KR101029071B1

KR101029071B1 - 감지 휘도 범위를 넓히기 위한 디지털 촬영 장치의 제어방법, 및 이 방법을 채용한 디지털 촬영 장치

Info

Publication number: KR101029071B1
Application number: KR1020040072085A
Authority: KR
Inventors: 이석근
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2011-04-18
Also published as: US7538802B2; CN1746760A; CN100587580C; KR20060023291A; US20060050171A1

Abstract

본 발명에 따른 방법은, 촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법으로서, 단계들 (a) 내지 (c)를 포함한다. 단계 (a)에서는, 기준 노출량보다 적은 노출량을 갖는 제1 노출에 의하여 적어도 제1 필드의 영상이 포착된다. 단계 (b)에서는, 기준 노출량보다 많은 노출량을 갖는 제2 노출에 의하여 적어도 제2 필드의 영상이 포착된다. 단계 (c)에서는, 상기 적어도 제1 및 제2 필드들의 영상들이 합성되고, 제1 노출과 제2 노출은 동시에 시작된다.

Description

감지 휘도 범위를 넓히기 위한 디지털 촬영 장치의 제어 방법, 및 이 방법을 채용한 디지털 촬영 장치{Method of controlling digital photographing apparatus for broadening brightness range of sensing, and digital photographing apparatus adopting the method}

도 1은 통상적인 디지털 촬영 장치의 감지 휘도 범위를 보여주는 그래프이다.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치로서의 디지털 카메라의 앞쪽 및 윗쪽 외형을 보여주는 사시도이다.

도 3은 도 2의 디지털 카메라의 뒤쪽 외형을 보여주는 배면도이다.

도 4는 도 2의 디지털 카메라의 전체적 구성을 보여주는 도면이다.

도 5는 도 2의 디지털 카메라의 입사측 구조를 보여주는 도면이다.

도 6은 도 4의 디지털 카메라 프로세서의 주 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.

도 7은 도 6의 프리뷰(Preview) 모드 수행의 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.

도 8은 도 6의 촬영 모드 수행의 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.

도 9는 도 8의 영상 포착 단계에 의한 감지 휘도 범위를 보여주는 그래프이 다.

도 10은 도 8의 영상 포착 단계의 알고리즘을 보여주는 타이밍도이다.

도 11은 도 8의 영상 포착 단계의 알고리즘을 보여주는 흐름도이다.

도 12는 도 11의 휘도 조정 단계(S1116)의 동작 원리를 보여주는 그래프이다.

도 13은 도 11의 휘도 조정 단계(S1116)에 사용되는 보정 룩업 테이블들(Look-Up Tables) 각각을 구하는 과정을 보여주는 흐름도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1...디지털 카메라, 11...셀프-타이머 램프,

12...플래시, 13...셔터 릴리즈 버튼,

14...모드 다이얼, 15...기능 버튼들,

17a, 17b...뷰 파인더, 19...플래시-광량 센서,

20...렌즈부, 21...외부 인터페이스부,

MIC...마이크로폰, SP...스피커,

31...전원 버튼, 32...모니터 버튼,

33...자동-포커스 램프, 34...플래시 대기 램프,

35...칼라 LCD 패널, 36...수동-포커싱/삭제 버튼,

37...수동-조정/재생 버튼, 39_W...광각-줌 버튼,

39_T...망원-줌 버튼, OPS...광학계,

OEC...광전 변환부, M_Z...줌 모터,

M_F...포커스 모터, M_A...조리개(aperture) 모터,

501...아날로그-디지털 변환부, 502...타이밍 회로,

503...실시간 클럭, 504...DRAM,
505...EEPROM, 506...메모리 카드 인터페이스,
507...디지털 카메라 프로세서, 508...RS232C 인터페이스,
509...비데오 필터, 21a...USB 접속부,
21b...RS232C 접속부, 21c...비데오 출력부,
510...렌즈 구동부, 511...플래시 제어기,
512...마이크로제어기, INP...사용자 입력부,
LAMP...발광부, 513...오디오 처리기,

514...LCD 구동부, 14_ML...합성 촬영 모드,

62...플래시 메모리.

본 발명은, 디지털 촬영 장치의 제어 방법 및 이 방법을 채용한 디지털 촬영 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 사용자로부터의 촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법, 및 이 방법을 채 용한 디지털 촬영 장치에 관한 것이다.

통상적인 디지털 촬영 장치 예를 들어, 본 출원인에 의하여 특허 출원되었던 2004년도 미국 공개 번호 제119,876호(발명의 명칭 : Method of notification of inadequate picture quality)의 디지털 카메라는 사용자로부터의 촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착한다.

상기와 같은 디지털 촬영 장치에 있어서, CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)의 광전 변환부는 입사 휘도를 감지할 수 있는 감지 휘도 범위를 가진다. 도 1은 통상적인 디지털 촬영 장치의 감지 휘도 범위(R_D1)를 보여준다. 도 1을 참조하면, 디지털 촬영 장치의 감지 휘도 범위(R_D1)는 감지 셀 개수의 하한값(N_TH)에 상응하는 두 입사 휘도들(B_U1,B_L1) 사이의 간격으로 정의된다.

여기에서, 통상적인 디지털 촬영 장치에 의하면, 광전 변환부의 감지 휘도 범위(R_D1)에 한계가 있음에 따라 촬영 가능한 휘도 범위를 보다 넓힐 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 광전 변환부의 감지 휘도 범위에 한계가 있음에도 불구하고 촬영 가능한 휘도 범위를 보다 넓힐 수 있는 디지털 촬영 장치의 제어 방법, 및 디지털 촬영 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 방법은, 촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법으로서, 단계들 (a) 내지 (c)를 포함한다. 단계 (a)에서는, 기준 노출량보다 적은 노출량을 갖는 제1 노출에 의하여 적어도 제1 필드의 영상이 포착된다. 단계 (b)에서는, 상기 기준 노출량보다 많은 노출량을 갖는 제2 노출에 의하여 적어도 제2 필드의 영상이 포착된다. 단계 (c)에서는, 상기 적어도 제1 및 제2 필드들의 영상들이 합성되고, 제1 노출과 제2 노출은 동시에 시작된다.

본 발명의 상기 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 의하면, 상기 적어도 제1 필드의 영상에서 감지 가능한 최저 휘도가 상기 기준 노출량의 영상에서 감지 가능한 최저 휘도보다 더 낮다, 왜냐하면, 보다 적은 노출량에 의하여 영상이 포착된 경우에 감지 가능한 최저 휘도가 보다 낮아지기 때문이다. 이와 반대로, 상기 적어도 제2 필드의 영상에서 감지 가능한 최고 휘도가 상기 기준 노출량의 영상에서 감지 가능한 최고 휘도보다 더 높다, 왜냐하면, 보다 많은 노출량에 의하여 영상이 포착된 경우에 감지 가능한 최고 휘도가 보다 높아지기 때문이다. 따라서, 상기 적어도 제1 및 제2 필드들의 영상들이 합성됨으로 인하여 촬영 가능한 휘도 범위가 보다 넓어질 수 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 디지털 촬영 장치는 상기 본 발명의 제어 방법을 채용한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치로서의 디지털 카메라(1)의 앞쪽에는, 마이크로폰(MIC), 셀프-타이머 램프(11), 플래시(12), 셔터 릴리즈 (Shutter Release) 버튼(13), 뷰 파인더(17a), 플래시-광량 센서(19), 전원 스위치(31), 렌즈부(20), 및 원격 수신부(41)가 있다.

셀프-타이머 램프(11)는 셀프-타이머 모드인 경우에 셔터 릴리즈 버튼(13)이 눌려진 시점으로부터 영상을 포착하기 시작하는 시점 까지의 설정 시간 동안 동작한다. 플래시-광량 센서(19)는 플래시(12)가 동작하는 경우에 그 광량을 감지하여 마이크로제어기(도 3의 512)를 통하여 디지털 카메라 프로세서(도 3의 507)에 입력시킨다.

원격 수신부(41)는 원격 제어기(도시되지 않음)로부터의 적외선의 촬영 명령 신호를 수신하여 마이크로제어기(512)를 통하여 디지털 카메라 프로세서(507)에 입력시킨다.

셔터 릴리즈 버튼(13)은 2단의 구조로 이루어진다. 즉, 사용자가 광각-줌 버튼(39_W) 및 망원-줌 버튼(39_T)을 조작한 후, 셔터 릴리즈 버튼(13)을 1단만 누르면 셔터 릴리즈 버튼(13)으로부터의 S1 신호가 온(On)되고, 2단까지 누르면 셔터 릴리즈 버튼(13)으로부터의 S2 신호가 온(On)된다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 카메라(1)의 뒤쪽에는 모드 다이얼(14), 기능 버튼들(15), 수동-포커싱/삭제 버튼(36), 수동-조정/재생 버튼(37), 재생 모드 버튼(42), 스피커(SP), 모니터 버튼(32), 자동-포커스 램프(33), 뷰 파인더(17b), 플래시 대기 램프(34), 칼라 LCD 패널(35), 광각(wide angle)-줌(zoom) 버튼(39_W), 망원(telephoto)-줌 버튼(39_T), 및 외부 인터페이스부(21)가 있다.

모드 다이얼(14)은, 카메라의 동작 모드들 예를 들어, 합성 촬영 모드(14_ML), 프로그램 촬영 모드, 인물 촬영 모드, 야경 촬영 모드, 수동 촬영 모드, 동영상 촬영 모드(14_MP), 사용자 설정 모드(14_MY), 및 녹음 모드(14_V)를 사용자가 선택 및 설정하는 데에 사용된다.

여기에서, 합성 촬영 모드(14_ML)는 입력 영상과 어느 한 보조 영상을 합성하여 촬영하는 동작 모드를 가리킨다. 사용자 설정 모드(14_MY)는, 정지 영상 또는 동영상 촬영 모드에 필요한 촬영 정보가 사용자에 의하여 설정되기 위한 동작 모드를 가리킨다. 한편, 녹음 모드(14_V)는 소리 예를 들어, 사용자의 음성만을 단순히 녹음하기 위한 동작 모드를 가리킨다.

기능 버튼들(15)은, 사용자가 디지털 카메라(1)의 특정 기능들을 수행하는 데에 사용되는 한편, 칼라 LCD 패널(35)의 메뉴 화면에서 활성화 커서의 방향-이동 버튼들 등으로서 사용된다.

예를 들어, 사용자가 정지영상 또는 동영상 촬영 모드에서 매크로/하향-이동 버튼(15_P)을 누름으로써 근접 자동 포커싱이 설정된다. 또한, 사용자가 메뉴/선택-확인 버튼(15_M)을 누름에 의하여 어느 한 동작 모드의 조건을 설정하기 위한 메뉴가 디스플레이된 상태에서, 사용자가 매크로/하향-이동 버튼(15_P)을 누르면 활성화 커서가 하향 이동된다.

한편, 사용자가 음성-메모/상향-이동 버튼(15_R)을 누르면, 이어지는 촬영 동작 후에 10 초 동안 녹음이 가능하다. 또한, 사용자가 상기 메뉴/선택-확인 버튼(15_M)을 누름에 의하여 어느 한 동작 모드의 조건을 설정하기 위한 메뉴가 디스플레이된 상태에서, 사용자가 음성-메모/상향-이동 버튼(15_R)을 누르면 활성화 커서가 상향 이동된다. 또한, 상기 활성화 커서가 어느 한 선택 항목에 위치한 상태에서 사용자가 메뉴/선택-확인 버튼(15_M)을 누르면 상기 선택 항목에 상응하는 동작이 수행된다.

수동-포커싱/삭제 버튼(36)은 촬영 모드에서 사용자가 수동으로 포커싱을 하거나 삭제 조작을 하는 데에 사용된다. 수동-조정/재생 버튼(37)은 특정 조건들의 수동 조정, 및 재생 모드에서의 정지 또는 재생 등의 기능을 위하여 사용된다. 재생 모드 버튼(42)은 재생 또는 프리뷰(Preview) 모드로의 전환에 사용된다.

모니터 버튼(32)은 사용자가 칼라 LCD 패널(35)의 동작을 제어하는 데에 사용된다. 예를 들어, 촬영 모드에서, 사용자가 모니터 버튼(32)을 첫번째로 누르면 칼라 LCD 패널(35)에 피사체의 화상 및 그 촬영 정보가 디스플레이되고, 두번째로 누르면 칼라 LCD 패널(35)에 인가되는 전원이 차단된다. 또한, 재생 모드에서, 어느 한 영상 파일이 재생되고 있는 상태에서 사용자가 모니터 버튼(32)을 첫번째로 누르면 재생되고 있는 영상 파일의 촬영 정보가 칼라 LCD 패널(35)에 디스플레이되고, 두번째로 누르면 순수 영상만이 디스플레이된다.

자동-포커스 램프(33)는 초점이 잘 맞추어졌을 때 동작한다. 플래시 대기 램프(34)는 플래시(도 1의 12)가 동작 대기 상태인 경우에 동작한다. 모드 지시 램프(14_L)는 모드 다이얼(14)의 선택 모드를 가리킨다.

도 4는 도 2의 디지털 카메라(1)의 전체적 구성을 보여준다. 도 5는 도 2의 디지털 카메라(1)의 입사측 구조를 보여준다. 도 2 내지 5를 참조하여, 도 2의 디지털 카메라(1)의 전체적 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.

렌즈부(20)와 필터부(41)를 포함한 광학계(OPS)는 피사체로부터의 빛을 광학적으로 처리한다.

광학계(OPS)의 렌즈부는 줌 렌즈(ZL), 포커스 렌즈(FL), 및 보상 렌즈(CL)를 포함한다.

사용자가 사용자 입력부(INP)에 포함된 광각(wide angle)-줌 버튼(39w) 또는 망원(telephoto)-줌 버튼(39t)을 누르면, 이에 상응하는 신호가 마이크로제어기(512)에 입력된다. 이에 따라, 마이크로제어기(512)가 렌즈 구동부(510)를 제어함에 따라, 줌 모터(M_Z)가 구동되어 줌 렌즈(ZL)가 이동된다. 즉, 광각(wide angle)-줌 버튼(39w)이 눌려지면 줌 렌즈(ZL)의 초점 길이(focal length)가 짧아져서 화각이 넓어지고, 망원(telephoto)-줌 버튼(39t)이 눌려지면 줌 렌즈(ZL)의 초점 길이가 길어져서 화각이 좁아진다. 여기에서, 줌 렌즈(ZL)의 위치가 설정된 상태에서 포커스 렌즈(FL)의 위치가 조정되므로, 화각은 포커스 렌즈(FL)의 위치에 대하여 거의 영향을 받지 않는다.

한편, 자동 포커싱 모드에 있어서, 디지털 카메라 프로세서(507) 안에 내장 된 주 제어기가 마이크로제어기(512)를 통하여 렌즈 구동부(510)를 제어함에 의하여 포커스 모터(M_F)가 구동된다. 이에 따라 포커스 렌즈(FL)가 이동되며, 이 과정에서 영상 신호의 고주파 성분이 가장 많아지는 포커스 렌즈(FL)의 위치 예를 들어, 포커스 모터(M_F)의 구동 스텝 수가 설정된다.

광학계(OPS)의 렌즈부(20)의 보상 렌즈(CL)는 전체적인 굴절율을 보상하는 역할을 하므로 별도로 구동되지 않는다. 참조 부호 M_A는 조리개(aperture, 도시되지 않음)를 구동하기 위한 모터를 가리킨다.

광학계(OPS)의 필터부(41)에 있어서, 광학적 저역통과필터(OLPF, Optical Low Pass Filter)는 고주파 성분의 광학적 노이즈를 제거한다. 적외선 차단 필터(IRF, Infra-Red cut Filter)는 입사되는 빛의 적외선 성분을 차단한다.

CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS (Complementary Metal-Oxide- Semiconductor)의 광전 변환부(OEC)는 광학계(OPS)로부터의 빛을 전기적 아날로그 신호로 변환시킨다. 여기에서, 디지털 카메라 프로세서(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 광전 변환부(OEC)와 아날로그-디지털 변환부(501)의 동작을 제어한다. 아날로그-디지털 변환부로서의 CDS-ADC(Correlation Double Sampler and Analog-to-Digital Converter) 소자(501)는, 광전 변환부(OEC)로부터의 아날로그 신호를 처리하여, 그 고주파 노이즈를 제거하고 진폭을 조정한 후, 디지털 신호로 변환시킨다.

실시간 클럭(503)은 디지털 카메라 프로세서(507)에 시간 정보를 제공한다. 디지털 카메라 프로세서(507)는 CDS-ADC 소자(501)로부터의 디지털 신호를 처리하여 휘도 및 색도 신호로 분류된 디지털 영상 신호를 발생시킨다.

주 제어기를 내장하는 디지털 카메라 프로세서(507)로부터의 제어 신호들에 따라 마이크로제어기(512)에 의하여 구동되는 발광부(LAMP)에는, 셀프-타이머 램프(11), 자동-포커스 램프(33), 모드 지시 램프(14_L) 및 플래시 대기 램프(34)가 포함된다. 사용자 입력부(INP)에는, 셔터 릴리즈 버튼(13), 모드 다이얼(14), 기능 버튼들(15), 모니터 버튼(32), 수동-포커싱/삭제 버튼(36), 수동-조정/재생 버튼(37), 광각-줌 버튼(39_W), 및 망원-줌 버튼(39_T) 등을 포함한다.

DRAM(Dynamic Random Access Memory, 504)에는 디지털 카메라 프로세서(507)로부터의 디지털 영상 신호가 일시 저장된다. EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory, 505)에는 디지털 카메라 프로세서(507)의 동작에 필요한 알고리즘이 저장된다. 메모리 카드 인터페이스(MCI, 506)에서는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다. 플래시 메모리(FM)에는 디지털 카메라 프로세서(507)의 동작에 필요한 설정 데이터가 저장된다. 이 설정 데이터에는 합성 촬영을 위한 보조 영상들의 데이터가 포함된다. 메모리 카드 인터페이스(506)에서는 사용자의 메모리 카드가 착탈된다.

디지털 카메라 프로세서(507)로부터의 디지털 영상 신호는 LCD 구동부(514)에 입력되고, 이로 인하여 칼라 LCD 패널(35)에 화상이 디스플레이된다.

한편, 디지털 카메라 프로세서(507)로부터의 디지털 영상 신호는, USB(Universal Serial Bus) 접속부(21a) 또는 RS232C 인터페이스(508)와 그 접속부(21b)를 통하여 직렬 통신으로써 전송될 수 있고, 비데오 필터(509) 및 비데오 출력부(21c)를 통하여 비데오 신호로서 전송될 수 있다.

오디오 처리기(513)는, 마이크로폰(MIC)으로부터의 음성 신호를 디지털 카메라 프로세서(507) 또는 스피커(SP)로 출력하고, 디지털 카메라 프로세서(507)로부터의 오디오 신호를 스피커(SP)로 출력한다.

한편, 마이크로제어기(512)는 플래시-광량 센서(19)로부터의 신호에 따라 플래시 제어기(511)의 동작을 제어하여 플래시(12)를 구동한다.

도 6은 도 4의 디지털 카메라 프로세서(507)의 주 알고리즘을 보여준다. 도 2 내지 6을 참조하여 도 4의 디지털 카메라 프로세서(507)의 주 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.

디지털 카메라(1)에 동작 전원이 인가되면, 디지털 카메라 프로세서(507)는 초기화를 실행한다(단계 S1). 이 초기화 단계(S1)가 실행되면, 디지털 카메라 프로세서(507)는 프리뷰(Preview) 모드를 수행한다(단계 S2). 이 프리뷰 모드에서 입력 영상이 디스플레이 패널(35)에 디스플레이된다. 이 프리뷰 모드와 관련된 동작은 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

다음에, 셔터 릴리즈 버튼(13)으로부터의 1단 신호인 S1 신호가 온(On) 상태인 촬영 모드이면(단계 S3), 디지털 카메라 프로세서(507)는 촬영 모드를 수행한다(단계 S4). 촬영 모드를 수행(단계 S4)하는 알고리즘은 도 8을 참조하여 설명될 것이다.

다음에, 사용자 입력부(INP)로부터의 입력 신호들중에서 설정 모드에 해당하는 신호들이 입력되면(단계 S5), 사용자 입력부(INP)로부터의 입력 신호들에 따라 동작 조건들을 설정하기 위한 설정 모드가 수행된다(단계 S6).

한편, 종료 신호가 발생되지 않으면 디지털 카메라 프로세서(507)는 아래의 단계들을 계속 수행한다(단계 S7).

먼저, 사용자 입력부(INP) 안의 재생 모드 버튼(42)으로부터 신호가 발생되면(단계 S8), 재생 모드(S4)를 수행한다(단계 S9). 이 재생 모드에서는, 사용자 입력부(INP)로부터의 입력 신호들에 따라 동작 조건들이 설정되고, 재생 동작이 수행된다. 다음에, 재생 모드 버튼(42)으로부터 신호가 재차 발생되면(단계 S10), 상기 단계들이 반복 수행된다.

도 7은 도 6의 프리뷰(Preview) 모드 수행(단계 S2)의 알고리즘을 보여준다. 도 2 내지 4 및 도 7을 참조하여, 도 6의 프리뷰 모드 수행(S2)의 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 자동 백색 균형(AWB, Automatic White Balance) 동작을 수행하여 백색 균형과 관련된 파라미터들을 설정한다(단계 S201).

다음에, 자동 노출(AE, Automatic Exposure) 모드이면(단계 S202), 디지털 카메라 프로세서(507)는, 입사 휘도에 대한 노광량을 계산하고, 계산된 노광량에 따라 조리개 구동 모터(M_A)를 구동하며 셔터의 노출 시간을 제어한다(단계 S203).

다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 입력 영상 데이터에 대하여 감마(gamma) 보정을 수행하고(단계 S204), 감마 보정이 수행된 입력 영상 데이터에 대하여 디스플레이 규격에 맞도록 스케일링(Scaling)을 수행한다(단계 S205).

다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 스케일링이 수행된 입력 영상 데이터의 형식을 적색(R)-녹색(G)-청색(B)의 형식에서 휘도-색도의 형식으로 변환한다(단계 S206). 다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 해상도 및 디스플레이 위치 등과 관련하여 입력 영상 데이터를 처리하고, 필터링을 수행한다(단계 S207).

다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 입력 영상 데이터를 다이내믹 램(도 4의 504)에 일시적으로 저장한다(단계 S208).

다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 다이내믹 램(도 4의 504)에 일시적으로 저장된 데이터와 오에스디(On-Screen Display) 데이터를 합성한다(단계 S209). 다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 합성된 영상 데이터의 형식을 휘도-색도의 형식에서 적색(R)-녹색(G)-청색(B)의 형식으로 변환하고(단계 S210), 변환된 형식의 영상 데이터를 LCD 구동부(도 4의 514)로 출력한다(단계 S211).

도 8은 도 6의 촬영 모드 수행(단계 S4)의 알고리즘을 보여준다. 도 2 내지 4 및 도 8을 참조하여, 도 6의 촬영 모드 수행(S4)의 알고리즘을 설명하면 다음과 같다. 이 알고리즘의 수행은 셔터 릴리즈 버튼(13)으로부터의 1단 신호인 S1 신호가 온(On) 상태인 경우에 시작된다. 여기에서, 줌 렌즈(도 5의 ZL)의 현재 위치는 이미 설정된 상태이다.

먼저, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 메모리 카드의 잔량을 검사하여(단계 S4101), 디지털 영상 신호를 기록할 수 있는 용량인지를 확인한다(단계 S4102). 기록 가능한 용량이 아닌 경우, 디지털 카메라 프로세서(507)는 메모리 카드의 용량이 부족함을 표시한 후, 일반 촬영 모드의 수행(S43)을 종료한다(단계 S4103). 기록 가능한 용량인 경우, 아래의 단계들이 수행된다.

먼저, 디지털 카메라 프로세서(507)는, 현재 설정되어 있는 촬영 조건들에 따라 백색 균형(White Balance) 설정을 수행하여 백색 균형과 관련된 파라미터들을 설정한다(단계 S4104).

다음에, 자동 포커싱(Automatic Focusing) 모드이면(단계 S4107), 디지털 카메라 프로세서(507)는 자동 포커싱을 수행하여 포커스 렌즈를 구동한다(단계 S4108).

다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는 셔터 릴리즈 버튼(13)으로부터의 1단 신호인 S1 신호가 온(On) 상태이면(단계 S4109) 아래의 단계들을 계속 수행한다.

먼저, 디지털 카메라 프로세서(507)는 S2 신호가 온(On) 상태인지를 확인한다(단계 S4110). S2 신호가 온(On) 상태가 아니면, 사용자가 촬영을 위하여 셔터 릴리즈 버튼(13)의 2단을 누르지 않은 상태이므로, 디지털 카메라 프로세서(507)는 상기 단계들 S4109 및 S4110을 반복 수행한다.

S2 신호가 온(On) 상태이면, 사용자가 촬영을 위하여 셔터 릴리즈 버튼(13)의 2단을 누른 상태이므로, 디지털 카메라 프로세서(507)는 기록 매체로서의 메모리 카드에 영상 파일을 생성한다(단계 S4111). 이어서 디지털 카메라 프로세서 (507)는 영상 포착을 수행한다(단계 S4112). 즉, 디지털 카메라 프로세서(507)는 CDS-ADC 소자(501)로부터의 영상 데이터를 수신한다. 이 영상 포착 단계(S4112)에 대해서는 도 9 및 10을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다. 다음에, 디지털 카메라 프로세서(507)는 수신된 영상 데이터를 압축시킨다(단계 S4113). 그리고, 디지털 카메라 프로세서(507)는 압축된 영상 데이터를 영상 파일에 저장한다(단계 S4114).

도 9는 도 8의 영상 포착 단계(S4112)에 의한 감지 휘도 범위(R_D2)를 보여준다. 도 9에서 도 1과 동일한 참조 부호는 동일한 의미의 대상을 가리킨다. 도 10 및 11은 도 8의 영상 포착 단계(S4112)의 알고리즘을 보여준다. 도 10에서 참조 부호 S_VS는 수직 동기 신호를, P1 내지 P4는 수직 동기 펄스들을, S_REF는 기준 노출량을 위한 참조 제어 신호를, S_NEW는 도 8의 영상 포착 단계(S4112)에서의 제어 신호를, T_REF는 기준 노출 시간을, T₁은 제1 필드의 노출 시간을, T_2,3은 제2 필드 또는 제3 필드의 노출 시간을 각각 가리킨다.

도 4, 9 내지 11을 참조하여 도 8의 영상 포착 단계(S4112)의 알고리즘을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 수직 동기 펄스가 발생되면(단계 S1101), 디지털 카메라 프로세서(507)는 셔터 펄스들(P_S)을 발생시키는 한편 조리개를 연다(단계 S1102). 다음에, 펄스 발생 시간의 종료 시점인 t4 시점이 되면(단계 S1103), 디지털 카메라 프로세 서(507)는 셔터 펄스들(P_S)의 발생을 종료시킨다(단계 S1104). 이에 따라, t4 시점으로부터 광전 변환부(OEC)로 빛이 입사된다.

다음에, t5 시점에서 제2 수직 동기 펄스(P2)가 발생된 후의 t6 시점에 이르면(단계들 S1105 및 S1106), 디지털 카메라 프로세서(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 CDS-AGC 소자(501)로부터 제1 필드의 영상을 포착한다(단계 S1107). 도 10에서 t2 ~ t3 시간은 t5 ~ t6 시간과 같다. 따라서, 제1 필드의 노출 시간(T₁)은 기준 노출 시간(T_REF)에 비하여 t3 ~ t4 시간만큼 짧다.

다음에, t7 시점에서 디지털 카메라 프로세서(507)는 마이크로 제어기(512)를 제어하여 조리개를 닫는다(단계들 S1108 및 S1109). 다음에, t8 시점에서 제3 수직 동기 펄스(P3)가 발생된 후의 t9 시점에 이르면(단계들 S1110 및 S1111), 디지털 카메라 프로세서(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 CDS-AGC 소자(501)로부터 제2 필드의 영상을 포착한다(단계 S1112). 다음에, t10 시점에서 제4 수직 동기 펄스(P4)가 발생된 후의 t11 시점에 이르면(단계들 S1113 및 S1114), 디지털 카메라 프로세서(507)는 타이밍 회로(502)를 제어하여 CDS-AGC 소자(501)로부터 제3 필드의 영상을 포착한다(단계 S1115). 도 10에서 t6 ~ t7 시간은 t3 ~ t4 시간의 2 배로 설정된다. 따라서, 제2 또는 제3 필드의 노출 시간(T_2,3)은 기준 노출 시간(T_REF)에 비하여 t3 ~ t4 시간만큼 길다.

여기에서, 제1 필드의 영상의 평균 휘도는 기준 평균 휘도보다 낮고, 제2 또 는 제3 필드의 영상의 평균 휘도는 기준 평균 휘도보다 높다. 따라서, 제1 내지 제3 필드들의 영상의 평균 휘도들이 서로 같아지도록, 제1 필드의 영상의 평균 휘도를 높이고 제2 및 제3 필드들의 영상의 평균 휘도들 각각을 낮출 필요가 있다. 따라서, 디지털 카메라 프로세서(507)는 상기와 같은 휘도 조정을 수행한다(단계 S1116). 이 휘도 조정 단계(S1116)에 대해서는 도 12 및 13을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.

끝으로, 디지털 카메라 프로세서(507)는 상기 제1 내지 제3 영상들을 합성한다(단계 S111).

상기 제1 필드의 영상의 특성 곡선(도 9의 CR₁)과 기준 노출량의 영상의 특성 곡선(도 9의 CR_REF)을 비교하면, 상기 제1 필드의 영상에서 감지 가능한 최저 휘도(B_L2)가 기준 노출량의 영상에서 감지 가능한 최저 휘도(B_L1)보다 더 낮다, 왜냐하면, 보다 적은 노출량에 의하여 영상이 포착된 경우에 감지 가능한 최저 휘도가 보다 낮아지기 때문이다. 이와 반대로, 상기 제2 및 제3 필드들의 영상들의 특성 곡선(도 9의 CR_2,3)과 기준 노출량의 영상의 특성 곡선(CR_REF)을 비교하면, 상기 제2 및 제3 필드들의 영상들에서 감지 가능한 최고 휘도(B_U2)가 상기 기준 노출량의 영상에서 감지 가능한 최고 휘도(B_U1)보다 더 높다, 왜냐하면, 보다 많은 노출량에 의하여 영상이 포착된 경우에 감지 가능한 최고 휘도가 보다 높아지기 때문이다. 따라서, 상기 제1 내지 제3 필드들의 영상들이 합성됨으로 인하여 촬영 가능한 휘 도 범위(R_D2)가 보다 넓어질 수 있다.

도 12는 도 11의 휘도 조정 단계(S1116)의 동작 원리를 보여준다. 도 12에서 참조 부호 CB₁, CB_REF, 및 CB_2,3은 실험에 의하여 얻어진 입력 계조에 대한 정규화 출력 휘도의 특성 곡선들을 가리킨다. 여기에서, 참조 부호 CB₁은 기준 노출량보다 적은 노출량의 제1 필드의 특성 곡선을, CB_REF는 기준 노출량의 기준 필드의 특성 곡선을, 그리고 CB_2,3은 기준 노출량보다 많은 노출량의 제2 및 제3 필드들의 특성 곡선을 각각 가리킨다.

도 12를 참조하면, 제1 필드의 영상의 평균 휘도는 기준 평균 휘도보다 낮고, 제2 또는 제3 필드의 영상의 평균 휘도는 기준 평균 휘도보다 높다. 따라서, 제1 내지 제3 필드들의 영상의 평균 휘도들이 서로 같아지도록, 제1 필드의 영상의 평균 휘도를 높이고 제2 및 제3 필드들의 영상의 평균 휘도들 각각을 낮출 필요가 있다.

이에 따라, EEPROM(505)에는, 제1 필드의 영상의 데이터를 보정하기 위한 보정 룩업 테이블(Look-Up Table) 및 제2 및 제3 필드들의 영상들의 데이터를 보정하기 위한 보정 룩업 테이블이 저장되어 있다.

도 12 및 13을 참조하여, 도 11의 휘도 조정 단계(S1116)에 사용되는 보정 룩업 테이블(Look-Up Table)들 각각을 구하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 이 과정은 디지털 촬영 장치의 제조 과정에서 수행된다.

먼저, 각각의 입력 계조에 상응하는 휘도 값들이 측정되어, 제1 룩업 테이블이 구해진다(단계 S131). 다음에, 측정된 휘도 값들의 범위가 입력 계조의 범위와 같아지도록 정규화되어(normalized), 제2 룩업 테이블이 구해진다(단계 S132). 즉, 상기 제1 필드의 특성 곡선(CB₁) 또는 상기 제2 및 제3 필드들의 특성 곡선(CB_2,3)은 상기 제2 룩업 테이블에 상응한다.

다음에, 제2 룩업 테이블에서 각각의 입력 계조에 상응하는 감마(

) 값이 계산된다. 여기에서, 각각의 입력 계조에 감마 제곱이 수행됨에 의하여 정규화 출력 휘도가 구해진다. 또한, 각각의 입력 계조에 상응하는 역 감마(

) 값이 계산된다.

끝으로, 각각의 입력 계조에 각각의 역 감마(

) 값이 곱해져서, 보정 룩업 테이블이 구해진다.

이와 같이 구해진 보정 룩업 테이블은 EEPROM(505)에 저장되어 사용된다. 이에 따라, 제1 내지 제3 필드들의 특성 곡선들(CB₁, CB_2,3)은 기준 노출량의 기준 필드의 특성 곡선(CB_REF)과 같아진다. 따라서, 휘도 조정과 함께 선형성 증진의 효과도 얻어질 수 있다.

이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 촬영 장치의 제어 방법 및 이 제어 방법을 채용한 디지털 촬영 장치에 의하면, 서로 다른 노출량들에 의한 적 어도 제1 및 제2 필드들의 영상들이 합성됨으로 인하여 촬영 가능한 휘도 범위가 보다 넓어질 수 있다.

본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.

Claims

촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서,

(a) 기준 노출량보다 적은 노출량을 갖는 제1 노출에 의하여 적어도 제1 필드의 영상을 포착함;

(b) 상기 기준 노출량보다 많은 노출량을 갖는 제2 노출에 의하여 적어도 제2 필드의 영상을 포착함; 및

(c) 상기 적어도 제1 및 제2 필드들의 영상들을 합성함을 포함하고,

상기 제1 노출과 상기 제2 노출은 동시에 시작되는 것을 특징으로 하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 노출량들로서 노출 시간들이 사용되는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제1항에 있어서,

셔터 릴리즈 버튼이 눌려짐에 따라 상기 촬영 명령 신호가 발생되는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제1항에 있어서,

상기 단계 (c)에서 합성된 영상이 기록 매체의 영상 파일에 저장되는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
촬영 명령 신호에 따라 노출을 수행하여 영상을 포착하는 디지털 촬영 장치의 제어 방법에 있어서,

(a) 기준 노출량보다 적은 노출량에 의하여 적어도 제1 필드의 영상을 포착함;

(b) 상기 기준 노출량보다 많은 노출량에 의하여 적어도 제2 필드의 영상을 포착함;

(c) 상기 적어도 제1 필드의 영상의 평균 휘도와 상기 적어도 제2 필드의 영상의 평균 휘도를 조정함; 및

(d) 상기 적어도 제1 및 제2 필드들의 영상들을 합성함을 포함한 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제5항에 있어서, 상기 단계 (c)에서,

상기 적어도 제1 필드의 영상의 평균 휘도와 상기 적어도 제2 필드의 영상의 평균 휘도가 서로 같아지는 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제6항에 있어서, 상기 단계 (c)가,

상기 적어도 제1 필드의 영상의 휘도 특성이 선형성을 가지도록 상기 적어도 제1 필드의 영상을 보상하는 단계; 및

상기 적어도 제2 필드의 영상의 휘도 특성이 선형성을 가지도록 상기 적어도 제2 필드의 영상을 보상하는 단계를 포함한 디지털 촬영 장치의 제어 방법.
제1항 내지 제7항 중에서 어느 한 항의 제어 방법을 채용한 디지털 촬영 장치.