JP2002084449A - 固体撮像素子を用いた撮像装置 - Google Patents
固体撮像素子を用いた撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、画質がより高い合成画像が得ら
れる固体撮像素子を用いた撮像装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 ２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、１画面内に設定された複数の輝度情報
算出領域毎に輝度情報を算出する輝度情報算出手段、輝
度情報算出領域毎に算出された輝度情報に基づいて、画
素毎に２種類の画像の輝度信号の加重加算係数を算出す
る係数算出手段、ならびに係数算出手段によって算出さ
れた画素毎の加重加算係数に基づいて、画素毎に２種類
の画像の輝度信号を加重加算して合成輝度信号を生成す
る手段を備えている。
れる固体撮像素子を用いた撮像装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 ２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、１画面内に設定された複数の輝度情報
算出領域毎に輝度情報を算出する輝度情報算出手段、輝
度情報算出領域毎に算出された輝度情報に基づいて、画
素毎に２種類の画像の輝度信号の加重加算係数を算出す
る係数算出手段、ならびに係数算出手段によって算出さ
れた画素毎の加重加算係数に基づいて、画素毎に２種類
の画像の輝度信号を加重加算して合成輝度信号を生成す
る手段を備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ＣＣＤ等の固体
撮像素子を用いた撮像装置に関する。
撮像素子を用いた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のＣＣＤ等の固体撮像素子を用いた
撮像装置では、ＣＣＤに入力される光量（露光量）を、
絞りや電子シャッタースピードによって調節している。
つまり、明るいシーンを撮影するときにはＣＣＤ信号が
飽和しないように露光量を少なくし、逆に暗いシーンで
は黒潰れが発生しないように露光量を多くするように、
露光量を調節している。
撮像装置では、ＣＣＤに入力される光量（露光量）を、
絞りや電子シャッタースピードによって調節している。
つまり、明るいシーンを撮影するときにはＣＣＤ信号が
飽和しないように露光量を少なくし、逆に暗いシーンで
は黒潰れが発生しないように露光量を多くするように、
露光量を調節している。
【０００３】しかしながら、明暗の差が大きいシーンの
撮影（逆光撮影、屋内外同時撮影）する場合、使用する
固体撮像素子のダイナミックレンジ不足により、露光量
の調節だけでは、明るい部分が飽和してしまったり、暗
い部分で黒潰れが発生してしまい、両方の部分を適正に
再現できないという問題がある。
撮影（逆光撮影、屋内外同時撮影）する場合、使用する
固体撮像素子のダイナミックレンジ不足により、露光量
の調節だけでは、明るい部分が飽和してしまったり、暗
い部分で黒潰れが発生してしまい、両方の部分を適正に
再現できないという問題がある。
【０００４】この問題を解決するために、フィールドご
とに絞りや電子シャッタスピードを変えて、明るいエリ
アの情報と暗いエリアの情報とを別々に撮像し、得られ
たそれぞれの情報を１枚の画像に合成する方法が既に開
発されている（特開平６−１４１２２９号公報参照）。
とに絞りや電子シャッタスピードを変えて、明るいエリ
アの情報と暗いエリアの情報とを別々に撮像し、得られ
たそれぞれの情報を１枚の画像に合成する方法が既に開
発されている（特開平６−１４１２２９号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記従来
技術を改良したものであって、画質がより高い合成画像
が得られる固体撮像素子を用いた撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
技術を改良したものであって、画質がより高い合成画像
が得られる固体撮像素子を用いた撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明による第１の固
体撮像素子を用いた撮像装置は、２種類の異なる露光量
で撮像した画像を合成して１つの画像を生成する固体撮
像素子を用いた撮像装置において、１画面内に設定され
た複数の輝度情報算出領域毎に輝度情報を算出する輝度
情報算出手段、輝度情報算出領域毎に算出された輝度情
報に基づいて、画素毎に２種類の画像の輝度信号の加重
加算係数を算出する係数算出手段、ならびに係数算出手
段によって算出された画素毎の加重加算係数に基づい
て、画素毎に２種類の画像の輝度信号を加重加算して合
成輝度信号を生成する手段を備えていることを特徴とす
る。輝度情報としては、輝度積算値または輝度平均値が
用いられる。
体撮像素子を用いた撮像装置は、２種類の異なる露光量
で撮像した画像を合成して１つの画像を生成する固体撮
像素子を用いた撮像装置において、１画面内に設定され
た複数の輝度情報算出領域毎に輝度情報を算出する輝度
情報算出手段、輝度情報算出領域毎に算出された輝度情
報に基づいて、画素毎に２種類の画像の輝度信号の加重
加算係数を算出する係数算出手段、ならびに係数算出手
段によって算出された画素毎の加重加算係数に基づい
て、画素毎に２種類の画像の輝度信号を加重加算して合
成輝度信号を生成する手段を備えていることを特徴とす
る。輝度情報としては、輝度積算値または輝度平均値が
用いられる。
【０００７】係数算出手段としては、たとえば、輝度情
報が大きいほど、露光量が大きい条件で撮影された画像
の輝度信号に対して、露光量が小さい条件で撮影された
画像の輝度信号の加重加算割合が大きくなるように、画
素毎に２種類の画像の輝度信号の加重加算係数を算出す
るものが用いられる。
報が大きいほど、露光量が大きい条件で撮影された画像
の輝度信号に対して、露光量が小さい条件で撮影された
画像の輝度信号の加重加算割合が大きくなるように、画
素毎に２種類の画像の輝度信号の加重加算係数を算出す
るものが用いられる。
【０００８】この発明による第２の固体撮像素子を用い
た撮像装置は、２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、予め定められた加重加算係数に基づい
て、２種類の画像の輝度信号を加重加算して第１の合成
輝度信号を生成する合成手段、１画面内に設定された複
数の輝度情報算出領域毎に輝度情報を算出する輝度情報
算出手段、輝度情報算出領域毎に算出された輝度情報に
基づいて、画素毎に第１の合成輝度信号の階調圧縮係数
を算出する係数算出手段、ならびに係数算出手段によっ
て算出された画素毎の階調圧縮係数に基づいて、画素毎
に第１の合成輝度信号を階調圧縮させて、第２の合成輝
度信号を生成する階調圧縮手段を備えていることを特徴
とする。輝度情報としては、輝度積算値または輝度平均
値が用いられる。
た撮像装置は、２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、予め定められた加重加算係数に基づい
て、２種類の画像の輝度信号を加重加算して第１の合成
輝度信号を生成する合成手段、１画面内に設定された複
数の輝度情報算出領域毎に輝度情報を算出する輝度情報
算出手段、輝度情報算出領域毎に算出された輝度情報に
基づいて、画素毎に第１の合成輝度信号の階調圧縮係数
を算出する係数算出手段、ならびに係数算出手段によっ
て算出された画素毎の階調圧縮係数に基づいて、画素毎
に第１の合成輝度信号を階調圧縮させて、第２の合成輝
度信号を生成する階調圧縮手段を備えていることを特徴
とする。輝度情報としては、輝度積算値または輝度平均
値が用いられる。
【０００９】係数算出手段としては、たとえば、輝度情
報が大きいほど第１の合成輝度信号の大きい部分に階調
を与え、逆に輝度情報が小さいほど合成輝度信号の小さ
い部分に階調を与えるように、画素毎に第１の合成輝度
信号の階調圧縮係数を算出するものが用いられる。
報が大きいほど第１の合成輝度信号の大きい部分に階調
を与え、逆に輝度情報が小さいほど合成輝度信号の小さ
い部分に階調を与えるように、画素毎に第１の合成輝度
信号の階調圧縮係数を算出するものが用いられる。
【００１０】上記第１または第２の固体撮像素子を用い
た撮像装置は、入力光量の全範囲が、露光量が大きい条
件で撮影された画像の撮像素子飽和レベル付近の中間部
分と、中間部分より小さい部分と、中間部分より大きい
部分とに分けられており、入力光量が低い部分では、２
種類の画像の色信号のうち、露光量が大きい条件で撮影
された画像の色信号を選択し、入力光量の高い部分で
は、２種類の画像の色信号のうち、露光量が小さい条件
で撮影された画像の色信号を選択し、露光量が大きい条
件で撮影された画像の撮像素子飽和レベル付近の中間部
分では、２種類の画像の色信号を加重加算することによ
り、２種類の色信号を合成する色信号合成手段を備えて
いることが好ましい。
た撮像装置は、入力光量の全範囲が、露光量が大きい条
件で撮影された画像の撮像素子飽和レベル付近の中間部
分と、中間部分より小さい部分と、中間部分より大きい
部分とに分けられており、入力光量が低い部分では、２
種類の画像の色信号のうち、露光量が大きい条件で撮影
された画像の色信号を選択し、入力光量の高い部分で
は、２種類の画像の色信号のうち、露光量が小さい条件
で撮影された画像の色信号を選択し、露光量が大きい条
件で撮影された画像の撮像素子飽和レベル付近の中間部
分では、２種類の画像の色信号を加重加算することによ
り、２種類の色信号を合成する色信号合成手段を備えて
いることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。
の実施の形態について説明する。
【００１２】〔１〕この発明の基本的原理の説明
【００１３】この発明では、２種類の異なる露光量で撮
影した２種類の画像を生成するために、１フィールド毎
にシャッタスピードの切り替え制御が行われる。なお、
１フィールド毎に絞りを切り替え制御してもよい。
影した２種類の画像を生成するために、１フィールド毎
にシャッタスピードの切り替え制御が行われる。なお、
１フィールド毎に絞りを切り替え制御してもよい。
【００１４】２種類の異なる露光量で撮影した２種類の
画像のうち、明るい部分が飽和しないような露光量で撮
影した画像（絞りを一定とした場合に、速いシャッタス
ピードで撮像した画像）をＳｈｏｒｔ画像といい、黒い
部分が黒潰れしないような露光量で撮影した画像（絞り
を一定とした場合に、遅いシャッタスピードで撮像した
画像）をＬｏｎｇ画像ということにする。
画像のうち、明るい部分が飽和しないような露光量で撮
影した画像（絞りを一定とした場合に、速いシャッタス
ピードで撮像した画像）をＳｈｏｒｔ画像といい、黒い
部分が黒潰れしないような露光量で撮影した画像（絞り
を一定とした場合に、遅いシャッタスピードで撮像した
画像）をＬｏｎｇ画像ということにする。
【００１５】図１４において、窓枠の内側（室外）の画
像が明るいエリアであり、窓枠の外側（室内）の画像が
暗いエリアであるとする。このような場合には、暗いエ
リアが適正に撮像されるように露光量を多くして撮像し
た画像１０１がＬｏｎｇ画像となり、明るいエリアが適
正に撮像されるように露光量を少なくして撮像した画像
１０２がＳｈｏｒｔ画像となる。図１４に示すように、
Ｌｏｎｇ画像１０１と、Ｓｈｏｒｔ画像１０２とが合成
されて１枚の画像１０３が生成される。
像が明るいエリアであり、窓枠の外側（室内）の画像が
暗いエリアであるとする。このような場合には、暗いエ
リアが適正に撮像されるように露光量を多くして撮像し
た画像１０１がＬｏｎｇ画像となり、明るいエリアが適
正に撮像されるように露光量を少なくして撮像した画像
１０２がＳｈｏｒｔ画像となる。図１４に示すように、
Ｌｏｎｇ画像１０１と、Ｓｈｏｒｔ画像１０２とが合成
されて１枚の画像１０３が生成される。
【００１６】〔２〕撮像装置の構成の説明
【００１７】図１は、ＣＣＤを用いた撮像装置の構成を
示している。撮像部は、ＣＣＤ１、レンズ１ａおよび絞
り１ｂを備えている。ＣＣＤ１は、色フィルタアレイを
備えている。
示している。撮像部は、ＣＣＤ１、レンズ１ａおよび絞
り１ｂを備えている。ＣＣＤ１は、色フィルタアレイを
備えている。
【００１８】図２は、ＣＣＤ１の受光面側に設けられた
色フィルタアレイの一部を示している。
色フィルタアレイの一部を示している。
【００１９】この例では、奇数番目の行においては、シ
アン（Ｃｙ）の色フィルタと、黄色（Ｙｅ）の色フィル
タとが水平方向に交互に配置されている。偶数番目の行
においては、マゼンダ（Ｍｇ）の色フィルタと、緑
（Ｇ）の色フィルタとが水平方向に交互に配置されてい
る。
アン（Ｃｙ）の色フィルタと、黄色（Ｙｅ）の色フィル
タとが水平方向に交互に配置されている。偶数番目の行
においては、マゼンダ（Ｍｇ）の色フィルタと、緑
（Ｇ）の色フィルタとが水平方向に交互に配置されてい
る。
【００２０】このような色フィルタアレイを備えたＣＣ
Ｄ１からの信号の読み出し方式について説明する。
Ｄ１からの信号の読み出し方式について説明する。
【００２１】奇数（ＯＤＤ）フィールドにおいては、垂
直方向奇数番目の行の画素値とその下側の偶数番目の行
の画素値とが加算されて出力される。つまり、ｎ番目の
走査線では、Ｄ１（＝Ｃｙ＋Ｍｇ）、Ｄ２（＝Ｙｅ＋
Ｇ）、Ｄ１、Ｄ２…の順番に、ｎ＋１番目の走査線では
Ｄ３（＝Ｃｙ＋Ｇ）、Ｄ４（＝Ｙｅ＋Ｍｇ）、Ｄ３、Ｄ
４…の順番に、信号が出力されていく。
直方向奇数番目の行の画素値とその下側の偶数番目の行
の画素値とが加算されて出力される。つまり、ｎ番目の
走査線では、Ｄ１（＝Ｃｙ＋Ｍｇ）、Ｄ２（＝Ｙｅ＋
Ｇ）、Ｄ１、Ｄ２…の順番に、ｎ＋１番目の走査線では
Ｄ３（＝Ｃｙ＋Ｇ）、Ｄ４（＝Ｙｅ＋Ｍｇ）、Ｄ３、Ｄ
４…の順番に、信号が出力されていく。
【００２２】偶数（ＥＶＥＮ）フィールドにおいては、
垂直方向偶数番目の行の画素値とその下側の奇数番目の
行の画素値とが加算されて出力される。つまり、ｍ番目
の走査線では、Ｄ１（＝Ｍｇ＋Ｃｙ）、Ｄ２（＝Ｇ＋Ｙ
ｅ）、Ｄ１、Ｄ２…の順番に、ｍ＋１番目の走査線では
Ｄ３（＝Ｇ＋Ｃｙ）、Ｄ４（＝Ｍｇ＋Ｙｅ）、Ｄ３、Ｄ
４…の順番に、信号が出力されていく。
垂直方向偶数番目の行の画素値とその下側の奇数番目の
行の画素値とが加算されて出力される。つまり、ｍ番目
の走査線では、Ｄ１（＝Ｍｇ＋Ｃｙ）、Ｄ２（＝Ｇ＋Ｙ
ｅ）、Ｄ１、Ｄ２…の順番に、ｍ＋１番目の走査線では
Ｄ３（＝Ｇ＋Ｃｙ）、Ｄ４（＝Ｍｇ＋Ｙｅ）、Ｄ３、Ｄ
４…の順番に、信号が出力されていく。
【００２３】ＣＣＤ１から出力された信号Ｄ１〜Ｄ４
は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２でＡＧＣ（自動利得制御）お
よびＣＤＳ（相関２重サンプリング) の処理が施された
後、Ａ／Ｄ変換器３に送られてデジタル信号に変換され
る。
は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２でＡＧＣ（自動利得制御）お
よびＣＤＳ（相関２重サンプリング) の処理が施された
後、Ａ／Ｄ変換器３に送られてデジタル信号に変換され
る。
【００２４】Ａ／Ｄ変換器３の出力は、色分離回路４に
送られる。色分離回路４では、輝度信号Ｙと、色信号Ｃ
とが求められる。
送られる。色分離回路４では、輝度信号Ｙと、色信号Ｃ
とが求められる。
【００２５】色分離回路４によって得られた輝度信号Ｙ
は、第１の輝度信号処理回路（Ｙ処理回路）５を介して
メモリ６および輝度信号合成回路（Ｙ合成回路）７に送
られる。メモリ６に蓄積された画像は、１フィールド分
遅延されて輝度信号合成回路７に送られる。したがっ
て、ＣＣＤ１からＬｏｎｇ画像データが入力されている
ときには、メモリ６から前フィールドのＳｈｏｒｔ画像
データが読み出され、ＣＣＤ１からＳｈｏｒｔ画像デー
タが入力されているときには、メモリ６から前フィール
ドのＬｏｎｇ画像データが読み出される。輝度信号合成
回路７では、Ｓｈｏｒｔ画像に対する輝度信号ＹとＬｏ
ｎｇ画像に対する輝度信号Ｙとが合成される。
は、第１の輝度信号処理回路（Ｙ処理回路）５を介して
メモリ６および輝度信号合成回路（Ｙ合成回路）７に送
られる。メモリ６に蓄積された画像は、１フィールド分
遅延されて輝度信号合成回路７に送られる。したがっ
て、ＣＣＤ１からＬｏｎｇ画像データが入力されている
ときには、メモリ６から前フィールドのＳｈｏｒｔ画像
データが読み出され、ＣＣＤ１からＳｈｏｒｔ画像デー
タが入力されているときには、メモリ６から前フィール
ドのＬｏｎｇ画像データが読み出される。輝度信号合成
回路７では、Ｓｈｏｒｔ画像に対する輝度信号ＹとＬｏ
ｎｇ画像に対する輝度信号Ｙとが合成される。
【００２６】色分離回路４によって得られた色信号Ｃ
は、第１の色信号処理回路（Ｃ処理回路）１０を介して
メモリ１１および色信号合成回路（Ｃ合成回路）１２に
送られる。色信号合成回路１２では、Ｓｈｏｒｔ画像に
対する色信号ＣとＬｏｎｇ画像に対する色信号Ｃとが合
成される。
は、第１の色信号処理回路（Ｃ処理回路）１０を介して
メモリ１１および色信号合成回路（Ｃ合成回路）１２に
送られる。色信号合成回路１２では、Ｓｈｏｒｔ画像に
対する色信号ＣとＬｏｎｇ画像に対する色信号Ｃとが合
成される。
【００２７】輝度信号合成回路７によって得られた輝度
信号Ｙは、第２の輝度信号処理回路（Ｙ処理回路）８お
よびＤ／Ａ変換回路９を介して出力される。色信号合成
回路１２によって得られた色信号Ｃは、第２の色信号処
理回路（Ｃ処理回路）１３およびＤ／Ａ変換回路１４を
介して出力される。
信号Ｙは、第２の輝度信号処理回路（Ｙ処理回路）８お
よびＤ／Ａ変換回路９を介して出力される。色信号合成
回路１２によって得られた色信号Ｃは、第２の色信号処
理回路（Ｃ処理回路）１３およびＤ／Ａ変換回路１４を
介して出力される。
【００２８】撮像装置の各部は、ＣＰＵ２０によって制
御される。なお、２１は同期発生器（ＳＧ）、２２はタ
イミング発生回路（ＴＧ）、２３は画像情報検出回路で
ある。ＣＰＵ２０は、同期発生器（ＳＧ）２１の出力を
用いて、各部のタイミング制御を行なう。またＣＰＵ２
０は、輝度信号合成回路７および色信号合成回路１２に
対して合成制御を行なう。
御される。なお、２１は同期発生器（ＳＧ）、２２はタ
イミング発生回路（ＴＧ）、２３は画像情報検出回路で
ある。ＣＰＵ２０は、同期発生器（ＳＧ）２１の出力を
用いて、各部のタイミング制御を行なう。またＣＰＵ２
０は、輝度信号合成回路７および色信号合成回路１２に
対して合成制御を行なう。
【００２９】この実施の形態では、タイミング発生回路
（ＴＧ）２２からの信号に基づいて、１フィールド毎に
シャッタスピードの切り替え制御が行われる。
（ＴＧ）２２からの信号に基づいて、１フィールド毎に
シャッタスピードの切り替え制御が行われる。
【００３０】画像情報検出回路２３は、色分離回路４に
よって得られた輝度信号Ｙに基づいて、２フィールド毎
に、Ｓｈｏｒｔ画像の画面内の複数の領域毎の輝度積算
値を算出する。つまり、図３に示すように、Ｓｈｏｒｔ
画像の画面内の有効映像領域Ｅ内に、Ｍ×Ｎの数の積算
値算出領域Ｚ11〜ＺNMを設定する。画像情報検出回路２
３は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎に、輝度積算値を
算出する。画像情報検出回路２３によって算出された各
積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値は、ＣＰＵ２
０に送られる。
よって得られた輝度信号Ｙに基づいて、２フィールド毎
に、Ｓｈｏｒｔ画像の画面内の複数の領域毎の輝度積算
値を算出する。つまり、図３に示すように、Ｓｈｏｒｔ
画像の画面内の有効映像領域Ｅ内に、Ｍ×Ｎの数の積算
値算出領域Ｚ11〜ＺNMを設定する。画像情報検出回路２
３は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎に、輝度積算値を
算出する。画像情報検出回路２３によって算出された各
積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値は、ＣＰＵ２
０に送られる。
【００３１】〔３〕輝度信号合成回路７の第１具体例の
説明
説明
【００３２】図４は、輝度信号合成回路７の第１具体例
を示している。
を示している。
【００３３】輝度信号合成回路７は、輝度信号合成回路
７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL に係数（１
−Ｋ）を乗算する乗算器３１、輝度信号合成回路７に入
力されるＳｈｏｒｔ画像の輝度信号ＹS に係数Ｋを乗算
する乗算器３２、両乗算器３１、３２の出力を加算する
加算器３３および画素単位の加重加算係数値Ｋを算出す
る画素単位係数値算出回路３４を備えている。ただし、
Ｋは、０≦Ｋ≦１の値をとる。
７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL に係数（１
−Ｋ）を乗算する乗算器３１、輝度信号合成回路７に入
力されるＳｈｏｒｔ画像の輝度信号ＹS に係数Ｋを乗算
する乗算器３２、両乗算器３１、３２の出力を加算する
加算器３３および画素単位の加重加算係数値Ｋを算出す
る画素単位係数値算出回路３４を備えている。ただし、
Ｋは、０≦Ｋ≦１の値をとる。
【００３４】ＣＰＵ２０は、画像情報検出回路２３によ
って算出された各積算値算出領域Ｚ 11〜ＺNM毎の輝度積
算値に基づいて、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎にＬｏ
ｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像との加重加算係数値（領域の
中心位置に対する加重加算係数値）Ｋを算出する。具体
的には、輝度積算値が大きいほどＳｈｏｒｔ画像の加重
加算割合が大きくなるように（Ｋが大きくなるように）
加重加算係数値Ｋを決定し、逆に輝度積算値が小さいほ
どＬｏｎｇ画像の加重加算割合が大きくなるように（Ｋ
が小さくなるように）加重加算係数値Ｋを決定する。
って算出された各積算値算出領域Ｚ 11〜ＺNM毎の輝度積
算値に基づいて、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎にＬｏ
ｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像との加重加算係数値（領域の
中心位置に対する加重加算係数値）Ｋを算出する。具体
的には、輝度積算値が大きいほどＳｈｏｒｔ画像の加重
加算割合が大きくなるように（Ｋが大きくなるように）
加重加算係数値Ｋを決定し、逆に輝度積算値が小さいほ
どＬｏｎｇ画像の加重加算割合が大きくなるように（Ｋ
が小さくなるように）加重加算係数値Ｋを決定する。
【００３５】ＣＰＵ２０よって算出された各積算値算出
領域Ｚ11〜ＺNM毎の加重加算係数値Ｋは、画素単位係数
値算出回路３４に送られる。画素単位係数値算出回路３
４は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の加重加算係数値
Ｋに基づいて、画素毎の加重加算係数値Ｋを算出する。
領域Ｚ11〜ＺNM毎の加重加算係数値Ｋは、画素単位係数
値算出回路３４に送られる。画素単位係数値算出回路３
４は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の加重加算係数値
Ｋに基づいて、画素毎の加重加算係数値Ｋを算出する。
【００３６】図５を用いて、画素毎の加重加算係数値Ｋ
を算出する方法について説明する。
を算出する方法について説明する。
【００３７】図５には、説明の便宜上、４つの積算値算
出領域Ｚ11、Ｚ12、Ｚ21、Ｚ22のみが示されている。領
域Ｚ11に対して算出された係数値Ｋを、領域Ｚ11の中央
の画素Ａに対する係数値とし、Ｋａで表すことにする。
同様に、領域Ｚ12に対して算出された係数値Ｋを、領域
Ｚ12の中央の画素Ｂに対する係数値とし、Ｋｂで表すこ
とにする。同様に、領域Ｚ21に対して算出された係数値
Ｋを、領域Ｚ21の中央の画素Ｃに対する係数値とし、Ｋ
ｃで表すことにする。同様に、領域Ｚ22に対して算出さ
れた係数値Ｋを領域Ｚ22の中央の画素Ｄに対する係数値
とし、Ｋｄで表すことにする。
出領域Ｚ11、Ｚ12、Ｚ21、Ｚ22のみが示されている。領
域Ｚ11に対して算出された係数値Ｋを、領域Ｚ11の中央
の画素Ａに対する係数値とし、Ｋａで表すことにする。
同様に、領域Ｚ12に対して算出された係数値Ｋを、領域
Ｚ12の中央の画素Ｂに対する係数値とし、Ｋｂで表すこ
とにする。同様に、領域Ｚ21に対して算出された係数値
Ｋを、領域Ｚ21の中央の画素Ｃに対する係数値とし、Ｋ
ｃで表すことにする。同様に、領域Ｚ22に対して算出さ
れた係数値Ｋを領域Ｚ22の中央の画素Ｄに対する係数値
とし、Ｋｄで表すことにする。
【００３８】各領域の中央の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画素
に対する係数値は、それぞれＫａ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｄと
なる。各領域の中央の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画素以外の
画素の係数値の求め方について説明する。
に対する係数値は、それぞれＫａ、Ｋｂ、Ｋｃ、Ｋｄと
なる。各領域の中央の画素Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの画素以外の
画素の係数値の求め方について説明する。
【００３９】たとえば、領域Ｚ11内において、領域Ｚ11
から右方向にｘ、下方向にｙ離れた位置の画素Ｐに対す
る係数値Ｋｐは、画素Ｐの周囲の４つの領域Ｚ11、
Ｚ12、Ｚ 21、Ｚ22の中央画素に対する係数値（Ｋａ、Ｋ
ｂ、Ｋｃ、Ｋｄ）を線形補間することによって求められ
る。つまり、画素Ｐの係数値Ｋｐは、次の数式１によっ
て求められる。
から右方向にｘ、下方向にｙ離れた位置の画素Ｐに対す
る係数値Ｋｐは、画素Ｐの周囲の４つの領域Ｚ11、
Ｚ12、Ｚ 21、Ｚ22の中央画素に対する係数値（Ｋａ、Ｋ
ｂ、Ｋｃ、Ｋｄ）を線形補間することによって求められ
る。つまり、画素Ｐの係数値Ｋｐは、次の数式１によっ
て求められる。
【００４０】
【数１】
【００４１】輝度信号合成回路７では、輝度信号合成回
路７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL にその画
素に対応する係数値（１−Ｋ）が乗算されるとともに、
輝度信号合成回路７に入力されるＳｈｏｒｔ画像の輝度
信号ＹS にその画素に対応する係数値Ｋが乗算される。
そして、それらの乗算結果がそれぞれ加算されることに
よって、Ｌｏｎｇ画像の輝度信号ＹL とＳｈｏｒｔ画像
の輝度信号ＹS とが合成される。
路７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL にその画
素に対応する係数値（１−Ｋ）が乗算されるとともに、
輝度信号合成回路７に入力されるＳｈｏｒｔ画像の輝度
信号ＹS にその画素に対応する係数値Ｋが乗算される。
そして、それらの乗算結果がそれぞれ加算されることに
よって、Ｌｏｎｇ画像の輝度信号ＹL とＳｈｏｒｔ画像
の輝度信号ＹS とが合成される。
【００４２】図６は、入力光量と輝度信号の合成出力と
の関係を示している。
の関係を示している。
【００４３】図６において、直線ＳｈｏｒｔはＳｈｏｒ
ｔ画像における入力光量と輝度信号との関係を示し、折
れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像における入力光量と輝度
信号との関係を示している。また、各破線は、係数Ｋ
が、０．１、０．２…０．９のときの、入力光量と輝度
信号の合成出力との関係を示している。
ｔ画像における入力光量と輝度信号との関係を示し、折
れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像における入力光量と輝度
信号との関係を示している。また、各破線は、係数Ｋ
が、０．１、０．２…０．９のときの、入力光量と輝度
信号の合成出力との関係を示している。
【００４４】〔４〕輝度信号合成回路７の第２具体例の
説明
説明
【００４５】図７は、輝度信号合成回路７の第２具体例
を示している。
を示している。
【００４６】輝度信号合成回路７は、輝度信号合成回路
７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL に係数Ｋ１
を乗算する乗算器４１、輝度信号合成回路７に入力され
るＳｈｏｒｔ画像の輝度信号ＹS に係数Ｋ２を乗算する
乗算器４２、両乗算器４１、４２の出力を加算する加算
器４３、加算器４３の出力に対して階調圧縮を行なう階
調圧縮回路４４および画素単毎の階調圧縮係数を算出す
る画素単位係数値算出回路４５を備えている。加算器４
３の出力を加算合成画像と呼ぶことにする。
７に入力されるＬｏｎｇ画像の輝度信号ＹL に係数Ｋ１
を乗算する乗算器４１、輝度信号合成回路７に入力され
るＳｈｏｒｔ画像の輝度信号ＹS に係数Ｋ２を乗算する
乗算器４２、両乗算器４１、４２の出力を加算する加算
器４３、加算器４３の出力に対して階調圧縮を行なう階
調圧縮回路４４および画素単毎の階調圧縮係数を算出す
る画素単位係数値算出回路４５を備えている。加算器４
３の出力を加算合成画像と呼ぶことにする。
【００４７】係数Ｋ１およびＫ２は、予め設定された値
である。この例では、たとえば、Ｋ１＝Ｋ２＝１、Ｋ１
＝１．５でかつＫ２＝０．５、Ｋ１＝０．５でかつＫ２
＝１．５のように、Ｋ１＋Ｋ２＝２の関係を満たすよう
に、係数Ｋ１、Ｋ２が設定されている。
である。この例では、たとえば、Ｋ１＝Ｋ２＝１、Ｋ１
＝１．５でかつＫ２＝０．５、Ｋ１＝０．５でかつＫ２
＝１．５のように、Ｋ１＋Ｋ２＝２の関係を満たすよう
に、係数Ｋ１、Ｋ２が設定されている。
【００４８】図８は、入力光量と輝度信号の加算合成出
力との関係を示している。
力との関係を示している。
【００４９】図８において、直線ＳｈｏｒｔはＳｈｏｒ
ｔ画像における入力光量と輝度信号との関係を示し、折
れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像における入力光量と輝度
信号との関係を示している。
ｔ画像における入力光量と輝度信号との関係を示し、折
れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像における入力光量と輝度
信号との関係を示している。
【００５０】破線Ｌ０は、Ｋ１＝Ｋ２＝１の場合の入力
光量と輝度信号の加算出力との関係を示している。破線
Ｌ１は、Ｋ１＝１．５でかつＫ２＝０．５の場合の入力
光量と輝度信号の加算出力との関係を示している。破線
Ｌ２は、Ｋ１＝０．５でかつＫ２＝１．５場合の入力光
量と輝度信号の加算出力との関係を示している。
光量と輝度信号の加算出力との関係を示している。破線
Ｌ１は、Ｋ１＝１．５でかつＫ２＝０．５の場合の入力
光量と輝度信号の加算出力との関係を示している。破線
Ｌ２は、Ｋ１＝０．５でかつＫ２＝１．５場合の入力光
量と輝度信号の加算出力との関係を示している。
【００５１】このように、Ｋ１＋Ｋ２＝２となるよう
に、係数Ｋ１、Ｋ２を設定すると、加算器４３から出力
される加算合成画像の輝度信号（合成輝度信号）の階調
は、予め定められた階調数（この例では２10）より大き
く（この例では２11）なる。
に、係数Ｋ１、Ｋ２を設定すると、加算器４３から出力
される加算合成画像の輝度信号（合成輝度信号）の階調
は、予め定められた階調数（この例では２10）より大き
く（この例では２11）なる。
【００５２】階調圧縮回路４４は、加算器４３から出力
される合成輝度信号の階調数を、画素単位係数値算出回
路４５によって算出された階調圧縮係数に基づいて、予
め定められた階調数（この例では２10）に収まるように
圧縮する。この際、画像の暗い部分には合成輝度信号の
小さい部分に階調が付与されるように、画像の明るい部
分には合成輝度信号の大きい部分に階調が付与されるよ
うに、階調圧縮を行なう。
される合成輝度信号の階調数を、画素単位係数値算出回
路４５によって算出された階調圧縮係数に基づいて、予
め定められた階調数（この例では２10）に収まるように
圧縮する。この際、画像の暗い部分には合成輝度信号の
小さい部分に階調が付与されるように、画像の明るい部
分には合成輝度信号の大きい部分に階調が付与されるよ
うに、階調圧縮を行なう。
【００５３】ＣＰＵ２０は、画像情報検出回路２３によ
って算出された各積算値算出領域Ｚ 11〜ＺNM毎の輝度積
算値に基づいて、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎にＬｏ
ｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像との加算合成画像の階調圧縮
係数（領域の中心位置に対する階調圧縮係数）を算出す
る。具体的には、輝度積算値が大きいほど合成輝度信号
値の大きい部分に階調を与え、逆に輝度積算値が小さい
ほど合成輝度信号値の小さい部分に階調を与えるよう
に、階調圧縮係数を決定する。
って算出された各積算値算出領域Ｚ 11〜ＺNM毎の輝度積
算値に基づいて、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎にＬｏ
ｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像との加算合成画像の階調圧縮
係数（領域の中心位置に対する階調圧縮係数）を算出す
る。具体的には、輝度積算値が大きいほど合成輝度信号
値の大きい部分に階調を与え、逆に輝度積算値が小さい
ほど合成輝度信号値の小さい部分に階調を与えるよう
に、階調圧縮係数を決定する。
【００５４】ＣＰＵ２０よって算出された各積算値算出
領域Ｚ11〜ＺNM毎の階調圧縮係数は、画素単位係数値算
出回路４５に送られる。画素単位係数値算出回路４５
は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の階調圧縮係数に基
づいて、画素毎の階調圧縮係数を算出する。画素毎の階
調圧縮係数の算出方法は、図５を用いて説明した画素毎
の加重加算係数値Ｋの算出方法と同様であるので、その
説明を省略する。
領域Ｚ11〜ＺNM毎の階調圧縮係数は、画素単位係数値算
出回路４５に送られる。画素単位係数値算出回路４５
は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の階調圧縮係数に基
づいて、画素毎の階調圧縮係数を算出する。画素毎の階
調圧縮係数の算出方法は、図５を用いて説明した画素毎
の加重加算係数値Ｋの算出方法と同様であるので、その
説明を省略する。
【００５５】図９は、加算器４３から出力される合成輝
度信号と階調圧縮回路４４から出力される階調圧縮後の
出力との関係の例を示している。
度信号と階調圧縮回路４４から出力される階調圧縮後の
出力との関係の例を示している。
【００５６】折れ線Ｌ１は輝度積算値が小さい（暗い場
合）の階調圧縮回路４４の入出力特性を示している。そ
して、輝度積算値が大きくなるにしたがって、階調圧縮
回路４４の入出力特性は、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５と変
化する。
合）の階調圧縮回路４４の入出力特性を示している。そ
して、輝度積算値が大きくなるにしたがって、階調圧縮
回路４４の入出力特性は、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５と変
化する。
【００５７】つまり、画像の暗い部分には、合成輝度信
号の小さい部分に階調が付与されるように、画像の明る
い部分には、合成輝度信号の大きい部分に階調が付与さ
れるように、階調圧縮が行なわれる。
号の小さい部分に階調が付与されるように、画像の明る
い部分には、合成輝度信号の大きい部分に階調が付与さ
れるように、階調圧縮が行なわれる。
【００５８】〔５〕色信号合成回路１２の第１具体例の
説明
説明
【００５９】色信号合成回路１２は、Ｓｈｏｒｔ画像の
輝度信号Ｙs に基づいて入力光量を検出し、入力光量が
低い場合には、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選択して出
力し、入力光量が高い場合には、Ｓｈｏｒｔ画像の色信
号Ｃs を選択して出力する。
輝度信号Ｙs に基づいて入力光量を検出し、入力光量が
低い場合には、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選択して出
力し、入力光量が高い場合には、Ｓｈｏｒｔ画像の色信
号Ｃs を選択して出力する。
【００６０】その際、Ｌｏｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像と
の切り替え部において不自然さをなくすために、予めＬ
ｏｎｇ画像の色信号ＣL に一定のゲインをかけて、Ｓｈ
ｏｒｔ画像の色信号Ｃs との信号レベル差を少なくした
上で、Ｌｏｎｇ画像で輝度信号が飽和する入力光量を中
心とする所定範囲においては、ゲイン調整後のＬｏｎｇ
画像の色信号ＣL ’とＳｈｏｒｔ画像の色信号ＣS とを
加重加算する。
の切り替え部において不自然さをなくすために、予めＬ
ｏｎｇ画像の色信号ＣL に一定のゲインをかけて、Ｓｈ
ｏｒｔ画像の色信号Ｃs との信号レベル差を少なくした
上で、Ｌｏｎｇ画像で輝度信号が飽和する入力光量を中
心とする所定範囲においては、ゲイン調整後のＬｏｎｇ
画像の色信号ＣL ’とＳｈｏｒｔ画像の色信号ＣS とを
加重加算する。
【００６１】図１０は、Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量
と色信号出力との関係と、Ｓｈｏｒｔ画像に対する入力
光量と色信号出力との関係とを示している。
と色信号出力との関係と、Ｓｈｏｒｔ画像に対する入力
光量と色信号出力との関係とを示している。
【００６２】図１１は、入力光量と色信号合成回路１２
の出力との関係を示している。図１１において、破線の
折れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量と色
信号出力との関係を示し、破線の直線Ｓｈｏｒｔは、Ｓ
ｈｏｒｔ画像に対する入力光量と色信号出力との関係を
示している。実線は、第１具体例での入力光量と色信号
合成回路１２の出力との関係を示している。
の出力との関係を示している。図１１において、破線の
折れ線Ｌｏｎｇは、Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量と色
信号出力との関係を示し、破線の直線Ｓｈｏｒｔは、Ｓ
ｈｏｒｔ画像に対する入力光量と色信号出力との関係を
示している。実線は、第１具体例での入力光量と色信号
合成回路１２の出力との関係を示している。
【００６３】色信号合成回路１２は、Ｌｏｎｇ画像に対
する入力光量と色信号合成回路１２の出力との関係が破
線の折れ線ｃのようになるように、Ｌｏｎｇ画像の色信
号Ｃ L に一定のゲインをかける。ゲイン調整後のＬｏｎ
ｇ画像の色信号をＣL ’とする。
する入力光量と色信号合成回路１２の出力との関係が破
線の折れ線ｃのようになるように、Ｌｏｎｇ画像の色信
号Ｃ L に一定のゲインをかける。ゲイン調整後のＬｏｎ
ｇ画像の色信号をＣL ’とする。
【００６４】入力光量が０〜ａまでの範囲においては、
色信号合成回路１２は、ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の
色信号ＣL ’を選択して出力する。入力光量がｂ以上の
範囲においては、色信号合成回路１２は、Ｓｈｏｒｔ画
像の色信号Ｃs を選択して出力する。
色信号合成回路１２は、ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の
色信号ＣL ’を選択して出力する。入力光量がｂ以上の
範囲においては、色信号合成回路１２は、Ｓｈｏｒｔ画
像の色信号Ｃs を選択して出力する。
【００６５】入力光量がａ〜ｂまでの範囲においては、
ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’と、Ｓｈｏ
ｒｔ画像の色信号ＣS とを加重加算（Ｋ・ＣL ’＋（１
−Ｋ）・ＣS ）する。加重加算式を、Ｋ・ＣL ’＋（１
−Ｋ）・ＣS とすると、ａ点ではＫ＝１であり、ｂ点で
はＫ＝０となるように、ａ〜ｂの間において、Ｋを徐々
に変化させる。
ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’と、Ｓｈｏ
ｒｔ画像の色信号ＣS とを加重加算（Ｋ・ＣL ’＋（１
−Ｋ）・ＣS ）する。加重加算式を、Ｋ・ＣL ’＋（１
−Ｋ）・ＣS とすると、ａ点ではＫ＝１であり、ｂ点で
はＫ＝０となるように、ａ〜ｂの間において、Ｋを徐々
に変化させる。
【００６６】なお、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL に一定の
ゲインをかける代わりに、Ｓｈｏｒｔ画像の色信号ＣS
に一定のゲインをかけるようにしてもよい。
ゲインをかける代わりに、Ｓｈｏｒｔ画像の色信号ＣS
に一定のゲインをかけるようにしてもよい。
【００６７】〔６〕色信号合成回路１２の第２具体例の
説明
説明
【００６８】色信号合成回路１２は、Ｓｈｏｒｔ画像の
輝度信号Ｙs に基づいて入力光量を検出し、入力光量が
低い場合には、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選択して出
力し、入力光量が高い場合には、Ｓｈｏｒｔ画像の色信
号Ｃs を選択して出力する。
輝度信号Ｙs に基づいて入力光量を検出し、入力光量が
低い場合には、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選択して出
力し、入力光量が高い場合には、Ｓｈｏｒｔ画像の色信
号Ｃs を選択して出力する。
【００６９】その際、Ｌｏｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像と
の切り替え部において不自然さをなくすために、Ｌｏｎ
ｇ画像で輝度信号が飽和する入力光量から所定値だけ入
力光量が低い所定範囲においては、Ｌｏｎｇ画像の高輝
度部の色信号ＣL のゲインを下げ、Ｓｈｏｒｔ画像の低
輝度部の色信号ＣS のゲインを上げて、両画像の色信号
ＣL 、Ｃs との信号レベル差を少なくした上で、ゲイン
調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’とゲイン調整後の
Ｓｈｏｒｔ画像の色信号ＣS ’とを加重加算する。
の切り替え部において不自然さをなくすために、Ｌｏｎ
ｇ画像で輝度信号が飽和する入力光量から所定値だけ入
力光量が低い所定範囲においては、Ｌｏｎｇ画像の高輝
度部の色信号ＣL のゲインを下げ、Ｓｈｏｒｔ画像の低
輝度部の色信号ＣS のゲインを上げて、両画像の色信号
ＣL 、Ｃs との信号レベル差を少なくした上で、ゲイン
調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’とゲイン調整後の
Ｓｈｏｒｔ画像の色信号ＣS ’とを加重加算する。
【００７０】図１２は、入力光量と色信号合成回路１２
の出力との関係を示している。
の出力との関係を示している。
【００７１】図１２において、破線の折れ線Ｌｏｎｇ
は、Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量と色信号出力との関
係を示し、破線の直線Ｓｈｏｒｔは、Ｓｈｏｒｔ画像に
対する入力光量と色信号出力との関係を示している。実
線は、第２具体例での入力光量と色信号合成回路１２の
出力との関係を示している。
は、Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量と色信号出力との関
係を示し、破線の直線Ｓｈｏｒｔは、Ｓｈｏｒｔ画像に
対する入力光量と色信号出力との関係を示している。実
線は、第２具体例での入力光量と色信号合成回路１２の
出力との関係を示している。
【００７２】色信号合成回路１２は、Ｌｏｎｇ画像に対
する入力光量と色信号合成回路１２の出力との関係が破
線の折れ線ｃのようになるように、Ｌｏｎｇ画像の高輝
度部の色信号ＣL のゲインを下げる。ゲイン調整後のＬ
ｏｎｇ画像の色信号をＣL ’とする。また、Ｓｈｏｒｔ
画像に対する入力光量と色信号合成回路１２の出力との
関係が破線の折れ線ｄのようになるように、Ｓｈｏｒｔ
画像の低輝度部の色信号ＣS のゲインを上げる。ゲイン
調整後のＳｈｏｒｔ画像の色信号をＣS ’とする。
する入力光量と色信号合成回路１２の出力との関係が破
線の折れ線ｃのようになるように、Ｌｏｎｇ画像の高輝
度部の色信号ＣL のゲインを下げる。ゲイン調整後のＬ
ｏｎｇ画像の色信号をＣL ’とする。また、Ｓｈｏｒｔ
画像に対する入力光量と色信号合成回路１２の出力との
関係が破線の折れ線ｄのようになるように、Ｓｈｏｒｔ
画像の低輝度部の色信号ＣS のゲインを上げる。ゲイン
調整後のＳｈｏｒｔ画像の色信号をＣS ’とする。
【００７３】入力光量が０〜ａまでの範囲においては、
色信号合成回路１２は、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選
択して出力する。入力光量がｂ以上の範囲においては、
色信号合成回路１２は、ゲイン調整後のＳｈｏｒｔ画像
の色信号Ｃs ’を選択して出力する。
色信号合成回路１２は、Ｌｏｎｇ画像の色信号ＣL を選
択して出力する。入力光量がｂ以上の範囲においては、
色信号合成回路１２は、ゲイン調整後のＳｈｏｒｔ画像
の色信号Ｃs ’を選択して出力する。
【００７４】入力光量がａ〜ｂまでの範囲においては、
ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’と、ゲイン
調整後のＳｈｏｒｔ画像の色信号ＣS ’とを加重加算す
る。加重加算式を、Ｋ・ＣL ’＋（１−Ｋ）・ＣS ’と
すると、ａ点ではＫ＝１であり、ｂ点ではＫ＝０となる
ように、ａ〜ｂの間において、Ｋを徐々に変化させる。
ゲイン調整後のＬｏｎｇ画像の色信号ＣL ’と、ゲイン
調整後のＳｈｏｒｔ画像の色信号ＣS ’とを加重加算す
る。加重加算式を、Ｋ・ＣL ’＋（１−Ｋ）・ＣS ’と
すると、ａ点ではＫ＝１であり、ｂ点ではＫ＝０となる
ように、ａ〜ｂの間において、Ｋを徐々に変化させる。
【００７５】〔７〕動作モードの切り替え制御について
の説明
の説明
【００７６】ＣＣＤカメラの動作モードとして、合成を
行なわない従来と同様な通常撮影モードと、上述したよ
うにＬｏｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像とを生成してそれら
を合成する合成撮影モードとがあるものとする。この実
施の形態では、通常撮影モードと、合成撮影モードとが
自動的に切り替えられるものとする。
行なわない従来と同様な通常撮影モードと、上述したよ
うにＬｏｎｇ画像とＳｈｏｒｔ画像とを生成してそれら
を合成する合成撮影モードとがあるものとする。この実
施の形態では、通常撮影モードと、合成撮影モードとが
自動的に切り替えられるものとする。
【００７７】図１３は、動作モードの切り替え制御手順
を示している。
を示している。
【００７８】まず、通常撮影モードで撮影が開始される
（ステップ１）。この場合には、ＣＰＵ４０は、画像情
報検出回路２３によって算出された各積算値算出領域Ｚ
11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均値を算出し、その平均値
が設定した目標値（Ｔ１）となるように、シャッタスピ
ード（または絞り）を決定する。
（ステップ１）。この場合には、ＣＰＵ４０は、画像情
報検出回路２３によって算出された各積算値算出領域Ｚ
11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均値を算出し、その平均値
が設定した目標値（Ｔ１）となるように、シャッタスピ
ード（または絞り）を決定する。
【００７９】通常撮影モードにおいては、ＣＰＵ４０
は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNMのうち、各積算値算出
領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均値より輝度積算値
が大きい領域（明領域）の輝度積算値の平均値（明平均
値）を算出する。また、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNMの
うち各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均
値より、輝度積算値が小さい領域（暗領域）の輝度積算
値の平均値（暗平均値）を算出する。そして、明平均値
と暗平均値との差が、所定値以上であるか否かを判定す
る（ステップ２）。
は、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNMのうち、各積算値算出
領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均値より輝度積算値
が大きい領域（明領域）の輝度積算値の平均値（明平均
値）を算出する。また、各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNMの
うち各積算値算出領域Ｚ11〜ＺNM毎の輝度積算値の平均
値より、輝度積算値が小さい領域（暗領域）の輝度積算
値の平均値（暗平均値）を算出する。そして、明平均値
と暗平均値との差が、所定値以上であるか否かを判定す
る（ステップ２）。
【００８０】明平均値と暗平均値との差が、所定値より
小さい場合には、通常撮影モードでの撮影を継続する。
明平均値と暗平均値との差が、所定値以上となった場合
には、合成撮影モードに撮影モードを切り替える（ステ
ップ３）。
小さい場合には、通常撮影モードでの撮影を継続する。
明平均値と暗平均値との差が、所定値以上となった場合
には、合成撮影モードに撮影モードを切り替える（ステ
ップ３）。
【００８１】合成撮影モードにおいては、Ｓｈｏｒｔ画
像を得るためのシャッタスピードまたは絞りと、Ｌｏｎ
ｇ画像を得るためのシャッタスピード（または絞り）と
を決定する必要がある。
像を得るためのシャッタスピードまたは絞りと、Ｌｏｎ
ｇ画像を得るためのシャッタスピード（または絞り）と
を決定する必要がある。
【００８２】Ｓｈｏｒｔ画像を得るためのシャッタスピ
ードまたは絞りは、Ｓｈｏｒｔ画像における明平均値が
設定した目標値（Ｔ２）になるように調整する。Ｌｏｎ
ｇ画像を得るためのシャッタスピードまたは絞りは、Ｌ
ｏｎｇ画像における暗平均値が設定した目標値（Ｔ３）
になるように調整する。なお、Ｔ２、Ｔ３は、Ｔ１にほ
ぼ等しい値に設定される。
ードまたは絞りは、Ｓｈｏｒｔ画像における明平均値が
設定した目標値（Ｔ２）になるように調整する。Ｌｏｎ
ｇ画像を得るためのシャッタスピードまたは絞りは、Ｌ
ｏｎｇ画像における暗平均値が設定した目標値（Ｔ３）
になるように調整する。なお、Ｔ２、Ｔ３は、Ｔ１にほ
ぼ等しい値に設定される。
【００８３】合成撮影モード時においては、Ｌｏｎｇ画
像に対するシャッタスピード（または絞り）とＳｈｏｒ
ｔ画像に対するシャッタスピード（または絞り）との差
が、一定値以下であるか否かを判定する（ステップ
４）。
像に対するシャッタスピード（または絞り）とＳｈｏｒ
ｔ画像に対するシャッタスピード（または絞り）との差
が、一定値以下であるか否かを判定する（ステップ
４）。
【００８４】両画像に対するシャッタスピード（または
絞り）差が、所定値より大きい場合には、合成撮影モー
ドでの撮影を継続する。両画像に対するシャッタスピー
ド（または絞り）差が、所定値以下となった場合には、
通常撮影モードに撮影モードを切り替える。つまり、ス
テップ１に移行する。
絞り）差が、所定値より大きい場合には、合成撮影モー
ドでの撮影を継続する。両画像に対するシャッタスピー
ド（または絞り）差が、所定値以下となった場合には、
通常撮影モードに撮影モードを切り替える。つまり、ス
テップ１に移行する。
【００８５】
【発明の効果】この発明によれば、画質がより高い合成
画像が得られるようになる。
画像が得られるようになる。
【図１】図１は、ＣＣＤを用いた撮像装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】ＣＣＤ１の受光面側に設けられた色フィルタア
レイの一部を示す模式図である。
レイの一部を示す模式図である。
【図３】画面内の有効映像領域Ｅ内に設定された積算値
算出領域を示す模式図である。
算出領域を示す模式図である。
【図４】輝度信号合成回路７の第１具体例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】画素単位係数値算出回路３４による画素毎の加
重加算係数値Ｋの算出方法を説明するための模式図であ
る。
重加算係数値Ｋの算出方法を説明するための模式図であ
る。
【図６】入力光量と輝度信号の合成出力との関係を示す
グラフである。
グラフである。
【図７】輝度信号合成回路７の第２具体例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】入力光量と輝度信号の加算合成出力との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図９】加算器４３から出力される合成輝度信号と階調
圧縮回路４４から出力される階調圧縮後の出力との関係
を示すグラフである。
圧縮回路４４から出力される階調圧縮後の出力との関係
を示すグラフである。
【図１０】Ｌｏｎｇ画像に対する入力光量と色信号出力
との関係と、Ｓｈｏｒｔ画像に対する入力光量と色信号
出力との関係とを示すグラフである。
との関係と、Ｓｈｏｒｔ画像に対する入力光量と色信号
出力との関係とを示すグラフである。
【図１１】入力光量と色信号合成回路（第１具体例）１
２の出力との関係を示すグラフである。
２の出力との関係を示すグラフである。
【図１２】入力光量と色信号合成回路（第２具体例）１
２の出力との関係を示すグラフである。
２の出力との関係を示すグラフである。
【図１３】動作モードの切り替え制御手順を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図１４】本発明の基本的な原理を説明するための模式
図である。
図である。
１ ＣＣＤ ７ 輝度信号合成回路 １２ 色信号合成回路 ２０ ＣＰＵ ２３ 画像情報検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA02 AB01 BA13 DD10 DD12 GC09 5C022 AB04 AC42 AC69 5C024 CX44 CY20 DX01 GY01 HX14 HX28 HX30 HX31 5C065 BB12 CC03 DD02 EE08 GG13 GG21 GG23 GG24 GG32
Claims (6)
- 【請求項１】 ２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、 １画面内に設定された複数の輝度情報算出領域毎に輝度
情報を算出する輝度情報算出手段、 輝度情報算出領域毎に算出された輝度情報に基づいて、
画素毎に２種類の画像の輝度信号の加重加算係数を算出
する係数算出手段、ならびに係数算出手段によって算出
された画素毎の加重加算係数に基づいて、画素毎に２種
類の画像の輝度信号を加重加算して合成輝度信号を生成
する手段を備えていることを特徴とする固体撮像素子を
用いた撮像装置。 - 【請求項２】 係数算出手段は、輝度情報が大きいほ
ど、露光量が大きい条件で撮影された画像の輝度信号に
対して、露光量が小さい条件で撮影された画像の輝度信
号の加重加算割合が大きくなるように、画素毎に２種類
の画像の輝度信号の加重加算係数を算出するものである
ことを特徴とする請求項１に記載の固体撮像素子を用い
た撮像装置。 - 【請求項３】 ２種類の異なる露光量で撮像した画像を
合成して１つの画像を生成する固体撮像素子を用いた撮
像装置において、 予め定められた加重加算係数に基づいて、２種類の画像
の輝度信号を加重加算して第１の合成輝度信号を生成す
る合成手段、 １画面内に設定された複数の輝度情報算出領域毎に輝度
情報を算出する輝度情報算出手段、 輝度情報算出領域毎に算出された輝度情報に基づいて、
画素毎に第１の合成輝度信号の階調圧縮係数を算出する
係数算出手段、ならびに係数算出手段によって算出され
た画素毎の階調圧縮係数に基づいて、画素毎に第１の合
成輝度信号を階調圧縮させて、第２の合成輝度信号を生
成する階調圧縮手段を備えていることを特徴とする固体
撮像素子を用いた撮像装置。 - 【請求項４】 係数算出手段は、輝度情報が大きいほど
第１の合成輝度信号の大きい部分に階調を与え、逆に輝
度情報が小さいほど合成輝度信号の小さい部分に階調を
与えるように、画素毎に第１の合成輝度信号の階調圧縮
係数を算出するものであることを特徴とする請求項３に
記載の固体撮像素子を用いた撮像装置。 - 【請求項５】 入力光量の全範囲が、露光量が大きい条
件で撮影された画像の撮像素子飽和レベル付近の中間部
分と、中間部分より小さい部分と、中間部分より大きい
部分とに分けられており、 入力光量が低い部分では、２種類の画像の色信号のう
ち、露光量が大きい条件で撮影された画像の色信号を選
択し、入力光量の高い部分では、２種類の画像の色信号
のうち、露光量が小さい条件で撮影された画像の色信号
を選択し、露光量が大きい条件で撮影された画像の撮像
素子飽和レベル付近の中間部分では、２種類の画像の色
信号を加重加算することにより、２種類の色信号を合成
する色信号合成手段を備えていることを特徴とする請求
項１、２、３および４のいずれかに記載の固体撮像素子
を用いた撮像装置。 - 【請求項６】 輝度情報が、輝度積算値または輝度平均
値のいずれかであることを特徴とする請求項１、２、
３、４および５のいずれかに記載の固体撮像素子を用い
た撮像装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000273689A JP2002084449A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 固体撮像素子を用いた撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273689A JP2002084449A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 固体撮像素子を用いた撮像装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002084449A true JP2002084449A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=18759588
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273689A Pending JP2002084449A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 固体撮像素子を用いた撮像装置 |
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