JPH02134985A

JPH02134985A - 画像再生装置

Info

Publication number: JPH02134985A
Application number: JP63289507A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Ota; 佳孝太田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、画像再生装置に関し、更に詳しくは撮像素子
の固定パターンノイズの影響を除去できる画像再生装置
に関する。

（発明の背景）従来からの一般的な固体撮像素子（以下ＣＣＤという）
としては、第１０図に示すインターラインＣＣＤ　（Ｉ
Ｔ−ＣＣＤ）並びに第１１図に示すフレームインターラ
インＣＣＤ　（Ｆ　Ｉ　Ｔ−ＣＣＤ）があった。

ＩＴ−ＣＣＤでは、受光部１（ｌａ　〜１．．ｌりの横
に垂直転送部２（２ａ〜２ｃ）があり、受光部１にたま
った電荷を垂直転送部２内を順にシフトして、水平転送
部３に移す。そして、水平転送部上の電荷を高速に水平
方向にシフトして外部に読み出すようにしている。

これに対し、Ｆ　ＩＴ−ＣＣＤでは、垂直転送部２（２
ａ〜２ｃ）と水平転送部３との間にメモリ部５（５ａ〜
５ｃ）を有しており、受光部１から垂直転送部２に移さ
れた電荷を高速にメモリ部にシフトする。そして、メモ
リ部５から順に垂直にシフトし、水平転送部３から読出
しアンプ４を介して外部に読み出すようにしている。

以上のようなＣＣＤは、写真フィルムに比較して輝度に
対するダイナミックレンジ（ラチチュード）が非常に狭
いことが知られている。このため、輝度レベル差の大き
い風景、例えば晴れた日の室外撮影を行う場合、高輝度
部分は白くとんでしまい、逆に低輝度部分では黒くつぶ
れてしまうことが多かった。

通常のＣＣＤては、入射光量と発生電荷とはリニアな関
係（γ＝１）である。この場合、信号のダイナミックレ
ンジが狭く、かつ高輝度部分では直ぐに飽和してしまう
。この様子を第１２図に示す。このため、出力画像の高
輝度部分は白くとんでしまい、被写体中のコントラスト
を判別することができなかった。

このような欠点を解決するものとして、固体撮像素子に
ニー（Ｋｎｅｅ；膝）特性を持たせることが、１９７８
年テレビジョン学会全国大会報４３頁〜４４頁ｒＣＣＤ
イメージセンサのＫｎｅｅ特性制特性制御室されている
。

このニー特性とは、第１３図に示すように入射光量と発
生電荷の関係にニー特性を持たせ、輝度に対するダイナ
ミックレンジを広げるものである。

また、本件出願人も特願昭６２−８７３９３号でＣＣＤ
のニー特性について別の方法を提案している。

（発明が解決しようとする課題）上記した１９７８年テレビジョン学会全国大会で提案さ
れたニー特性制御では、露光期間の途中まで受光部の最
大蓄積電荷量のレベルを低くしておくが、このレベルを
全ての画素でばらつきなく制御するのは極めて困難であ
る。そして、このばらつきにより、出力画像に固定パタ
ーンノイズ（最大蓄積電荷量のばらつきにより、例えば
同一輝度の被写体を撮影したにもかかわらず、出力電圧
が画素毎に異なり、出力画像に固定のパターンのノイズ
として表れるもの）が発生するという問題がある。

また、本件出願人が提案したニー特性制御方法でも、露
光期間の途中で電荷を掃き出すときの閾値レベルのばら
つきにより、同様に固定パターンノイズが発生ずること
がある。

更に、上記した原因以外にも、画素毎の感度のばらつき
に起因した固定パターンノイズが発生することもある。

このような固定パターンノイズを有する画像を再生する
と、画面にある一定のパターンのノイズが表れて、非常
に見ずらくなる。

本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、固定パターンノイズを有する画像
を再生する場合でも、この固定パターンノイズを除去す
ることが可能な画像再生装置を実現することにある。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決する本発明は、画像データが記憶された
画像データ記憶手段と、この画像データ記憶手段からの
画像データを読出して画像信号を生成する画像再生手段
と、外部から与えられる画像記録時の撮像素子の最大蓄
積電荷量のデータにしたがって画像信号を補正する画像
補正手段とを有することを特徴とするものである。

（作用）画像信号は、外部から与えられる画像記録時の撮イψ素
子の最大蓄積電荷量のデータにしたがって補正される。

（実施例）以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の構成例を示す構成図である
。

図において、６は画像データ並びに固定バタンノイズの
データがディジタルデータの形で記録されているＩＣカ
ードである。このＩＣカードには後述する電子スチルカ
メラにより画像データと固定パターンノイズのデータが
記録され、電子スチルカメラ、画像再生装置双方に着脱
可能であるものとする。１０はＩＣカード６からのデー
タを読出して画像を再生する画像再生装置、１１はＩＣ
カードからのディジタル画像データを補正するためのル
ックアップテーブル、１２は画像再生装置１０を統括制
御すると共にルックアップテーブルの補正量を設定／変
更するＣＰＵ、１３はＩＣカードからのディジタル画像
データをアナログの画像信号に変換するＤ／Ａ変換器、
１４はＤ／Ａ変換器１３からの画像信号をコンポジット
ビデオ信号に変換するエンコーダである。

第２図はＩＣカード６に画像データ並びに固定パターン
ノイズのデータを書き込むための電子スチルカメラ２０
の概略構成を説明するための構成図である。図において
、２１は電子スチルカメラ２０のレンズ、２２はレンズ
２１を通過した光像を電気信号に変換するＣＣＤ、２３
はＣＣＤ２２からの信号をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換器、２４はカメラ２０を統括制御すると共に、
ＣＣＤで発生する固定パターンノイズのデータをＩＣカ
ード６に書き込むＣＰＵである。

以下、第１図並びに第２図を用いて本実施例の動作を説
明する。

電子スチルカメラ２０ては、ＣＣＤ２２て受光した画像
信号をそのままＡ／Ｄ変換してＩＣカード６のメモリに
格納する。これと同時に、ＣＣＤ２２の各画素の最大蓄
積電荷量のばらつきに関するデータ（固定パターンノイ
ズに関するデータ）を、ＣＰＵ２４がＩＣカード６の一
部の領域に書き込む。

上記のようにしてデータが書き込まれたＩＣカド６が画
像再生装置１０に挿入されると、ＩＣカード６内の固定
パターンノイズに関するデータがＣＰＵ１２に読み取ら
れる。ここで、ＣＰＵＩ２は固定パターンノイズに関す
るデータに基づいて、ルックアップテーブル１１の内容
を設定する。

この後、ＩＣカード６の画像データが読み出され、ルッ
クアップテーブル１１で補正が行われる。この補正は、
最大蓄積電荷量のばらつきのある画素について、出力レ
ベルの変更の形で行われる。この補正により、固定パタ
ーンノイズは除去される。

そして、ノイズ除去された画像データは、Ｄ／Ａ変換器
１３によりアナログの画像信号に変換された後、エンコ
ーダでコンポジットビデオ信号に変換され出力される。

ここで、固定パターンノイズの発生の様子並びにその補
正について説明する。

電子スチルカメラ２０のＣＣＤ２２を第３図のように駆
動したとする。すなわち、露光時間（１フイールド）を
４＝１に分割して、０．８を及びｔ（ｔは１フイールド
の時間を表す）で受光部からの電荷読出しを行った場合
を考える。この第３図は、露光時間ｔと蓄積電荷量Ｑ　
（Ｑ−１００％とは最大蓄積電荷量Ｑ。に達している場
合である）との関係を示す特性図である。図において、
■、■。

■と輝度が２倍ずつの場合の電荷蓄積特性を示している
。この様な場合の光量−出力レベル特性は第４図のよう
なニー特性になっている。この第４図は前述の４＝１の
フィールド分割において、最大蓄積電荷量Ｑ。が１００
〜１３０の範囲で変動した場合を示している。本発明で
はこのばらつきを１００を基準にして他を補正する。す
なわち、最大蓄積電荷量Ｑ。−１００である画素に、輝
度■〜■の光が入ると、出力信号はそれぞれ１２５゜１
５０．２００となる。一方、最大蓄積電荷量Ｑ。＝１１
０である画素に、輝度■〜■の光が入ると、出力信号は
それぞれ１２５，１６０，２１０となる。従って、ＱＯ
＝１１０であるということが予め分かっていれば、１６
０→１５０，２１０→２００という補正を行えば良い。

この補正の様子を第５図に示す。第５図で破線の部分が
補正される部分である。第４図でＱ。が変化して出力レ
ベルが上昇した部分について、第５図で補正により減少
させている。従って、最大蓄積電荷量のばらつきがある
場合は、各画素の最大蓄積電荷量の値が分かっていれば
補正をすることができる。

第６図は露光時間（１フイールド）を４＝２＝１に分割
して、途中で受光部からの電荷読出しを行った場合の露
光時間ｔと蓄積電荷量Ｑとの関係を示す特性図である。

図において、■、■、■と光量が２倍ずつの場合の電荷
蓄積特性を示している。この様な場合の光量−出力レベ
ル特性は第７図のようなニー特性になっている。このよ
うな場合の補正の様子を第８図に示す。

以上のような補正は、ＩＣカード６から読み出されたデ
ータをルックアップテーブル１１で変換すればよい。す
なわち、補正前のデータをルックアップテーブル１１の
入力とし、第５図や第７図に示した補正値を得られるよ
うに、ルックアップテーブル１１のテーブルを構成して
おけば良い。

このルックアップテーブル１１をＲＡＭで構成して、最
大蓄積電荷量のばらつきに応じてＣＰＵＩ２から書き換
えるようにすれば、いろいろな場合に瞬時に対応するこ
とができる。

第９図はＩＣカード６のメモリマツプの一例を示す説明
図である。例えば、ＩＣカード６を電子スチルカメラに
挿入する度にそのカメラの最大蓄積電荷量Ｑ。のデータ
を書き込む場合、最大蓄積電荷量Ｑ。のデータが書き込
まれた後に画像データが書き込まれるようにする。そし
て、別のカメラにＩＣカードを挿入したら、同様に最大
蓄積電荷ＪｉＱｏのデータを書き込んでから画像データ
を書き込むようにする。

上記のように、ＩＣカード６をカメラから抜き差しする
毎に最大蓄積電荷量Ｑ。のデータを書き込むのでは無駄
が多い。そこで、ＩＣカードがカメラに挿入されたら、
最大蓄積電荷量Ｑ。のデータが既に書き込まれているか
を確認し、書き込まれているのであればそのデータで良
いかを確認し、異なっていれば別のエリアに新たに書き
込むようにする。同一であれば書き込まない。

また、この場合各画像データにカメラの認識番号のデー
タを添えて入れるようにする。そして、最大蓄積電荷量
Ｑ。のデータにもこの認識番号を付しておき、同一か否
かのチエツクをこの認識番号によって行うことも考えら
れる。

尚、一般使用者の場合、複数台のカメラを取り替えなが
ら使用することは希である。そこで、ＣＣＤに関するデ
ータをそのカメラの認識番号と共に画像再生装置に登録
できるようにしておく。この場合、２〜３台分の登録が
できれば問題はない。

画像再生装置では、各画像データのなかのカメラ認識番
号から登録されたデータを自動判別して、そのデータを
用いて補正を行う。若し、登録されたデータがない場合
は警告を発する。そして、画像再生装置では、登録デー
タを記憶するメモリにバックアップ電源を接続しておき
、常時保存されるようにしておく。

次に、最大蓄積電荷量Ｑ。のデータの登録の仕方につい
て説明する。カメラのＣＣＤの各画素の最大蓄積電荷量
のばらつきに関するデータを得るため、全画素が飽和す
るような動作モードでカメラを駆動する。例えば、弱い
光を入れながら数秒露光あるいは光を入れずに１分露光
を行う。この動作はスイッチ１っで行えるようにしてお
くことが望ましい。そして、その時の画像データを、最
大蓄積電荷量Ｑ。のデータとしてＩＣカード６に入れる
か、またはケーブルで画像再生装置と接続して転送する
。

また、別の登録方法としては、電子スチルカメラにＲＯ
Ｍの形で最大蓄積電荷量のばらつきに関するデータを備
えておく。そして、ＩＣカードに記録する電子スチルカ
メラと画像再生装置をケーブルで接続して、画像再生装
置のメモリに書き込むようにすることも可能である。

以上のような方法であれば、常時使用している電子スチ
ルカメラを使用する場合は画像再生装置にＣＣＤに関す
るデータは登録されているので、撮影の時は何も気にし
なくとも良い。臨時に他のカメラを使用し、再生時には
そのカメラが手元にあることが期待できない場合にも、
メモリにブタををいれておくことにより再生時に対応す
ることができる。また、いつも使用している画像再生装
置と異なるものを使用する場合でもカメラさえあれば、
その場でＣＣＤに関するデータが取り込めるので問題は
ない。

尚、以上の説明では、ルックアップテーブルで画像の補
正を行うようにしたが、これに限定されるものではない
。すなわち、ＣＣＤに関するブタ若しくはＣＰＵの指示
に従って、入カー出カレベルが可変な回路であれば使用
することが可能である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明では、画像データ記
憶手段に記憶された固定パターンノイズのデータにした
がって画像信号を補正するようにした。このため、ＣＣ
Ｄの各画素の最大蓄積電荷量にばらつきによる画像信号
のばらつきは補正により除去される。従って、最大蓄積
電荷量のばらつきがあっても、ニー駆動した状態で固定
バターンノイズが再生画像にあられれることのない画像
再生装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の画像再生装置の一実施例の構成を示す
構成図、第２図は画像再生装置と共に使用される電子ス
チルカメラの構成例を示す構成図、第３図は電荷蓄積特
性を示す特性図、第４図はニー特性を説明するための説
明図、第５図は補正特性を示す特性図、第６図は電荷蓄
積特性の他の例を示す特性図、第７図は第６図の電荷蓄
積特性におけるニー特性を説明するための説明図、第８
図は第７図のニー特性を補正するための補正特性を示す
特性図、第９図はＩＣカードのメモリマツプの様子を示
す説明図、第１０図はＩＴ−ＣＣＤの概略構成を示す構
成図、第１１図はＦＩＴ−ＣＣＤの概略構成を示す構成
図、第１２図はＣＣＤの特性を示す特性図、第１３図は
ＣＣＤのニー特性を示す特性図である。６・・・ＩＣカード　　　　１０・・・画像再生装置１
１・・・ルックアップテーブル１２・・・ＣＰＵ１４・・・エンコーダ２１・・・レンズ２３・・・Ａ／Ｄ変換器１３・・・Ｄ／Ａ変換器２０・・・電子スチルカメラ２２・・・ＣＣＤ２４・・・ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

画像データが記憶された画像データ記憶手段と、この画
像データ記憶手段からの画像データを読出して画像信号
を生成する画像再生手段と、外部から与えられる画像記
録時の撮像素子の最大蓄積電荷量のデータにしたがって
画像信号を補正する画像補正手段とを有することを特徴
とする画像再生装置。