JP2005109579A - Imaging apparatus employing solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、CCD等の固体撮像素子を用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus using a solid-state imaging device such as a CCD.
CCD等の固体撮像素子を用いた従来の撮像装置では、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整している。つまり、明るいシーンを撮像するときには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。 In a conventional imaging device using a solid-state imaging device such as a CCD, the amount of light (exposure amount) input to the CCD is adjusted by a diaphragm or an electronic shutter speed. That is, the exposure amount is adjusted so that the CCD signal is not saturated when a bright scene is imaged, and conversely, in the dark scene, the exposure amount is increased so that black collapse does not occur.
しかしながら、明暗差が大きいシーンを撮影(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白飛びが発生したり、暗い部分で黒潰れが発生したりするため、両方の部分を適正に再現できないという問題がある。
従来技術として、露光量を変えて撮像した画像を合成する処理によりダイナミックレンジ拡大効果を得る手法が考案されているが、これらの手法では、動きの速いシーンで二重像になり、非常に見にくい画像となる。この二重像を低減するために、高速撮影可能な撮像素子を使うことも考えられるが、コストアップとなってしまう。 Conventional techniques have been devised to obtain a dynamic range expansion effect by combining images taken with different exposures. However, these techniques produce double images in fast-moving scenes and are extremely difficult to see. It becomes an image. In order to reduce this double image, it may be possible to use an image sensor capable of high-speed shooting, but this increases the cost.
この発明は、明暗差が大きいシーンでも、黒潰れ、白飛びのない映像が、二重像を発生することなく得られるようにな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。 An object of the present invention is to provide an image pickup apparatus using a solid-state image pickup device that can obtain an image without black crushing and whiteout without generating a double image even in a scene with a large contrast. .
請求項1に記載の発明は、測光領域の輝度積算値を目標輝度積算値に近づけるように露光量を制御する固体撮像素子を用いた撮像装置において、所定出力値以上の画素の割合が所定値より大きい場合には、測光領域の輝度積算値の目標輝度積算値を小さくすることにより、露光量を小さくさせる露光量制御回路、および露光量制御回路によって露光量が小さくなるように制御されたときには、信号処理部において低輝度部に階調を多く割り当てるように階調補正を行う階調補正回路を備えていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, in the imaging apparatus using the solid-state imaging device that controls the exposure amount so that the luminance integrated value in the photometric area is close to the target luminance integrated value, the ratio of pixels that are equal to or greater than the predetermined output value is a predetermined value. If the exposure amount is larger, the exposure amount control circuit for reducing the exposure amount by reducing the target luminance integration value of the luminance integration value in the photometry area, and the exposure amount control circuit when the exposure amount is controlled to be reduced. The signal processing unit includes a gradation correction circuit that performs gradation correction so that more gradations are assigned to the low luminance part.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、階調補正回路によって階調補正を行う前に、低輝度部のノイズを低減するためのノイズ低減処理回路をさらに備えていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a noise reduction processing circuit for reducing noise in the low luminance portion is further provided before performing the gradation correction by the gradation correction circuit. It is characterized by that.
請求項3に記載の発明は、請求項1乃至2に記載の発明において、階調補正回路によって階調補正された輝度信号から低輝度部用輪郭補正信号を生成する低輝度部用輪郭抽出回路、階調補正回路によって階調補正される前の輝度信号から高輝度部用輪郭補正信号を生成する高輝度部用輪郭抽出回路、低輝度部用輪郭補正信号および高輝度部用輪郭補正信号を輝度信号に基づいて加重加算する加重加算回路、ならびに加重加算回路によって得られた輪郭補正信号を階調補正回路によって階調補正された輝度信号に加算する輪郭補償回路をさらに備えていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the low luminance portion contour extraction circuit generates a low luminance portion contour correction signal from the luminance signal subjected to gradation correction by the gradation correction circuit. , A high-brightness-portion contour extraction circuit that generates a high-brightness-portion contour correction signal from a luminance signal before gradation correction by the gradation correction circuit, a low-brightness-portion contour correction signal, A weighted addition circuit for performing weighted addition based on the luminance signal, and a contour compensation circuit for adding the contour correction signal obtained by the weighted addition circuit to the luminance signal subjected to gradation correction by the gradation correction circuit. And
この発明によれば、明暗差が大きいシーンでも、黒潰れ、白飛びのない映像が得られるようになる。また、この発明によれば、多重露光した画像を合成する処理によりダイナミックレンジ拡大効果を得る手法と異なり、動きの速いシーンでも二重像になることがなく、黒潰れ、白飛びを低減した画像を得ることができる。 According to the present invention, even in a scene with a large difference in contrast, an image without black crushing and whiteout can be obtained. In addition, according to the present invention, unlike a method of obtaining a dynamic range expansion effect by a process of compositing multiple exposed images, an image with reduced black crushing and overexposure does not become a double image even in a fast-moving scene. Can be obtained.
以下、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
〔1〕撮像装置の構成についての説明 [1] Description of configuration of imaging apparatus
図1は、CCDを用いた撮像装置の構成を示している。 FIG. 1 shows a configuration of an imaging apparatus using a CCD.
撮像部は、レンズ1aおよび絞り(図示略)ならびにCCD1を備えている。CCD1から出力された信号は、CDS/AGC/ADC回路2に送られる。CDS/AGC/ADC回路2は、CCD1の出力信号に対して、AGC(自動利得制御)およびCDS(相関2重サンプリング)の処理を施した後、AD変換を行う。CDS/AGC/ADC回路2の出力は、デジタル・プロセス回路に送られる。
The imaging unit includes a lens 1a, a diaphragm (not shown), and a
CDS/AGC/ADC回路2の出力は、Y用ノイズ低減処理回路11、C用ノイズ低減回路21および画面情報検出/輝度信号ヒトスグラム生成/AE・AF評価値生成部31に送られる。Y用ノイズ低減処理回路11は、その後段の階調補正回路13で輝度信号の低輝度部がゲインアップされるので、ゲインアップされた信号の低レベル部でのノイズの増加を低減するため、低レベル部のノイズを予め抑圧しておくことを目的として設けられている。同様に、C用ノイズ低減処理回路21は、その後段のゲイン調整回路23で色信号がゲインアップされるので、ゲインアップされた信号のノイズの増加を低減するため、予めノイズを抑圧しておくことを目的として設けられている。
The output of the CDS / AGC /
Y用ノイズ低減処理回路11の出力は、輝度信号フィルタ12に送られ、輝度信号Yが生成される。輝度信号フィルタ12によって生成された輝度信号Yは、階調補正回路13、第1Yプロセス回路14、γ補正回路15および第2Yプロセス回路16を介してY信号として出力される。
The output of the Y noise reduction processing circuit 11 is sent to the luminance signal filter 12 to generate the luminance signal Y. The luminance signal Y generated by the luminance signal filter 12 is output as a Y signal via the
C用ノイズ低減処理回路21の出力は、色分離回路22に送られ、RGB信号が生成される。色分離回路22によって生成されたRGB信号は、ゲイン調整回路23で後述する広ダイナミックレンジ処理ゲインgに応じてゲイン調整され、第1Cプロセス回路24、γ補正回路25および第2Cプロセス回路26を介して、C信号として出力される。第1Cプロセス回路24は、ホワイトバランス調整等の処理を行う。第2Cプロセス回路26は、RGB信号から色差信号(R−Y)、(B−Y)を生成し、色差信号(R−Y)、(B−Y)をカラーエンコードして搬送色信号Cを生成するといった処理等を行う。
The output of the C noise
デジタル・プロセス回路内の各回路は、コントローラ40によって制御される。コントローラ40は、インタフェース41を介してシステムコントローラ50により制御される。画面情報検出/輝度信号ヒトスグラム生成/AE・AF評価値生成部31から出力される情報は、インタフェース41を介してシステムコントローラ50に送られ、システムコントローラ50は、その情報に基づいて、コントローラ40を制御したり、撮像部の絞りの駆動制御部51を制御したり、CCD1の電子シャッタースピードを制御したりする。
Each circuit in the digital process circuit is controlled by the
〔2〕アイリス制御(露光量制御)についての説明 [2] Explanation of iris control (exposure amount control)
図2は、通常露光時の明るさとCCD出力との関係(破線a)と、1/4露光時の明るさとCCD出力との関係(破線b)とを示している。 FIG. 2 shows the relationship between the brightness during normal exposure and the CCD output (broken line a), and the relationship between the brightness during 1/4 exposure and the CCD output (broken line b).
通常露光時においては、明るさが0〜Lの範囲内において、明るさが大きくなるほどCCD出力は大きくなり、明るさがL以上になるとCCD出力は飽和し一定となる。1/4露光時においては明るさが0〜4Lの範囲内において、明るさが大きくなるほどCCD出力は大きくなり、明るさが4L以上になるとCCD出力は飽和し一定となる。 During normal exposure, in the range of 0 to L, the CCD output increases as the brightness increases. When the brightness exceeds L, the CCD output is saturated and constant. During 1/4 exposure, the CCD output increases as the brightness increases within the range of 0 to 4L. When the brightness exceeds 4L, the CCD output becomes saturated and constant.
したがって、輝度分布が図2に実線cで示すような場合には、通常露光時におけるCCD出力の輝度ヒストグラムは図2および図3の破線a’に示すようになり、1/4露光時におけるCCD出力の輝度ヒストグラムは図2および図4の破線b’に示すようになる。なお、図3および図4において、実線は累積比率を示している。 Therefore, when the luminance distribution is as shown by the solid line c in FIG. 2, the luminance histogram of the CCD output during normal exposure is as shown by the broken line a ′ in FIGS. The output luminance histogram is as shown by a broken line b 'in FIGS. In FIGS. 3 and 4, the solid line indicates the cumulative ratio.
通常のアイリス制御では、測光領域の積算輝度値が目標積算輝度値の設定値A1となるようにアイリスを制御する。広ダイナミックレンジ処理時では、通常のアイリス制御を行い、ヒストグラムにおける飽和判定閾値Thsat(図3、図4参照)以上の度数のヒストグラム全体度数に対する割合が設定値(k%、例えば5%)以上の場合には、目標積算輝度の設定値A1を徐々に小さくしていき、飽和判定閾値Thsat以上の上記割合が上記設定値以下になるようにアイリス制御を行う。最終的な目標積算輝度の設定値をA2とすると、広ダイナミックレンジ処理ゲインgは、g=A1/A2となる。 In normal iris control, the iris is controlled so that the integrated luminance value in the photometric area becomes the set value A1 of the target integrated luminance value. At the time of wide dynamic range processing, normal iris control is performed, and the ratio of the frequency equal to or higher than the saturation determination threshold Thsat (see FIGS. 3 and 4) in the histogram to the total histogram frequency is equal to or higher than a set value (k%, for example, 5%). In this case, the target integrated luminance setting value A1 is gradually decreased, and the iris control is performed so that the ratio equal to or higher than the saturation determination threshold Thsat is equal to or lower than the set value. If the final target integrated luminance setting value is A2, the wide dynamic range processing gain g is g = A1 / A2.
〔3〕階調補正回路13についての説明
[3] Explanation of the
階調補正回路13では、例えば、1/4露光時において、明るさと出力階調との関係が図2に実線dとなるように、階調補正を行う。つまり、低輝度部においてはゲインを上げて、光量を調整する前と同等の明るさを再現し、かつ高輝度部でも飽和による白飛びのない映像を実現する。以下、階調補正回路13の入出力特性の制御例について説明する。
The
〔3−1〕第1の制御例についての説明 [3-1] Description of first control example
CCD出力に対するヒトスグラムが図5に示すような場合を例にとって、第1の制御例について説明する。図5は、1/g露光時(gは広ダイナミックレンジ処理ゲイン)における輝度ヒストグラムおよび累積比率を示している。図5において、実線qはCCD出力の輝度ヒストグラムを、実線rは累積比率を示している。また、Th1 ,Th50,Th80は、それぞれ累積比率が1%,50%,80%に対応するCCD出力値を示している。 The first control example will be described by taking the case where the human sgram for the CCD output is as shown in FIG. FIG. 5 shows a luminance histogram and a cumulative ratio at the time of 1 / g exposure (g is a wide dynamic range processing gain). In FIG. 5, a solid line q indicates a luminance histogram of CCD output, and a solid line r indicates a cumulative ratio. Th 1 , Th 50 , and Th 80 indicate CCD output values corresponding to cumulative ratios of 1%, 50%, and 80%, respectively.
図6は、ヒトスグラムが図5に示すような場合の階調補正回路13の入出力特性を示している。
FIG. 6 shows the input / output characteristics of the
階調補正回路13の入出力特性を表す折れ線は、直線部分L1と、直線部分L2と、直線部分L3と、直線部分L4とから構成されている。各直線部分の範囲と決定方法について説明する。なお、階調補正回路13の入力をIN、出力をOUTで表すことにする。
The broken line representing the input / output characteristics of the
(1)直線部分L1
直線部分L1は、IN<Th1 の範囲での特性を表している。直線部分L1の傾きをα1 とし、広ダイナミックレンジ処理ゲインをgとすると、直線部分L1の傾きα1 は、α1 ≦gの範囲の値に設定される。1/4露光のときには、g=4となる。
(1) Straight line portion L1
The straight line portion L1 represents the characteristics in the range of IN <Th 1 . If the slope of the straight line portion L1 is α 1 and the wide dynamic range processing gain is g, the slope α 1 of the straight line portion L1 is set to a value in the range of α 1 ≦ g. In the case of 1/4 exposure, g = 4.
(2)直線部分L2
直線部分L2は、Th1 ≦IN<Th50でかつOUT≦k1×maxOUT の範囲での特性を表している。この例では、k1=0.5に設定されている。直線部分L2の傾きα2 は、α2 =gに設定される。
(2) Straight line portion L2
The straight line portion L2 represents the characteristics in the range of Th 1 ≦ IN <Th 50 and OUT ≦ k1 × max OUT . In this example, k1 = 0.5 is set. The inclination α 2 of the straight line portion L2 is set to α 2 = g.
(3)直線部分L3
直線部分L3は、Th50≦IN<Th80でかつOUT≦k2×maxOUT でかつOUT≦直線L4の範囲での特性を表している。この例では、k2=0.9に設定されている。直線部分L3の傾きα3 は、直線L5(図6参照)の傾き≦α3 ≦gの範囲の値に設定される。ただし、直線L5は、直線L2の終端と点(maxIN,maxOUT )とを結ぶ直線である。
(3) Straight line portion L3
The straight line portion L3 represents the characteristics in the range of Th 50 ≦ IN <Th 80 , OUT ≦ k2 × max OUT , and OUT ≦ straight line L4. In this example, k2 = 0.9 is set. The inclination α 3 of the straight line portion L3 is set to a value in the range of the inclination of the straight line L5 (see FIG. 6) ≦ α 3 ≦ g. However, the straight line L5 is a straight line connecting the end of the straight line L2 and the point (max IN , max OUT ).
(4)直線部分L4
直線部分L4は、Th80≦INの範囲での特性を表している。直線部分L4の傾きα4 は、β≦α4 ≦直線L5の傾きの範囲の値に設定される。βは、高輝度部の階調が極端に少なくならないようにゲインgに応じて予め設定されている。
(4) Straight line portion L4
The straight line portion L4 represents the characteristics in the range of Th 80 ≦ IN. Inclination alpha 4 linear portion L4 is set to a value in the range of tilt of β ≦ α 4 ≦ linear L5. β is set in advance according to the gain g so that the gradation of the high luminance portion is not extremely reduced.
〔3−2〕第2の制御例についての説明 [3-2] Description of second control example
CCD出力に対するヒトスグラムが図7に示すような場合を例にとって、第2の制御例について説明する。図7は、1/g露光時(gは広ダイナミックレンジ処理ゲイン)における輝度ヒストグラムおよび累積比率を示している。図7において、実線qはCCD出力の輝度ヒストグラムを、実線rは累積比率を示している。また、Th1 ,Th50,Th80は、それぞれ累積比率が1%,50%,80%に対応するCCD出力値を示している。 The second control example will be described by taking as an example the case where the human sgram for the CCD output is as shown in FIG. FIG. 7 shows a luminance histogram and a cumulative ratio at the time of 1 / g exposure (g is a wide dynamic range processing gain). In FIG. 7, a solid line q represents a luminance histogram of CCD output, and a solid line r represents a cumulative ratio. Th 1 , Th 50 , and Th 80 indicate CCD output values corresponding to cumulative ratios of 1%, 50%, and 80%, respectively.
図8は、ヒトスグラムが図7に示すような場合の階調補正回路13の入出力特性を示している。
FIG. 8 shows the input / output characteristics of the
階調補正回路13の入出力特性を表す折れ線は、直線部分L1と、直線部分L2と、直線部分L3と、直線部分L4とから構成されている。各直線部分の範囲と決定方法について説明する。なお、階調補正回路13の入力をIN、出力をOUTで表すことにする。
The broken line representing the input / output characteristics of the
(1)直線部分L1
直線部分L1は、IN<Th1 の範囲での特性を表している。直線部分L1の傾きα1 は、α1 ≦gの範囲の値に設定される。1/4露光のときには、g=4となる。
(1) Straight line portion L1
The straight line portion L1 represents the characteristics in the range of IN <Th 1 . The slope α 1 of the straight line portion L1 is set to a value in the range of α 1 ≦ g. In the case of 1/4 exposure, g = 4.
(2)直線部分L2
直線部分L2は、Th1 ≦IN<Th50でかつOUT≦k1×maxOUT の範囲での特性を表している。この例では、k1=0.5に設定されている。また、この例では、IN=nTh50(nTh50<Th50)のとき、OUT=k1×maxOUT となり、実際の直線部分L2の範囲は、Th1 ≦IN<nTh50となっている。直線部分L2の傾きα2 は、α2 =gに設定される。
(2) Straight line portion L2
The straight line portion L2 represents the characteristics in the range of Th 1 ≦ IN <Th 50 and OUT ≦ k1 × max OUT . In this example, k1 = 0.5 is set. In this example, when IN = nTh 50 (nTh 50 <Th 50 ), OUT = k1 × max OUT , and the actual range of the straight line portion L2 is Th 1 ≦ IN <nTh 50 . The inclination α 2 of the straight line portion L2 is set to α 2 = g.
(3)直線部分L3
直線部分L3は、nTh50≦IN<Th80でかつOUT≦k2×maxOUT でかつOUT≦直線L4の範囲での特性を表している。この例では、k2=0.9に設定されている。この例では、IN>nTh80(nTh80<Th80)のとき、OUT>直線L4となるため、実際の直線部分L2の範囲は、nTh50≦IN<nTh80となっている。直線部分L3の傾きα3 は、直線L5(図8参照)の傾き≦α3 ≦gの範囲の値に設定される。ただし、直線L5は、直線L2の終端と点(maxIN,maxOUT )とを結ぶ直線である。
(3) Straight line portion L3
The straight line portion L3 represents the characteristics in the range of nTh 50 ≦ IN <Th 80 , OUT ≦ k2 × max OUT , and OUT ≦ straight line L4. In this example, k2 = 0.9 is set. In this example, when IN> nTh 80 (nTh 80 <Th 80 ), OUT> straight line L4, so the actual range of the straight line portion L2 is nTh 50 ≦ IN <nTh 80 . The slope α 3 of the straight line portion L3 is set to a value in the range of the slope of the straight line L5 (see FIG. 8) ≦ α 3 ≦ g. However, the straight line L5 is a straight line connecting the end of the straight line L2 and the point (max IN , max OUT ).
(4)直線部分L4
直線部分L4は、nTh80≦INの範囲での特性を表している。直線部分L4の傾きα4 は、β≦α4 ≦直線L5の傾きの範囲の値に設定される。βは、高輝度部の階調が極端に少なくならないようにゲインgに応じて予め設定されている。
(4) Straight line portion L4
The straight line portion L4 represents the characteristic in the range of nTh 80 ≦ IN. Inclination alpha 4 linear portion L4 is set to a value in the range of tilt of β ≦ α 4 ≦ linear L5. β is set in advance according to the gain g so that the gradation of the high luminance portion is not extremely reduced.
〔3−3〕第3の制御例についての説明 [3-3] Description of third control example
CCD出力に対するヒトスグラムが図9に示すような場合を例にとって、第3の制御例について説明する。図9は、1/g露光時(gは広ダイナミックレンジ処理ゲイン)における輝度ヒストグラムおよび累積比率を示している。図9において、実線qはCCD出力の輝度ヒストグラムを、実線rは累積比率を示している。また、Th1 ,Th50,Th80は、それぞれ累積比率が1%,50%,80%に対応するCCD出力値を示している。 A third control example will be described by taking the case where the human sgram for the CCD output is as shown in FIG. FIG. 9 shows a luminance histogram and a cumulative ratio at the time of 1 / g exposure (g is a wide dynamic range processing gain). In FIG. 9, a solid line q indicates a luminance histogram of CCD output, and a solid line r indicates a cumulative ratio. Th 1 , Th 50 , and Th 80 indicate CCD output values corresponding to cumulative ratios of 1%, 50%, and 80%, respectively.
図10は、ヒトスグラムが図9に示すような場合の階調補正回路13の入出力特性を示している。
FIG. 10 shows the input / output characteristics of the
階調補正回路13の入出力特性を表す折れ線は、直線部分L1と、直線部分L2と、曲線部分L3とから構成されている。各部分の範囲と決定方法について説明する。なお、階調補正回路13の入力をIN、出力をOUTで表すことにする。
The broken line representing the input / output characteristics of the
(1)直線部分L1
直線部分L1は、IN<Th1 の範囲での特性を表している。直線部分L1の傾きα1 は、α1 ≦gの範囲の値に設定される。1/4露光のときには、g=4となる。
(1) Straight line portion L1
The straight line portion L1 represents the characteristics in the range of IN <Th 1 . The slope α 1 of the straight line portion L1 is set to a value in the range of α 1 ≦ g. In the case of 1/4 exposure, g = 4.
(2)直線部分L2
直線部分L2は、Th1 ≦IN<Th50でかつOUT≦k1×maxOUT の範囲での特性を表している。この例では、k1=0.5に設定されている。直線部分L2の傾きα2 は、α2 =gに設定される。
(2) Straight line portion L2
The straight line portion L2 represents the characteristics in the range of Th 1 ≦ IN <Th 50 and OUT ≦ k1 × max OUT . In this example, k1 = 0.5 is set. The inclination α 2 of the straight line portion L2 is set to α 2 = g.
(3)曲線部分L3
曲線部分L3は、Th50≦INの範囲での特性を表している。曲線部分L3は、予め用意されたルックアップテーブル(LUT)から算出される。なお、ルックアップテーブルは、ゲインgによって可変である。図11に、ルックアップテーブルの例を示している。
(3) Curve portion L3
A curved line portion L3 represents the characteristics in the range of Th 50 ≦ IN. The curved line portion L3 is calculated from a lookup table (LUT) prepared in advance. Note that the look-up table is variable depending on the gain g. FIG. 11 shows an example of a lookup table.
〔4〕輪郭補償処理について
図12は、デジタルプロセス回路内の輝度信号Yに対する処理回路を示している。
[4] Contour Compensation Processing FIG. 12 shows a processing circuit for the luminance signal Y in the digital process circuit.
第1Yプロセス回路14には、低輝度部用輪郭抽出回路71、高輝度部用輪郭抽出回路72、加重加算回路73、ゲイン調整回路74および輪郭補償回路75が含まれている。第2Yプロセス回路16には、ゲイン調整/ニー補正/同期付加回路81が含まれている。
The first
輝度信号フィルタ12によって生成された輝度信号Yは、階調補正回路13、第1Yプロセス回路14内の高輝度部用輪郭抽出回路72および第1Yプロセス回路14内の加重加算回路73にそれぞれ与えられる。階調補正回路13によって階調補正された輝度信号は、第1Yプロセス回路14内の低輝度部用輪郭抽出回路71および第1Yプロセス回路14内の輪郭補償回路75にそれぞれ与えられる。
The luminance signal Y generated by the luminance signal filter 12 is applied to the
低輝度部用輪郭抽出回路71は、階調補正回路13によって階調補正された輝度信号(低輝度部がゲインアップされた輝度信号)に基づいて、低輝度部に適した輪郭補正信号(低輝度部用輪郭補正信号)を生成する。高輝度部用輪郭抽出回路72は、階調補正前の輝度信号Yに基づいて、高輝度部に適した輪郭補正信号(高輝度部用輪郭補正信号)を生成する。
The low luminance portion
低輝度部用輪郭補正信号および高輝度部用輪郭補正信号は、加重加算回路73に与えられる。加重加算回路73は、輝度信号フィルタ12によって生成された輝度信号Yに基づいて、低輝度部用輪郭補正信号および高輝度部用輪郭補正信号を加重加算する。この際、高輝度部では高輝度部用輪郭補正信号に対する重み付けを大きくされ、低輝度部では低輝度部用輪郭補正信号に対する重み付けが大きくされる。
The low luminance portion contour correction signal and the high luminance portion contour correction signal are applied to the
加重加算回路73によって得られた輪郭補正信号は、ゲイン調整回路74を介して輪郭補償回路75に与えられる。輪郭補償回路75は、ゲイン調整回路74から与えられる輪郭補正信号を、階調補正された輝度信号に加算することにより、輪郭補償を行う。
The contour correction signal obtained by the
このような輪郭補償処理を行うことにより、低輝度部および高輝度部のいずれにおいても、適切な輪郭補償が行えるようになる。 By performing such contour compensation processing, appropriate contour compensation can be performed in both the low luminance portion and the high luminance portion.
なお、CDS/AGC/ADC回路2内のADコンバータのビット数を従来処理で用いるよりも多くすることが好ましい。このようにすると、階調補正回路13において低輝度部をゲインアップしても、従来処理と同等もしくは同等以上の階調性を再現できる。
It is preferable that the number of bits of the AD converter in the CDS / AGC /
上記実施例では、所定出力値(飽和判定閾値Thsat)以上の画素の割合が所定値より大きか否かを判定するためにヒストグラムを作成しているが、ヒストグラムを作成することなく、所定出力値以上の画素をカウントし、得られたカウント値に基づいて上記判定を行うようにしてもよい。また、ヒストグラムを作成しない場合、階調補正を行う方法としては、たとえば、図11に示すようなゲイン調整可能なLUTをそのまま使用して、階調補正を行うことが考えられる。 In the above embodiment, a histogram is created to determine whether the ratio of pixels equal to or greater than the predetermined output value (saturation determination threshold Thsat) is greater than the predetermined value. However, the predetermined output value is not generated without generating the histogram. The above pixels may be counted and the above determination may be performed based on the obtained count value. Further, when a histogram is not created, as a method for performing gradation correction, for example, it is conceivable to perform gradation correction using an LUT with adjustable gain as shown in FIG.
1 CCD
2 CDS/AGC/ADC回路
11 Y用ノイズ低減処理回路
12 輝度信号フィルタ
13 階調補正回路
14 第1Yプロセス回路
15 γ補正回路
16 第2Yプロセス回路
40 コントローラ
31 画面情報検出/輝度信号ヒトスグラム生成/AE・AF評価値生成部
50 システムコントローラ
51 駆動制御部
1 CCD
2 CDS / AGC / ADC circuit 11 Y noise reduction processing circuit 12
Claims (3)
所定出力値以上の画素の割合が所定値より大きい場合には、測光領域の輝度積算値の目標輝度積算値を小さくすることにより、露光量を小さくさせる露光量制御回路、および
露光量制御回路によって露光量が小さくなるように制御されたときには、信号処理部において低輝度部に階調を多く割り当てるように階調補正を行う階調補正回路、
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。 In an imaging apparatus using a solid-state imaging device that controls the exposure amount so that the luminance integrated value of the photometric area is close to the target luminance integrated value,
When the ratio of pixels equal to or greater than the predetermined output value is greater than the predetermined value, the exposure amount control circuit that reduces the exposure amount by reducing the target luminance integration value of the luminance integration value in the photometry area, and the exposure amount control circuit A gradation correction circuit that performs gradation correction so that a large amount of gradation is allocated to the low-luminance part in the signal processing unit when the exposure amount is controlled to be small;
An image pickup apparatus using a solid-state image pickup device.
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- 2003-09-26 JP JP2003336364A patent/JP2005109579A/en active Pending
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