KR100733096B1 - 카메라 장치 및 촬영 방법 - Google Patents

Abstract

역광을 양호하게 판별하여, 양호한 역광 보정을 행한다.

스텝[1]에서 어두운 분포의 위치 판정 및 어두운 분포의 막대그래프 비율 계산이 행해진다. 다음의 스텝[2]에서 밝은 분포 판정 및 고휘도 슬라이스 설정이 행해진다. 또한 스텝[3]에서 역광 판정이 행해진다. 여기서 역광 판정 수단으로서는,어두운 분포의 위치 판정 및 어두운 분포의 막대그래프 비율 계산 수단의 항에서 설명한 값(dark_ratio)가 0dB∼-6dB 미만일 때는 역광이 아니라고 판정하고, -6dB∼-30dB일 때는 역광이라고 판정한다. 그리고 역광이 아닐 때에는 스텝[4]에서 고휘도 슬라이스 설정치를 그대로 한다. 또한 역광일 때에는 스텝[5]에서 값(dark_ratio)의 정규화가 행해진다. 예를 들면, 피크치를 검출된 출력의 적분 신호의 고휘도 성분 리미터치를 내리도록 하는 역광 보정이 행해진다.

역광 보정, 고휘도 슬라이스 설정, 촬상 소자, 카메라, 렌즈계, 조리개

Description

카메라 장치 및 촬영 방법{CAMERA DEVICE AND PHOTOGRAPHING METHOD}

도 1은 본 발명을 적용한 카메라 장치의 일 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도.

도 2는 그 동작의 설명을 위한 간결한 플로우 차트도.

도 3은 그 동작의 설명을 위한 상세한 플로우 차트도.

도 4는 막대그래프 프레임의 설명을 위한 도면.

도 5는 고휘도 슬라이스 설정의 설명을 위한 도면.

도 6은 그 동작의 설명을 위한 도면.

도 7은 값(dark_ratio)의 정규화의 설명을 위한 도면.

도 8은 고휘도 슬라이스 설정치를 클립시키는 기울기를 나타내는 도면.

도 9는 값(dark_ratio)의 정규화치, 고휘도 슬라이스 설정치, 고휘도 리미터치의 관계를 나타낸 도면.

도 10은 역광 보정중에 막대그래프 기준치를 시프트할 때의 설명을 위한 도면.

도 11은 노광 보정의 설명을 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 렌즈계

2: 조리개 수단

3: 촬상 소자(CCD)

4: 샘플 홀드(S/H) 회로

5: 기록 신호 처리 회로

6: 기록 장치

7: 조작 수단

8: 시스템 제어용의 마이크로 컴퓨터(CPU)

9: 구동 회로

10: 광학 검출 회로 (OPD)

본 발명은 예를 들면 피사체로부터의 영상광을 촬상 소자를 이용하여 전기 신호로 변환하여 촬영을 행하는 카메라 장치에 관한 것이다. 자세히는, 촬상 소자의 촬상면에서 휘도 레벨이 가장 낮은 부분과 그것 이외의 부분과의 휘도 레벨의 비율을 구하여 역광 상태를 검출하여, 자동적으로 소정의 역광 보정을 행하도록 한 것이다.

종래부터, 역광이라고 판정된 경우에 오버측에 노출 보정을 행하여 노출 언더의 사진을 방지하는 카메라 장치가 알려져 있다. 이러한 카메라 장치로서는, 예를 들면 특개소 62-110369호 공보에 도시되는 것 같은 기술이 제안되어 있다. 즉 이 공보에 개시된 발명은, 주요 피사체가 화면의 중앙에 위치할 가능성이 높다고 하는 경향을 이용한 것으로, 촬상 화면을 중앙부와 그것 이외의 주변부로 분할하여, 각부의 휘도 레벨을 얻어 이 양자의 비에 의해서 노출을 조정하여, 화면 중앙부에 있는 주요 피사체에 적절한 노출을 얻도록 한 것이다.

즉, 이 카메라 장치에 있어서는, 촬상 화면의 중앙 영역에 위치하는 피사체의 휘도와, 이 중앙 영역의 주변 영역에 위치하는 피사체의 휘도를 각각 검출하여, 중앙 영역의 피사체 휘도가 주변 영역의 피사체 휘도보다 소정치 이상 낮은 경우에는, 중앙 영역의 피사체가 역광 상태라고 판정하여, 촬영시에 오버측의 노출 보정을 행한다. 이것에 따르면, 상기 중앙 영역의 피사체가 노출언더 때문에 검게 찌브러진다는 실패가 방지되는 것이다.

또한 종래로부터, 역광이라고 판정된 경우에 행해지는 오버측의 노출 보정에서는, 예를 들면 카메라 내부에 가지고 있는 노출 기준치를 올리는 장치가 알려져 있다. 즉 이 카메라 장치에서는, 예를 들면 촬상 소자(CCD)의 출력 신호로부터 광학 검출 회로(OPD)를 통하여 얻어진 적분 신호가, 카메라 내부에 가지고 있는 노출 기준치와 비교하여 큰지 작은지를 판정하여, 클 때에는 언더측의 노출 보정을, 작으면 오버측의 노출 보정을 행한다. 그래서 역광 상태에서는, 그 노출 기준치를 올려 오버측의 노출 보정을 행한다. 이것에 따르면, 상기 중앙 영역의 피사체가 노출언더 때문에 검게 찌브러진다고 하는 실패가 방지되는 것이다.

또한 근년에, 적정한 측광치를 구하기 위해서, 클립 레벨이 다른 복수의 고휘도 클립 회로를 설치하여, 촬영 신(scene)에 따른 클립 레벨을 갖는 고휘도 클립 회로를 통과한 휘도 신호를 이용하도록 한 카메라용 노출 제어 장치가 제안되어 있다 (특개평2-268080호 공보 참조). 이것에 따르면, 촬영 신이 역광이라고 판단된 경우에는, 피사체의 휘도 신호를 클립 레벨이 낮은 고휘도 클립 회로를 통해 입력함으로써 측광치를 구하여, 측광치가 기준치가 되도록 아이리스 무늬 개도가 조절됨으로써, 노출언더 때문에 검게 찌브러진다는 실패가 방지된다.

또 상술된 바와 같이 노출 기준치를 올려 오버측의 노출 보정을 행하는 방법에서는, 예를 들면 자동차 등의 움직이는 피사체를 촬영하는 것과 같은 경우에 있어서, 역광이라고 판정한 경우와 그렇지 않은 경우가 혼재하는 것과 같은 환경에서, 노광 기준치의 상하를 번성하게 행하는 것으로 되어, 노광 제어의 불안정을 초래하지 않기 위한 지연 동작 등의 연구가 강구되고 있다.

그것에 대하여, 촬상 소자(CCD)의 출력 신호로부터 광학 검출 회로(OPD)를 통하여 얻어진 적분 신호의 고휘도 성분 레벨을 미리 측정하고 계속하여, 역광의 정도에 따라서 고휘도 클립 레벨을 연속 가변하는 방식에서는, 클립할수록 광학 검출 회로(OPD)의 적분 신호가 작아져, 노광 제어로서는, 마치 촬상 소자(CCD)의 입사 광량이 작다고 판단한 경우와 동일하게 오버측의 노광 제어를 행한다. 그 때에는 도 11에 도시한 바와 같이 노광 기준치를 가감할 필요가 없고, 종래의 노광 제어를 그대로 살릴 수 있어, 그 만큼의 시스템의 신뢰성을 유지할 수가 있다.

그러나 상술한 것과 같은 중앙 영역 및 주변 영역의 피사체 휘도를 비교하는 방식에서는, 주요 피사체가, 화면 중앙 영역과 그 주변 영역에 걸치는 것 같을 때에는, 중앙 영역과 주변 영역과의 휘도차가 작아지기 때문에, 역광이더라도 역광이라고 판정할 수 없고, 노출 보정이 행하여지지 않는 경우가 있다. 이러한 경우에는 주요 피사체가 노출 언더로 되어 버린다.

또한, 주요 피사체가 언제나 화면 중앙 영역에 위치하는 것에 한하지 않고, 그 주변 영역에 위치하고 있어 역광 상태의 경우에는, 주변부의 피사체 휘도가 중앙 영역의 피사체 휘도보다 낮게 되기 때문에, 역광이더라도 역광이라고 판정할 수 없고, 노출 보정이 행하여지지 않은 경우가 있어, 이러한 경우에도 주요 피사체가 노출언더로 되어 버리는 것으로 된다.

본 출원은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로서, 해결하고자 하는 문제점은, 종래의 장치에서는, 주요 피사체가 주변 영역에 위치하고 있는 경우에는, 역광 상태이더라도 역광이라고 판정할 수 없는 적이 있어, 그 경우에는 적정한 노출 보정이 행하여지지 않고서 주요 피사체가 노출 언더로 되어 버리는 등 양호한 역광 보정을 행할 수 없다고 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 있어서는, 촬상 화면이 밝은 분포 및 어두운 분포의 각각의 위치를 검출하여, 밝은 분포로부터 휘도 신호의 피크치 검출을 행하여, 어두운 분포의 어두움의 정도를 기초로 하여, 피크치를 검출된 광학 검출 회로(OPD)의 출력의 적분 신호의 고휘도 성분 리미터치를 내리도록 한 것이고, 이것에 의하면, 마치 촬상 소자(CCD)의 입사 광량이 작은 것 같은 촬영 상태를 만들어내고 노광을 오버측에 설정(밝게 노광 보정)할 수 있고, 그렇게 함으로써 밝은 화면으로 하여 역광 보정 효과를 올릴 수 있다.

즉, 본 발명은, 영상광을 촬상 소자를 이용하여 전기 신호로 변환하여 촬영을 행하는 카메라 장치이고, 촬상 소자의 촬상면을 복수로 분할하여 그 분할에 기초하여 검출 프레임을 설정하는 설정 수단과, 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단과, 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨과 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임 이외의 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨의 평균치와의 비율을 구하는 연산 수단을 구비하고, 요구된 비율이 소정의 값 이상일 때에 역광으로 간주하여 보정 처리를 행하는 것이다.

본 발명에 따르면, 어두운 분포의 어두움의 정도가 크면 역광 상태라고 판단하여, 피크치를 검출된 광학 검출 회로(OPR)의 출력의 적분 신호의 고휘도 성분 리미터치를 내려, 마치 촬상 소자(CCD)의 입사 광량이 작도록 하는 촬영 상태를 만들어 내어, 노광 오버측에 설정(밝게 노광 보정)할 수 있다. 따라서 촬상 소자(CCD) 입사 광량의 대소에 따라서 노출 제어하는 시스템 그 자체에 손을 가하지 않아도 되므로, 종래의 시스템을 그대로 살릴 수 있어, 노광 연산 시스템에 복잡한 처리를 추가할 필요가 없기 때문에, 시스템의 신뢰성을 유지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 설명하도록, 도 l은 본 발명을 적용한 카메라 장치의 일 실시 형태의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1에 있어서, 피사체(도시하지 않음)로부터의 영상광(파선)이 렌즈계(1) 및 조리개 수단(2)을 통해 촬상 소자(CCD)(3)에 입사된다. 그리고 이 촬상 소자(3)의 촬상면에 결상된 화상에 따른 촬상 신호가 샘플 홀드(S/H) 회로(4)에 공급되어 원하는 영상 신호가 추출되어, 이 신호가 광학 검출 회로(OPD)(10)에 공급되어어, 각각의 처리에 필요한 휘도 레벨이나 적분 신호 등의 신호가 추출된다. 또한 샘플 홀드 회로(4)에서 추출된 영상 신호가 기록 신호 처리 회로(5)에 공급되어 소정의 기록 신호가 형성되어, 이 기록 신호가 기록 장치(6)에 공급되어 임의의 기록 매체(도시하지 않음)에 기록된다.

한편, 임의의 조작 수단(7)으로부터의 신호가 시스템 제어용의 마이크로 컴퓨터(CPU)(8)에 공급되어, 이것의 마이크로 컴퓨터(8)로부터의 제어 신호가 기록 신호 처리 회로(5)나 기록 장치(6)에 공급되어, 샘플 홀드 회로(4)에서 추출된 영상 신호의 기록 매체(도시하지 않음)에의 기록이 제어된다. 그와 동시에, 광학 검출 회로(OPD)(10)로부터 추출된 휘도 레벨이나 적분 신호 등의 신호가 마이크로 컴퓨터(8)에 공급되어, 촬상된 영상 신호의 내용이 판별되어, 이 판별된 내용에 따른 제어 신호가, 조리개 수단(2)의 조절이나 촬상 소자(3)에서의 노광 시간(셔터 속도)을 조절하는 구동 회로(9)에 공급된다.

그리고 이러한 카메라 장치에 있어서, 상술의 역광 보정을 행하기 위한 처리가, 예를 들면 도 2 및 도 3에 도시하는 플로우 차트와 같이 행해진다. 즉 도 3에는 본 발명에 의한 카메라의 역광 보정 장치의 일 실시예의 플로우 차트가 도시된다. 또한 이 도 3의 플로우 차트를 보다 간결히 통합하여, 처리를 크게 5개로 나눈 것이 도 2의 플로우 차트이다.

그래서 처리가 스타트되면, 우선 도 2의 스텝〔l〕에서, 어두운 분포의 위치판정 및 어두운 분포의 막대그래프 비율 계산이 행하여진다. 즉 도 3에서는 최초의 스텝〔11〕에서 어두운 분포 판정용의 막대그래프 기준치의 설정을 행한다. 여기서 막대그래프란, 화면내에서의, 기준치보다도 밝은 부분의 면적의 비율을 도시한다. 어두운 분포의 위치 판정으로서는, 막대그래프치가 화면내에서의 기준치를 넘는 면적이 가장 작은 분포를 검출하는 것에 있다. 또, 어두운 분포 판정용의 막대그래프 기준치의 설정으로서는, 기준치를 넘는 면적이 전면적의 3분의 1 이하가 되는 확률이 높은 곳에 맞춰져 있다.

또한 스텝〔12〕에서 가장 어두운 분포의 위치를 검출한다. 여기서 어두운 분포 판정용의 막대그래프 프레임으로서는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 가로6× 세로4의 막대그래프 프레임을 이용하고 있지만, 가로 × 세로의 막대그래프 프레임의 갯수의 상한은 임의로 한다. 또한 가로 × 세로의 막대그래프 프레임의 갯수는, 최저로 1개의 막대그래프 프레임이 있으면, 예로서 가로6 × 세로4의 막대그래프 프레임을 이용하여 있는 것과 동일한 처리를 행할 수 있다. 그 경우는, 예로서 가로6 × 세로4의 막대그래프 프레임의 가상 처리를 하기 위해서는, 가로 사이즈를 가로의 전체 길이의 6분의 l, 세로 사이즈를 세로의 전체 길이의 4분의 1로 한 막대그래프 프레임을 클럭 24 주기로 순차 이동하여 화면을 일주하도록 하여도 좋다.

또 실제의 처리에서는, 예를 들면 가로6 × 세로4의 막대그래프 프레임을 기초로 하여, 예를 들면 도 4의 포지션(Position) 1∼F에 도시한 바와 같이15개의 분포에 나눠 계산하여, 가장 어두운 분포가 어디에 위치하는 지를 구한다. 여기서 가장 어두운 분포의 막대그래프치와, 그렇지 않은 분포 (가장 어두운 분포 이외의 분포)의 막대그래프치의 명칭을, 각각 값(hst_dark_target), (hst_dark_nontarget)라고 하는 것으로 한다. 그 때의 가장 어두운 분포가 아닌 막대그래프치(hst_dark_nontarget)는, 가장 어두운 분포의 막대그래프치(hst_dark_target)와 동일 면적에서 비교할 수 있도록 하기 위해서, 면적으로 나눈 평균화한 값을 이용하도록 한다.

다음에 스텝〔13〕에서, 각 분포로부터 얻어진 값(hst_dark_target)에 대하여 가중을 행한다. 목적은, 한복판 및 그 주변부 이외의 값(hst_dark_target)을 자리올림하여, 어두운 분포의 비율을 내려, 결과적으로 오버측의 노출 보정량을 줄이는 것에 있다. 즉, 한복판 및 그 주변부 이외가 어두운 경우에는 오버측의 노출 보정을 적게 하여 역광 보정이 이루어지기 어렵도록 하기 위한 것으로, 후술의 값(dark_diff)의 수치가 작아지지 않도록 하는 (dB 환산치가 작아지지 않도록 한다) 것이다.

즉 도 4의 포지션 번호에 있어서,

역광 보정 대상의 포지션 번호: 2, 5, 6, 8, 9, B, C, E

역광 보정 대상밖의 포지션 번호: 1, 3 ,4, 7, A, D, F

와 같이 구분하고 있다.

그리고 역광 보정 대상의 포지션 번호에 대해서는,

hst_dark_target × 10h/10h (가중: l 배)

역광 보정 대상밖의 포지션 번호에 있어서는,

hst_dark_target × 설정치 A×/10h (설정치 A가 15인 경우, 가중: 1.3배)

의 가중을 행한다. 또, 수치 h 는 16진수의 값을 표시한다.

다음에 스텝 〔14〕에서, 값(hst_dark_target), (hst_dark_target)의 비율을 하기와 같이 계산한다.

dark_diff = hst_dark_target × 100h / hst_dark_nontarget

단, 이 식에서 100h라고 쓰여져 있는 것은, 제어 소프트로서 취급할 수 있는 수가 l6진수이고, 분자가 작으면 항상 제로로 되어 버리는 것을 막기 위해서, 또한 100h의 값을 중심 (제로)에 잡기 위해서이다.

그 후 스텝〔15〕에서, 얻어진 값(dark_diff)을 0dB∼-30 dB의 dB값으로 환산한다. 그 환산된 값을, 여기서는, 값(dark_ratio)이라 하는 것으로 한다. 이것이, 어두운 분포의 비율이다.

다음에 도 2의 스텝〔2〕에서, 밝은 분포 판정 및 고휘도 슬라이스 설정이 행하여진다. 즉 도 3에서는 스텝〔21〕에서 밝은 분포 판정용의 막대그래프 기준치의 설정을 행한다. 밝은 분포의 위치 판정으로서는, 막대그래프치가 화면내에서의 기준치를 넘는 면적이 가장 큰 분포를 검출하는 것에 있다. 이것은 기준치를 넘는 면적이 가장 작은 분포가 어두운 분포인 것과 대칭이다. 또, 밝은 분포 판정용의 막대그래프 기준치의 설정으로서는, 기준치를 넘는 면적이 전면적의 3분의 1 전후를 표시하는 확률이 높은 곳에 맞쳐져 있다.

또한 스텝 〔22〕에서 가장 밝은 분포의 위치를 검출한다. 여기서 밝은 분포 판정용의 막대그래프 프레임으로서는, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 가로6× 세로4의 막대그래프 프레임을 이용하고 있지만, 가로 × 세로의 막대그래프 프레임의 갯수의 상한은 임의로 한다. 가로 × 세로의 막대그래프 프레임의 갯수는, 최저로 l개의 막대그래프 프레임이 있으면, 예로서 가로6× 세로4의 막대그래프 프레임을 이용하고 있는 것과 마찬가지의 처리를 행할 수 있다. 그 경우는, 예로서 가로6 × 세로4의 막대그래프 프레임의 가상 처리를 하기 위해서는, 가로 사이즈의 가로의 전체 길이의 6분의 1, 세로 사이즈를 세로의 전체 길이의 4분의 1로 한 막대그래프 프레임을 클럭 24 주기로 순차 이동하여 화면을 일주하도록 하면 좋다.

또 실제의 처리에서는, 예를 들면 가로6× 세로4의 막대그래프 프레임을 기초로, 예를 들면 도 4의 포지션1∼F에 도시한 바와 같이 15개의 분포에 나눠 계산하여, 가장 밝은 분포가 어디에 위치하는 지를 구한다. 이렇게 해서 구한 가장 밝은 분포의 막대그래프 프레임과 동일 위치에, 스텝〔23〕에서, 막대그래프 프레임과 동일 면적의 적분 프레임을 설정한다. 또 이 적분 프레임의 설정은, 마이크로 컴퓨터 (CPU)(8)로부터의 제어 신호에 의해서 광학 검출 회로 (OPD)(10)에 대하여 행하는 것이다.

그리고 스텝〔24〕에서, 광학 검출 회로 (OPD)(l0)의 적분 프레임으로부터의 적분 출력 신호를, 고휘도 슬라이스 설정치를 바꾸면서 취득한다. 또 고휘도 슬라이스 설정으로서는 적분 신호의 고휘도 성분을 제한함으로써, 제한하면 할수록 적분 신호의 감소를 의미한다. 여기서 그 고휘도 슬라이스 설정은, 예를 들면 도 5에도시한 바와 같이 3 클럭 주기로 변화시켜 간다. 즉 3 클럭 주기를 사이클 주기 로 보면, 제0 사이클, 제1 사이클, 제2 사이클에 나눌 수 있어, 예를 들면 하기와 같이 된다.

제0 사이클: 다음의 제1 사이클로 설정되는 고휘도 슬라이스 설정치보다 소정치만 낮은 레벨을 설정한다.

제1 사이클: 고휘도 슬라이스 설정치를 설정한다. ( 제0 사이클에서의 값보다 소정치만 큰 값)

제2 사이클: 빈 사이클

그래서 다음번의 제0, 제1 사이클에서는, 전회의 제0 사이클에서의 레벨이 소정치만 낮은 고휘도 슬라이스 설정치로 반영된 광학 검출 회로(OPD)(10)로부터의 적분 데이터와, 제1 사이클로 설정된 고휘도 슬라이스 설정치로 반영된 광학 검출 회로(OPD)(10)로부터의 적분 데이터와의 사이에서 차분이 나오면, 고휘도 슬라이스 설정치를 올려, 나오지 않으면 차분이 나올 때까지 슬라이스 설정치를 내려 간다.

그 동작의 포인트를 도시하면, 도 6의 A, B로 표시한 바와 같이 된다.

즉 도 6의 A로 표시한 바와 같이, 제0 사이클로 설정된 광학 검출 회로 (OPD)(10)로부터의 적분 데이터가, 제1 사이클로 설정된 광학 검출 회로(OPD)(l0)로부터의 적분 데이터보다 작은 경우에는, 광학 검출 회로(OPD)(10)로부터의 적분 데이타가 클립되어 있다고 판정하여, 고휘도 슬라이스 설정치를 올린다.

또한, 도 6의 B로 표시한 바와 같이, 제0 사이클로 설정된 광학 검출 회로 (OPD)(l0)로부터의 적분 데이터가, 제1 사이클로 설정된 광학 검출 회로(OPD)(l0)로부터의 적분 데이터와 동일하거나 큰 경우에는, 광학 검출 회로(OPD)(l0)로부터 의 적분 데이터가 클립되어 있지 않다고 판정하여, 고휘도 슬라이스 설정치를 내린다. 이와 같이 하여, 제0, 1 사이클로 설정되는 슬라이스 설정치에 의해, 광학 검출 회로(OPD)(10)로부터의 적분 데이터가 슬라이스되기 시작하기 직전의 고휘도 슬라이스 설정치가 구해진다.

또한 도 2, 3의 스텝〔3〕에서 역광 판정이 행하여진다. 여기서 역광 판정 수단으로서는, 스텝〔1〕의 어두운 분포의 위치 판정 및 어두운 분포의 막대그래프 비율 계산으로 설명한 값(dark_ratio)가 0dB∼- 6dB 미만일 때는 역광이 아니라고 판정하고, -6dB∼-30dB일 때에는 역광이라고 판정하고 있다. 즉 상술의 값(dark_diff)의 FF00h가 -6dB에 상당하여, 예를 들면 값(dark_diff)이 0000h∼FF00h 일 때는 역광 상태가 아니라고 판정하여, FF00h∼FB00h일 때는 역광 상태라고 판정하고 있다. 또, FF00h = -6dB의 임계치는 변경 가능하게 되어 있다.

그리고 스텝〔3〕에서 역광이 아니라고 판정된 경우에는, 도 2, 3의 스텝 〔4〕에서, 상술의 스텝〔2〕의 밝은 분포 판정 및 고휘도 슬라이스 설정에서 설명한 고휘도 슬라이스 설정치를 그대로, 광학 검출 회로(OPD)(10)의 적분 신호의 고휘도 리미터치로 하여, 광학 검출 회로(OPD)(10)에 보내고 있다. 이것에 대하여, 스텝〔3〕에서 역광이라고 판정된 경우에는, 도 2의 스텝〔5〕에서, 값(dark_ratio)의 정규화가 행하여진다.

즉 도 3에서는 스텝〔51〕에서, 값(dark_ratio)의 수치를 역산하여, FB00h (-30 dB)∼FF00h (-6 dB) 의 범위를, 00h∼FFh의 값으로 정규화한다. 또 이 계산 식으로서는, 예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이

dark_ratio 정규화치= FFh*(dark_ratio-FB00h)/(임계값 (FF00h) -FB00h)로 된다.

또 스텝〔52〕에서, 고휘도 슬라이스 기울기 계산이 행하여진다. 이것은 값(dark_ratio)의 정규화치를 기초로, 스텝〔2〕의 밝은 분포 판정 및 고휘도 슬라이스 설정으로 설명한 고휘도 슬라이스 설정치를 클립시키는 기울기를 계산하는 것이다. 이 계산 방법으로서는, 슬라이스 설정치가 00h∼FFh의 범위에서,

기울기= 슬라이스 설정치× 슬라이스 설정치/FFh

와 같이 계산한다. 이것에 의해서 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같은 기울기 (선 A)가 얻어진다.

또한 스텝〔53〕에서, 고휘도 리미터치 계산이 행하여진다. 여기서는 고휘도 슬라이스 기울기, 값(dark_ratio)의 정규화치 및 고휘도 슬라이스 설정치로부터, 클립시키는 고휘도 리미터치를 계산한다. 또 고휘도 리미터치의 계산 식은 다음과 같이 된다.

슬라이스 기울기+ (슬라이스 설정치- 슬라이스 기울기) × dark_ratio 정규화치/FFh

이 값(dark_ratio)의 정규화치, 고휘도 슬라이스 설정치, 클립시키는 고휘도 리미터치의 관계를 도 9에 도시한다.

이와 같이 하여, 촬상 화면이 밝은 분포 및 어두운 분포의 각각의 위치를 검출하여, 밝은 분포로부터 휘도 신호의 피크치 검출을 행하여, 어두운 분포의 어두움의 정도를 기초로, 피크치를 검출된 광학 검출 회로(OPD)의 출력의 적분 신호의 고휘도 성분 리미타치를 내리도록 한 역광 보정이 행하여져, 처리가 종료(엔드)된다. 이것에 의해, 주요피사체가 화면 중앙에 위치하는 것을 상정하지 않은 촬영 신에서도, 효과적으로 양호한 노출, 제어가 행하여진다.

또, 역광 보정중은, 고휘도 리미터치가 내려지고 있고, 그 만큼, 오버측의 노출 보정에 의해서 밝아지기 위해서, 어두운 분포의 막대그래프 비율이 작아져, 이 대로는, 역광이 아니라고 판단되고 버려, 고휘도 리미터치가 상승하기 때문에, 효과가 엷어져 버린다. 그래서 도 10에 도시한 바와 같은 역광 보정중은, 값(dark_ratio)의 정규화치에 따라서 어두운 분포 판정용의 막대그래프 기준치를 플러스 방향으로헤시프트하도록 하여, 어두운 분포의 막대그래프 비율이 안정되도록 하고 있다.

또한 상술의 장치에 있어서는, 값(dark_ratio)의 수치에 의해서 역광이라고 판정되고 있더라도, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노광치(EV값)가, 역광 보정을 거는 데 충분한 값에 달하고 있지 않으면, 역광이라고 판정하지 않도록 하고 있다.

그 이유는 2가지가 있어, 하나는, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)가, 노광 오버의 한계치 (아이리스조리개가 개방 위치, 셔터 속도가 최저 속도 위치)에 가까우면, 역광이라고 판정한 때에 노출을 오버측에 설정하는 보정량의 폭이 좁아져, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리는 것 이외에서는, 역광 보정의 효과가 얻어지지 않기 때문이다.

즉 「보정량의 폭이 좁다」라는 것은, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리는 것 이외에서는, 노출을 오버측에 설정하는 보정량이 적은 것이고, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 있어, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리는 않고서는, 피사체를 이 이상 밝게 할 수 없는 것을 의미한다.

실제의 디지털 스틸 카메라 또는 비디오 카메라에서는, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)가, 노광 오버의 한계치(아이리스 조리개가 개방 위치, 셔터 속도가 최저 속도 위치)에 달하더라도, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리는 것으로 또한 노광 오버로 될 수 있지만, 게인을 올린 분만 비디오 신호의 S/N 비(Signal to Noise Ratio)가 악화하는 것이 알려져 있다.

그래서 상술의 장치로, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)가, 역광 보정을 거는 데 충분한 값에 달하여, 역광이라고 판정하지 않도록 하고 있는 것은, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리지 않은 것을 의미하여, 비디오 신호의 S/N 비(Signal to Noise Ratio)의 악화를 초래하지 않은 이점이 있다.

또, 역광 보정을 거는 데 충분한 값이란, 여기서는 아이리스 조리개의 F값이 3개의 조리개 이상, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV 값)가 마이너스 3EV 이상의 값을 가리키고 있지만, 이들의 값은 절대적인 것은 아니고, 상황에 따라서 변화가능하게 되는 것이다.

또 1가지의 이유는, 옥내에서의 일반적인 촬영에서는, 역광 상태를 생기도록 하는 환경이 거의 없고, 역광 보정을 걸 필요성이 낮기 때문이다. 그래서 옥내인 지 옥외인지의 판별로서, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리게와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)를 이용하여, 그 값이 충분한 값에 달하고 있으면 옥외라고 판정하여, 또한 역광이라고 판정하는 때에 노출을 오버측에 설정하는 보정량도 충분하게 된다고 판정하도록 하고 있다.

즉 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)가 충분한 값에 달하고 있으면, 일반적으로 옥외에서의 밝기가 옥내의 그것보다 큰 것을 이용하여, 노출치(EV값)가 소정치 이상이면, 옥외에서의 촬영을 행하는 것으로 판단할 수 있는 값을 의미한다. 그 소정치는, 계절이나 시간대, 촬영 환경등에 의해서 변하지만, 여기서는 일정한 값 이상으로 설정하고 있다. 그 일정한 값 이상이란, 예를 들면 색 온도가 3200K 이상의 값을 가리킨다. 그 일정한 값 이상은, 절대적이지 않고, 상황에 따라서 변화가능하게 된다.

고로 상술의 장치에 있어서, 역광 판정 수단으로서는, 전술의 값(dark_ratio)과, 아이리스 조리개의 F값, 또는 아이리스 조리개와 셔터 속도의 조합에 따르는 노출치(EV값)를 조합하여 판정하고 있는 것이다.

따라서 본 실시 형태에 있어서, 촬상 화면이 밝은 분포 및 어두운 분포의 각각의 위치를 검출하여, 밝은 분포로부터 휘도 신호의 피크치 검출을 행하여, 어두운 분포의 어두움의 정도를 기초로, 피크치를 검출된 광학 검출 회로(OPD)의 출력의 적분 신호의 고휘도 성분 리미터치를 내리도록 함으로써, 마치 촬상 소자(CCD)의 입사 광량이 작도록 하는 촬영 상태를 만들어 내어 노광을 오버측에 설정(밝게 노광 보정)할 수 있고, 그렇게 함으로써 밝은 화면으로 하여 역광 보정 효과를 올 릴 수 있는 것이다.

이것에 의해서, 종래의 장치에서는, 주요 피사체가 주변 영역에 위치하고 있는 경우에는, 역광 상태이더라도 역광이라고 판정할 수 없는 적이 있어, 그 경우에는 적정한 노출 보정이 행하여지지 않고서 주요 피사체가 노출언더로 되어 버리는 등, 양호한 역광 보정을 행할 수 없던 것을, 본 발명에 따르면 이것들의 문제점을 용이하게 해소할 수가 있는 것이다.

또 본 발명은, 상술의 설명한 실시의 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 정신을 일탈하지 않고 여러가지의 변형이 가능하게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 역광 보정 시스템에 따르면, 촬상 소자(CCD)의 출력 신호로부터 광학 검출 회로(OPD)를 통하여 얻어진 적분치의 고휘도 성분 레벨을 미리 측정하여, 밝은 분포와 어두운 분포의 비율을 계산함으로써 역광의 정도를 판단하여 고휘도 클립 레벨을 연속 가변하여, 역광 신에서 적정한 측정치가 되도록 양호한 노출 제어가 행해지고, 또한 역광 신 이외의 촬영 신에서도 양호한 노출 제어가 행할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 2의 발명에 의하면, 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단은, 설정된 검출 프레임을 순회하여 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임의 판별을 행함으로써, 최저로 1개의 막대그래프 프레임이 있으면 검출을 행하는 수 있어, 구성을 간단히 할 수가 있는 것이다.

청구항 3의 발명에 따르면, 촬상 소자로 촬상된 영상 신호의 휘도 레벨의 적 분 신호의 피크치를 이용하여 노출 보정을 행하는 노출 보정 수단을 갖고, 영상 신호의 고휘도 성분을 제한함으로써 역광이라고 간주했을 때의 보정 처리를 행함으로써, 노광 제어로서는, 마치 입사 광량이 작다고 판단한 경우와 동일하게 오버측의 노광 제어를 행하는 것으로 되어, 노광 기준치를 가감할 필요가 없고, 종래의 노광 제어를 그대로 살릴 수 있어, 그 만큼의 시스템의 신뢰성을 유지할 수가 있는 것이다.

또한, 청구항 4의 발명에 따르면, 검출된 휘도 레벨이 가장 높은 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨의 적분 신호의 피크치를 이용하여 노출 보정을 행하는 노출 보정 수단을 갖고, 검출된 휘도 레벨의 고휘도 성분을 제한함으로써 역광으로 간주했을 때의 보정 처리를 행함으로써, 주요피사체가 화면 중앙에 위치하는 것을 상정하지 않은 촬영 신에서도, 효과적으로 양호한 노출 제어가 행하여지는 것이다.

또한 청구항 5의 발명에 따르면, 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단은, 설정된 검출 프레임을 순회하여 상기 휘도 레벨이 가장 높은 검출 프레임의 판별을 행함으로써, 최저로 1개의, 막대그래프 프레임이 있으면 검출을 행할 수 있어, 구성을 간단히 할 수가 있는 것이다.

또한 청구항 6의 발명에 따르면, 촬상 소자의 촬상면의 중앙 및 그 주변부의 검출 프레임으로부터 검출되는 휘도 레벨과 그 밖의 검출 프레임으로부터 검출되는 휘도 레벨과의 사이에서 가중을 행하여, 검출된 휘도 레벨이 가장 높은 검출 프레임이 상기 촬상 소자의 촬상면의 중앙 및 그 주변부에 위치할 때는, 검출된 휘도 레벨의 고휘도 성분을 제한을 완화함으로써 역광으로 간주했을 때의 보정 처리를 약하게 함으로써, 한복판 및 그 주변부 이외가 어두운 경우에는 오버측의 노출 보정을 적게 하여 역광 보정이 듣기 어렵도록 할 수가 있는 것이다.

또한 청구항 7의 발명에 따르면, 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨의 검출을, 상기 검출 프레임 안의 휘도 레벨이 기준치보다 높은 부분의 면적의 비율을 도시하는 막대그래프를 이용하여 행함으로써, 휘도 레벨의 검출을 양호하게 행할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 8의 발명에 따르면, 적어도 조리개 및 셔터 속도의 조절을 포함하는 노출 보정 수단을 갖고, 노출 보정 수단에서의 상기 조리개 및 /또는 셔터 속도의 조절치가, 상기 역광으로 간주했을 때의 보정 처리를 가능하게 하는 값에 달하여 있을 때만 보정 처리를 행함으로써, 비디오 신호 증폭기의 게인을 올리지 않은 것을 의미하여, 비디오 신호의 S/N 비(Signal to Noise Ratio)의 악화를 초래하지 않도록 할 수가 있는 것이다.

또한 청구항 9의 발명에 따르면, 적어도 조리개 및 셔터 속도의 조절을 포함하는 노출 보정 수단을 갖고, 노출 보정 수단에서의 상기 조리개 및 /또는 셔터 속도의 조절치가, 상기 촬영의 환경을 옥외라고 판단하는 값에 달하여 있을 때만 상기 역광이라고 긴주했을 때의 보정 처리를 행함으로써, 역광 보정을 걸 필요성이 낮은 옥내에서의 일반적인 촬영에서의 불필요한 보정을 피할 수 있는 것이다.

이것에 의해서, 종래의 장치에서는, 주요 피사체가 주변 영역에 위치하고 있는 경우에는, 역광 상태이더라도 역광이라고 판정할 수 없는 적이 있어, 그 경우에 는 적정한 노출 보정이 행하여지지 않고서 주요 피사체가 노출언더로 되어 버리는 등, 양호한 역광 보정을 행할 수 없던 것을, 본 발명에 따르면 이것들의 문제점을 용이하게 해소한다.

Claims (10)

1. 영상광을 촬상 소자를 이용하여 전기 신호로 변환하여 촬영을 행하는 카메라 장치로서,

   상기 촬상 소자의 촬상면을 복수로 분할하여 그 분할에 기초하는 검출 프레임을 설정하는 설정 수단과,

   상기 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단과,

   상기 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨과 상기 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임 이외의 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨의 평균치와의 비율을 구하는 연산 수단을 포함하고,

   상기 구해진 비율이 소정의 값 이상일 때에 역광으로 간주하여 보정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단은, 상기 설정된 검출 프레임을 순회하여 상기 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임의 판별을 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
3. 제l항에 있어서,

   상기 촬상 소자로 촬상된 영상 신호의 휘도 레벨의 적분 신호의 피크치를 이 용하여 노출 보정을 행하는 노출 보정 수단을 포함하고,

   상기 영상 신호의 고휘도 성분을 제한함으로써 상기 역광으로 간주한 때의 보정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 검출된 휘도 레벨이 가장 높은 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨의 적분 신호의 피크치를 이용하여 노출 보정을 행하는 노출 보정 수단을 포함하고,

   상기 검출된 휘도 레벨의 고휘도 성분을 제한함으로써 상기 역광으로 간주 한 때의 보정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출하는 검출 수단은, 상기 설정된 검출 프레임을 순회하여 상기 휘도 레벨이 가장 높은 검출 프레임의 판별을 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 촬상 소자의 촬상면의 중앙 및 그 주변부의 검출 프레임으로부터 검출되는 휘도 레벨과 그 밖의 검출 프레임으로부터 검출되는 휘도 레벨과의 사이에서 가중을 행하여,

   상기 검출된 휘도 레벨의 가장 높은 검출 프레임이 상기 촬상 소자의 촬상면의 중앙 및 그 주변부에 위치할 때는, 상기 검출된 휘도 레벨의 고휘도 성분의 제한을 완화함으로써 상기 역광으로 간주한 때의 보정 처리를 약하게 하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨의 검출을, 상기 검출 프레임 안의 휘도 레벨이 기준치보다 높은 부분의 면적의 비율을 도시하는 막대그래프를 이용하여 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
8. 제1항에 있어서,

   적어도 조리개 및 셔터 속도의 조절을 포함하는 노출 보정 수단을 포함하고,

   상기 노출 보정 수단에서의 상기 조리개 및/또는 셔터 속도의 조절치가, 상기 역광으로 간주한 때의 보정 처리를 가능하게 하는 값에 달하여 있을 때만 상기 보정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
9. 제1항에 있어서,

   적어도 조리개 및 셔터 속도의 조절을 포함하는 노출 보정 수단을 포함하고,

   상기 노출 보정 수단에서의 상기 조리개 및/또는 셔터 속도의 조절치가, 상기 촬영의 환경을 옥외라고 판단하는 값에 달하여 있을 때만 상기 역광으로 간주한 때의 보정 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 카메라 장치.
10. 영상광을 촬상 소자를 이용하여 전기 신호로 변환하여 촬영을 행하는 촬영 방법으로서,

    상기 촬상 소자의 촬상면을 복수로 분할하여 그 분할에 기초하는 검출 프레임을, 설정 수단에 의해 설정하는 단계와,

    상기 설정된 검출 프레임마다의 휘도 레벨을 검출 수단에 의해 검출하는 단계와,

    상기 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨과 상기 검출된 휘도 레벨이 가장 낮은 검출 프레임 이외의 검출 프레임으로부터 검출된 휘도 레벨의 평균치와의 비율을 연산 수단에 의해 구하는 연산 단계와,

    상기 구해진 비율이 소정의 값 이상일 때에 역광이라고 간주하여 보정 처리 수단에 의해 보정 처리를 행하는 보정 처리 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.

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