JP2020028115A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図1〜図6を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。なお、本実施形態の撮像装置は、動画機能付き電子スチルカメラやビデオカメラなどに応用可能である。
図7は、第1の実施形態の変形例における撮像装置の外観の一例を示す図である。図1に示す撮像装置1は、2つの光学系を用いて2つの撮像素子にそれぞれ被写体からの光を入射する構成を有する。これに対し、図7に示す撮像装置7は、1つの光学系により被写体からの光を入射し、撮像装置7内で光をミラーのような導光手段によって反射、もしくは分割することによって、2つの撮像素子に光を導く。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本発明の第2の実施形態では、図1〜図5を参照して第1の実施形態で説明した撮像装置1、または、図7及び図8を参照して第1の実施形態の変形例で説明した撮像装置7を用いることができるため、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本発明の第3の実施形態では、図1〜図5を参照して第1の実施形態で説明した撮像装置1、または、図7及び図8を参照して第1の実施形態の変形例で説明した撮像装置7を用いることができるため、ここでは説明を省略する。
画素信号HDL_A = 第1撮像素子画素信号×1
+第2撮像素子画素信号×0 …(1)
また、制御部13は、撮像画面内のある画素に対する入射光量Bの範囲(光量P1〜P2、中レベル)の信号量については、以下の式(2)により、HDR処理後の画素信号HDL_Bを求める。
画素信号HDL_B = 第1撮像素子画素信号×(1−α)
+第2撮像素子信号×α×3 …(2)
さらに、制御部13は、撮像画面内のある画素に対する入射光量Cの範囲(光量P2〜P3、高レベル)の信号量については、以下の式(3)により、HDR処理後の画素信号HDL_Cを求める。
画素信号HDL_C = 第1撮像素子画素信号×0
+第2撮像素子画素信号×3 …(3)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、本発明の第4の実施形態では、図1〜図5を参照して第1の実施形態で説明した撮像装置1、または、図7及び図8を参照して第1の実施形態の変形例で説明した撮像装置7を用いることができるため、ここでは説明を省略する。以下、図15を参照して、第4の実施形態における処理について説明する。
なお、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適用してもよい。
Claims (16)
- 入射するフォトンの数を計数し、計数した値を第1の画像信号として出力する複数の画素を有する第1の撮像素子と、
入射する光を光電変換して得られる電荷量に応じた電気信号を第2の画像信号として出力する複数の画素を有する第2の撮像素子と、
前記第1の画像信号と、前記第2の画像信号のいずれかを選択して画像を生成する生成手段と
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記第1の撮像素子に導光する第1の撮像光学系と、
前記第2の撮像素子に導光する、前記第1の撮像光学系と異なる第2の撮像光学系と
を更に有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 前記生成手段が前記第1の画像信号を選択する場合に、前記第1の撮像光学系により前記第1の撮像素子に導光し、前記生成手段が前記第2の画像信号を選択する場合に、前記第2の撮像光学系により前記第2の撮像素子に導光するように制御することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 撮像光学系を介して入射する光を、前記第1の撮像素子と前記第2の撮像素子のいずれかに入射させる導光手段を更に有し、
前記生成手段が前記第1の画像信号を選択する場合に、前記第1の撮像素子に導光し、前記生成手段が前記第2の画像信号を選択する場合に、前記第2の撮像素子に導光するように、前記導光手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。 - 撮像光学系を介して入射する光を分割して、前記第1の撮像素子及び前記第2の撮像素子に入射させる導光手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 撮影モードを切り替える操作手段を更に有し、
前記生成手段は、前記操作手段により選択された撮影モードに応じて、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号のいずれかを選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記撮影モードは、静止画を撮影する静止画モードと、動画を撮影する動画モードとを含み、
前記生成手段は、前記静止画モードが選択されている場合に、前記第1の画像信号を選択し、前記動画モードが選択されている場合に、前記第2の画像信号を選択することを特徴とする請求項6に記載の撮像装置。 - 前記第2の画像信号の輝度値を用いて、前記第1の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生しているか否かを判定する判定手段を更に有し、
前記カウント飽和が発生していると判定された場合に、前記生成手段は、前記カウント飽和が発生していない前記第1の撮像素子の画素から出力された前記第1の画像信号を選択すると共に、前記カウント飽和が発生している画素から出力された前記第1の画像信号を補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記判定手段は、前記第2の画像信号の輝度値が予め決められた閾値以上の場合に、前記第1の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記判定手段は、画素ごとの前記第1の画像信号と前記第2の画像信号との差が予め決められた閾値以上の場合に、前記第1の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記判定手段は、画素ごとの前記第1の画像信号と前記第2の画像信号との比率が予め決められた閾値以上の場合に、前記第1の撮像素子の複数の画素のいずれかでカウント飽和が発生していると判定することを特徴とする請求項8に記載の撮像装置。
- 前記生成手段は、前記カウント飽和が発生している画素に対応する前記第2の撮像素子の画素から出力された前記第2の画像信号を選択し、当該第2の画像信号を用いて補正するか、前記カウント飽和が発生している画素の周囲の前記カウント飽和が発生していない画素から出力された前記第1の画像信号を用いて補正するか、または、固定値で置き換えることを特徴とする請求項8乃至11のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 画素ごとに輝度値を取得する取得手段を更に有し、
前記生成手段は、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを用いて、ダイナミックレンジを拡張するダイナミックレンジ拡張手段を含み、
前記ダイナミックレンジ拡張手段は、前記輝度値が予め決められた第1の閾値未満の場合に第1の画像信号を選択し、前記輝度値が前記第1の閾値以上かつ、該第1の閾値より大きい予め決められた第2の閾値未満の場合に、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを選択して合成し、前記輝度値が予め決められた第2の閾値以上の場合に第2の画像信号を選択して感度を調整する処理を、前記画素ごとに行うことを特徴とする請求項1、2、5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 被写体の輝度値を取得する取得手段を更に有し、
前記生成手段は、前記被写体の輝度値が予め決められた閾値以上の場合に、前記第2の画像信号を選択し、前記閾値未満の場合に、前記第1の画像信号を選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第2の撮像素子に設定する感度を決定する決定手段を更に有し、
前記生成手段は、前記感度が予め決められた閾値以上の場合に、前記第1の画像信号を選択し、前記閾値未満の場合に、前記第2の画像信号を選択することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 入射するフォトンの数を計数し、計数した値を第1の画像信号として出力する複数の第1の画素と、入射する光を光電変換して得られる電荷量に応じた電気信号を第2の画像信号として出力する複数の第2の画素を交互に構成した撮像素子と、
前記第1の画像信号と、前記第2の画像信号のいずれかを選択して画像を生成する生成手段と
画素ごとに、輝度値を取得する取得手段と、を有し、
前記生成手段は、前記第1の画像信号と、前記第2の画像信号とを用いて、ダイナミックレンジを拡張するダイナミックレンジ拡張手段を含み、
前記ダイナミックレンジ拡張手段は、前記輝度値が予め決められた第1の閾値未満の場合に第1の画像信号を選択し、前記輝度値が前記第1の閾値以上かつ、該第1の閾値より大きい予め決められた第2の閾値未満の場合に、前記第1の画像信号と前記第2の画像信号とを選択して合成し、前記輝度値が予め決められた第2の閾値以上の場合に第2の画像信号を選択して感度を調整する処理を、前記画素ごとに行うことを特徴とする撮像装置。
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