KR0183807B1

KR0183807B1 - 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라 및 제어 방법

Info

Publication number: KR0183807B1
Application number: KR1019950069717A
Authority: KR
Inventors: 김효주
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-30
Filing date: 1995-12-30
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970048879A

Abstract

본 발명은 카메라에 관한 것으로서, 특히 촬영된 화상의 번짐(motion blur) 현상을 제거한 스틸 카메라 및 제어 방법에 관한 것이다. 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어 방법은, 피사체를 촬상하여 광량이 적은가를 확인하는 과정; 상기 확인 과정에서 광량이 적으면 저속 셔터로 피사체를 촬상하여 프레임 단위의 화상데이터를 출력하여 영상신호 처리하는 과정; 상기 영상신호 처리된 화상데이터를 뷰우 파인더로 피사체를 확인하는 과정; 상기 확인된 피사체에 대하여 플레쉬를 개방하고 셔터속도를 증가시키고 조리개를 확대하여 촬상하는 과정; 및 상기 촬상한 화상데이터를 메모리 카드에 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라 장치와 방법은 어두운 곳에서는 자동으로 CCD의 저하 축적시간을 길게 함으로써 뷰우 파인더를 통하여 피사체를 잘 식별할 수 있고, 또한 기록시 셔터속도를 높이고 조리개를 확대하여 촬상함으로서, 기록 화상의 번짐을 방지한다.

Description

저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라 및 제어 방법

제1도는 종래의 전자 스틸 카메라를 설명하기 위한 블록도이다.

제2도는 본 발명에 따른 전자 스틸 카메라를 설명하기 위한 블록도이다.

제3도는 고속 셔터 모드의 CCD(고체촬상소자)의 동작 타이밍도이다.

제4도는 본 발명에 따른 저속 셔터 모드시의 CCD의 동작 타이밍도이다.

제5도는 본 발명에 따른 프레임 메모리부의 제어신호 타이밍도이다.

제6도는 본 발명에 따른 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명은 카메라에 관한 것으로서, 특히 촬영된 화상의 번짐(motion blur) 현상을 제거한 스틸 카메라 및 제어 방법에 관한 것이다.

빛이 없는 어두운 지역에서 스틸 카메라를 이용하여 피사체를 촬영할 때 피사체를 상 중심으로 위치하여 촬영한다는 것이 용이하지 않다. 어두운 밤이나 빛이 의미한 동굴속에서 피사체를 촬영하고자할 때 스틸 카메라의 뷰우 파인더(view finder)를 통하여 피사체의 상이 뚜렷이 보이지 않기 때문에 피사체를 중심으로하여 촬영하기 어렵다. 야간에 물체를 관찰하기 위한 야시 장비로 적외선 센서 등을 이용한 야시경이 있으나 이는 고가의 장비이고 부피 또한 크기 때문에 스틸 카메라에 적용하기는 적합하지 않다.

또한 종래의 전자 스틸 카메라는 저속 셔터에 의해 피사체를 촬영하는 경우는 셔터의 개방시간이 길어짐에 따라 촬상된 화상의 번짐현상이 심하게 발생하였다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 창안 한 것으로서, 어두운 곳에서도 촬영자가 용이하게 피사체를 식별하고 촬상된 화상의 번짐현상을 제거하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 어두운 곳에서도 촬영자가 용이하게 피사체를 식별하고 촬상된 화상의 번짐현상을 제거하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어 방법에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라는, 피사체의 영상을 전기적신호로 촬상한 아날로그신호를 디지털 화상데이터로 출력하는 촬상부; 상기 촬상부에서 출력한 화상데이터를 프레임 단위로 저장시키고 읽어서 프레임 단위로 출력시키는 프레임 메모리부; 상기 프레임 메모리부에서 출력된 프레임 단위의 디지털 화상데이터를 신호처리하여 아날로그 화상 신호로 변환하여 출력하는 신호처리부; 상기 신호처리부에서 출력한 화상 신호를 유입하여 디스플레이하는 뷰우 파인더: 상기 프레임 메모리부에서 출력된 프레임 단위의 신호를 유입하여 화상데이터를 기록하는 메모리 카드부; 및 상기 촬상부와 상기 프레임 메모리부 상기 신호처리부를 저속 모드로 제어하여 화상의 번짐을 방지하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 위한 본 발명에 따른 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어방법은, 피사체를 촬상하여 광량이 적은가를 확인하는 과정; 상기 확인 과정에서 광량이 적으면 저속 셔터로 피사체를 촬상하여 프레임 단위의 화상데이터를 출력하여 영상신호 처리하는 과정; 상기 영상신호 처리된 화상데이터를 뷰우 파인더로 피사체를 확인하는 과정; 상기 확인된 피사체에 대하여 플레쉬를 개방하고 셔터속도를 증가시키고 조리개를 확인하여 촬상하는 과정; 및 상기 촬상한 화상데이터를 메모리 카드에 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 종래의 기술을 설명하기로 한다.

제1도의 구성에 따른 동작을 살펴보면, CCD(100)에 촬상된 피사체의 아날로그 화상의 신호는 아날로그신호를 디지털 신호로 변환시키는 A/D 변환부(102)에서 디지털 화상데이터로 변환시킨다. 비디오 화상을 디스클레이하기 위하여 디지털 화상데이터는 영상신호 처리부(104)에서 신호처리되고 D/A변환부(106)에서 아날로그 신호로 변환된 다음 뷰우 파인더(view finder)(108)에 디스플레이되고 비디오로 출력된다.

또한, 메모리카드부(114)에 화상데이터를 기록하기 위하여 A/D 변환부(102)에서 디지털 화상데이터로 변환되어 프레임 메모리부(110)에서 오버샘플링과 보간 과정을 거쳐 화상의 종횡비를 변환한 후 메모리카드부(114)에 저장한다.

이 종래의 장치는 광량이 부족한 곳에서 저속 셔터의 기능을 사용하는 경우, 화상을 메모리카드부(114)에 저장할 때만 사용이 가능하여 뷰우 파인더로 피사체를 식별하기가 곤란하여, 또한 촬영된 화상은 촬영 영역내에 움직이는 물체가 존재하거나 카메라의 떨림이 발생하면 화상의 번짐에 의해 해상도가 떨어지는 문제점이 있었다.

제2도에 도시된 장치는 촬상부(201), 신호처리부(205), 뷰우 파인더(208), 프레임 메모리(210), 기록부(212), 메모리카드부(214)를 포함한다.

촬상부(201)는 피사체의 영상을 전기적 영상신호로 변환하는 CCD(200)와 아날로그 영상신호를 디지털 데이터로 변환시키는 A/D변환부(202)를 포함한다. 신호처리부(205)는 영상신호처리부(204)와 디지털 신호를 아날로그 신호로 출력하는 D/A변환부(206)를 포함한다.

제2도의 구성에 따른 동작을 살펴보면, 고속셔터 동작 모드 촬영시 촬상부(201)내의 CCD(200)는 통상적으로 30분의 1초의 셔터 속도로 각 프레임 기간을 반복하며 전하축적과 전하소거를 반복하여 아날로그 영상신호를 출력한다. 저속 전자 셔터의 촬영모드가 되면 CCD(200)는 각 프레임동안 새로운 전하의 축적을 수행하지 않고 수 프레임 동안 전하를 축적 후 제어부(218)에서 출력되는 전하 소거 펄스에 의해 수 프레임 동안 축적된 전하를 출력시킨다. CCD(200)에 출력된 비디오 데이터는 A/D변환부(202)에서 디지털 영상데이터로 변환된 후, 프레임 메모리부(210)에 일단 저장된다. 일반적으로 화상데이터는 프레임 또는 필드 단위의 연속적인 화상으로 구성되며, 1초에 30장의 구성되어야 한다. 그러나 저속 전자 셔터 동작 모드일 때의 CCD(200)는 전하를 축적하는 시간을 늘리기 때문에 소정의 프레임 기간 동안은 화상데이터를 출력시키지 않는다. 따라서, 화상데이터를 그대로 출력시켜 디스플레이시킬 경우 화면의 깜빡거림이 나타나는 플리커(flicker)현상이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 제어부(218)에서 프레임 메모리부(210)의 읽기/쓰기 제어에 의해 화상데이터가 존재하지 않는 기간에는 이전 프레임의 화상데이터로 대체함으로써 플리커 현상을 방지한다. 따라서, 상기의 신호 처리과정을 거친 화상데이터는 화상의 깜빡거림이 없이 이동하는 화상이 단속적으로 이어지는 화면을 갖는 화상데이터로 재구성된다.

프레임 메모리부(210)와 신호처리부(205)내의 영상신호 처리부(204)에서 비디오 처리과정을 거친 영상데이터는 저속 전자 셔터 동작에 의해 다이나믹 영역(dynamic range)이 증가되어, 뷰우 파인더(208)로 출력되며 광량이 부족한 어두운 곳에서 촬영하는 경우에도 피사체의 화상을 뷰우 파인더(208) 확인할 수 있다. 뷰우 파인더(208)를 통해 확인된 피사체는 촬상부의 셔터를 개방하여 촬상되고 촬상된 화상은 기록부(212)에서 사진 형태의 포맷으로 변환된 후에 메모리카드부(214)에 저장된다.

이 때, 저속 전자 셔터로 피사체를 촬상하게 될 때 피사체가 움직이거나 카메라의 떨림이 발생하여 화상의 번짐이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 저속 셔터 동작에 의해 다이나믹 영역이 증가된 피사체를 뷰우 파인더(208)로 확인한다. 그리고, 셔터를 작동시킬 때는 미도시된 후레쉬를 개방하여 빛을 발광시키고 동시에 조리개를 확대하고 셔터속도를 증가시켜 촬영함으로써 메모리카드부(214)에 저장되는 화상데이터는 번짐이 없이 화상데이터가 저장된다.

3a는 30분의 1초마다 제어부(218)에서 CCD(200)에 인가되는 프레임 제어신호이고, 3b는 CCD(200)의 화상데이터를 리드하는 CCD 리드 펄스이고, 3c는 셔터제어 신호이고, 3d는 CCD(200)에 충전되는 전하가 CCD 리드 펄스에 의해 리드되는 전하 축적신호이고, 3e는 CCD 리드 펄스마다 출력되는 화상데이터의 타이밍을 나타낸다.

제어부(218)에서 출력되는 CCD 리드 펄스를 CCD(200)에 유입되면, CCD(200)는 한 프레임 기간 동안 축적된 전하를 출력한다. 각 프레임 단위로 출력된 영상은 연속된 화상을 형성한다. 이 때, 제어부(218)에서 출력되는 저속 셔터 제어신호는 하이레벨을 유지한다.

4a는 30분의 1초마다 제어부(218)에서 CCD(200)에 인가되는 프레임 제어신호이고, 4b는 CCD(200)의 화상데이터를 리드하는 CCD 리드 펄스이고, 4c는 셔터제어 신호이고, 4d는 CCD(200)에 충전되는 전하가 CCD 리드 펄스에 의해 리드되는 전하 축적신호이고, 4e는 CCD 리드 펄스마다 출력되는 화상데이터의 타이밍을 나타낸다.

CCD(200)에 3프레임 기간 동안 축적된 전하는 제어부(218)에서 출력된 저속 셔터 제어신호가 로우 레벨로 CCD(200)에 인가된다. 셔터제어신호가 로우레벨이 되면 이 기간 동안에 이미 3프레임 기간 동안 축적되어 있는 전하 즉, 화상데이터를 CCD(200)에서 출력한다. 그리고 저속셔터 제어신호가 하이레벨이 되는 시점에서 새로운 전하를 3프레임 기간 동안 축적하게 된다. 저속 전자 셔터 동작에 의해 출력된 화상데이터는 A/D 변환부(206)를 거쳐 프레임 메모리부(210)로 입력된다.

5a는 프레임 구분 신호이고, 5b는 셔터제어 신호이고, 5c는 프레임 메모리부(210)의 쓰기와 읽기제어신호이고, 5d는 프레임 메모리부에 입력되는 화상데이터를 나타낸다. 여기서 X는 화상데이터가 입력되지 않는 상태를 나타낸다. 5e는 프레임 메모리부(210)에서 출력되는 화상데이터를 나타낸다.

프레임 메모리부(210)에 입력되는 화상데이터인 데이터1는 입력화상 5d의 타이밍도와 같이 화상데이터가 입력되는 기간과 입력되지 않는 기간이 있다. 프레임 메모리부(210)의 읽기/쓰기 제어에 의해 화상데이터가 입력되지 않은 기간은 바로 전에 출력된 데이터1로 채워서 출력하게 된다. 데이터1을 출력시킨 후 데이터2가 입력되면 데이터2를 쓰고 나서 다시 데이터2를 소정의 기간 동안 반복하여 출력한다. 따라서, 프레임 메모리부(210)는 저속 셔터 모드시에 프레임 단위의 화상데이터를 촬상부(201)로부터 새로운 프레임 화상데이터가 입력될 때까지 계속하여 이전의 프레임 화상데이터를 읽어서 출력한다.

프레임 메모리부(210)의 읽기/쓰기 제어신호는 제어부(218)에서 발생된 셔터제어 신호가 이용된다. 프레임 메모리부(210)의 제어에 의해 연속된 화상데이터로 재구성된 화상신호는 영상신호 처리과장을 거쳐 뷰우 파인더(208)로 출력되어 디스플레이된다.

따라서, 플리커 발생없이 다이나믹 영역이 증가된 피사체의 화상을 볼 수 있으며, 어두운 장소에서도 피사체를 위치를 확실히 확인하여 촬영할 수 있다.

제600단계는 피사체의 상을 촬상하여 전기적인 신호로 변환한다. 제602단계는 촬상된 신호가 광량이 적은 어두운 상태에서 촬상되었는지를 확인한다. 제604단계는 광량이 많은 경우에 일반적인 고속셔터 모드를 수행한다. 제606단계는 광량이 적은 어두운 곳이라면 저속 셔터 동작을 하여 CCD에 전하 축적 기간을 한 프레임당 30분의 1초보다 긴 8분의 1초로 늘려서 피사체에서 반사된 빛을 더 많이 받은 다음 축적된 전하를 출력하여 저장한다. 제608단계는 CCD에서 전하가 축적되는 주기가 길어서 화상데이터가 출력되지 않는 프레임 동안에는 바로 이전의 저장된 전하의 값을 리드하여 채워줌으로써, 연속된 화상영상데이터가 되도록한다.

제610단계에서는 저속 셔터 동작에서 촬상된 피사체를 뷰우 파인더로 피사체를 확인한다. 제612단계는 확인된 피사체를 기록할 것인가를 결정하여 기록하지 않을 경우에는 다시 610단계로 진행하여 뷰우 파인더로 피사체를 확인한다.

한편, 뷰우 파인더로 확인된 피사체를 기록하고자 한다면 제614단계로 진행하여 플레쉬를 개방하고 셔터속도를 증가시키고 조리개를 확대하여 피사체를 가능한 짧은 기간 동안에 피사체를 촬상시킴으로서, 피사체의 화상에 번짐이 발생하는 것을 방지한다. 제616단계는 촬상된 피사체의 화상데이터를 기록한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라 장치와 방법은 어두운 곳에서는 자동으로 CCD의 저하 축적시간을 길게 함으로서 뷰우 파인더를 통하여 피사체를 잘 식별할 수 있고, 또한 기록시 셔터속도를 높이고 조리개를 확대하여 촬상함으로써, 기록 화상의 번짐을 방지한다.

Claims

저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라에서는, 피사체의 영상을 전기적 신호로 촬상한 아날로그신호를 디지털 화상데이터로 출력하는 촬상부, 상기 촬상부에서 출력한 화상데이터를 프레임 단위로 저장시키고 읽어서 프레임 단위로 출력시키는 프레임 메모리부; 상기 프레임 메모리부에서 출력된 프레임 단위의 디지털 화상데이터를 신호처리하여 아날로그 화상 신호로 변환시켜 출력하는 신호처리부; 상기 신호처리부에서 출력한 화상 신호를 유입하여 디스플레이하는 뷰우 파인더; 상기 프레임 메모리부에서 출력된 프레임 단위의 신호를 유입하여 화상데이터를 기록하는 메모리카드부; 및 상기 촬상부와 상기 프레임 메모리부 상기 신호처리부를 저속 모드제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라.
제1항에 있어서, 상기 프레임 메모리부는 저속 셔터 모드시에 프레임 단위의 화상데이터를 상기 촬상부에서 새로운 프레임 화상데이터가 입력될 때까지 계속하여 이전의 프레임 화상데이터를 읽어서 출력함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라.
제1항에 있어서, 상기 신호처리부는 영상신호 처리부와 디지털 신호를 아날로그 화상데이터로 변환하는 D/A 변환부를 포함함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라.
제1항에 있어서, 상기 촬상부는 CCD(고체촬상소자)와 A/D변환부를 포함함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라.
제1항에 있어서, 상기 프레임 메모리부에서 출력된 프레임 단위의 화상데이터를 사진형태의 포맷으로 변환시켜 상기 메모리카드부에 기록하는 기록부를 더 구비함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라.
저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어 방법에 있어서, 피사체를 촬상하여 광량이 적은가를 확인하는 과정; 상기 확인과정에서 광량이 적으면 저속 셔터로 피사체를 촬상하여 프레임 단위의 화상데이터를 출력하여 영상신호 처리하는 과정; 상기 영상신호 처리된 화상데이터를 뷰우 파인더로 피사체를 확인하는 과정; 상기 확인된 피사체에 대하여 플레쉬를 개방하고 셔터속도를 증가시키고 조리개를 확대하여 촬상하는 과정; 및 상기 촬상한 화상데이터를 메모리 카드에 저장하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라의 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 프레임 단위의 영상신호 처리 과정은 저속 셔터 모드시에 프레임 단위의 화상데이터를 상기 촬상부에서 새로운 프레임 화상데이터가 입력될 때까지 계속하여 이전의 프레임 화상데이터를 읽어서 출력함을 특징으로 하는 저속 셔터 기능의 전자 스틸 카메라 제어 방법.