CN1418017A - 数字相机的自动闪光灯装置及自动闪光方法 - Google Patents

数字相机的自动闪光灯装置及自动闪光方法 Download PDF

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Abstract

一种数字相机的自动闪光灯装置及自动闪光方法，依据数字相机的模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积而提供一可变参考电压信号，以在产生闪光以进行拍照时，感测光亮度并在代表光亮度的电压信号大于该可变参考电压信号时，停止闪光，以便以无论是在何种增益设定的情况下，都能获得相同的闪光灯曝光效果。

Description

数字相机的自动闪光灯装置及自动闪光方法
技术领域
本发明属于一种数字相机的闪光灯装置及自动闪光方法，尤其指一种可依照不同的增益设定以自动调整发光量的闪光灯装置及自动闪光方法。
背景技术
在公知相机所使用的内建式闪光灯技术中，最简单的是实施方式是闪光灯只能完全发光与完全不发光(Full Or Null)，而为了避免闪光灯发光过度，导致影像过亮，如图1所示，会在闪光灯管11之外，再加入一个光侦测器12，由一比较器13比较光侦测器12所感应的亮度值与一预设的参考电信号Vref相比，可在该光侦测器12感应到适量的光时，即断去闪光灯管11的电源，而获得适当的闪光灯补光效果。
为了更准确地控制闪光灯，该预设的电信号是可变的，例如将光圈、被摄体距离等资讯也纳入考量，以计算出较为准确的预设电信号。
然而，以数字相机而言，影响影像亮度与品质的一个重要因素是增益值的设定；因为增益的物理意义在于放大(或缩小)来自影像感测器的信号量，故当闪光灯模块的光侦测器感测到适当的光而停止灯管的发光时，理论上，影像感测器也应获得适当的曝光。但由于增益的物理意义是在于放大(或缩小)来自影像感测器的信号量，由于此一影像信号被增益器放大，于是乎实际上得到的影像是过亮的。因此，前述公知的闪光灯装置实仍有予以改进的必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字相机的自动闪光灯装置及自动闪光方法，其可依照不同的增益设定以自动调整发光量，以便无论是在何种增益设定的情况下，都能获得相同的闪光灯曝光效果。
为实现上述目的，本发明提出的数字相机的自动闪光灯装置主要包括：一影像感测器，用以感测外界的影像；一影像处理电路，具有一自动曝光控制电路、一自动白平衡电路及一Gamma设定电路，可依据该影像感测器所感测的影像亮度而分别设定模拟增益值、数字增益值及Gamma值；一闪光灯模块，包括一闪光灯管、一光侦测器以及一比较器，该闪光灯管用以提供取相时的光源，该光侦测器于该闪光灯管发光时侦测光亮度并将其转换为一亮度电压信号，该比较器比较该亮度电压信号与一可变参考电压信号，以当该亮度电压信号大于该可变参考电压信号时，停止该闪光灯管的发光；以及一比较电压产生器，依该模拟增益值、数字增益值及Gamma值而产生该可变参考电压信号值。
其中该比较电压产生器所产生的可变参考电压信号值反比于该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积。
其中该比较电压产生器以该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积的倒数乘上一参考电压，以作为该可变参考电压信号之值。
一种数字相机的自动闪光方法，主要包括下述的步骤：
(A)提供一可变参考电压信号，其值反比于数字相机的模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积；
(B)产生闪光以进行拍照；以及
(C)感测光亮度，当代表光亮度的电压信号大于该可变参考电压信号时，停止闪光。
其中于步骤(A)中，该可变参考电压信号值为数字相机的模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积的倒数乘上一参考电压。
为进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以附图及较佳具体实施例作详细。
附图说明
图1为公知相机的闪光灯装置的示意图。
图2为本发明的数字相机的自动闪光灯装置的方块图。
图3为依据本发明的数字相机的自动闪光灯装置的比较电压产生器的电路示意图。
具体实施方式
有关本发明的数字相机的自动闪光灯装置的一较佳实施例，请先参照图2所示，其主要包括有一影像感测器21、一影像处理电路22、一比较电压产生器23及一闪光灯模块24，其中，该影像感测器21例如为CCD装置，可用以感测外界的影像，该闪光灯模块24则包括一闪光灯管241、一光侦测器242以及一比较器243，该闪光灯管241用以提供取相时的光源，该光侦测器242于该闪光灯管241发光时侦测光亮度并将的转换为一亮度电信号V，该比较器243比较该电信号与一参考电压信号Vx，以当该亮度电信号V大于该参考电压信号Vx时，停止该闪光灯管241的发光。
该影像处理电路22用以提供影像撷取的参数设定，及对影像感测器21所撷取的外界影像进行处理，其包括有一自动曝光控制电路221、一自动白平衡电路222及一咖玛(Gamma)设定电路223，当中，该自动曝光控制电路221可依据该影像感测器21所感测的影像亮度而设定一模拟增益值，该自动白平衡电路222可依据该影像感测器21所感测的影像亮度而设定一数字增益值，而该Gamma设定电路223则可依据该影像感测器21所感测的影像亮度设定一Gamma值。
前述的模拟增益值、数字增益值及Gamma值用以决定数字相机的模拟式增益、数字式增益及Gamma调整等不同形式增益，其中，所谓模拟式增益是对于影像感测器21所产生的模拟讯号，在经过CDS(Corelated double sampling)之后予以放大，因此当影像感测器21撷取到相同的影像，若模拟式增益的设定不同，则影像的亮度也必然不同。所谓数字式增益是对于由前述放大模拟讯号转换所得的数字讯号，再作不同的设定，因此，若数字式增益的设定不同，则影像的亮度也必然不同。而所谓的Gamma调整系为对影像的每一个像素的亮度重作调整，因此，若Gamma的设定不同，则影像的亮度也必然不同。
经由以上的分析可知，数字相机的模拟式增益、数字式增益及Gamma设定均会影响影像的亮度，而为了达到无论在何种增益设定的情况下，都能获得相同的闪光灯曝光效果，则必需视增益设定的大小而动态地调整闪光灯管241的发光时间，以模拟式增益为例，若模拟式增益为g，影像感测器21所撷取到的影像亮度为y，则要能获得相同的闪光灯曝光效果的数学模型即为g×y：k(常数)
而影像感测器21所撷取到的影像亮度可以由闪光灯模块24的光侦测器242所形成的亮度电压信号V所代表，又由于模拟式增益、数字式增益及Gamma设定均在闪光灯管241发光前均已确定，因此，比较电压产生器23便可依据影像处理电路22所设定的模拟式增益值、数字式增益值及Gamma值而动态地设定该参考电压信号Vx，因此，此参考电压信号Vx依模拟式增益值、数字式增益值及Gamma值而可变动。由此，当闪光灯模块24发光以进行拍照时，由光侦测器242感光所产生的亮度电压信号V便传到比较器243，而与此事先依模拟式增益值、数字式增益值及Gamma值所设定的参考电压信号Vx比较，以当V＞Vx时，截断闪光灯管11的电源供应，迫使发光结束，从而达到无论是在何种设定的情况下，都要能获得相同的闪光灯曝光效果的目的。
前述比较电压产生器23将模拟式增益值、数字式增益值及Gamma值经由查表或计算，而转换产生该可变参考电压信号Vx，其值系反比于该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积，较佳地为该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积的倒数乘上一参考电压Vref，图3即为该比较电压产生器23的一较佳实施例的示意图，其电路包括四组串接的电阻R，以提供参考电压Vref的分压值(包括Vref、3/4Vref、1/2Vref及1/4Vref)，另以四组开关晶体管M3-M0的导通与否来将该等分压Vref、3/4Vref、1/2Vref及1/4Vref的一作为该可变参考电压信号Vx，该四组开关晶体管M3-M0的开关控制讯号d3-d0系由查表而得知，如图所示，当模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积值为4、2、4/3、1时，d0、d1、d2及d3分别为1，而分别导通开关晶体管M0、M1、M2及M3，据以分别使所产生的可变参考电压信号Vx为1/4Vref、1/2Vref、3/4Vref及Vref。

Claims (5)

1.一种数字相机的自动闪光灯装置，其特征在于，主要包括：
一影像感测器，用以感测外界的影像；
一影像处理电路，具有一自动曝光控制电路、一自动白平衡电路及一Gamma设定电路，可依据该影像感测器所感测的影像亮度而分别设定模拟增益值、数字增益值及Gamma值；
一闪光灯模块，包括一闪光灯管、一光侦测器以及一比较器，该闪光灯管用以提供取相时的光源，该光侦测器于该闪光灯管发光时侦测光亮度并将的转换为一亮度电压信号，该比较器比较该亮度电压信号与一可变参考电压信号，以当该亮度电压信号大于该可变参考电压信号时，停止该闪光灯管的发光；以及
一比较电压产生器，依该模拟增益值、数字增益值及Gamma值而产生该可变参考电压信号值。
2.如权利要求1所述的数字相机的自动闪光灯装置，其特征在于，其中该比较电压产生器所产生的可变参考电压信号值反比于该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积。
3.如权利要求2所述的数字相机的自动闪光灯装置，其特征在于，其中该比较电压产生器以该模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积的倒数乘上一参考电压，以作为该可变参考电压信号值。
4.一种数字相机的自动闪光方法，其特征在于，主要包括下述的步骤：
(A)提供一可变参考电压信号，其值反比于数字相机的模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积；
(B)产生闪光以进行拍照；以及
(C)感测光亮度，以当代表光亮度的电压信号大于该可变参考电压信号时，停止闪光。
5.如权利要求4所述的数字相机的自动闪光方法，其特征在于其中于步骤(A)中，该可变参考电压信号的值为数字相机的模拟增益值、数字增益值及Gamma值的乘积的倒数乘上一参考电压。
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