KR20090126698A - Apparatus and method for controlling slow shutter speed of camera - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 예를 들어 씨씨디(CCD: Charge Coupled Device) 또는 씨모스(CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor) 등과 같은 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라의 슬로우 셔터 스피드(Slow Shutter Speed) 제어장치 및 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 동영상을 촬영하는 카메라에는, 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS)등과 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. Generally, a photographing device such as a CDC or a CMOS is widely used in a camera for photographing a video. For example, in the camera, when photographing a subject having a high brightness level In order to reduce the amount of light incident on the imaging device, the amount of opening of the iris is automatically reduced, or the analog gain value for amplifying the output signal of the imaging device is automatically reduced.
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. In addition, in the camera, even when the iris opening amount and the analog gain value are automatically reduced as described above, when it is impossible to photograph a subject having an appropriate luminance level, the charges charged by the pixels of the image pickup device (Pixel) In order to reduce the amount of charge, the shutter speed of the imaging device is adjusted to a short shutter speed.
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. On the other hand, in the camera, when photographing a subject having a low brightness level, in order to increase the amount of light incident on the imaging device, the amount of opening of the iris is automatically increased or the output signal of the imaging device is amplified. This will automatically increase the analog gain value.
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 스피드, 즉 슬로우 셔터 스피드(Slow Shutter Speed)로 조절하게 된다. Also, in the camera, even when the iris opening amount and the analog gain value are automatically increased as described above, when it is impossible to photograph a subject having an appropriate luminance level, the charges charged by the pixels of the imaging element ( In order to increase the amount of charge, the shutter speed of the imaging device is adjusted to a long shutter speed, that is, a slow shutter speed.
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, 적정 레벨의 피사체 촬영 동작을 수행할 수 있게 된다. Accordingly, in the camera, when capturing a subject having a high brightness level or capturing a subject having a low brightness level, the iris opening amount, the analog gain value, and the shutter speed are automatically adjusted to capture a subject at an appropriate level. Will be able to perform
그러나, 일반적인 카메라에서는, 상기와 같이 저휘도 레벨의 피사체를 촬영 하는 저조도(Low illuminance) 촬영 모드가 설정되면, 예를 들어 1 필드 주기의 셔터 스피드를, 2 필드 주기 또는 3 필드 주기의 슬로우(Slow) 셔터 스피드로 조절하게 되는 데, 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 1 필드 주기의 셔터 스피드에서 2 필드 주기의 셔터 스피드로의 전환 동작이 순간적으로 수행되는 경우, 부자연스러운 영상이 촬영되는 문제점이 있다. However, in a general camera, when a low illuminance photographing mode for capturing a low luminance level subject is set as described above, for example, a shutter speed of one field period is set to a slow speed of two field periods or three field periods. 1, the shutter speed is adjusted. For example, as shown in FIG. There is a problem.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 예를 들어 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS) 등과 같은 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라에서, 저조도(Low Luminance) 피사체 촬영시, 슬로우 셔터 스피드(Slow Shutter Speed) 제어 모드를 자동으로 설정하되, 촬상 소자의 리셋 펄스(Reset Pulse)를 가변 출력하여, 현재의 셔터 스피드에서 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드로의 전환을 리니어(Linear)하게 수행할 수 있도록 하기 위한 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어장치 및 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다. Therefore, the present invention was created in order to solve the above problems, for example, low luminance (Low Luminance) in a camera for shooting a video using an image pickup device such as CD (CCD) or CMOS (CMOS), etc. When shooting a subject, the Slow Shutter Speed control mode is automatically set, but the reset pulse of the image pickup device is variably outputted so that switching from the current shutter speed to the desired slow shutter speed can be performed. It is an object of the present invention to provide a slow shutter speed control apparatus and method for a camera to perform linearly.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어방법은, 저조도 피사체 촬영시, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 자동으로 설정하는 1단계; 및 현재의 셔터 스피드에서 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드로 의 전환을 리니어(Linear)하게 수행하는 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,The slow shutter speed control method of the camera according to the present invention for achieving the above object, a step of automatically setting the slow shutter speed control mode when shooting a low-light subject; And two steps of linearly performing a transition from the current shutter speed to the target slow shutter speed.
또한, 상기 2단계는, 상기 슬로우 셔터 스피드 제어 모드가 설정되면, 현재의 셔터 스피드와 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드간의 차 값을 계산하는 하위 1단계; 및 상기 차 값에 상응하는 촬상 소자의 충전 리셋 펄스의 개수를 계산한 후, 그 계산된 개수 보다 하나씩 작아지는 개수만큼의 충전 리셋 펄스를 출력하는 하위 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,The second step may include: a lower first step of calculating a difference value between a current shutter speed and a target slow shutter speed when the slow shutter speed control mode is set; And calculating the number of charge reset pulses of the imaging device corresponding to the difference value, and outputting as many charge reset pulses as the number becomes smaller by one than the calculated number.
또한, 상기 촬상 소자의 충전 리셋 펄스의 개수는, 현재의 셔터 스피드와 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드간의 차 값에 비례하는 것을 특징으로 하며,In addition, the number of charge reset pulses of the imaging device is characterized in that it is proportional to the difference between the current shutter speed and the target slow shutter speed,
또한, 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어장치는, 촬상 소자를 구동하기 위한 구동수단; 저조도 피사체 촬영 상태를 검출하기 위한 검출수단; 및 상기 저조도 피사체 촬영시, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 자동으로 설정한 후, 현재의 셔터 스피드에서 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드로의 전환이, 리니어(Linear)하게 수행되도록, 상기 구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며,In addition, the slow shutter speed control apparatus of the camera according to the present invention, the drive means for driving the imaging element; Detection means for detecting a low light subject photographing state; And controlling the driving means so that the slow shutter speed control mode is automatically set when the low-light subject is photographed, and the switching from the current shutter speed to the target slow shutter speed is performed linearly. Characterized in that it comprises a means,
또한, 상기 제어수단은, 상기 슬로우 셔터 스피드 제어 모드가 설정되면, 현재의 셔터 스피드와 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드간의 차 값을 계산하고, 상기 차 값에 상응하는 촬상 소자의 충전 리셋 펄스의 개수를 계산한 후, 그 계산된 개수 보다 하나씩 작아지는 개수만큼의 충전 리셋 펄스가 출력되도록, 상기 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하며,Further, when the slow shutter speed control mode is set, the control unit calculates a difference value between the current shutter speed and the target slow shutter speed, and calculates the number of charge reset pulses of the imaging device corresponding to the difference value. After the calculation, characterized in that for controlling the drive means so that the number of the charge reset pulse is reduced by one less than the calculated number,
또한, 상기 촬상 소자의 충전 리셋 펄스의 개수는, 현재의 셔터 스피드와 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드간의 차 값에 비례하는 것을 특징으로 한다. The number of charge reset pulses of the imaging device is characterized in that it is proportional to the difference between the current shutter speed and the target slow shutter speed.
본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어장치 및 방법은, 예를 들어 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS) 등과 같은 촬상 소자를 이용하여, 동영상을 촬영하는 카메라에서, 저조도 피사체 촬영시, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 자동으로 설정하되, 촬상 소자의 리셋 펄스를 가변 출력하여, 현재의 셔터 스피드에서 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드로의 전환을 리니어(Linear)하게 수행함으로써, 슬로우 셔터 스피드 제어 동작을 수행하더라도, 자연스럽게 동영상을 촬영할 수 있게 된다. The slow shutter speed control apparatus and method of the camera according to the present invention, for example, in a camera that shoots a video using an imaging device such as a CCD (CCD), CMOS (CMOS), when shooting a low-light subject, The shutter speed control mode is automatically set, but a variable output of the reset pulse of the imaging device is performed to linearly switch from the current shutter speed to the target slow shutter speed, thereby performing the slow shutter speed control operation. Even if it is possible to shoot video naturally.
이하, 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어장치 및 방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of an apparatus and method for controlling a slow shutter speed of a camera according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
우선, 본 발명에 따른 슬로우 셔터 스피드 제어장치 및 방법은, 예를 들어, 동영상 촬영에 널리 사용되는 씨씨디(CCD) 또는 씨모스(CMOS) 등의 촬상 소자가 구비된 감시용 카메라(Monitoring Camera) 등과 같은 다양한 유형의 카메라에 적용된다. First, the slow shutter speed control apparatus and method according to the present invention, for example, a monitoring camera equipped with an imaging device such as a CD (CCD) or CMOS (CMOS) widely used for video shooting Applies to various types of cameras, such as.
도 2는, 본 발명이 적용되는 카메라에 대한 구성을 도시한 것으로, 예를 들 어, 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), 저조도 검출부(18), 메모리(19), 그리고 마이컴(20) 등이 포함 구성된다. 2 illustrates a configuration of a camera to which the present invention is applied. For example, the camera includes a zoom lens 10, a focus lens 11, an
한편, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 타이밍 클럭 발생부(17)를 동작 제어하여, 소정 주파수의 타이밍 클럭(Timing Cluck)을 발생시키고, 상기 드라이버(16)에서는, 상기 타이밍 클럭을 이용하여, 상기 촬상 소자(13)의 픽셀(Pixel)들에 의해 충전된 전하(Charge)의 출력 타이밍을 제어하게 된다. On the other hand, the
또한, 상기 아날로그 프론트 엔드(14)에서는, 상기 촬상 소자(13)에서 출력되는 아날로그 신호를, 소정 레벨로 증폭하는 자동 이득 조절(AGC: Auto Gain Control) 동작과, 상기 소정 레벨로 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환 동작을 수행하게 된다. In the
그리고, 상기 디지털 신호 처리부(15)에서는, 상기 아날로그 프론트 엔드에서 변환 출력되는 디지털 신호에 대해, 디지털 게인(Digital Gain) 값을 적용하여 증폭한 후, 자동 화이트 밸런스(AWB: Auto White Balance) 등과 같은 디지털 신호 처리 동작을 수행하게 된다.In addition, the
한편, 상기 저조도 검출부(18)에서는, 상기 디지털 신호 처리부(15)에 의해 신호 처리되는 비디오 데이터를 분석하여, 저조도 촬영 상태 여부를 검출하게 되는 데, 예를 들어, 저휘도 레벨의 피사체 촬영으로 인해, 아이리스 오픈 량을 증가시키고, 아날로그 게인 값을 증가시킨 상태에서도, 피사체 촬영 이미지의 평균 밝기 가, 사전에 설정된 기준 값 이상이 되지 않으면, 셔터 스피드의 조절이 필요한 저조도(Low Luminance) 촬영 상태라고 검출하게 된다. Meanwhile, the low
그리고, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 저조도 검출부(18)에서 출력되는 검출 신호에 따라, 저조도 촬영 상태라고 판별하게 되면, 슬로우 셔터 스피드(Slow Shutter Speed) 제어 모드를 자동으로 설정함과 아울러, 현재의 셔터 스피드에서 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드로의 전환 과정이, 리니어(Linear)하게 수행될 수 있도록 하는 데, 이에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. The
도 3은, 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것으로, 예를 들어, 상기 마이컴(20)에서는, 사용자의 요청에 따라, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 설정하거나, 또는 상기 저조도 검출부(18)에서 출력되는 검출 신호에 따라, 저조도 피사체 촬영 상태라고 판별되면, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 자동으로 설정하게 된다(S10). 3 is a flowchart illustrating a method of controlling a slow shutter speed of a camera according to the present invention. For example, in the
또한, 상기 마이컴(20)에서는, 현재의 셔터 스피드를 확인함(S11)과 아울러, 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드와의 차 값을 계산하게 되는 데(S12), 예를 들어, 현재의 셔터 스피드가, 1 필드 주기의 셔터 스피드이고, 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드가, 2 필드 주기의 셔터 스피드인 경우, 현재의 셔터 스피드와 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드간의 차 값을, 1 필드로 계산하게 된다. In addition, the
그리고, 상기 1 필드에 상응하는 촬상 소자의 최대 리셋 펄스의 개수를 계산하게 되는 데(S13), 예를 들어, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 촬상 소자(13)에서 1 필드 사이에 충전되는 전하를 점차적으로 신호 처리하기 위해 필요한 레졸루션(Resolution)에 해당하는 촬상 소자의 최대 리셋 펄스의 개수가, 5 개라고 가정하면, 상기 마이컴(20)에서는, 상기 드라이버(16)를 동작 제어하여, 1 필드 주기의 셔터 스피드에서, 2 필드 주기의 셔터 스피드로 전환하는 첫 번째 과정에서는, 4 개의 리셋 펄스가 출력되도록 한다. Then, the maximum number of reset pulses of the imaging device corresponding to the one field is calculated (S13). For example, as shown in FIG. 4, the
즉, 1 필드 주기의 셔터 스피드에서, 2 필드 주기의 셔터 스피드로 전환하는 첫 번째 과정에서는, 4 개의 리셋 펄스를 출력하여, 우수(even) 필드의 나머지 1/5와 다음 기수(odd) 필드 동안 충전된 전하가 출력되도록 하여, 1.2 필드 주기의 셔터 스피드가 되도록 한다. That is, in the first process of switching from the shutter speed of one field period to the shutter speed of two field periods, four reset pulses are output to output the remaining 1/5 of the even field and the next odd field. Charged charge is output so that the shutter speed is 1.2 field periods.
그리고, 두 번째 과정에서는, 3 개의 리셋 펄스를 출력하여, 우수(even) 필드의 나머지 2/5와 다음 기수(odd) 필드 동안 충전된 전하가 출력되도록 하여, 1.4 필드 주기의 셔터 스피드가 되도록 하며, 세 번째 과정에서는, 2 개의 리셋 펄스를 출력하여, 우수(even) 필드의 나머지 3/5와 다음 기수(odd) 필드 동안 충전된 전하가 출력되도록 하여, 1.6 필드 주기의 셔터 스피드가 되도록 한다. In the second process, three reset pulses are output, so that the remaining 2/5 of the even field and the charged charges during the next odd field are output, so that the shutter speed is 1.4 field periods. In the third process, two reset pulses are output so that the remaining 3/5 of the even field and the charged charges during the next odd field are output, so that the shutter speed is 1.6 field periods.
또한, 네 번째 과정에서는, 1 개의 리셋 펄스를 출력하여, 우수(even) 필드의 나머지 4/5와 다음 기수(odd) 필드 동안 충전된 전하가 출력되도록 하여, 1.8 필드 주기의 셔터 스피드가 되도록 하고, 다섯 번째 과정에서는, 리셋 펄스를 출력하지 않음으로써, 우수(even) 필드와 다음 기수(odd) 필드 동안 충전된 전하가 모두 출력되도록 하여, 2.0 필드 주기의 셔터 스피드가 되도록 하는 리니어(Linear) 슬로우 셔터 스피드 동작을 수행하게 된다(S15). Also, in the fourth process, one reset pulse is output so that the remaining 4/5 of the even field and the charged charge during the next odd field are output, so that the shutter speed is 1.8 field periods. In the fifth process, by not outputting the reset pulse, the linear slowing is performed so that the charged charges during the even field and the next field are output, resulting in a shutter speed of 2.0 field periods. The shutter speed operation is performed (S15).
그리고, 상기와 같은 과정을 수행하는 동안, 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드에 도달하는 지를 판별하게 되는 데, 예를 들어 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드에 아직 도달하지 못한 경우(S16), 전술한 바와 같이, 찰상 소자에 인가되는 리셋 펄스의 개수를 하나씩 감소시켜 가면서(S17), 리니어 슬로우 셔터 스피드 동작을 수행하게 된다. And, while performing the above process, it is determined whether the target slow shutter speed is reached, for example, if the target slow shutter speed has not yet been reached (S16), as described above, While reducing the number of reset pulses applied to the scratch element by one (S17), the linear slow shutter speed operation is performed.
한편, 상기 마이컴(20)에서는, 목표로 하는 슬로우 셔터 스피드에 도달하게 되면, 상기 촬상 소자로 리셋 펄스가 더 이상 출력되지 않도록 함과 아울러, 슬로우 셔터 스피드 제어 모드를 해제하게 되므로(S18), 슬로우 셔터 스피드 제어 동작을 수행하더라도, 동영상을 자연스럽게 촬영할 수 있게 된다. On the other hand, in the
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. Or more, preferred embodiments of the present invention described above, for the purpose of illustration, those skilled in the art, within the technical spirit and the technical scope of the present invention disclosed in the appended claims below, to further improve various other embodiments Changes, substitutions or additions will be possible.
도 1은 일반적인 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어 과정에 대한 실시예를 도시한 것이고,FIG. 1 illustrates an embodiment of a slow shutter speed control process of a general camera.
도 2는 본 발명이 적용되는 카메라에 대한 구성을 도시한 것이고,2 illustrates a configuration of a camera to which the present invention is applied.
도 3은 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어방법에 대한 동작 흐름도를 도시한 것이고,3 is a flowchart illustrating an operation of a slow shutter speed control method of a camera according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 카메라의 슬로우 셔터 스피드 제어 과정에 대한 실시예를 도시한 것이다. Figure 4 illustrates an embodiment of a slow shutter speed control process of the camera according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
10 : 줌 렌즈 11 : 포커스 렌즈10: zoom lens 11: focus lens
12 : 아이리스 13 : 촬상 소자12
14 : 아날로그 프론트 엔드 15 : 디지털 신호 처리부14: analog front end 15: digital signal processing unit
16 : 드라이버 17 : 타이밍 클럭 발생부16
18 : 저조도 검출부 19 : 메모리18: low light detection unit 19: memory
20 : 마이컴 20: micom
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020080052922A KR20090126698A (en) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Apparatus and method for controlling slow shutter speed of camera |
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KR1020080052922A KR20090126698A (en) | 2008-06-05 | 2008-06-05 | Apparatus and method for controlling slow shutter speed of camera |
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Cited By (1)
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CN107360363A (en) * | 2017-06-21 | 2017-11-17 | 努比亚技术有限公司 | A kind of image pickup method and terminal |
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2008
- 2008-06-05 KR KR1020080052922A patent/KR20090126698A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
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