DE60014814T2

DE60014814T2 - Elektronische Stehbildkamera und zugehöriges Signalverarbeitungsverfahren zur Entfernung von Rauschanteilen in Bilddaten

Info

Publication number: DE60014814T2
Application number: DE60014814T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Hamura-shi Kato; Masami Hamura-shi Yuyama; Noriyasu Hamura-shi Murata
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1999-09-08
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: EP1083740A3; EP1083740A2; KR100391140B1; DE60014814D1; KR20010030276A; EP1083740B1; JP3998229B2; US7136100B1; JP2001078087A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Stehbildkamera und deren Signalverarbeitungsverfahren und insbesondere eine elektronische Stehbildkamera, welche Dunkelausgangssignalkomponenten entfernt, die sich aus einem Bildabtastelement, wie z. B. einem CCD (Charge Coupled Device – ladungsgekoppelten Bauelement) oder dergleichen ergeben, und dessen Signalverarbeitungsverfahren.
In den letzten Jahren haben elektronische Stehbildkameras rasch zugenommen. Eine derartige elektronische Stehbildkamera erzeugt ein Stehbild eines Objektes unter Verwendung eines Bildabtastelementes, wie z. B. eines CCD oder dergleichen, und zeichnet elektronisch das erzeugte Bild in einem Speichermedium, wie z. B. einem Halbleiterspeicher oder dergleichen, auf.
Ein Bildabtastelement, wie z. B. ein CCD oder dergleichen, welches in einer derartigen Stehbildkamera verwendet wird, besitzt sogenannte Dunkelausgangssignal(Dunkelspannungs)-Eigenschaften; es erzeugt ein Ausgangssignal selbst dann, wenn ankommendes Licht abgeschirmt ist, und erzeugt somit einen als Dunkelstrom bezeichneten, sehr schwachen Strom.
Die Dunkelspannung in dem CCD wird zu einer Rauschkomponente, und beeinflußt demzufolge nachteilig die Bilddaten und verschlechtert somit die Bildqualität.
Als ein Verfahren zum Lösen dieses Problems wird, wenn eine Bildabtastung durch eine Verschlußbetätigung befohlen wird, diese zweimal bei einer identischen Verschlußgeschwindigkeit (identischen Belichtungszeit) mit Öffnen und Schließen eines mechanischen Verschlusses durchgeführt, und danach werden zweite Bilddaten (Bilddaten, welche nur aus Dunkelausgangssignalkomponenten bestehen), die durch eine Bildabtastung bei geschlossenem Verschluß erhalten werden, von den ersten Bilddaten (Objektbilddaten, welche Dunkelausgangssignalkomponenten enthalten), die durch die Bildabtastung mit dem geöffneten mechanischen Verschluß erhalten wurden, sub trahiert, um somit die Rauschkomponenten aus den ersten Bilddaten als den abgetasteten Bilddaten zu entfernen.
Mit diesem Verfahren kann eine Verschlechterung der Bildqualität verhindert werden, und hochqualitative Bilddaten können erhalten werden.
Derartige Verfahren sind in US-A-5 293 239 , US-A-S 812 703 und EP-A-0 779 270 offenbart.
Da die Dunkelspannung (Dunkelausgangssignalkomponenten) in dem CCD eine Temperaturabhängigkeit besitzt (die Dunkelspannung verdoppelt sich bei einer Veränderung (Erhöhung) in der Umgebungstemperatur von etwa 8°C), und eine Belichtungszeit (Ladungsakkumulationsdauer)-Abhängigkeit (der Dunkelstrom nimmt tendenziell zu, wenn die Belichtungszeit länger wird), werden zwei Bildabtastoperationen im wesentlicher bei denselben Zeitpunkten (derselben Temperatur) und derselben Belichtungszeit durchgeführt, um die Pegel der Dunkelausgangssignalkomponenten, die in den ersten Bilddaten und in den zweiten Bilddaten (Dunkelausgangssignalkomponenten) enthalten sind, zu kompensieren.
Ein derartiges Verfahren kann eine Verschlechterung der Bildqualität verhindern und hochqualitative Bilddaten erzielen, erfordert jedoch zwei Bildabtastoperationen nach dem Befehl einer Bildabtastung. Aus diesem Grunde verdoppelt sich die für die Bildabtastung erforderliche Zeit, wenn keine weiteren Bedingungen berücksichtigt werden, und stört die kontinuierliche Bildabtastung.
Dieses Problem wird ernsthafter, wenn eine Bildabtastung an einer dunklen Stelle durchgeführt werden muß, da eine lange Belichtungszeit sichergestellt werden muß.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Stehbildkamera bereitzustellen, welche hochqualitative Bilddaten unter gleichzeitiger Verhinderung einer Verschlechterung der Bildqualität erzielen kann, und welche die für die Bildabtastung erforderliche Zeit und dessen Signalverarbeitungsverfahren verkürzen kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Kamera gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 18 gelöst.
Die Erfindung wird vollständiger aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
1 eine schematische Blockdarstellung ist, die die Anordnung einer elektronischen Stehbildkamera gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine schematische Ansicht eines CCD mit n (Spalten) × m (Zeilen) Pixeln ist, welche in der in 1 dargestellten Stehbildkamera verwendet wird;
3 eine schematische Blockdarstellung eines Signalverarbeitungs-(LSI) ist, welche eine Gamma-Korrekturverarbeitungsschaltung enthält, welche in der in 1 dargestellten elektronischen Standbildkamera verwendet wird;
4A und 4B graphische Darstellung sind, welche die Kennlinie von Gamma-Korrekturtabellen mit nicht-linearen und linearen Kennlinien darstellen;
5 den Speicherbereichsaufbau eines Datenspeichers, der in 1 dargestellten elektronischen Stehbildkamera darstellt;
6 eine graphische Darstellung ist, welche das Konzept einer in dem in 5 gespeicherten Korrekturdatentabelle (TBL) darstellt;
7 ein allgemeines Flußdiagramm eines Steuerprogramms der elektronischen Stehbildkamera gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
8 ein Flußdiagramm ist, das den Betrieb eines Steuerprogramms eines in 7 dargestellten Aufzeichnungsmodus darstellt;
9 ein Flußdiagramm (1/4) ist, das den Betrieb eines Steuerprogramms eines in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellt;
10 ein Flußdiagramm (2/4) ist, das den Betrieb des Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellt;
11 ein Flußdiagramm (3/4) ist, das den Betrieb des Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellt;
12 ein Flußdiagramm (4/4) ist, das den Betrieb des Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellt;
13A und 13B Flußdiagramme sind, die den Betrieb eines Steuerprogramms eines in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Normalbelichtung darstellen;
14 ein Flußdiagramm (2/4) ist, das den Betrieb eines weiteren Steuerprogramms des in 7 dargestellten Aufzeichnungsmodusprozesses darstellt;
15A bis 16C Flußdiagramme sind, die den Betrieb eines weiteren Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellen;
16A bis 16C Flußdiagramme sind, die den Betrieb noch eines weiteren Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellen;
17 ein Flußdiagramm (1/2) ist, das den Betrieb noch eines weiteren Steuerprogramms eines in 7 dargestellten Aufzeichnungsmodusprozesses darstellt;
18 ein Flußdiagramm (2/2) ist, das den Betrieb noch eines weiteren Steuerprogramms des in 7 dargestellten Aufzeichnungsmodusprozesses darstellt; und
19A bis 19C Flußdiagramme (2/2) sind, die den Betrieb noch eines weiteren Steuerprogramms des in 8 dargestellten Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung darstellen;
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen unter Verwendung einer Digitalkamera als ein Beispiel beschrieben.
Gemäß 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 11 eine Photoobjektiv; 12 einen mechanischen Verschluß, welcher auf der optischen Achse des Photoobjektiv 11 angeordnet ist und auch als ein Anschlagsmechanismus dient; 13 eine Antriebseinheit für die Einstellung des Öffnungsgrades des mechanischen Verschlusses 12; 14 ein CCD für den Empfang von Licht, das durch den mechanischen Verschluß 12 hindurchgetreten ist; und zum Ausgeben eines abgetasteten Bildsignals eines Objektes; 15 einen Treiber für das CCD 14; 16 einen Zeittaktgenerator für die Erzeugung verschiedener Zeittaktsignale, wie z. B. eines Signals zum Steuern der Ladungsakkumulationszeit (die hierin nachstehend als eine elektronische Verschlußzeit zu bezeichnen ist) des CCD 14 und dergleichen; 17 eine korrelative Doppelabtastschaltung (CDS) zum Abtasten des von des CCD 14 ausgegebenen abgetasteten Bildsignals und zum Entfernen von Rauschen; 18 einen Analog/Digital-Wandler (A/D) zum Umwandeln des erfaßten Bildsignals nach der Rauschentfernung in ein digitales Signal; und 19 eine Gamma-Korrekturschaltung.
Ein Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Farbprozeßschaltung zum Erzeugen eines Helligkeit/Farb-Differenzmischsignals (hierin nachstehend als YUV-Signal zu bezeichnen) unter Verwendung des Ausgangssignal aus der Gamma-Korrekturschaltung 19; 21 eine Videoübertragungsschaltung für die Verteilung des Flusses von Signalen; 22 einen Pufferspeicher zum kurzzeitigen Speichern des YUV-Signals; 23 eine Kompressions/Expansions-Schaltung zum Komprimieren/Expandieren des YUV-Signals mittels eines vorbestimmten Codierungsschemas (im allgemeinen JPEG (Joint Photographic Experts Group)) nach dem Aufzeichnen und Wiedergeben; und 24 einen festen oder abnehmbaren Flash-Speicher zum Aufzeichnen des komprimierten YUV-Signals.
Ein Bezugssignal 25 bezeichnet eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) zum Erzeugen verschiedener Arten von Steuerungen, welche beim Aufzeichnen und Wiedergeben eines Bildes erforderlich sind, indem ein in einem Programm-ROM (Read Only Memory) 25a gespeichertes Programm in einen Benutzerarbeits-RAM (Random Access Memory) 25b geladen und das geladene Programm ausgeführt wird; und 26 eine Tasteneingabeeinheit zum Erzeugen eines Tasteneingabesignals als Reaktion auf die Betätigung einer Verschlußtaste oder verschiedener Funktionstasten.
Ein Bezugssignal 27 bezeichnet einen Datenspeicher, in welcher eine Korrekturdatentabelle (die später zu beschreiben ist) in voraus, beispielsweise bei der Lieferung ab Werk, eingeschrieben ist; 28 einen digitalen Videocodierer zum Umwandeln des in dem Pufferspeicher 22 gespeicherten YUV-Signals in ein zur Anzeige geeignetes Signalformat; 29 eine Flüssigkristallanzeige für einen Bildmonitor, welcher ein von dem digitalen Videocodierer 28 ausgegebenes Signal anzeigt; und 30 einen Bus zum Verbinden der entsprechenden Einheiten.
2 ist eine schematische Ansicht des CCD 14. Das CCD 14 besitzt einen Bildabtastbereich 14c, welcher durch die Anordnung von n × m photoelektrischen Umwandlungselementen 14a in einer Matrix zum Ansammeln von der Menge des ankommenden Lichtes entsprechenden Ladungen ausgebildet ist, und auch insgesamt n vertikale Übertragungseinheiten 14d zwischen benachbarten Spalten, und besitzt ferner eine horizontale Übertragungseinheit 14d, welche unterhalb des Bildabtastbereichs 14c in der Ebene der Seite angeordnet ist.
Eine in jedem photoelektrischen Wandlerelement 14a akkumulierte Signalladung wird von der benachbarten vertikalen Übertragungseinheit 14b als Reaktion auf ein von dem Treiber 15 (siehe 1) angelegtes Lesesignal XSG abgerufen und wird wiederum in 1 innerhalb der vertikalen Übertragungseinheit 14b synchron mit vertikalen Übertragungstakten ϕV nach unten übertragen. Die Ausgangsanschlüsse aller vertikalen Übertragungseinheiten 14b sind mit der horizontalen Übertragungseinheit 14d verbunden, welche nacheinander die Signalladungen für eine Zeile synchron zu den vertikalen Übertragungstakten ϕV abruft. Die in die horizontale Übertragungseinheit 14d abgerufenen Signalladungen werden wiederum nach links in 1 synchron zur horizontalen Übertragungstakten ϕH übertragen. Die Signalladungen, welche den Ausgangsanschluß der horizontalen Übertragungseinheit 14d erreicht haben, werden durch einen Ladungsdetektor 14e in elektrische Signale umgewandelt, und von einem Verstärker 14f verstärkt. Danach werden die verstärkten Signale nach außen als ein CCD-Ausgangssignal von einem Anschluß 14g ausgegeben.
Man beachte, daß SUB eine Signalspannung (ein sogenannter Ladungslöschimpuls) zum Löschen der Ladungen der photoelektrischen Wanderelemente 14a zu einem Substrat hin ist. Das Zeitintervall von dem Anlegezeitpunkt dieser SUB bis zu dem XSG-Signal definiert eine Ladungssammelzeit des CCD, d. h., die elektronische Verschlußzeit. Die Verschlußzeit bei dem Feldlesen (Halbbildlesen) wird von den Öff nungs/Schließ-Operationen (den Anlegezeitpunkten von SUB und XSG) des elektronischen Verschlusses gesteuert, und die Belichtungszeit bei dem Rahmenlesen (Vollbildlesen) wird von der Öffnungsbetätigung des elektronischen Verschlusses (Anlegezeitpunkt von SUB) und dem Schließvorgang des mechanischen Verschlusses (siehe 1) gesteuert.
Bei dem Feldlesen in der in 2 dargestellten CCD 14 werden Pixelsignale jeder ungeradzahligen Zeile 0, (i = 1, 2, 3,...) und der geradzahligen Zeile E_i der photoelektrischen Wandlerelemente 14d addiert und zum selben Zeitpunkt ausgegeben. Bei dem Rahmenlesen werden die Pixelsignale der ungeradzahligen Zeile 0, und der geradzahligen Zeile E_i abwechselnd ausgegeben.
3 ist eine Blockdarstellung, welche die Anordnung der Gamma-Korrekturschaltung 19 darstellt. Die Gamma-Korrekturschaltung 19 enthält einen digitalen Klemm-Prozessor 9a, einen Schattierungs-Korrekturprozessor 19b, einen Weißabgleich-Korrekturprozessor 19c, einen Gamma-Korrekturprozessor 19d, einen Gamma-Korrekturtabellenselektor 19e und dergleichen, obwohl die vorliegende Erfindung nicht im besonderen auf diese Prozessoren beschränkt ist. Die Gamma-Korrekturschaltung 19 empfängt ein von dem A/D-Wandler 18 (siehe 18) umgewandeltes digitales Bildsignal, führt einen digitalen Klemmprozeß, Schattierungskorrekturprozeß, Weißabgleich-Korrekturprozeß und Gamma-Korrekturprozeß wiederum im Bezug auf dieses Bildsignal aus, und gibt das korrigierte Bildsignal an die Farbprozeßschaltung 20 aus (siehe 1).
In dem Gamma-Korrekturprozeß wird eine von zwei unterschiedlichen Gamma-Korrekturkennlinien 31 und 32, die in 4a und 4b dargestellt sind, selektiv gemäß einem Steuersignal aus der CPU 25 verwendet. Die erste Gamma-Korrekturkennlinie 31 ist eine "nicht-lineare" (siehe 4A) und die zweite Gamma-Korrekturkennlinie 32 ist eine "lineare" (4B). Wenn die erste Gamma-Korrekturkennlinie 31 verwendet wird, wird die Gamma-Korrektur gemäß ihrer nicht-linearen Kennlinie implementiert, während, wenn die zweite Gamma-Konekturkennlinie 32 verwendet wird, im wesentlichen keine Gamma-Konektur ausgeführt wird.
5 stellt den Speicheraufbau des Datenspeichers 27 dar. Der Datenspeicher 27 weist wenigstens einen Speicherbereich 27a auf, welcher eine (später als eine "TBL" zu bezeichnende) Korrekturdatentabelle speichert, die auf (hierin nachstehend als "Dunkelrahmenbild" zu bezeichnende) CCD-Bilddaten anzuwenden ist, die erhalten werden, wenn das CCD 14 einer Belichtung für eine vorbestimmte Zeit Ta (z. B. Ta ist 1 Sekunde; dasselbe gilt für die nachstehende Beschreibung) unterzogen wird, während darauf selbst ankommendes Licht abgefangen wird.
6 stellt das Konzept der TBL dar, welche Korrekturwerte speichert, die Belichtungszeiten einer Langzeitbelichtung entsprechen. Man beachte, daß der Korrekturwert eine ermittelte Belichtungszeit T1 von DATEN 1 und Belichtungszeit Ta von (später zu beschreibenden) DATEN 2 ist. In dem in 6 dargestellten Beispiel besitzen Belichtungszeiten diskrete Werte (zur Zeit 1 Sekunde, 2 Sekunden, 3 Sekunden, 4 Sekunden, 5 Sekunden ..., und die Belichtungswerte haben Werte (K₁, K₂, K₃, K₄, K₅ ...) in Belichtungszeiteinheiten. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt und es können lineare Werte zugewiesen werden. Man beachte, daß der Korrekturwert K₁ einer Belichtungszeit (1 Sekunde) einer vorbestimmten Zeit Ta "1" ist, und die entsprechenden Korrekturwerte, welche diesen Korrekturwert K1 enthalten, durch eine lineare Funktionslinie 33 mit einer Steigung "A" gegeben sind. Dieses beruht darauf, daß eine normale CCD Kennlinien in der Weise besitzt, daß die Größe der Dunkelstromkomponente proportional zu A mal (z. B. A = 2) der Belichtungszeit zunimmt.
In diesem Falle sind die Korrekturwerte in Einheiten von Belichtungszeiten gespeichert. Wenn Jedoch die Beziehung zwischen der Belichtungszeit und dem Korrekturwert gleich Korrekturwert = Belichtungszeit (Steigung = "1" ist), wie es in 6 dargestellt ist, müssen, da die Belichtungszeit als ein Korrekturwert verwendet werden kann, die Korrekturwerte nicht in Belichtungszeiteinheiten gespeichert werden und ein Korrekturwert kann durch Einsetzen des Belichtungswertes in die Formel erhalten werden.
Die Arbeitsweise wird nachstehend erläutert.
7 ist ein schematisches Flußdiagramm, welche einen Plan eines von der CPU dargestellten Steuerprogramms darstellt. Die Ausführung dieses Programms beginnt, wenn der (nicht dargestellte) Stromversorgungsschalter der elektronischen Stehbildkamera eingeschaltet wird. Das Programm führt eine Initialisierung, wie z. B. eine Betriebsprüfung und dergleichen zuerst aus (Schritt S21), und wiederholt dann die Operation für die Überprüfung des Betriebsmodus (Aufzeichnungs- oder Wiedergabemodus) (Schritt S22) und führt einen Verzweigungsprozeß aus (einen Wiedergabemodusprozeß im Schritt S23 oder einen Aufzeichnungsmodusprozeß im Schritt S24) gemäß dem Prüfergebnis aus. Man beachte, daß weitere Betriebsmodi, wie z. B. ein Systemeinstellmodus und dergleichen ebenfalls verfügbar sind, jedoch eine Beschreibung derartiger Modi zum Zwecke der Vereinfachung unterlassen wird.
Zusammengefaßt liest der Wiedergabemodus das in dem Flash-Speicher 24 aufgezeichnete abgetastete Bild aus und gibt dieses auf der Flüssigkristallanzeige 29 wieder bzw. stellt es dar, und eine detaillierte Beschreibung dieses Prozesses wird unterlassen, da er für die vorliegende Erfindung nicht wichtig ist.
8 ist ein Flußdiagramm, welches das Aufzeichnungsmodusprozeßprogramm darstellt. Wenn dieses Flußdiagramm beginnt, wird ein Anzeigeprozeß eines Durchgangsbildes (Sucherbildes) ausgeführt (Schritt S31), und wiederholt sich selbst, bis eine "Halbhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert wird (Schritt S32). Man beachte, daß das Durchgangsbild ein sich bewegendes Bild ist, das von dem CCD 14 mit einem vorbestimmten Zyklus (z. B. einem Zyklus von 1/30 Sekunde) ausgegeben wird. Wenn dieses sich bewegende Bild auf der Flüssigkristallanzeige 29 dargestellt wird, kann der Benutzer leicht den Bildaufbau bestätigen und anpassen.
Danach wird, wenn eine "Halbhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert wird, die Helligkeit des Objektes unter Verwendung von Ausgangsdaten aus einem (nicht dargestellten) Photometriesensor und des CCD 14 (Schritt S33) gemessen, um eine (zum Zwecke der Vereinfachung als "T1" zu bezeichnende; Einheit = Sekunden) optimale Belichtungszeit zu berechnen, und T1 eingestellt. Ferner werden der Öffnungsgrad des mechanischen Verschlusses 12 und die Öffnung/Schließ-Zeitpunkte des elektroni schen Verschlusses und mechanischen Verschlusses 12 unter Verwendung von T1 eingestellt (Schritt S34). Danach wird eine "Vollhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert (Schritt S35).
Wenn eine 'Vollhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert wird, wird geprüft, ob die im Schritt S34 eingestellte T1 gleich oder länger als Ta (z. B. 1 Sekunde) ist (Schritt 36). Im Falle von NEIN im Schritt S36 wird ein Bilderfassungsprozeß für normale Belichtung (Belichtungszeit kürzer als eine später zu beschreibende Langzeitbelichtung) ausgeführt (Schritt S37); andernfalls wird ein Bilderfassungsprozeß für eine Langzeitbelichtung ausgeführt (Schritt S38).
Bilderfassungsprozeß (Langzeitbelichtung)
9 bis 12 sind Flußdiagramme des Bilderfassungs-Prozeßprogramms für eine Langzeiterfassung. In diesem Flußdiagramm wird eine lineare Gamma-Korrekturkennlinie (zweite Gamma-Konekturkennlinie 32) ausgewählt (Schritt S38a). Auf diese Weise besitzt die Gamma-Konekturschaltung 19 eine E/A-Kennlinie auf der Basis der in 4B dargestellten linearen Gamma-Korrekturkennlinie, d. h., deaktiviert im wesentlichen den Gamma-Konekturprozeß.
Der elektronische Verschluß wird dann "geöffnet" (Schritt S38b) und die Steuerung wartet auf einen Ablauf von T1. Nach einem Ablauf von T1 werden der mechanische Verschluß 12 und der elektronische Verschluß "geschlossen" (Schritt S38d). Man beachte, daß der mechanische Verschluß 12 und der elektronische Verschluß nicht immer zum selben Zeitpunkt beschlossen werden müssen und daß der elektronische Verschluß geschlossen werden kann, nachdem der mechanische Verschluß 12 geschlossen wird oder umgekehrt. Alternativ kann der elektronische Verschluß alleine zu diesem Zeitpunkt geschlossen werden, und der mechanische Verschluß 12 kann geschlossen werden, nachdem ein CCD-Bild erfaßt ist.
Im Schritt S38e wird ein CCD-Bild erfaßt und kurzzeitig in dem Pufferspeicher 22 gespeichert. Wenn dieses CCD-Bild zum Zwecke der Vereinfachung als "DATEN 1" bezeichnet wird, sind die DATEN 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie eine der Belichtungszeit T1 gleich oder länger als die der vorbestimmten Zeit Ta entsprechende gro ße Dunkelstromkomponente enthalten, und daß sich keiner Gamma-Korrektur in der Gamma-Korrekturschaltung 19 unterzogen werden.
Der elektronische Verschluß wird "geöffnet", während der mechanische Verschluß 12" geschlossen" bleibt (Schritt S38f), und die Steuerung wartet auf einen Ablauf einer vorbestimmten Zeit Ta (Schritt S38g). D. h., da Ta z. B. wie vorstehend beschrieben 1 Sekunde ist, wird der elektronische Verschluß nach Ablauf von 1 Sekunde "geschlossen" (Schritt S38h), um ein CCD-Bild zu erfassen (Schritt S38i) und der mechanische Verschluß 12 (Schritt S38j) wird "geöffnet", um dieses CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein Dunkelrahmenbild zu speichern, das der Belichtungszeit von Ta Sekunden entspricht (Schritt S38k). In diesem Falle wird der Öffnungszeitpunkt des mechanischen Verschlusses 12 zwischen dem CCD-Bilderfassungszeitpunkt im Schritt S38i und dem Dunkelrahmendaten-Speicherzeitpunkt im Schritt S38k festgelegt, wobei jedoch der mechanische Verschluß 12 zu jedem Zeitpunkt geöffnet werden kann, nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38h geschlossen wurde.
Wenn das in dem Pufferspeicher 22 im Schritt S38 gespeicherte CCD-Bild zum Zwecke der Vereinfachung als "DATEN 2" bezeichnet wird, da diese DATEN 2 ein CCD-Bild sind, das erhalten wird, wenn das CCD 14 einer Belichtung für Ta Sekunden bei geschlossenem mechanischen Verschluß 12 unterworfen wird, mit anderen Worten, wobei das bei dem CCD 14 ankommende Licht unterbrochen ist, enthält dieses CCD-Bild nur Rauschkomponenten (Dunkelstromkomponenten plus Zufallsrauschkomponenten) des CCD 14, welche Ta Sekunden entsprechen. Daher können durch Subtrahieren dieser DATEN 2 von den tatsächlich abgetasteten Bild (DATEN 1) die Rauschkomponenten, einschließlich der Dunkelstromkomponente entfernt werden. In diesem Falle ist das abgetastete Bild, welches dieses Subtraktionsprozeß zu unterziehen ist, auf das eine mit der Belichtungszeit Ta beschränkt, da die Belichtungszeit der DATEN 2 Ta ist. Wenn das abgetastete Bild mit einer Belichtungszeit über Ta hinaus dem Subtraktionsprozeß unterworfen wird, wird ein Korrekturwert, welcher dieser Belichtungszeit entspricht, aus der TBL 27a ausgelesen, um die DATEN 2 zu korrigieren, und die korrigierten DATEN 2 können von diesen abgetasteten Bild subtrahiert werden.
Insbesondere wird ein der Belichtungszeit T1 entspricht Korrekturwert aus der TBL ausgelesen (siehe 6) (Schritt S381) und die Pixelwerte der DATEN 2 werden unter Verwendung des gelesenen Korrekturwertes korrigiert (Schritt S38m). Man beachte, daß jeder Pixelwert korrigiert wird, indem er mit dem Korrekturwert multipliziert wird.
Wenn T1 = Ta ist, wird der Korrekturwert K₁ aus der TBL ausgelesen. Da dieser Korrekturwert K1 = 1 ist, wie es vorstehend beschrieben wurde, werden die Pixelwerte der korrigierten DATEN 2 mit 1 multipliziert, d. h., sie werden im wesentlichen nicht korrigiert. Andererseits wird, wenn T1 ein Wert größer als Ta ist, d. h., 2 Sekunden, 3 Sekunden, 4 Sekunden oder 5 Sekunden ist, der Korrekturwert K₂, K₃, K₄ oder K₅ aus der TBL ausgelesen. Da ein derartiger Korrekturwert K₂, K₃ oder K₄ oder K₅ größer als 1 ist (F zum Zwecke der einfachen), wie es in 6 dargestellt ist, sind die korrigierten Pixelwerte von DATEN 2 F-mal diejenigen vor der Korrektur, d. h., die Pixelwerte können entsprechend zu T1 korrigiert werden.
Auf diese Weise wird, nachdem die DATEN 2 einer T1 entsprechenden Pixelwertkorrektur unterzogen wurden, "0" in Schleifenvariablen i und j für die Pixelauswahl gesetzt, um diese zurückzusetzen (Schritt S38n) und ein Wert des Pixels (i, j) der korrigierten DATEN 2 wird extrahiert (Schritt S38o). Zusätzlich wird geprüft, ob der extrahierte Wert gleich oder größer als ein vorbestimmter Pegel ist, welcher einem Defekt eines weißen Kratzers entspricht (Schritt S38p).
Im Falle von JA im Schritt S38p wird der Wert des Pixels (i, j) der DATEN 1 extrahiert (Schritt S38q) und es wird geprüft, ob der extrahierte Wert einen Pixelwert-Sättigungspegel erreicht hat (Schritt S38r). Im Falle von NEIN im Schritt 38r wird der Wert des Pixels (i, j) der korrigierten DATEN 2 von dem Wert des Pixels (i, j) der DATEN 1 subtrahiert (Schritt S38s) und die Schleifenvariable i um 1 inkrementiert (Schritt S38t). Dann wiederholt sich eine Schleife von den Schritten S38o bis S38u selbst, bis das Bewertungsergebnis der Formel "i > i_max (i_max ist die Anzahl von Pixel pro Zeile der DATEN 1) wahr wird (Schritt S38u).
Wenn das Bewertungsergebnis der Formel "i > i_max"im Schritt S38u wahr wird, wird die Schleifenvariable i zurückgesetzt, um die nächste Zeile, sowohl von den DATEN 1, als auch DATEN 2 als die zu verarbeitende Zeile auszuwählen, und die Schleifenvariable j wird um 1 inkrementiert (Schritt S38v). Dann wiederholt sich eine Schleife von den Schritten S38o bis S38w selbst, bis das Bewertungsergebnis der Formel " j > j_max" (j_max ist die Anzahl von Zeilen der DATEN 1) wahr wird (Schritt S38w).
Wenn das Bewertungsergebnis der Formel j > j_max' im Schritt S38w wahr wird, werden die DATEN 1 einem Software-Gamma-Korrekturprozeß (Schritt S38x) und einem Kompressionsprozeß durch die Kompression/Expansions-Schaltung 23 (Schritt S38y) unterworfen. Danach werden die DATEN 1 in dem Flash-Speicher 24 (Schritt S38z) aufgezeichnet, und somit das Programm beendet.
Man beachte, daß der Software-Gamma-Korrekturprozeß ein Prozeß ist, der eine Korrekturauswirkung äquivalent dem nicht-linearen Gammaprozeß in der Gamma-Korrekturschaltung 19 besitzt, sich aber von diesem Prozeß in der Gamma-Korrekturschaltung 19 unterscheidet, da er von der CPU 25 (mittels Software) ausgeführt wird.
Wie es vorstehend beschrieben wurde, wird in dem Bilderfassungs-Prozeßprogramm für eine Langzeitbelichtung in dieser Ausführungsform, nachdem ein abgetastetes Bild (DATEN 1) durch Belichten des CCD 14 für T1 Sekunden mit geöffneten mechanischen Verschluß 12 erfaßt ist, ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt, in dem das CCD 14 für eine Belichtungszeit, welche einer vorbestimmten Zeit Ta entspricht, bei geschlossenem mechanischem Verschluß 12 belichtet wird. Ein der Belichtungszeit T1 der erfaßten Bilddaten (DATEN 1) entsprechender Korrekturwert K₂, K₃, K₄ oder K₅ ...) wird aus der Korrekturdatentabelle (TBL) ausgelesen, die Pixelwerte des Dunkelbildrahmens (DATEN 2) werden unter Verwendung dieses Korrekturwertes korrigiert und die erfaßten Bilddaten (DATEN 1) werden unter Verwendung des korrigierten Dunkelrahmenbildes (DATEN 2) korrigiert. Somit kann die Verschlechterung der Bildqualität nach der Bildabtastung durch die Entfernung der DATEN 2 Komponenten (Dunkelstromkomponente plus Zufallsrauschkomponente) von den DATEN 1 vermieden werden.
Daher wird, da die für die Erzeugung des Dunkelrahmenbildes (2) erforderliche Zeit eine vorbestimmte Zeit Ta ist, die kürzer als die Belichtungszeit T1 des tatsächlich abgetasteten Bildes (DATEN 1) ist, die gesamte Bildabtastzeit der DATEN 1 und DATEN 2 zu T1 + T2, wenn keine weiteren Bedingungen betrachtet werden, und kann größer (T1 + T1) nach dem Stand der Technik sein.
Bilderfassungsprozeß (normale Belichtung)
13A und 13B sind Flußdiagramme des Bilderfassungs-Prozeßprogramms für normale Belichtung, und es werden im wesentlichen dieselben Prozeßschritte, wie diejenigen in den vorstehend erwähnten Bilderfassungs-Prozeßprogramm für Langzeitbelichtung (9 bis 12) mit der Ausnahme, der in den 13A und 13B dargestellten Prozeßschritte ausgeführt.
Insbesondere geht, nachdem elektronische Verschluß im Schritt S38f in 10 "geöffnet" ist, der Ablauf zu dem in 13A dargestellten Prozeßschritt über, und die Steuerung wartet auf einen Ablauf der Zeit T1. Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt S38h in 10 zurück, um den elektronischen Verschluß zu (schließen).
Andererseits geht, nachdem der elektronische Verschluß im Schritt (S38f) in 10 "geöffnet" ist, der Ablauf zu dem in 13B dargestellten Prozeßschritt über, und ein CCD-Bild wird in dem Pufferspeicher 22 als ein Dunkelrahmenbild gespeichert, das einer Belichtungszeit = T1 Sekunden entspricht. Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt S38n in 11 zurück.
D. h., "Ta" in den Prozeßschritten S38g und S38k in 10 wird zu "T1" geändert, und die Prozeßschritte S381 und S38n werden weggelassen.
Daher wird in dem Bilderfassungs-Prozeßprogramm für normale Belichtung dieser Ausführungsform, nachdem ein erfaßtes Bild (DATEN 1) durch Belichten des CCD 14 für T1 Sekunden bei geöffnetem mechanischem Verschluß 12 erfaßt wurde, ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) durch Belichten des CCD 14 für T1 Sekunden mit geschlossenem mechanischem Verschluß 12 erfaßt. Dann kann, wenn das abgetastete Bild (DATEN 1) unter Verwendung dieses Dunkelrahmenbildes (DATEN 2) korrigiert wird, eine Verschlechterung der Bildqualität nach der Abtastung durch die Entfernung der DATEN 2 Komponenten (Dunkelstromkomponente und Zufallsrauschkomponente) von den DATEN 1 vermieden werden. D. h., in dem normalen Belichtungsablauf (d. h. ei nem Belichtungsablauf mit einer Belichtungszeit T1 kleiner als eine vorbestimmte Zeit Ta) können, da die Belichtungszeit der DATEN 1 gleich der der DATEN 2 gesetzt ist, die DATEN 1 einer Dunkelstromkorrektur ohne korrigieren des Dunkelrahmenbildes (DATEN 2) unterzogen werden.
In der vorstehenden Ausführungsform wird eine Unterscheidung weißer Kratzer (Schritt S38p) und Unterscheidung, ob der Datenpegel gesättigt ist oder nicht (Schritt S38r) durchgeführt, um zu ermitteln, ob der Subtraktionsvorgang der DATEN 2 von den DATEN 1 (Schritt S38s) erforderlich ist. Alternativ können die DATEN 2 bedingungslos von den DATEN 1 ohne derartigen Unterscheidungsprozeß subtrahiert werden.
In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird die Belichtung (T1) durch Berechnen einer optimalen Belichtungszeit auf der Basis der Helligkeit eines gemessenen Objektes unter Verwendung von Ausgabedaten aus dem Photometriesensor oder dem CCD 14 (siehe Schritte S33 und S34 in 8) ermittelt. Alternativ kann der Benutzer beliebig eine Belichtungszeit (T1) seiner bzw. ihrer Wahl durch Betätigen der Tasteneingabeeinheit 26 einstellen.
14 ist ein Flußdiagramm des Aufzeichnungsmodus-Prozeßprogramms, wenn der Benutzer die Belichtungszeit (T1) einstellt, d. h., eine Modifikation des in 8 dargestellten Aufzeichnungsmodus-Prozeßprogramms.
Wenn dieses Flußdiagramm startet, wird ein Anzeigevorgang des Durchgangsbildes (Sucherbildes) ausgeführt (Schritt S41). Und wiederholt sich selbst, bis ein Verschlußgeschwindigkeits-(Belichtungs)-Einstellmodus durch eine Modustaste eingestellt wird, die bei der Tasteneingabeeinheit 26 vorgesehen ist (Schritt S42) oder ein Drücken der Verschlußtaste detektiert wird (Schritt S43).
Danach wird, wenn der Verschlußgeschwindigkeits-Einstellmodus eingestellt ist, eine als ein Vorgabewert eingestellte Verschlußzeit T1 oder die in dem vorhergehenden Verschlußgeschwindigkeits einstelloperation eingestellte Verschluß T1 aus dem Datenspeicher 27 ausgelesen und kurzzeitig in dem Benutzerarbeits-RAM 25b als Wert "n" gespeichert (Schritt S44).
Es wird dann geprüft, ob der Benutzer eine Plus- oder Minus-Taste betätigt hat, die bei der Tasteneingabeeinheit 26 vorgesehen ist (Schritte S45 und S46). Wenn der Benutzer die Plus-Taste betätigt hat, wird der in dem Benutzerarbeits-RAM 25b gespeicherte Wert "n" um 1 inkrementiert (Schritt S47); wenn der Benutzer die Minus-Taste betätigt hat, wird der in dem Benutzerarbeits-RAM (25b) gespeicherte Wert (n) um 1 dekrementiert (Schritt S48).
Diese Prozesse (Schritte S45 bis S48) wiederholen sich selbst, bis im Schritt S49 ermittelt wird, daß der Verschlußgeschwindigkeits-Einstellmodus durch die Modustaste gelöscht ist, welche bei der Tasteneingabeeinheit 26 vorgesehen ist.
Wenn Löschen des Modus im Schritt S49 detektiert wird, wird der in dem Benutzerarbeits-RAM 25b zum Zeitpunkt des Löschens gespeicherte Wert "n" als die Belichtungszeit bestimmt und wird in dem Datenspeicher 27 gespeichert (Schritt S50). Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt S41 zurück, um den Durchgangsbild-Anzeigevorgang wieder zu starten.
Man beachte, daß die Belichtungszeit T1 durch Anzeigen eines Auswahlmenüs auf der Flüssigkristallanzeige 29 und dadurch, daß man dem Benutzer eine gewünschte Belichtungszeit aus dem Menü unter Verwendung vorgegebener Tasten auswählen läßt, eingestellt werden kann.
Wenn ein Drücken der Verschlußtaste im Schritt S43 detektiert wird, wird geprüft, ob die in dem Schritt S50 eingestellte Belichtungszeit T1 gleich oder länger als Ta ist (Schritt S51). Im Falle von NEIN in dem Schritt S51 wird ein Bilderfassungsprozeß für normale Belichtung ausgeführt (Schritt S52); anderenfalls wird ein Bilderfassungsprozeß für Langzeitbelichtung ausgeführt (Schritt S53).
In dem Bilderfassungsprozeß für Langzeitbelichtung in der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Belichtungszeit (Verschlußgeschwindigkeit) der DATEN 2 auf Ta festgelegt, und der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 wird durch eine der Belichtungszeit T1 entsprechende Veränderung gesteuert. Im Gegensatz dazu kann der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 fixiert sein, und die Belichtungszeit der DATEN 2 kann gesteuert werden, so daß sich der Belichtungszeit T1 entsprechend verändert.
15A bis 15C sind Flußdiagramme des Bilderfassungsprozesses für Langzeitbelichtung, die angewendet wird, wenn der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 fixiert ist, und die Belichtungszeit der Daten gesteuert wird, um sie der Belichtungszeit T1 entsprechend zu verändern, und es werden im wesentlichen dieselben Prozeßschritte wie diejenigen in dem vorstehend erwähnten Bilderfassungs-Prozeßprogramm für Langzeitbelichtung (9 bis 12) mit Ausnahme der in den 15A bis 15C dargestellten Prozeßschritte ausgeführt.
Insbesondere geht, nachdem die lineare Gamma-Korrekturkennlinie im Schritt S38a in 9 ausgewählt ist, der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 15A über, um die Belichtungszeit T2 der DATEN 2 auf der Basis der Belichtungszeit T1 der DATEN 1 und den festen Korrekturfaktor K_a (z. B. 2×) der DATEN 2 zu ermitteln. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38d in 9 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "öffnen". Man beachte, daß das Verfahren der Berechnung der Belichtungszeit T2 nicht auf das vorstehend erwähnte Verfahren beschränkt ist. Beispielsweise kann eine Entsprechungstabelle der Belichtungszeiten T1 und T2, welche ähnlich der vorstehend unter Verwendung von 5 und 6 beschriebenen ist, gespeichert sein, und die Belichtungszeit T2 kann durch Nachschlagen in dieser Entsprechungstabelle berechnet werden.
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38f in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 15B über, und die Steuerung wartet auf einen Ablauf der in dem Prozeßschritt in 15A ermittelten Zeit T2. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38h in 10 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "schließen".
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38j in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S61 in 15C über, um ein CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) zu speichern, das einer Belichtungszeit = T2 Sekunden entspricht und die Pixelwerte der DATEN 2 werden unter Verwendung des fixierten Korrekturfaktors K_a (Schritt S62) korrigiert. Danach geht der Ablauf zu dem Schritt S38n in 10 über.
In dem Bilderfassungsprozeß für Langzeitbelichtung in der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Belichtungszeit der DATEN 2 auf Ta fixiert, und der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 wird so gesteuert, daß der sich der Belichtungszeit T1 entsprechend verändert oder der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 ist fixiert und die Belichtungszeit der DATEN 2 wird so gesteuert, daß sie sich der Belichtungszeit T1 entsprechend ändert. Alternativ können sowohl die Belichtungszeit, als auch der Korrekturbetrag der DATEN 2 so gesteuert werden, daß sie sich der Belichtungszeit T1 entsprechend verändern, ohne fixiert zu sein.
16A bis 16C sind Flußdiagramme des Bilderfassungs-Prozeßprogramms für Langzeitbelichtung, das verwendet wird, wenn die Belichtungszeit und der Korrekturbetrag (Korrekturfaktor) der DATEN 2 so gesteuert werden, daß sie sich der Belichtungszeit T1 entsprechend ändern, und es werden im wesentlichen dieselben Prozeßschritte wie diejenigen in dem vorstehend erwähnten Bilderfassungs-Prozeßprogramm für Langzeitbelichtung (9 bis 12) mit Ausnahme der in 16A bis 16C dargestellten Prozeßschritte ausgeführt.
In diesem Falle muß eine Entsprechungstabelle, die die Entsprechung zwischen den Belichtungszeiten T1 und Belichtungszeiten T2 und Korrekturwerte der DATEN 2 speichert, welche ähnlich der vorstehend unter Verwendung der 5 und 6 beschriebenen ist, oder eine spezielle Formel, welche die Belichtungszeit T2 und den Korrekturwert der DATEN 2 aus der Belichtungszeit T1 der DATEN 1 ergibt, im voraus gespeichert sein.
Nachdem die lineare Gamma-Korrekturkennlinie im Schritt S38a in 9 ausgewählt ist, geht der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 16A über, um die Belichtungszeit T2 und Korrekturwert der DATEN 2 auf der Basis der Belichtungszeit T1 der DATEN 1 zu ermitteln, und der Ablauf kehrt zu dem Schritt S38b in 9 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "öffnen".
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38f in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 16B über, und die Steuerung wartet auf einen Ab lauf der in dem Prozeßschritt in 16A ermittelten Zeit T2. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38h in 10 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "schließen".
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38j in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Schritt S71 in 16C über, um ein CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein der Belichtungszeit = T2 Sekunden entsprechendes Dunkelrahmenbild (DATEN 2) zu speichern, und die Pixelwerte der DATEN 2 werden unter Verwendung des in dem Prozeßschritt in 16A (Schritt S72) ermittelten Korrekturwertes korrigiert. Danach kehrt der Ablauf zu dem Schritt S38n in 10 zurück.
In der vorstehend erwähnten Ausführungsform wird, wenn die Verschlußtaste bis zu ihrer Vollhubposition gedrückt wurde, ein tatsächlich abgetastetes Bild (DATEN 1) zuerst erfaßt (abgetastet) und dann ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet). Im Gegensatz dazu kann, nachdem ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet) ist, ein abgetastetes Bild (DATEN 1) erfaßt (abgetastet) werden.
In der vorstehend erwähnten Ausführungsform werden, wenn die Verschlußtaste bis zu ihrer Vollhubposition gedrückt wurde, um eine Bildabtastung zu befehlen, ein abgetastetes Bild (DATEN 1) und ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet). Alternativ kann wenn die Verschlußtaste bis zu ihrer Halbhubposition gedrückt wurde, ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet) werden, und wenn die Verschlußtaste bis zu ihrer Vollhubposition gedrückt wurde ein abgetastetes Bild (DATEN 1) erfaßt (abgetastet) werden.
17 und 18 sind Flußdiagramme des Aufzeichnungsmodus-Prozeßprogramms, das angewendet wird, wenn ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) nach dem Drücken der Verschlußtaste in die Halbhubposition erfaßt (abgetastet) wird, und ein abgetastetes Bild (DATEN 1) nach dem Drücken der Verschlußtaste bis in die volle Hubposition erfaßt (abgetastet) wird, d. h., eine Modifikation des in den 8 bis 12 dargestellten vorstehend erwähnten Aufzeichnungsmodus-Prozeßprogramms.
Wenn das in 17 dargestellte Flußdiagramm beginnt, wird ein Anzeigeprozeß eines Durchgangsbildes (Sucherbildes) ausgeführt (Schritt S81) und wiederholt sich selbst, bis die "Halbhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert wird (Schritt S83).
Danach wird, wenn eine "Halbhub"-Betätigung der Verschlußtaste detektiert ist, die lineare Gamma-Korrekturkennlinie (zweite Gamma-Korrekturkennlinie 32) ausgewählt (Schritt S83). Anschließend wird die Helligkeit eines Objektes unter Verwendung von Ausgangsdaten aus einem (nicht dargestellten) Photometriesensor und des CCD 14 (Schritt S84) gemessen, um eine (zum Zweck der Vereinfachung als "T1" zu bezeichnende; Einheit ist Sekunden) optimale Belichtungszeit zu berechnen und T1 festgelegt (Schritt S85). Dann wird der mechanische Verschluß 12"geschlossen", und der elektronische Verschluß "geöffnet" (Schritt S86). Es wird geprüft, ob die im Schritt S85 eingestellte T1 gleich oder größer als Ta ist (Schritt S87). Im Falle von JA im Schritt S87 wartet die Steuerung auf einen Ablauf des Zeit Ta (Schritt S88); anderenfalls wartet die Steuerung auf ein Ablauf der Zeit T1 (Schritt S89). Wenn die Zeit T1 oder Ta abgelaufen ist, wird der elektronische Verschluß "geschlossen" (Schritt S90), um ein CCD-Bild zu erfassen (Schritt S91). Ferner wird der mechanische Verschluß 12"geöffnet" (Schritt S92), um dieses CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein der Belichtungszeit = Zeit T1 oder Ta Sekunden entsprechendes Dunkelrahmenbild zu speichern (Schritt S93).
Wenn eine "Vollhub"-Betätigung der Verschlußtaste im Schritt S94 detektiert wird, geht der Ablauf zum Schritt S95 in 19 über, um den elektronischen Verschluß zu "öffnen", und die Steuerung wartet auf einen Ablauf der Zeit T1. Nach einem Ablauf der Zeit T1 werden der mechanische Verschluß 12 und der elektronische Verschluß "geschlossen" (Schritt S97). Anschließend wird im Schritt S98 ein CCD-Bild (DATEN 1) erfaßt und kurzzeitig in dem Pufferspeicher 22 gespeichert.
Nachdem der mechanische Verschluß 12"geöffnet" ist, wird geprüft, ob die Zeit T1 gleich oder länger als Ta ist (Schritt S100). Wenn im Schritt S100 T1 ≥ Ta ist, wird ein der Belichtungszeit T1 entsprechender Korrekturwert aus der TBL (siehe 6) gelesen (S101), und die Pixelwerte des im Schritt S93 gespeicherten Dunkelrahmenbildes (DATEN 2) werden unter Verwendung des Korrekturwertes korrigiert (Schritt S102). Der Ablauf geht dann zu dem Schritt S103 über. Wenn im Schritt 100 T1 < Ta ist, springt der Ablauf zu dem Schritt 103, wobei die Prozesse in den Schritten S101 und S102 übersprungen werden.
Im Schritt S103 wird ein Korrekturprozeß zum Entfernen von in den DATEN 1 enthaltenen Rauschkomponenten durch Subtrahieren der DATEN 2 von den DATEN 1 ausgeführt. D. h., daß im Schritt S103 dieselben Prozesse wie die in dem Schritt S38n in 11 bis S38w in 12 ausgeführt werden.
Die DATEN 1 werden dann einem Software-Gamma-Korrekturprozeß (Schritt S104) und einen Kompressionsprozeß durch die Kompressions/Expansions-Schaltung 23 unterworfen (Schritt S105). Danach werden die DATEN 1 in dem Flash-Speicher 24 aufgezeichnet (Schritt S106), und somit das Programm beendet.
Man beachte, daß die Prozesse in den Schritten S100 bis S102 vor eine Vollhubbetätigung der Verschlußtaste (S94) ausgeführt werden können, d. h., unmittelbar nachdem die Dunkelrahmendaten gespeichert sind (Schritt S93).
In diesem Falle können nur die Belichtungszeit T2 oder sowohl die Belichtungszeit T2 als auch der Korrekturwert so gesteuert werden, daß sie sich der Belichtungszeit T1 entsprechend verändern.
Auch in diesem Falle kann ein Benutzer beliebig die Belichtungszeit T1 einstellen.
In der vorstehenden Ausführungsform werden nach dem Korrigieren der DATEN 2 die in dem Pufferspeicher 22 gespeicherten DATEN 2 abhängig von der Belichtungszeit T1 korrigiert. Alternativ kann die Gamma-Korrekturkennlinie für ein CCD-Bild vor dessen Speicherung in dem Pufferspeicher 22 durch die Gamma-Korrekturschaltung 19, abhängig von der Belichtungszeit T1 geändert werden, oder die AGC-Verstärkung eines CCD-Bildes kann vor dessen Speicherung in dem Pufferspeicher 22 durch die CDS 17, abhängig von der Belichtungszeit T1 vergrößert werden.
19A bis 19C sind Flußdiagramme des Bilderfassungs-Prozeßprogramms für Langzeitbelichtung, das angewendet wird, wenn die DATEN 2 durch Veränderung der Gamma-Korrekturkennlinie (19A und 19C) und durch Anpassung der AGC-Verstärkung (19B und 19C) korrigiert werden, und es werden im wesentlichen dieselben Prozeßschritte wie diejenigen in dem vorstehend erwähnten Bilderfassungs- Prozeßprogramm für Langzeitbelichtung (9 bis 12) mit der Ausnahme der in den 19A bis 19C dargestellten Schritte ausgeführt.
Insbesondere geht, wenn die DATEN 2 durch Veränderung der Gamma-Korrekturkennlinie korrigiert werden, nachdem ein CCD-Bild (DATEN 1) im Schritt S38e in 9 erfaßt ist, der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 19A über, um die Steigung der Gamma-Korrekturkennlinie der Gamma-Korrekturschaltung 19, abhängig von der Belichtungszeit T1 zu verändern. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38f in 10 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "öffnen".
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38f in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 19C über, um ein CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein der Belichtungszeit T1 entsprechendes Dunkelrahmenbild zu speichern. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38n in 11 zurück.
D. h., der Prozeßschritt in 19A wird zwischen dem Schritt S38e in 10 und dem Schritt S38f in 11 eingefügt, "Ta" in dem Prozeßschritt S38k in 10 wird zu "T1" verändert, und die Prozeßschritte S381 und S38m werden weggelassen.
In gleicher Weise geht, wenn die Daten durch Anpassen der AGC-Verstärkung korrigiert werden, nachdem ein CCD-Bild (DATEN 1) im Schritt S38e in 9 erfaßt ist, der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 19B über, um die Verstärkung einer AGC-Verstärkungs-Anpassungsschaltung in der CDS 17 gemäß der Belichtungszeit T1 zu verändern. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38f in 10 zurück, um den elektronischen Verschluß zu "öffnen".
Nachdem der elektronische Verschluß im Schritt S38j in 10 "geöffnet" ist, geht der Ablauf zu dem Prozeßschritt in 19C über, um ein CCD-Bild in dem Pufferspeicher 22 als ein einer Belichtungszeit T1 entsprechendes Dunkelrahmenbild zu speichern. Der Ablauf kehrt dann zu dem Schritt S38n in 11 zurück.
D. h., der Prozeßschritt in 19B wird zwischen dem Schritt S38e in 10 und dem Schritt S38f in 11 eingefügt, "Ta" in dem Prozeßschritt S38k in 10 wird zu "T1" verändert, und die Verarbeitung der Schritte S381 und S38m wird unterlassen.
In der vorstehenden Ausführungsform werden, wenn der Kamerabenutzer die Verschlußtaste bis zu ihrer vollen Hubposition gedrückt hat, um eine Bildabtastung zu befehlen, ein abgetastetes Bild (DATEN 1) und ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet). Jedoch kann, wenn beispielsweise eine Bildabtastung automatisch wie bei einer zeitgesteuerten Bildabtastung zu einem festen Punkt befohlen wird, ein abgetastetes Bild (DATEN 1) und ein Dunkelrahmenbild (DATEN 2) erfaßt (abgetastet) werden.
In der vorstehenden Ausführungsform wird, nachdem der Kamerabenutzer die Verschlußtaste bis zu ihrer vollen Hubposition gedrückt hat, um eine Bildabtastung zu befehlen, ein (abgetastetes) Bild (DATEN 1) erfaßt (abgetastet). Jedoch können weitere Daten, wie z. B. abgetastete Daten, die bereits zum Anzeigen eines Durchgangsbildes unmittelbar vor der Bildabtastung erfaßt wurden, als DATEN 1 verwendet werden.
In der vorstehend erwähnten Ausführungsform subtrahiert die CPU 25 als ein Korrekturprozeßverfahren für die Entfernung einer in DATEN 1 enthaltenen Dunkelausgangssignalkomponente DATEN 2 von den DATEN 1 mittels Software. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen spezifischen Prozeß beschränkt, sondern kann auch andere Korrekturverarbeitungsprozesse verwenden, wie z. B. ein Prozeßverfahren zum Entfernen der Dunkelausgangssignalkomponente durch einen Hardwareprozeß unter Verwendung einer Subtraktionsschaltung.

Claims

Elektronische Stehbildkamera, umfassend: eine Bildabtasteinrichtung (14) zum Sammeln einer ankommendem Licht entsprechenden Ladung, Umwandeln der gesammelten Ladung in Bilddaten und Ausgeben der Bilddaten; eine Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) zum Öffnen/Schließen eines Eintrittsoptikpfades zu der Bildabtasteinrichtung (14); eine Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) zum Geben eines Befehls bezüglich der Bildabtastung; eine Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) zum Steuern des Öffnens/Schließens des Eintrittsoptikpfades durch die Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12), wenn der Befehl von der Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) bezüglich der Bildabtastung gegeben wird; eine erste Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25), um, wenn der Befehl durch die Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) bezüglich der Bildabtastung gegeben wird, erste Bilddaten durch Belichten der Bildabtasteinrichtung (14) für eine erste Belichtungszeit zu erfassen, wobei die Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) durch die Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) geöffnet wird; eine zweite Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25), um, wenn der Befehl durch die Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) bezüglich der Bildabtastung gegeben wird, zweite Bilddaten durch Belichten der Bildabtasteinrichtung (14) für eine zweite Belichtungszeit, die kürzer als die erste Belichtungszeit ist, zu erfassen, wobei die Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) durch die Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) geöffnet wird; eine erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) zum Korrigieren der von der zweiten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten zweiten Bilddaten; eine zweite Korrektureinrichtung (22, 25) zum Korrigieren der von der ersten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten ersten Bilddaten unter Verwendung der von der ersten Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) korrigierten zweiten Bilddaten; eine Einstelleinrichtung (25) zum variablen Einstellen der ersten Belichtungszeit, für welche die erste Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) die Bildabtasteinrichtung (14) belichtet; und eine Ermittlungseinrichtung (25) zum Ermitteln wenigstens eines von der zweiten Belichtungszeit, für welche die zweite Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) die Bildabtasteinrichtung (14) belichtet, und eines Betrags einer Korrektur der zweiten Bilddaten, welche von der ersten Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) auf der Basis der ersten Belichtungszeit durchgeführt wird, die variabel durch die Einstelleinrichtung (25) eingestellt wird.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: einen Verschlußschalter (26), und wobei die Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) die Bildabtastung befiehlt, wenn der Verschlußschalter (26) gedrückt wird.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Meßeinrichtung (25) zum Messen einer Helligkeit eines Objektes, und wobei die Einstelleinrichtung (25) als die erste Belichtungszeit eine Belichtungszeit gemäß einem Ergebnis der Messung der Meßeinrichtung (25) einstellt.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Einrichtung (26) zum Eingeben einer gewünschten von einem Benutzer bestimmten Belichtungszeit umfaßt, und wobei die Einstelleinrichtung (25) als die erste Belichtungszeit die Belichtungszeit einstellt, die von der Eingabeeinrichtung (26) eingegeben wird.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Korrektureinrichtung (22, 25) die ersten Bilddaten durch Subtrahieren der durch die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) korrigierten zweiten Bilddaten von den ersten Bilddaten korrigiert.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Unterscheidungseinrichtung (25) zum Unterscheiden, ob die von der Einstelleinrichtung (25) eingestellte erste Belichtungszeit nicht kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist, und wobei, wenn die Unterscheidungseinrichtung (25) ermittelt, daß die erste Belichtungszeit nicht kürzer als die vorbestimmte Zeit ist, Prozesse von der zweiten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) und der ersten Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) und der zweiten Korrektureinrichtung (22, 25) ausgeführt werden.
Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine dritte Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) um, wenn die Unterscheidungseinrichtung (25) ermittelt, daß die erste Belichtungszeit kürzer als die vorbestimmte Zeit ist, dritte Bilddaten zu erfassen, indem die Bildabtasteinrichtung (14) für die erste Belichtungszeit mit der durch die Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) geschlossenen Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrchtung (12) belichtet wird; und eine dritte Korrektureinrichtung (22, 25) zum Korrigieren der durch die erste Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten Bilddaten unter Verwendung der von der dritten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten dritten Bilddaten.
Kamera nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) die zweiten Bilddaten durch Belichten der Bildabtasteinrichtung (14) für die vorbestimmte Zeit mit der durch die Öffnungs/Schließ-Steuereinrchtung (13, 25) verschlossenen Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) erfaßt.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Korrekturtabellen-Speichereinrichtung (27, 27a) zum Speichern eines Korrekturwertes in Entsprechung zu einer Belichtungszeit, und wobei die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) einen der ersten Belichtungszeit entsprechenden Korrekturwert aus der Korrekturtabellen-Speichereinrichtung (27, 27a) ausliest, um dadurch den Betrag der Korrektur der zweiten Bilddaten zu ermitteln.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) die zweiten Bilddaten durch Belichten der Bildabtasteinrchtung (14) für eine feste Zeit erfaßt, wobei die Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) durch die Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) geschlossen ist, wobei die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die zweiten Bilddaten auf der Basis des Betrags der Korrektur der zweiten Bilddaten korrigiert, welcher von der Ermittlungseinrichtung ermittelt wird.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Bildabtasteinrichtung (15, 16, 25) die zweiten Bilddaten durch Belichten der Bildabtasteinrichtung (14) für eine zweite Belichtungszeit erfaßt, die von der Ermittlungseinrichtung (25) ermittelt wird, wobei die Optikpfad-Öffnungs/Schließ-Einrichtung (12) von der Öffnungs/Schließ-Steuereinrichtung (13, 25) geschlossen ist.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die von der zweiten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten zweiten Bilddaten unter Verwendung eines festen Korrekturwertes korrigiert.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die von der zweiten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten zweiten Bilddaten auf der Basis des Betrags der Korrektur der zweiten Bilddaten korrigiert, welcher von der Ermittlungseinrichtung (25) ermittelt wird.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine vierte Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25), um, wenn die Bildabtast-Befehlseinrichtung (25, 26) den Befehl bezüglich der Bildabtastung gibt, die erste Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) zum Erfassen der zweiten Bilddaten zu steuern.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Bilddaten-Speichereinrichtung (22) zum Speichern der von der zweiten Bildabtast-Steuereinrichtung (15, 16, 25) erfaßten Bilddaten, und wobei die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die in der Bilddaten-Speichereinrichtung (22) gespeicherten zweiten Bilddaten korrigiert.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Gamma-Korrektureinrichtung (19, 19d, 19e), um eine Gamma-Korrektur der von der Bildabtasteinrichtung (14) ausgegebenen Bilddaten durchzuführen, und wobei die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die zweiten Bilddaten durch Verändern einer Gamma-Korrekturkennlinie der Gamma-Korrektureinrichtung (19, 19d, 19e) korrigiert.
Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner umfaßt: eine Anpassungseinrichtung (17) zum Anpassen eines Signalpegels eines von der Bildabtasteinrichtung (14) ausgegebenen Signalpegels, und wobei die erste Korrektureinrichtung (17, 19, 22, 25, 27) die zweiten Bilddaten durch Verändern eines Signalanpassungspegels der Anpassungseinrichtung (17) verändert.
Signalprozeßverufahren für eine elektronische Stehlbildkamera zum Entfernen einer Rauschkomponente in von einem Bildabtastelement ausgegebenen Bilddaten, mit den Schritten: Erfassen erster Bilddaten durch Belichten des Bildabtastelementes für eine erste Belichtungszeit, wobei ein Eintrittsoptikpfad zu dem Bildabtastelement geöffnet ist, wenn die Bildabtastung befohlen wird; Erfassen zweiter Bilddaten, durch Belichten des Bildabtastelementes für eine zweite Belichtungszeit, die kürzer als die erste Belichtungszeit ist, wobei der Eintrittsoptikpfad zu dem Bildabtastelement geschlossen ist, wenn die Bildabtastung befohlen wird; Korrigieren der erfaßten zweiten Bilddaten; und Korrigieren der erfaßten ersten Bilddaten unter Verwendung der krrigierten zweiten Bilddaten, wobei die erste Belichtungszeit variabel einstellbar ist, und wenigstens eines von der zweiten Belichtungszeit und einem Betrag der Korrektur der zweiten Bilddaten auf der Basis der ersten Belichtungszeit ermittelt wird.