JPH06253206A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH06253206A
JPH06253206A JP5033613A JP3361393A JPH06253206A JP H06253206 A JPH06253206 A JP H06253206A JP 5033613 A JP5033613 A JP 5033613A JP 3361393 A JP3361393 A JP 3361393A JP H06253206 A JPH06253206 A JP H06253206A
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JP
Japan
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circuit
signal
image pickup
digital signal
correction coefficient
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Withdrawn
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JP5033613A
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English (en)
Inventor
Noriyoshi Osozawa
憲良 遅沢
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ランダムノイズレベルの変化を抑制することが
できる撮像装置を提供する。 【構成】被写体からの光を受光して、電気信号に変換す
る撮像部と、撮像手段から出力される映像信号をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器と、このデジタル信号を
記憶する第1のメモリーと、デジタル信号を処理するデ
ジタル信号処理回路とを備える撮像装置において、デジ
タル信号を用いて、映像信号中のノイズ量を測定する測
定回路102と、基準ノイズデータを記憶しておく第2
のメモリー104と、測定回路102の出力と第2のメ
モリー104内のデータを比較する比較回路103と、
比較回路103の比較結果に基づいて補正係数を算出す
る演算回路105と、演算回路105から出力される補
正係数に基づいて、撮像部の露出制御と、デジタル信号
処理手段の動作を制御する制御手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CCD等の固体撮像素
子から出力される映像信号を、メモリーを用いてデジタ
ル信号処理する撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来メモリーを用いてデジタル信号処理
を行う撮像装置は、例えば、図4に示される様に構成さ
れている。同図において、1は被写体光を取り込むため
の光学レンズ、2は例えばCCD等の撮像素子、3は撮
像素子2から出力されるキャリアを含む信号から映像信
号を取り出すためのSH回路、4はAGC回路、5はク
ランプ回路、6は映像信号をデジタル信号に変換するA
/D変換器、7はデジタル信号処理を行うDSP、8は
DSP7によって制御されるメモリー、9はDSP7か
ら出力されるデジタル信号をアナログ信号に変換するD
/A変換器、10はD/A変換器9の出力に記録処理を
施す記録処理回路、11は、磁気テープ、磁気ディスク
等の記録媒体、12は被写体の光量を判断するためのA
Eセンサー、13はAEセンサー12の出力に基づいて
撮像装置の露光時間、絞り値、AGCゲイン等を演算す
るマイコン、14は撮像装置全体の制御を行うシスコン
で、マイコン13の出力信号に基づいて、実際の露光時
間、絞り値、AGCゲインなどの制御を行う。15はシ
スコン14によって制御されるストロボである。
【0003】このように構成された撮像装置の動作につ
いて説明する。まず、撮影に先立ちAEセンサー12、
マイコン13によって露光時間TV0、絞り値AV0 、
AGC回路4のゲインG0 が決定され、シスコン14に
よって、それらの値が実際に設定される。また、被写体
の光量が不足であると判断された場合にはストロボ15
が動作される。
【0004】その後、撮影動作が行われ、撮像素子2上
に結像された被写体光は電気信号に変換され、SH回路
3を介してAGC回路4でG0 倍に増幅された後、クラ
ンプ回路5を介してA/D変換器6でデジタル信号に変
換される。デジタル信号に変換された映像信号はDSP
7で各種信号処理(メモリー8を用いた映像加算、ガン
マ補正、ホワイトバランス補正、マトリクス処理、フィ
ルター処理等)が行われた後、D/A変換器9で再びア
ナログ信号に変換され、記録処理回路10を介して記録
媒体11に記録される。
【0005】この一連の撮像動作において、撮像装置の
露光時間、絞り値、AGCゲイン等を決定し、制御する
方法としては、次の様なものが一般的に知られている。 (1)あらかじめ設定された露光時間に対応する絞り
値、AGCゲインを求める露光時間優先AE (2)あらかじめ設定された絞り値に対応する露光時
間、AGCゲインを求める絞り優先AE (3)露光時間、絞り値、AGCゲインともにあらかじ
め決められたプログラム線図に従って撮像装置が判断し
て適切な値に設定するプログラムAE
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例においては、CCD等の撮像素子には温度、露光
時間に左右される暗電流ノイズ、A/D変換器には温
度、変換レンジによって左右される量子化ノイズ、AG
C回路には温度、ゲインに左右されるノイズなど、ラン
ダムノイズが存在するため次の様な問題点がある。 (1)AE制御の方法によってランダムノイズレベルが
変化する。 (2)環境条件(温度など)によってランダムノイズレ
ベルが変化する。
【0007】そして、これらのランダムノイズは静止画
の場合には画面のざらつきとなり、動画の場合には画面
のちらつきとなって画質に悪影響を与える。従って、条
件によってランダムノイズレベルが変化することは、こ
れら画面のざらつきやちらつきを際立たせることとなる
ため、好ましくない。従って、本発明は上述した課題に
鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、
ランダムノイズレベルの変化を抑制することができる撮
像装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段及び作用】上述の課題を解
決し、目的を達成するために、本発明の撮像装置は、被
写体からの光を受光して、電気信号に変換する撮像手段
と、該撮像手段から出力される映像信号をデジタル信号
に変換するA/D変換器と、前記デジタル信号を記憶す
る第1のメモリーと、前記デジタル信号を処理するデジ
タル信号処理手段とを備える撮像装置において、前記デ
ジタル信号を用いて、前記映像信号中のノイズ量を測定
する測定手段と、あらかじめ測定された基準ノイズデー
タを記憶しておく第2のメモリーと、前記測定手段の出
力と前記第2のメモリー内のデータを比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果に基づいて補正係数を算出
する演算手段と、前記演算手段から出力される補正係数
に基づいて、前記撮像手段の露出制御と、前記デジタル
信号処理手段の動作を制御する制御手段とを具備し、こ
れにより、AE条件、環境条件に係わらずランダムノイ
ズの画質への影響を抑え、常に良好な画質を得ることを
可能にしたものである。
【0009】
【実施例】以下、本発明の好適な一実施例について、添
付図面を参照して詳細に説明する。図1は、一実施例の
撮像装置のDSP回路100の内部ブロック図であり、
図2はA/D変換器200の変換レンジを示す図であ
る。一実施例の撮像装置は、図1及び図2に示したDS
P回路とA/D変換器と更に図10におけるシスコン1
4の制御動作が異なる以外は、図10に示した従来の撮
像装置と略同様である。
【0010】図1において、101は信号処理ブロッ
ク、102はノイズレベル測定回路、103は比較回
路、104は、常温時の各設定(露光時間、AGCゲイ
ン、AD変換レンジ等)におけるノイズデータを記憶し
ておくメモリーで、このデータは例えば出荷時に測定さ
れたデータが用いられる。105は比較回路103の比
較結果に基づいて補正係数を求める補正係数演算回路で
ある。
【0011】また、図2において、201はA/D変換
器の変換レンジのトップ端子(以下VRT端子と称す
る)、202は変換レンジのボトム端子(以下VRB端
子と称する)、a点は通常撮影時の映像信号のクランプ
電位点を示し、b点は遮光時の映像信号のクランプ電位
を示す。次に上記の様に構成された撮像装置の動作につ
いて説明する。
【0012】まず、被写体の撮影に先立ちAEセンサー
12の出力に基づいて、マイコン13が露光時間TV0
、絞り値AV0 、AGC回路ゲインG0 を求める。次
に遮光状態において、露光時間をTV0 、絞り値をAV
0 に設定して黒の撮影が行われ、撮像素子2から読み出
された黒映像信号はSH回路3を介してAGC回路4で
G0 倍され、次にクランプ回路5で、図2に示されるA
/D変換回6の変換レンジのb点にクランプされ、更に
A/D変換器6でデジタル信号に変換される。ここで、
b点にクランプされる理由は、A/D変換器6に入力さ
れる黒映像信号が変換レンジをオーバーすることで情報
が損なわれることを防止するためである。デジタル信号
に変換された黒信号はDSP100内部のノイズレベル
制御回路102でノイズレベルが測定され、比較回路1
03でメモリー104内に記憶されている基準ノイズデ
ータと比較され、その結果に応じて補正係数演算回路1
05で補正係数が算出される。ノイズレベル測定回路1
02の動作については後述する。補正係数が算出される
と、その補正係数に基づいて、シスコン14が露光時
間、絞り値、AGCゲイン、ストロボ15のON・OF
Fと発光量、メモリー8での加算回数などを制御する。
【0013】次に、被写体の撮像が行われ、撮像素子2
上に結像された被写体光は、電気信号に変換され、SH
回路3、AGC回路4、クランプ回路5を介してA/D
変換器6によりデジタル信号に変換される。ここで、ク
ランプ回路5では、図2においてa点で示される点に映
像信号がクランプされる。デジタル信号に変換された映
像信号はDSP100内の信号処理ブロック101で各
種信号処理(メモリー8を使った映像加算、ガンマ補
正、ホワイトバランス補正、マトリクス、フィルター処
理等)が行われた後D/A変換器9で再びアナログ信号
に変換され、記録処理回路10を介して記録媒体11に
記録される。
【0014】次に、具体的な補正方法について補正係数
演算回路105の出力がノイズレベルの0.5段(ノイ
ズレベルを3dBダウンさせる)の補正を必要としてい
る場合について説明する。 (1)露光時間優先AEモードの場合 基準露光時間TV0 が固定なので、絞り値をAV0 から
0.5段開放側にシフトして、AGC回路4のゲインを
G0 から3dBダウンすることにより、AGC回路4で
発生するランダムノイズを3dBダウンさせる。ここ
で、基準絞り値AV0 が既に開放状態である場合には、
ストロボ15の発光量をコントロールして被写体光量を
3dBアップさせ、絞り値をAV0 のまま、AGC回路
4のゲインを3dBダウンさせるという制御を行う。 (2)絞り優先AEモードの場合 基準絞り値AV0 が固定で、この場合露光時間をTV0
から0.5段遅くしてAGC回路4のゲインをG0 から
3dBアップさせるという補正方法はランダムノイズを
増やしてしまう方向なので、露光時間、ゲインはTV0
、G0 のままでDSP内部の信号処理ブロック101
においてメモリー8を用いた映像信号の平均加算を行
う。これは、一般にランダムノイズは平均加算すること
で1/√2になることが知られているからであり、平均
加算を1回行うことによりノイズレベルを3dBダウン
させる補正が可能となる。 (3)プログラムAEモードの場合 露光時間、絞り値の設定が自由に行えるので、露光時間
をTV0 から0.5段アップし、絞り値をAV0 から
0.5段開放側にシフトすることにより撮像素子2の持
つ露光時間に相関のあるランダムノイズの低減を行う。
また、AGC回路4のゲインを3dBダウンし、絞り値
をAV0 から0.5段開放側にシフトすることによりA
GC回路4の持つランダムノイズの低減を行う方法も考
えられる。更に前述したメモリーを用いた平均加算によ
る方法など組み合わせは多様である。
【0015】次に、ノイズレベルの測定、評価方法につ
いて説明する。図3に示したフローチャートの様に、ま
ず遮光時の黒映像信号はA/D変換器6でデジタルデー
タに変換され、一時、メモリー8に蓄積される。次に平
均値Hを求め、ブランキング期間を除く1フレームもし
くは1フィールド期間における実効値N(全データの2
乗平均値の平方根)を求めノイズレベルとする。計算式
としては次の様になる。
【0016】N=(Σ(S(n)−H)2 /n)1/2 ここでnはサンプリングデータ数 次に、このノイズレベルが、メモリー104に記憶され
た基準ノイズデータN0 と比較回路103で比較され、
N0 <Nの場合、補正係数演算回路105で補正係数α
が次式によって求められる。
【0017】α=20・LN(N/N0 ) (dB) また、N0 ≧Nの場合、補正係数αはα=0に設定さ
れ、シスコン14に補正指示が送られる。また、遮光時
の黒映像信号は図2におけるb点(デジタルコード=1
0000000)にクランプされており、これを平均値
Hとしても良い。
【0018】なお、本発明は、その主旨を逸脱しない範
囲で、上記実施例を修正または変形したものに適用可能
である。
【0019】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の撮像装置に
よれば、AE条件、環境条件に係わらずランダムノイズ
の画質への影響を抑え、常に良好な画質を得ることが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の撮像装置のDSP回路の内部ブロッ
ク図である。
【図2】A/D変換器の変換レンジを示す図である。
【図3】ノイズレベルを測定評価する動作を示すフロー
チャートである。
【図4】従来の撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 光学レンズ 2 撮像素子 12 AEセンサー 15 ストロボ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体からの光を受光して、電気信号に
    変換する撮像手段と、該撮像手段から出力される映像信
    号をデジタル信号に変換するA/D変換器と、前記デジ
    タル信号を記憶する第1のメモリーと、前記デジタル信
    号を処理するデジタル信号処理手段とを備える撮像装置
    において、 前記デジタル信号を用いて、前記映像信号中のノイズ量
    を測定する測定手段と、 あらかじめ測定された基準ノイズデータを記憶しておく
    第2のメモリーと、 前記測定手段の出力と前記第2のメモリー内のデータを
    比較する比較手段と、 前記比較手段の比較結果に基づいて補正係数を算出する
    演算手段と、 前記演算手段から出力される補正係数に基づいて、前記
    撮像手段の露出制御と、前記デジタル信号処理手段の動
    作を制御する制御手段とを具備することを特徴とする撮
    像装置。
JP5033613A 1993-02-23 1993-02-23 撮像装置 Withdrawn JPH06253206A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804532B2 (en) 2005-04-27 2010-09-28 Nikon Corporation Noise reducing device, electronic camera, and image processing program for reducing image noise by using blackout image

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7804532B2 (en) 2005-04-27 2010-09-28 Nikon Corporation Noise reducing device, electronic camera, and image processing program for reducing image noise by using blackout image
US7956909B2 (en) 2005-04-27 2011-06-07 Nikon Corporation Noise reducing device, electronic camera, and image processing program for reducing image noise by using blackout image

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