KR20080095786A - 촬상 장치, 촬상 방법, 노광 제어 방법, 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

본 발명은 설정 노광 모드에서의 노광 과다 해소에 의한 촬상 화상의 화질 향상을 위한 것으로, 유저의 설정에 따라서 조리개나 장시간 노광 시간이나 PGA 게인을 조정하는 설정 노광 모드로 와이드 다이내믹 레인지 촬상을 행한다. 그리고 예를 들면 1필드 기간 등의 단위 기간에 얻어지는 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호로부터 합성 화상 신호를 생성하지만, 그 합성 화상 신호에 대하여, 휘도 히스토그램을 분석한다. 그리고 그 결과로부터 단시간 노광 시간의 자동 제어를 행하여, 주요 피사체 이외에서의 노광 과다를 방지한다.

촬상 광학계, 조리개, 촬상 소자부, 전처리부, 검파부, 타이밍 제너레이터, 광학 부품 구동부, 조작부

Description

촬상 장치, 촬상 방법, 노광 제어 방법, 및 프로그램{IMAGE CAPTURING APPARATUS, IMAGE CAPTURING METHOD, EXPOSURE CONTROL METHOD, AND PROGRAM}

관련 출원의 상호 참조

본 출원은 2007년 4월 24일 일본특허청에 제출된 일본 특허 출원 JP 2007-113965와 관련된 기술 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조된다.

본 발명은 촬상 장치, 촬상 방법, 노광 제어 방법, 및 프로그램에 관한 것으로, 특히 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호를 합성하여 다이내믹 레인지가 넓은 합성 화상 신호를 생성하는 촬상 장치의 노광 제어 방법에 관한 것이다.

종래의 CCD(Charge Coupled Device) 등의 고체 촬상 소자를 이용한 촬상 장치에서는, 촬상 소자에 입력되는 광량(노광량)을, 조리개나 전자 셔터 스피이드에 의해 조절하고 있다. 즉, 밝은 씬을 촬상할 때에는 촬상 소자의 출력 신호가 포화하여 노광 과다(overexposure)이 발생하지 않도록 노광량을 적게 한다. 반대로 어두운 씬에서는 노광 부족(underexposure)이 발생하지 않도록 노광량을 많게 하도록, 노광량을 조절하고 있다.

그러나, 명암의 차가 큰 씬의 촬상(역광 촬상, 옥내외 동시 촬상)의 경우, 사용하는 고체 촬상 소자의 다이내믹 레인지 부족에 의해, 노광량의 조절만으로는, 밝은 부분이 포화하여 노광 과다가 발생하게 되거나, 어두운 부분에서 노광 부족이 발생하게 된다. 그 결과, 양방의 부분을 적정하게 재현할 수 없다고 하는 문제가 있다.

이 문제를 해결하기 위해, 미국특허번호 제5,455,621호(일본 특개평 6-141229호 공보에 대응함)에는, 필드 내에서 2개의 서로 다른 전자 셔터 스피이드를 사용하거나, 필드마다 전자 셔터 스피이드를 변화시켜, 밝은 에리어의 정보와 어두운 에리어의 정보를 따로따로 촬상하고, 얻어진 각각의 정보를 1매의 화상으로 합성하는 방법이 개시하고 있다. 이 방법은, 다이내믹 레인지가 넓은 화상을 촬상 가능한 장치(와이드 다이내믹 레인지 카메라)에 의해 사용된다. 또한, 미국특허공보 제2006/033823호(일본 특개 2004-120205호 공보에 대응함) 및 일본 특개 2002-84449호 공보에는, 그 합성 화상의 품질을 향상시키는 장치 및 방법이 개시되어 있다.

일반적으로 노광 제어 모드로서는, 유저 설정에 기초하여 노광 제어를 행하는 노광 모드와 자동 제어로서의 자동 노광(자동 노출) 모드가 있다. 또한, 이하에서는 설명상, 유저 설정에 기초하여 노광 제어를 행하는 노광 모드를 "설정 노광 모드"라고 하여, "자동 노광 모드"와 구별한다. 설정 노광 모드는, 촬상 소자부에서의 노광 시간, 조리개, 촬상 소자부로부터의 촬상 신호에 부여하는 게인을, 촬상하고자 하는 피사체의 상태에 맞추어, 유저가 임의인 값으로 설정하는 모드이다. 자동 노광 모드는, 상기한 노광 시간, 조리개, 게인을, 촬상 에리어의 휘도의 검출 결과에 따라서, 적절한 휘도로 되도록, 기기 내의 제어부(마이크로컴퓨터)가 자동적으로 설정하는 모드이다.

여기서, 와이드 다이내믹 레인지 촬상의 기능을 갖지 않는 통상의 카메라에서는, 노광 제어 모드를 설정 노광 모드로 한 경우에는, 유저가, 촬상하고자 하는 피사체(주요 피사체)의 휘도에 맞추어 적정 노광 레벨로 되도록, 조리개, 노광 시간, 게인의 조정 조작을 행하게 된다. 그 결과, 배경 등의 주요 피사체 이외의 부분에서 휘도 변화가 발생하였다고 해도, 주요 피사체의 휘도는 변화되지 않는다고 하는 이점은 있지만, 한편 배경에 관해서는 휘도 변화에 추종할 수 없기 때문에, 휘도가 높은 것에 대해서는, 포화하여 노광 과다를 발생시킨다고 하는 문제가 있다.

또한, 상기 특허 문헌과 같이 2종류의 서로 다른 노광량으로 촬상된 화상을 합성하는 방법을 개선함으로써, 와이드 다이내믹 레인지 카메라의 화질의 향상을 도모하는 기술은 제안되어 있지만, 노광 제어 모드가 설정 노광 모드인 경우에, 와이드 다이내믹 레인지 촬상(합성 촬상)을 행하여, 합성 화상의 화질을 향상시키는 기술은 제안되어 있지 않다.

그래서 본 발명에서는, 와이드 다이내믹 레인지 촬상 기능을 이용하여, 설정 노광 모드의 경우의 상기 문제를 해소하고, 설정 노광 모드의 촬상에서의 화질 향상을 도모하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 촬상 장치는, 피사체로부터의 입사광으로부터, 노광 시간이 상대적으로 긴 장시간 노광 화상 신호와 노광 시간이 상대적으로 짧은 단시간 노광 화상 신호로 이루어지는 촬상 화상 신호를 출력하는 촬상부와, 상기 장시간 노광 화상 신호와 상기 단시간 노광 화상을 합성함으로써, 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호의 다이내믹 레인지 중 어느 쪽보다도 상대적으로 다이내믹 레인지가 넓은 합성 화상 신호를 생성하는 신호 처리부와, 상기 합성 화상 신호에 관한 휘도 정보를 생성하는 검파부와, 노광 제어가 유저 설정에 따라서 수행되는 노광 설정 모드에서, 상기 촬상부의 노광 제어를 행함과 함께, 상기 휘도 정보를 이용하여, 상기 단시간 노광 화상 신호에 관한 자동 노광 제어를 행하는 제어부를 구비한다.

또한 상기 검파부는, 상기 휘도 정보로서 휘도 히스토그램을 생성한다. 상기 제어부는, 상기 휘도 히스토그램을 이용해서 상기 합성 화상 신호에서의 노광 과다를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 단시간 노광 시간을 설정하고, 해당 단시간 노광 시간을 이용하여 상기 촬상부의 상기 단시간 노광 화상 신호에 관한 자동 노광 제어를 행한다.

또한 상기 제어부는, 현재의 단시간 노광 시간과 고정값의 연산에 의해 새로운 단시간 노광 시간을 설정한다.

혹은 상기 제어부는, 합성된 화상 신호에서 전체 휘도 영역에 대한 소정의 휘도 레벨 영역의 비율을 산출하고, 상기 비율과 수렴 목표치간의 관계를 기초로 새로운 단시간 노광 시간을 설정한다.

또한, 상기 검파부는, 상기 휘도 히스토그램으로서, 적어도 휘도 레벨을, 흑 레벨, 중간 레벨, 백 레벨로 나누어 휘도 분포를 나타내는 정보를 생성하다. 상기 제어부는, 상기 단시간 노광 시간의 설정에, 상기 중간 레벨의 정보를 이용한다.

본 발명의 촬상 방법은, 유저 설정에 기초하는 노광 제어가 행하여지는 노광 설정 모드에서, 피사체로부터의 입사광으로부터, 노광 시간이 상대적으로 긴 장시간 노광 화상 신호와 노광 시간이 상대적으로 짧은 단시간 노광 화상 신호로 이루어지는 촬상 화상 신호를 출력하는 스텝과, 상기 장시간 노광 화상 신호와 상기 단시간 노광 화상을 합성함으로써, 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호의 다이내믹 레인지 중 어느 쪽보다도 상대적으로 다이내믹 레인지가 넓은 합성 화상 신호를 생성하는 스텝과, 상기 합성 화상 신호에 관한 휘도 정보를 생성하는 스텝과, 상기 휘도 정보를 이용하여 상기 단시간 노광 화상 신호에 관한 자동 노광 제어를 행하는 스텝을 구비한다.

본 발명은 유저 설정에 따라 노광 제어가 행하여지는 설정 노광 모드에서의 노광 제어 방법으로서, 노광 시간이 상대적으로 긴 장시간 노광 화상 신호와 노광 시간이 상대적으로 짧은 단시간 노광 화상 신호를 얻고, 상기 장시간 노광 화상 신호와 상기 단시간 노광 화상을 합성함으로써, 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호의 다이내믹 레인지 중 어느 쪽보다도 상대적으로 다이내믹 레인지가 넓은 합성 화상 신호를 생성하여 출력한다. 노광 제어 방법은 상기 합성 화상 신호에 관한 휘도 정보를 취득하는 스텝과, 상기 휘도 정보를 이용하여, 상기 합성 화상 신호에서의 노광 과다를 검출하는 스텝과, 노광 과다의 검출 결과에 기초하여 단시간 노광 시간을 설정하는 스텝과, 상기 단시간 노광 시간을 이용하여 상기 단시간 노광 화상에 관한 노광 제어를 행하는 스텝을 구비한다.

또한 본 발명의 프로그램은, 컴퓨터가 상기 노광 제어 방법을 실행하게 하는 프로그램이다.

이상의 본 발명에서는, 설정 노광 모드에서의 촬상 동작으로서, 예를 들면 1필드 기간 등의 단위 기간에 얻어지는 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호로부터 합성 화상 신호를 생성한다. 이어서, 그 합성 화상 신호에 대하여, 휘도 정보, 예를 들면 휘도 히스토그램(빈도 분포)을 분석한다. 그리고 그 결과로부터 단시간 노광 화상 신호에 관한 자동 노광 제어를 행한다. 즉, 설정 노광 모드 시에, 와이드 다이내믹 레인지 촬상 기능을 이용하여 촬상을 한다. 촬상에 의해 얻어진 합성 후의 화상의 휘도 히스토그램(빈도 분포)이 생성 및 분석된다. 이 결과에 기초하여, 단시간 노광 시간(단시간 노광용 전자 셔터)을 가변시켜 노광 과다 를 방지한다.

본 발명에 따르면, 설정 노광 모드에서의 촬상 시에, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호로부터 합성 화상 신호가 생성된다. 이어서, 합성된 화상 신호의 휘도 정보, 예를 들면 휘도 히스토그램(빈도 분포)가 생성되어 분석된다. 그 분석 결과로부터, 단시간 노광 화상 신호에 관한 노광 제어를 행한다. 이것에 의해 설정 노광 모드에서 주요 피사체 이외에서의 노광 과다를 해소할 수 있다. 따라서, 촬상에 의해 얻어지는 화상의 화질 향상을 실현할 수 있다.

또한, 이 노광 제어 처리는, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호를 합성함으로써 취득된 합성 화상 신호를 이용하여 수행된다. 따라서, 신호 합성 이전에 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호는 다양하게 처리될 수 있다. 따라서, 각종 와이드 다이내믹 레인지 카메라 시스템에서는 합성까지의 처리에 각종 차이가 있지만, 그러한 각 기종에서의 처리의 차이에 관계없이, 본 발명은 와이드 다이내믹 레인지 카메라 시스템에 널리 적용할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 다음의 순서, 즉, 1. 와이드 다이내믹 레인지 카메라의 개요, 2. 촬상 장치의 구성, 3. 촬상 장치의 전체 동작, 4. 노광 과다 보정 처리, 5. 노광 과다 보정 처리의 다른 예, 6. 변형예 및 프로그램에 따라 설명한다.

1. 와이드 다이내믹 레인지 카메라의 개요

본 실시예의 촬상 장치(1)는, 와이드 다이내믹 레인지 카메라로서의 촬상 장치로서, 예를 들면 감시 카메라 등에 적절히 이용된다. 물론 일반 유저가 통상 이용하는 디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라 등에 적용 가능하다. 여기서는 우선, 와이드 다이내믹 레인지 카메라에 대하여 설명한다.

일반적으로 사용되는 촬상 장치는, 씬(scene)에서의 매우 어두운 부분과 매우 밝은 부분까지의 광범위에 걸친 다이내믹 레인지를 취급하는 것이 곤란하다. 예를 들면 청천의 대낮의 시간대에, 옥외가 보이는 상태에서, 옥내에서 촬상하는 경우를 고려해 보자. 이때, 옥내의 피사체에 노광이 이루어지면, 옥외의 부분이 노광 과다가 된다. 반대로, 옥외의 부분에 노광이 이루어지면, 옥내의 피사체가 노광 부족이 된다. 즉, 씬에서의 휘도 레벨 차가 현저한 경우, 그 휘도의 다이내믹 레인지에 대응한 촬상 화상을 얻는 것이 곤란하게 된다.

한편, 본 예의 와이드 다이내믹 레인지 카메라는, 예를 들면 전자 셔터로 셔터 속도를 변화시켜, 노광 시간이 상이한 복수의 화상을 합성하는 처리를 행함으로써, 노광 과다나 노광 부족이 발생하지 않는 촬상 화상을 얻도록 하고 있다. 도 2는, CCD나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 어레이로서의 촬상 소자부에서의, 1필드 내의 노광 시간과 축적되는 노광량(전하량)을 나타내고 있다. 예를 들면 1/60초의 1필드 기간에서, 1/64초의 장시간 노광과, 1/2000초의 단시간 노광을 행하는 것으로 한다. 또한, 장시간 노광 시간과 단시간 노광 시간은 가변 제어 가능하다. 이 장시간 노광과 단시간 노광을 행함으로써, 1필드 기간에, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호를 얻는다. 그리고 이 양 화상 신 호를 합성한다.

도 3은, 장시간 노광 화상 신호의 입출력 휘도 특성 A와, 단시간 노광 화상 신호의 입출력 휘도 특성 B를 도시하고 있다. 합성 처리에서는, 예를 들면 소정의 휘도값을 절환 포인트 SP로 한다. 그리고 절환 포인트 SP보다도 저휘도의 화소는, 장시간 노광 화상 신호의 화소신호를 채용한다. 한편, 절환 포인트 SP보다도 고휘도의 화소에 대해서는, 단시간 노광 화상 신호의 화소 신호를 채용한다. 이때, 장시간 노광 화상과 단시간 노광 화상의 노광비를 단시간 노광 화상에 승산함으로써 쌍방의 화상의 레벨 맞춤을 행한다. 만일 장시간 노광 화상과 단시간 노광 화상의 노광비가 10:1인 것으로 하면, 단시간 노광 화상의 노광은 장시간 노광 화상의 10분의 1이다. 그러나 존재하는 광량은 적어도 단시간 노광 화상의 휘도 신호 레벨의 10배가 된다. 따라서 단시간 노광 화상 신호에 10을 승산함으로써 레벨을 맞춘다. 이와 같이 단시간 노광 화상 신호에 대하여 게인 승산을 행하고, 도면에 도시하는 바와 같이 장시간 노광 화상 신호 특성과 레벨이 맞은 특성 kB를 얻는다. 결과로서, 특성 A-kB의 합성 화상을 생성한다. 즉, 장시간 노광 화상 신호는, 노광 부족의 발생을 막도록, 비교적 어두운 부분에 사용되고, 단시간 화상 신호는 노광 과다의 발생을 막도록, 비교적 밝은 부분에 사용된다. 결과적으로, 노광 과다 부분과 노광 부족 부분이 없는 합성 신호가 생성된다.

또한, 출력 화상에 밝은 부분에서 어두운 부분까지가 포함되는 다이내믹 레인지가 넓은 피사체를 촬상하는 방법으로서는, 상기한 바와 같이 노광 시간이 서로 다른 밝은 화상과 어두운 화상을 합성하는 것 이외에도 각종 방법이 있다. 예를 들면 화소 단위로 감도를 변화시켜 촬상 소자로부터 동일한 노광 조건의 신호만을 추출하여 화상을 재생하고, 노광 조건의 서로 다른 1 또는 2 이상의 화상을 합성하는 방법과, 프리즘에 의해 입사광을 나누어, 촬상 소자와, 투과하는 광을 전체 파장에 걸쳐 감소시키는, 즉 입사광량을 동일하게 감소시키는 ND(Neutral Density) 필터와 같은 감광 기능을 갖는 필터를 접합시킨 촬상 소자로부터 출력되는 신호를 합성하는 방법 등도 있다.

이들 방법을 채용한 와이드 다이내믹 레인지 카메라는, 일반적으로 이용되는 비디오 카메라의 다이내믹 레인지보다도 매우 넓은 다이내믹 레인지를 가지며, 다이내믹 레인지가 넓은 피사체를 촬상하는 것이 가능하다. 와이드 다이내믹 레인지를 갖는 피사체는, 피사체의 출력 화상이 밝은 부분과 어두운 부분을 포함한다는 것을 의미한다. 따라서 강한 외광이 삽입되는 실내, 조도차가 심한 장소 등을 촬상하는 경우에 적합하다. 예를 들면, 은행 등의 점포의 출입구, 또는 교통 상황의 파악을 위해 교통 도로 등, 대낮, 야간 등 촬상되는 시간대에 따라 다이내믹 레인지가 크게 상이한 경우에 촬상하는 경우가 많은 카메라에 적합하다. 특히, 이 카메라들은 감시 카메라 등에 적합하다.

2. 촬상 장치의 구성

도 1에 본 예의 촬상 장치의 구성을 도시한다. 본 예의 촬상 장치는, 촬상 광학계(1), 촬상 소자부(2), 전처리부(3), 신호 처리부(4), 출력부(5), 검파부(6), 타이밍 제너레이터(7), 광학 부품 구동부(8), 제어부(10), 조작부(11)를 구비한다.

촬상 광학계(1)는, 렌즈나 불필요한 파장을 제거하는 광학 필터, 조리개(1a) 등의 광학 부품을 구비한다. 피사체로부터 입사된 광은 촬상 광학계(1)에서의 각 광학 부품을 통하여 촬상 소자부(2)에 유도된다. 촬상 소자부(2)는, 예를 들면 CCD 센서 어레이, CMOS 센서 어레이 등의 고체 촬상 소자부로서 구성된다. 이 촬상 소자부(2)는 촬상 광학계(1)를 통하여 유도된 광을 광전 변환하고, 촬상 화상으로서의 전기 신호를 출력한다. 본 예의 경우, 촬상 소자부(2)에서는 1필드 기간에 상술한 장시간 노광과 단시간 노광을 행하고, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호로서의 전기 신호를 시분할 출력한다. 또한, 촬상 소자부(2)는, 고체 촬상 소자를 이용하는 구성에 한정하지 않으며, 촬상관과 같은 비고체 촬상 소자를 이용하는 구성이어도 된다. 비고체 촬상 소자에 대해서도, 메카니컬 셔터, 액정 셔터 등을 이용하여, 장시간 노광과 단시간 노광을 행하는 것은 가능하다. 전처리부(3)는, 소위 아날로그 프론트 엔드(Analog Front End)로서, 촬상 소자부(2)로부터 출력되는 촬상 화상으로서의 전기 신호에 대하여 CDS(correlated double sampling :상관 2중 샘플링) 처리, 프로그래머블 게인 앰프(PGA)에 의한 게인 처리, A/D 변환 처리를 행하고, 처리된 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호를 신호 처리부(4)에 공급한다.

신호 처리부(4)는, 입력되는 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호에 대하여 도 3에서 설명한 합성 처리를 행한다. 즉, 시분할적으로 공급되는 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호의 타이밍 조정이나 색 밸런스 보정 처리, 장시간 노광 화상 신호에 대하여 단시간 노광 화상 신호의 휘도 레벨을 일치시키는 게인 처리, 및 합성 처리를 행한다. 또한 신호 처리부(4)는 합성 화상 신 호에 대한 감마 보정 처리나 화이트 밸런스 처리도 행하며, 생성한 합성 화상 신호를 출력부(5) 및 검파부(6)에 출력한다.

출력부(5)는, 신호 처리부(4)로부터의 합성 화상 신호에 대하여, 모니터 디스플레이에서의 표시를 위한 처리나, 혹은 외부 기기에의 송신을 위한 처리를 행한다. 검파부(6)는, 신호 처리부(4)로부터의 합성 화상 신호에 관한 휘도 분석 처리를 행하고, 합성 화상 신호의 휘도 정보로서 휘도 히스토그램의 정보를 생성하여, 휘도 히스토그램의 정보를 제어부(10)에 공급한다.

제어부(10)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리 등을 갖는 마이크로컴퓨터(연산 처리 장치)에 의해 구성되고, 촬상 장치의 전체의 동작을 제어한다. 특히, 본 예에서는 설정 노광 모드 시의 동작에 특징이 있다. 제어부(10)는 설정 노광 모드로서의 유저의 조작에 따른 노광 제어와, 그 설정 노광 모드에서의 촬상 시에서의 노광 과다 방지를 위한 자동적인 노광 제어를 행한다. 제어부(10)에서의 ROM에는, 후술하는 설정 노광 모드에서의 노광 제어 처리를 실행시키는 프로그램이 저장되어 있다. 제어부(10)는 검파부(6)로부터 공급되는 휘도 히스토그램을 이용하여, 필요한 연산·제어 처리를 실행한다.

타이밍 제너레이터(7)는, 예를 들면 CCD 등의 촬상 소자부(2)에 필요한 동작 펄스를 생성한다. 예를 들면 수직 전송을 위한 4상 펄스, 필드 시프트 펄스, 수평 전송을 위한 2상 펄스, 셔터 펄스 등의 각종 펄스를 생성하여, 촬상 소자부(2)에 공급한다. 이 타이밍 제너레이터(7)에 의해 촬상 소자부(2)를 구동(전자 셔터 기 능)시키는 것이 가능하게 된다. 또한 촬상 소자부(2)의 구동의 조정에 의해, 도 2와 같은 노광 시간이 상대적으로 긴 장시간 노광 화상 신호와, 노광 시간이 상대적으로 짧은 단시간 노광 화상 신호를 출력시키는 것이 가능하다. 또한 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호에 대하여, 노광 시간을 가변하는 것도 가능하다. 광학 부품 구동부(8)는, 촬상 광학계(1)에서의 광학 부품의 구동을 행한다. 본 예에서, 적어도 조리개(1a)를 구동하여, 입사광량을 조절하기 위한 구동 회로부로 된다.

조작부(11)는 유저 조작에 제공되는 키나 다이얼, 터치 패드 그 밖의 각종 조작자가 설치되어 있다. 유저는 조작부(11)에 의해 필요한 조작 입력을 행할 수 있다. 특히 본 예에서의 설정 노광 모드의 경우에는, 유저는 조리개(1a)의 개구량, 촬상 소자부(2)에서의 장시간 노광 시간, 전처리부(3)의 프로그래머블 게인 앰프(PGA)의 게인에 관한 설정 조작을, 조작부(11)에 의해 실행할 수 있다. 여기서는 도시하고 있지 않지만, 예를 들면 전파나 적외선에 의한 무선 방식에서의 조작 신호의 수신부를 설치하고, 리모트 컨트롤러를 이용한 조작에 의해, 유저가 노광 설정의 조작을 실행할 수 있게 해도 된다. 물론 리모트 컨트롤러가 유선 통신 매체를 통해 수신부에 접속될 수 있다. 이때, 유선 통신 매체를 통해 리모트 컨트롤러로부터 수신부로 조작 신호가 입력된다.

3. 촬상 장치의 전체 동작

이하, 본 예의 촬상 장치에서 실행되는 노광 제어에 관한 동작을 설명한다. 우선 여기서는 촬상 장치가 설정 노광 모드로 되었을 때의, 전체적인 촬상 동작을 설명한다. 촬상 처리는 노광 제어 동작을 포함한다. 도 4는 1필드 기간으로서의 일련의 동작을 도시하고 있다. 촬상 중에는, 도 4의 처리가 반복된다.

스텝 ST1, ST2: 유저 설정에 기초하는 노광 제어 처리

설정 노광 모드의 경우, 유저가 예를 들면 조작부(11)에 의해 조작을 행하여, 주요 피사체에 대하여 적절한 노광 설정을 행하게 된다. 이 때문에, 제어부(10)는 촬상 중에 스텝 ST1에서 유저의 노광 조정의 조작을 감시한다. 유저가 조작부(11)로부터 노광 조정의 조작을 행하면, 제어부(10)는 스텝 ST2에서 노광 제어를 행한다. 즉 제어부(10)는, 유저에 의한 조리개(1a), 장시간 노광 시간, PGA 게인에 관한 설정 조작 입력값에 기초하는 제어를 행한다. 이 경우, 광학 부품 구동부(8)에 조리개(1a)의 구동을 실행시키며, 또한 타이밍 제너레이터(7)에 장시간 노광 시간을 지시하고, 또한 전처리부(3)에 PGA의 게인을 지시한다. 이 처리에 의해, 유저는 촬상하고자 하는 피사체의 상태에 맞추어 조작을 행함으로써, 조리개(1a)의 개구량, 장시간 노광 시간, PGA 게인이, 유저가 구하는 값으로 설정된다. 예를 들면, 장시간 노광 시간 1/120초, 조리개 F8, 게인 6dB 등과 같은 임의의 값으로 설정된다. 또한, 이들 3개의 파라미터의 제어를 모두 행하는 것 외에, 이들 중의 1개 또는 2개의 제어를 행하도록 해도 된다. 또한 유저에 의한 조작 방식으로서는, 이들 3개의 파라미터를 각각 개별로 지정할 수 있게 해도 된다. 대안적으로, 유저는 노광량의 증대/저감의 조작을 행할 수 있다. 이어서, 그 조작에 따라서 제어부(10)가 조리개(1a), 장시간 노광 시간, PGA 게인에 관한 각 설정값을 산출하여 제어하도록 해도 된다.

스텝 ST3: 촬상 처리

타이밍 제너레이터(7)는, 서로 다른 2개의 전자 셔터 스피드를 설정하는 것이 가능하며, 1필드 기간에 도 2에서 설명한 바와 같은 장시간 노광과 단시간 노광을 촬상 소자부(2)에 실행시킨다. 이에 의해 노광량이 다른 2개의 촬상 화상 신호가 얻어진다. 상기한 바와 같이, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호는 각각 전처리부(3)에서 처리되어 신호 처리부(4)에 공급된다. 또한, 장시간 노광 시간은, 유저 설정으로서의 노광 조작에 기초하여 조정된 노광 시간으로 된다. 한편, 단시간 노광 시간은, 후술하는 스텝 ST7에서 자동 제어되는 노광 시간으로 된다.

스텝 ST4: 신호 합성 처리

신호 처리부(4)는, 전처리부(3)에서 디지털화된 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호를 도 3에서 설명한 방법으로 합성하고, 다이내믹 레인지를 확대시킨 합성 화상 신호를 생성한다. 이 합성 화상 신호는, 출력부(5)로부터 예를 들면 모니터 디스플레이에서의 표시를 위해 출력된다.

스텝 ST5: 휘도 히스토그램 생성 처리

합성 화상 신호는 검파부(6)에도 공급된다. 검파부(6)는, 합성 화상 신호의 휘도 히스토그램을 생성하고, 그것을 필드마다 제어부(10)에 송신한다. 도 5에 휘도 히스토그램의 예를 도시한다. 이 예에서는, 휘도에 대하여 흑 레벨 B로부터 백 레벨 W까지를, "B", "mb1", "mb2", "mb3", "mw3", "mw2", "mw1" 및 "W"라고 하는 8단계의 휘도로 나누고, 이 8단계의 각 휘도에 관한 1필드 화상 내에서의 비율(%)을 나타내는 것으로 하고 있다.

스텝ST6: 노광 과다 보정 처리

제어부(10)는, 검파부(6)로부터 휘도 히스토그램을 취득하고 휘도 히스토그램으로부터 합성 화상 신호에서의 노광 과다를 검출하며, 합성 화상 신호의 노광 과다가 없어지도록 단시간 노광 시간을 결정한다. 노광 과다의 검출은, 휘도 히스토그램의 백색 부분(W)의 비율을 검사함으로써 행한다. 또한 단시간 노광 시간은, 휘도 히스토그램의 백색 부분(W)이 일정한 비율로 되도록 설정한다.

스텝ST7: 단시간 노광 제어 처리

제어부(10)는 상기 노광 과다 보정 처리로서 결정한 단시간 노광 시간을 이용하여 자동적인 노광 제어를 행한다. 즉, 제어부(10)는 상기 노광 과다 보정 처리에서 설정된 단시간 노광 시간에 대한 정보를 타이밍 제너레이터(7)에 전송하여, 타이밍 제너레이터가 촬상 소자부(2)의 단시간 노광 시간을 변화시키게 한다. 결과적으로, 단시간 노광 화상 신호에 대하여 필요한 노광량을 얻는다.

4. 노광 과다 보정 처리

도 4의 스텝 ST6로서 제어부(10)가 실행하는 노광 과다 보정 처리를 도 6에 상세하게 도시한다. 제어부(10)는 스텝 F100에서, 검파부(6)로부터 출력되는 휘도 히스토그램을 취득한다. 그리고 제어부(10)는, 스텝 F101에서 휘도 히스토그램의 백색 부분(W)의 비율이 10% 이상인지의 여부를 판단한다. 10% 이상이면, 합성 화상 신호에서 노광 과다가 발생하고 있다고 판단한다. 계속하여, 처리가 스텝 F103으로 진행하여, 단시간 노광 시간 Tt를, 현재의 단시간 노광 시간 Tt로부터 고정값 Ct를 감산한 값으로 갱신하여, 노광량을 줄인다. 한편, 휘도 히스토그램의 백색 부분(W)의 비율이 10% 미만이었던 경우에는, 스텝 F102에서, 백색 부분(W)의 비율이 5% 이하인지의 여부를 판단한다. 만약, 5% 이하이면, 스텝 F104로 진행하여, 단시간 노광 시간 Tt를, 현재의 단시간 노광 시간 Tt에 고정값 Ct를 가산한 값으로 갱신하여, 노광량을 증가시킨다. 한편, 스텝 F102에서 5% 이하가 아닌, 즉 백색 부분(W)이 5~10%의 범위이었던 경우에는, 적정한 노광량인 것으로 하여 스텝 F105로 진행하고, 단시간 노광 시간 Tt를 현상 그대로 유지한다.

이상의 처리에서, 단시간 노광 시간 Tt가 결정된다. 그리고 도 4의 스텝 ST7에서, 상술한 바와 같이 단시간 노광 시간 Tt가 이용되어 노광 제어가 행하여지게 된다. 도 6과 같은 노광 과다 보정 처리(ST6)를 포함하는 도 4의 처리가 필드 기간마다 반복된다. 이에 따라, 합성 화상 신호에서 노광 과다가 발생하지 않는 노광 상태가 된다. 또한, 도 6의 스텝 F103, F104에서, 현재의 단시간 노광 시간과 고정값의 연산에 의해 새로운 단시간 노광 시간을 설정한다. 이에 따라, 노광량이 완만하게 변화되면서 합성 화상 신호의 휘도 레벨이 조절되게 된다.

이상의 동작이 행하여짐으로써 본 예의 촬상 장치에서는, 설정 노광 모드에서의 촬상 화상의 화질을 향상시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 와이드 다이내믹 레인지 촬상 기능을 갖지 않는 통상의 카메라에서, 노광 제어 모드를 설정 노광 모드로 한 경우에는, 유저는, 촬상하고자 하는 피사체(주요 피사체)의 휘도 레벨에 맞추어 적정 노광 레벨이 획득되도록, 노광 시간, 개구량 및 게인을 조정하게 된다. 그 결과, 배경 등의 주요 피사체 이외의 부분에서 휘도 변화가 발생하였다고 해도, 주요 피사체의 휘도는 유지될 수 있다. 그러나, 배경에 관해서는 휘도 변화에 추종할 수 없어 휘도가 높은 부분에서 노광 과다를 발생시킬 가능성이 있다. 본 예의 촬상 장치에서는, 설정 노광 모드로 와이드 다이내믹 레인지 촬상을 행한다. 와이드 다이내믹 레인지로의 촬상에서 얻어진 합성 화상 신호의 휘도 히스토그램(빈도 분포)이 분석된다. 그 결과로부터 단시간 노광 시간이 얻어진다. 얻어진 단시간 노광 시간에 관한 정보를 이용하여 피드백이 제어된다. 결과적으로, 노광 과다가 방지된다. 이에 따라, 설정 노광 모드에서의 문제를 해소할 수 있다.

예를 들면 도 7의 감시 카메라(20)로서, 본 실시예의 촬상 장치를 채용한 경우를 예로 들어, 화질 향상 효과를 설명한다. 도 7에서는, 은행 등의 임의의 건물(30)의 실내에 감시 카메라(20)를 설치한 상태를 도시하고 있다. 이 감시 카메라(20)에 의해 실내의 화상, 예를 들면 실내에 있는 인물(31)이 촬상된다. 또한, 특히 옥내에 있는 인물(31)과 함께, 옥외의 주차 차량(32)도 감시하는 것이 요구된다. 따라서, 창문 유리(33)로부터 보이는 옥외의 화상도 촬상할 수 있게 감시 카메라(20)가 배치되어 있는 것으로 한다.

이와 같이, 실내의 인물(31) 이외에도 옥외의 주차 차량(32)도 감시하고자 하므로, 통상 시에는 감시 카메라(20)를 와이드 다이내믹 레인지 촬상에서 자동 노광 모드로 설정해 둔다. 예를 들면 실내의 조도는 800 럭스(lux), 옥외가 10,000 럭스로 휘도차가 크므로, 와이드 다이내믹 레인지 촬상을 행함으로써, 실내와 옥내에서, 각각 노광 부족이나 노광 과다가 발생하지 않는 촬상을 행하는 것이다. 또한, 자동 노광 모드에서의 처리에 대해서는 상세한 것은 생략하지만, 자동 노광 모 드의 경우, 예를 들면 검파부(6)에서 얻어지는 휘도 히스토그램이나 휘도 적산값으로부터, 제어부(10)가 적절한 보정량을 산출하고, 조리개(1a)의 개구량, 장시간 노광 시간, PGA 게인을 자동 제어한다.

여기서 감시 카메라(20)의 유저(조작 담당자)가, 도 8a에 도시하는 바와 같이 촬상되는 인물의 얼굴이 다소 어두운, 의심스러운 인물(31)을 실내에서 발견한 것으로 한다. 이때, 자동 노광 모드에서 와이드 다이내믹 레인지 촬상한 경우, 촬상된 영상 전체를 노광 부족, 노광 과다가 없도록 할 수 있다. 그러나, 그때 인물(31)의 얼굴 등은, 주변의 휘도의 영향을 받으므로, 가장 확인하기 쉬운 노광 상태라고는 할 수 없다. 이어서, 유저는, 의심스러운 인물(31)의 영상을 녹화기에 남기기 위해, 얼굴을 가장 잘 확인할 수 있는 상태로 하기 위해 자동 노광 모드로부터 설정 노광 모드로 절환한다. 그리고 유저는 촬상 화상을 보면서 조작부(11)에서 노광 조정 조작을 행한다. 제어부(10)는 유저의 조작에 따라서 조리개(1a)의 개구량, 장시간 노광 시간, PGA 게인을 제어한다. 유저가 인물(31)의 얼굴을 주요 피사체로 하여 화상을 보면서 노광 설정을 행한다. 이로써, 인물(31)을 가장 잘 확인할 수 있는 노광 상태로 조정되게 된다.

여기서, 이와 같은 상황에서 본 실시예 이외의 카메라를 사용하고 있었던 경우의 촬상 화상을 도 8b에 도시한다. 설정 노광 모드로 절환하여 노광 조정을 행한 경우, 와이드 다이내믹 레인지 촬상을 할 수 없는 통상의 카메라에서는, 인물(31)의 얼굴은 선명하게 확인할 수 있지만, 도 8b와 같이 주차 차량(32)의 차종을 확인할 수 없다. 그 이유는, 옥내의 휘도와 옥외 휘도 차가 크고, 옥외 부분이 포화(노광 과다)되기 때문이다. 또한 와이드 다이내믹 레인지 촬상이 가능한 카메라이어도, 본 예와 같이 휘도 변화에 추종하여 단시간 노광 시간이 변화되는 것이 아닌 경우(단시간 노광 시간이 고정인 카메라의 경우), 옥외의 조도는 날씨나 시간대에서 변화되기 때문에, 옥외가 상정보다도 높은 조도이었던 경우에는 도 8b과 같이 포화(노광 과다)하여, 차종을 확인할 수 없다.

이것에 대하여 감시 카메라(20)가 본 실시예의 촬상 장치이면, 설정 노광 모드에 의해 인물(31)에 대하여 적정한 노광 조정이 행하여진 상태에서, 상술한 처리에 의해, 휘도 변화에 추종하여 단시간 노광 시간이 자동적으로 조정된다. 이 때문에, 도 8b과 같은 노광 과다가 발생하는 것이 방지되고, 실내와 옥외의 조도차나, 옥외의 조도 변화에 영향을 받지 않고, 도 8c과 같은 촬상 화상을 얻을 수 있다. 즉, 옥내의 의심스러운 인물(31)의 선명한 확인과, 옥외의 주차 차량(32)의 차종 등의 확인이 가능한 화상을 얻을 수 있다. 결과적으로, 설정 노광 모드를 유효하게 활용할 수 있다.

이러한 예에서 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 설정 노광 모드에서의 촬상 시에, 합성 후의 화상의 휘도 히스토그램으로부터 노광 과다가 발생하고 있지 않은지의 여부를 판단하고, 노광 과다가 발생하고 있는 경우에는, 그것을 해소하도록 자동 노광 제어한다. 이로써, 합성 후의 화질을 향상시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 모니터 디스플레이에 출력되는 영상의 화질이 향상된다. 따라서, 모니터 디스플레이를 보는 이용자의 관점에서의 화질 향상이 가능하게 되는 것이다. 와이드 다이내믹 레인지 카메라에서는, 다이내믹 레인지와 같은 수치적인 관 점도 중요하지만, 이용자는 최종 영상의 마무리를 중시하는 면도 있다. 따라서, 최종 단계에서의 화상을 최적화할 수 있다는 효과는 크다.

또한 본 예의 노광 제어의 방법에 따르면, 와이드 다이내믹 레인지 카메라 장치에서의 합성 화상을 생성하는 신호 처리부(4)의 합성 처리 방식에 관한 의존율이 극히 낮다. 따라서, 본 예의 노광 제어의 방법은 여러 가지의 타입의 신호 처리부에 대응할 수 있다. 또한 합성의 타이밍(1필드 혹은 2필드에서 2개의 서로 다른 노광량의 화상을 얻을 것인지)에도 영향을 받지 않기 때문에, 장치 전체에 대한 의존율이 낮아져, 보다 많은 와이드 다이내믹 레인지 카메라 시스템에 적응할 수 있다.

또한, 검파부(6)는 합성 화상 신호를 취급하다. 즉, 1계통의 검파부만이 있으면 되고, 장시간 노광 화상 신호와 단시간 노광 화상 신호의 각각에 대하여 검파부를 설치할 필요가 없다. 그 결과, 장치 전체를 간소화할 수 있는 이점이 있다.

5. 노광 과다 보정 처리의 다른 예

상기 실시예에서는, 도 4의 스텝 ST6의 노광 과다 보정 처리의 처리예 로서 도 6의 처리를 설명하였다. 이 노광 과다 보정 처리의 다른 예를 도 9, 도 10에서 설명한다.

도 9의 노광 과다 보정은, 휘도 히스토그램에서의 중간 휘도 레벨 부분도 단시간 노광 시간 Tt의 설정에 이용하는 예이다. 도 9의 스텝 F100에서, 휘도 히스토그램을 취득하면, 제어부(10)는, 스텝 F100-2에서, 휘도 히스토그램의 M2 레벨이 40% 이하인지의 여부를 판별한다. M2 레벨이란, 도 5의 휘도 히스토그램에서의, mw1, mw2 및 mw3 레벨(즉, 중간 휘도의 고휘도측)이다. 즉, mw1, mw2 및 mw3 레벨의 합산값이 40%를 초과하고 있는지의 여부가 판별된다. M2 레벨로 되는 중간 부분의 휘도가 충분히 취해져 있는 경우에는, 노광 과다를 해소함으로써, 중간 휘도 부분의 휘도를 저하시키게 될 가능성이 있다. 따라서, 이 경우, 보정을 행하지 않도록 한다. 즉, M2 레벨이 40%를 초과하고 있는 경우에는, 스텝 F105로 진행하고, 단시간 노광 시간 Tt는 현상의 값을 유지한다. 한편, M2 레벨이 40% 이하이면, 스텝 F101로 진행한다. 스텝 F101, F102, F103, F104, F105의 처리는 도 6과 마찬가지이다. 이러한 처리에 따르면, 노광 과다를 해소시킴으로써 반대로 휘도 저하 영역이 발생하게 되는 사태를 피할 수 있다.

도 10에 또 다른 노광 과다 보정의 처리예를 도시한다. 도 10의 처리에서는, 제어부(10)는 스텝 F100에서 휘도 히스토그램을 취득하고, 스텝 F110에서 휘도 히스토그램에서의 백색 부분(W)의 비율 X%를 확인한다. 그리고 스텝 F111에서, 백색 부분(W)의 비율을 7%로 하기 위해 필요한 단시간 노광 시간 차분값 T를 산출한다. 단시간 노광 시간 차분값 ΔT는, 휘도 히스토그램의 백색 부분(W)의 비율을 7%로 하기 위해 필요한 단시간 노광 시간 Tt의 보정량으로서의 값이며, 이것은 현재의 백색 부분(W)의 비율 X%로부터 함수 F에 의해 구해지는 것으로 한다. 또한 7%는 적정한 백색 부분(W)의 비율로서의 설정값의 일례이다. 그리고 스텝 F512에서, 단시간 노광 시간 Tt를, 현재의 단시간 노광 시간 Tt에 단시간 노광 시간 차분값 ΔT를 가산한 값으로 갱신한다.

이와 같이, 단시간 노광 시간 Tt를 수렴시키기 위한 차분값으로서 단시간 노 광 시간 차분값 ΔT를 산출하고, 현재의 단시간 노광 시간 Tt와 단시간 노광 시간 차분값 ΔT의 연산에 의해 새로운 단시간 노광 시간 Tt를 설정함으로써, 1회의 처리 동작으로 수렴되는 단시간 노광 시간 Tt를 구한다. 이로써, 노광 과다 보정을 빠르게 할 수 있다.

6. 변형예 및 프로그램

이상, 실시예를 설명하였지만, 본 발명으로서는 다양한 변형예가 생각된다. 예를 들면 본 발명은 동화상 촬상을 행하는 카메라 시스템에 적용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 정지 화상 촬상을 행하는 카메라 시스템에도 적용할 수 있다. 설정 노광 모드에서 정지 화상 촬상을 행하는 경우에도, 예를 들면 촬상 타이밍에 이를 때까지의 모니터링 중에, 각 필드 기간에서 상술한 바와 같은 노광 제어(단시간 노광 시간의 제어)를 행하면 된다. 예를 들면 논인터레이스 스캔 방식의 촬상을 행하는 경우, 상술한 필드 기간의 처리는 프레임 기간의 처리로서 생각하면 된다. 물론, 스캔 방식에 한하지 않고, 설정 노광 모드에서 단시간 노광 시간의 자동 제어를 행하는 단위 기간으로서는, 필드 기간, 프레임 기간, 복수 필드 기간, 복수 프레임 기간 등으로서, 다양하게 생각된다. 예를 들면, 복수 프레임 기간마다 1회의 비율로, 도 4의 휘도 히스토그램 생성 처리(ST5), 노광 과다 보정 처리(ST6), 단시간 노광 제어 처리(ST7)가 행하여지는 동작예도 생각된다.

실시예의 프로그램은, 상술한 제어부(10)의 처리의 프로그램이다. 즉, 도 4의 스텝 ST6(도 6, 도 9, 도 10)의 노광 과다 보정 처리, 및 스텝 ST7의 단시간 노광 제어 처리를 마이크로컴퓨터(연산 처리 장치)인 제어부(10)에 실행시키는 프로 그램이다. 이러한 프로그램은, 퍼스널 컴퓨터나, 촬상 장치 등의 기기에 내장되어 있는 기록 매체로서의 HDD나, CPU를 갖는 마이크로컴퓨터 내의 ROM이나 플래시 메모리 등에 미리 기록해 둘 수 있다. 혹은 또한, 플렉시블 디스크, CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory), MO(Magnet Optical) 디스크, DVD(Digital Versatile Disc), 블루레이 디스크, 자기 디스크, 반도체 메모리, 메모리 카드 등의 리무버블 기록 매체에, 일시적 혹은 영속적으로 저장(기록)해 둘 수 있다. 이러한 리무버블 기록 매체는, 소위 패키지 소프트웨어로서 제공할 수 있다. 또한, 프로그램은, 리무버블 기록 매체로부터 퍼스널 컴퓨터 등에 인스톨하는 것 외에, 다운로드 사이트로부터, LAN(Local Area Network), 인터넷 등의 네트워크를 통하여 다운로드할 수도 있다.

당업자는 첨부된 특허청구범위의 범주 또는 그 균등물에 포함되는 한, 디자인 요구 및 다른 요소에 따라, 다양한 변경, 조합, 서브 조합 및 대체가 발생할 수 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 장치의 블록도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 장시간 노광과 단시간 노광의 설명도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 합성 처리의 설명도.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 장치의 동작의 플로우차트.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도 히스토그램의 설명도.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 과다 보정 처리의 플로우차트.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라의 배치 및 피사체의 설명도.

도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 감시 카메라에 의해 달성되는 화질 개선 효과의 설명도.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 노광 과다 보정 처리의 플로우차트.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 과다 보정 처리의 또한 다른 예의 플로우차트.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 촬상 광학계

1a : 조리개

2 : 촬상 소자부

3 : 전처리부

4 : 신호 처리부

5 : 출력부

6 : 검파부

7 : 타이밍 제너레이터

8 : 광학 부품 구동부

10 : 제어부

11 : 조작부

Claims (8)

1. 피사체로부터 송신된 광에 기초하여, 장시간 노광 화상 신호 및 단시간 노광 화상 신호를 생성하고, 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호를 촬상 신호로서 출력하는 촬상부와 - 상기 장시간 노광 화상 신호는 상대적으로 긴 시간 동안의 노광에 의해 생성되고, 상기 단시간 노광 화상 신호는 상대적으로 짧은 시간 동안의 노광에 의해 생성됨 -,

   상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호를 합성하여, 합성 화상 신호를 생성하는 신호 처리부와 - 상기 합성 화상 신호는 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호 중 적어도 하나의 다이내믹 레인지 보다 상대적으로 더 넓은 다이내믹 레인지를 가짐 -,

   상기 합성 화상 신호의 휘도 정보를 생성하는 검파부와,

   상기 유저 설정에 따라서 노광 제어가 수행되는 노광 설정 모드의 휘도 정보를 이용하여, 상기 단시간 노광 화상 신호에 대한 자동 노광 제어를 수행하는 제어부

   를 포함하는 촬상 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 검파부는 상기 휘도 정보로서 휘도 히스토그램을 생성하고,

   상기 제어부는 상기 휘도 히스토그램을 이용하여 상기 합성 화상 신호에서의 노광 과다의 발생을 검출하고, 상기 검출 결과에 기초하여 단시간 노광 시간을 설정하고, 상기 단시간 노광 시간을 이용하여 상기 단시간 노광 화상 신호에 대한 자동 노광 제어를 수행하는 촬상 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는, 현재의 단시간 노광 시간과 고정값을 이용한 연산을 수행함으로써 새로운 단시간 노광 시간을 설정하는 촬상 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제어부는, 상기 합성 화상 신호에서의 전체 휘도 레벨에 대한 희망 희도 레벨의 비율을 산출하고, 상기 비율과 수렴 목표치 간의 관계에 기초하여 상기 새로운 노광 시간을 설정하는 촬상 장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 검파부는, 휘도 레벨을 흑 레벨, 중간 휘도 레벨 및 백 레벨로 분류하고, 상기 휘도 레벨들의 분포에 관한 정보를 상기 휘도 히스토그램으로서 생성하고,

   상기 제어부는, 상기 단시간 노광 설정을 위해 상기 중간 휘도 레벨에 관한 정보를 사용하는 촬상 장치.
6. 유저의 설정에 따라 노광 제어가 수행되는 노광 설정 모드에서 피사체로부터의 송신된 광에 기초하여, 상대적으로 긴 시간 동안의 노광에 의한 장시간 노광 화상 신호와 상대적으로 짧은 시간 동안의 노광에 의한 단시간 노광 화상 신호를 생성하여, 상기 장시간 노광 화상 신호와 상기 단시간 노광 화상 신호를 촬상 신호로서 출력하는 스텝과,

   상기 장시간 노광 화상 신호와 상기 단시간 노광 화상을 합성하여 합성 화상 신호를 생성하는 스텝과 - 상기 합성 화상 신호는 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호 중 어느 하나의 다이내믹 레인지보다 상대적으로 더 넓은 다이내믹 레인지를 가짐 - ,

   상기 합성 화상 신호의 휘도 정보를 생성하는 스텝과,

   상기 휘도 정보를 이용하여, 상기 단시간 노광 화상 신호에 대한 자동 노광 제어를 수행하는 스텝

   을 포함하는 촬상 방법.
7. 노광 제어가 유저의 설정에 따라 수행되는 노광 설정 모드에서 수행되고, 상대적으로 긴 시간 동안의 노광에 의한 장시간 노광 화상 신호와 상대적으로 짧은 시간 동안의 노광에 의한 단시간 노광 화상 신호를 얻고, 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호를 조합함으로써, 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호 중 어느 하나의 다이내믹 레인지보다 상대적으로 더 넓은 다이내믹 레인지를 갖는 합성 화상 신호를 생성하며, 생성된 상기 합성 화상 신호를 출력하는 촬상 장치에 의해 수행되는, 노광 제어 방법으로서,

   상기 합성 화상 신호의 휘도 정보를 취득하는 스텝과,

   상기 휘도 정보를 이용하여 상기 합성 화상 신호의 노광 과다의 발생을 검출하는 스텝과,

   상기 노광 과다의 발생의 검출 결과에 기초하여, 단시간 노광 시간을 설정하는 스텝과,

   상기 단시간 노광 시간을 이용하여, 상기 단시간 노광 화상에 대한 노광 제어를 수행하는 스텝

   을 포함하는 노광 제어 방법.
8. 노광 제어가 유저의 설정에 따라 수행되는 노광 설정 모드에서 수행되고, 상대적으로 긴 시간 동안의 노광에 의한 장시간 노광 화상 신호와 상대적으로 짧은 시간 동안의 노광에 의한 단시간 노광 화상 신호를 얻고, 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호를 조합함으로써, 적어도 상기 장시간 노광 화상 신호 및 상기 단시간 노광 화상 신호 중 어느 하나의 다이내믹 레인지보다 상대적으로 더 넓은 다이내믹 레인지를 갖는 합성 화상 신호를 생성하며, 생성된 상기 합성 화상 신호를 출력하는 촬상 장치에 의해 수행되는, 노광 제어 방법을 컴퓨터가 수행하게 하는 프로그램으로서, 상기 노광 제어 방법은,

   상기 합성 화상 신호의 휘도 정보를 취득하는 스텝과,

   상기 휘도 정보를 이용하여 상기 합성 화상 신호의 노광 과다의 발생을 검출 하는 스텝과,

   상기 노광 과다의 발생의 검출 결과에 기초하여, 단시간 노광 시간을 설정하는 스텝과,

   상기 단시간 노광 시간을 이용하여, 상기 단시간 노광 화상에 대한 노광 제어를 수행하는 스텝을 포함하는 프로그램.

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