KR20110076729A

KR20110076729A - 전자 셔터를 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치

Info

Publication number: KR20110076729A
Application number: KR1020100035341A
Authority: KR
Inventors: 김일도; 이정원; 문재준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-04-16
Publication date: 2011-07-06
Also published as: US20110149129A1; EP2717560B1; CN102104738A; EP2357794A3; CN102104738B; US9113086B2; EP2717560A1; EP2357794A2

Abstract

본 발명은 전자 셔터를 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치에 대한 것으로, 본 촬영 장치는 이미지 센서를 복수의 영역으로 구분하고, 구분된 각 영역들에 대하여 노출 시간이 상이하게 변경되도록 제어하는 제어부와 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이를 포함한다. 본 발명에 의하여 다양한 노출을 가지는 이미지에 대하여 다단계 노출 이미지를 획득할 수 있다.

Description

전자 셔터를 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치{Multi-Step Exposed Image Acquisition Method By Electronic Shutter And Apparatus Using The Same}

본 발명은 전자 셔터를 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이미지 센서의 리셋 펄스 및 리드아웃 펄스의 생성 타이밍 조절을 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치에 관한 것이다.

카메라의 셔터는 크게 분류하여 렌즈 셔터와 포컬 플레인 셔터(Focal Plane Shutter)로 분류할 수 있으며, 전자는 렌즈 근방에 셔터가 놓여져 있고, 후자는 초점면 근방에 셔터가 놓여져 있다.

포컬 플레인 셔터에는 선막 및 후막의 이동 방향에 따라서, 좌우식 셔터 및 상하식 셔터의 2종류가 있으나, 현재는 성능면에서 유리한 상하식 셔터가 많이 쓰이고 있다.

상기 포컬 플레인 셔터를 채용한 촬영 장치에서는, 상기 선막 및 후막으로 이루어진 두 장의 막이 주행함으로써 촬영면에 렌즈를 통하여 입사된 피사체가 노광한다. 즉, 선막의 주행으로 촬영 장치의 촬영면이 열려서 노광이 시작되고, 기 설정된 셔터 속도에 기인하여 시간차를 두고 후막이 주행하여 촬영을 종료하는 방식을 이용한다.

그러나, 최근에는 머케니컬 셔터의 문제점, 예를 들어 선막 주행시 충격 진동에 의한 선막 쇼크나 선막을 차징(charging)하기 위해 필요한 시간적 간격인 release time lag 등의 문제점을 해결하기 위하여 Focal Plane Shutter의 선막을 전자적으로 처리하는 기술이 많이 제안되고 있다.

즉, 촬영 장치의 이미지 센서인 CCD(Charge-coupled Device) 또는 CIS(CMOS Image Sensor)에서 각 화소에 노광을 개시하는 Reset 신호를 이용하여 화소 라인 단위로 순차적으로 주사하여 선막의 역할을 대체하는 전자 셔터가 많이 이용되고 있다.

일반적으로 전자 셔터를 사용하는 촬영 장치의 경우 자동초점(Auto Focus : AF)시스템과 자동노출(Auto Exposure : AE)시스템을 보유한다. AF 시스템은 피사체의 초점을 자동으로 맞추는 촬영 장치의 기능으로, 이미지 센서를 통해 얻은 영상의 대비를 분석하여 초점을 자동으로 맞춘다. 한편, AE 시스템은 피사체의 밝기를 카메라가 판단하여 자동으로 노출을 정해 주는 기능으로, 피사체의 적정 노출량에 대하여 조리개의 개도와 셔터의 속도를 제어하여 자동으로 적합한 노출을 맞춘다.

그러나, 피사체의 상태에 따라서 기존의 자동 노출 기능으로서는 커버하지 못하는 영역이 있었고, 특히, 피사체의 밝기가 점진적으로 어두워지거나 밝아지는 경우에는 모든 영역에 대하여 적절한 노출을 주는 것이 쉽지 않은 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다양한 노출을 가지는 이미지의 촬영이 가능한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치를 제공함에 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은 동적 영역(Dynamic Range)이 향상된 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법은, 이미지 센서를 복수의 영역으로 구분하는 단계; 상기 구분된 각 영역들에 대하여 노출 시간이 상이하게 변경되도록 제어하는 단계; 및 상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 단계;를 포함한다.

또한, 상기 제어 단계는, 상기 구분된 영역별로 리셋 타이밍을 상이하게 조절하여, 상기 구분된 영역별 노출 시간을 조절하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 리셋 타이밍의 조절은, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 상기 영역별로 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제어 단계는, 상기 구분된 영역별로 상이한 리드아웃 타이밍을 갖도록 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리드아웃 타이밍의 조절은, 상기 영역별로 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법은, 상기 구분된 복수의 영역들 중 일부 또는 전체를 선택하는 단계;를 더 포함하고, 상기 제어 단계는, 상기 선택된 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 점진적으로 긴 노출 시간을 갖도록 제어하거나, 점진적으로 짧은 노출 시간을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어 단계는, 상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널의 생성 시점부터 기구 후막이 주행하는 시점까지의 시간을 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어 단계는, 상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 생성하는 시간과 상기 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 생성하는 시간 사이의 편차를 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법은 상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 단계; 및 상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법은 상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 단계; 및 상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 이미지 센서를 복수의 영역으로 구분하고, 상기 구분된 각 영역들에 대하여 노출 시간이 상이하게 변경되도록 제어하는 제어부; 및 상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이;를 포함한다.

상기 제어부는, 상기 구분된 영역별로 리셋 타이밍을 상이하게 조절하여, 상기 구분된 영역별 노출 시간을 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 리셋 타이밍의 조절은, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 상기 영역별로 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 구분된 영역별로 상이한 리드아웃 타이밍을 갖도록 조절하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 리셋 타이밍의 조절은, 상기 영역별로 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 상기 구분된 복수의 영역들 중 일부 또는 전체를 선택하는 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터 선택된 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 점진적으로 긴 노출 시간을 갖도록 제어하거나, 점진적으로 짧은 노출 시간을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널의 생성 시점부터 기구 후막이 주행하는 시점까지의 시간을 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 생성하는 시간과 상기 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 생성하는 시간 사이의 편차를 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는 상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 입력부; 를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법은, 이미지 센서의 영역별로 리셋 타이밍 또는 리드아웃 타이밍이 상이한 패턴을 갖는 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 조정하는 단계; 상기 영역별로 상이한 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 마스크는 상기 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지거나 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 마스크는 상기 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지거나 빨라지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 상기 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 마스크는 상기 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조정 단계는, 상기 마스크가 가지고 있는 리셋 타이밍 패턴을 기초로 리셋 시그널을 생성하거나, 리드아웃 타이밍 패턴을 기초로 리드아웃 시그널을 생성하여, 상기 이미지 센서의 영역별로 상이한 노출 시간을 갖도록 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법은, 기 저장된 복수의 마스크 중 하나를 선택하는 단계;를 더 포함하고, 상기 조정 단계는, 상기 선택 단계에서 선택된 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법은, 상기 노출 시간이 반영된 이미지의 전체 영역 중 특정 영역을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 특정 영역에 반영된 노출 시간을, 상기 이미지의 전체 영역에 적용하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 장치는, 이미지 센서의 영역별로 리셋 타이밍 또는 리드아웃 타이밍이 상이한 패턴을 갖는 복수의 마스크를 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 복수의 마스크 중 어느 하나에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 조절하는 제어부; 상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이;를 포함한다.

그리고, 상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지거나 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지거나 빨라지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스크는 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제어부는, 상기 마스크가 가지고 있는 리셋 타이밍 패턴을 기초로 리셋 시그널을 생성하거나, 리드아웃 타이밍 패턴을 기초로 리드아웃 시그널을 생성하여, 상기 이미지 센서의 영역별로 상이한 노출 시간을 갖도록 제어하는 것이 바람직하다.

그리고, 또 다른 실시예에 따른 촬영 장치는, 상기 저장된 복수의 마스크 중 어느 하나를 선택하는 선택부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 선택부에서 선택된 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 제어하는 것이 바람직하다.

또한, 또 다른 실시예에 따른 촬영 장치는, 상기 노출 시간이 반영된 이미지의 전체 영역 중 특정 영역을 결정하는 입력부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 노출을 가지는 이미지의 촬영이 가능해질 뿐만 아니라, 프리뷰상에서 바로 적정 노출을 알 수 있기 때문에, 사용자는 보다 직관적이고 편리하게 좋은 품질의 이미지를 획득할 수가 있다.

또한, 우회적으로 동적 영역을 확장하는 효과를 얻을 수 있고, 기존의 Gradation Filter와 유사한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타내는 도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 3a 및 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 노출 이미지 획득 방법을 설명하기 위한 도,
도 4는 다단계 노출에 근거한 이미지 획득 방법을 설명하기 위한 도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그라데이션 노출 이미지 획득 방법을 설명하기 위한 도,
도 6는 그라데이션 노출에 근거한 이미지 획득 방법을 설명하기 위한 도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법에 대한 흐름도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타내는 블록도,
도 9a 내지 도 9d는 전자 셔터를 이용하는 경우의 마스크 적용례를 보여주는 도면,
도 10a 내지 도 10d는 전자 셔터를 이용하는 경우의 마스크 적용례를 보여주는 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법을 나타내는 흐름도,
도 12은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법을 나타내는 흐름도,
도 13a 및 도 13b는 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법을 나타내는 도면,
도 14는 동적 영역이 개선된 이미지를 획득하기 위한 과정을 나타내는 도면, 그리고,
도 15a 및 도 15b는 본 발명의 기술적 사상을 이용하여 보다 개선된 이미지를 보여주는 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포컬 플레인 셔터(focal plane shutter)를 채용한 일반적인 촬영 장치의 구성을 나타낸다. 본 촬영 장치는 이미지 센서(10), 메커니컬 선막(20), 메커니컬 후막(30), 뷰 파인더(40), 렌즈(50) 및 조리개(60)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 포컬 플레인 셔터로 동작하는 촬영 장치는 이미지 센서(10) 앞에 포컬 플레인 셔터를 구성하는 메커니컬 선막(20) 및 메커니컬 후막(30)이 구비되어 있다.

한편, 이미지 센서(10)는, 렌즈(50)를 통하여, 광을 받아들여 전기적 신호로 변환하는 소자로 CCD(Charge-coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor)가 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서는 이미지 센서(10)에 대하여 촬영 소자에 의한 전하 축적을 개시하기 위한 리셋(reset) 타이밍을 조절함으로써 노출량을 조절할 수 있다.

포컬 플레인 셔터의 메커니컬 선막(20) 및 메커니컬 후막(30)은, 이미지 센서(10)로의 광로를 개폐하는 역할을 한다. 선막 및 후막의 이동할 방향에 따라서, 좌우식 셔터와 상하식 셔터가 있으나, 이하에서는 상하식 셔터를 전제하여 설명하기로 한다.

선막(20)은 노광 전에 이미지 센서를 차광하고, 주행을 시작함으로써 노광을 개시한다. 한편, 후막(30)은 선막(20)이 노광을 개시한 후에 이어서 노광을 차단하는 역할을 한다. 이와 같은 방식으로, 포컬 플레인 셔터에서는 이미지 센서(10)를 스캔하는 형태로 슬릿 주행(일정한 간격의 틈을 두고 평행하게 동작함)하면서 이미지 센서로의 노광을 조절하게 된다.

조리개(60)는 렌즈내에 배치되어, 구경을 제어하고 렌즈를 통과하는 빛의 양을 제어한다. 렌즈 셔터의 경우 조리개 구경이 클수록 고속 셔터로 동작하기 어려운 단점이 있으나, 포컬 플레인 셔터에서는 슬릿 주행하는 것에 의해서, 어떠한 조리개 값에서도 최고속 셔터를 사용할 수 있는 이점을 가지고 있다.

뷰 파인더(40)는 사용자가 촬영 장치를 이용하여 촬영하는 경우 이미징하기 위해 또는 초점을 맞추기 위해 들여다보는 장치이다.

본 실시예에 있어서는 촬영 장치를 카메라에 한정하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 캠코더, 모바일 등 촬영 기능을 갖고 있는 것이라면 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 사상이 이용될 수 있을 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 본 실시예에 따른 촬영 장치는 렌즈(100), 메커니컬 셔터(105), 이미지 센서(110), AGC(Automatic Gain Control)(120), ADC(Anolog to Digital Converter)(130), ISP(Image Signal Processor)(140), 디스플레이(150), AE 제어부(160), 제어부(170), 입력부(180) 및 저장부(190)를 구비한다.

렌즈(100)는 피사체의 상을 받아들이고, 메커니컬 셔터(105)는 슬릿 주행을 함으로써 이미지 센서(110)로의 노광량을 조절한다. 한편, 이미지 센서(110)는 입력되는 광신호를 전기적인 신호로 변환할 뿐만 아니라, 전자 선막 기능을 통하여 노출량을 조절하는 기능을 갖는다.

입력된 광신호가 이미지 센서(110)에 의하여 전기적 신호로 변환된 후에는 AGC(120) 회로에 의하여 다시 한번 적절한 크기의 신호로 증폭된다. 증폭된 신호는 ADC(130) 회로를 거치면서 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된다.

이후, ISP(140)에서 디지털 신호 처리과정이 이루어진다. ISP(140)는 받아들인 영상 신호를 디스플레이할 수 있도록 신호처리를 수행한다. 또한, ISP(140)는 상이하게 노출이 이루어진 이미지 센서의 각각의 영역들에 대한 신호를 받아들이고, 수신된 신호를 보정, 합성하여 전체 이미지 신호를 생성한 후, 생성된 전체 이미지 신호를 디스플레이(150)를 통하여 표시하게 한다.

디스플레이(150)는 ISP(140)에서 처리된 영상 신호를 바로 사용자가 확인할 수 있도록 디스플레이하며, OSD를 생성하여 사용자의 편리한 사용을 도모하는 등의 기능을 갖는다.

AE 제어부(160)는 ISP(140)에서 계산된 노출 정보를 이용하여 메커니컬 셔터(105)의 주행 및 이미지 센서(110)의 전자 셔터 동작을 제어하여, 이미지 센서(110)의 각 영역에 대하여 적절한 노출을 제공하는 기능을 갖는다.

제어부(170)는 신호의 증폭, 변환, 처리 등의 전반적인 과정을 제어하는 기능을 가지며, 입력부(180)에서 입력된 사용자의 명령을 수신하고, 수신된 명령에 기초하여 카메라 모듈을 제어한다.

한편, 저장부(190)는 현재의 이미지 또는 촬영 장치 제어를 위해 필요한 정보 등을 저장하는 기능을 갖는다.

이하에서는 도 3a 및 도 3b를 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 다단계 노출 이미지 획득 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 실시예에서 전자 셔터 기능을 수행하기 위하여 이미지 센서의 리셋 펄스 및 리드아웃 펄스를 생성함에 있어서는 메커니컬 셔터의 주행 곡선을 반영하여 제어한다. 리셋 펄스(reset pulse)는 이미지 센서에 축적되어 있던 전하를 제거하여 초기화시키기 위한 신호이며, 리드아웃 펄스(readout pulse)는 이미지 센서에 축적된 전하의 양을 읽어들이기 위한 신호를 말한다.

즉, 메커니컬 셔터의 주행 곡선을 따르도록 함으로써 이미지 센서의 모든 영역 내에서 균일한 셔터 속도를 가질 수 있게 되며, 이에 따라 일정한 노광 시간을 가지게 된다. 이는 이미지 센서의 리셋 펄스 및 리드아웃 펄스의 생성 타이밍을 메커니컬 셔터의 동작과 일치시킴으로써 가능하게 된다.

도 3a는 한 화면에 대하여 이미지 센서의 하부 영역으로 갈수록 노출 시간을 짧게 하여 다단계 노출을 구현한 이미지를 보여준다. 즉, 가장 상부에 위치한 영역(221)에서는 메커니컬 후막의 주행 특성에 따라 전자 셔터의 리셋 펄스가 생성(210)되며, 이후 메커니컬 후막의 주행(200)까지의 시간(a)동안 노출이 이루어진다.

다음 영역(222)에서는 약간의 시간차를 두고 리셋 펄스가 생성되므로, 상대적으로 약간 짧은 노출 시간(b)을 갖게 된다. 이와 같은 방법으로 중간 영역(223)에서는 c만큼의 노출 시간을 갖게 되며, 다음 영역(224)은 d, 그리고 마지막 영역(225)은 e만큼의 노출 시간을 갖는다.

만약 AE에 의하여 자동 노출된 영역을 중간 영역(223)이라고 한다면, 상부로 올라갈수록 상대적으로 과다 노출된 상태가 되며, 하부로 내려갈수록 상대적으로 노출 부족된 상태가 된다.

도 3b는 한 화면에 대하여 이미지 센서의 하부 영역으로 갈수록 노출 시간을 길게 하여 다단계 노출을 구현한 이미지를 보여준다. 이 경우, 전자 선막의 주행(230) 후 전자 후막의 주행(240)까지의 시간동안 노출이 이루어진다.

가장 상부에 위치한 영역(251)에서는 이미지 센서의 리셋 펄스의 생성 후 리드아웃 펄스가 가장 빨리 생성된다. 따라서, 리셋 펄스 생성과 리드아웃 펄스의 생성 시간의 차이(a')만큼 노출이 이루어진다.

그 다음 영역(252)에서는 b'시간 동안 노출이 이루어지고, 중간 영역(253)에서는 c'시간, 그 다음 영역(254)은 d'시간, 마지막으로 가장 하부 영역(255)은 가장 긴 시간(e')동안 노출이 이루어진다.

여기서도 AE에 의하여 자동 노출된 영역을 중간 영역(223)이라고 한다면, 상부로 올라갈수록 상대적으로 노출 부족된 상태가 되며, 하부로 내려갈수록 상대적으로 과다 노출된 상태가 된다.

상술한 설명에 있어서는 한 화면을 총 5개의 영역으로 나누어 다단계 노출을 구현하였으나, 이에 한정되지 않고 더 적은 영역 또는 더 많은 영역으로 나누어 다단계 노출을 시도할 수 있을 것이다.

이하에서는 도 4를 참조하면서, 상술한 다단계 노출에 근거하여 적절한 노출을 갖는 이미지를 획득하기 위한 방법을 설명하기로 한다.

렌즈로부터 받아들인 이미지는 ISP에서 신호처리되어 디스플레이된다. 이러한 프리뷰(preview)상태에서 사용자는 어떠한 이미지를 얻을 것인가를 직관적으로 알수 있게 된다. 즉, 피사체(300)를 프리뷰모드로 지정(310)하면, 메커니컬 셔터 및 전자 셔터를 제어함으로써 영역별로 다단계 노출이 된 이미지가 디스플레이 된다(320). 다단계 노출이 된 이미지를 구현하는 것과 관련하여서는 상술한 바와 같다.

이 후, 입력부(330)를 통하여 사용자의 선택을 입력받는다. 즉, 해당 화면에서 가장 적절하게 노출된 영역이 선택된다. 도 4에서는 피사체(300)의 가장 하단부에 적용된 노출이 선택되었고(340), 사용자는 셔터를 누름(350)으로써 해당 이미지를 촬영하게 된다. 이로써, 최적의 노출을 갖는 이미지(360)를 획득할 수가 있다.

이하에서는 도 5a 및 도 5b를 참조하면서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 그라데이션 노출 이미지 획득 방법에 대하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따르면 이미지 센서의 리셋 펄스 또는 리드아웃 펄스의 생성 타이밍을 조절함으로써 그라데이션 노출을 적용할 수 있다. 이는, 기존의 ND Gradation Filter를 적용한 것과 같은 노출을 갖는다.

도 5a에서는 피사체를 두 개의 영역(421, 422)으로 나누어 상부(421)에는 그라데이션 노출을 주고, 하부(422)에는 AE에 따른 노출을 주게 된다.

상부 영역(421)에서는 메커니컬 후막의 주행 곡선(400)을 기초로, 이미지 센서의 하부 행으로 갈수록 노출 시간(a)이 점진적으로 길어질 수 있도록 리셋 타이밍을 조절한다. 도 5a에서는 메커니컬 후막의 주행 곡선의 기울기가 하부 행으로 갈수록 커지고 있기 때문에, 일정한 시간 간격으로 리셋 펄스를 생성(410)함으로써 하부 행으로 갈수록 점진적으로 긴 노출 시간을 부여할 수 있게 된다.

하부 영역(422)에서는 일정한 노출 시간(b)을 부여함으로써, 일반적인 AE에 따른 노출을 갖는 이미지를 생성할 수 있게 된다.

여기서 상부 영역(421) 및 하부 영역(422)의 구분은 임의의 영역으로 구분될 수 있으며, 다른 실시예에 있어서는 리셋 펄스 타이밍을 다른 방식으로 생성하면서 점진적으로 긴 노출 시간을 부여하는 것도 가능할 것이다. 또한, 이미지 센서의 높이를 15.6mm로 한정하여 설명하였으나 이에 한정되지 않음은 당업자에게 명백할 것이다.

도 5b에서는 피사체를 두 개의 영역(451, 452)으로 나누어 상부(451)에는 AE 에 따른 노출을 주고, 하부(452)에는 그라데이션 노출을 주게 된다.

하부 영역(452)에서는 이미지 센서의 리셋 펄스 타이밍과 리드아웃 타이밍을 조절함으로써, 이미지 센서의 하부 행으로 갈수록 노출 시간(b')이 점진적으로 짧아지게 한다. 도 5b에서는 리셋 펄스을 하부 행으로 갈수록 점진적으로 늦게 발생시키고, 리드아웃 타이밍을 일정한 시간간격으로 생성시킴으로써 하부 행으로 갈수록 점진적으로 짧은 노출 시간을 부여할 수 있게 된다.

상부 영역(451)에서는 일정한 노출 시간(a')을 부여함으로써, 일반적인 AE에 따른 노출을 갖는 이미지를 생성할 수 있게 된다.

이하에서는 도 6을 참조하면서, 상술한 그라데이션 노출에 근거한 노출을 갖는 이미지를 획득하기 위한 방법을 설명하기로 한다.

피사체(500)를 촬영함에 있어 그라데이션 노출을 선택(510)하면, 프리뷰 모드에서 그라데이션 노출을 적용시킬 영역(a)을 설정할 수 있다(520). 입력부(535)를 통한 사용자의 입력에 의하여 그라데이션 노출을 적용시킬 영역(a')이 선택되면(530), 다시 입력부(545)를 통하여 그라데이션 노출의 정도를 설정한다(540).

여기서, 그라데이션 노출의 정도는 상술한 그라데이션 노출 방법에 있어서, 리셋 펄스 및 리드아웃 펄스의 생성타이밍을 조절함으로써 다양한 효과를 낼 수 있다.

그라데이션 노출을 적용시킬 영역 및 그라데이션 노출의 정도가 결정(a'')되면 촬영이 개시되고(550), 그라데이션 노출을 적용시킬 영역에 대하여, 결정된 노출 정도에 해당하는 노출이 반영된 이미지(560)를 획득할 수 있다.

이하에서는 도 7을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 방법에 대하여 설명하기로 한다. 우선 프리뷰 모드로 구동할 것인지 여부를 판단한다(S600). 프리뷰 모드로 구동하지 않는 경우(S600-N)에는 일반 촬영 모드로 촬영하게 된다(S610). 셔터 등의 입력부를 통한 사용자의 명령이 입력되면 촬영이 개시된다(S615).

프리뷰 모드로 구동하는 경우(S600-Y)는 현재 렌즈를 통하여 입력되는 이미지가 디스플레이를 통하여 디스플레이된다(S620). 이후 다단계 노출 여부를 판단하고(S630), 다단계 노출을 적용하지 않는 경우(S630-N)에는 일반 촬영 모드로 동작하게 된다(S610).

여기서, 다단계 노출은 도 3a 및 도 3b를 참조하면서 설명한 다단계 노출 및 도 5a 및 도 5b를 참조하면서 설명한 그라데이션 노출을 모두 포함한다.

이후, 다단계 노출을 적용할 영역을 설정하고(S640), 설정된 영역에 기초하여 노출이 보정된다(S650). 보정된 노출에 의하여 생성된 이미지는 프리뷰 상태에서 디스플레이를 통하여 디스플레이되며, 보정된 노출을 적용할 것인지 여부를 판단하게 된다(S660).

보정된 노출을 적용하지 않는 경우(S660-N)에는 프리뷰 모드로 구동할 것인지 여부부터 다시 판단(S600)하며, 보정된 노출을 적용하는 경우(S660-Y)에는 보정된 노출을 적용하고(S670), 촬영함으로써 적절한 노출이 반영된 이미지를 획득하게 된다(S675).

상술한 방법에 의하여 다양한 노출을 가지는 이미지의 촬영이 가능해질 뿐만 아니라, 프리뷰상에서 바로 적정 노출을 알 수 있기 때문에, 사용자는 보다 직관적이고 편리하게 좋은 품질의 이미지를 이미지를 획득할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8에 도시된 촬영 장치는, 도 2의 촬영 장치와 같이 렌즈(800), 메커니컬 셔터(805), 이미지 센서(810), AGC(Automatic Gain Control)(820), ADC(Anolog to Digital Converter)(830), ISP(Image Signal Processor)(840), 디스플레이(850), AE 제어부(860), 제어부(870), 입력부(880) 및 저장부(890)를 구비하지만, 이에 더하여, 마스크 적용부(895)를 더 포함한다.

대부분의 구성에 대한 동작은 도 2에 대한 설명과 일치하므로 생략하고, 여기에서는 본 실시예에 따른 기술적 특징과 관련된 구성만을 상세히 설명하기로 한다.

저장부(890)는 이미지 센서의 영역별로 리셋 타이밍 또는 리드아웃 타이밍이 상이한 패턴을 갖는 복수의 마스크를 저장하고 있다.

제어부(870)는 ISP(840)를 제어하여 디지털 신호처리를 수행하도록 한다. 특히, 저장부(890)에 저장된 복수의 마스크 중 어느 하나를 참조하여, 이미지 센서에 입사되는 노출량을 조절한다.

구체적으로, 제어부(895)는 ISP(840)와 마스크 적용부(895)를 제어하여, 이미지의 영역별로 상이한 노출량을 갖도록 제어한다. 여기서, 마스크는 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지거나 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 가질수도 있고, 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지거나 빨라지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 가질 수도 있다. 또한, 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 가질 수도 있으며, 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 가질 수도 있다.

복수의 마스크는 결국 이미지 센서의 영역별로 노출량을 다르게 적용하기 위한 기준값이라고 할 수 있다. 즉, 리셋 타이밍과 리드아웃 타이밍이 일정 패턴으로 형성되어 있고, 이를 전자 셔터의 기본 주행에 적용시킴으로써 영역별로 다른 노출량을 갖는 효과를 얻게 된다.

본 실시예를 설명함에 있어서, 마스크 적용부(895)를 별도의 구성으로 상정하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고, ISP(840)에 포함된 구성일 수도 있고, 제어부(870)에 포함된 구성일 수 있다.

이하에서는, 상술한 마스크가 적용되어 노출된 이미지와 관련해서 상세히 설명하기로 한다. 도 9a 내지 도 9d는 전자 선막 및 전자 후막을 이용하는 경우에 마스크를 적용한 예를 보여준다.

전자 셔터의 리셋 시그널이 이미지 센서의 상부에서 하부로 일정 간격으로 생성되는 패턴이 도 9a의 첫번째 그래프이며, 이하에서는 이를 기본 패턴(900)으로 칭하기로 한다. 전자 셔터의 기본적인 동작에 있어서, 리셋 시그널 및 리드아웃 시그널이 동일한 간격으로 생성되므로, 기본 패턴(900)과 같이 전자 선막의 주행과 전자 후막의 주행이 평행한 직선을 나타낸다.

한편, 도 9a의 마스크 패턴(910)은 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지는 패턴을 가진다. 기본 패턴(900)에 도 9a의 마스크 패턴(910)을 적용하면, 그 결과는 마지막에 도시된 그래프와 같이 단계적으로 리셋 타이밍이 점차 빨라지는 효과를 가지게 된다. 따라서, 이미지 센서의 하부로 갈수록 단계적으로 노출량이 줄어드는 효과를 가지게 된다. 이는 도 3a에서 설명한 것과 같은 효과를 가져온다.

도 9a에서는 리셋 타이밍이 단계적으로 빨라지는 패턴을 상정하여 설명하였으나, 단계적으로 느려지는 경우도 가능할 뿐만 아니라, 이를 전자 셔터에서 전자 후막을 이용하는 경우에는 리드아웃 타이밍을 조절하는 방법도 가능하다.

도 9b에 도시된 마스크 패턴(920)은 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 패턴을 가진다. 기본 패턴(900)에 도 9b의 마스크 패턴(920)을 적용하면, 그 결과는 마지막에 도시된 그래프와 같이 점진적으로 리셋 타이밍이 느려지는 효과를 가지게 된다. 따라서, 이미지 센서의 하부로 갈수록 점진적으로 노출량이 많아지는 효과를 가지게 된다. 도 5a와 유사한 효과를 기대할 수 있을 것이다.

도 9b에서는 리셋 타이밍이 점진적으로 느려지는 패턴을 상정하여 설명하였으나, 점진적으로 빨라지는 경우도 가능할 뿐만 아니라, 이를 전자 셔터에서 전자 후막을 이용하는 경우에는 리드아웃 타이밍을 조절하는 방법도 가능하다.

도 9c에 도시된 마스크 패턴(930)은 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 패턴을 가진다. 기본 패턴(900)에 도 9c의 마스크 패턴(930)을 적용하면, 그 결과는 마지막에 도시된 그래프와 같이 점진적으로 리셋 타이밍이 빨라지다가 다시 느려지는 효과를 가지게 된다. 따라서, 이미지 센서의 하부로 갈수록 점진적으로 노출량이 적어지다가 다시 노출량이 많아지는 효과를 가지게 된다.

도 9c에서는 리셋 타이밍이 점진적으로 빨라지다가, 다시 점진적으로 느려지는 패턴을 상정하여 설명하였으나, 이와 반대의 경우도 가능할 뿐만 아니라, 이를 전자 셔터에서 전자 후막을 이용하는 경우에는 리드아웃 타이밍을 조절하는 방법도 가능하다.

도 9d에 도시된 마스크 패턴(940)은 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 가진다. 기본 패턴(900)에 도 9d의 마스크 패턴(940)을 적용하면, 그 결과는 마지막에 도시된 그래프와 같이 홀수행과 짝수행에 서로 상이한 노출량을 갖는 효과를 가지게 된다.

도 9d의 마스크 패턴(940)을 이용하는 경우, 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대하여 상이한 노출량을 갖게 되며, 이를 이미지 프로세싱하여 평균값을 취하여 보정하는 경우 동적 영역이 확장되는 효과를 얻을 수 있고, 이에 따라 양질의 이미지를 획득하는 것이 가능해진다.

이와 같이 기본 패턴(900)에 복수의 마스크 패턴(910,920,930,940)을 이용하여 다양한 이미지를 획득하는 것이 가능하며, 마스크 패턴(910,920,930,940)이 적용된 이미지의 특정 영역을 선택하여, 선택된 특정 영역에 반영된 노출량을 전체 영역에 적용시키는 경우, 양질의 이미지를 획득하는 것이 가능하다. 이에 대해서는 도 4 및 도 6에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 생략하기로 한다.

도 10a 내지 도 10d는 기구 후막 및 기구 후막의 주행 특성을 반영한 전자 선막을 이용하여, 마스크 패턴을 적용하는 방법과 그 결과를 나타내는 도면이다.

도 10a 내지 도 10d에서는 전자 선막의 주행이 기구 후막의 주행 특성을 따르므로 기본 패턴(1000)이 곡선의 형태를 가진다. 그리고, 마스크 패턴(910,920,930,940)은 도 9a 내지 도 9d에서 설명한 것과 동일하며, 기본 패턴(1000)에 마스크 패턴(910,920,930,940)을 적용한 결과 역시 곡선의 형태를 가질 뿐 기본적인 원리는 동일하다. 따라서, 이에 대해 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법을 도 11 및 도 12의 흐름도를 참조하면서, 설명하기로 한다.

도 11을 먼저 설명하면, 다단계 노출을 할 것인지를 판단하고(S1100), 다단계 노출이 아닌 경우(S1100-N), 일반 촬영 모드(S1110)로 동작한다. 일반 촬영 모드로 동작하는 경우 사용자는 촬영 장치에 구비된 뷰파인더로 피사체를 촬영함으로써 동작을 마치게 된다(S1120).

다단계 노출을 적용하는 경우(S1100-Y)에는, 상술한 다단계 노출을 적용한다. 즉, 이미지 센서의 영역별로 다른 노출값으로 조정하여, 이를 디스플레이한다. 이후, 사용자는 노출량을 적용시킬 영역, 즉, 적용 영역을 설정한다(S1130). 다음으로 사용자는 설정된 적용 영역에 반영시키기 위해 가장 적절하게 노출된 단계를 찾아 설정한다(S1140). 설정값이 적용되지 않는 경우(S1150-N)에는 다시 다단계 노출을 적용시킨지 여부를 결정한다. 그러나, 설정값이 적용된 경우(S1150-Y)에는 설정된 다단계 노출을 적용시킨다(S1160). 즉, 설정된 적용 영역에 설정된 적용 단계에 해당하는 노출량을 반영한다. 이후 반영된 노출량으로 이미지를 촬영한다(S1170).

도 12는 라이브 뷰 모드에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촬영 방법을 나타내는 흐름도이다.

라이브 뷰 모드란 렌즈에 입사되는 피사체의 상이 바로 디스플레이 장치를 통하여 출력되는 모드를 말한다. 라이브 뷰 모드로 구동되지 않는 경우(S1200-N) 에는, 일반 촬영 모드로 동작한다(S1300). 일반 촬영 모드에서 사용자는 뷰파인더를 통해 피사체를 촬영함으로써 동작을 종료하게 된다(S1310).

라이브 뷰 모드인 경우(S1200-Y)에는 라이브 뷰 모드로 동작한다(S1210). 이때, 다단계 노출을 적용시킬 것인지 여부를 판단하고, 다단계 노출을 적용시키지 않는 경우(S1220-N)에는 일반 라이브 뷰 촬영 모드로 동작한다(S1230). 일반 라이브 뷰 촬영 모드에서 사용자는 출력되는 피사체의 이미지를 보면서 촬영함으로써 동작을 종료한다(S1240).

다단계 노출을 적용시키는 경우(S1220-Y), 상술한 다단계 노출을 적용한다. 즉, 이미지 센서의 영역별로 다른 노출값으로 조정하여, 이를 디스플레이한다. 노출값 조정과 관련하여서는 마스크 패턴을 기초로 동작이 이루어진다. 이후, 사용자는 노출량을 적용시킬 영역, 즉, 적용 영역을 설정한다(S1250). 다음으로 사용자는 설정된 적용 영역에 반영시키기 위해 가장 적절하게 노출된 단계를 찾아 설정한다(S1260).

설정값이 적용되지 않는 경우(S1270-N)에는 다시 다단계 노출을 적용시킨지 여부를 결정한다. 그러나, 설정값이 적용된 경우(S1270-Y)에는 설정된 다단계 노출을 적용시킨다(S1280). 즉, 설정된 적용 영역에 설정된 적용 단계에 해당하는 노출량을 반영한다. 이후 반영된 노출량으로 촬영함으로써 동작을 마친다(S1290).

도 13a 및 도 13b는 이미지 센서의 홀수행과 짝수행의 노출량을 다르게 조절하는 방법을 보여준다. 도 13a는 도 9d 및 도 10d를 더욱 상세하게 설명하기 위한 것으로, 리셋 타이밍을 조절하여 이미지를 획득하는 방법을 도시한 것이고, 도 13b는 도 9d 및 도 10d를 리드아웃 타이밍을 조절하여 이미지를 획득하는 방법을 도시한 것이다.

도 13a와 같이 이미지 센서의 리드아웃 타이밍은 일정 시간 간격으로 이루어진다. 하지만, 리셋 타이밍은 홀수행과 짝수행에 대하여 각각 상이하게 조절함으로써, 홀수행 화소에는 짝수행 화소에 비해 더 많은 노출량이 주어지게 된다.

도 13b에서는 이미지 센서의 리셋 타이밍은 일정 시간 간격으로 이루어진 상태에서, 리드 아웃 타이밍을 홀수행과 짝수행에 대하여 각각 상이하게 조절함으로써, 홀수행 화소와 짝수행 화소의 노출량을 상이하게 조절한 것이다.

이렇게 상이하게 주어진 노출량에 따른 이미지를 프로세싱하게 되면, 동적영역이 확장된 이미지 구현이 가능하게 된다.

도 14는 도 13a 및 도 13b에 도시된 동적 영역이 개선된 이미지를 획득하기 위한 과정을 나타낸다.

라이브뷰 상에서 보여지는 이미지(1400)는 전체적으로 어두운 부분은 어둡게, 밝은 부분은 더 밝게 보여, 동적 영역이 협소한 이미지를 보여준다. HDR Preview 모드(1410)를 선택하는 경우, HDR Preview 모드란 상술한 방법을 이용하여 짝수행과 홀수행에 노출량을 달리 설정하여 프로세싱함으로써 어두운 부분은 좀 밝게, 그리고, 밝은 부분은 좀 어둡게 처리하여 동적 영역이 확장된 이미지를 얻을 수 있게 하는 모드를 말한다. 사용자는 셔터버튼(1430)을 누름으로써 촬영을 개시하게 되며, 촬영된 이미지(1440)는 처음 라이브 뷰 상에서 보여진 이미지(1400)에 비하여, 적절히 노출된 이미지가 된다.

도 15a 및 도 15b는 상술한 본 발명의 기술적 사상을 이용하여 개선된 이미지를 얻을 수 있는 효과를 보여주는 도면이다.

일반적으로 촬영 장치는 렌즈의 주변부로 갈수록 광량 저하가 발생하여, 도 15a와 같이 이미지의 중앙부와 외곽부의 노출량이 상이하게 된다. 도 15a를 참조하면, 일정 시간 간격으로 리셋 신호를 생성(1500)하고, 일정 시간 간격으로 리드아웃 신호(1510)를 생성하여 촬영되는 일반 촬영 장치에 있어서는, 오른쪽의 그림과 같이 중심부가 밝고, 외곽부가 어둡게 되는 문제가 있다.

이러한 일반적인 촬영 장치에 본 발명에서 제시하는 방법을 이용하는 경우에는 중앙부와 주변부의 광량비를 줄일 수 있게 된다.

즉, 도 15b에 도시된 바와 같이, 도 9c를 참조하면서 설명한 방법을 이용하여 리셋 타이밍을 조절(1520)하는 경우, 이미지 센서의 상부 및 하부에는 상대적으로 노출량이 많아지고, 중앙부에는 노출량이 줄어드는 효과를 가져오게 되므로, 오른쪽에 도시된 그림과 같이 상하부분에 있어서는 노출량이 크게 차이가 없게 되는 효과를 가져온다. 이후에는 소프트웨어적인 보정을 통하여, 이미지 전체 영역에 대하여 적절한 노출량을 인가할 수 있을 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

100..................렌즈
105..................메커니컬 셔터
110..................이미지 센서
120..................AGC(Automatic Gain Control)
130..................ADC(Anolog to Digital Converter)
140..................ISP(Image Signal Processor)
150..................디스플레이
160..................AE 제어부
170..................제어부
180..................입력부
190..................저장부

Claims

이미지 센서를 복수의 영역으로 구분하는 단계;
상기 구분된 각 영역들에 대하여 노출 시간이 상이하게 변경되도록 제어하는 단계; 및
상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 구분된 영역별로 리셋 타이밍을 상이하게 조절하여, 상기 구분된 영역별 노출 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 2항에 있어서,
상기 리셋 타이밍의 조절은, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 상기 영역별로 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 3항에 있어서,
상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 1항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 구분된 영역별로 상이한 리드아웃 타이밍을 갖도록 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 5항에 있어서,
상기 리셋 타이밍의 조절은,
상기 영역별로 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 1항에 있어서,
상기 구분된 복수의 영역들 중 일부 또는 전체를 선택하는 단계;를 더 포함하고,
상기 제어 단계는,
상기 선택된 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 점진적으로 긴 노출 시간을 갖도록 제어하거나, 점진적으로 짧은 노출 시간을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 7항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널의 생성 시점부터 기구 후막이 주행하는 시점까지의 시간을 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 7항에 있어서,
상기 제어 단계는,
상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 생성하는 시간과 상기 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 생성하는 시간 사이의 편차를 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 2항에 있어서,
상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 단계; 및
상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 6항에 있어서,
상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 단계; 및
상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
이미지 센서를 복수의 영역으로 구분하고, 상기 구분된 각 영역들에 대하여 노출 시간이 상이하게 변경되도록 제어하는 제어부; 및
상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구분된 영역별로 리셋 타이밍을 상이하게 조절하여, 상기 구분된 영역별 노출 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 13항에 있어서,
상기 리셋 타이밍의 조절은, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 상기 영역별로 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 14항에 있어서,
상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 구분된 영역별로 상이한 리드아웃 타이밍을 갖도록 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 16항에 있어서,
상기 리드아웃 타이밍의 조절은,
상기 영역별로 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 시간차를 두고 생성함으로써 조절하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 12항에 있어서,
상기 구분된 복수의 영역들 중 일부 또는 전체를 선택하는 입력부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 입력부로부터 선택된 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 점진적으로 긴 노출 시간을 갖도록 제어하거나, 점진적으로 짧은 노출 시간을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 18항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널의 생성 시점부터 기구 후막이 주행하는 시점까지의 시간을 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 18항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 이미지 센서의 일부 또는 전체 영역에 포함된 행들에 대하여, 상기 이미지 센서의 리셋 시그널을 생성하는 시간과 상기 이미지 센서의 리드아웃 시그널을 생성하는 시간 사이의 편차를 점진적으로 늘리거나, 점진적으로 줄임으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 12항에 있어서,
상기 노출 시간의 조절이 반영된 각각의 영역 중 어느 하나를 결정하는 입력부; 를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
이미지 센서의 영역별로 리셋 타이밍 또는 리드아웃 타이밍이 상이한 패턴을 갖는 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 조정하는 조정 단계;
상기 영역별로 상이한 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 마스크는 상기 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지거나 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 마스크는 상기 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지거나 빨라지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 마스크는 상기 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 상기 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 마스크는 상기 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 조정 단계는,
상기 마스크가 가지고 있는 리셋 타이밍 패턴을 기초로 리셋 시그널을 생성하거나, 리드아웃 타이밍 패턴을 기초로 리드아웃 시그널을 생성하여, 상기 이미지 센서의 영역별로 상이한 노출 시간을 갖도록 조정하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 27항에 있어서,
상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
기 저장된 복수의 마스크 중 하나를 선택하는 단계;를 더 포함하고,
상기 조정 단계는,
상기 선택 단계에서 선택된 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
제 22항에 있어서,
상기 노출 시간이 반영된 이미지의 전체 영역 중 특정 영역을 결정하는 단계; 및
상기 결정된 특정 영역에 반영된 노출 시간을, 상기 이미지의 전체 영역에 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
이미지 센서의 영역별로 리셋 타이밍 또는 리드아웃 타이밍이 상이한 패턴을 갖는 복수의 마스크를 저장하는 저장부;
상기 저장부에 저장된 복수의 마스크 중 어느 하나에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 조절하는 제어부;
상기 노출 시간이 반영된 이미지를 디스플레이하는 디스플레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 단계적으로 빨라지거나 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지거나 빨라지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 마스크는 이미지 센서의 상부에서 중부로 갈수록 점진적으로 빨라지다가, 중부에서 하부로 갈수록 점진적으로 느려지는 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 마스크는 이미지 센서의 홀수행과 짝수행에 대해 상이한 리셋 타이밍 패턴 또는 리드아웃 타이밍 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 마스크가 가지고 있는 리셋 타이밍 패턴을 기초로 리셋 시그널을 생성하거나, 리드아웃 타이밍 패턴을 기초로 리드아웃 시그널을 생성하여, 상기 이미지 센서의 영역별로 상이한 노출 시간을 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 36항에 있어서,
상기 리셋 시그널의 생성은, 기구 후막의 주행 특성을 기초로 생성하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 저장된 복수의 마스크 중 어느 하나를 선택하는 선택부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 선택부에서 선택된 마스크에 기초하여, 이미지 센서의 영역들에 대하여 노출 시간을 상이하게 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
제 31항에 있어서,
상기 노출 시간이 반영된 이미지의 전체 영역 중 특정 영역을 결정하는 입력부;를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 이미지 센서의 전체 영역에 대하여, 상기 결정된 영역에 반영된 노출 시간을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.