系列处理)。存储单元22是电可擦除且可编程的非易失性存储介质，并存储(保存)用于操作主控制单元20的常数和程序等。存储器23用作工作存储器，在该工作存储器中例如展开从存储单元22输出的程序。
主控制单元20经由操作单元21从用户接受操作。主控制单元20基于与经由操作单元21接受的操作相对应的各种类型的摄像模式以及被摄体的亮度，经由曝光控制单元17、调焦控制单元18和变焦控制单元19来进行与曝光、调焦和变焦有关的设置。尽管本实施例包括与主控制单元20分开的曝光控制单元17、调焦控制单元18和变焦控制单元19，但是本实施例可以一体地包括主控制单元20、曝光控制单元17、调焦控制单元18和变焦控制单元19。
在本实施例中，主控制单元20提供全局快门模式作为图像传感器12的快门模式。全局快门模式是使图像传感器12的各像素中的电荷累积开始的曝光开始定时、以及图像传感器12的各像素中的电荷累积结束的曝光结束定时一致的快门模式。主控制单元20通过控制液晶面板11的透过率以及图像传感器12的各像素中的电荷的累积和读出，来提供全局快门模式。
将参考图2来说明通过组合对图像传感器12的驱动(电荷的累积和读出)的控制和对液晶面板11的驱动(浓度(透过率))的控制而实现的一般的全局快门模式。图2的上部表示图像传感器12中的各线上的像素处的曝光开始定时和图像传感器12中的各线上的像素处的曝光结束定时。注意，曝光结束定时也是开始读出图像传感器12中的各线上的像素中所累积的电荷的定时。以下是实现与摄像设备1中所设置的帧频相对应的最大曝光时间的情况。
首先考虑图像传感器12的驱动。主控制单元20将与帧频相对应的垂直同步信号Vd输入到图像传感器12。图像传感器12与从主控制单元20输入的垂直同步信号Vd同步地从最上部的线上的像素起顺次开始累积电荷。图像传感器12在紧挨着从主控制单元20输入下一个垂直同步信号Vd之前的定时从最上部的线上的像素起顺次结束累积电荷并且开始读出电荷(图像信号)。
接着考虑液晶面板11的驱动。图2的下部表示根据图像传感器12的驱动的液晶面板11的浓度(透过率)的变化。液晶面板11在图像传感器12的各像素中的电荷的累积顺次开始之前的定时，通过使浓度最大来对整个图像传感器12进行遮光(即，将图像传感器12设置为遮光状态，在该遮光状态中通过着色来对图像传感器12遮挡入射光)。然后，液晶面板11在开始图像传感器12的最下部的线上的像素中的电荷累积的定时，通过使浓度最小来使光进入图像传感器12(即，将图像传感器12设置为入射状态，在该入射状态中通过消色来使光进入图像传感器12)。当液晶面板11的浓度最小(即，完全消色)时，图像传感器12的各像素同时曝光。此时，液晶面板11可以响应于PWM(脉宽调制)引起的电压变化而快速(瞬间)改变浓度。然而，注意，即使液晶面板11可以快速改变浓度，但实际上这需要微小(小)的时间，因此在该时间段，图像传感器12的各像素在曝光时累积电荷。因此，液晶面板11的浓度在消色时间段期间被设置为中间浓度，并且消色时间段的一半时间段可被认为是图像传感器12的各像素被曝光的时间段。
当从图像传感器12的各像素同时曝光起经过了期望曝光时间时，液晶面板11通过使浓度最大来对整个图像传感器12进行遮光。实际上，进行这种着色需要微小的时间，因此在该时间段期间，图像传感器12的各像素在曝光时累积电荷。因此，液晶面板11的浓度在着色时间段期间被设置为中间浓度，并且着色时间段的一半时间段可被认为是图像传感器12的各像素被曝光的时间段。当液晶面板11完成整个图像传感器12的遮光时，从图像传感器12的最上部的线上的像素起顺次开始电荷的读出。
如上所述，主控制单元20同步地控制图像传感器12的驱动和液晶面板11的驱动。这使得可以通过使各线上的像素处的曝光开始定时以及各线上的像素处的曝光结束定时一致来在卷帘快门型图像传感器12中实现全局快门模式。
参考图2，考虑与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段中的曝光时间，如上所述，在图像传感器12被设置为遮光状态的时间段以及与对液晶面板11进行着色和消色所需的时间相对应的时间段期间，图像传感器12不能曝光。因此，在全局快门模式中，大大地限制了图像传感器12可以曝光的时间。另外，限制图像传感器12可以曝光的时间，这将限制拍摄被摄体的图像的周期(摄像周期)，即帧频。如上所述，在全局快门模式中，限制了摄像设备1中可以设置的帧频。
在本实施例中，根据是提供了全局快门模式还是提供了除全局快门模式以外的快门模式作为针对图像传感器12的快门模式，使用不同的读出方式来从图像传感器12的各像素读出电荷。例如，在提供了全局快门模式的情况下，主控制单元20基于摄像设备1中所设置的帧频或曝光时间来决定在从图像传感器12的各像素读出电荷时的读出方式。具有不同帧频和不同曝光时间的多个读出方式预先存储在存储单元22中。主控制单元20从存储单元22中所存储的多个读出方式中，选择满足摄像设备1中所设置的帧频或曝光时间的一个读出方式，来决定在从图像传感器12的各像素读出电荷时的读出方式。这可以解决上述的全局快门模式中的问题。
在全局快门模式中，如上所述，按照液晶面板11的着色和消色的时间段、以及图像传感器12的各线上的像素处的曝光开始定时的差和曝光结束定时的差的时间段，来限制可控制的曝光时间。特别地，图像传感器12的各线上的像素处的曝光开始定时的差和曝光结束定时的差的时间段长，从而导致对曝光时间的影响增加。因此，缩短图像传感器12的各线上的像素处的曝光开始定时的差和曝光结束定时的差的时间段，这导致曝光时间以及对帧频的限制减少。
图3示出表示在卷帘快门型图像传感器12中被读出电荷的像素的数量、所需的曝光开始定时的差以及所需的曝光结束定时的差之间的关系的具体数值的示例。在这种情况下，假设电影摄影中所使用的标准帧频是24fps，则被设置为周期性地每秒拍摄24个图像的、与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段是41.7毫秒(1/24秒)。
考虑读出方式RM1，其中所拍摄图像的大小由水平方向(水平像素数)的4500[像素]和垂直方向(垂直像素数)的2532[像素]定义，并且曝光开始定时的差和曝光结束定时的差为12.5[毫秒]。在这种情况下，如图3所示，可能曝光时间是0[毫秒]～19.7[毫秒]。
曝光开始定时的差和曝光结束定时的差取决于从图像传感器12读出电荷所用的读出方式而变化。例如，读出方式RM2是如下的读出方式：由于图像信号的位数从14位减小至12位(位深度变化)，因此与在读出方式RM1中相比，曝光开始定时的差和曝光结束定时的差较小。与在提供了除全局快门模式以外的快门模式的情况下的读出方式相比，设置这种读出方式可以实现曝光开始定时的差和曝光结束定时的差较小的读出方式。
一般来说，为了进行诸如电子振动控制和几何变形等的图像处理，有时从超过要记录在记录介质16上的图像的大小的包括了剩余像素(surplus pixel)的像素中读出电荷，并且图像处理单元14使用该电荷来提高图像质量。在这种情况下，可以减少剩余像素的数量并读出具有要记录在记录介质16上的大小的图像，即QFHD图像(水平像素数：3840[像素]，垂直像素数：2160[像素])。如图3所示，这使得可以实现读出方式RM3，其中在该读出方式RM3中，曝光开始定时的差和曝光结束定时的差与读出方式RM2中一样小。
在传统的胶片照相机中，以逐帧播放时的开口窗的开口角度为基准来表现曝光时间。在这种情况下，以与帧频的一半的时间相对应的180°为基准设置的曝光时间主要用作标准曝光时间。如图3所示，在读出方式RM1中，不能设置(选择)作为用作基准的曝光时间的180[角度]。与此相对地，在本实施例中，将全局快门模式中的读出方式改变为如读出方式RM2或读出方式RM3等的卷帘快门小的读出方式，这可以扩大摄像设备1中可以设置的曝光时间的范围。这使得可以将180[角度]的曝光时间设置为标准曝光时间并提高对于用户的可用性。
根据以上说明，在选择(提供)了全局快门模式的情况下，可以通过改变为卷帘快门小的读出方式来减小对曝光时间和帧频的限制。然而，当图像处理所需的剩余像素的数量减少或者图像信号的位深度减少以减少对曝光时间和帧频的限制时，所拍摄图像的质量可能劣化。即使在用户已选择全局快门模式的情况下，有时也无需根据用户期望设置的帧频或快门速度而改变为卷帘快门小的读出方式。因此，可以考虑所拍摄图像的质量的劣化与帧频或快门速度之间的平衡来决定(选择)读出方式。
图4示出在提供全局快门模式时由用户选择的用户接口(UI)的示例。这种UI在主控制单元20的控制下经由包括诸如触摸面板等的显示装置的操作单元21被提供给用户。在全局快门模式中，UI使用户选择使得通过从图像传感器12的各像素读出电荷而获得的图像的质量优先的图像质量优先模式(第一模式)、或者使得帧频优先的帧频优先模式(第二模式)。
图像质量优先模式允许用户设置可以在与预先设置的图像大小相对应的范围内实现的帧频或快门速度。假设设置了图3所示的读出方式RM1。在这种情况下，在水平图像大小被设置为4.5K的情况下，可设置的曝光时间是0～19.7毫秒，并且帧频可被设置为高达约45fps。然而，实际上，存在用户想要设置50fps或59.94fps作为帧频的用例。另外，尽管可以设置45fps作为可设置的最大帧频，但是存在可设置的快门速度变得无限高以导致低可用性的用例。为了处理这种情况，本实施例允许用户选择帧频优先模式作为使得可设置的帧频优先的模式。在帧频优先模式中，从图像传感器12读出电荷的读出方式根据摄像设备1中所设置的帧频而改变，而不对帧频施加任何限制。例如，在帧频优先模式中，在满足摄像设备1中所设置的帧频的读出方式中，设置(选择)使所拍摄图像的质量最高的读出方式。
将参考图5来说明在帧频优先模式中设置读出方式的处理。在步骤S100中，主控制单元20获得摄像设备1中所设置的帧频。在步骤S101中，主控制单元20获得摄像设备1中所设置的曝光时间(快门速度)。在步骤S102中，主控制单元20通过使用步骤S100中所获得的帧频和步骤S101中所获得的曝光时间来计算与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段中的余裕时间。更具体地，主控制单元20计算作为帧频的倒数的、与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段，并从所计算出的时间段减去步骤S101中所获得的曝光时间以及对液晶面板11进行着色和消色所需的时间。以这种方式计算出的时间是在与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段中剩余的余裕时间，并且与从图像传感器12中读出电荷可能花费的时间相对应。在步骤S103中，主控制单元20基于步骤S102中所计算出的余裕时间，从摄像设备1(例如，存储单元22)中预先存储的多个读出方式中，设置使所拍摄图像的质量最高的读出方式。
以下将参考具体数值来说明从多个读出方式中设置一个读出方式的处理。图6示出读出方式和可设置的帧频之间的关系的示例。读出方式RM1和RM3～RM7在图像大小和图像信号的位深度方面不同。在要记录在记录介质16上的图像是QFHD图像的情况下，从读出方式RM1和RM3～RM5中设置可实现最高图像质量的读出方式。例如，在帧频被设置为29.97fps并且快门速度被设置为1/100秒的情况下，设置读出方式RM3。在读出方式RM3中，当帧频是29.97fps时，快门速度可被设置为高达1/75秒。在该读出方式中，所拍摄图像的质量是最高的。
还在设置读出方式RM4或读出方式RM5的情况下，进行读出的像素的数量比QFHD图像中小。然而，通过在图像处理中进行上转换(up-conversion)来生成QFHD图像，这可以维持要记录在记录介质16上的图像的大小。
考虑要记录在记录介质16上的图像的大小被设置为FHD图像的大小的情况(水平像素数：1920[像素]，垂直像素数：1080[像素])，帧频被设置为50fps，并且快门速度被设置为1/250秒。图7示出适于这种情况的读出方式的示例。读出方式RM4、RM5'、RM6和RM7在图像大小和图像信号的位深度方面不同。在读出方式RM4中，从图像传感器12读出与等于或大于FHD图像的大小的图像大小(剩余像素)相对应的像素。可以通过使用剩余像素生成FHD图像的过采样处理，来提高图像质量。假设在50fps的帧频处与单个垂直同步信号Vd相对应的时间段是20毫秒，则快门速度是1/250秒(4毫秒)，并且对液晶面板11进行着色和消色所需的时间是9.5毫秒。在这种情况下，读出时间需要为6.5毫秒或更少。在这种情况下，设置读出方式RM5'。
如上所述，在帧频优先模式中，根据摄像设备1中所设置的帧频和快门速度来设置可获得最佳图像质量的读出方式，这使得可以在实现全局快门模式的情况下设置任意帧频。
本实施例例示了如下的摄像设备1，该摄像设备1可以通过将诸如液晶材料等的可以电气地控制透过率的物理快门与卷帘快门型固态图像传感器进行组合，来以任意帧频进行记录。尽管本实施例例示了从图像传感器12读出电荷的读出方式的具体规格，但是本实施例可以应用于具有诸如读出时间、像素数和位深度等的不同规格的图像传感器。另外，作为读出时间不同的读出方式，本实施例例示了包括像素数和位深度作为条件的控制规格。然而，在其它条件下，读出方式可以不同。例如，本实施例可以使用例如通过使用利用多层图像传感器的读出操作来缩短读出时间的方法、在改变感光度的情况下从一个像素多次切换读出方式的方法、或者切换图像读出方式以生成用于焦点检测的视差的方法。尽管本实施例省略了对图像的输出目的地的描述，但是输出目的地可以包括重放装置、摄像设备和其它类型的装置。这并不限制本发明。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
虽然已经参考典型实施例说明了本发明，但应当理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最广泛的理解，以包含所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (16)

1.一种电子设备，包括：
图像传感器，其在不同区域中在不同定时开始累积电荷；以及
控制单元，其被配置为控制光学滤波器和所述图像传感器的驱动，其中，所述光学滤波器位于所述图像传感器的前面，并且所述光学滤波器被驱动以使得能够至少在第一浓度和第二浓度之间改变，所述第二浓度比所述第一浓度高，
其中，通过使所述控制单元控制所述光学滤波器和所述传感器的驱动，所述控制单元能够在第一模式和第二模式下控制所述光学滤波器和所述传感器的驱动，所述第一模式用于通过控制所述光学滤波器的浓度来在基本相同的定时开始针对所述图像传感器的预定区域中所包括的各像素的曝光以及在不同的区域中以不同的定时开始电荷的累积，所述第二模式用于在不同定时开始针对所述图像传感器的各像素的曝光，以及
其中，与所述第二模式相比，在所述第一模式中，与关于用户所设置的曝光时间的信息相对应的、从所述图像传感器读出的图像数据的像素数的改变较大。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述光学滤波器根据所施加的电压而改变浓度。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述光学滤波器针对来自被摄体的光的透过率根据所述光学滤波器的浓度而改变。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中，所述图像传感器与预定同步信号同步地开始从摄像区域中的一个区域到另一区域顺次累积电荷，以及
在所述第一模式中，所述控制单元通过同步地控制所述图像传感器和所述光学滤波器的驱动来控制所述图像传感器和所述光学滤波器的驱动。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其中，在所述第一模式中所述控制单元进行控制，以通过在所述图像传感器的预定区域中所包括的像素中累积电荷的情况下增加所述光学滤波器的浓度，来在基本相同的定时结束针对所述图像传感器的各像素的曝光。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中，关于所述曝光时间的信息是获得运动图像时的曝光时间和帧频至少之一。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中，在所述第一模式中所述控制单元进行控制，以与用户设置第一曝光时间的情况相比，在用户设置比所述第一曝光时间长的第二曝光时间的情况下减少从所述图像传感器读出的图像数据的像素数。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其中，在所述第一模式中所述控制单元进行控制，以与用户设置第一帧频的情况相比，在用户设置比所述第一帧频高的第二帧频的情况下减少从所述图像传感器读出的图像数据的像素数。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述控制单元进行控制，以在用户已经预先将从所述图像传感器读出的图像数据的大小指定为预定大小的情况下，使得在所述第一模式中能够根据关于用户所设置的曝光时间的信息来改变从所述图像传感器读出的图像数据的像素数，并且在所述第二模式中不管关于用户所设置的曝光时间的信息如何都不能改变从所述图像传感器读出的图像数据的像素数。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所以第二模式是在所述图像传感器累积电荷期间增加所述光学滤波器的浓度的模式。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所以第二模式是在开始在所述图像传感器中累积电荷之前增加所述光学滤波器的浓度的模式。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中，在所述第一模式中所述控制单元进行控制，以减少从所述图像传感器读出的图像数据的垂直方向的像素数。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中，在所述第一模式中所述控制单元进行控制，以减少从所述图像传感器读出的图像数据的位数。
14.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述电子设备是能够安装和拆卸包括所述光学滤波器的单元的摄像设备。
15.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述电子设备是包括所述光学滤波器的摄像设备。
16.一种电子设备的控制方法，所述电子设备包括在不同区域中在不同定时开始累积电荷的图像传感器，所述控制方法包括：
控制光学滤波器和所述图像传感器的驱动，其中，所述光学滤波器位于所述图像传感器的前面，并且所述光学滤波器被驱动以使得能够至少在第一浓度和第二浓度之间改变，所述第二浓度比所述第一浓度高，
其中，通过控制所述光学滤波器和所述图像传感器的驱动，所述电子设备包括第一模式和第二模式，在所述第一模式中所述光学滤波器和所述图像传感器被控制，以通过控制所述光学滤波器的浓度来在基本相同的定时开始针对所述图像传感器的预定区域中所包括的各像素的曝光以及在不同的区域中以不同的定时开始电荷的累积，所述第二模式用于在不同定时开始针对所述图像传感器的各像素的曝光，以及
其中，与所述第二模式相比，在所述第一模式中，与关于用户所设置的曝光时间的信息相对应的、从所述图像传感器读出的图像数据的像素数的改变较大。
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