JP2008301095A - Imaging device and imaging method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば放送用又は映画撮影用に用いられるビデオカメラに適用して好適な撮像装置及び撮像方法に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus and an imaging method suitable for application to a video camera used for broadcasting or movie shooting, for example.
従来、ビデオカメラ等の動画撮影用の撮像装置は、放送用に用いることを主眼として開発・設計されてきた。ところが近年では、HD(High Definition)方式による撮影等、ビデオカメラにおいても高解像度の映像を撮影できるようになってきており、ビデオカメラが映画撮影用にも用いられるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, moving image capturing devices such as video cameras have been developed and designed mainly for use in broadcasting. However, in recent years, it has become possible to shoot high-resolution images even with video cameras, such as HD (High Definition) shooting, and video cameras are also being used for movie shooting.
映画撮影においては、撮影時ではなく撮影後の後処理で画作りを行う手法が採られており、撮影後の後処理において、撮影された画像の中からより重点的に表現したい階調を選択する処理が行われる。どの階調を選択するかは製作者の意図に委ねられるものであり、画作りを行う対象の画像信号においては、輝度が低い領域のみならず、高輝度の領域の情報も多く含んでいることが望ましいとされる。つまり、映画撮影の用途に用いられる撮像装置においては、ダイナミックレンジをどれだけ広く取れるかが重要視される。 In movie shooting, a technique is used to create images by post-processing after shooting, not at the time of shooting. In post-processing after shooting, the gradation to be expressed more carefully is selected from the shot images. Processing is performed. The choice of gradation is left to the producer's intention, and the image signal to be imaged contains a lot of information on not only low brightness areas but also high brightness areas. Is desirable. That is, in an imaging apparatus used for movie shooting, how much dynamic range can be taken is regarded as important.
ビデオカメラにおけるダイナミックレンジは、階調を識別することができる最小輝度と最大輝度の比率で示される。つまりダイナミックレンジは、そのビデオカメラにおいて、どの程度の光の強さまでが、サチレーションすることなくビデオ信号として出力されるのかを、数値として示したものとなる。 The dynamic range in the video camera is indicated by a ratio between the minimum luminance and the maximum luminance that can identify the gradation. In other words, the dynamic range is a numerical value indicating how much light intensity is output as a video signal without saturation in the video camera.
特許文献1には、ダイナミックレンジを最適化できるビデオカメラ装置についての開示がある。
ところで、放送用の用途に用いられるビデオカメラにおいては、ダイナミックレンジの広さよりも、S/Nの比率の方が重要視される傾向にある。放送用のプログラムを撮影する場合は、撮影しながらその場で画作りが行われる手法が採られるため、よりノイズの少ない映像を得ることが重要となるためである。よって、放送用に用いることを主眼として設計・開発されてきた従来のビデオカメラにおいては、S/Nを重視した画作りを行える機構及びユーザ・インターフェース(以下、UIと称する)が充実している場合が多かった。 By the way, in a video camera used for broadcasting, the S / N ratio tends to be more important than the wide dynamic range. This is because, when shooting a broadcast program, it is important to obtain a video with less noise because a method of creating an image on the spot while shooting is used. Therefore, the conventional video camera designed and developed mainly for use in broadcasting has a rich mechanism and user interface (hereinafter referred to as UI) capable of creating an image with an emphasis on S / N. There were many cases.
このような、放送用に用いることを主眼に設計・開発されたビデオカメラにおいても、感度設定やゲインの設定を調整することにより、ダイナミックレンジを広く取る設定に変えることはできる。しかし、最終的なダイナミックレンジがどのような範囲になるかを考えつつ、感度やゲイン等を調整する必要があるため、設定に手間がかかるという問題があった。 Even in such a video camera designed and developed mainly for use in broadcasting, it is possible to change the setting to a wide dynamic range by adjusting the sensitivity setting and gain setting. However, since it is necessary to adjust sensitivity, gain, and the like while considering what the final dynamic range is, there is a problem that setting takes time.
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、異なるダイナミックレンジ有する複数の撮影モードを、容易に切り換えることができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to easily switch between a plurality of shooting modes having different dynamic ranges.
本発明では、第1のダイナミックレンジで撮像を行う第1のモードと、前記第1のダイナミックレンジより狭い第2のダイナミックレンジで撮像を行う第2のモードとを切り替えるスイッチを備えた。そして、スイッチで選択されたモードに応じて適用する圧縮率を変更し、適用した圧縮率を用いて、画像信号におけるダイナミックレンジのすべての範囲を所定の出力ダイナミックレンジ内に収める処理を行うようにした。 The present invention includes a switch for switching between a first mode in which imaging is performed in the first dynamic range and a second mode in which imaging is performed in a second dynamic range that is narrower than the first dynamic range. Then, the compression rate to be applied is changed according to the mode selected by the switch, and the processing to fit all the dynamic ranges in the image signal within the predetermined output dynamic range is performed using the applied compression rate. did.
このような構成としたことで、スイッチの切り換えで選択されたモードにおけるダイナミックレンジの大きさに応じて、画像信号が異なる圧縮率で圧縮され、所定の出力ダイナミックレンジ内に収められて出力されるようになる。 With such a configuration, the image signal is compressed with a different compression ratio according to the dynamic range in the mode selected by switching the switch, and is output within a predetermined output dynamic range. It becomes like this.
本発明によると、スイッチの切り換えにより、ダイナミックレンジの範囲の異なる2つの撮影モードを容易に切り替えることができるようになる。 According to the present invention, it is possible to easily switch between two shooting modes having different dynamic ranges by switching the switch.
以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図1は、ビデオカメラとして構成された撮像装置100の内部構成例を示すブロック図である。この撮像装置は、600%までのダイナミックレンジを表現可能なノーマルモードと、800%のまでのダイナミックレンジを表現可能なエクステンド(拡張)モードの2種類のモードとを、切り替え可能に構成してある。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating an internal configuration example of an
撮像装置100は、レンズ1と、レンズ1を通る光の量を調整する絞り2と、絞り2の駆動を行う絞り駆動部3と、レンズ1を通して入射された被写体光を光電変換し、電気信号として出力する撮像素子4を備える。撮像素子4は、例えばCCD(Charge Coupled Devices)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の素子で構成してある。
The
また撮像装置100は、撮像素子4から出力された電気信号に対して信号処理を行う信号処理部10と、信号処理部10からの出力信号に対して画像処理を行う画像処理部20と、撮像素子4や信号処理部10や画像処理部20の動作タイミングを制御するタイミングジェネレータ14と、ボタンやスイッチ等で構成され、ユーザによる操作内容に応じた操作信号を生成・出力する操作部30と、半導体メモリ等の外部記憶媒体とのデータの入出力を制御する外部記憶媒体I/F部31と、LCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、ビデオ信号に対応する画像やダイナミックレンジのモード切り替え用のメニュー画面等を表示する表示部32と、CPU(Central Processing Unit)等で構成され、撮像装置100の各部の制御を行う制御部33とを備える。
In addition, the
信号処理部10は、撮像素子4から出力された電気信号に含まれるリセットノイズを除去する相関2重サンプリング回路(CDS;Correlated Double Sampling)11と、CDS11が出力する信号を増幅して、一定レベルの大きさに調整するAGC(Automatic Gain Control)12と、AGC12から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部13とで構成される。本例においては、A/D変換部は14ビットの分解能を持つものとする。
The signal processing unit 10 amplifies a correlated double sampling (CDS) 11 that removes reset noise included in the electrical signal output from the
画像処理部20は、操作部30から入力される操作信号に基づいて、ダイナミックレンジのモードを切り替えるスイッチ21と、スイッチ21で選択されたモードに応じて、A/D変換部14からの出力信号に対するダイナミックレンジ及び分解能のビットアサイン(階調割り当て)処理を行うダイナミックレンジ選択部22と、ダイナミックレンジ選択部22からの出力信号におけるRGB各画素に対して、個別にゲイン調整処理を行ってホワイトバランスの補正を行うホワイトバランス調整部23と、ホワイトバランス調整部23からの出力信号の特に高輝度部分を、ダイナミックレンジのモードに応じて所定の圧縮率で圧縮し、ビデオ信号出力規格で定められた範囲内の出力信号レベルに調整する非線形処理部24と、非線形処理部24からの出力信号をNTSC(National Television Standards Committee)方式やPAL(Phase Alternating Line)方式等の所定の形式の信号に変換するエンコード部25と、エンコード部25から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換して出力するD/A変換部26とで構成される。非線形処理部24においては、例えばニー補正やγ補正が行われるものとする。ダイナミックレンジ選択部22の詳細については、後述する。
The
このように構成された撮像装置100において、レンズ1および絞り2を介して撮像素子4に入射された被写体光は、撮像素子4によって光電変換され、電気信号として信号処理部10に出力される。信号処理部10に入力された電気信号は、CDS11によってリセットノイズが除去され、AGC12によって利得が制御され、A/D変換部13によってデジタル信号に変換される。A/D変換部13でデジタル化された信号は、画像処理部20のダイナミックレンジ選択部22に出力される。ダイナミックレンジ選択部22では、スイッチ21で選択されたモードに応じて、入力信号に対するビットアサイン処理が行われ、選択されたモードに応じてビットアサイン変換処理が行われる。
In the
ダイナミックレンジ選択部22からの出力信号は、ホワイトバランス調整部23でホワイトバランスの調整が行われた後、非線形処理部24に出力され、非線形処理部24で、スイッチ21で選択されたダイナミックレンジのモードに応じた圧縮率での圧縮が行われる。非線形処理部24で、規定の出力信号レベルに圧縮された信号は、エンコード部25で所定の形式の信号に変換され、D/A変換部26でアナログ信号に変換される。D/A変換部26でアナログ化された画像信号は、画像として表示部32に表示される。一方、非線形処理部24で処理され、図示せぬ符号化部で符号化された画像信号は、外部記憶媒体I/F部31を介して半導体メモリ等に記録される。
The output signal from the dynamic
次に、ダイナミックレンジ選択部22での処理例について、図2及び図3を参照して説明する。図2には、ダイナミックレンジのモードをユーザに選択させるためのメニュー画面の例を示してあり、図3には、ダイナミックレンジ選択部22における処理の例をフローチャートで示してある。まず、図2を参照して、ダイナミックレンジのモードを切り替えるための、メニュー画面の構成例について説明する。
Next, a processing example in the dynamic
本例の撮像装置100は、上述したように、ダイナミックレンジが600%に設定されるノーマルモード(第2のモード)と、800%に設定されるエクステンドモード(第1のモード)との2つのモードを備える。2つのモードの切り替えは、表示部32にさせたメニュー画面上の項目を、ユーザが選択することによって行えるようにしてある。ユーザは、ダイナミックレンジのモードを切り替えたい場合は、まず図示しないメニュー画面起動用のボタン又はスイッチ等を操作して、表示部32上に、図2(a)に示したようなメニュー画面を表示させる。図2(a)に示されたメニュー画面MN1では、“KNEE”、“DETAIL”、“SKIN DETAIL”等の項目とともに、“DYNAMIC RANGE”の項目が表示されており、カーソルCS1の操作等によって、いずれかの項目を選択可能な状態であることが示されている。
As described above, the
図2(a)に示したメニュー画面MN1上で、ユーザからの操作入力に基づいて“DYNAMIC RANGE”が選択されると、メニュー画面は図2(b)に示したものに遷移する。図2(b)には、“DYNAMIC RANGE”の項目として、“NORMAL”と“EXTEND”の2種類が示されており、これらの項目も、ユーザによってカーソルCS1が上下方向に操作されることによって、選択されるようになっている。そして、撮像装置100においては、“NORMAL”が選択された場合と“EXTEND”が選択された場合とで、内部のスイッチ21(図1参照)の接続先が変わる構成としてある。これにより、撮像装置100内においても、“NORMAL”と“EXTEND”のいずれのモードが選択されているかを、スイッチ21の動作によって判断することができる。
When “DYNAMIC RANGE” is selected on the menu screen MN1 shown in FIG. 2A based on an operation input from the user, the menu screen transitions to that shown in FIG. FIG. 2B shows two types of “DYNAMIC RANGE”, “NORMAL” and “EXTEND”, and these items are also displayed when the user operates the cursor CS1 in the vertical direction. , Is to be selected. The
なお、本例ではダイナミックレンジのモードの選択を、メニュー画面上で行える構成を例に挙げているが、撮像装置100の筐体に設けられたボタン又はスイッチ等の切り換え操作に応じて、2つのモードが切り替わる構成に適用してもよい。また、ダイナミックレンジのモードは2種類に限定されることはなく、3種類や4種類等であってもよい。割り当てられるダイナミックレンジのモードの値も、上述した値に限定されるものではなく、400%等他の値を用いるようにしてもよい。
In this example, the configuration in which the selection of the dynamic range mode can be performed on the menu screen is taken as an example. However, according to the switching operation of a button or a switch provided on the housing of the
次に、図3のフローチャートを参照して、ダイナミックレンジ選択部22での処理例について説明する。ダイナミックレンジ選択部22では、まず、スイッチ21によって選択されたモードが、エクステンドモードであるか否かの判断が行われる(ステップS1)。スイッチ21により選択されたモードがエクステンドモードであった場合には、A/D変換部13から入力されたデジタル信号のうち、分解能方向の所定ビットを黒レベル(0%)に割り当てる処理が行われ(ステップS2)、ダイナミックレンジの最大レベルの約1/8の値を、100%(白ピークレベル)に割り当てる処理が行われる(ステップS3)。本例では、ステップS2で、黒レベルとして割り当てられる数値は512、ステップS3で、100%に割り当てられる数値は2264であるものとする。
Next, a processing example in the dynamic
ステップS1で、選択されたモードがエクステンドモードではないと判断された場合は、ノーマルモードが選択されていることになり、ステップS4で、入力信号のうち分解能方向の所定ビットを黒レベルに割り当てる処理が行われ(ステップS4)、ダイナミックレンジの最大レベルの1/6の値を、100%に割り当てる処理が行われる(ステップS5)。ステップS4では、黒レベルとして682が割り当てられ、ステップS5では、3018が100%として割り当てられるものとする。 If it is determined in step S1 that the selected mode is not the extended mode, the normal mode is selected, and in step S4, a predetermined bit in the resolution direction of the input signal is assigned to the black level. Is performed (step S4), and a process of assigning a value of 1/6 of the maximum level of the dynamic range to 100% is performed (step S5). In step S4, 682 is assigned as the black level, and in step S5, 3018 is assigned as 100%.
そして、ビットアサインの変換処理が行われる(ステップS6)。ビットアサインの変換処理とは、ステップS4及びステップS5で割り当てられた0%、100%、フルレンジの値を、600/800=0.75倍し、求められたそれぞれの値を、0%、100%、フルレンジの値とする処理である。0%は、682*0.75=512となり、100%は3018*0.75=2264、フルレンジは16383*0.75=12288となる。つまり、この処理を行うことにより、0%から100%までの間に割り当てられた階調の数が、エクステンドモードとノーマルモードとで同一となる。 Then, a bit assignment conversion process is performed (step S6). The bit assignment conversion process means that 0%, 100%, and full range values assigned in steps S4 and S5 are multiplied by 600/800 = 0.75, and the obtained values are 0%, 100%. %, Full range value processing. 0% is 682 * 0.75 = 512, 100% is 3018 * 0.75 = 2264, and the full range is 16383 * 0.75 = 1288. That is, by performing this processing, the number of gradations assigned between 0% and 100% is the same in the extended mode and the normal mode.
図4には、ダイナミックレンジ選択部22で、図3のステップS3又はステップS5の処理が行われたことによって、14ビットの信号に対して、黒レベル及び白ピークレベルのビットがアサインされた様子を示してある。図4(a)は、エクステンドモードが選択された場合の例を示しており、図4(b)は、ノーマルモードが選択された場合の例を示している。図4(a)と(b)のいずれにおいても、最大レベルの値は16383であるが、黒レベルを基準にした最大レベル値と、黒レベルを基準にした100%の値との比で示されるダイナミックレンジの最大レベルは、両者間で異なっている。図4(a)に示した例では、最大レベル=(最大値−黒レベル値)/(100%に割り当てられた値−黒レベル値)*100=(16383−512)/(2264−512)=905%であるのに対し、図(b)に示した例では、(16383−682)/(3018−682)=672%となる。つまり、図4(a)に示したエクステンドモードの例においては、黒レベル(0%)から白ピークレベル(100%)までに割り当てられた階調は、2264−512=1752階調となり、図4(b)に示したノーマルモードの例においては、3018−682=2336階調となっている。
In FIG. 4, the dynamic
この状態で、図3に示したフローチャートのステップS6のビットアサイン変換処理が行われることにより、ノーマルモードにおける0%、100%の値が、エクステンドモードにおけるそれらと同じ値となる。この状態を、図6に示してある。図6(a)ではエクステンドモードにおけるダイナミックレンジを示しており、図6(b)では、ノーマルモードにおけるダイナミックレンジを示している。図6(a)、図6(b)ともに、0%に割り当てられた値は512であり、100%に割り当てられた値は2264となっている。よって、いずれのモードにおいても、0%から100%までの間に割り当てられた階調の数は、1752階調となる。 In this state, by performing the bit assignment conversion process in step S6 of the flowchart shown in FIG. 3, the values of 0% and 100% in the normal mode become the same values as those in the extended mode. This state is shown in FIG. 6A shows the dynamic range in the extended mode, and FIG. 6B shows the dynamic range in the normal mode. In both FIG. 6A and FIG. 6B, the value assigned to 0% is 512, and the value assigned to 100% is 2264. Therefore, in any mode, the number of gradations assigned between 0% and 100% is 1752 gradations.
このように、ダイナミックレンジ選択部22に入力されるデジタル信号に対して、スイッチ21で選択されたモードに応じたビットアサイン処理が行われ、選択されたモードがノーマルモードであった場合には、エクステンドモードにおいて割り当てられたビットに、ビットアサインが変換されることにより、モードに応じたダイナミックレンジが割り当てられるようになる。そして、エクステンドモードにおいては、S/Nはそれほど良くないがダイナミックレンジを広く取った画像信号を得ることができ、ノーマルモードにおいては、ダイナミックレンジはさほど広く取れないが、S/Nの良い画像信号を得ることができるようになる。
Thus, the bit assignment process corresponding to the mode selected by the
次に、図7のフローチャート及び図8の入出力特性図を参照して、非線形処理部24での処理例について説明する。非線形処理部24では、スイッチ21で選択されたモードに応じて、異なる圧縮率で画像信号を圧縮し、伝送経路における出力信号規格に応じた出力信号レベルに調整する処理を行う。
Next, a processing example in the
図7において、まず入力ダイナミックレンジの値が70%未満であるか否かが判断され(ステップS11)、70%未満であれば、スイッチ21でいずれのモードが選択されていようとも、共通のテーブルを使用して、入力値に対してリニアな値が出力される(ステップS12)。この処理は、入力ダイナミックレンジの値が70%を越えない間、繰り返し行われる。
In FIG. 7, it is first determined whether or not the value of the input dynamic range is less than 70% (step S11). If it is less than 70%, a common table is used regardless of which mode is selected by the
ステップS11で、入力ダイナミックレンジが70%以上であると判定された場合には、次に、スイッチ21で選択されたモードが、エクステンドモードであるか否かの判断が行われる(ステップS13)。エクステンドモードが選択されている場合には、第1の圧縮率が適用され(ステップS14)、ノーマルモードが選択されている場合には、第2の圧縮率が適用される(ステップS15)。第1の圧縮率とは、入力レンジの例えば70%から905%までの範囲を、出力レンジの70%から109%までの範囲に収めるための圧縮率であり、第2の圧縮率とは、入力レンジの70%から672%までの範囲を、出力レンジの70%から109%までの範囲に収めるための圧縮率である。
If it is determined in step S11 that the input dynamic range is 70% or more, it is next determined whether or not the mode selected by the
図8に、非線形処理部24における入出力ダイナミックレンジの特性図を示してある。なお、ここでいう入力ダイナミックレンジの値とは、ダイナミックレンジ選択部22からの出力信号における値であり、実際は600%でなく672%、800%ではなく905%となる。図8においては説明簡略化のため、入力ダイナミックレンジの値を、ノーマルモード、エクステンドモードのそれぞれにおけるダイナミックレンジと同じ値としてある。
FIG. 8 is a characteristic diagram of the input / output dynamic range in the
図8では、入力ダイナミックレンジが70%までの間は、入力値に比例した値を出力するスロープSL1(カーブ)が適用されており、入力レンジが70%を超えると、傾きの異なるスロープSL2又はスロープSL3が適用されていることが示されている。スロープSL2は、エクステンドモードが選択された場合に適用されるものであり、このスロープが適用されることにより、入力レンジの70%から800%(905%)までの範囲が、出力レンジの70%から109%までの範囲に収められるようになる。スロープSL3は、エクステンドモードが選択された場合に適用されるものであり、このスロープが適用されることにより、入力レンジの70%から600%(672%)までの範囲が、出力レンジの70%から109%までの範囲に収められるようになる。 In FIG. 8, the slope SL1 (curve) that outputs a value proportional to the input value is applied while the input dynamic range is up to 70%, and when the input range exceeds 70%, the slope SL2 having a different slope or It is shown that slope SL3 is applied. The slope SL2 is applied when the extended mode is selected, and by applying this slope, the range from 70% to 800% (905%) of the input range becomes 70% of the output range. To 109%. The slope SL3 is applied when the extended mode is selected, and by applying this slope, the range from 70% to 600% (672%) of the input range becomes 70% of the output range. To 109%.
このように、非線形処理部24では、ノーマルモードとエクステンドモードのいずれが選択されている場合であっても、入力レンジの0%から70%の暗い部分の情報は圧縮せずに出力し、70%以上の明るい領域の情報は、スイッチ21で選択されたモードに応じて圧縮率を変えて出力する処理を行う。また、入力ダイナミックレンジのフルレンジの値をクリップせずに、出力ダイナミックレンジの範囲内に収める点も特徴である。圧縮率を変える分岐点となる70%の数値は一例として挙げたものであり、他の数値を適用してもよい。ただし、ダイナミックレンジのフルレンジをすべて伝送経路の範囲内に納めるようにするため、あまり大きな数値を用いない方が好ましい。
As described above, the
このように、ノーマルモードとエクステンドモードというユーザインタフェースを通して、ダイナミックレンジの大きさを変更させることができるため、例えば放送用の用途等で、S/Nを重視した撮影を行いたい場合と、映画撮影用にダイナミックレンジを広く取って撮影を行いたい場合とを容易に使い分ける事ができるようになる。 As described above, since the dynamic range can be changed through the user interface of the normal mode and the extended mode, for example, when it is desired to perform shooting with an emphasis on S / N in broadcasting applications, etc. Therefore, it is possible to easily use a wide dynamic range for shooting.
また、従来の撮像装置においては、伝送経路の規格に合う出力レベルに合わせこむ過程でクリップされていた高輝度の信号も、本例においてはクリップされず、伝送系或いは記録系のレンジ内に収められる。このため、特に映画撮影用途等で、表現したい階調が撮影後の後処理段階で選択される場合にも、従来の撮像装置においてはクリップされていた領域の信号も、用いることができるようになる。 In addition, in a conventional imaging apparatus, a high-intensity signal that has been clipped in the process of adjusting to an output level that meets the transmission path standard is not clipped in this example, and is kept within the range of the transmission system or recording system. It is done. For this reason, even when the gradation to be expressed is selected in the post-processing stage after shooting, particularly in movie shooting applications, the signal of the clipped area in the conventional imaging device can also be used. Become.
また、ノーマルモードとエクステンドモードのいずれが選択された場合であっても、0%から70%までの暗い領域の情報は圧縮されずに出力されるため、放送用或いは映画撮影用のいずれの用途においても、画作りの上で重要とされる暗い領域の情報を、十分に活用することが可能となる。 In addition, regardless of whether the normal mode or the extended mode is selected, information in a dark area from 0% to 70% is output without being compressed, so that it can be used for either broadcasting or movie shooting. In this case, it is possible to make full use of information on dark areas that are important for image creation.
なお、ここまで説明した実施の形態では、スイッチ21で選択されたモードに応じて、ダイナミック選択部22でダイナミックレンジ割り当ての調整が行われ、スイッチ21で選択されたモードに応じて、非線形処理部24での圧縮率が変えられる構成を例に挙げたが、スイッチ21で選択されたモードに応じて、非線形処理部24がスロープの傾きを含めて圧縮率を調整する構成に適用してもよい。
In the embodiment described so far, the dynamic range allocation is adjusted by the
この場合の撮像装置100′の内部構成例を、図9に示してある。図9において、図1と同一の構成である部分には同一の符号を付し、説明を省略する。図9に示した撮像装置100′においては、図1におけるダイナミックレンジ選択部22に相当するブロックがなく、ダイナミックレンジ調整部である非線形処理部24′で、ダイナミックレンジの調整及び規格に合った出力レベルへの圧縮の処理が行われる構成としてある。
An example of the internal configuration of the
図10に、非線形処理部24′における入出力特性を示す図を示してある。図10には、ノーマルモードが選択された場合とエクステンドモードが選択された場合とで、傾斜角度の異なるスロープが適用されていることが示されている。ノーマルモードが選択された場合には、0%から70%までの入力ダイナミックレンジにおいては入力値に対してリニアな値を出力し、入力レンジの70%から600%までの範囲においては、入力値を出力レンジの70%から109%までの範囲に収めるスロープS4が適用されている。エクステンドモードが選択された場合には、入力ダイナミックレンジの800%を出力ダイナミックレンジの109%に収めるため、0%から70%までの入力ダイナミックレンジにおいてはスロープの傾斜をきつくし、以降の入力ダイナミックレンジに対しては傾斜を寝かせたスロープS5が適用されている。つまり、非線形処理部24′においては、スイッチ21で選択されたモードに応じて、スロープの傾斜角度も含めた調整を行うようにしてある。このような構成であっても、スイッチ21で選択されたモードに応じたダイナミックレンジを実現することは可能であり、また、輝度の暗い領域の情報は圧縮せずに、明るい領域の情報のみ圧縮する処理も実現することができる。
FIG. 10 shows the input / output characteristics of the
なお、図8及び図10において、入出力特性を示すスロープを直線として示してあるが、所定の角度を持ったカーブが描かれるように、圧縮率を適用してもよい。例えば、複数の傾きを持ったスロープを組み合わせたニー処理又は、ガンマ補正処理などを適用してもよく、ログカーブを適用してもよい。 8 and 10, the slope indicating the input / output characteristics is shown as a straight line, but the compression rate may be applied so that a curve having a predetermined angle is drawn. For example, knee processing that combines slopes having a plurality of inclinations, gamma correction processing, or the like may be applied, or a log curve may be applied.
また、上述した実施の形態のうち、ダイナミックレンジ選択部22と非線形処理部24の2つのブロックを用いて、ダイナミックレンジの切り換えを行う構成においては、スイッチ21の出力が2つのブロックに対して入力される構成とした例を挙げたが、ダイナミックレンジ選択部22と非線形処理部24とを連動させた構成に適用してもよい。つまり、スイッチ21の出力はダイナミックレンジ選択部22に対してのみ行われ、非線形処理部24は、ダイナミックレンジ選択部22からの出力値に応じて圧縮率の調整を行うような構成としてもよい。
In the above-described embodiment, in the configuration in which the dynamic range switching is performed using the two blocks of the dynamic
また、上述した実施の形態では、ダイナミックレンジ選択部22におけるビットアサイン変換処理において、広いダイナミックレンジを得ることができるエクステンドモードを基準として、割り当てるダイナミックのレンジをより狭くしたノーマルモードの値を変換する場合を例に挙げたが、ノーマルモードの値を基準としてエクステンドモードにおけるビットアサインを変換するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, in the bit assignment conversion process in the dynamic
また、上述した実施の形態では、表示部32を備えた撮像装置100に適用した例を挙げたが、ビデオ出力端子のみを備えた撮像装置に適用してもよい。
Moreover, although the example applied to the
1…レンズ、2…絞り、3…絞り駆動部、4…撮像素子、10…信号処理部、11…CDS、12…AGC、13…A/D変換部、14…タイミングジェネレータ、20…画像処理部、21…スイッチ、22…ダイナミックレンジ選択部、23…ホワイトバランス調整部、24…非線形処理部、25…エンコード部、26…D/A変換部、30…操作部、31…外部記憶媒体I/F部、32…表示部、33…制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第1のダイナミックレンジで撮像を行う第1のモードと、前記第1のダイナミックレンジより狭い第2のダイナミックレンジで撮像を行う第2のモードとを切り替えるスイッチと、
前記スイッチで選択されたモードに応じて適用する圧縮率を変更し、前記適用した圧縮率を用いて、前記画像信号におけるダイナミックレンジのすべての範囲を所定の出力ダイナミックレンジ内に収める処理を行うダイナミックレンジ調整部とを備えたことを特徴とする
撮像装置。 An imaging unit that photoelectrically converts subject light to generate an image signal;
A switch for switching between a first mode for imaging in a first dynamic range and a second mode for imaging in a second dynamic range narrower than the first dynamic range;
A dynamic ratio that changes a compression ratio to be applied in accordance with a mode selected by the switch, and that performs processing for keeping all the dynamic ranges in the image signal within a predetermined output dynamic range using the applied compression ratio. An imaging apparatus comprising: a range adjustment unit.
前記ダイナミックレンジ調整部は、前記撮像部から出力される画像信号におけるダイナミックレンジのうち、0%から所定のレベルまでの信号に対しては、圧縮を行わないことを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the dynamic range adjustment unit does not compress a signal from 0% to a predetermined level in a dynamic range in an image signal output from the imaging unit.
前記ダイナミックレンジ調整部は、前記スイッチによって、前記第1のモードが選択された場合と前記第2のモードが選択された場合とで、出力の階調が変わらない所定のレベルを基準として、その基準に対する比率でダイナミックレンジを定義し、前記画像信号の信号レベルに割り当てる階調の比率変換処理を行う、ダイナミックレンジ選択部を備えたことを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The dynamic range adjustment unit is configured with reference to a predetermined level at which the output gradation does not change between when the first mode is selected and when the second mode is selected by the switch. An imaging apparatus comprising: a dynamic range selection unit that defines a dynamic range by a ratio with respect to a reference and performs a ratio conversion process of a gradation to be assigned to a signal level of the image signal.
前記ダイナミックレンジ選択部は、前記スイッチで前記第2のモードが選択された場合には、前記画像信号の信号レベルに割り当てられる階調を、前記第2のダイナミックレンジの前記第1のダイナミックレンジに対する比率で積算して得られる階調に変換する処理を行うことを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
When the second mode is selected by the switch, the dynamic range selection unit determines a gradation assigned to the signal level of the image signal with respect to the first dynamic range of the second dynamic range. An image pickup apparatus that performs a process of converting to a gradation obtained by integrating with a ratio.
前記非線形処理部は、前記ダイナミックレンジ選択部から出力される画像信号におけるダイナミックレンジのうち、0%から所定のレベルまでの信号に対しては、前記スイッチでいずれのモードが選択されている場合であっても、圧縮を行わずに出力することを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
The non-linear processing unit is a case where any mode is selected by the switch for a signal from 0% to a predetermined level in the dynamic range in the image signal output from the dynamic range selection unit. An image pickup apparatus that outputs without compression even if it exists.
前記非線形処理部は、前記所定のレベル以上の信号に対しては、前記スイッチによって前記第1のモードが選択されている場合と前記第2のモードが選択されている場合とで、異なる圧縮率を適用することを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 5.
The non-linear processing unit, with respect to a signal of the predetermined level or higher, has different compression ratios when the first mode is selected by the switch and when the second mode is selected. An imaging device characterized in that is applied.
前記非線形処理部は、前記ダイナミックレンジ選択部からの出力値に応じて、前記画像信号を圧縮する圧縮率を変更することを特徴とする
撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
The non-linear processing unit changes a compression rate for compressing the image signal in accordance with an output value from the dynamic range selection unit.
第1のダイナミックレンジで撮像を行う第1のモードと、前記第1のダイナミックレンジより狭い第2のダイナミックレンジで撮像を行う第2のモードとを切り替える手順と、
前記切り替えられたモードに応じて適用する圧縮率を変更し、前記適用した圧縮率を用いて、前記画像信号におけるダイナミックレンジのすべての範囲を所定の出力ダイナミックレンジ内に収める手順とを備えたことを特徴とする
撮像方法。 A procedure for photoelectrically converting subject light to generate an image signal;
A procedure for switching between a first mode for imaging in a first dynamic range and a second mode for imaging in a second dynamic range narrower than the first dynamic range;
Changing the compression ratio to be applied in accordance with the switched mode, and using the applied compression ratio, the entire dynamic range of the image signal within a predetermined output dynamic range. An imaging method characterized by.
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---|---|---|---|
JP2007143898A JP2008301095A (en) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | Imaging device and imaging method |
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JP2017085481A (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | キヤノン株式会社 | Video processing device, video processing method, and video processing program |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005086358A (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Sony Corp | Image pickup device |
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- 2007-05-30 JP JP2007143898A patent/JP2008301095A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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