JPH11341327A - デジタルカメラ - Google Patents

デジタルカメラ

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JPH11341327A
JPH11341327A JP10148572A JP14857298A JPH11341327A JP H11341327 A JPH11341327 A JP H11341327A JP 10148572 A JP10148572 A JP 10148572A JP 14857298 A JP14857298 A JP 14857298A JP H11341327 A JPH11341327 A JP H11341327A
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JP
Japan
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image
signal
conversion
converter
digital camera
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JP10148572A
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English (en)
Inventor
Chikaya Iko
知加也 伊香
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価なA/D変換器を使用しなくても高階調
の撮影画像が得られるデジタルカメラを提供することを
目的とする。 【解決手段】 デジタルカメラにおいて、被写体像を撮
像する撮像手段と、前記撮像手段からの撮像信号をデジ
タル変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段の
信号変換範囲を可変に設定する設定手段と、前記設定手
段により設定された信号変換範囲でデジタル変換された
撮像信号を格納する格納手段とを備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタルカメラに関
し、特に高階調の画像を得ようとするデジタルカメラに
関する。
【0002】
【従来の技術】モノクロまたはカラーの撮影画像が得ら
れるデジタルカメラは、撮影画像の階調(分解能)はデ
ジタルカメラに搭載されたA/D変換器の性能により決
められていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、デジタルカメラ
で撮影した撮影画像が様々な用途に使用されるようにな
り、高階調の撮影画像を要望するユーザが多くなってき
た。しかし、高階調の撮影画像得るためには高価で高分
解能なA/D変換器を搭載する必要があった。また、高
価で高分解能のA/D変換器を使用すると、変換時間も
長くなり、更に回路構成も複雑になってしまう。
【0004】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、高価なA/D変換器を使用しなくても
高階調の撮影画像が得られるデジタルカメラを提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、デジタルカメラにおいて、被写体像を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段からの撮像信号をデジタル変換す
るA/D変換手段と、前記A/D変換手段の信号変換範
囲を可変に設定する設定手段と、前記設定手段により設
定された信号変換範囲でデジタル変換された撮像信号を
格納する格納手段とを備えた構成とした。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に図1から図5を用いて本発
明の実施の形態を説明する。図1は本発明の実施の形態
のデジタルカメラの機能ブロックを示す図である。CC
D8は、所定数の画素に対応する受光部を有し、各受光
部に入射した光を光電変換し、所定数の画素に対応する
画像信号(電気信号)を生成する撮像素子である。
【0007】CDS7は、入力された画像信号に対して
ノイズ計分提言処理を行う。AGC6は、画像信号を所
定の増幅度によりゲイン調整する。A/D変換器5は、
AGC6によりゲイン調整された画像信号をデジタル化
する。DSP4は、A/D変換器5によりデジタル化さ
れた画像信号に対して所定の画像処理を施す。
【0008】メモリ1、メモリ2は、DSP4からの画
像信号を撮像データとして一時的に格納する6ビット単
位の画像メモリである。フレームメモリ3は、12ビッ
ト単位のメモリである。基準電圧制御装置10は、CP
U9の制御により、A/D変換器5による変換電圧範囲
を決める基準電圧を設定するための装置である。
【0009】TG11は、様々な回路の同期をとるため
のタイミング信号を発生する。H DRIVER13、V DRIVER
12は、CCD8をコントロールするドライバである。
CPU9は、上記回路を制御し、後述する図4、図5に
示すフローチャートの処理を行う。またCPU9内に
は、演算を行うためのレジスタA、レジスタBを有す
る。以下に撮影された画像信号の流れを説明する。
【0010】ユーザにより不図示の撮影開始ボタンが押
されたことを検出すると、CCD8は撮像を開始し、第
1画像信号をCDS7に出力する。CDS7、AGC6
により所定の画像処理がなされた第1画像信号は、A/
D変換器5に入力される。ここで、A/D変換器5には
CPU9の命令により基準電圧制御装置10に設定され
た、A/D変換の変換電圧範囲を定める第1基準電圧が
入力されている。第1画像信号は、第1基準電圧でA/
D変換され、DSP4を通過した第1撮像データとして
メモリ1に格納される。続いて撮像された第2画像信号
は、同様の経路を通り、基準電圧制御装置10により設
定された第2基準電圧でA/D変換され、DSP4を通
過した第2撮像データとしてメモリ2に格納される。次
に、メモリ1に格納された第1撮像データとメモリ2に
格納された第2撮像データは、CPU9により画像合成
処理がなされ、12ビット単位のメモリであるフレーム
メモリ3に格納される。図2は6ビットA/D変換器を
使用した場合の本発明の実施の形態における信号変換の
様子を示す図である。図2(a)は、通常の信号変換の
例を示すものであり、信号レベル範囲全域V3−V1を
6ビットで分解している。図2(b)、(c)は、本発
明の信号変換の様子を説明するための図である。A/D
変換器5の基準電圧を変えて入力信号をA/D変換する
ことにより、図2(b)、(c)に示すように分けて変
換したのと同様な出力が得られる。図2(b)、(c)
においては、入力信号レベル範囲V3−V1の中間であ
るV2で、V3−V2とV2−V1に分けて、それぞれ
の範囲に対して6ビット分解能でA/D変換しているこ
とを示している。図3は、図2(b)、(c)における
入力信号レベル範囲の設定するための回路構成の一例を
示した図である。
【0011】A/D変換器5のVL端子は、入力信号の
下限電圧を決める基準電圧入力部である。同様にVH端
子は、入力信号の上限電圧を決める基準電圧入力部であ
る。A/D変換器5は、Vinから入力される入力信号
をVL〜VHの範囲でA/D変換する。基準電圧は、C
PUからのデジタルデータをD/A変換器101にてア
ナログ電圧に変換されてA/D変換器5に伝えられる。
図2(b)に示すように入力信号をV3−V2の範囲で
A/D変換するためには、VL端子にV2を入力し、V
H端子にV3を入力すればよい。同様に、図2(c)に
示すように入力信号をV2−V1の範囲でA/D変換す
るためには、VL端子にV1を入力し、VH端子にV2
を入力すればよい。以下に図4、図5を用いて本発明の
実施形態における処理を説明する。
【0012】図4は本発明の実施の形態における階調拡
張処理を示すフローチャートである。図4を用いて階調
拡張処理について説明する。ステップS1では、A/D
変換の信号下限電圧VLを下限標準値V1に設定する。
ステップS2では、A/D変換の信号上限電圧VHを上
限標準値V3の1/2であるV2に設定する。
【0013】ステップS3では、1回目の撮影を行い、
第1撮像データをメモリ1に格納する。ステップS4で
は、A/D変換の信号下限電圧VLを上限標準値V3の
1/2であるV2に設定する。ステップS5では、A/
D変換の信号上限電圧VHを上限標準値V3に設定す
る。
【0014】ステップS6では、2回目の撮影を行い、
第2撮像データをメモリ2に格納する。ステップS7で
は、第1撮像データと第2撮像データとを画素毎に画像
合成処理を行い、終了する。本ステップでの画像合成処
理については図5を用いて詳細に説明する。図5は、本
発明の実施の形態における画像合成処理を示すフローチ
ャートである。図4に示すフローチャートのステップS
7において本フローチャートに示す処理が行われる。以
下に図5を用いて画像合成処理について説明する。
【0015】ステップS11では、メモリ1に格納され
ている第1撮像データから1画素分データを12ビット
レジスタAへ格納する。ステップS12では、レジスタ
Aの上位6ビットをゼロクリアする。ステップS13で
は、メモリ2に格納されている第2撮像データから1画
素分を12ビットレジスタBへ格納する。
【0016】ステップS14では、レジスタBを上位方
向に6ビット分シフトする。ステップS15では、レジ
スタBの下位6ビットをゼロクリアする。ステップS1
6では、レジスタAとレジスタBの内容をOR合成して
メモリ2に格納する。ステップS17では、全画素につ
いて合成処理が終了したか判断し、終了していれば本画
像合成処理を終了する。終了していなければステップS
11に戻り、合成処理が終了していない画素について処
理が行われる。上記実施の形態は、画像信号を通常の増
幅条件でA/D変換器5に伝え、A/D変換器5のダイ
ナミックレンジを圧縮して高分解能で変換する方式であ
るが、以下に説明する第2の実施の形態はA/D変換器
に入力される以前の画像信号に対して増幅条件を変える
ことにより同様の効果を得ようとするものである。一般
に信号増幅特性は次の式で表せる。信号Sに増幅率Gを
乗じ、レベル定数Kを加える。
【0017】
【数1】D=G・S+K 本第2の実施の形態における撮影では図1におけるAG
C6にて、画像信号Sに対しg=2Gの増幅を行う。A
/D変換器のVH、VLはそれぞれ下限標準値と上限標
準値に設定しておく。
【0018】1回目の撮影におけるAGC6の信号増幅
特性をD1=g・S+K1にし、2回目の撮影における
AGC6の信号増幅特性をD2=g・S+K2にして、
K2=K1−V2となるように設定して撮影することに
より、A/D変換器5におけるVH、VL、Vinの相
対的関係は先に説明した第1の実施の形態と同じであ
る。上記実施の形態では、6ビット分解能の撮影を2回
行って合成することにより12ビット分解能の画像を得
る方法を説明したが、6ビット以外の場合でも、また、
2回以上の撮影画像合成でも同様の方法で行える。
【0019】また、上記実施の形態では、2つのメモリ
を用意して、2つの撮像データをそれぞれ別のメモリに
格納するようにしたが、単一のメモリに格納してもよ
い。また、上記実施の形態では、カメラ内で画像合成処
理を行うようにしたが、カメラで撮影された2つの撮像
データを、コンピュータ等の外部装置に転送し、画像合
成処理は外部装置に行わせてもよい。以上説明したよう
に本発明の実施の形態によれば、低分解能のA/D変換
器を使用して高階調の画像データを得ることができる。
また、A/D変換の時間も高分解能のA/D変換器を使
用するよりも高速である。更に、高分解能のA/D変換
器を使用するよりも回路構成がシンプルにできる。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、A/D変
換手段の信号変換範囲を可変に設定できるようにしたの
で、低分解能A/D変換手段を使用して、高分解能の画
像データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のデジタルカメラの機能ブ
ロックを示す図である。
【図2】6ビットA/D変換器を使用した場合の本発明
の実施の形態における信号変換の様子を示す図である。
【図3】入力信号レベル範囲の設定するための回路構成
の一例を示した図である。
【図4】本発明の実施の形態における階調拡張処理を示
すフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態における画像合成処理を示
すフローチャートである。
【符号の説明】
1、2 メモリ 3 フレームメモリ 5 A/D変換器 6 AGC 9 CPU 10 基準電圧制御装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被写体像を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段からの撮像信号をデジタル変換するA/D
    変換手段と、 前記A/D変換手段の信号変換範囲を可変に設定する設
    定手段と、 前記設定手段により設定された信号変換範囲でデジタル
    変換された撮像信号を格納する格納手段とを備えたこと
    を特徴とするデジタルカメラ。
  2. 【請求項2】 前記格納手段は、前記設定手段により可
    変された異なる信号変換範囲で前記A/D変換手段によ
    りデジタル変換された複数の撮像信号を格納することを
    特徴とする請求項1に記載のデジタルカメラ。
  3. 【請求項3】 前記格納手段に格納された複数の撮像信
    号を1つの画像データに合成処理する合成処理手段を有
    することを特徴とする請求項2に記載のデジタルカメ
    ラ。
  4. 【請求項4】 前記撮像手段からの撮像信号の信号レベ
    ルを設定する信号レベル設定手段を有することを特徴と
    する請求項1に記載のデジタルカメラ。
  5. 【請求項5】 前記格納手段は、複数のメモリ素子を有
    し、前記複数の撮像データはそれぞれ異なるメモリ素子
    に格納されていることを特徴とする請求項2に記載のデ
    ジタルカメラ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021020009A1 (ja) * 2019-07-26 2021-02-04

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US11696054B2 (en) 2019-07-26 2023-07-04 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, imaging element, operation method of imaging apparatus, operation method of imaging element, and program for combining image data having a greater number of bits

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