JP3291892B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP3291892B2
JP3291892B2 JP03110194A JP3110194A JP3291892B2 JP 3291892 B2 JP3291892 B2 JP 3291892B2 JP 03110194 A JP03110194 A JP 03110194A JP 3110194 A JP3110194 A JP 3110194A JP 3291892 B2 JP3291892 B2 JP 3291892B2
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卓也 井口
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、撮像装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】撮像装置の画質を決定する要素の一つと
して解像度がある。撮像装置では撮像素子の開口による
周波数特性の変化を補正するために輝度信号にアパーチ
ャ補正を施している。
【0003】しかし、アパーチャ補正を行なったあと、
ガンマ補正のように高輝度部を圧縮する処理を行なった
場合、アパーチャ補正信号も同時に圧縮されるため、高
輝度部において、画像の輪郭がはっきりしなくなる。そ
こで、高輝度部だけアパーチャ補正量を大きくしたり、
アパーチャ補正信号の加算をガンマ補正後に行うなどし
て、高輝度部においても輪郭のはっきりした画像を得て
いる。
【0004】このようなアパーチャ補正回路を備えた撮
像装置に関しては特開平3-29578号公報に述べられてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、撮像素子の動作領域を飽和領域まで広げた場合に
ついてまでは配慮されていない。撮像素子の動作領域を
飽和領域まで広げた場合、図2に示すような高輝度信号
で、画素ごとのダイナミックレンジ(以下、Dレンジと
略す)のバラツキによって面ザラと呼ばれる固定パター
ンノイズ(以下、面ザラと略す)が現れ、画質が著しく
劣化する。さらに、従来の技術で述べた高輝度部のアパ
ーチャ補正を施すと、図3のように面ザラを強調すると
いう問題があった。
【0006】本発明は、撮像素子の動作領域を飽和領域
まで広げて面ザラが現れた場合でも、高輝度部のアパー
チャ補正による面ザラの強調を防ぐことができる撮像装
置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮像素子の出力信号のレベルが面ザラが
現れる領域であることを検知すると、高輝度アパーチャ
補正信号生成手段への撮像素子の出力信号の供給を所定
レベル以下に制限するリミッタ回路を備える。
【0008】
【作用】入射光量が通常で撮像素子の出力信号のレベル
が面ザラが現れる領域に達しない場合は、従来どおり高
輝度部のアパーチャ補正を行なう。
【0009】入射光量が増加し撮像素子の出力信号のレ
ベルが面ザラが現れる領域に達すると、高輝度アパーチ
ャ補正信号生成手段への撮像素子の出力信号の入力を制
限し、高輝度部のアパーチャ補正量をゼロにする。この
ため、高輝度部のアパーチャ補正による面ザラの強調を
防ぐことができる。
【0010】以上のように、撮像素子の動作領域を飽和
領域まで広げた場合でも高輝度部のアパーチャ補正によ
る面ザラの強調を防ぐことができ、動作点変更によるS
/N劣化を伴うことなくカメラのDレンジ拡大が実現で
きる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の1実施例を示したものであ
る。図1において、1は撮像素子、2は輝度信号処理
部、3はリミッタ、4は高輝度アパーチャ補正信号生成
部、5はローパスフィルタ、6はガンマ処理回路、7は
加算器、9はアパーチャ補正信号生成部、10は加算
器、12はコア回路、13は面ザラ領域検出部である。
【0012】撮像素子1の出力信号は輝度信号処理部2
とリミッタ3と面ザラ領域検出部13に供給される。輝
度信号処理部2に供給された信号はローパスフィルタ5
とアパーチャ補正信号生成部9に供給される。ローパス
フィルタ5では帯域制限を行う。アパーチャ補正信号生
成部9ではアパーチャ補正信号を生成する。ローパスフ
ィルタ5の出力信号とアパーチャ補正信号生成部9の出
力信号は加算器10に供給されて加算され、定格以下の
信号に対してアパーチャ補正を行う。加算器10の出力
信号はガンマ処理回路6に供給され、ガンマ処理回路6
ではガンマ処理を行う。ガンマ処理回路6の出力信号は
輝度信号処理部2の出力信号となる。面ザラ領域検出部
13は入射光量が増大して輝度信号のレベルが面ザラが
現れる領域に達したことを検知すると、リミッタ回路3
の出力を図2に示す入出力特性で面ザラが現われるレベ
ル以下に制限する。リミッタ回路3の出力信号は高輝度
アパーチャ補正信号生成部4に供給され、高輝度アパー
チャ補正信号生成部4では高輝度部のアパーチャ補正信
号を生成する。高輝度アパーチャ補正信号生成部4の出
力はコア回路12に供給され、コア回路12では高輝度
アパーチャ補正信号生成部4の入力信号にリミッタを施
したことによって生じる不要なエッジ成分の強調を防ぐ
ため、高輝度アパーチャ補正信号生成部4の出力信号が
所定レベルよりも低いレベルの信号成分を不要信号とし
て除去するコアリング処理を施す。コア回路12の出力
信号と輝度信号処理部2の出力信号は加算器7に供給さ
れて加算され、定格以上の高輝度部に対してアパーチャ
補正処理を行なう。
【0013】本実施例では、入射光量が増加し輝度信号
のレベルが面ザラが現れる領域に達すると、撮像素子1
の出力信号の高輝度アパーチャ補正信号生成部4への供
給をリミッタ回路3が面ザラが現れるレベル以下に制限
するように動作し、高輝度部のアパーチャ補正信号量を
ゼロにするため、撮像素子の動作領域を飽和領域まで広
げても高輝度部のアパーチャ補正によって面ザラが強調
されることがない。このため、撮像素子のDレンジを拡
大できて、動作点変更によるS/N 劣化を伴うことなくカ
メラのDレンジを拡大することができる。
【0014】図5は、本発明の1実施例を示したもので
ある。図5において、1は撮像素子、2は輝度信号処理
部、3はリミッタ、4は高輝度アパーチャ補正信号生成
部、5はローパスフィルタ、6はガンマ処理回路、7は
加算器、9はアパーチャ補正信号生成部、10は加算
器、12はコア回路、13は面ザラ領域検出部である。
【0015】撮像素子1の出力信号はリミッタ3と面ザ
ラ領域検出部13に供給される。面ザラ領域検出部13
は入射光量が増大して輝度信号のレベルが面ザラが現れ
る領域に達したことを検知すると、リミッタ回路3の出
力を図2に示す入出力特性で面ザラが現われるレベル以
下に制限する。リミッタ回路3の出力信号は輝度信号処
理部2と高輝度アパーチャ補正信号生成部4に供給され
る。輝度信号処理部2に供給された信号はローパスフィ
ルタ5とアパーチャ補正信号生成部9に供給される。ロ
ーパスフィルタ5では帯域制限を行う。アパーチャ補正
信号生成部9ではアパーチャ補正信号を生成する。ロー
パスフィルタ5の出力信号とアパーチャ補正信号生成部
9の出力信号は加算器10に供給されて加算され、定格
以下の信号に対してアパーチャ補正を行う。加算器10
の出力信号はガンマ処理回路6に供給され、ガンマ処理
回路6ではガンマ処理を行う。ガンマ処理回路6の出力
信号は輝度信号処理部2の出力信号となる。高輝度アパ
ーチャ補正信号生成部4では高輝度部のアパーチャ補正
信号を生成する。高輝度アパーチャ補正信号生成部4の
出力はコア回路12に供給され、コア回路12では高輝
度アパーチャ補正信号生成部4の入力信号にリミッタを
施したことによって生じる不要なエッジ成分の強調を防
ぐため、高輝度アパーチャ補正信号生成部4の出力信号
が所定レベルよりも低いレベルの信号成分を不要信号と
して除去するコアリング処理を施す。コア回路12の出
力信号と輝度信号処理部2の出力信号は加算器7に供給
されて加算され、定格以上の高輝度部に対してアパーチ
ャ補正処理を行なう。
【0016】本実施例では、入射光量が増加し輝度信号
のレベルが面ザラが現れる領域に達すると、撮像素子1
の出力信号をリミッタ回路3が面ザラが現れるレベル以
下に制限するように動作し、高輝度部のアパーチャ補正
信号量をゼロにするとともに輝度信号そのものの面ザラ
成分も除去する。そのため、撮像素子の動作領域を飽和
領域まで広げても面ザラが現われることがなく、撮像素
子のDレンジを拡大できて、動作点変更によるS/N 劣化
を伴うことなくカメラのDレンジを拡大することができ
る。
【0017】図6は本実施例におけるリミッタ回路3の
1実施例である。図6に示すようにリミッタ回路3に入
力された信号はクリップ回路61とスムージング回路6
0に供給される。クリップ回路61では図2に示す入出
力特性を有し、入射光量が増大して輝度信号のレベルが
面ザラが現れる領域に達したことを検知し出力を面ザラ
が現われるレベル以下に制限する。スムージング回路6
0はROMなどで構成され、クリップ回路61が出力の
制限を開始する部分の変化をなめらかにする。クリップ
回路61とスムージング回路60の出力は加算器62で
加算され、リミッタ回路3の出力信号として図7の特性
で出力される。
【0018】本実施例では、リミッタがかかり始める部
分の変化をなめらかにすることによって、リミッタを施
すことによって生じる不要なエッジ成分を小さくするこ
とができる。そのため、コア回路12のコアレベルも小
さくすることができる。
【0019】なお、これまで述べてきた実施例における
高輝度部のアパーチャ補正の補正量はマイクロコンピュ
ータで制御してもよい。
【0020】図8は本実施例における高輝度アパーチャ
補正信号生成部の1実施例である。図8において、4は
高輝度アパーチャ補正信号生成部、70は水平アパーチ
ャ補正信号生成部、71はフリップフロップ、72は係
数器、73は加算器である。
【0021】高輝度アパーチャ補正信号生成部4に供給
された信号は水平アパーチャ補正信号生成部70に供給
される。水平アパーチャ補正信号生成部70ではフリッ
プフロップ71によって1〜4画素分遅延した信号が生
成され、水平アパーチャ補正信号生成部70に入力した
信号と1〜4画素分遅延した信号がそれぞれ係数器72
に供給される。係数器72ではそれぞれの信号に特定の
係数を乗じ、加算器73に供給し、加算器73ではそれ
ぞれの信号を加算することにより、水平方向の周波数特
性を補正する信号を生成する。加算器73の出力信号は
水平アパーチャ補正信号生成部70の出力信号となり、
水平アパーチャ補正信号生成部70の出力信号は高輝度
アパーチャ補正信号生成部4の出力信号となる。
【0022】本実施例では、水平方向の高輝度アパーチ
ャ補正を施す。
【0023】図9は本実施例における高輝度アパーチャ
補正信号生成部の他の1実施例である。図9において、
4は高輝度アパーチャ補正信号生成部、70は水平アパ
ーチャ補正信号生成部、72は係数器、73,76,7
7,78は加算器、74は垂直アパーチャ補正信号生成
部、75は1H遅延回路である。
【0024】高輝度アパーチャ補正信号生成部4に入力
された信号は垂直アパーチャ補正信号生成部74に供給
される。垂直アパーチャ補正信号生成部74に供給され
た信号は1H遅延回路75に供給され、信号を1Hと2
H遅延する。1H遅延回路75で2H遅延した信号と垂
直アパーチャ補正信号生成部74に供給された信号は加
算器77で加算される。加算器77の出力信号は係数器
72に供給される。1H遅延回路75で1H遅延した信
号は水平アパーチャ補正信号生成部70と係数器72に
供給される。水平アパーチャ補正信号生成部70では図
10の実施例と同様の処理が行われる。係数器72では
それぞれの信号に特定の係数を乗じ、加算器76に供給
し、加算器76ではそれぞれの信号を加算することによ
り、垂直方向の周波数特性を補正する信号を生成する。
加算器76の出力信号は垂直アパーチャ補正信号生成部
74の出力信号となる。水平アパーチャ補正信号生成部
70の出力信号と垂直アパーチャ補正信号生成部74の
出力信号は加算器78で加算され、加算器78の出力信
号は高輝度アパーチャ補正信号生成部4の出力信号とな
る。
【0025】本実施例では、水平方向と垂直方向の高輝
度アパーチャ補正を施す。
【0026】
【発明の効果】本発明によって、撮像素子の動作領域を
飽和領域まで広げても高輝度部のアパーチャ補正によっ
て面ザラが強調されることがない。このことにより、動
作点変更によるS/N 劣化を伴うことなくカメラのDレン
ジ拡大が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を示す図である。
【図2】輝度信号の波形図である。
【図3】高輝度部のアパーチャ補正後の輝度信号の波形
図である。
【図4】リミッタ3の入出力特性及びクリップ回路61
の入出力特性を示す図である。
【図5】本発明の1実施例を示す図である。
【図6】リミッタ回路3の1実施例を示す図である。
【図7】リミッタ3の入出力特性を示す図である。
【図8】アパーチャ補正信号生成部の1実施例を示す図
である。
【図9】アパーチャ補正信号生成部の1実施例を示す図
である。
【符号の説明】
1…撮像素子、2…輝度信号処理部、3…リミッタ、4
…高輝度アパーチャ補正信号生成部、5…ローパスフィ
ルタ、6…ガンマ処理回路、7…加算器、9…アパーチ
ャ補正信号生成部、10…加算器、12…コア回路、1
3…面ザラ領域検出部、50…面ザラ部分、51…高輝
度アパーチャ補正によって強調された面ザラ部分、60
…スムージング回路、61…クリップ回路、62…加算
器、70…水平アパーチャ補正信号生成部、71…フリ
ップフロップ、72…係数器、73…加算器、74…垂
直アパーチャ補正信号生成部、75…1H遅延回路、7
6…加算器、77…加算器、78…加算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−46444(JP,A) 特開 平2−134991(JP,A) 特開 平2−134985(JP,A) 特開 平4−32372(JP,A) 特開 昭62−239670(JP,A) 特開 昭60−253376(JP,A) 特開 平4−212525(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像素子の出力信号から輝度信号を生成す
    る輝度信号生成手段と、 該撮像素子の出力信号から高輝度部のアパーチャ補正信
    号を生成する高輝度アパーチャ補正信号生成手段と、 該高輝度部のアパーチャ補正信号を該輝度信号に加算
    る手段と、 該撮像素子の出力信号のレベルが、該撮像素子の画素ご
    とのダイナミックレンジのバラツキによって生ずる固定
    パターンノイズが現れる領域たる飽和領域に達したこと
    を検知すると、高輝度アパーチャ補正信号生成手段への
    該撮像素子の出力信号の供給を第1の所定レベル以下に
    制限するリミッタ回路と、 を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の撮像装置において、前記高輝度アパーチャ補正信号生成手段により生成され
    た前記 高輝度部のアパーチャ補正信号から第2の所定レ
    ベル以下の信号成分を除去するコアリング処理を施す手
    段を設けること を特徴とする撮像装置。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載の撮像装置において、 前記リミッタ回路に、第1の所定レベル以下に制限する
    部分と第1の所定レベル以下に制限しない部分との境界
    近傍の入出力特性の変化をなめらかにする手段を設け
    こと を特徴とする撮像装置。
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