DE60025647T2

DE60025647T2 - Festkörperbildaufnahemvorrichtung

Info

Publication number: DE60025647T2
Application number: DE60025647T
Authority: DE
Inventors: Hiroya Kusaka; Shigeo Sakaue; Tomoaki Tsutsumi; Yasutoshi Yamamoto; Masaaki Nakayama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-11-22
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: EP1237363B1; EP1237363A4; WO2001039490A1; CN1413411A; US7466358B1; CN1276646C; EP1237363A1; US20090174792A1; DE60025647D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, die den Dynamikbereich aufgenommener Bilder erweitern kann.
Technischer Hintergrund
Bisher ist eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung zum Synthetisieren von zwei Bildsignalen, die jeweils einen Belichtungsbetrag besitzen, die voneinander verschieden sind, um ein Bildsignal mit einem weiten Dynamikbereich zu erhalten, z. B. im Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. JP-A-214829 und im Amtsblatt des offengelegten japanischen Patentes Nr. HEI9-275527 offenbart worden.
Das Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. JP-A-214829 offenbart eine digitale Standbildkamera, die durch Pegelverschiebung von zwei kontinuierlichen Teilbildern, die durch die Änderung der Belichtungszeit aufgenommen worden sind, und dann durch das Synthetisieren dieser in ein Vollbild ein Bildsignal mit einem weiten Dynamikbereich erhalten kann.
Das Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. JP-A-275527 offenbart eine digitale Standbildkamera, die durch Pegelverschiebung von mehreren Vollbildern, die verschiedene Belichtungszeiten besitzen und von mehreren CCDs erhalten worden sind, und dann durch das Synthetisieren dieser in ein Vollbild ein Bildsignal mit einem weiten Dynamikbereich erhalten kann.
Es ist außerdem ein Beispiel einer Videokamera bekannt gewesen, die den Dynamikbereich unter Verwendung einer speziellen CCD erweitert, die ein Langzeit-Belichtungssignal und ein Kurzzeit-Belichtungssignal innerhalb einer Teilbildperiode lesen kann ("Development of method of processing single-plate Hyper-D color camera signal", Image Media Society Technical Report, Bd. 22, Nr. 3, S. 1–6 (1998)).
In der im Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. JP-A-214829 offenbarten digitalen Standbildkamera werden jedoch z. B. zwei kontinuierliche Teilbilder, die durch die Änderung der Belichtungszeit aufgenommen worden sind, synthetisiert, sodass das Bild nach der Synthetisierung nur eine Bildauflösung für ein Teilbild besitzt, d. h. eine Auflösung von ein halb der Anzahl der Pixel der CCD, wodurch Bedenken wegen einer unzureichenden Auflösung des aufgenommenen Bildes verursacht werden.
Andererseits werden in der im Amtsblatt des offengelegten japanischen Patents Nr. JP-A-275527 offenbarten digitalen Standbildkamera die durch mehrere CCDs aufgenommenen Bildsignale mit unterschiedlichen Belichtungszeiten synthetisiert, sodass das Bild nach der Synthetisierung eine Bildauflösung für ein Vollbild besitzt, d. h. eine Auflösung für die Anzahl der Pixel der CCD, wobei jedoch mehrere CCDs erforderlich sind, was in Bezug auf die Größe/Kosten der Bilderzeugungsvorrichtung ungünstig ist.
Für die Bilderzeugungsvorrichtung, über die in "Development of method of processing single-plate Hyper-D color camera signal", Image Media Society Technical Report, Bd. 22, Nr. 3, S. 1–6 (1998) berichtet worden ist, ist eine spezielle CCD erforderlich, um den Dynamikbereich der aufgenommenen Bilder zu erweitern.
EP-A-0 684 730 offenbart ein Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, die mehrere photoelektrische Umsetzungsabschnitte, die zweidimensional angeordnet sind und jeweils mehreren Pixeln entsprechen, und einen Vertikal-Ladungsübertragungsabschnitt, um eine aus jedem der photoelektrischen Umsetzungsabschnitte gelesene Ladung vertikal zu übertragen, umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Ausführen mehrerer Leseoperationen innerhalb einer Zeitdauer zum Abtasten eines Bildes für eine Bildebene und dadurch Lesen der in den photoelektrischen Umsetzungsabschnitten akkumulierten Ladungen zum Vertikal-Ladungsübertragungsabschnitt; und
– Übertragen der aus den photoelektrischen Umsetzungsabschnitten gelesenen Ladungen durch den Vertikal-Ladungsübertragungsabschnitt separat für jede der Leseoperationen.

EP-A-0 487 332 offenbart eine Bildaufnahmevorrichtung, die umfasst:
mehrere Zeilen von Lichtempfangszellen, um ein optisches Bild in ein elektrisches Signal umzusetzen;
mehrere Übertragungsregister, die sich jedes benachbart zu einer entsprechenden Zeile von Lichtempfangszellen befinden, wobei die Register angeordnet sind, um ein Ladungssignal von der Zeile von Lichtempfangszellen zu empfangen und das Ladungssignal seriell zu übertragen, um es auszulesen, worin die Übertragungsregister lichtabgeschirmt sind; und eine Steuerschaltung, um die Lichtempfangszellen und die Übertragungsregister anzusteuern;
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung überflüssige Ladungen in den Lichtempfangszellen löscht, die in den Lichtempfangszellen erzeugten Landungssignale nach einer ersten Belichtungsdauer zu den Übertragungsregistern überträgt und eine zweite Belichtung während einer zweiten Belichtungsdauer, die von der ersten Belichtungsdauer verschieden ist, ausführt, um ein erstes und ein zweites Bildsignal in der Bildaufnahmevorrichtung zu speichern.
EP-A-823814 offenbart Synthetisierungsmittel, um mit zwei verschiedenen Belichtungen aufgenommene Bildsignale zu synthetisieren.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung zu schaffen, die ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich bei geringeren Kosten und mit einer Bildauflösung, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, unter Verwendung einer CCD aufnehmen kann, die im Allgemeinen mit einer derartigen Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung ungeachtet der Verbraucher- oder Geschäftsanwendungen verwendet wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung ist im Anspruch 1 dargelegt. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung besitzt ein Festkörper-Bilderzeugungselement zum Ausgeben mehrerer Bildsignale mit verschiedenen Belichtungszeiten und Signalsynthetisierungsmittel zum Synthetisieren der von dem obenerwähnten Festkörper-Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignale; wobei wenigstens eines der vom obenerwähnten Festkörper-Bilderzeugungselement ausgegebenen Bildsignale durch die Signalsynthetisierungsmittel als ein Bildsignal mit einer kleineren Anzahl von Pixeln als die anderen Bildsignale verarbeitet wird, wobei dadurch erlaubt wird, dass ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich mit einer Bildauflösung aufge nommen wird, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockschaltplan, der eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine veranschaulichende Ansicht einer Betriebsart des Lesens des Signals von der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die in der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ausgebildet sind.
4 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Signalsynthetisierungsmittel in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Addierermittel für zwei horizontale Zeilen in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Interpolationsmittel in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Gewichtungsaddierermittel in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine veranschaulichende Ansicht, um das Prinzip der Dynamikbereichserweiterung in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
9 ist eine veranschaulichende Ansicht, um die zeitliche Abstimmung der Belichtung und des Lesens des langen Signals und des kurzen Signals in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
10 ist eine veranschaulichende Ansicht, um das kurze Signal in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
11 ist eine veranschaulichende Ansicht, um das lange Signal in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
12 ist eine veranschaulichende Ansicht, um die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen und die Interpolationsverarbeitung in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
13 ist eine graphische Darstellung, um ein Synthesekoeffizient-Bestimmungsverfahren in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
14 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein Signalsynthese-Verarbeitungsverfahren in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
15 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Gewichtungsaddierermittel in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein Erzeugungsverfahren für ein langes Helligkeitssignal in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
18 ist eine graphische Darstellung, um ein Synthesekoeffizient-Bestimmungsverfahren in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
19 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein Signalsynthese-Verarbeitungsverfahren in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
20 ist ein Blockschaltplan, der eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
21 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Helligkeitssignal-Interpolationsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Signalsynthetisierungsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
24 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Synchronisationsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
25 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein langes Helligkeitssignal in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
26 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein kurzes Helligkeitssignal in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
27 ist eine veranschaulichende Ansicht, um eine Helligkeitssignal-Interpolationsverarbeitung in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
28 ist eine veranschaulichende Ansicht, um ein Helligkeitssignal-Synthetisierungsverfahren in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
29 ist eine veranschaulichende Ansicht, um eine Synthetisierungsverarbeitung durch die Synthetisierungsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
30 ist ein Blockschaltplan, der eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
31 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Synchronisationsmittel in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
32 ist eine veranschaulichende Ansicht, um die Synthetisierungsverarbeitung durch die Synthetisierungsmittel in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
33 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Lesen eines Bildsignals aus einem Festkörper-Bilderzeugungselement zeigt.
34 ist eine veranschaulichende Ansicht, um in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen und die Interpolationsverarbeitung zu erklären, wenn das lange Signal als ein Teilbild und das kurze Signal als ein Vollbild aufgenommen wird.
35 ist eine veranschaulichende Ansicht, um die Interpolationsverarbeitung mit dem vorhergehenden Wert zu erklären.
36 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
37 ist eine graphische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines Synthesekoeffizienten aus dem langen Signal in der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
38 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
39 ist eine graphische Darstellung, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines Synthesekoeffizienten aus dem langen Helligkeitssignal in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
40 ist ein Blockschaltplan der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, wenn ein Leseverfahren für das kurze Signal geändert wird, in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
41 ist eine veranschaulichende Ansicht, um die Inhalte der Helligkeitssignal-Interpolationsverarbeitung, wenn ein Leseverfahren für das kurze Signal geändert wird, in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zu erklären.
42 ist ein Blockschaltplan, der eine weitere Konfiguration der Signalsynthetisierungsmittel in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
43 ist eine veranschaulichende Ansicht, die ein weiteres Beispiel eines Verfahrens zum Synthetisieren des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals in den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung zeigt.
44 ist ein Blockschaltplan, der ein weiteres Beispiel der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
45 eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die in dem Festkörper-Bilderzeugungselement ausgebildet sind.
46 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die in dem Festkörper-Bilderzeugungselement (des CyYeG-Streifenverfahrens) ausgebildet sind.
47 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Bayer-Verfahrens) ausgebildet sind.
48 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Zwischenzeilenverfahrens) ausgebildet sind.
49 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Verfahrens, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter vollständig schachbrettartig angeordnet sind) ausgebildet sind.
50 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Streifenverfahrens) ausgebildet sind.
51 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Diagonalstreifenverfahrens) ausgebildet sind.
52 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Verfahrens, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter sequentiell in einer Zeile angeordnet sind) ausgebildet sind.
53 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel der Anordnung der Farbfilter zeigt, die im Festkörper-Bilderzeugungselement (des Verfahrens, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter sequentiell punktweise angeordnet sind) ausgebildet sind.
Die beste Art zum Ausführen der Erfindung
(Ausführungsform 1)
1 ist ein Blockschaltplan einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in einer besten Art (die im Folgenden als die Ausführungsform 1 bezeichnet wird), um die vorliegende Erfindung auszuführen. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine optische Linse; das Bezugszeichen 2 einen mechanischen Verschluss als ein Lichtverschlussmittel, das außerdem für eine optische Blende verwendet wird; und das Bezugszeichen 3 eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, wobei die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung eine Zwischenzeilenübertragungs-CCD (IT-CCD) ist, die im Allgemeinen mit einer Verbraucher-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung verwendet wird. Außer der CCD gibt es eine Vollbild-Zwischenzeilenübertragungs-CCD (FIT-CCD) und einen CMOS-Sensor. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet analoge Signalverarbeitungsmittel, die eine in Beziehung stehende Doppel-Abtastschaltung und eine automatische Verstärkungsregelungsschaltung (AGC-Schaltung) umfassen; das Bezugszeichen 5 bezeichnet A/D-Umsetzermittel; das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Bildspeicher zum Speichern eines durch die A/D-Umsetzer mittel 5 in ein digitales Signal umgesetzten Bildsignals; und das Bezugszeichen 7 bezeichnet Signalsynthetisierungsmittel zum Synthetisieren der aus dem Bildspeicher 6 gelesenen Zweisystem-Bildsignale.
Ein von den Signalsynthetisierungsmitteln 7 erhaltenes Signal wird in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 8 Verarbeitungen, wie z. B. dem Trennen des Helligkeitssignals vom Farbsignal, der Rauschbeseitigung, der Kantenverbesserung, Matrixoperationen und der Codierung in ein spezifisches Format, unterworfen. Die Steuermittel 9 für den mechanischen Verschlussantrieb steuern das Öffnen oder Schließen des mechanischen Verschlusses 2; während die Antriebsteuermittel 10 des Festkörper-Bilderzeugungselements die Belichtungssteuerung, die Signallesebetriebsart und die zeitliche Abstimmung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 steuern. Die Betriebsart und die zeitliche Abstimmung des Betriebs aller obenerwähnten Komponenten einschließlich dieser Mittel sollten integral durch die Systemsteuermittel 11 gesteuert werden.
Die 2(a), 2(b), 2(c) und 2(d) sind typische Ansichten, um die Operation/Konfiguration des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 zu erklären. Das Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ist eine Zwischenzeilenübertragungs-CCD (IT-CCD), die ein Signal in zwei Lesebetriebsarten in einer Teilbild-Lesebetriebsart und einer Vollbild-Lesebetriebsart lesen kann, die um der Erklärung willen mit einer Konfiguration erklärt werden, die aus vier vertikalen Pixeln und zwei horizontalen Pixeln besteht, sodass in der zweidimensionalen Ebene 4_2 Pixel wie in einer Matrixform angeordnet sind, wie in 2 gezeigt ist.
2(a) und 2(b) sind Ansichten, um die Teilbild-Lesebetriebsart in der IT-CCD zu erklären. In 2(a) ist eine Photodiode als ein Element zum Speichern einer Ladung, die der Menge des auftreffenden Lichts entspricht, ein Abschnitt, in dem eine Signalladung entsprechend der Lichtintensität durch photoelektrische Umsetzung gespeichert wird, wobei nach einer bestimmten Zeit die akkumulierte Ladung durch einen angelegten Steuerimpuls zu einer Vertikalübertragungs-CCD übertragen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ladungen der zwei einander benachbarten oberen/unteren Photodioden in der Vertikalübertragungs-CCD gemischt und durch eine Horizontalübertragungs-CCD nach außen ausgegeben. Die obenerwähnte Operation ist die Leseoperation eines ersten Teilbildes.
In einem zweiten Teilbild, wie in 2(b) gezeigt ist, ist ein Paar von Photodioden, die in der Vertikalübertragungs-CCD gemischt werden, im Vergleich zu dem für das erste Teilbild um ein Pixel in der vertikalen Richtung versetzt. Folglich erlaubt das für die zwei Teilbilder gelesene Signal, dass das Bildsignal, das einem Vollbild des Zwischenzeilenverfahrens äquivalent ist, gelesen wird.
Unter Verwendung der 2(c) und 2(d) wird im Folgenden die Vollbild-Lesebetriebsart erklärt. In der Vollbild-Lesebetriebsart wird zuerst im ersten Teilbild (2(c)) die in der Photodiode akkumulierte Ladung durch einen Pixel, der in der vertikalen Richtung springt, zur Vertikalübertragungs-CCD übertragen und dann durch die Horizontalübertragungs-CCD nach außen ausgegeben. Im zweiten Teilbild (2(d)) wird die Ladung der Photodiode, die im ersten Teilbild nicht zur Vertikalübertragungs-CCD übertragen worden ist, zur Vertikalübertragungs-CCD übertragen und dann durch die Horizontalübertragungs-CCD nach außen ausgegeben. In dieser Weise werden in der Vollbild-Lesebetriebsart die Ladungen in der Photodiode in der Vertikalübertragungs-CCD nicht gemischt und nach außen ausgegeben. Folglich erlaubt das für die zwei Teilbilder gelesene Signal, dass das Bildsignal, das zu einem Vollbild des Zeilensprungverfahrens äquivalent ist, gelesen wird.
3 ist die Ansicht einer im Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgebildeten schachbrettartigen Anordnung von Komplementärfarben-Farbfiltern. In 3 stellt Mg die Magenta-Farbe dar; stellt G die grüne Farbe dar; stellt Ye die gelbe Farbe dar; und stellt Cy die Cyan-Farbe dar. Wie in 3 gezeigt ist, entspricht ein Pixel der Photodiode dem Farbfilter einer Farbe.
4 ist ein Blockschaltplan, der ein Konfigurationsbeispiel der Signalsynthetisierungsmittel 7 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 701 die Addierermittel für zwei horizontale Zeilen, um die Bildsignale für zwei horizontale Abtastzeilen der vom Bildspeicher 6 ausgegebenen Bildsignale zu addieren (im Folgenden wird ein Bildsignal, das zur horizontalen Abtastzeile äquivalent ist, einfach als die horizontale Zeile oder das horizontale Zeilensignal bezeichnet). Das Bezugszeichen 702 bezeichnet die Interpolationsmittel, um die vom Bildspeicher 6 ausgegebenen Bildsignale in der vertikalen Richtung zu interpolieren. Die Gewichtungsaddierermittel 703 gewichten und addieren die Ausgaben aus den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen und aus den Interpolationsmitteln 702.
5 ist ein Blockschaltplan, der ein Konfigurationsbeispiel der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 70101 einen Ein-Zeilen-Speicher, der ein Mittel ist, um das aus dem Bildspeicher 6 ausgegebene Bildsignal für eine Zeile um eine horizontale Synchronperiode zu verzögern. Das Bezugszeichen 70102 bezeichnet einen Addierer, in dem das im Ein-Zeilen-Speicher 70101 verzögerte horizontale Zeilensignal und das in die Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen eingegebene horizontale Zeilensignal addiert werden, um zu bewirken, dass zwei einander benachbarte obere/untere Zeilen addiert werden.
6 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfguration der Interpolationsmittel 702 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnen die Bezugszeichen 70201 und 70202 Ein-Zeilen-Speicher, die Mittel sind, um das aus dem Bildspeicher 6 ausgegebene Bildsignal für eine Zeile um eine horizontale Synchronperiode zu verzögern. Die Bezugszeichen 70203 und 70204 bezeichnen Verstärkermittel, um das Eingangssignal vom Bildspeicher 6 und das Ausgangssignal des Ein-Zeilen-Speichers 70202 mit einer bestimmten Verstärkung zu multiplizieren. Das Bezugszeichen 70205 bezeichnet einen Addierer, um die in den Verstärkermitteln 70203 und 70204 mit der Verstärkung multiplizierten Signale zu addieren.
7 ist ein Blockschaltplan, die eine Konfiguration der Gewichtungsaddierermittel 703 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 70301 Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel, um einen Koeffizienten k (1 ≥ k ≥ 0) entsprechend dem Signalpegel für jeden Pixel der Signale aus den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen zu erzeugen und den k-Wert und den 1 – k-Wert an die Multiplizierer 70302 und 70303 zu liefern. Die Multiplizierer 70302 und 70303 multiplizieren das Signal aus den Interpolationsmitteln 702 und das Signal aus den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen mit dem k-Wert und dem 1 – k-Wert, wobei die Ergebnisse für die Ausgabe durch den Addierer 70304 addiert werden.
Im Folgenden wird in Bezug auf die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, deren Betrieb erklärt.
Diese Vorrichtung nimmt zwei Bilder eines Kurzzeit-Belichtungssignals (das im Folgenden als das kurze Signal bezeichnet wird) und eines Langzeit-Belichtungssignals (das im Folgenden als das lange Signal bezeichnet wird) auf und synthetisiert die zwei Bilder, um ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich aufzunehmen. Das Prinzip einer derartigen Erweiterung des Dynamikbereichs wird unter Verwendung von 8 erklärt. Die 8(a) und 8(b) zeigen eine Beziehung zwischen der Helligkeit eines Gegenstands, wenn er belichtet wird (die Menge des auf das Festkörper-Bilderzeugungselement auftreffenden Lichts), und der Größe des vom Festkörper-Bilderzeugungselement ausgegebenen Signals. Wie in 8(a) gezeigt ist, wird bei einer Langzeitbelichtung die Menge der durch das auftreffende Licht in der Photodiode des Festkörper-Bilderzeugungselements erzeugten Ladung groß, wobei folglich die Größe des ausgegebenen Signals selbstverständlich groß wird. Die Menge der in der Photodiode akkumulierten Ladung besitzt jedoch eine obere Grenze, wobei ein Sättigungsphänomen, d. h. ein unterbrochenes Signal, auftritt, wenn die obere Grenze überschritten wird, sodass das Gegenstandsbild nicht richtig reproduziert werden kann. Im Gegenteil wird erlaubt, dass die Sättigung vermieden wird, indem die Belichtungszeit kurz eingestellt wird, wie in 8(b) gezeigt ist, was wiederum verursacht, dass der Rauschabstand des Anteils mit niedriger Helligkeit im Gegenstand verschlechtert wird. Folglich erlaubt die Verwendung des durch eine Langzeitbelichtung erhaltenen Signals (des langen Signals) und des durch eine Kurzzeitbelichtung erhaltenen Signals (des kurzen Signals) und das Synthetisieren eines Bildes, das aus dem langen Signal für den Anteil mit niedriger Helligkeit und aus dem kurzen Signal für den Anteil mit hoher Helligkeit besteht, dass der Gegenstand vom Anteil mit niedriger Helligkeit bis zum Anteil mit hoher Helligkeit reproduziert wird, wobei dadurch erlaubt wird, dass der Dynamikbereich der Bilderzeugungsvorrichtung erweitert wird. Zu diesem Zeitpunkt wird nach dem Multiplizieren des kurzen Signals mit einer Verstärkung, die zum Verhältnis zur Menge des belichteten Lichtes des langen Signals (dem Verhältnis der Belichtungszeiten) äquivalent ist, wie in 8(c) gezeigt ist, und dem Synthetisieren dieser erlaubt, dass die Erweiterung des Dynamikbereichs entsprechend dem Verhältnis der Menge des belichteten Lichtes erreicht wird, wie in 8(d) gezeigt ist. Wenn z. B. das Verhältnis der Menge der Belichtung des langen Signals zum kurzen Signal 1:D beträgt, kann der Dynamikbereich um das D-fache erweitert werden.
Im Folgenden wird ein konkretes Beispiel der Bilderzeugungsvorrichtung er klärt, die den Dynamikbereich der aufgenommenen Bilder entsprechend dem obenerwähnten Prinzip erweitern kann.
Zuerst wird unter Verwendung von 9 ein Verfahren zum Aufnehmen des kurzen Signals und des langen Signals erklärt. 9 ist ein Ablaufdiagramm in Bezug auf die Belichtung eines Gegenstandsbildes und auf das Lesen eines belichteten Signals im Festkörper-Bilderzeugungselement 3. In dem Diagramm zeigt das Element (a) ein Synchronsignal in der vertikalen Richtung an; zeigt das Element (b) einen Lesesteuerimpuls für das Steuern des Lesens der Signalladung aus der Photodiode des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 an; zeigt das Element (c) den Öffnungs-/Schließzustand des mechanischen Verschlusses 2 an; zeigt das Element (d) ein Belichtungssignal in der Photodiode des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 an; und zeigt das Element (e) ein vom Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgegebenes Signal an.
Bei der Belichtung des kurzen Signals, wenn der mechanische Verschluss 2 unter Verwendung einer elektrischen Verschlussfunktion geöffnet ist, wird die Belichtung während einer erforderlichen Belichtungszeit, z. B. ein Tausendstel einer Sekunde, ausgeführt. Nachdem die Belichtung während eines Tausendstels einer Sekunde abgeschlossen worden ist, wird die in der Photodiode akkumulierte Ladung durch den Lesesteuerimpuls zur Vertikalübertragungs-CCD bewegt. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Festkörper-Bilderzeugungselement 3 in der Teilbild-Lesebetriebsart angesteuert werden, wobei, wie in 2(a) erklärt ist, die in der Photodiode akkumulierten Ladungen in der Vertikalübertragungs-CCD gemischt und nach außen ausgelesen werden. Zu diesem Zeitpunkt sollte das zu lesende Bildsignal nur das Signal für das erste Teilbild sein. 10 zeigt das in der Teilbild-Lesebetriebsart gelesene kurze Signal. Die Anzahl der Photodioden in der vertikalen Richtung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 wird als N angenommen (um der Erklärung willen wird N als eine gerade Zahl angenommen, ist jedoch nicht darauf eingeschränkt). Wie in 10 gezeigt ist, wird das gelesene kurze Signal zu vier Arten von Signalen Ye + Mg, Cy + G, Ye + G und Cy + Mg, die erhalten werden, indem die vier Farben Ye, Cy, G und Mg entsprechend addiert werden. Die Anzahl der Zeilen in der vertikalen Richtung beträgt ein halb der Anzahl N in der vertikalen Richtung der Photodioden.
Dann, während das kurze Signal gelesen wird, wird das lange Signal belichtet.
Die Belichtungszeit des langen Signals wird z. B. als ein Hundertstel einer Sekunde genommen. Die Belichtungszeit des langen Signals sollte durch das Öffnen/Schließen des mechanischen Verschlusses 2 gesteuert werden, wobei ein Hundertstel einer Sekunde nach dem Beginn der Belichtung des langen Signals der mechanische Verschluss 2 geschlossen wird, um die Belichtung abzuschließen. In dieser Weise verursacht das Schließen des mechanischen Verschlusses 2, dass das während einer langen Zeit belichtete Signal während des Lesens nicht zusätzlich belichtet wird.
Wenn die Belichtung des langen Signals abgeschlossen ist, wird die in der Photodiode akkumulierte Ladung durch den Lesesteuerimpuls zur Vertikalübertragungs-CCD übertragen. Zu diesem Zeitpunkt sollte das Festkörper-Bilderzeugungselement 3 in der Vollbild-Lesebetriebsart angesteuert werden, wobei, wie in 2(c) erklärt ist, die Ladung der Photodiode, die zu der ungeradzahligen Zeile in der vertikalen Richtung äquivalent ist, durch das erste Teilbild gelesen wird. Nachdem der Signallesevorgang des ersten Teilbildes abgeschlossen worden ist, wird dann die Ladung der Photodiode, die zu der geradzahligen Zeile in der vertikalen Richtung äquivalent ist, gelesen (das zweite Teilbild), wodurch das lange Signal, das zu einem Vollbild äquivalent ist, aus dem Festkörper-Bilderzeugungselement 3 gelesen wird. Der Zyklus des vertikalen Synchronsignals, der in 9(a) gezeigt ist, wird z. B. als ein Hundertstel einer Sekunde genommen, wobei das für ein Teilbild vom Festkörper-Bilderzeugungselement 3 gelesene Signal innerhalb eines Zyklus des vertikalen Synchronsignals vervollständigt werden sollte. 11 zeigt das in der Vollbild-Lesebetriebsart gelesene lange Signal. Wie in 11 gezeigt ist, wird das gelesene lange Signal ein Signal mit den zwei Farben Ye und Cy für das erste Teilbild und ein Signal mit den zwei Farben G und Mg für das zweite Teilbild. Die Anzahl der Zeilen in der vertikalen Richtung beträgt ein halb der Anzahl N der Photodioden in der vertikalen Richtung für jedes Teilbild, wobei folglich das Kombinieren der zwei Teilbilder bewirkt, dass das einem Vollbild äquivalente N-Zeilen-Signal erhalten wird.
Das Ausführen der Belichtung und des Signallesevorgangs, wie sie oben beschrieben worden sind, erlaubt, dass zwei Signale mit verschiedenen Belichtungszeiten, d. h. das kurze Signal als ein Teilbild und das lange Signal als ein Vollbild, erhalten werden. Das kurze Signal besitzt ein halb der Anzahl der horizontalen Zeilen des langen Signals, sodass das kurze Signal eine kleinere Anzahl von Pixeln als das lange Signal besitzt.
Dann werden die durch das Festkörper-Bilderzeugungselement 3 erhaltenen zwei Signale mit verschiedenen Belichtungszeiten durch die analogen Signalverarbeitungsmittel 4 gesendet, durch die A/D-Umsetzermittel 5 in digitale Signale umgesetzt und während einer Zeitdauer im Bildspeicher 6 gespeichert.
Das lange Signal und das kurze Signal werden aus dem Bildspeicher 6 gelesen. Beim Lesen des langen Signals aus dem Bildspeicher 6 sollte das lange Signal sequentiell von der führenden Zeile, wenn es als ein Vollbild angenommen wird, in einer Weise gelesen werden, dass die erste Zeile des ersten Teilbildes, die erste Zeile des zweiten Teilbildes, gefolgt von der zweiten Zeile des ersten Teilbildes gelesen werden. Das aus dem Bildspeicher 6 gelesene lange Signal wird zu den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen gesendet. In den Addierermitteln 701 für zwei horizontalen Zeilen werden die langen Signale der zwei einander benachbarten oberen/unteren Zeilen addiert und gemischt, wenn sie als Vollbildsignale angenommen werden. Dies ist so, weil beim Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals zwei Signale, wenn sie verschiedene Signaltypen aufweisen, nicht synthetisiert werden können, sodass das lange Signal durch die Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen derselben Verarbeitung wie der Pixelmischung in der Vertikalübertragungs-CCD des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 unterworfen wird, während für das kurze Signal ein Teilbild durch die Interpolationsmittel 702 in ein Vollbild umgesetzt wird.
12(a) zeigt das lange Signal, nachdem zwei einander benachbarte oberen/untere Zeilensignale in den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen addiert und gemischt worden sind; 12(b) zeigt das kurze Signal vor der Interpolationsverarbeitung; und 12(c) zeigt das kurze Signal nach der Interpolationsverarbeitung. Wie in den 12(a) und 12(c) gezeigt ist, verursachen die Additionsverarbeitung für die horizontale Zeile für das lange Signal und die Interpolationsverarbeitung für das kurze Signal, dass der Signaltyp des langen Signals und der des kurzen Signals aneinander angepasst werden.
In den Interpolationsmitteln 702 wird das in 12(b) gezeigte Teilbild mit einem Verfahren, das im Folgenden erklärt wird, durch die Interpolationsverarbeitung in das in 12(c) gezeigte Vollbild umgesetzt.
Wenn z. B. das horizontale Zeilensignal zwischen der zweiten Zeile und der dritten Zeile in 12(b) bestimmt wird, ist es notwendig, ein horizontales Zeilensignal zu erzeugen, das aus den Signalen Ye + G und Cy + Mg besteht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Zeilen, die aus den am nächsten beieinander liegenden Signalen Ye + G und Cy + Mg bestehen, die zweite Zeile und die vierte Zeile, sodass aus beiden Zeilen eine Zeile zwischen der zweiten Zeile und der dritten Zeile durch die Interpolationsverarbeitung bestimmt wird. Die räumlichen Abstände zwischen der Position, in der das horizontale Zeilensignal durch die Interpolationsverarbeitung bestimmt wird, und der zweiten Zeile und der vierten Zeile sind jedoch nicht gleich groß, sodass entsprechend dem Abstand eine Gewichtung notwendig wird. Folglich besitzen die Interpolationsmittel 702 eine derartige Konfiguration, dass aus kontinuierlich eingegebenen dreizeiligen horizontalen Zeilensignalen die oberen/unteren Endzeilen mit Ausnahme der Mittelzeile in die Multiplizierer 70203 und 70204 eingegeben werden, sodass es ausreichend ist, dass die für die Gewichtung zu verwendenden Zahlen, mit denen in den Multiplizieren 70203 und 70204 zu multiplizieren ist, 1/4 bzw. 3/4 sind, wobei die multiplizierten Ergebnisse im Addierer 70205 addiert werden.
Die Zahlen, mit denen in den Multiplizieren 70203 und 70204 zu multiplizieren ist, werden durch die Tatsache bestimmt, dass das Verhältnis der räumlichen Abstände zwischen der Position, in der das horizontale Zeilensignal durch die Interpolationsverarbeitung bestimmt wird, und der zweiten und vierten Zeile 1:3 beträgt.
Ähnlich ist es notwendig, wenn durch die Interpolationsverarbeitung ein horizontales Zeilensignal zwischen der dritten Zeile und der vierten Zeile bestimmt wird, ein horizontales Zeilensignal zu erzeugen, das aus dem Ye + Mg-Signal und dem Cy + G-Signal besteht, wobei zu diesem Zeitpunkt die Zeilen, die aus dem Ye + Mg-Signal und dem Cy + G-Signal bestehen, die dritte Zeile und die fünfte Zeile sind, sodass die Gewichtung entsprechend dem Verhältnis der Abstände zwischen beiden Zeilen ausgeführt wird, wobei dadurch erlaubt wird, dass die Zeile zwischen der dritten Zeile und der vierten Zeile durch die Interpolationsverarbeitung bestimmt wird.
Bei der obenerwähnten Verarbeitung wird ein Signal, das zu einem durch die Interpolationsverarbeitung aus dem langen Signal für ein Vollbild und dem kurzen Signal für ein Teilbild erhaltenen Vollbild äquivalent ist, erzeugt.
Die Mittel zum Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals, um ein Signal mit einem erweiterten Dynamikbereich zu synthetisieren, sind die Gewichtungsaddierermittel 703. In den Gewichtungsaddierermitteln 703 wird durch die in 7 gezeigten Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 70301 der Synthesekoeffizient k entsprechend dem Signalpegel für jeden Pixel des langen Signals bestimmt, wobei das lange Signal und das kurze Signal, die durch die Interpolationsverarbeitung ein Vollbild werden und in der gleichen räumlichen Position auf dem Bildschirm vorhanden sind, entsprechend dem Synthesekoeffizienten k in Ein-Pixel-Einheiten synthetisiert werden.
13 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k für jeden Pixel aus dem Signalpegel des langen Signals in den Synthesekoeffizient-Erzeugungsmitteln 70301. Wie in 13 gezeigt ist, sind für das lange Signal zwei Schwellenwerte Th_min und Th_max festgelegt; wenn der Pegel des langen Signals dem Ausdruck (1) entspricht, d. h., wenn der Pegel des langen Signals Th_min oder kleiner ist und keine Möglichkeit der Sättigung besitzt, wird der Synthesekoeffizient k als 0 genommen, während, wenn der Pegel des langen Signals dem Ausdruck (2) entspricht, d. h., wenn der Pegel des langen Signals Th_min oder größer ist und die Ausgabe des Festkörper-Bilderzeugungselements sich nah am Sättigungspegel befindet, der Synthesekoeffizient k als 1 genommen wird. Die Schwellenwerte Th_min und Th_max werden entsprechend den Sättigungseigenschaften des zu verwendenden Festkörper-Bilderzeugungselements und entsprechend dem Rauschabstand geeignet bestimmt. 0 ≤ Pegel des langen Signals ≤ Th_min (1) Th_max ≤ Pegel des langen Signals (2)
Wenn der Pegel des langen Signals dem Ausdruck (3) entspricht, d. h., wenn der Pegel des langen Signals dazwischen liegt, wie in 13 gezeigt ist, wird der Synthesekoeffizient k durch die lineare Gleichung nach Gleichung (4) bestimmt. Th_min < Pegel des langen Signals < Th_max (3) K = {1/(Th_max – Th_min)}_(Pegel des langen Signals) – {Th_min/(Th_max – Th_min)} (4)
Unter Verwendung des auf diese Weise bestimmten Synthesekoeffizienten k werden durch die Gleichung (5) das lange Signal und das kurze Signal für jeden Pixel synthetisiert. Ein durch das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals erhaltenes Signal wird als ein Synthessignal genommen. Synthessignal = (1 – k)_langes Signal + k_kurzes Signal_D (5)
Wenn z. B. ein Synthesesignal (Ye + Mg)M11 aus einem in 14 gezeigten langen Signal (Ye + Mg)L11 und aus einem kurzen Signal (Ye + Mg)S11, das die gleiche räumliche Position wie das (Ye + Mg)L11 besitzt, bestimmt wird, wobei der aus dem langen Signal bestimmte Synthesekoeffizient als k11 ausgedrückt wird, wird die Synthetisierung durch die Gleichung (6) ausgeführt. (Ye + Mg)M11 = (1 – k11)_(Ye + Mg)L11 + k11_(Ye + Mg)S11_D (6)
Die anderen Pixel des Synthesesignals werden wie mit der Gleichung (6) durch das lange Signal und das kurze Signal bestimmt, von denen beide in der gleichen räumlichen Position vorhanden sind.
Die Konstante D, mit der das kurze Signal in den Gleichungen (5) und (6) multipliziert wird, ist das Verhältnis der Menge des belichteten Lichts des langen Signals zu der des kurzen Signals (das Verhältnis der Belichtungszeiten), wobei, wenn z. B. die Menge des belichteten Lichts des langen Signals (die Belichtungszeit) als TL ausgedrückt wird, während die Menge des belichteten Lichts des kurzen Signals (die Belichtungszeit) als TS ausgedrückt wird, die Konstante D durch die Gleichung (7) bestimmt ist. D = TL/TS (7)
Unter Verwendung des langen Signals und des kurzen Signals in dieser Weise erlaubt das Synthetisieren eines Synthesesignals, das aus dem langen Signal für den Anteil, in dem der Signalpegel des langen Signals gleich dem Schwellenwert Th#min oder kleiner ist, aus dem kurzen Signal für den Anteil, in dem sein Signalpegel gleich dem Schwellenwert Th#max oder größer ist, d. h., die Ausgabe des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 befindet sich in der Nähe der Sättigung (der Anteil, in dem die Helligkeit des aufgenommenen Bildes hoch ist, sodass das Signal unterbrochen werden würde, falls es sich im Normalzustand befindet), und aus einem Signal für den Anteil mit dazwischenliegender Helligkeit, in dem das lange Signal und das kurze Signal gewichtet und addiert werden, besteht, dass der Dynamikbereich des aufgenommenen Bildsignals erweitert wird.
Der aus dem langen Signal bestehende Anteil des Synthesesignals, dessen Dynamikbereich erweitert wird, ist jedoch ursprünglich ein Ein-Vollbild-Signal, sodass die Bildauflösung hoch ist. Andererseits wird der aus dem kurzen Signal bestehende Anteil aus einem Ein-Teilbild-Signal synthetisiert, sodass die Bildauflösung niedriger als die des aus dem langen Signal bestehenden Anteils ist. Im Allgemeinen ist es jedoch ungewöhnlich, einen Zustand zu entwickeln, in dem der Signalpegel des ganzen Bildes nah zur Sättigung kommt, wobei selbst in einem derartigen Zustand die Menge des auftreffenden Lichts begrenzt wird, indem die optische Blende abgeblendet wird, sodass der Signalpegel des ganzen Bildes kaum ein Pegel nah bei der Sättigung wird, wobei folglich ein Zustand, in dem das meiste des aufgenommenen Bildes durch den Anteil eingenommen wird, der aus dem kurzen Signal besteht, kaum praktisch auftreten kann. Wenn ein Bild durch begrenzte Abstufungen ausgedrückt wird, werden einem Abschnitt mit hoher Helligkeit, d. h. einem Abschnitt mit hohem Signalpegel, oft weniger Abstufungen zugeordnet als den Abschnitten mit niedriger/dazwischenliegender Helligkeit. Folglich ist die Verschlechterung der Auflösung des Anteils, der aus dem kurzen Signal besteht, nicht so auffällig, sodass angenommen wird, dass das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals selbst durch das obenerwähnte Verfahren verursacht, dass ein Synthesebild mit einer Auflösung, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, erhalten wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird ein durch die Signalsynthetisierungsmittel 7 synthetisiertes Signal in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 8 Verarbeitungen, wie z. B. dem Trennen des Helligkeitssignals vom Farbsignal, der Rauschbeseitigung, der Kantenverbesserung, der Gammakorrektur, Matrixoperationen und der Codierung in ein spezifisches Format, unterworfen. Die Signalverarbeitung in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 8 steht nicht direkt mit der Aufgabe der vorliegenden Erfindung in Beziehung, sodass eine ausführliche Erklärung weggelassen wird.
Wie oben beschrieben worden ist, steuert die obenerwähnte Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung die Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 und die Signallesebetriebsart, nimmt das Kurzzeit-Belichtungssignal für ein Teilbild und das Langzeit-Belichtungssignal für ein Vollbild auf und synthetisiert diese Signale, wobei sie dadurch erlaubt, dass ein Bild, dessen Dynamikbereich erweitert ist, während es eine Auflösung besitzt, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, aufgenommen wird. Ferner kann das mit der vorliegenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Festkörper-Bilderzeugungselement eine IT-CCD verwenden, die in allgemeinen in Verbraucher-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen verwendet wird, sodass die Vorrichtung mit niedrigen Kosten konfiguriert werden kann, ohne mehrere Festkörper-Bilderzeugungselemente oder ein spezielles Festkörper-Bilderzeugungselement zu verwenden.
Außer eines Verfahrens, bei dem die Belichtung des kurzen Signals als die erste Belichtung aufgenommen wird, während die Belichtung des langen Signals als die zweite Belichtung aufgenommen wird, wobei bei diesen Belichtungen die Lesesequenz der in der Photodiode akkumulierten Ladung festgelegt ist, wie oben beschrieben worden ist, kann es ein Verfahren geben, bei dem die Belichtung des langen Signals als die erste Belichtung aufgenommen wird, während die Belichtung des kurzen Signals als die zweite Belichtung aufgenommen wird, und bei dem die Lesesequenz umgekehrt ausgeführt wird.
(Eine weitere Art zum Ausführen der Erfindung)
Im Gegensatz zur Ausführungsform 1 werden im Folgenden die anderen Ausführungsformen 2 bis 8 erklärt.
Ausführungsform 2
Die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist von der in 1 gezeigten Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung in der Konfiguration der Gewichtungsaddierermittel (in der Ausführungsform 2 werden sie durch das Bezugszeichen 704 von diesen unterschieden) und in der in den Mitteln ausgeführten Verarbeitung verschieden. Im Folgenden wird die Erklärung der Verarbeitungsinhalte, die zur Aus führungsform 1 der vorliegenden Erfindung etwa gleich sind, weggelassen, wobei nur der Anteil, der von der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung verschieden ist, erklärt wird.
15 ist ein Blockschaltplan der Gewichtungsaddierermittel 704 in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 70401 die Helligkeitssignal-Extraktionsmittel zum Extrahieren einer Helligkeitssignalkomponente aus dem langen Signal, das durch die Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen hindurchgeht. Das Bezugszeichen 70402 bezeichnet die Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel, um einen Koeffizienten k (1 ≥ k ≥ 0) entsprechend dem Helligkeitssignalpegel der Helligkeitskomponente des langen Signals aus den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 zu erzeugen und den k-Wert und den 1 – k-Wert an die Multiplizierer 70403 und 70404 zu liefern. Die Multiplizierer 70403 und 70404 multiplizieren das kurze Signal aus den Interpolationsmitteln 702 und das lange Signal aus den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen mit dem k-Wert und dem 1 – k-Wert, wobei die Ergebnisse für die Ausgabe durch den Addierer 70405 addiert werden.
16 ist ein Blockschaltplan, der ein Konfigurationsbeispiel der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 704011 die Mittel, um das Eingangssignal um eine Pixelperiode zu verzögern. Das Bezugszeichen 704012 bezeichnet einen Addierer, um das in den Ein-Pixel-Verzögerungsmitteln 704011 verzögerte Bildsignal und das in die Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 eingegebene Bildsignal zu addieren, um zwei in der horizontalen Richtung einander benachbarte Pixel zu addieren und dadurch nur die Tiefpasskomponente des Signals zu extrahieren. Die durch die Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 extrahierte Tiefpasskomponente des Signals ist zum Helligkeitssignal des Bildsignals äquivalent.
Im Folgenden wird in Bezug auf die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, deren Betrieb erklärt.
Im Gegensatz zur Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung der beim Synthetisieren des langen Signals und das kurzen Signals verwendete Synthesekoeffizient entspre chend dem Signalpegel des aus dem langen Signal extrahierten Helligkeitssignals bestimmt.
Folglich sind die Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 als Mittel zum Extrahieren des Helligkeitssignals aus dem langen Signal in den Gewichtungsaddierermitteln 704 vorgesehen.
In den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 werden von den Ausgaben der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen zwei in der horizontalen Richtung einander benachbarte Pixelsignale sequentiell addiert, wodurch die Helligkeitskomponente des langen Signals (die im Folgenden als das lange Helligkeitssignal bezeichnet wird) auf der Grundlage der folgenden Gleichung (8) extrahiert wird. Helligkeitskomponente (Helligkeitssignal) = Ye + Mg + Cy + G (8)
Wenn z. B. das lange Helligkeitssignal YL11 aus dem langen Signal (Ye + Mg)L11 und dem langen Signal (Cy + G)L12 bestimmt wird, werden (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 addiert. Wenn das lange Helligkeitssignal YL12 bestimmt wird, werden ähnlich (Cy + G)L12 und (Ye + Mg)L13 addiert.
Ein Verfahren zum Bestimmen eines Synthesekoeffizienten auf der Grundlage des aus dem langen Signal extrahierten Helligkeitssignals (des langen Helligkeitssignals) wird im Folgenden erklärt.
18 ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k für jeden Pixel aus dem Signalpegel des langen Helligkeitssignals in den Synthesekoeffizient-Erzeugungsmitteln 70402. Wie in 18 gezeigt ist, werden zwei Schwellenwerte Th_min' und Th_max' für den Pegel des langen Helligkeitssignals festgelegt; wenn der Pegel des langen Helligkeitssignals dem Ausdruck (9) entspricht, d. h., wenn der Helligkeitspegel eines Gegenstandes so niedrig wie Th_min' oder kleiner ist, wird der Synthesekoeffizient k als 0 genommen, während, wenn der Pegel des langen Helligkeitssignals dem Ausdruck (10) entspricht, d. h., wenn der Helligkeitspegel eines Gegenstandes so hoch wie Th_max' oder größer ist, der Synthesekoeffizient k als 1 genommen wird. Die Schwellenwerte Th_min' und Th_max' werden entsprechend den Sättigungseigenschaften des zu verwendenden Festkörper-Bilderzeugungselements und entsprechend dem Rauschabstand geeignet bestimmt. 0 ≤ Pegel des langen Helligkeitssignals ≤ Th_min' (9) Th_max' ≤ Pegel des langen Helligkeitssignals (10)
Wenn der Pegel des langen Helligkeitssignals dem Ausdruck (11) entspricht, d. h., wenn die Helligkeit zwischen der niedrigen Helligkeit und der hohen Helligkeit liegt, wie in 18 gezeigt ist, wird der Synthesekoeffizient k durch die lineare Gleichung nach Gleichung (12) bestimmt. Th_min' < Pegel des langen Helligkeitssignals < Th_max' (11) K = {1/(Th_max' – Th_min')}_(Pegel des langen Helligkeitssignals) – {Th_min'/(Th_max' – Th_min')} (12)
Unter Verwendung des auf diese Weise bestimmten Synthesekoeffizienten k werden durch die Gleichung (5) das lange Signal und das kurze Signal für jeden Pixel synthetisiert. Ein durch das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals erhaltenes Signal wird als ein Synthessignal genommen.
Wenn z. B. ein Synthesesignal (Ye + Mg)M11 aus einem langen Signal (Ye + Mg)L11, das in 19 gezeigt ist, und aus einem kurzen Signal (Ye + Mg)S11, das die gleiche räumliche Position wie das (Ye + Mg)L11 besitzt, auf der Grundlage eines (als ky11 genommenen) Synthesekoeffizienten, der aus dem langen Helligkeitssignal YL11 bestimmt worden ist, das die gleiche räumliche Position wie diese zwei Signal besitzt, bestimmt wird, wird die Synthetisierung durch die Gleichung (13) ausgeführt. (Ye + Mg)M11 = (1 – ky11)_(Ye + Mg)L11 + ky11_(Ye + Mg)S11_D (13)
Andere Pixel des Synthesesignals werden wie mit der Gleichung (13) aus dem langen Signal und dem kurzen Signal bestimmt, die beide in der gleichen räumlichen Position vorhanden sind.
Die Konstante D, mit der das kurze Signal in der Gleichung (13) multipliziert wird, ist das Verhältnis der Menge des belichteten Lichts des langen Signals zu der des kurzen Signals (das Verhältnis der Belichtungszeiten), wie bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und ist durch die Gleichung (7) bestimmt.
Unter Verwendung des langen Signals und des kurzen Signals in dieser Weise erlaubt das Synthetisieren eines Synthesesignals, das aus dem langen Signal für den Anteil mit niedriger Helligkeit, aus dem kurzen Signal für den Anteil hoher Helligkeit und aus einem Signal für den Anteil mit dazwischenliegender Helligkeit, die zwischen dem Anteil mit niedriger Helligkeit und dem Anteil mit hoher Helligkeit liegt, in dem das lange Signal und das kurze Signal gewichtet und addiert werden, besteht, dass der Dynamikbereich des aufgenommenen Bildsignals erweitert wird.
Das Helligkeitssignal kann als eine aus dem langen Signal extrahierte Niederfrequenzkomponente bezeichnet werden, sodass, wenn ein Synthesekoeffizient auf der Grundlage des Helligkeitssignals bestimmt wird, eine Wirkung der Rauschkomponente im langen Signal auf die Bestimmung des Synthesekoeffizienten verringert werden kann.
Wie oben beschrieben worden ist, steuert die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 2 außerdem die Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 und die Signallesebetriebsart, nimmt das Kurzzeit-Belichtungssignal für ein Teilbild und das Langzeit-Belichtungssignal für ein Vollbild auf und synthetisiert diese Signale, wobei sie dadurch erlaubt, dass ein Bild, dessen Dynamikbereich erweitert ist, während es eine Auflösung besitzt, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, aufgenommen wird. Ferner kann das mit der vorliegenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Festkörper-Bilderzeugungselement eine IT-CCD verwenden, die in allgemeinen in Verbraucher-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen verwendet wird, sodass die Vorrichtung mit niedrigen Kosten konfiguriert werden kann, ohne mehrere Festkörper-Bilderzeugungselemente oder ein spezielles Festkörper-Bilderzeugungselement zu verwenden.
Ausführungsform 3
20 ist ein Blockschaltplan der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. In der graphischen Darstellung sind die Funktionen/Operationen der optischen Linse 1, des mechanischen Verschlusses 2, der außerdem für die optische Blende verwendet wird, des Festkörper-Bilderzeugungselements 3, der analogen Signalverarbeitungsmittel 4, der A/D-Umsetzermittel 5, des Bildspeichers 6, der Verschlussantriebsmittel 9, der Ansteuermittel 10 des Festkörper-Bilderzeugungselements, der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen, der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 und der Interpolationsmittel 702 zu den Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung ähnlich, sodass ihnen die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 bis 19 zugeordnet sind und folglich die Erklärung weggelassen wird.
Es werden in dem in 20 gezeigten Blockschaltplan die Komponenten erklärt, die anders sind, als oben beschrieben worden ist, wobei das Bezugszeichen 12 Helligkeitssignal-Interpolationsmittel bezeichnet, um die Interpolationsverarbeitung auf die Ausgabe der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 anzuwenden, wobei die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 die Ausgaben der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 und der Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 synthetisieren. Das in die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 eingegebene Helligkeitssignal wird aus dem kurzen Signal extrahiert, sodass das Helligkeitssignal als das kurze Helligkeitssignal bezeichnet wird, während das aus dem langen Signal extrahierte Helligkeitssignal als das lange Helligkeitssignal bezeichnet wird. Folglich wird das von den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 direkt in die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 eingegebene Signal das lange Helligkeitssignal, während das von den Helligkeitssignal-Interpolationsmitteln 12 in die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 eingegebene Signal das Signal des kurzen Helligkeitssignals, nachdem es interpoliert worden ist, wird.
Die Signalsynthetisierungsmittel 14 synthetisieren die Ausgaben der Zwei-Zeilen-Addierermittel 701 und der Interpolationsmittel 702. Die Ein-Zeilen-Streicher 15, 16, 17 und 18 sind Verzögerungsmittel für eine horizontale Synchronperiode, die beim Synchronisieren der Ausgabe der Signalsynthetisierungsmittel 14 erforderlich sind, wobei aus dem horizontalen Zeilensignal, das eine Gesamtzahl von fünf Zeilen besitzt, die aus der Vier-Zeilen-Ausgabe der Ein-Zeilen-Speicher 15, 16, 17 und 18 und der Ein-Zeilen-Ausgabe der Signalsynthetisierungsmittel 14 besteht, ein Signal mit einer Rotkomponente (R-Komponente) und einer Blaukomponente (B-Komponente), die sich beide in der gleichen räumlichen Position befinden, durch die Synchronisationsmittel 19 erhalten werden.
Ein Signal, das das durch die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 er haltene Helligkeitssignal besitzt, und das Signal mit der Rotkomponente (R-Komponente) und das Signal mit der Blaukomponente (B-Komponente), die durch die Synchronisationsmittel 19 erhalten worden sind, werden in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 20 Verarbeitungen, wie z. B. der Rauschbeseitigung, der Kantenverbesserung, Matrixoperationen und der Codierung in ein spezifisches Format, unterworfen. Die Betriebsart und die zeitliche Abstimmung des Betriebs aller obenerwähnten Komponenten einschließlich dieser Mittel sollten integral durch die Systemsteuermittel 21 gesteuert werden.
21 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 zeigt. In der graphischen Darstellung ist das Bezugszeichen 1201 ein Ein-Zeilen-Speicher, der ein Mittel ist, um den Ein-Zeilen-Anteil des aus den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 ausgegebenen Bildsignals um eine horizontale Synchronperiode zu verzögern. Die Bezugszeichen 1201 und 1203 bezeichnen Verstärkermittel, um die Eingabe aus dem Ein-Zeilen-Speicher 1201 und das aus den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 in die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 eingegebene Signal mit einer bestimmten Verstärkung zu multiplizieren. Das Bezugszeichen 1204 bezeichnet einen Addierer, um die in den Verstärkermitteln 1202 und 1203 mit der Verstärkung multiplizierten Signale zu addieren.
22 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 1301 die Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel, um einen Koeffizienten k (1 ≥ k ≥ 0) entsprechend dem Signalpegel für jeden Pixel des langen Helligkeitssignals aus den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 zu erzeugen und den k-Wert und den 1 – k-Wert an die Multiplizierer 1302 und 1303 zu liefern. Die Multiplizierer 1302 und 1303 multiplizieren das kurze Helligkeitssignal und das lange Helligkeitssignal aus den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen mit dem k-Wert und dem 1 – k-Wert, wobei die Ergebnisse für die Ausgabe durch den Addierer 70304 addiert werden.
23 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Signalsynthetisierungsmittel 14 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnen die Bezugszeichen 1401 und 1402 Multiplizierer, um das kurze Signal und das lange Signal nach der Addition von zwei horizontalen Zeilen mit den von den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 gelieferten Koeffizienten k und 1 – k zu multipli zieren. Die Ergebnisse werden für die Ausgabe im Addierer 1403 addiert.
24 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Synchronisationsmittel 19 zeigt. In der graphischen Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 1901 eine Auswahleinrichtung, um drei Signale aus den eingegebenen Signalen auszuwählen und sie zu den Ausgängen A, B und C auszugeben; während die Bezugszeichen 1902 und 1903 die Verstärker bezeichnen, um die aus den Ausgängen B und C ausgegebenen Signale mit einer Konstanten zu multiplizieren, wobei die Signale durch einen Addierer 1904 addiert werden, nachdem sie verstärkt worden sind. Das Bezugszeichen 1905 bezeichnet eine Auswahleinrichtung, um die Ausgabe A der Auswahleinrichtung 1901 und die Ausgabe des Addierers 1904 zwischen den Ausgängen D und E aufzuteilen. Die Auswahl des Ausgabeziels der Signale von den Auswahleinrichtungen 1901 und 1905 wird entsprechend der Farbkomponente des Signals aufgeteilt, wie später beschrieben ist.
Im Folgenden wird in Bezug auf die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, deren Betrieb erklärt.
Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist insofern dieselbe wie die Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung, als zwei Bilder des Kurzzeit-Belichtungssignals (des kurzen Signals) und des Langzeit-Belichtungssignals (des langen Signals) aufgenommen werden, um synthetisiert zu werden, wobei dadurch ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich aufgenommen wird. In der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung werden das Kurzzeit-Belichtungssignal (das kurze Signal) und das Langzeit-Belichtungssignal (das lange Signal) für das Helligkeitssignal und für das Signal, das später als ein Farbsignal verarbeitet wird, einzeln synthetisiert.
Folglich werden in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wie bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung für das aus dem Bildspeicher 6 ausgelesene lange Signal, wenn es als ein Vollbildsignal angenommen wird, in den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen die langen Signale der einander benachbarten oberen/unteren Zeilen addiert und gemischt. Dies ist ein Schritt, um das lange Signal mit der Tatsache in Übereinstimmung zu bringen, dass die kurzen Signale in der Vertikalübertragungs-CCD der Festkör per-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 3 gemischte Bilder sind.
In den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 werden wie bei der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung von den Ausgaben der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen zwei in der horizontalen Richtung einander benachbarte Pixelsignale sequentiell addiert, wodurch die Helligkeitskomponente des langen Signals (die im Folgenden als das lange Helligkeitssignal bezeichnet wird) auf der Grundlage der Gleichung (8) extrahiert wird.
Wenn z. B. das lange Helligkeitssignal YL11 aus dem langen Signal (Ye + Mg)L11 und dem langen Signal (Cy + G)L12 bestimmt wird, werden (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 addiert. Wenn das lange Helligkeitssignal (Cy + G)YL12 bestimmt wird, werden ähnlich L12 und (Ye + Mg)L13 addiert.
Dann wird für das aus dem Bildspeicher 6 gelesene kurze Signal zuerst wie beim langen Signal das Helligkeitssignal in den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 bestimmt.
25 zeigt das lange Helligkeitssignal; während 26 das kurze Helligkeitssignal zeigt.
Wie in 26 gezeigt ist, ist das kurze Signal ein Ein-Teilbild-Signal, sodass das kurze Helligkeitssignal selbstverständlich ebenfalls ein Ein-Teilbild-Helligkeitssignal ist. Folglich sind die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 Mittel zum Umsetzen des kurzen Ein-Teilbild-Helligkeitssignals in ein Ein-Vollbild-Signal, um den Signaltyp des kurzen Helligkeitssignals zu dem des langen Helligkeitssignals völlig gleich zu machen.
Spezifischer bestimmen die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 einen Additionsmittelwert der zwei kontinuierlichen Zeilen, indem sie die Verstärkung, mit der in den Verstärkermitteln 1202 und 1203 multipliziert wird, auf 0,5 setzen und ein Interpolationssignal bilden. 27 zeigt das kurze Helligkeitssignal nach der Interpolationsverarbeitung.
Bei der oben erwähnten Verarbeitung werden das aus dem langen Ein-Vollbild-Signal erhaltene Helligkeitssignal (das lange Helligkeitssignal) und das durch die Interpolationsverarbeitung aus dem kurzen Ein-Teilbild-Signal erhaltene Helligkeitssignal (das kurze Helligkeitssignal), das zu einem Vollbild äquivalent ist, erhalten. Der Grund, aus dem das kurze Ein-Vollbild-Helligkeitssignal aus dem kurzen Ein-Teilbild-Helligkeitssignal in dieser Weise synthetisiert wird, ist, dass beim Synthetisieren des kurzen Signals und des langen Signals, um den Dynamikbereich zu erweitern, die horizontale Zeile kurz ist, wenn das kurze Signal immer noch ein Ein-Teilbild-Signal ist, sodass das kurze Signal nicht mit dem langen Signal als ein Ein-Vollbild-Signal synthetisiert werden kann.
Die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 sind Mittel zum Synthetisieren des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals, um das Helligkeitssignal mit einem erweiterten Dynamikbereich zu synthetisieren. In den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 wird durch die in 22 gezeigten Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 1301 der Synthesekoeffizient k entsprechend dem Signalpegel für jeden Pixel aus dem langen Signal bestimmt, wobei das lange Helligkeitssignal und das kurze Helligkeitssignal, die in der gleichen räumlichen Position auf dem Bildschirm vorhanden sind, entsprechend dem Synthesekoeffizienten k in Ein-Pixel-Einheiten synthetisiert werden.
Als ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k für jeden Pixel aus dem Signalpegel des langen Helligkeitssignals wird dasselbe Verfahren wie in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung betrachtet, sodass dessen Erklärung weggelassen wird.
Unter Verwendung des auf diese Weise bestimmten Synthesekoeffizienten k werden das lange Helligkeitssignal und das kurze Helligkeitssignal für jeden Pixel durch die Gleichung (14) synthetisiert. Ein durch das Synthetisieren des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals erhaltenes Signal wird als das Synthesehelligkeitssignal genommen. Synthesehelligkeitssignal = (1 – k)_langes Helligkeitssignal + k_kurzes Helligkeitssignal_D (14)
Wenn z. B. aus dem in 28 gezeigten langen Helligkeitssignal YL11 und aus einem kurzen Helligkeitssignal YS11, das die gleiche räumliche Position wie das YL11 besitzt, ein Synthesehelligkeitssignal YM11 bestimmt wird, wird ein aus dem langen Helligkeitssignal YL11 bestimmter Synthesekoeffizient als k11 genommen, wodurch die Synthetisierung durch die Gleichung (15) ausgeführt wird. YM11 = (1 – k11)_YL11 + k11YS11_D (15)
Die anderen Pixel des Synthesehelligkeitssignals werden wie mit der Gleichung (15) aus dem langen Helligkeitssignal und dem kurzen Helligkeitssignal bestimmt, von denen beide in der gleichen räumlichen Position vorhanden sind.
Die Konstante D, mit der das kurze Signal in den Gleichungen (14) und (15) wird, ist das Verhältnis der Menge des belichteten Lichts des langen Signals zu der des kurzen Signals (das Verhältnis der Belichtungszeiten), wie bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und ist durch die Gleichung (7) bestimmt.
Unter Verwendung des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals in dieser Weise erlaubt das Synthetisieren eines Synthesehelligkeitssignals, das aus dem langen Signal für den Anteil mit niedriger Helligkeit, aus dem kurzen Helligkeitssignal für den Anteil mit hoher Helligkeit und aus einem Signal für den Anteil mit dazwischenliegender Helligkeit, die zwischen dem Anteil mit niedriger Helligkeit und dem Anteil mit hoher Helligkeit liegt, in dem das lange Helligkeitssignal und das kurze Helligkeitssignal gewichtet und addiert werden, besteht, dass der Dynamikbereich des aufgenommenen Bildhelligkeitssignals erweitert wird.
Der aus dem langen Helligkeitssignal bestehende Anteil des Synthesesignals, dessen Dynamikbereich erweitert wird, ist jedoch ursprünglich ein Ein-Vollbild-Signal, sodass die Bildauflösung hoch ist. Andererseits wird der aus dem kurzen Helligkeitssignal bestehende Anteil aus einem Ein-Teilbild-Signal synthetisiert, sodass die Bildauflösung niedriger als die des aus dem langen Helligkeitssignal bestehenden Anteils ist. Im Allgemeinen ist es jedoch ungewöhnlich, einen Zustand zu entwickeln, in dem das ganze Bild eine hohe Helligkeit erhält, wobei selbst in einem derartigen Zustand die Menge des auftreffenden Lichts begrenzt wird, indem die optische Blende abgeblendet wird, sodass der Signalpegel des ganzen Bildes kaum eine hohe Helligkeit erhält, wobei folglich ein Zustand, in dem das meiste des aufgenommenen Bildes durch den Anteil eingenommen wird, der aus dem kurzen Helligkeitssignal besteht, praktisch kaum auftreten kann. Wenn ein Bild durch begrenzte Abstufungen ausgedrückt wird, werden einem Abschnitt mit hoher Helligkeit weniger Abstufungen zugeordnet als den Abschnitten mit niedriger/dazwischenliegender Helligkeit. Folglich ist die Verschlechterung der Auflösung des Anteils, der aus dem kurzen Helligkeitssignal besteht, nicht so auffällig, sodass angenommen wird, dass das Synthetisieren des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals selbst durch das obenerwähnte Verfahren verursacht, dass ein Synthesebild mit einer Auflösung, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, erhalten wird.
Die obenerwähnte Beschreibung ist für die Inhalte der mit der Erweiterung des Dynamikbereichs in Beziehung stehenden Verarbeitung durch die Helligkeitssignalsynthetisierung. Die mit dem Farbsignal in Beziehung stehende Verarbeitung wird im Folgenden erklärt.
Das aus dem Bildspeicher 6 gelesene kurze Signal und das lange Signal, für das die einander benachbarten oberen/unteren Zeilen in den Addierermitteln 70 für zwei horizontale Zeilen addiert werden, werden in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 einer Syntheseverarbeitung unterworfen, um den Dynamikbereich des Farbsignals zu erweitern.
Das kurze Signal, das ein Ein-Teilbild-Signal ist, besitzt einen anderen Signaltyp als das lange Signal. Folglich wird wie bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung das Ein-Teilbild-Bild durch die Interpolationsmittel 702 in das Ein-Vollbild-Bild umgesetzt.
Das lange Signal, nachdem es in den Addierermitteln 701 für zwei horizontale Zeilen der Addition und dem Mischen der einander benachbarten oberen/unteren Zeilen unterworfen worden ist, und das kurze Signal, das in den Interpolationsmitteln 702 der Interpolationsverarbeitung unterworfen worden ist, sind, wie in den 12(a) und 12(b) gezeigt ist, wobei wie bei der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen für das lange Signal und die Interpolationsverarbeitung für das kurze Signal bewirken, dass die Signaltypen des langen Signals und des kurzen Signals aneinander angepasst sind.
Die Synthese des langen Signals und des kurzen Signals, die in die Signalsynthetisierungsmittel 14 eingegeben werden, wird wie in der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung für jeden Pixel durch den Synthesekoeffizienten k, der verwendet wird, wenn das lange Helligkeitssignal und das kurze Hellig keitssignal synthetisiert werden, von denen beide räumlich in der Position mit dem langen Signal und dem kurzen Signal, die in die Signalsynthetisierungsmittel 14 eingegeben werden, übereinstimmen, und durch D, das durch die Gleichung (7) bestimmt ist, ausgeführt. Ein in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 synthetisiertes Signal wird als das Synthesesignal bezeichnet.
Die obenerwähnte Beschreibung ist für die Syntheseverarbeitung, um den Dynamikbereich des Farbsignals zu erweitern.
Das durch die Signalsynthetisierungsmittel 14 bestimmte Synthesesignal besitzt eine Konfiguration, in der eine Zeile, in der die Pixel von Ye + Mg und Cy + G in der horizontalen Richtung angeordnet sind, und eine Zeile, in der Ye + G und Cy + Mg in der horizontalen Richtung angeordnet sind, in der vertikalen Richtung in Zwei-Zeilen-Zyklen wiederholt werden, sodass, wenn die drei Primärfarben Rot, Grün und Blau als R, G bzw. B ausgedrückt werden, ein Farbsignal als 2R – G, das die R-Komponente besitzt, nach Gleichung (16) von der Zeile, in der die Pixel von Ye + Mg und Cy + G angeordnet sind, und ein Farbsignal als 2B – G, das die B-Komponente besitzt, nach Gleichung (17) von der Zeile, in der Ye + G und Cy + Mg angeordnet sind, erhalten werden. (Ye + Mg) – (Cy + G) ≈ 2R – G (16) (Cy + Mg) – (Ye + G) ≈ 2B – G (17)
Dies ist die sogenannte Farbdifferenz-Zeilensequenz, sodass für ein horizontales Zeilensignal nur ein Farbsignal, entweder 2R – G, das die R-Komponente besitzt, oder 2B – G, das die B-Komponente besitzt, erhalten wird. Folglich wird, um ein Signal, das sowohl die R-Komponente als auch die B-Komponente besitzt, für ein horizontales Zeilensignal zu erhalten, eine Synchronisationsverarbeitung durch die Zeilenspeicher 15, 16, 17, 18 und die Synchronisationsmittel 19 ausgeführt.
Im Folgenden werden konkrete Inhalte der Synchronisationsverarbeitung durch die Zeilenspeicher 15, 16, 17, 18 und die Synchronisationsmittel 19 erklärt. In die Synchronisationsmittel 19 wird das horizontale Zeilensignal von fünf Zeilen eingegeben, die von den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und den Zeilenspeichern 15, 16, 17, 18 weitergeführt werden. Bei einem in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 synthetisierten Signal, das als das Synthesesignal in 29(a) genommen wird, wird angenommen, dass das in die Synchronisationsmittel 19 eingegebene Signal von fünf Zeilen ein in 29(b) gezeigtes Signal von der dritten Zeile bis zur siebenten Zeile ist. Wird zu diesem Zeitpunkt angenommen, dass ein Gegenstand der Synchronisationsverarbeitung ein horizontales Zeilensignal ist, das sich in der Mitte der eingegebenen fünf Zeilen befindet, ist, wenn versucht wird, das horizontale Zeilensignal der fünften Zeile nach 29(b) der Synchronisationsverarbeitung zu unterwerfen, die fünfte Zeile ein Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, sodass es ausreichend ist, durch die Interpolationsverarbeitung aus den horizontalen Randzeilensignalen 2B – G, das die B-Komponente besitzt, zu erzeugen. Folglich gibt in den in 24 gezeigten Synchronisationsmitteln 19 die Auswahleinrichtung 1901 das Signal der fünften Zeile zum Ausgang A aus, während sie die Signale, die 2B – G entsprechen, der dritten Zeile und der siebenten Zeile zum Ausgang B und zum Ausgang C ausgibt. Wird die Verstärkung, mit der in den Addierermitteln 1902, 1903 multipliziert wird, als 0,5 genommen, verursacht das Addieren der multiplizierten Ergebnisse im Addierer 1904, dass die mittleren Additionsergebnisse der dritten Zeile und der siebenten Zeile erhalten werden. Die mittleren Additionsergebnisse und das Signal der fünften Zeile als die Ausgabe des Ausgangs A der Auswahleinrichtung 1901 werden in die Auswahleinrichtung 1905 eingegeben, wo ein Ausgabeziel ausgewählt wird, wobei das horizontale Zeilensignal der fünften Zeile, die 2R – G entspricht, zum Ausgang D ausgegeben wird, während die mittleren Additionsergebnisse der dritten Zeile und der siebenten Zeile, die 2R – G entsprechen, zum Ausgang E ausgegeben werden. Eine derartige Operation erlaubt, dass das Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, und das Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, in einer räumlichen Position erhalten werden, in der die fünfte Zeile vorhanden ist. Wenn z. B. versucht wird, mit dem in die Synchronisationsmittel 19 eingegebenen Signal von der fünften Zeile bis zur neunten Zeile das horizontale Zeilensignal der siebenten Zeile der Synchronisationsverarbeitung zu unterwerfen, ist ähnlich die siebente Zeile ein Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, sodass es ausreichend ist, durch die Interpolationsverarbeitung aus den horizontalen Randzeilensignalen 2R – G, das die R-Komponente besitzt, zu erzeugen. Folglich gibt in den in 24 gezeigten Synchronisationsmitteln 19 die Auswahleinrichtung 1901 das Signal der siebenten Zeile zum Ausgang A und die Signale, die 2R – G entsprechen, der fünften Zeile und der neunten Zeile zum Ausgang B und zum Ausgang C aus. Wird die Verstärkung, mit der in den Addierermitteln 1902, 1903 multipliziert wird, als 0,5 genommen, verursacht das Addieren der multiplizierten Ergebnisse im Addierer 1904, dass die mittleren Additionsergebnisse der fünften Zeile und der neunten Zeile bestimmt werden. Die mittleren Additionsergebnisse und das Signal der siebenten Zeile als die Ausgabe des Ausgangs A der Auswahleinrichtung 1901 werden in die Auswahleinrichtung 1905 eingegeben, wo ein Ausgabeziel ausgewählt wird, wobei das horizontale Zeilensignal der siebenten Zeile, das 2B – G entspricht, zum Ausgang E ausgegeben wird, während die mittleren Additionsergebnisse der fünften Zeile und der neunten Zeile, die 2R – G entsprechen, zum Ausgang D ausgegeben werden. Eine derartige Operation erlaubt, dass das Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, und das Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, in einer räumlichen Position erhalten werden, in der die siebente Zeile vorhanden ist. Die Auswahl des Eingangs-/Ausgangssignals und dergleichen sollte automatisch oder durch die Steuerung durch die Systemsteuermittel 21 ausgeführt werden, sodass die obenerwähnte Verarbeitung entsprechend dem Eingangssignal in die Synchronisationsmittel 19 ausgeführt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, werden ein durch die Signalsynthetisierungsmittel 13 synthetisiertes Synthesehelligkeitssignal und das Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, und das Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, die in den Synchronisationsmitteln 19 erhalten werden, in den digitalen Signalverarbeitungsmittelns 20 Verarbeitungen, wie z. B. der Rauschbeseitigung, der Kantenverbesserung, der Gammakorrektur, Matrixoperationen und der Codierung in ein spezifisches Format, unterworfen. Die Signalverarbeitung in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 20 steht nicht direkt mit der Aufgabe der vorliegenden Erfindung in Beziehung, sodass eine ausführliche Erklärung weggelassen wird.
Wie oben beschrieben worden ist, steuert die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung die Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 und die Signallesebetriebsart, nimmt das Kurzzeit-Belichtungssignal für ein Teilbild und das Langzeit-Belichtungssignal für ein Vollbild auf und synthetisiert diese Signale, wobei sie dadurch erlaubt, dass ein Bild, dessen Dynamikbereich erweitert ist, während es eine Auflösung besitzt, die zur Anzahl der Pixel der CCD äquivalent ist, aufgenommen wird. Ferner kann das mit der vorliegenden Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung verwendete Festkörper-Bilderzeugungselement eine IT-CCD verwenden, die im Allgemeinen in Verbraucher-Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtungen verwendet wird, sodass die Vorrichtung mit niedrigen Kosten konfiguriert werden kann, ohne mehrere Festkörper-Bilderzeugungselemente oder ein spezielles Festkörper-Bilderzeugungselement zu verwenden.
(3) Ausführungsform 4
Die in der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung von der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung, wie sie in 20 gezeigt ist, bedeutenderen verschiedenen Punkte bestehen darin, dass zur Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung Mittel 22 zum Ausdünnen der Ausgabe der Addierermittel 70401 für zwei horizontale Zeilen hinzugefügt sind, wobei im Zusammenhang damit die Interpolationsmittel 702 und die Ein-Zeilen-Speicher 17, 18 beseitigt sind, und dass die Konfiguration/Funktion der Signalsynthetisierungsmittel, der Synchronisationsmittel, der digitalen Signalverarbeitungsmittel und der Systemsteuermittel von denjenigen in der Ausführungsform 3 verschieden sind (in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind sie als die Signalsynthetisierungsmittel 23, die Synchronisationsmittel 24, die digitalen Signalverarbeitungsmittel 25 und die Systemsteuermittel 26 nummeriert, um sie zu unterscheiden). Die Erklärung der Verarbeitungsinhalte wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wird weggelassen, wobei nur die von der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung verschiedenen Teile im Folgenden erklärt werden. 30 ist ein Blockschaltplan der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. In der graphischen Darstellung dünnen die Ausdünnungsmittel 22 das horizontale Zeilensignal aus der Ausgabe der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen aus und setzten ein Ein-Vollbild-Signal in ein Ein-Teilbild-Signal um. Die Signalsynthetisierungsmittel 23 synthetisieren die Ausgaben der Ausdünnungsmittel 22 und des Bildspeichers 6 auf der Grundlage des in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 bestimmten Synthesekoeffizienten k. Die Synchronisationsmittel 24 verarbeiten synchron die Ausgabe der Signalsynthetisierungsmittel 23.
Das durch die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel 13 erhaltene Helligkeitssignal, das durch die Synchronisationsmittel 24 erhaltene Signal, das die Rot komponente (R-Komponente) besitzt, und das Signal, das die Blaukomponente (B-Komponente) besitzt, werden in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 25 Verarbeitungen, wie z. B. der Rauschbeseitigung, der Kantenverbesserung, Matrixoperationen und der Codierung in ein spezifisches Format, unterworfen. Die Betriebsart und die zeitliche Abstimmung des Betriebs aller obenerwähnten Komponenten einschließlich dieser Mittel sollten integral durch die Systemsteuermittel 26 gesteuert werden.
31 ist ein Blockschaltplan, der eine Konfiguration der Synchronisationsmittel 24 zeigt. Die Bezugszeichen 2401, 2402 bezeichnen Verstärkermittel, um die durch die Signalsynthetisierungsmittel 23 und den Ein-Zeilen-Speicher 16 hindurchgehenden Signale mit einer Konstanten zu multiplizieren, wobei die Signale durch einen Addierer 2403 addiert werden, nachdem sie verstärkt worden sind. Das Bezugszeichen 2402 bezeichnet eine Auswahleinrichtung, um die Ausgabe des Ein-Zeilen-Speichers 15 und die Ausgabe des Addierers 2403 unter den Ausgängen D und E aufzuteilen. Die Auswahl des Ausgabeziels der Signale durch die Auswahleinrichtung 2404 sollte entsprechend der Farbkomponente des Signals aufgeteilt werden, wie später beschrieben ist. Im Folgenden wird in Bezug auf die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung, die konfiguriert ist, wie oben beschrieben worden ist, deren Betrieb erklärt.
Wie in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist, ist die Ausgabe der Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen das lange Signal als ein Ein-Vollbild-Signal. Das im Bildspeicher 6 gespeicherte kurze Signal ist jedoch ein Ein-Teilbild-Bild, sodass, wenn sich das Signal immer noch in diesem Zustand befindet, das lange Signal und das kurze Signal in den Signalsynthetisierungsmitteln 23 nicht synthetisiert werden können. Folglich wird in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung das kurze Signal durch die Interpolationsverarbeitung in ein Ein-Vollbild-Signal umgesetzt.
In der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird unter Ausnutzung der Tatsache, dass es, selbst wenn das Farbsignal keine Menge an Informationen im selben Ausmaß wie das Helligkeitssignal besitzt, kein Problem in der Bildqualität gibt, im Gegensatz zur Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung das lange Signal als ein Ein-Vollbild-Signal der Ausdünnungsverarbeitung in der vertikalen Richtung unterworfen, wodurch das lange Signal in ein Ein-Teilbild-Bild umgesetzt wird, das in den Synchronisationsmitteln 24 mit dem kurzen Signal synthetisiert wird. Spezifischer werden die geradzahligen Zeilen des langen Signals nach der Zwei-Zeilen-Addition, wie in 12(a) gezeigt ist, durch die Ausdünnungsmittel 22 ausgedünnt, wodurch das in die Signalsynthetisierungsmittel 23 eingegebene lange Signal in das Ein-Teilbild-Bild umgesetzt wird. Das lange Signal nach dem Ausdünnen zeigt denselben Typ wie das kurze Signal, wie in 12(b) gezeigt ist.
Die Synthese des langen Signals als Ein-Teilbild-Signal und des kurzen Signals, die in die Signalsynthetisierungsmittel 23 eingegeben worden sind, wird wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung für jeden Pixel durch den Synthesekoeffizienten k, der verwendet wird, wenn das lange Helligkeitssignal und das kurze Helligkeitssignal synthetisiert werden, von denen beide räumlich in der Position mit dem langen Signal und dem kurzen Signal übereinstimmen, und durch D, das durch die Gleichung (7) bestimmt ist, ausgeführt. Ein in den Signalsynthetisierungsmitteln 23 synthetisiertes Signal wird als das Synthesesignal bezeichnet.
Obwohl die Synchronisationsverarbeitung in den Synchronisationsmitteln 24 ausgeführt wird, ist dann im Gegensatz zur Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung das Synthesesignal ein Ein-Teilbild-Signal, sodass das in die Synchronisationsmittel 24 eingegebene Signal z. B. drei Zeilen von der zweiten Zeile bis zur vierten Zeile umfassen kann, wie in 32 gezeigt ist. Aus dem Signal der drei Zeilen können wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung das Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, und das Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, erhalten werden. Um z. B. das Signal, das 2R – G, das die R-Komponente besitzt, entspricht, und das Signal, das 2B – G, das die B-Komponente besitzt, entspricht, zu erhalten, ist es ausreichend, dass die Signale der zweiten Zeile und der vierten Zeile addiert und gemittelt werden, um ein 2B – G entsprechendes Signal zu synthetisieren.
Die durch die Synchronisationsmittel 24 erhaltenen zwei Signale werden in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 25 in der gleichen Weise wie in der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung verarbeitet, während in der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung das in den Signalsynthetisierungsmitteln 23 synthetisierte Synthesesignal ein Ein-Teilbild-Signal ist, so dass es überflüssig ist, zu sagen, dass das Synthesesignal in den digitalen Signalverarbeitungsmitteln 25 in ein Vollbild umgesetzt wird, falls dies erforderlich ist.
Wie oben beschrieben worden ist, steuert die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung außerdem die Belichtung des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 und die Signallesebetriebsart, nimmt das Kurzzeit-Belichtungssignal für ein Teilbild und das Langzeit-Belichtungssignal für ein Vollbild auf und synthetisiert diese Signale, wobei sie dadurch erlaubt, dass ein Bild, dessen Dynamikbereich erweitert ist, während es eine Auflösung besitzt, die zur Anzahl der Pixel des Festkörper-Bilderzeugungselements äquivalent ist, aufgenommen wird. Ferner verarbeitet die Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung das Farbsignal als ein Teilbild-Signal, wobei sie dadurch erlaubt, dass die Anzahl der erforderlichen Ein-Zeilen-Speicher verringert wird und die Vorrichtung mit niedrigeren Kosten konfiguriert wird.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird das kurze Signal als ein in der Teilbild-Lesebetriebsart gelesenes Ein-Teilbild-Bild aufgenommen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. eine Konfiguration betrachtet wird, in der das Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in der vertikalen Richtung gelesen wird. Beispielhaft wird eine Konfiguration betrachtet, in der, wenn das kurze Signal vom Festkörper-Bilderzeugungselement 3 gelesen wird, wie in 33 gezeigt ist, ein Ein-Zeilen-Signal für je drei Zeilen in der vertikalen Richtung gelesen wird. In diesem Fall wird das kurze Signal ohne das Mischen der in den zwei oberen/unteren Photodioden im Festkörper-Bilderzeugungselement akkumulierten Ladungen gelesen, wobei dadurch die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen überflüssig gemacht wird. Bei der Interpolationsverarbeitung durch die in 4 gezeigten Interpolationsmittel 702 ist es notwendig, die Interpolationsverarbeitung in einer Weise auszuführen, um die Anzahl der horizontalen Zeilen des kurzen Signals an das lange Signal anzupassen. Das heißt, in den Interpolationsmitteln 702 wird ein horizontales Zeilensignal für zwei Zeilen durch die Interpolationsverarbeitung zwischen den horizontalen Zeilensignalen des kurzen Signals erzeugt. Dies bewirkt, dass das kurze Signal und das lange Signal den gleichen Signaltyp besitzen, wobei dadurch erlaubt wird, dass beide Signale durch die in 4 gezeigten Gewichtungsadditionsmittel 703 syntheti siert werden. In diesem Fall kann der Synthesekoeffizient k aus dem Signalpegel jedes Pixels des langen Signals, für das die zwei oberen/unteren Zeilen nicht addiert werden, z. B. durch ein Verfahren bestimmt werden, das in 13 gezeigt ist. Wenn das kurze Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in dieser Weise gelesen wird, ist beschrieben worden, dass die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen für das lange Signal überflüssig ist, die Verarbeitung ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der das lange Signal und das kurze Signal der Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen und dann der Syntheseverarbeitung unterworfen werden.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung werden zwei Signale, die einen verschiedenen Belichtungsbetrag besitzen, als das kurze Signal als ein Ein-Teilbild-Signal und als das lange Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei sie abhängig von der Anwendung des Festkörper-Bilderzeugungselements als das lange Signal als ein Ein-Teilbild-Signal und als das kurze Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen werden können. In diesem Fall ist es ausreichend, eine Konfiguration zu schaffen, in der, wie in 34 gezeigt ist, das lange Signal der Interpolationsverarbeitung in der vertikalen Richtung durch die Interpolationsmittel 702 unterworfen wird, während das kurze Signal der Addition der zwei einander benachbarten oberen/unteren Zeilen durch die Additionsmittel 701 für zwei horizontale Zeilen unterworfen wird, und in der der in den Gewichtungsadditionsmitteln 703 verwendete Synthesekoeffizient aus dem langen Signal nach der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal vor der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird, wobei es in diesem Fall ausreichend ist, dass das entsprechende lange Signal nicht in den geradzahligen Zeilen des kurzen Signals vorhanden ist, wie in 34(a) gezeigt ist, wobei folglich der Synthesekoeffizient k nicht bestimmt werden kann, sodass der Synthesekoeffizient in der Position der geradzahligen Zeilen des kurzen Signals aus dem aus der horizontalen Zeile des langen Signals, die in der gleichen Position wie die oberen/unteren Zeilen der geradzahligen Zeilen des kurzen Signals vorhanden ist, bestimmten Synthesekoeffizienten k bestimmt wird. In dieser Weise wird der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal als ein Ein-Teilbild-Bild und aus dem kurzen Signal als ein Ein-Vollbild-Bild bestimmt, wobei dadurch erlaubt wird, dass ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich mit einer hohen Auflösung in einem Teil mit hoher Helligkeit aufgenommen wird.
In den Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung verwenden die Interpolationsmittel 702 zwei Ein-Zeilen-Speicher und führen die Interpolationsverarbeitung von dem Signal für zwei horizontale Zeilen aus, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der die Mittel eine große Anzahl von Ein-Zeilen-Speichern verwenden und die Interpolationsverarbeitung durch eine Interpolationsverarbeitung mit hohem Rang aus einer großen Anzahl von horizontalen Zeilensignalen ausführen. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der das zweimal wiederholte Ausgeben der eingegebenen einzelnen horizontalen Zeilen, wie in 35 gezeigt ist, bewirkt, dass sich die Anzahl der horizontalen Zeilen verdoppelt, d. h., dass die sogenannte Interpolation mit dem vorhergehenden Wert ausgeführt wird.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 der Synthesekoeffizient k für das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals für jeden Pixel aus dem langen Signal bestimmt, aber die Mittel sind nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der der Synthesekoeffizient k für jeden Pixel aus dem Mittelwert, dem Minimalwert, dem Maximalwert oder einem Zwischenwert der Signalpegel mehrerer Pixel bestimmt wird oder in der von den für jeden Pixel bestimmten Werten von k der Mittelwert, der Minimalwert, der Maximalwert oder ein Zwischenwert von k, die aus mehreren Pixeln bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient für jeden Pixel genommen wird.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Synthesekoeffizient für einen aus mehreren Pixeln bestehenden Block bestimmt wird, um die Synthetisierung auszuführen. Wenn z. B. in 36 die langen Signale (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 bzw. die langen Signale (Ye + Mg)L13 und (Cy + G)L14 als ein Block genommen werden, während die kurzen Signale (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 bzw. die kurzen Signale (Ye + Mg)S13 und (Cy + G)S14, die in der gleichen Position wie die langen Signale vorhanden sind, als ein Block genommen werden, ist es möglich, einen Synthesekoeffizienten für jeden Block in Zwei-Pixel-Einheiten zu bestimmen und die Synthetisierung auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird z. B. die Synthese des Blocks, der aus den langen Signalen (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 besteht, und des Blocks, der aus den kurzen Signalen (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 besteht, wenn der Synthesekoeffizient dieser Blöcke als kb11 genommen wird, wie in der Gleichung (18) ausgeführt. ((Ye + Mg)M11, (Cy + G)M12 sind die Signale nach der Synthese.) (Ye + Mg)M11 = (1 – kb11)_(Ye + Mg)L11 + kb11_(Ye + Mg)S11_D, (Cy + G)M12 = (1 – kb11)_(Cy + G)L12 + kb11_(Cy + G)S12_D (18)
In diesem Fall ist es ausreichend, dass das durch das in 13 gezeigte Verfahren entweder aus dem Signalpegel der in dem Block enthaltenen langen Signale (z. B. (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12) oder aus wenigstens einem der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert der in dem Block enthaltenen langen Signale (z. B. (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12) bestimmte k als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der einer der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert der k-Werte (z. B. k1, k2 in 36) für jeden Pixel, die durch das in 13 gezeigte Verfahren aus jedem Signalpegel der in dem Block enthaltenen langen Signale bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es ist überflüssig, zu sagen, dass die Anzahl der Pixel in dem Block nicht auf zwei Pixel eingeschränkt ist.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Block, der aus mehreren Pixeln besteht, geschaffen wird, und in der ein durch das in 13 gezeigte Verfahren aus dem Signalpegel des langen Signals, das an einer spezifischen Position innerhalb des Blocks, z. B. der zentralen Position des Blocks, vorhanden ist, bestimmter Synthesekoeffizient für die Syntheseverarbeitung jedes Pixels in dem Block verwendet wird. In diesem Fall ist es überflüssig, den Synthesekoeffizienten für jeden Pixel zu bestimmen, wobei dadurch erlaubt wird, dass die Verarbeitung vereinfacht wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Position des Pixels, der verwendet wird, um den Synthesekoeffizienten zu bestimmen, auf die zentrale Position des Blocks eingeschränkt ist.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient k nicht aus dem langen Signal, sondern aus dem in ein Vollbild umgesetzten kurzen Signal bestimmt wird.
Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient k nicht aus dem in ein Vollbild umgesetzten kurzen Signal bestimmt wird, sondern aus dem kurzen Signal als ein Teilbild. In diesem Fall ist, wie aus 12 ersichtlich ist, das kurze Signal, das der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, nicht vorhanden, sodass der Synthesekoeffizient nicht bestimmt werden kann, wenn sich das kurze Signal immer noch in diesem Zustand befindet. In diesem Fall ist es ausreichend, dass der Synthesekoeffizient in der Position, die der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, aus dem kurzen Randsignal oder dem Randsynthesekoeffizienten bestimmt wird.
In der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k aus dem Signalpegel in 13 gezeigt, aber das Verfahren zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k ist nicht auf ein derartiges Verfahren eingeschränkt, wobei z. B. ein Verfahren betrachtet wird, in dem k abhängig vom Helligkeitspegel nichtlinear bestimmt wird, wie z. B. 37 gezeigt ist.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird das kurze Signal als ein in der Teilbild-Lesebetriebsart gelesenes Ein-Teilbild-Bild aufgenommen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. eine Konfiguration betrachtet wird, in der das Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in der vertikalen Richtung gelesen wird, wie in 33 beispielhaft gezeigt ist. In diesem Fall wird das kurze Signal ohne das Mischen der in den zwei oberen/unteren Photodioden im Festkörper-Bilderzeugungselement akkumulierten Ladungen gelesen, wobei dadurch die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen überflüssig gemacht wird. In der Interpolationsverarbeitung durch die in 4 gezeigten Interpolationsmittel 702 ist es notwendig, die Interpolationsverarbeitung in einer Weise auszuführen, um die Anzahl der horizontalen Zeilen des kurzen Signals an das lange Signal anzupassen. Das heißt, in den Interpolationsmitteln 702 wird ein horizontales Zeilensignal für zwei Zeilen durch die Interpolationsverarbeitung zwischen den horizontalen Zeilensignalen des kurzen Signals erzeugt. Dies bewirkt, dass das kurze Signal und das lange Signal den gleichen Signaltyp besitzen, wobei dadurch erlaubt wird, dass beide Signale in den in 4 gezeigten Gewichtungsadditionsmitteln 703 synthetisiert werden. Das lange Signal, für das die zwei oberen/unteren Zeilen nicht addiert werden, wird jedoch zu den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 geliefert, sodass es notwendig ist, die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen für das Extrahieren des Helligkeitssignals neu zu den Mitteln hinzuzufügen. Oder es ist notwendig, dieselben Mittel wie die Zwei-Zeilen-Additionsmittel 701 in der Vorstufe der Helligkeitssignal-Extraktionsmittel 70401 vorzusehen, sodass das lange Signal, für das die zwei oberen/unteren Zeilen addiert werden, zu den Helligkeitssignal-Extraktionsmitteln 70401 geliefert wird. Wenn das kurze Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in dieser Weise gelesen wird, ist beschrieben worden, dass die Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen für das lange Signal überflüssig ist, die Verarbeitung ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der das lange Signal und das kurze Signal der Additionsverarbeitung für zwei horizontale Zeilen und dann der Syntheseverarbeitung unterworfen werden.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung werden zwei Signale, die einen verschiedenen Belichtungsbetrag besitzen, als das kurze Signal als ein Ein-Teilbild-Signal und als das lange Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei sie abhängig von der Anwendung des Festkörper-Bilderzeugungselements als das lange Signal als ein Ein-Teilbild-Signal und als das kurze Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen werden können. In diesem Fall ist es ausreichend, eine Konfiguration zu schaffen, in der, wie in 34 gezeigt ist, das lange Signal der Interpolationsverarbeitung in der vertikalen Richtung durch die Interpolationsmittel 702 unterworfen wird, während das kurze Signal der Addition der zwei einander benachbarten oberen/unteren Zeilen durch die Additionsmittel 701 für zwei horizontale Zeilen unterworfen wird, und in der der in den Gewichtungsadditionsmitteln 703 verwendete Synthesekoeffizient aus dem langen Signal nach der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal vor der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird, wobei es in diesem Fall ausreichend ist, dass das entsprechende lange Signal nicht in den geradzahligen Zeilen des kurzen Signals vorhanden ist, wie in 34(a) gezeigt ist, wobei folglich der Synthesekoeffizient k nicht bestimmt werden kann, sodass der Synthesekoeffizient in der Position der geradzahligen Zeilen des kurzen Signals aus dem aus der horizontalen Zeile des langen Signals, die in der gleichen Position wie die oberen/unteren Zeilen der geradzahligen Zeilen des kurzen Signals vorhanden ist, bestimmten Synthesekoeffizienten bestimmt wird. In dieser Weise wird der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal als ein Ein-Teilbild-Bild und aus dem kurzen Signal als ein Ein-Vollbild-Bild bestimmt, wobei dadurch erlaubt wird, dass ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich mit einer hohen Auflösung in einem Anteil mit hoher Helligkeit aufgenommen wird.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 der Synthesekoeffizient k für das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals für jeden Pixel aus dem langen Helligkeitssignal bestimmt, aber die Mittel sind nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der der Synthesekoeffizient k für jeden Pixel aus dem Mittelwert, dem Minimalwert, dem Maximalwert oder einem Zwischenwert der Helligkeitssignalpegel mehrerer Pixel bestimmt wird oder in der von den für jeden Pixel bestimmten Werten von k der Mittelwert, der Minimalwert, der Maximalwert oder ein Zwischenwert von k, die aus mehreren Pixeln bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient für jeden Pixel genommen wird.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Synthesekoeffizient für einen aus mehreren Pixeln bestehenden Block bestimmt wird, um die Synthetisierung auszuführen. Wenn z. B. in 38 die langen Signale (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 bzw. die langen Signale (Ye + Mg)L13 und (Cy + G)L14 als ein Block genommen werden, während die kurzen Signale (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 bzw. die kurzen Signale (Ye + Mg)S13 und (Cy + G)S14, die in der gleichen Position wie die langen Signale vorhanden sind, als ein Block genommen werden, ist es möglich, einen Synthesekoeffizienten für jeden Block in Zwei-Pixel-Einheiten zu bestimmen und die Synthetisierung auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird z. B. die Synthese des Blocks, der aus den langen Signalen (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 besteht, und des Blocks, der aus den kurzen Signalen (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 besteht, wenn der Synthesekoeffizient dieser Blöcke als kb11 genommen wird, jeweils wie in der Gleichung (18) ausgeführt. In diesem Fall ist es ausreichend, dass das durch das in 18 gezeigte Verfahren entweder aus dem Signalpegel der dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignale (z. B. (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12) oder aus wenigstens einem der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert des dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignals (z. B. YL11 und YL12 in 38) bestimmte k als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der einer der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert der k-Werte (z. B. k1, k2 in 38) für jeden Pixel, die durch das in 18 gezeigte Verfahren aus jedem Signalpegel des dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignals bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es ist überflüssig, zu sagen, dass die Anzahl der Pixel in dem Block nicht auf zwei Pixel eingeschränkt ist.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Block, der aus mehreren Pixeln besteht, geschaffen wird, und in der ein durch das in 18 gezeigte Verfahren aus dem Signalpegel des langen Signals, das an einer spezifischen Position innerhalb des Blocks, z. B. der zentralen Position des Blocks, vorhanden ist, bestimmter Synthesekoeffizient für die Syntheseverarbeitung jedes Pixels in dem Block verwendet wird. In diesem Fall ist es überflüssig, den Synthesekoeffizienten für jeden Pixel zu bestimmen, wobei dadurch erlaubt wird, dass die Verarbeitung vereinfacht wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Position des Pixels, der verwendet wird, um den Synthesekoeffizienten zu bestimmen, auf die zentrale Position des Blocks eingeschränkt ist.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 7 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient nicht aus dem langen Helligkeitssignal, sondern aus dem aus dem in das Vollbild umgesetzten kurzen Signal extrahierten Helligkeitssignal (dem kurzen Helligkeitssignal) bestimmt wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient k nicht aus dem aus dem in das Vollbild umgesetzten kurzen Signal extrahierten Helligkeitssignal bestimmt wird, sondern aus dem aus dem kurzen Signal als dem Teilbild extrahierten Helligkeitssignal. In diesem Fall ist, wie aus 12 ersichtlich ist, das kurze Signal, das der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, nicht vorhanden, sodass der Synthesekoeffizient nicht bestimmt werden kann, wenn es sich immer noch in diesem Zustand befindet. In diesem Fall ist es ausrei chend, dass der Synthesekoeffizient in der Position, die der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, aus dem kurzen Randhelligkeitssignal oder dem Randsynthesekoeffizienten bestimmt wird.
In der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k aus dem Signalpegel in 18 gezeigt, das Verfahren zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k ist aber nicht auf ein derartiges Verfahren eingeschränkt, wobei z. B. ein Verfahren betrachtet wird, in dem k abhängig vom Helligkeitspegel nichtlinear bestimmt wird, wie z. B. 39 gezeigt ist.
In der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung wird das kurze Signal als ein in der Teilbild-Lesebetriebsart gelesenes Ein-Teilbild-Bild aufgenommen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei eine Konfiguration betrachtet wird, in der das Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in der vertikalen Richtung gelesen wird, wie in 33 beispielhaft gezeigt ist. In diesem Fall wird das kurze Signal ohne das Mischen der in den zwei oberen/unteren Photodioden im Festkörper-Bilderzeugungselement akkumulierten Ladungen gelesen, sodass es ausreichend ist, eine Konfiguration zu schaffen, wie sie z. B. in 40 gezeigt ist. In der in 40 gezeigten Konfiguration wird das Mischen der zwei oberen/unteren Pixel des kurze Signals in den Addierermitteln 27 für zwei horizontale Zeilen (die dieselben Mittel wie die Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen sind, die aber als 27 nummeriert sind, um sie zu unterscheiden) ausgeführt, wobei im Ergebnis dieselbe Funktion/Wirkung wie mit der in 20 gezeigten Konfiguration verwirklicht sein kann. Es ist jedoch überflüssig, zu sagen, dass sich in den Helligkeitssignal-Interpolationsmitteln 12 die Inhalte der Interpolationsverarbeitung mit dem Ausdünnen des kurzen Signals verändern. Wenn z. B. das kurze Signal ein Signal ist, das ausgedünnt worden ist, wie in 30 gezeigt ist, wie z. B. in 41 gezeigt ist, ist es ausreichend, die interpolierten horizontalen Zeilensignale für zwei Zeilen zwischen den horizontalen Zeilen des kurzen Helligkeitssignals zu erzeugen (41(c)). Es ist überflüssig, zu sagen, dass es ausreichend ist, dass abhängig vom Ausdünnen des kurzen Signals in den Interpolationsmitteln 702 ähnlich ein erforderliches horizontales Zeilensignal erzeugt wird. Für die Konfiguration, in der das horizontale Zeilensignal in der vertikalen Richtung ausgedünnt wird, um es zu lesen, wie in 33 gezeigt ist, ist in 40 eine Konfiguration gezeigt, die zwei Addierermittel für zwei horizontale Zeilen besitzt, d. h. die Addierermittel 701 und 27 für zwei horizontale Zeilen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, die die Addierermittel 701 und 27 für zwei horizontale Zeilen nicht besitzt. In diesem Fall erlaubt das Einbeziehen von Mitteln, die die gleiche Wirkung wie die Addierermittel 701 und 27 für zwei horizontale Zeilen besitzen, die Helligkeitsextraktion aus dem langen Signal und dem kurzen Signal. Eine derartige Konfiguration, die die Addierermittel 701 und 27 für zwei horizontale Zeilen nicht besitzt, ist außerdem in einem Aufnahmesystem gültig, in dem das im Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgebildete Farbfilter z. B. aus den Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) besteht und das Helligkeitssignal und das Farbsignal im Allgemeinen ohne das Mischen der Ladungen in der Photodiode des Festkörper-Bilderzeugungselements 3 erhalten werden.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung werden zwei Signale, die einen verschiedenen Belichtungsbetrag besitzen, als das kurze Signal als ein Ein-Teilbild-Bild und als das lange Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei sie abhängig von der Anwendung der Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung als das lange Signal als ein Ein-Teilbild-Signal und als das kurze Signal als ein Ein-Vollbild-Bild aufgenommen werden können. In diesem Fall ist es ausreichend, dass das aus dem langen Signal erhaltene lange Helligkeitssignal der Interpolationsverarbeitung in der vertikalen Richtung durch die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 unterworfen wird, wobei das lange Signal nach der Interpolationsverarbeitung und das kurze Signal in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 synthetisiert werden, und dass der zu diesem Zeitpunkt verwendete Synthesekoeffizient aus dem langen Signal nach der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird. Wie bei den Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal vor der Interpolationsverarbeitung bestimmt wird. In dieser Weise wird der Synthesekoeffizient aus dem langen Signal als ein Ein-Teilbild-Bild und aus dem kurzen Signal als ein Ein-Vollbild-Bild bestimmt, wobei dadurch erlaubt wird, dass ein Bild mit einem erweiterten Dynamikbereich mit einer hohen Auflösung in einem Teil mit hoher Helligkeit aufgenommen wird.
In der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung verwenden die Interpola tionsmittel 702 zwei Ein-Zeilen-Speicher und führen die Interpolationsverarbeitung von dem Signal für zwei horizontale Zeilen aus, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der die Mittel eine große Anzahl von Ein-Zeilen-Speichern verwenden und die Interpolationsverarbeitung durch eine Interpolationsverarbeitung mit hohem Rang aus einer großen Anzahl von horizontalen Zeilensignalen ausführen. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der das zweimal wiederholte Ausgeben der eingegebenen einzelnen horizontalen Zeilen bewirkt, dass sich die Anzahl der horizontalen Zeilen verdoppelt, d. h., dass die sogenannte Interpolation mit dem vorhergehenden Wert ausgeführt wird.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung bilden die Helligkeitssignal-Interpolationsmittel 12 den Additionsmittelwert der zwei horizontalen Zeilensignale als das Interpolationssignal, sie sind aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der die Interpolationsverarbeitung durch eine Interpolationsverarbeitung mit hohem Rang aus einer großen Anzahl von horizontalen Zeilensignalen ausgeführt wird oder in der das Interpolationssignal durch eine Interpolation mit dem vorhergehenden Wert erhalten wird.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 der Synthesekoeffizient k für das Synthetisieren des langen Helligkeitssignals und des kurzen Helligkeitssignals für jeden Pixel aus dem langen Helligkeitssignal bestimmt, aber die Mittel sind nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der der Synthesekoeffizient k für jeden Pixel aus dem Mittelwert, dem Minimalwert, dem Maximalwert oder einem Zwischenwert der Pegel der langen Helligkeitssignale mehrerer Pixel bestimmt wird oder in der von den für jeden Pixel bestimmten Werten von k der Mittelwert, der Minimalwert, der Maximalwert oder ein Zwischenwert von k, die aus mehreren Pixeln bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient für jeden Pixel genommen wird.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Synthesekoeffizient für einen aus mehreren Pixeln beste henden Block bestimmt wird, um die Synthetisierung auszuführen. Wenn z. B. in 43 die langen Helligkeitssignale YL11 und YL12 bzw. YL13 und YL14 als ein Block genommen werden, während die kurzen Helligkeitssignale YS11 und YS12 bzw. YS13 und YS14, die in der gleichen Position wie die langen Helligkeitssignale vorhanden sind, als ein Block genommen werden, ist es möglich, einen Synthesekoeffizienten für jeden Block in Zwei-Pixel-Einheiten zu bestimmen und die Synthetisierung auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird z. B. die Synthese des Blocks, der aus den langen Helligkeitssignalen YL11 und YL12 besteht, und des Blocks, der aus den kurzen Helligkeitssignalen YS11 und YS12 besteht, wenn der Synthesekoeffizient dieser Blöcke als kb11 genommen wird, wie in der Gleichung (19) ausgeführt. (YM ist ein Helligkeitssignal nach der Synthese.) YM11 = (1 – kb11)_YL11 + kb11_YS11_D, YM12 = (1 – kb11)_YL12 + kb11_YS12_D (19)
In diesem Fall ist es ausreichend, dass das durch das in 18 gezeigte Verfahren entweder aus dem Signalpegel des dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignals (z. B. YL11 und YL12 in 43) oder aus wenigstens einem der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert des dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignals bestimmte k als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der einer der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert der k-Werte (z. B. k1, k2 in 43) für jeden Pixel, die durch das in 18 gezeigte Verfahren aus jedem Signalpegel des dem Block entsprechenden langen Helligkeitssignals bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es ist überflüssig, zu sagen, dass die Anzahl der Pixel in dem Block nicht auf zwei Pixel eingeschränkt ist.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Block, der aus mehreren Pixeln besteht, geschaffen wird, und in der ein durch das in 18 gezeigte Verfahren aus dem Signalpegel des langen Helligkeitssignals, das einer spezifischen Position innerhalb des Blocks, z. B. der zentralen Position des Blocks, entspricht, bestimmter Synthesekoeffizient für die Syntheseverarbeitung jedes Pixels in dem Block verwendet wird. In diesem Fall ist es überflüssig, den Synthesekoeffizienten für jeden Pixel zu bestimmen, wobei dadurch erlaubt wird, dass die Verarbeitung vereinfacht wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Position des Pixels, der verwendet wird, um den Synthesekoeffizienten zu bestimmen, auf die zentrale Position des Blocks eingeschränkt ist.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung verwendet in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und 23 der Synthesekoeffizient k für das Synthetisieren des langen Signals und des kurzen Signals einen durch die Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 1301 aus dem langen Helligkeitssignal für jeden Pixel bestimmten Wert, die Bestimmung ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei z. B. außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der die Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 1404 unabhängig innerhalb der Signalsynthetisierungsmittel 14 und 23 vorgesehen sind, wie in 42 gezeigt ist, und der Synthesekoeffizient k für jeden Pixel aus dem Mittelwert, dem Minimalwert, dem Maximalwert oder einem Zwischenwert des Helligkeitssignalpegels mehrerer Pixel bestimmt wird oder in der von den für jeden Pixel bestimmten Werten von k der Mittelwert, der Minimalwert, der Maximalwert oder ein Zwischenwert von k, die aus mehreren Pixeln bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient für jeden Pixel genommen wird. Hier ist die Funktion der Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 1404 die gleiche wie die der Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel 1301.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und 23 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Synthesekoeffizient für einen aus mehreren Pixeln bestehenden Block bestimmt wird, um die Synthetisierung auszuführen. Wenn z. B. in 38 die langen Signale (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 bzw. die langen Signale (Ye + Mg)L13 und (Cy + G)L14 als ein Block genommen werden, während die kurzen Signale (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 bzw. die kurzen Signale (Ye + Mg)S13 und (Cy + G)S14, die in der gleichen Position wie die langen Signale vorhanden sind, als ein Block genommen werden, ist es möglich, einen Synthesekoeffizienten für jeden Block in Zwei-Pixel-Einheiten zu bestimmen und die Synthetisierung auszuführen. Zu diesem Zeitpunkt wird z. B. die Synthese des Blocks, der aus den langen Signalen (Ye + Mg)L11 und (Cy + G)L12 besteht, und des Blocks, der aus den kurzen Signalen (Ye + Mg)S11 und (Cy + G)S12 besteht, wenn der Synthesekoeffizient dieser Blöcke als kb11 genommen wird, wie in der Gleichung (18) ausgeführt. In diesem Fall ist es aus reichend, dass das durch das in 18 gezeigte Verfahren entweder aus dem Signalpegel des langen Helligkeitssignals (z. B. YL11 und YL12 in 38), das räumlich in der gleichen Position wie die entsprechenden Blöcke vorhanden ist, oder aus wenigstens einem der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert des langen Helligkeitssignals, das räumlich in der gleichen Position wie die entsprechenden Blöcke vorhanden ist, bestimmte k als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der einer der Werte: Mittelwert, Minimalwert, Maximalwert und Zwischenwert der k-Werte (z. B. k1, k2 in 36) für jeden Pixel, die durch das in 18 gezeigte Verfahren aus jedem Signalpegel des langen Helligkeitssignals, das räumlich in der gleichen Position wie die entsprechenden Blöcke vorhanden ist, bestimmt worden sind, als der Synthesekoeffizient kb11 des Blocks genommen wird. Es ist überflüssig, zu sagen, dass die Anzahl der Pixel in dem Block nicht auf zwei Pixel eingeschränkt ist.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und 23 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der ein Block, der aus mehreren Pixeln besteht, geschaffen wird, und in der ein durch das in 18 gezeigte Verfahren aus dem Signalpegel des langen Helligkeitssignals, das an einer spezifischen Position innerhalb des Blocks, z. B. der zentralen Position des Blocks, vorhanden ist, bestimmter Synthesekoeffizient für die Syntheseverarbeitung jedes Pixels in dem Block verwendet wird. In diesem Fall ist es überflüssig, den Synthesekoeffizienten für jeden Pixel zu bestimmen, wobei dadurch erlaubt wird, dass die Verarbeitung vereinfacht wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Position des Pixels, der verwendet wird, um den Synthesekoeffizienten zu bestimmen, auf die zentrale Position des Blocks eingeschränkt ist.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der in den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und 23 verwendete Synthesekoeffizient k als ein durch Multiplikation des durch das obenerwähnte Verfahren aus dem langen Helligkeitssignal erhaltenen Wertes mit einem bestimmten Koeffizienten erhaltener Wert oder als ein durch Addition/Subtraktion eines bestimmten Koeffizienten erhaltener Wert genommen wird.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung wird in den Helligkeitssignal-Synthetisierungsmitteln 13 und den Signalsynthetisierungsmitteln 14 und 23 außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient k nicht aus dem langen Helligkeitssignal, sondern aus dem aus dem in das Vollbild umgesetzten kurzen Signal extrahierten Helligkeitssignal (dem kurzen Helligkeitssignal) bestimmt wird. Es wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der der Synthesekoeffizient k nicht aus dem aus dem in das Vollbild umgesetzten kurzen Signal extrahierten Helligkeitssignal bestimmt wird, sondern aus dem aus dem kurzen Signal als dem Teilbild extrahierten Helligkeitssignal. In diesem Fall ist, wie aus 12 ersichtlich ist, das kurze Signal, das der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, nicht vorhanden, sodass der Synthesekoeffizient nicht bestimmt werden kann, wenn es sich immer noch in diesem Zustand befindet. In diesem Fall wird ein Verfahren betrachtet, in dem der Synthesekoeffizient in der Position, die der geradzahligen Zeile des langen Signals entspricht, das kurze Randhelligkeitssignal oder den Randsynthesekoeffizienten verwendet, wie sie sind, oder in dem der Synthesekoeffizient aus dem Mittelwert, dem Maximalwert, dem Minimalwert oder einem Zwischenwert des Randsynthesekoeffizienten bestimmt wird.
In den Ausführungsformen 3 und 4 der vorliegenden Erfindung ist ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k aus dem Helligkeitssignalpegel in 18 gezeigt, das Verfahren zum Bestimmen des Synthesekoeffizienten k ist aber nicht auf ein derartiges Verfahren eingeschränkt, wobei z. B. ein Verfahren betrachtet wird, in dem k abhängig vom Helligkeitspegel nichtlinear bestimmt wird, wie z. B. 39 gezeigt ist.
In der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung wird das kurze Signal als ein in der Teilbild-Lesebetriebsart gelesenes Ein-Teilbild-Bild aufgenommen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei eine Konfiguration betrachtet wird, in der das Signal durch das Ausdünnen des horizontalen Zeilensignals in der vertikalen Richtung gelesen wird, wie in 33 beispielhaft gezeigt ist. In diesem Fall wird das kurze Signal ohne das Mischen der in den zwei oberen/unteren Photodioden im Festkörper-Bilderzeugungselement akkumulierten Ladungen gelesen, sodass z. B., wenn die zwei oberen/unteren Pixel, die wie bei 40 durch die Additionsmittel für zwei horizontalen Zeilen gemischt werden sollen, das Ergebnis erreicht wird, dass dieselbe Funktion/Wirkung wie mit der in 30 gezeigten Konfiguration verwirklicht ist. Es ist jedoch überflüssig, zu sagen, dass sich in den Helligkeitssignal-Interpola tionsmitteln 12 wie bei der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung die Inhalte der Interpolationsverarbeitung mit dem Ausdünnen des kurzen Signals verändern. Es ist überflüssig, zu sagen, dass außerdem in den Ausdünnungsmitteln 22 es ähnlich ausreichend ist, dass das Ausdünnen abhängig vom Ausdünnen des kurzen Signals in einer Weise ausgeführt wird, dass das lange Signal den gleichen Signaltyp wie das kurze Signal zeigt.
In der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung ist eine Konfiguration erklärt worden, in der die Ausdünnungsverarbeitung des langen Signals in der vertikalen Richtung durch die Ausdünnungsmittel 22 ausgeführt wird, es wird jedoch außerdem eine Funktion betrachtet, in der Ausdünnungsmittel 27 für die horizontale Richtung vorgesehen sind, die eine Funktion des Ausdünnens der Pixel in der horizontalen Richtung aus dem Bildsignal besitzen, wie in 44 gezeigt ist, wodurch die Pixel in der horizontalen Richtung sowohl des langen Signals als auch des kurzen Signals, die durch die Addierermittel 701 für zwei horizontale Zeilen hindurchgehen, z. B. auf ein halb ausgedünnt werden. In diesem Fall erlaubt das Ausdünnen der Pixel der horizontalen Richtung auf ein halb, wie oben erwähnt worden ist, dass die Ein-Zeilen-Speicher 15, 16 für die Synchronisation durch Halb-Zeilen-Speicher ersetzt werden, die ein halb von deren Kapazität besitzen. Das Ausdünnen der Pixel in der horizontalen Richtung in dieser Weise erlaubt, dass die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung in ihrer Konfiguration weiter vereinfacht wird und billiger gemacht wird. Wenn in diesem Fall das lange Signal und das kurze Signal vorher der Bandbegrenzung in der horizontalen Richtung unterworfen werden, bevor die Ausdünnungsverarbeitung in der horizontalen Richtung ausgeführt wird, tritt durch die Ausdünnungsverarbeitung keine unerwünschte Reflexion auf. Es ist überflüssig, zu sagen, dass, wenn die Signale außerdem der Bandbegrenzung in der vertikalen Richtung in der gleichen Weise unterworfen werden, eine unerwünschte Reflexion selbst beim Ausführen der Ausdünnungsverarbeitung in der vertikalen Richtung vermieden werden kann.
In allen obenerwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind während einer Zeitdauer das lange Signal und das kurze Signal im Bildspeicher 6 gespeichert, aber das Verfahren ist nicht auf ein derartiges Verfahren eingeschränkt, wobei außerdem ein Verfahren betrachtet wird, bei dem z. B. entweder nur das lange Signal oder nur das kurze Signal im Bildspeicher 6 gespeichert ist, während das Lesen des verbleibenden Signals aus dem Festkörper- Bilderzeugungselement 3 und das Lesen des Signals aus dem Bildspeicher 6 synchronisiert sind, um die Synthetisierungsverarbeitung auszuführen. In diesem Fall kann die Kapazität des Bildspeichers 6 verringert sein, wobei die Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung mit billigeren Kosten konfiguriert werden kann.
In allen obenerwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der im Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgebildeten Farbfilter unter Verwendung des schachbrettartigen Komplementärfarbentyps erklärt worden, der aus den vier Farben Magenta, Grün, Gelb und Cyan besteht, wie in 3 gezeigt ist, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem beispielhaft eine Anordnung betrachtet wird, in der die Position von Magenta (Mg) und Grün (G) in jeder Zeile nicht umgekehrt sind, wie in 45 gezeigt ist, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, in der zwei Komplementärfarbenfilter für Grün (G) und Cyan (Cy), Gelb (Ye) in Streifenform angeordnet sind, wie in 46 gezeigt ist.
In allen obenerwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der im Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgebildeten Farbfilter unter Verwendung einer Konfiguration erklärt worden, die aus den vier Farben Magenta, Grün, Gelb und Cyan besteht, wie in 3 gezeigt ist, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei außerdem eine Konfiguration betrachtet wird, die Filter für die Primärfarben verwendet, die aus Grün (G), Blau (B) und Rot (R) bestehen. Beispielhaft als die Filteranordnung werden das in 47 gezeigte Bayer-Verfahren, das in 48 gezeigte Zwischenzeilenverfahren, das in 49 gezeigte Verfahren, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter vollständig schachbrettartig angeordnet sind, das in 50 gezeigte Streifenverfahren, das in 51 gezeigte Diagonalstreifenverfahren, das in 52 gezeigte Verfahren, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter sequentiell in einer Zeile angeordnet sind, das in 53 gezeigte Verfahren, bei dem das G-Filter in Streifen und die R-/B-Filter sequentiell punktweise angeordnet sind, und dergleichen betrachtet. Es ist überflüssig, zu sagen, dass, wenn das Primärfarbenfilter verwendet wird, das Helligkeitssignal entsprechend der Gleichung (20) bestimmt wird. Helligkeitssignal = 0,3_R + 0,59_G + 0,11_B (20)
In allen obenerwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung der im Festkörper-Bilderzeugungselement 3 ausgebildeten Farbfilter unter Verwendung des schachbrettartigen Komplementärfarbentyps erklärt worden, der aus den vier Farben Magenta, Grün, Gelb und Cyan besteht, wie in 3 gezeigt ist, wobei ferner das Lesen des kurzen Signals als das Teilbild-Lesen erklärt worden ist, sodass die Additionsverarbeitung für zwei horizontale obere/untere Zeilen des langen Signals durch die Addierermittel 701 für zwei horizontalen Zeilen eingeschlossen ist, um den Signaltyp des langen Signals an den des kurzen Signals anzupassen, sie ist aber nicht auf eine derartige Konfiguration eingeschränkt, wobei es überflüssig ist, zu sagen, dass, wenn eine andere Filteranordnung verwendet wird, wie in den 45 bis 53 gezeigt ist, oder wenn anstatt des Teilbild-Lesens das Ausdünnungslesen, wie in 33 gezeigt ist, ausgeführt wird, die Additionsverarbeitung für zwei horizontale obere/untere Zeilen nicht notwendigerweise erforderlich ist.
In allen obenerwähnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird außerdem eine Konfiguration betrachtet, in der die Schwellenwerte Th_max, Th_min, Th_max' und Th_min' beim Bestimmen des Synthesekoeffizienten entsprechend der Gleichung (21) gesetzt sind, wobei das Langzeit-Belichtungssignal und das Kurzzeit-Belichtungssignal durch den Signalpegel anstatt durch die Gewichtungsaddition umgeschaltet werden. Th_max = Th_min, Th_max' = XTh_min' (21)
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung wird geeignet als eine Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung angewendet, die die Belichtung eines Festkörper-Bilderzeugungselements und die Signallesebetriebsart steuert, das Kurzzeit-Belichtungssignal für ein Teilbild und das Langzeit-Belichtungssignal für ein Vollbild aufnimmt und diese Signale synthetisiert, wobei sie dadurch erlaubt, dass ein Bild, dessen Dynamikbereich erweitert ist, während es eine Auflösung besitzt, die zur Anzahl der Pixel des Festkörper-Bilderzeugungselements äquivalent ist, aufgenommen wird.

Claims

Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung, die umfasst: – ein Festkörper-Bilderzeugungselement (3) mit mehreren Lichtempfangs- und Ladungsspeichermitteln, die in einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind, um in Reaktion auf den Empfang von Licht eine Ladung zu speichern; und – Übertragungsmittel zum Ausgeben einer in den Lichtempfangs- und Ladungsspeichermitteln akkumulierten Ladung nach außen; – Signalsynthetisierungsmittel (7) zum Synthetisieren von Bildsignalen, die von den Lichtempfangs- und Ladungsspeichermitteln ausgegeben werden; – erste Lichtverschlussmittel zum Bestimmen einer ersten Belichtungszeit, – zweite Lichtverschlussmittel (2) zum Abfangen von auf die Lichtempfangs- und Ladungsspeichermittel auftreffendem Licht und zum Bestimmen einer zweiten Belichtungszeit, die von der ersten Belichtungszeit verschieden ist; wobei – die erste Belichtungszeit eine kurze Belichtungszeit ist und – die zweite Belichtungszeit eine lange Belichtungszeit ist und wobei – das Festkörper-Bilderzeugungselement in einer ersten Lesebetriebsart durch die Übertragungsmittel die Ladung, die in den Lichtempfangs- und Ladungsspeichermitteln während der ersten Belichtung akkumuliert wird, ausgibt, nachdem ein erster Lesesteuerimpuls angelegt worden ist; und – in einer zweiten Lesebetriebsart durch die Übertragungsmittel die Ladung, die in den Lichtempfangs- und Ladungsspeichermittel während der zweiten Belichtung, die durch eine Belichtungsbeendigung durch die zweiten Verschlussmittel abgeschlossen wird, akkumuliert wird, ausgibt, nachdem ein zweiter Lesesteuerimpuls angelegt worden ist; dadurch gekennzeichnet, dass – die Ladung, die in zwei vertikal benachbarten Pixeln der Lichtempfangs- und Ladungsspeichermittel akkumuliert wird, in der ersten Lesebetriebsart in den Übertragungsmitteln gemischt wird; und – die Ladung, die in zwei benachbarten Pixeln der Lichtempfangs- und Ladungsspeichermittel akkumuliert wird, in der zweiten Lesebetriebsart in den Übertragungsmitteln nicht gemischt wird, so dass das aus dem Festkörper- Bilderzeugungselement (3) ausgelesene Bildsignal zwei Bildsignale umfasst, die hinsichtlich Belichtungsbetrag und Pixelanzahl verschieden sind; und dass – Interpolationsmittel (702) ein Bildsignal mit einer kleineren Pixelanzahl der zwei Bildsignale, die eine unterschiedliche Pixelanzahl besitzen, durch einen Interpolationsprozess in ein Bildsignal, das vom gleichen Signaltyp wie das Bildsignal mit der größeren Pixelanzahl ist, umsetzen; und dass – Signalsynthetisierungsmittel das Bildsignal mit einer größeren Pixelanzahl und das Bildsignal, das durch die Interpolationsmittel in den gleichen Signaltyp wie das Bildsignal mit der größeren Pixelanzahl umgesetzt worden ist, gemäß einem Synthesesteuersignal synthetisieren, und ferner dadurch gekennzeichnet, dass – die Signalsynthetisierungsmittel Bildsignale, die mit der ersten Belichtung bzw. mit der zweiten Belichtung aufgenommen werden, gemäß einem Synthesekoeffizienten k synthetisieren, wobei der Synthesekoeffizient k für jedes Pixel durch – Synthesekoeffizient-Erzeugungsmittel wie folgt bestimmt wird: – k = 0, wenn der Pegel des langen Signals, das aus der zweiten Belichtung erhalten wird, unter einem tiefen Schwellenwert Th_min liegt, und – k = 1, wenn der Pegel des langen Signals über einem hohen Schwellenwert Th_max liegt, und – 0 < k < 1, wenn der Pegel des langen Signals zwischen dem tiefen und dem hohen Schwellenwert liegt.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die ersten Lichtverschlussmittel ein elektronischer Verschluss sind und – der zweite Lichtverschluss ein mechanischer Verschluss ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Koeffizient k gemäß der folgenden Gleichung berechnet wird: wenn der Pegel des langen Signals zwischen dem tiefen und dem hohen Schwellenwert liegt.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – zum Lesen des Signals für das erste Teilbild im ersten Lesevorgang die bei den Photodioden akkumulierte Ladung durch den Lesesteuerimpuls zu den Vertikalübertragungsmitteln bewegt wird, während das Festkörper-Bilderzeugungselement (3) in einer Teilbild-Lesebetriebsart angesteuert wird, und die bei den Photodioden akkumulierten Ladungen in den Vertikalübertragungsmitteln gemischt und nach außen ausgelesen werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – in der zweiten Lesebetriebsart nur ungeradzahlige oder nur geradzahlige Pixelzeilen nach dem Anlegen des Lesesteuerimpulses ausgelesen werden und die verbleibenden Pixelzeilen nach dem Anlegen des nachfolgenden Lesesteuerimpulses, der dem einen Lesesteuerimpuls folgt, ausgelesen werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bild, das nach dem Anlegen des ersten Lesesteuerimpulses ausgelesen wird, eine kleinere Pixelanzahl besitzt als ein Bild, das nach dem Anlegen des zweiten Lesesteuerimpulses ausgelesen wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Lichtverschlussmittel (2) auch für eine optische Blende verwendet werden.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Synthesesteuersignal wenigstens eines der folgenden Bildsignale ist: – mit einer kleinen Pixelanzahl, – durch die Interpolationsmittel umgesetzt in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit der großen Pixelanzahl und – mit einer großen Pixelanzahl.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – das Festkörper-Bilderzeugungselement zwei Bildsignale ausgibt, die hinsichtlich Belichtungsbetrag und Pixelanzahl voneinander verschieden sind; und dass – Helligkeitssignal-Extraktionsmittel (70401) ein Helligkeitssignal aus einem Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl oder aus einem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl der beiden Bildsignale mit unterschiedlicher Pixelanzahl extrahieren; und dass – Interpolationsmittel (702) das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl durch einen Interpolationsprozess in ein Bildsignal desselben Signaltyps wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umsetzen; und dass – die Signalsynthetisierungsmittel (13) das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl und das Bildsignal, das durch die Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt worden ist, gemäß einem Synthetisierungssteuersignal synthetisieren; und dass – das Synthesesteuersignal wenigstens eines der folgenden Helligkeitssignale ist: – extrahiert aus dem Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl oder – extrahiert aus einem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel (7, 13) umfassen: Koeffizient-Erzeugungsmittel (1301) zum Erzeugen eines bestimmten Koeffizienten k entsprechend einem Signalpegel des Synthesesteuersignals, wobei die Synthetisierungsmittel das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl und das Bildsignal, das durch die Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt worden ist, gemäß dem Koeffizienten k, der durch die Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugt wird, gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement zum Ausgeben zweier Bildsignale, die hinsichtlich Belichtungsbetrag und Pixelanzahl voneinander verschieden sind, umfasst: Helligkeitssignal-Extraktionsmittel zum Extrahieren eines Helligkeitssignals aus einem Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl oder aus einem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl der beiden Bildsignale mit unterschiedlicher Pixelanzahl; und dass erste Interpolationsmittel (12) das aus dem Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl extrahierte Helligkeitssignal durch einen Interpolationsprozess in ein Helligkeitssignal des gleichen Signaltyps wie ein Helligkeitssignal, das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhalten wird, umsetzen; und dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel (13) das durch die ersten Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhaltene Helligkeitssignal umgesetzte Helligkeitssignal und das Helligkeitssignal, das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl extrahiert wird, gemäß einem Synthesesteuersignal synthetisieren, wobei das Synthesesteuersignal das Helligkeitssignal, das aus dem Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl extrahiert wird, und/oder das Helligkeitssignal, das durch die ersten Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhaltene Helligkeitssignal umgesetzt wird, und/oder das Helligkeitssignal, das durch die ersten Interpolationsmittel aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhalten wird, ist; und dass zweite Interpolationsmittel (702) das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl durch einen Interpolationsprozess in ein Bildsignal desselben Signaltyps wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umsetzen; und dass die Signalsynthetisierungsmittel (14) das Bildsignal, das in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt worden ist, und das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl gemäß dem Synthesesteuersignal synthetisieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel (13) erste Koeffizient-Erzeugungsmittel (1301) umfassen, die einen bestimmten Koeffizienten k entsprechend einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und dass erste Synthetisierungsmittel das Helligkeitssignal, das durch die ersten Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhaltene Helligkeitssignal umgesetzt wird, und das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl extrahierte Helligkeitssignal gemäß dem Koeffizienten k, der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugt wird, gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel (13) zweite Synthetisierungsmittel (704) umfassen, die das Bildsignal, das durch die zweiten Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl gemäß wenigstens einem der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel (13) zweite Synthetisierungsmittel (704) umfassen, die das Bildsignal, das durch die zweiten Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl gemäß dem Mittelwert und/oder dem Maximalwert und/oder dem Minimalwert und/oder einem Zwischenwert mehrerer Koeffizienten k der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel (13) zweite Koeffizient-Erzeugungsmittel umfassen, die einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und dass zweite Synthetisierungsmittel (704) das Bildsignal, das durch die Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl gemäß dem durch die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Ausdünnungsmittel (22) das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl durch einen Ausdünnungsprozess in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl umsetzen; und dass die Signalsynthetisierungsmittel (23) das Bildsignal, das durch die Ausdünnungsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl gemäß dem Synthesesteuersignal synthetisieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel (13) erste Koeffizient-Erzeugungsmittel (1301) umfassen, die einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und dass erste Synthetisierungsmittel das Helligkeitssignal, das durch die Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhaltene Helligkeitssignal umgesetzt wird, und das Helligkeitssignal, das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl extrahiert wird, gemäß dem durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel (23) zweite Synthetisierungsmittel umfassen, die das Bildsignal, das durch die Ausdünnungsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal, das eine kleine Pixelanzahl besitzt, gemäß wenigstens einem der Koeffizienten k, die durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugt werden, gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel zweite Synthetisierungsmittel umfassen, die das Bildsignal, das durch die Ausdünnungsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl gemäß dem Mittelwert und/oder dem Maximalwert und/oder dem Minimalwert und/oder einem Zwischenwert mehrerer Koeffizienten k der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel zweite Koeffizient-Erzeugungsmittel, die einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und zweite Synthetisierungsmittel umfassen, die das Bildsignal, das durch die Ausdünnungsmittel in denselben Signaltyp wie das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl umgesetzt wird, und das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl gemäß dem durch die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungsvorrichtung umfasst: – erste Ausdünnungsmittel zum Ausdünnen von Pixeln des Bildsignals mit einer großen Pixelanzahl durch einen Ausdünnungsprozess; – zweite Ausdünnungsmittel zum Ausdünnen von Pixeln des Bildsignals mit einer kleinen Pixelanzahl durch einen Ausdünnungsprozess; und – Signalsynthetisierungsmittel zum Synthetisieren der Bildsignale, deren Pixel durch die ersten Ausdünnungsmittel bzw. durch die zweiten Ausdünnungsmittel ausgedünnt worden sind, gemäß dem Synthesesteuersignal.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeitssignal-Synthetisierungsmittel erste Koeffizient-Erzeugungsmittel umfassen, die einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und dass erste Synthetisierungsmittel ein Helligkeitssignal, das durch die Interpolationsmittel in denselben Signaltyp wie ein aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl erhaltenes Helligkeitssignal umgesetzt wird, und ein Helligkeitssignal, das aus dem Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl extrahiert wird, gemäß dem durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel zweite Synthetisierungsmittel umfassen, die die Bildsignale, deren Pixel durch die ersten Ausdünnungsmittel bzw. durch die zweiten Ausdünnungsmittel ausgedünnt werden, gemäß wenigstens einem der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel zweite Synthetisierungsmittel umfassen, die die Bildsignale, deren Pixel durch die ersten Ausdünnungsmittel und die zweiten Ausdünnungsmittel ausgedünnt worden sind, gemäß dem Mittelwert und/oder dem Maximalwert und/oder dem Minimalwert und/oder einem Zwischenwert mehrerer Koeffizienten k der durch die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeug ten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsynthetisierungsmittel zweite Koeffizient-Erzeugungsmittel umfassen, die einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel des Synthesesteuersignals erzeugen; und dass zweite Synthetisierungsmittel die Bildsignale, deren Pixel durch die ersten Ausdünnungsmittel und die zweiten Ausdünnungsmittel ausgedünnt werden, gemäß dem durch die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel erzeugten Koeffizienten k gewichten und addieren.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl ein Bildsignal für ein Teilbild ist, während das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl ein Bildsignal für ein Vollbild ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel den Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel wenigstens eines Pixels mehrerer Pixel des Synthesesteuersignals erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel den Koeffizienten k gemäß dem Mittelwert und/oder dem Maximalwert und J oder dem Minimalwert und/oder einem Zwischenwert jedes Signalpegels mehrerer Pixel des Synthesesteuersignals erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel den Koeffizienten k entsprechend jedem Pixel des Synthesesteuersignals erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel den Koeffizienten k entsprechend einem Block, der aus mehreren Pixeln des Synthesesteuersignals besteht, erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel den Koeffizienten k gemäß dem Mittelwert und/oder dem Maximalwert und/oder dem Minimalwert und/oder einem Zwischenwert jedes Signalpegels in dem Block, der aus mehreren Pixeln des Synthesesteuersignals besteht, erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Koeffizient-Erzeugungsmittel, die ersten Koeffizient-Erzeugungsmittel und die zweiten Koeffizient-Erzeugungsmittel einen bestimmten Koeffizienten k gemäß einem Signalpegel eines Pixels, das an einer bestimmten Position in einem Block jedes Signalpegels in einem Block, das aus mehreren Pixeln des Synthesesteuersignals besteht, vorhanden ist, erzeugen.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass von den zwei Bildsignalen, die hinsichtlich Belichtungsbetrag und Pixelanzahl voneinander verschieden sind, das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl ein Kurzzeit-Belichtungssignal ist, während das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl ein Langzeit-Belichtungssignal ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass von den zwei Bildsignalen, die hinsichtlich Belichtungsbetrag und Pixelanzahl voneinander verschieden sind, das Bildsignal mit einer kleinen Pixelanzahl ein Langzeit-Belichtungssignal ist, während das Bildsignal mit einer großen Pixelanzahl ein Kurzzeit-Belichtungssignal ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Be lichtungsbetrag eines durch das Festkörper-Bilderzeugungselement erzeugten Bildsignals durch mechanische Lichtverschlussmittel oder eine elektronische Verschlussfunktion des Festkörper-Bilderzeugungselements gesteuert wird.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement ein Farbfilter mit den vier Farben Magenta, Grün, Gelb und Cyan enthält.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement ein Farbfilter mit einer schachbrettartigen Anordnung von Komplementärfarben, die aus den vier Farben Magenta, Grün, Gelb und Cyan bestehen, enthält.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement ein Farbfilter mit den drei Farben Rot, Grün und Blau enthält.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement ein Farbfilter des Dreifarben-Streifentyps, das aus den drei Farben Rot, Grün und Blau besteht, enthält.
Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bilderzeugungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Festkörper-Bilderzeugungselement eine Zwischenzeilenübertragungs-CCD (IT-CCD) ist.