KR100925191B1 - 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법 - Google Patents

카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)의 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라에서, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체를 동시에 촬영하는 백라이트(Backlight) 촬영 상태가 되면, 상기 촬상 소자의 셔터 스피드를, 롱(Long) 셔터 스피드와 쇼트(Short) 셔터 스피드로 가변하면서, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지와, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지를 합성하여 출력함으로써, 각각의 피사체들에 대한 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영 동작이 가능하게 되므로, 고휘도 레벨의 피사체로 인해, 저휘도 레벨의 피사체가 어둡게 보이는 현상을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
Figure R1020080016957
범용 씨씨디, 범용 씨모스, 백라이트, 롱 셔터 스피드, 쇼트 셔터 스피드

Description

카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법 {Apparatus and method for compensating backlight of camera}
본 발명은, 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device) 또는 씨모스(CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor)와 같은 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 동영상을 촬영하는 카메라에는, 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS)와 같은 촬상 소자(Photographing Device)가 널리 사용되고 있는 데, 예를 들어, 상기 카메라에서는, 고휘도 레벨의 피사체를 촬영하는 경우, 상기 촬상 소자에 입사되는 광량을 감소시키기 위해, 아이리스(IRIS)의 오픈 량을 자동으로 감소시키거나, 상기 촬상 소자의 출력 신호를 증폭하기 위한 아날로그 게인(Gain) 값을 자동으로 감소시키게 된다.
또한, 상기 카메라에서는, 상기와 같이 아이리스 오픈 량과 아날로그 게인 값을 자동으로 감소시킨 상태에서도, 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영이 불가능한 경우, 상기 촬상 소자의 각 픽셀(Pixel)들에 의해 충전되는 전하(Charge) 량을 감소시키기 위해, 상기 촬상 소자의 셔터 스피드(Shutter Speed)를, 쇼트(Short) 셔터 스피드로 조절하게 된다.
한편, 상기 카메라에서는, 저휘도 레벨의 피사체를 촬영하는 경우, 상기 촬상 소자에 입사되는 광량을 증가시키기 위해, 아이리스(IRIS)의 오픈 량을 자동으로 증가시키거나, 상기 촬상 소자의 출력 신호를 증폭하기 위한 아날로그 게인(Gain) 값을 자동으로 증가시키게 된다.
또한, 상기 카메라에서는, 상기와 같이 아이리스 오픈 량과 아날로그 게인 값을 자동으로 증가시킨 상태에서도, 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영이 불가능한 경우, 상기 촬상 소자의 각 픽셀(Pixel)들에 의해 충전되는 전하(Charge) 량을 증가시키기 위해, 상기 촬상 소자의 셔터 스피드(Shutter Speed)를, 롱(Long) 셔터 스피드로 조절하게 된다.
이에 따라, 상기 카메라에서는, 고휘도 레벨의 피사체를 촬영하거나, 또는 저휘도 레벨의 피사체를 촬영하는 경우, 아이리스 오픈 량과, 아날로그 게인 값, 그리고 셔터 스피드를 자동으로 조절하여, 적절 레벨의 피사체 촬영 동작을 수행할 수 있게 된다.
그러나, 일반적인 카메라에서는, 동영상 촬영 동작을 수행하던 도중, 예를 들어 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체를 동시에 촬 영하는 백라이트(Backlight) 촬영 상태가 되는 경우, 각각의 피사체들에 대한 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영 동작을 수행할 수 없게 되는 데, 이에 대한 효율적인 해결 방안이 아직 마련되어 있지 않은 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 창작된 것으로서, 예를 들어 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)의 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라에서, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체를 동시에 촬영하는 백라이트(Backlight) 촬영 상태가 되더라도, 각각의 피사체들에 대한 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영 동작이 수행되도록 하기 위한 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드로 가변하는 단계; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지와, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지를 합성하여 출력하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 가변하는 단계는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피 드를, 한 필드 주기로 하여, 적어도 1 회 이상의 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드가 수행되도록 가변하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 출력하는 단계는, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 시작 부분에서 수행하는 단계; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 출력 단계는, 상기 해당 필드의 시작 부분에서 수행된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 이전 필드에서 수행된 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청 에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 끝 부분에서 수행하는 단계; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 출력 단계는, 상기 해당 필드의 끝 부분에서 수행된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 이후 필드에서 수행된 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와, 2 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하는 단계; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 2 회의 쇼트 셔터 스피드는, 해당 필드의 시작 부분과 끝 부분에서 1 회 씩 수행되는 것으로, 상기 출력하는 단계는, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 시작 부분의 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력함과 아울러, 상기 끝 부분의 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행하고, 이후 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드로 가변하기 위한 제어수단; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지와, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지를 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 제어수단은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 적어도 1 회 이상의 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드가 수행되도록 가변하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 신호 처리수단은, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 해당 필드의 시작 부분에서 수행되도록 하기 위한 제어수단; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 신호 처리수단은, 상기 해당 필드의 시작 부분에서 수행된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 이전 필드에서 수행된 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 해당 필드의 끝 부분에서 수행되도록 하기 위한 제어수단; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 신호 처리수단은, 상기 해당 필드의 끝 부분에서 수행된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 이후 필드에서 수행된 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 하며,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와, 2 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하기 위한 제어수단; 및 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 2 회의 쇼트 셔터 스피드는, 해당 필드의 시작 부분과 끝 부분에서 1 회 씩 수행되는 것으로, 상기 신호 처리수단은, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 시작 부분의 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력함과 아울러, 상기 끝 부분의 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행하고, 이후 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행한 후, 각각의 이미지를 합성하여 출력하는 것을 특징으로 하며,
또한, 상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되고, 상기 촬상 소자는, 동영상 촬영에 사용되는 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법은, 예를 들어 범용 씨씨디(CCD) 또는 범용 씨모스(CMOS)의 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라에서, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체를 동시에 촬영하는 백라이트(Backlight) 촬영 상태가 되면, 상기 촬상 소자의 셔터 스피드를, 롱(Long) 셔터 스피드와 쇼트(Short) 셔터 스피드로 가변하면서, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지와, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지를 합성하여 출력함으로써, 각각의 피사체들에 대한 적정 휘도 레벨의 피사체 촬영 동작이 가능하게 되므로, 고휘도 레벨의 피사체로 인해, 저휘도 레벨의 피사체가 어둡게 보이는 현상을 효율적으로 방지할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명에 따른 백라이트 보정 장치 및 방법은, 예를 들어, 동영상 촬영에 널리 사용되는 일반적인 범용 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS)의 촬상 소자가 구비된 감시용 카메라(Monitoring Camera) 등과 같은 다양한 유형의 카메라에 적용된다.
도 1은, 본 발명이 적용되는 카메라에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 카메라에는, 줌 렌즈(10), 포커스 렌즈(11), 아이리스(12), 촬상 소자(13), 아날로그 프론트 엔드(AFE: Analog Front End)(14), 디지털 신호 처리부(15), 드라이버(16), 타이밍 클럭 발생부(17), 백라이트 검출부(18), 메모리(19), 그리고 마이컴(20) 등이 포함 구성된다.
그리고, 상기 아날로그 프론트 엔드(14)에는, 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이, 자동 이득 조절기(AGC)(140)와 A/D 컨버터(141) 등이 포함 구성되고, 상기 디지털 신호 처리부(15)에는, 디지털 게인 조절기(150)와, 제1 버퍼(151), 합성부(152), 그리고 제2 버퍼(153) 등이 포함 구성된다.
한편, 상기 촬상 소자(13)에서는, 상기 줌 렌즈(10)와 포커스 렌즈(11), 그 리고 아이리스(12)를 통해 입사되는 광을, 각 픽셀(Pixel) 단위의 아날로그 전기 신호로 변환하여 출력하게 된다.
또한, 상기 아날로그 프론트 엔드(14)에서는, 상기 아날로그 전기 신호의 레벨이, 소정 레벨 이상이 되도록 자동 이득 조절(AGC: Auto Gain Control) 동작을 수행한 후, 디지털 신호로 변환 출력하는 아날로그 신호 처리 동작을 수행하게 되고, 상기 디지털 신호 처리부(15)에서는, 상기 디지털 신호를 비디오 데이터로 변환 출력하는 디지털 신호 처리 동작을 수행하게 된다.
그리고, 상기 백라이트 검출부(18)에서는, 상기 비디오 데이터를 분석하여, 백라이트 촬영 상태 여부를 검출하게 되는 데, 예를 들어, 한 이미지의 비디오 데이터 내에, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체가 동시에 존재하게 되면, 백라이트 촬영 상태라고 검출하게 된다.
한편, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 백라이트 검출부(18)에서 출력되는 검출 신호에 따라, 백라이트 촬영 모드를 설정하게 되는 데, 예를 들어, 상기 백라이트 검출부(18)는, 상기 디지털 신호 처리부(15) 또는 마이컴(20) 내에, 소프트웨어 등으로 포함 구성될 수 있다.
또한, 상기 마이컴(20)에서는, 상기와 같이 백라이트 촬영 모드를 설정하게 되면, 상기 타이밍 클럭 발생부(17)를 동작 제어하여, 상기 드라이버(16)에 인가되는 타이밍 클럭 펄스(Timing Clock Pulse)를 가변시킴으로써, 상기 드라이버(16)에 의해 구동되는 촬상 소자(13)의 셔터 스피드(Shutter Speed)를, 롱(Long) 셔터 스피드와 쇼트(Short) 셔터 스피드로 가변시키게 된다.
그리고, 상기 마이컴(20)에서는, 예를 들어, 사용자의 선택에 따라, 상기 디지털 신호 처리부(15)에 포함 구성된 디지털 게인 조절기(150)를 선택적으로 동작 제어하여, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영된 이미지에 대해, 디지털 게인 업(Up) 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영된 이미지에 대해, 디지털 게인 다운(Down) 동작을 수행하게 된다.
또한, 상기 디지털 신호 처리부(15)에서는, 상기 각각의 이미지를 합성하여 출력하게 되는 데, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 마이컴(20)에서는, 백라이트 촬영 모드가 설정되면, 상기 타이밍 클럭 발생부(17)를 동작 제어하여, 상기 드라이버(16)에 인가되는 구동 펄스(예: CCD/CMOS_Drive Pulse)를 가변 제어하게 된다.
그리고, 상기 촬상 소자(13)의 셔터 스피드를, 1 필드 주기로 하여, 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드로 가변하게 되는 데, 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 홀수 번째(Odd 1) 필드에서는, 롱(Long) 셔터 스피드를 적용하여, 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체가, 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지로 촬영되도록 한다.
또한, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대한 디지털 게인 업(Up) 동작을 수행하게 되므로, 상기 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지는, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환되어, 상기 제1 버퍼(151)에 저장된다.
그리고, 제1 짝수 번째(Even 1) 필드에서는, 해당 필드의 시작 부분에서 쇼트(Short) 셔터 스피드를 적용하여, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체가, 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지로 촬영되도록 한 후, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대한 디지털 게인 다운(Down) 동작을 수행하게 되므로, 상기 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지는, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환된다.
한편, 상기와 같은 일련의 과정을 거쳐 변환된 제1 짝수 번째(Even 1)의 피사체 이미지는, 상기 합성부(152)에 의해, 상기 제1 버퍼(151)에 이미 저장된 제1 홀수 번째(Odd 1)의 피사체 이미지와 합성되므로, 제1 홀수 번째(Odd 1)의 피사체 이미지와 제1 짝수 번째(Even 1)의 피사체 이미지가 합성된 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지가, 상기 제2 버퍼(153)를 통해 출력된다.
그리고, 제2 홀수 번째(Odd 2) 필드에서는, 롱(Long) 셔터 스피드를 적용하여, 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체가, 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지로 촬영되도록 하고, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대한 디지털 게인 업(Up) 동작을 수행하게 되므로, 상기 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지는, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환된다.
한편, 상기 제2 홀수 번째(Odd 2) 필드의 피사체 이미지는, 상기 제1 짝수 번째(Even 1) 필드의 시작 부분에서 촬영된 피사체 이미지와의 상관성이 낮기 때문에, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 제1 버퍼(151)를 자동으로 클리어(Clear)시킨 후, 상기 제2 홀수 번째(Odd 2) 필드의 피사체 이미지를, 상기 제1 버퍼(151) 내에 임시 저장하게 된다.
그리고, 제2 짝수 번째(Even 2) 필드에서는, 해당 필드의 시작 부분에서 쇼 트(Short) 셔터 스피드를 적용하여, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체가, 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지로 촬영되도록 한 후, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대한 디지털 게인 다운(Down) 동작을 수행하게 되므로, 상기 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지는, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환된다.
또한, 상기와 같은 일련의 과정을 거쳐 변환된 제2 짝수 번째(Even 2)의 피사체 이미지는, 상기 합성부(152)에 의해, 상기 제1 버퍼(151)에 이미 저장된 제2 홀수 번째(Odd 2)의 피사체 이미지와 합성되므로, 제2 홀수 번째(Odd 2)의 피사체 이미지와 제2 짝수 번째(Even 2)의 피사체 이미지가 합성된 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지가, 상기 제2 버퍼(153)를 통해 출력된다.
한편, 상기 제2 버퍼(153)에서는, 상기와 같이 임시 저장된 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지를, 2 회 연속해서 각 필드마다 출력하게 되므로, 동영상 피사체 이미지의 출력이 단절되지 않도록 한다.
이에 따라, 백라이트 촬영 모드시, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체와 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체를 동시에 촬영하더라도, 홀수 번째 필드에서는, 롱 셔터 스피드 적용과 디지털 게인 업 조절 동작을 수행하여, 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지를, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환하고, 짝수 번째 필드에서는, 쇼트 셔터 스피드 적용과 디지털 게인 다운 조절 동작을 수행하여, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지를, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환한 후, 상기 각각의 이미지를 합성하여 적정 휘도 레벨의 피 사체 이미지를 출력할 수 있게 된다.
도 5는, 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 타이밍 클럭 발생부(17)를 동작 제어하여, 홀수 번째 필드(Odd 1,2..)에 대해, 쇼트(Short) 셔터 스피드를 적용하고, 짝수 번째 필드(Even 1,2..)에 대해, 롱(Long) 셔터 스피드를 적용하게 된다.
한편, 상기 마이컴(20)에서는, 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 쇼트 셔터 스피드를 홀수 번째 필드에 적용하는 경우, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영된 피사체 이미지와, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영된 피사체 이미지가 서로 상관성을 갖도록 하기 위하여, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 각 홀수 번째 필드의 끝 부분에서 수행되도록 한다.
또한, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대해, 디지털 게인 다운(Down) 동작을 수행하고, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대해, 디지털 게인 업(Up) 동작을 수행하게 된다.
이에 따라, 상기 홀수 번째 필드에서는, 쇼트 셔터 스피드 적용과 디지털 게인 다운 조절 동작을 수행하여, 매우 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지를, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환하고, 짝수 번째 필드에서는, 롱 셔터 스피드 적용 과 디지털 게인 업 조절 동작을 수행하여, 매우 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지를, 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 변환한 후, 상기 각각의 이미지를 합성하여 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지를 출력할 수 있게 된다.
도 6은, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법에 대한 또다른 실시예를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 타이밍 클럭 발생부(17)를 동작 제어하여, 홀수 번째 필드(Odd 1,2..)에 대해, 롱(Long) 셔터 스피드를 적용하고, 짝수 번째 필드(Even 1,2..)에 대해, 쇼(Short) 셔터 스피드를 2 회 적용하게 된다.
한편, 상기 마이컴(20)에서는, 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 쇼트 셔터 스피드를 짝수 번째 필드에 적용하는 경우, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영된 피사체 이미지와, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영된 피사체 이미지가 서로 상관성을 갖도록 하기 위하여, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 각 짝수 번째 필드의 시작 부분과 끝 부분에서 각각 1 회씩 수행되도록 한다.
또한, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 디지털 게인 조절기(150)를 동작 제어하여, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 높은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대해, 디지털 게인 다운(Down) 동작을 수행하고, 상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 낮은 휘도 레벨의 피사체 이미지에 대해, 디지털 게인 업(Up) 동작을 수행하게 된다.
그리고, 상기 짝수 번째 필드의 시작 부분에서 쇼트 셔터 스피드의 적용과 디지털 게인 다운 조절 동작으로 인해, 적정 휘도 레벨로 변환된 피사체 이미지와, 그 이전의 홀수 번째 필드에서 롱 셔터 스피드의 적용과, 디지털 게인 업 조절 동작으로 인해, 적정 휘도 레벨로 변환된 피사체 이미지를 합성하여 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지를 출력하게 된다.
또한, 상기 짝수 번째 필드의 끝 부분에서 쇼트 셔터 스피드의 적용과 디지털 게인 다운 조절 동작으로 인해, 적정 휘도 레벨로 변환된 피사체 이미지와, 그 이후의 홀수 번째 필드에서 롱 셔터 스피드의 적용과, 디지털 게인 업 조절 동작으로 인해, 적정 휘도 레벨로 변환된 피사체 이미지를 합성하여 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지를 출력하게 된다.
이에 따라, 동영상 촬영에 널리 사용되는 범용 씨씨디 또는 범용 씨모스와 같은 촬상 소자를 이용하는 카메라에서, 백라이트 촬영 상태가 되더라도, 고휘도 레벨의 피사체와 저휘도 레벨의 피사체를, 모두 적정 휘도 레벨의 피사체 이미지로 촬영할 수 있게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명이 적용되는 카메라의 일부 구성을 도시한 것이고,
도 3은 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법에 대한 실시예를 도시한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 과정을 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법에 대한 다른 실시예를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 카메라의 백라이트 보정 방법에 대한 또다른 실시예를 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 줌 렌즈 11 : 포커스 렌즈
12 : 아이리스 13 : 촬상 소자
14 : 아날로그 프론트 엔드 15 : 디지털 신호 처리부
16 : 드라이버 17 : 타이밍 클럭 발생부
18 : 백라이트 검출부 19 : 메모리
20 : 마이컴 140 : 자동 이득 조절기
141 : A/D 컨버터 150 : 디지털 게인 조절기
151,153 : 버퍼 152 : 합성부

Claims (36)

  1. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드로 가변하는 단계; 및
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 상기 이미지들을 합성하여 출력하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가변하는 단계는, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 적어도 1 회 이상의 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드가 수행되도록 가변하는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 시작 부분에서 수행하는 단계;
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 디지털 게인 다운된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이전 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 끝 부분에서 수행하는 단계;
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 디지털 게인 다운된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이후 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와, 2 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 시작 부분과 끝 부분에서 1 회씩 수행하는 단계;
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행하는 단계; 및
    상기 디지털 게인 다운된 시작 부분의 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이전 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하고, 상기 디지털 게인 다운된 끝 부분의 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이후 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 1항, 제 6항, 제 10항, 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 방법.
  18. 삭제
  19. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드로 가변하기 위한 제어수단; 및
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 상기 이미지들을 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제어수단은, 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 적어도 1 회 이상의 롱 셔터 스피드와 쇼트 셔터 스피드가 수행되도록 가변하는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 해당 필드의 시작 부분에서 수행되도록 하기 위한 제어수단; 및
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 상기 디지털 게인 다운된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이전 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와 1 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드가, 해당 필드의 끝 부분에서 수행되도록 하기 위한 제어수단; 및
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 상기 디지털 게인 다운된 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이후 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 백라이트 촬영 모드시, 촬상 소자의 셔터 스피드를, 한 필드 주기로 하여, 1 회의 롱 셔터 스피드와, 2 회의 쇼트 셔터 스피드로 가변하되, 상기 쇼트 셔터 스피드를, 해당 필드의 시작 부분과 끝 부분에서 1 회씩 수행되도록 하기 위한 제어수단; 및
    상기 롱 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해, 디지털 게인 업 동작을 수행하고, 상기 쇼트 셔터 스피드에 의해 촬영되는 이미지에 대해 디지털 게인 다운 동작을 수행한 후, 상기 디지털 게인 다운된 시작 부분의 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이전 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하고, 상기 디지털 게인 다운된 끝 부분의 쇼트 셔터 스피드의 이미지를, 상기 디지털 게인 업된 이후 필드의 롱 셔터 스피드의 이미지와 합성하여 출력하기 위한 신호 처리수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 제 19항, 제 24항, 제 28항, 제32항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 디지털 게인 다운 동작과 디지털 게인 업 동작은, 사용자의 요청에 따라, 선택적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 카메라의 백라이트 보정 장치.
  36. 삭제
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