KR20160019215A - 촬영 장치 및 그 촬영 방법 - Google Patents

촬영 장치 및 그 촬영 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160019215A
KR20160019215A KR1020140103533A KR20140103533A KR20160019215A KR 20160019215 A KR20160019215 A KR 20160019215A KR 1020140103533 A KR1020140103533 A KR 1020140103533A KR 20140103533 A KR20140103533 A KR 20140103533A KR 20160019215 A KR20160019215 A KR 20160019215A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
unit
exposure
charge
exposure pattern
Prior art date
Application number
KR1020140103533A
Other languages
English (en)
Inventor
김일도
이정원
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020140103533A priority Critical patent/KR20160019215A/ko
Priority to US14/817,870 priority patent/US20160044258A1/en
Priority to PCT/KR2015/008411 priority patent/WO2016024796A2/en
Priority to CN201580036768.7A priority patent/CN108028885A/zh
Publication of KR20160019215A publication Critical patent/KR20160019215A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H04N25/587—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields
    • H04N25/589—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired sequentially, e.g. using the combination of odd and even image fields with different integration times, e.g. short and long exposures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/73—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the exposure time
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
    • H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/53—Control of the integration time
    • H04N25/533—Control of the integration time by using differing integration times for different sensor regions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/58—Control of the dynamic range involving two or more exposures
    • H04N25/581—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired simultaneously
    • H04N25/585—Control of the dynamic range involving two or more exposures acquired simultaneously with pixels having different sensitivities within the sensor, e.g. fast or slow pixels or pixels having different sizes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range
    • H04N25/59—Control of the dynamic range by controlling the amount of charge storable in the pixel, e.g. modification of the charge conversion ratio of the floating node capacitance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/61—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise the noise originating only from the lens unit, e.g. flare, shading, vignetting or "cos4"

Abstract

촬영 장치 및 그 촬영 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 촬영 장치는 수광부 및 상기 수광부에 축적된 전하를 임시 저장하는 임시 저장부를 포함하는 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부, 상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 이미지 처리를 수행하여 이미지를 생성하는 이미지 처리부, 상기 수광부의 리셋 신호를 생성하는 신호 생성부 및 하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하고, 상기 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 리셋 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 리셋 신호에 따라 상기 임시 저장부에 전하를 축적하도록 상기 촬상부를 제어하며, 상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하도록 상기 이미지 처리부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 촬영 장치는 이미지 품질이 개선된 다양한 형태의 이미지를 획득할 수 있다.

Description

촬영 장치 및 그 촬영 방법{Photographing apparatus and photographing method thereof}
본 발명은 촬영 장치 그 촬영 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 글로벌 셔터 방식을 이용하는 촬영 장치 및 그 촬영 방법에 관한 것이다.
종래의 글로벌 셔터 방식의 촬영 장치는 2개의 전하 저장 영역을 구비하고 있다. 따라서, 촬영 장치의 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀영역은 서로 다른 노광 시간을 갖는 두 번의 노광을 수행하여, 첫 번째 노광이 종료된 시점에 각각의 픽셀 영역에 축적된 전하를 제1 전하 저장 영역에 저장하고, 두 번째 노광이 개시되는 시점에 제1 전하 저장 영역에 저장된 전하를 제2 전자 저장 영역에 저장한다. 이후, 촬영 장치는 제2 전하 저장 영역에 저장된 전하를 모두 리드 아웃 한 후, 각각의 픽셀 영역에서 두 번째 노광을 수행하여 생성된 전하를 제2 전하 저장 영역에 저장한다. 따라서, 촬영 장치는 첫 번째 노광과 관련하여 리드 아웃 처리된 제1 출력값과 두 번째 노광과 관련하여 리드 아웃 처리된 제2 출력값을 조합하여 HDR(High Dynamic Range)를 갖는 이미지를 획득할 수 있다.
또다른 종래의 글로벌 셔터 방식의 촬영 장치는 촬영할 이미지와 관련하여 복수의 픽셀 영역 각각에서 서로 상이한 노출 시간을 갖도록 설정할 수 있다. 즉, 촬영 장치는 촬영할 이미지와 관련하여 복수의 픽셀 영역중 적어도 하나의 픽셀 영역에서 장노출 형태의 노광을 수행하고, 나머지 픽셀 영역에서 단노출 형태의 노광을 수행하도록 설정하여 촬영하고, 촬영된 이미지를 보정하여 HDR(High Dynamic Range)를 갖는 이미지를 획득할 수 있다.
이 같은 HDR 이미지는 다음과 같은 이미지 처리 방식으로 구현될 수 있다.
첫 번째 이미지 처리 방식은 단일 노광으로 촬영된 한 장의 이미지에 대한 이미지 신호 처리를 수행하는 방식으로써, Gamma-Correction, Retine Image Enhancement 등이 있다. 이 같은 이미지 처리 방식은 이미지 처리 과정에서 노이즈가 증가하며, 세부적인 계조 표현이 어려운 문제가 있다.
두 번째 이미지 처리 방식은 촬상부에서 서로 다른 감도(Sensitivity)를 가지는 화소를 한 픽셀 영역에 배치하여 노광량이 다른 두 개의 이미지를 획득한 후, 데이터를 합성 및 보정하여 HDR 이미지를 얻는 방식이다. 그러나, 이 같은 이미지 처리 방식은 고정된 감도로 촬상부가 동작하므로 동일한 두 개 이미지가 생성됨으로써, 다이나믹 레인지를 확장하는데 한계가 있다.
세 번째 이미지 처리 방식은 촬상부의 신호 제어를 통해 이미지 신서를 구성하는 복수의 픽셀 영역별로 서로 다른 노광 시간을 가지는 이미지를 획득한 후, 데이터를 보정하여 HDR 이미지를 얻는 방식이다. 그러나, 이 같은 이미지 처리 방식은 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역별로 노광 시간을 다르게 하기 위해서 각 픽셀 영역별로 노광개시 혹은 노광 종료 시점이 상이하기 때문에 움직이는 피사체에서 모션 아티팩트 (Motion Artifact)가 발생하는 문제가 있다.
네 번째 이미지 처리 방식은 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역로부터 노광의 노출량이 다른 복수 개의 이미지를 획득하고, 획득한 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성하는 방식이다. 그러나, 이 같은 이미지 처리 방식은 복수 개의 노광 동작이 필요하기 때문에 이미지를 획득하는데 많은 시간이 소요되며, 복수 개의 노광 동작이 이루어지는 동안 손떨림 현상이 발생하거나 혹은 움직이는 피사체의 경우, HDR 이미지를 합성하는 과정에서 모션 아티팩트 (Motion Artifact)가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 글로벌 셔터 방식을 이용하여 시분할 다중 노광 이미지를 획득하기 위한 촬영 장치 및 그 촬영 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치는, 수광부 및 상기 수광부에 축적된 전하를 임시 저장하는 임시 저장부를 포함하는 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부, 상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 이미지 처리를 수행하여 이미지를 생성하는 이미지 처리부, 상기 수광부의 리셋 신호를 생성하는 신호 생성부 및 하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하고, 상기 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 리셋 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 리셋 신호에 따라 상기 임시 저장부에 전하를 축적하도록 상기 촬상부를 제어하며, 상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하도록 상기 이미지 처리부를 제어하는 제어부를 포함한다.
그리고, 상기 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각은, 상기 이미지에 대한 전하를 저장하는 전하 저장부, 상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 이미지 처리부로 전송하는 전하 전송부, 초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 수광부에 축적된 전하를 상기 임시 저장부에 임시 저장하도록 스위칭 동작을 수행하는 제1 스위치, 상기 임시 저장부에 임시 저장된 전하를 상기 전하 저장부에 저장하도록 스위칭 동작을 수행하는 제2 스위치 및 상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 전하 전송부를 통해 상기 이미지 처리부로 전송하도록 스위칭 동작을 수행하는 제3 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노광 패턴은, 상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함하며, 상기 노출 구간은, 상기 초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부을 통해 전하가 축적되는 동안 상기 제1 스위치가 온 되어 상기 수광부에 축적된 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되는 구간이며, 상기 미노출 구간은, 상기 제1 스위치가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 상기 수광부에 인가되어 상기 임시 저장부에 전하가 축적되지 않는 구간일 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 노광 패턴을 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 렌즈 특성을 고려하여 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 하나의 이미지에 포함되는 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용할 수 있다.
또한, 모션 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 상기 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 복수의 노광 패턴 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 복수의 노광 패턴 정보 중 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또한, 상기 촬상부는, 글로벌 셔터 방식의 이미지 센서일 수 있다.
한편, 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 촬영 장치의 촬영 방법에 있어서, 하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하는 단계, 상기 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 픽셀 영역별 수광부의 리셋 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 리셋 신호에 따라 상기 수광부에 축적된 전하를 임시 저장하는 단계 및 상기 임시 저장된 전하에 기초하여 상기 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부에 축적된 전하를 입력받아 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 임시 저장하는 단계는, 상기 촬상부에 초기 리셋 신호가 인가된 후, 제1 스위칭의 온 동작을 수행하여 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하를 임시 저장부에 임시 저장하며, 상기 임시 저장하는 단계 이후, 상기 하나의 이미지에 대한 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되면, 제2 스위치를 온 시켜 상기 임시 저장부에 저장된 전하를 전하 저장부에 저장하는 단계 및 상기 전하가 상기 전하 저장부에 저장되면, 제3 스위치를 온 시켜 상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노광 패턴은, 상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함하며, 상기 노출 구간은, 상기 초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부를 통해 전하가 축적되는 동안 상기 제1 스위치가 온 되어 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되는 구간이며, 상기 미노출 구간은, 상기 제1 스위치가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 상기 수광부에 인가되어 상기 임시 저장부에 전자가 축적되지 않는 구간일 수 있다.
그리고, 상기 판단하는 단계는, 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대한 노광 패턴을 판단할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 노광 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 판단하는 단계는, 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 촬영 장치의 렌즈 특성을 고려하여 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 판단하는 단계는, 상기 하나의 이미지에 포함되는 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용할 수 있다.
또한, 상기 판단하는 단계는, 상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 상기 촬영 장치의 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다.
그리고, 상기 판단하는 단계는, 기저장된 복수의 노광 패턴 정보 중 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또한, 상기 촬상부는, 글로벌 셔터 방식의 이미지 센서일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 촬영 장치는 촬영하고자 하는 이미지와 관련하여 적용된 노광 패턴에 기초하여 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역별 노광 제어를 위한 리셋 신호를 생성함으로써, 복수의 픽셀 영역별 수광부는 리셋 신호에 따라 노광을 수광하거나 차단할 수 있다. 따라서, 촬영 장치는 복수의 픽셀 영역별수광부에 축적된 전하가 임시 저장되는 시간을 제어함으로써, 한 번의 노광 시간 동안 HDR 이미지, 다중 노출 이미지, 렌즈 쉐이딩(Lens Shading) 보정 이미지, 안티 블러(Anti-Blur) 이미지, 블러 보정(Blur Corrected) 이미지 등과 같이, 이미지 품질이 개선된 다양한 형태의 이미지를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 픽셀의 세부 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 세부 블록도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부의 구조를 나타내는 예시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 영역별 리셋 신호에 따라 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 영역별 리셋 신호에 따라 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 영역별 리셋 신호에 따라 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를수광구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행하는 제1 예시도,
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행하는 제2 예시도,
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제3 예시도,
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제4 예시도,
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제5 예시도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어에 따른 다중 노출 이미지를 나타내는 예시도,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 촬영 방법에 대한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관계 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 촬영 장치는 촬상부(110), 이미지 처리부(120), 신호 생성부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
복수의 픽셀로 구성된 촬상부(110)는 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 임시 저장한다. 이를 위해, 복수의 픽셀 각각은 수광부(111) 및 수광부(111)에 축적된 전하를 임시 저장하는 임시 저장부(113)를 포함한다. 여기서, 임시 저장부(113)는 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대응하는 개수로 구비될 수 있다. 그리고, 촬상부(110)는 렌즈(10)를 통과하여 입사되는 노광을 전기적인 신호로 변환된 전하를 축적하는 글로벌 셔터 방식의 이미지 센서로써, CCD(Charge-coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor)가 될 수 있다.
이미지 처리부(120)는 촬상부(110)로부터 축적된 전하를 입력받아 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지를 생성한다. 구체적으로, 하나의 이미지와 관련하여 촬상부(110)에 축적된 전하는 AGC(Automatic Gain Control)(미도시)를 통해 적절한 크기의 아날로그 신호로 증폭하고, 증폭된 아날로그 신호는 ADC(Analog to Digital Converter)(미도시)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다.
신호 생성부(130)는 수광부(111)의 리셋 신호를 생성한다. 여기서, 리셋 신호는 초기 리셋 신호와 영역별 리셋 신호를 포함할 수 있다. 구체적으로, 초기 리셋 신호는 글로벌 셔터 방식에 따라 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각이 동시에 노광을 개시하는 타이밍에 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 잔여 전하를 비우기 위한 리셋 신호가 될 수 있다. 그리고, 영역별 리셋 신호는 수광부(111)에 초기 리셋 신호가 인가된 이후, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역에서 시분할 다중 노광을 개시하도록 하기 위한 리셋 신호가 될 수 있다.
따라서, 수광부(111)는 신호 생성부(130)를 통해 초기 리셋 신호가 인가되면, 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 잔여 전하를 비운다. 이후, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역에 영역별 리셋 신호가 인가되면, 적어도 하나의 픽셀 영역은 인가된 영역별 리셋 신호에 따라 시분할 다중 노광을 개시할 수 있다.
제어부(140)는 촬영할 하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하고, 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 리셋 신호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어한다. 이후, 제어부(140)는 신호 생성부(130)로부터 생성된 리셋 신호에 따라 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 축적하도록 촬상부(110)를 제어한다. 또한, 제어부(140)는 촬상부(110)로부터 축적된 전하를 입력받아 촬영할 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하도록 이미지 처리부(120)를 제어한다.
구체적으로, 제어부(140)는 하나의 이미지에 대한 촬영 명령이 입력되면, 초기 리셋 신호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어한다. 이에 따라, 신호 생성부(130)는 초기 리셋 신호를 생성하며, 제어부(140)는 신호 생성부(130)에서 생성된 초기 리셋 신호를 촬상부(110)로 인가한다. 이에 따라, 수광부(111)는 신호 생성부(130)로부터 생성된 초기 리셋 신호에 따라 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 비우고, 촬영할 이미지에 대한 노광을 수광하여 수광된 노광에 대한 전하를 축적한다.
한편, 제어부(140)는 하나의 이미지에 대한 촬영 명령이 입력되면, 기설정된 조건에 따라 촬영할 이미지에 대한 노광 패턴을 판단할 수 있다. 여기서, 기설정된 조건은 촬영 명령이 입력된 시점의 이미지와 관련하여 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 노광을 수광하기 위한 AE(Auto Exposure) 정보, 노광을 받아들이는 렌즈(10)에 대한 정보 및 후술할 모션 감지부(180)에 의해 센싱된 센싱값을 포함하는 모션 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다. 예를 들어, 촬영할 이미지가 풍경 이미지인 경우, 제어부(140)는 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역을 통해 수광된 노광량를 분석하여 노광량이 많은 영역과 노광량이 적은 영역을 판단하고, 그에 따른 노광 패턴을 판단할 수 있다.
이 같은 기설정된 조건에 따라 노광 패턴이 판단되면, 제어부(140)는 판단된 노광 패턴에 따라 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역에 대한 영역별 리셋 신호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어한다. 이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역에 대한 영역별 리셋 신호를 생성하며, 제어부(140)는 신호 생성부(130)로부터 생성된 영역별 리셋 신호를 촬상부(110)로 인가한다. 이에 따라, 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역은 인가된 영역별 리셋 신호에 따라 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 저장한다. 이 같은 일련의 동작을 수행하여 하나의 이미지에 대한 전하가 임시 저장부(113)에 모두 저장되면, 촬상부(110)는 제어부(140)의 제어 명령에 따라, 임시 저장부(113)에 저장된 전하를 전하 저장부(114)로 전송하며, 전하 저장부(114)에 저장된 전하를 이미지 처리부(120)로 전송한다. 이에 따라, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 다음과 같은 실시예를 통해 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 노광 패턴을 판단하고, 판단된 노광 패턴을 복수의 픽셀 영역 각각에 적용할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제어부(140)는 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 제어부(140)는 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
이 같이, 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 위한 노광 패턴을 적용함으로써, HDR(High Dynamic Range)를 가지는 이미지를 획득할 뿐만 아니라, HDR 이미지 획득을 위한 이미지 처리에 따른 해상도 저하를 최소화할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 제어부(140)는 렌즈 특성을 고려하여, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다.
이 같이, 렌즈 특성을 고려하여 장노출 혹은 단노출 형태의 노광 패턴으로 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행함으로써, 렌즈(10) 특성에 따라 촬영된 이미지의 중심부와 주변부의 휘도가 상이해지는 렌즈 쉐이딩 현상이 발생하는 문제를 개선할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 제어부(140)는 하나의 이미지에 포함된 오브젝트별 밝기 정도에 따라 노광 패턴을 상이하게 적용할 수 있다. 이 같이, 촬영할 이미지에 포함된 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용함으로써, 촬영 조건에 따라 특정 오브젝트에 대한 이미지의 해상도 저하를 개선할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 제어부(140)는 하나의 이미지를 촬영하는 동안 후술할 모션 감지부(180)에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다. 이 같이, 모션 감지부(180)에 의해 센싱된 센싱값에 기초하여 노광 패널을 적용함으로써, 촬영 시, 사용자의 손떨림에 의해 발생하는 이미지의 상 흐림 현상을 개선할 수 있다.
이하에서는, 전술한 촬상부(110)에 대해서 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 픽셀의 세부 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 각각은 수광부(111), 임시 저장부(113), 전하 저장부(115) 및 전하 전송부(117)를 포함한다. 또한, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 각각은 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 전하와 관련하여 임시 저장부(113), 전하 저장부(115) 및 전하 전송부(117)로의 전송 및 전송 차단을 스위칭하는 복수의 스위치를 더 포함한다.
전술한 바와 같이, 복수의 픽셀 영역 각각의 수광부(111)는 렌즈(10)를 통해 입사된 노광을 수광하여 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하고, 전기적 신호로 변환된 전하를 축적한다. 이 같은 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부(110)는 글로벌 셔터 방식의 이미지 센서로써, CCD(Charge-coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor)가 될 수 있다.
임시 저장부(113)는 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀영역에 축적된 전하를 임시 저장하는 것으로써, 단일 개로 구성되거나 혹은 복수의 픽셀 영역 각각에 대응하는 개수로 구성될 수 있다.
전하 저장부(115)는 하나의 이미지와 관련하여 임시 저장부(113)에 축적된 전하를 저장하며, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)에 저장된 전하를 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부(120) 측으로 전송한다. 이에 따라, 이미지 처리부(120)는 ADC(미도시)를 통해 변환된 디지털 신호에 대해서 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 영상에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 하나의 이미지에 대한 촬영 명령이 입력되면, 제어부(140)는 초기 리셋 신호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어한다. 이에 따라, 신호 생성부(130)는 초기 리셋 신호를 생성하며, 제어부(140)는 신호 생성부(130)에서 생성된 초기 리셋 신호를 촬상부(110)로 인가한다. 이에 따라, 촬상부(110) 는 신호 생성부(130)로부터 생성된 초기 리셋 신호에 따라 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 비우고, 촬영할 이미지에 대한 노광을 수광하여 수광된 노광에 대한 전하를 축적한다.
이후, 제어부(140)는 기설정된 조건에 기초하여 노광 패턴을 결정하고, 결정된 노광 패턴에 따라 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역의 글로벌 리셋 시호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어한다. 전술한 바와 같이, 촬영 명령이 입력된 시점의 이미지와 관련하여 복수의 픽셀 영역에 노광을 수광하기 위한 AE(Auto Exposure) 정보, 노광을 받아들이는 렌즈(10)에 대한 정보 및 후술할 모션 감지부(180)에 의해 센싱된 센싱값을 포함하는 모션 정보 중 적어도 하나가 될 수 있다. 전술한 예와 같이, 촬영할 이미지가 풍경 이미지인 경우, 제어부(140)는 복수의 픽셀 영역를 통해 수광된 노광량를 분석하여 노광량이 많은 영역과 노광량이 적은 영역을 판단하고, 그에 따른 노광 패턴을 판단하고, 판단된 노광 패턴에 따라 영역별 리셋 신호를 생성하도록 신호 생성부(130)를 제어할 수 있다.
이 같은 노광 패턴은 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함한다. 여기서, 노출 구간은 복수의 픽셀 영역를 통해 전하가 축적되는 동안 후술할 제1 스위치(112)가 온 되어 복수의 픽셀 영역에 축적된 전하가 임시 저장부(113)에 임시 저장되는 구간이다. 그리고, 미노출 구간은 제1 스위치(112)가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 복수의 픽셀 영역에 인가되어, 임시 저장부(113)에 전하가 축적되지 않은 구간이다.
한편, 신호 생성부(130)는 제어부(140)에 의해 판단된 노광 패턴에 따라 영역별 리셋 신호를 생성하여 촬상부(110)로 인가한다. 따라서, 복수의 픽셀 영역는 인가된 영역별 리셋 신호에 따라 시분할 다중 노광을 수광할 수 있다.
구체적으로, 신호 생성부(130)를 통해 생성된 초기 리셋 신호가 촬상부(110) 에 인가되면, 영역별 리셋 신호가 인가되기 전까지 복수의 픽셀 각각은 렌즈(10)를 통해 입사된 노광을 수광부(111)를 통해 수광하고, 수광된 노광과 관련하여 전기적 신호로 변환된 전하를 축적한다. 이 같이, 복수의 픽셀 각각의 수광부(111)를 통해 전하가 축적되는 동안, 제1 스위치(112)는 스위칭 온(On) 동작을 수행한다. 따라서, 복수의 픽셀 각각은 수광부(111)에 기축적된 전하를 임시 저장부(113)로 전달함으로써, 임시 저장부(113)는 복수의 픽셀 영역에 축적된 전하를 임시 저장할 수 있다.
한편, 제1 스위치(112)가 온 된 이후 신호 생성부(130)를 통해 영역별 리셋 신호가 인가되면, 복수의 픽셀 영역은 인가된 영역별 리셋 신호에 대응되는 시간 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광에 대한 수광을 중단한다. 이후, 인가된 영역별 리셋 신호에 대응되는 시간이 지나면, 복수의 픽셀 영역은 신호 생성부(130)를 통해 영역별 리셋 신호가 추가로 인가되기 전까지 렌즈(10)를 통해 입사된 노광을 수광하고, 수광된 노광과 관련하여 전기적 신호로 변환된 전하를 축적하고, 제1 스위치(112)가 온 되면, 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 저장한다.
하나의 이미지가 촬영되는 동안 전술한 일련의 동작은 반복적으로 이루어지며, 하나의 이미지에 대한 촬영이 완료되면, 제2 스위치(114)는 스위칭 온 동작을 수행한다. 제2 스위치(114)가 온 되면, 임시 저장부(130)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)로 전달되어 전하 저장부(115)에 최종적으로 저장될 수 있다. 임시 저장부(130)에 임시 저장된 전하가 전하 저장부(115)에 저장되면, 제3 스위치(116)는 스위칭 온 동작을 수행한다. 이에 따라, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)로 전송되며, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)로부터 전송된 전하를 이미지 처리부(120) 측으로 출력할 수 있다.
따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 세부 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 촬영 장치는 전술한 촬상부(110), 이미지 처리부(120), 신호 생성부(130) 및 제어부(140) 구성 외에 디스플레이부(150), 입력부(160), 통신부(170), 모션 감지부(180) 및 저장부(190)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이부(150)는 제어부(140)의 제어 명령에 따라, 이미지 처리부(120)에서 이미지 처리된 이미지 데이터 및 OSD 정보 중 적어도 하나를 화면상에 디스플레이한다. 여기서, 이미지 데이터는 촬영된 이미지 또는 라이브 뷰 이미지 중 적어도 하나가 될 수 있다. 이 같은 디스플레이부(150)는 사용자의 터치 명령을 입력받는 터치 패널(미도시)과 일체형으로 구현될 수 있다.
입력부(160)는 사용자 명령을 입력받기 위한 수단으로써, 적어도 하나의 버튼(미도시)을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 입력부(160)는 디스플레이부(150) 상에 위치하는 터치 패널(미도시)을 포함할 수 있다. 따라서, 입력부(160)는 버튼(미도시) 및 터치 패널(미도시) 중 적어도 하나를 통해 사용자로부터 촬영 명령 또는 촬영된 이미지에 대한 편집 명령 등의 사용자 명령을 입력받을 수 있다.
통신부(170)는 외부 단말 장치와 무선 혹은 유선으로 데이터 통신을 수행하기 위한 수단이다. 무선 통신 방식으로 외부 단말 장치와 데이터 통신을 수행할 경우, 통신부(170)는 와이파이 다이렉트(WIFI DIRECT) 통신 모듈, 블루투스(bluetooth)모듈, 적외선 통신(IrDA, infrared data association)모듈, NFC(Near Field Communication)모듈, 지그비(Zigbee) 모듈, 셀룰러 통신모듈, 3G(3세대) 이동통신 모듈, 4G(4세대) 이동통신 모듈, 4세대 LTE(Long Term Evolution) 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 유선 통신 방식으로 외부 단말 장치와 데이터 통신을 수행할 경우, 통신부(170)는 USB와 같은 인터페이스 모듈을 포함할 수 있으며, 이 같은 인터페이스 모듈을 통해 PC와 같은 외부 단말 장치와 물리적으로 연결되어 이미지 데이터를 송수신하거나 혹은 펌웨어 업그레이드를 수행하기 위한 펌웨어 데이터를 송수신할 수 있다.
모션 감지부(180)는 하나의 이미지에 대한 촬영 시, 사용자의 손떨림 조작에 따른 촬영 장치의 움직임을 감지하고 그에 따른 센싱값을 출력한다. 이 같은 모션 감지부(180)는 실시예에 따라, 가속도 센서, 자이로 센서로 구현될 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 전술한 바와 같이, 하나의 이미지를 촬영하는 동안 모션 감지부(180)에 의해 센싱된 센싱값이 출력되면, 출력된 센싱값 중 기술정된 임계 구간 내에 존재하는지 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다.
저장부(190)는 촬영된 이미지 및 촬영 장치의 제어를 위해 필요한 정보 등을 저장한다. 이 같은 저장부(190)는 휘발성 메모리(가령, 플래시 메모리, EEROM(Electrically Erasable ROM)), 하드 디스크 등과 같은 저장 매체로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역은 일정 간격의 패턴으로 픽셀 어레이(410) 상에 형성될 수 있다. 이 같은 픽셀 어레이(410) 상에 형성된 복수의 픽셀 영역은 제1 디코더(420)를 통해 초기 리셋 신호가 인가되면, 복수의 픽셀 영역에 잔존하는 전하를 비우고, 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하여 전기적인 신호로 변환한 후, 전기적인 신호로 변환된 전하를 축적한다.
복수의 픽셀 영역를 통해 전하를 축적하고 있는 상태에서 제2 디코더(430)를 통해 제1 스위치(112)에 대한 스위칭 제어 신호가 인가되면, 제1 스위치(112)는 스위칭 온 동작을 수행한다. 제1 스위치(112)가 온 되면, 복수의 픽셀 영역은 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 저장한다. 한편, 제1 스위치(112)가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호(460)가 픽셀 어레이(410)에 인가되면, 복수의 픽셀 영역은 영역별 리셋 신호(460)가 인가되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하지 않는다.
이 같은 일련의 동작을 반복적으로 수행하여 하나의 이미지에 대한 전하가 임시 저장부(113)에 모두 저장되면, 제3 디코더(440)는 픽셀 어레이(410)로 제2 스위치(114)에 대한 스위칭 제어 신호를 인가한다. 이에 따라, 제2 스위치(114)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 전하 저장부(115)는 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하는 저장할 수 있다. 이후, 제4 디코더(450)를 통해 픽셀 어레이(410)로 제3 스위치(116)에 대한 스위칭 제어 신호가 인가되면, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)로 전달되며, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)로부터 수신한 전하를 이미지 처리부(120) 측으로 출력할 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 통해 촬상부(110) 에서 노출 패턴에 따라 상이한 노광량을 갖도록 노광을 수광하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 리셋 신호에 따라 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 단노출 형태의 노광 패턴은 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 수광되는 노광의 양이 가장 적게 수광되도록 하기 위한 패턴으로써, 신호 생성부(130)는 이 같은 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호를 하나의 이미지가 촬영되는 동안 주기적으로 촬상부(110) 로 인가할 수 있다.
따라서, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 초기 리셋 신호가 촬상부(110) 에 인가된 이후, 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호가 인가되기 전, 제1 스위치(112)는 스위칭 온 동작을 수행한다. 제1 스위치(112)가 스위칭 온 되면, 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀의 수광부(111)는 기축적된 전하를 임시 저장부(113)로 전달함으로써, 임시 저장부(113)는 수광부(111) 에 축적된 전하를 임시 저장할 수 있다. 이 같은 일련의 동작을 수행하여 하나의 이미지에 대한 촬영이 종료되면, 제2 스위치(114)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 제2 스위치(114)가 스위칭 온 되면, 전하 저장부(115)는 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하를 저장한다. 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하가 전하 저장부(115)에 저장되면, 제3 스위치(116)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 이에 따라, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)에 저장된 전하를 이미지 처리부(120) 측으로 출력할 수 있다.
이와 같이, 수광부(111)에서 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호에 따라 노광을 수광할 경우, 해당 픽셀 영역의 이미지는 낮은 휘도를 갖는 이미지로 표현될 수 있다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 리셋 신호에 따라 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 중노출 형태의 노광 패턴은 수광부(111)에 수광되는 노광의 양이 단노출 형태의 노광 패턴 보다 많은 노광이 수광되도록 하기 위한 패턴으로써, 신호 생성부(130)는 이 같은 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제2 영역별 리셋 신호를 하나의 이미지가 촬영되는 동안 주기적으로 수광부(111)로 인가할 수 있다. 이 경우, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 수광부(111)에 인가되는 제2 영역별 리셋 신호의 인가 횟수는 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호가 수광부(111)에 인가되는 횟수보다 적은 것이 바람직하다. 또한, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 수광부(111)에 인가되는 제2 영역별 리셋 신호의 길이는 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호의 길이보다 짧을 수 있다.
이 같은 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제2 영역별 리셋 신호가 인가될 경우, 수광부(111)는 제2 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단한다. 반대로, 수광부(111)는 제2 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 초기 리셋 신호가 촬상부(110) 에 인가된 이후, 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제2 영역별 리셋 신호가 인가되기 전, 제1 스위치(112)는 스위칭 온 동작을 수행한다. 제1 스위치(112)가 스위칭 온 되면, 수광부(111)는 기축적된 전하를 임시 저장부(113)로 전달함으로써, 임시 저장부(113)는 복수의 픽셀 영역 각각의 수광부(111)에 축적된 전하를 임시 저장할 수 있다. 이 같은 일련의 동작을 수행하여 하나의 이미지에 대한 촬영이 종료되면, 제2 스위치(114)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 제2 스위치(114)가 스위칭 온 되면, 전하 저장부(115)는 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하를 저장한다. 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하가 전하 저장부(115)에 저장되면, 제3 스위치(116)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 이에 따라, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)에 저장된 전하를 이미지 처리부(120) 측으로 출력할 수 있다.
이와 같이, 수광부(111)에서 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제2 영역별 리셋 신호에 따라 노광을 수광할 경우, 해당 픽셀 영역의 이미지는 제1 영역별 리셋 신호에 따라 노광을 수광할 때보다 높은 휘도를 갖는 이미지로 표현될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 리셋 신호에 따라 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 타이밍도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 장노출 형태의 노광 패턴은 수광부(111)에 수광되는 노광의 양이 가장 많이 수광되도록 하기 위한 패턴으로써, 신호 생성부(130)는 장노출 형태의 노광 패턴에 대응하여 영역별 리셋 신호를 생성하지 않는다.
따라서, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 수광부(111)는 신호 생성부(120)를 통해 초기 리셋 신호가 인가 된 후, 하나의 이미지에 대한 촬영이 종료되는 시간 동안 랜즈(10)를 통해 입사된 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 한편, 제1 스위치(112)는 하나의 이미지에 대한 촬영이 종료되기 전, 스위칭 온 동작을 수행한다. 제1 스위치(112)가 스위칭 온 되면, 수광부(111)는 기축적된 전하를 임시 저장부(113)로 전달함으로써, 임시 저장부(113)는 복수의 픽셀 영역에 축적된 전하를 임시 저장할 수 있다. 이후, 제2 스위치(114)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 제2 스위치(114)가 스위칭 온 되면, 전하 저장부(115)는 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하를 저장한다. 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하가 전하 저장부(115)에 저장되면, 제3 스위치(116)는 스위칭 온 동작을 수행하며, 이에 따라, 전하 전송부(117)는 전하 저장부(115)에 저장된 전하를 이미지 처리부(120) 측으로 출력할 수 있다.
이와 같이, 수광부(111)에서 장노출 형태의 노광 패턴에 따라 노광을 수광할 경우, 해당 픽셀 영역의 이미지는 가장 높은 휘도를 갖는 이미지로 표현될 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 촬상부(110) 에서 노광 패턴에 따른 영역별 리셋 신호에 따라 상이한 노광량을 갖도록 노광을 수광하는 동작에 대해서 상세히 설명하였다.
이하에서는, 전술한 제어부(140)에서 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각으로부터 판단된 노광 패턴에 따라 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행하는 동작에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행하는 제1 예시도이다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 픽셀 어레이(810) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제1 열(811) 및 제2 열(813)에 각각 대응되는 픽셀 영역에 대해서 단노출 및 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 도 5에서 설명한 바와 같이, 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호를 생성하고, 제1 열(811)에 해당하는 픽셀 영역으로 제1 영역별 리셋 신호를 인가한다.
이에 따라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제1 열(811)에 해당하는 픽셀 영역은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 이후, 제1 열(811)에 해당하는 픽셀 영역은 제1 스위치(112)의 스위칭 온 동작에 따라, 제1 열(811)에 해당하는 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 임시 저장한다.
한편, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제2 열(813)에 해당하는 픽셀 영역은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다. 이후, 하나의 이미지의 촬영이 종료되기 전, 제1 스위치(112)의 스위칭 온 동작이 개시되면, 제2 열(813)에 해당하는 픽셀 영역은 각각의 픽셀 영역에 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 임시 저장한다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제1 열에 해당하는 픽셀 영역의 이미지는 어둡게 표현되고, 제2 열에 해당하는 픽셀 영역의 이미지는 밝은 형태로 표현되는 전체 이미지를 생성할 수 있다.
한편, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 픽셀 어레이(820) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대해서 단노출 및 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(140)는 픽셀 어레이(810) 상의 제1 열(821)의 각 픽셀 영역 중 좌표값 (1,1),(5,1),(9,1)에 해당하는 픽셀 영역에 대해서 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 제외한 나머지 픽셀 영역에 대해서 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하도록 제어할 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호를 생성하고, 제1 열(821)의 각 픽셀 영역 중 좌표값 (1,1),(5,1),(9,1)에 해당하는 픽셀 영역을 제외한 나머지 픽셀 영역에 제1 영역별 리셋 신호를 인가한다.
이에 따라, 제1 열(821)의 각 픽셀 영역 중 좌표값 (1,1),(5,1),(9,1)에 해당하는 픽셀 영역을 제외한 나머지 픽셀 영역은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 이후, 제1 영역별 리셋 신호가 인가된 픽셀 영역은 제1 스위치(112)의 스위칭 온 동작에 따라, 해당 픽셀 영역 각각에 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 임시 저장한다.
한편, 제1 열(821)의 각 픽셀 영역 중 좌표값 (1,1),(5,1),(9,1)에 해당하는 픽셀 영역은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다. 이후, 하나의 이미지의 촬영이 종료되기 전, 제1 스위치(112)의 스위칭 온 동작이 개시되면, 좌표값 (1,1),(5,1),(9,1)에 해당하는 픽셀 영역은 각각의 축적된 전하를 임시 저장부(113)에 임시 저장한다.
이 같이, 제어부(140)는 픽셀 어레이(820) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대해서 단노출 및 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 노광이 단노출된 픽셀 영역과 장노출된 픽셀 영역이 고르게 분포되어 표현되는 형태의 전체 이미지를 생성할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행하는 제2 예시도이다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 AE 정보 혹은 라이브 뷰 이미지에 대한 데이터 정보에 기초하여 픽셀 어레이(910) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대해서 상이한 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역별로 기설정된 AE 정보에 기초하여 노광을 수광할 수 있으며, 제어부(140)는 복수의 픽셀 영역에서 수광된 노광에 따라 생성된 이미지를 분석하여 각 영역에 대한 밝기 정도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 촬영하고자 하는 이미지가 풍경 이미지인 경우, 상단의 픽셀 영역에 노광이 가장 많이 수광될 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 풍경 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 상단의 픽셀 영역부터 단계적으로 노광량이 늘어나도록 노광 패턴을 적용할 수 있다.
즉, 제어부(140)는 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(910) 상의 픽셀 영역 중 제1 구간(911)에 속하는 픽셀 영역에 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되고, 제2 구간(913)에 속하는 픽셀 영역에 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되며, 제3 구간(915)에 속하는 픽셀 영역에 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 도 5 및 도 6에서 설명한 바와 같이, 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호와 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제2 영역별 리셋 신호를 생성하여 제1 및 제2 구간(911,913)에 속하는 픽셀 영역에 인가한다.
제1 영역별 리셋 신호가 인가된 제1 구간의 픽셀 영역은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 제2 영역별 리셋 신호가 인가된 제2 구간의 픽셀 영역은 제2 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제2 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 제1 구간의 픽셀 영역보다 많은 양의 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 그리고, 제3 구간의 픽셀 영역은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 이미지가 단계적으로 밝아지는 형태로 표현되는 전체 이미지를 생성할 수 있다.
뿐만 아니라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역별로 기설정된 AE 정보에 기초하여 노광을 수광할 수 있으며, 제어부(140)는 복수의 픽셀 영역에서 수광된 노광에 따라 생성된 이미지를 분석하여 각 영역에 대한 밝기 정도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 촬영하고자 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 중간 픽셀 영역에 높은 휘도와 낮은 휘도가 분포될 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 휘도가 높은 픽셀 영역에 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 휘도가 낮은 픽셀 영역에 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어한다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 영역별 리셋 신호를 생성하여 제1 구간(921)에 속하는 픽셀 영역과, 제1 구간(921)의 픽셀 영역을 제외한 나머지 픽셀 영역 중 각 열(922~924)에 속하는 픽셀 영역에 인가한다.
따라서, 제1 영역별 리셋 신호가 인가된 픽셀 영역은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않은 나머지 픽셀 영역은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 특정 픽셀 영역에 단노출된 노광과 장노출된 노광이 고르게 분포되는 이미지가 단계적으로 밝아지는 형태로 표현되는 전체 이미지를 생성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제3 예시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 촬영할 하나의 이미지에 대한 라이브 뷰 데이터가 입력되면, 제어부(140)는 촬영할 이미지에 대한 AE 정보 혹은 라이브 뷰 데이터를 분석하여 촬영할 이미지의 밝기 정도를 분석한다. 도시된 바와 같이, 촬영할 이미지가 해와 사람 그리고 배경으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 픽셀 어레이(1000) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 해가 위치하는 제1 픽셀 영역(1010) 은 가장 많은 노광을 수광할 수 있으며, 배경을 나타내는 제2 픽셀 영역(1020)은 제1 픽셀 영역(1010) 보다 적은 양의 노광을 수광할 수 있다. 그리고, 인물이 위치하는 제3 픽셀 영역(1030)은 가장 적은 양의 노광을 수광할 수 있다.
따라서, 제어부(140)는 제1 픽셀 영역(1010) 에 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되고, 제2 픽셀 영역(1020) 에 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되며, 제3 픽셀 영역(1030) 에 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 저장부(150)는 기설정된 복수의 노광 패턴 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(140)는 저장부(150)에 기저장된 복수의 노광 패턴 정보 중 촬영할 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴을 적용할 수 있다.
전술한 예와 같이, 픽셀 어레이(1000) 상에 배치된 복수의 픽셀 영역 중 해가 위치하는 제1 픽셀 영역(1010)은 가장 많은 노광을 수광할 수 있으며, 배경을 나타내는 제2 픽셀 영역(1020)은 제1 픽셀 영역(1010)보다 적은 양의 노광을 수광할 수 있다. 그리고, 인물이 위치하는 제3 픽셀 영역(1030)은 가장 적은 양의 노광을 수광할 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 저장부(150)에 기저장된 복수의 노광 패턴 정보 중 제1 내지 제3 픽셀 영역(1010~1030) 각각에서 노광을 수광하는 형태와 유사한 노광 패턴을 선택하고, 선택된 노광 패턴에 기초하여 제1 내지 제3 픽셀 영역(1010~1030)에 적용되도록 제어할 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 단노출 및 중노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 제1 및 제2 영역별 리셋 신호를 생성하여 픽셀 어레이(1000)로 인가한다. 이에 따라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제1 픽셀 영역(1010)은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 제2 픽셀 영역(1020)은 제2 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제2 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 제1 픽셀 영역(1010) 보다 많은 양의 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 그리고, 제3 픽셀 영역(1030)은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 하나의 이미지에 포함되는 복수의 오브젝트 중 하나의 오브젝트가 특정 오브젝트에 의해 어둡게 나타나는 역광 현상과 같은 문제를 개선할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제4 예시도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 렌즈(10)의 특성을 고려하여 픽셀 어레이(1100) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대해서 상이한 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
일반적으로, 컴팩트 디지털 카메라 또는 모바일 단말 장치에 내장된 카메라의 경우, 렌즈가 매우 소형으로 제작되어야 한다. 이 때문에, 렌즈의 중심 영역과 주변 영역의 특성이 달라지는 렌즈 쉐이딩 현상이 발생한다. 이 같은 렌즈 쉐이딩 현상에 의해, 촬영된 이미지의 주변 픽셀 영역의 이미지는 중심 영역의 이미지에 비해 휘도가 저하되는 문제가 있다.
따라서, 제어부(140)는 이 같은 렌즈(10)의 특성을 고려하여 픽셀 어레이(1100) 상에 배치된 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 중심 영역에 대응되는 픽셀 영역부터 단계적으로 많은 노광을 수광할 수 있는 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 복수의 픽셀 영역 중 중심 영역에 대응되는 제1 픽셀 영역(1120) 에 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되고, 제2 픽셀 영역(1130) 에 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되며, 제3 픽셀 영역(1110) 에 장노출 형태의 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 제1 픽셀 영역(1120) 에 단노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 제1 영역별 리셋 신호를 생성하고, 제2 픽셀 영역(1130) 에 중노출 형태의 노광 패턴이 적용되는 제2 영역별 리셋 신호를 생성하여 픽셀 어레이(1100)로 인가한다.
이에 따라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 제1 픽셀 영역(1120)은 제1 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제1 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하여 그에 따른 전하를 축적한다.
한편, 제2 픽셀 영역(1130)은 제2 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단하며, 제2 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 제1 픽셀 영역(1120) 보다 많은 양의 노광을 수광하고, 수광된 노광을 전기적인 신호로 변환하여 그에 따른 전하를 축적한다. 그리고, 제3 픽셀 영역(1110)은 초기 리셋 신호가 인가된 후, 하나의 이미지가 촬영되는 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 연속해서 수광한다.
이후, 전술한 바와 같이, 임시 저장부(113)에 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되고, 전하 저장부(115)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120) 측으로 출력된다. 따라서, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 촬영된 이미지의 외곽의 휘도가 저하되는 렌즈 쉐이딩 현상을 개선할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 수광부의 노광 제어를 수행하는 제5 예시도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 하나의 이미지를 촬영하는 동안 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역에서 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다.
구체적으로, 모션 감지부(180)는 사용자로부터 촬영 명령이 입력된 시점부터 해당 촬영 명령에 대응되는 이미지가 촬영되는 동안 주기적으로 촬영 장치의 움직임에 따른 센싱값을 산출한다. 이 같은 센싱값이 산출되면, 제어부(140)는 산출된 센싱값이 기설정된 임계 범위(a ~ -a) 내에 속하는지 여부를 판단하여, 기설정된 임계 범위를 초과하는 센싱값이 산출된 구간에서 영역별 리셋 신호가 인가되는 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다. 여기서, 기설정된 임계 범위를 초과하는 센싱값이 산출된 구간은 이미지 촬영 시, 손떨림 현상이 발생된 구간이 될 수 있다.
이 같은 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 위한 영역별 리셋 신호를 생성하여 각 픽셀 영역으로 인가한다. 이에 따라, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역은 수광부(111)를 통해 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)로부터 입사되는 노광을 차단하며, 영역별 리셋 신호가 인가되지 않은 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광하여 그에 따른 전하를 축적할 수 있다. 즉, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역은 수광부(111)를 통해 손떨림 현상이 발생하지 않은 구간에서 렌즈(10)로부터 입사되는 노광을 수광하며, 손떨림 현상이 발생하는 구간에서 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 차단한다.
이 같이, 촬상부(110) 는 영역별 리셋 신호에 따라 손떨림 현상이 발생하는 구간에서 노광을 차단함으로써, 촬영된 이미지 상에 모션 아티팩트 (Motion Artifact) 현상이 발생하는 문제를 개선할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어에 따른 다중 노출 이미지를 나타내는 예시도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 다중 노출 방식으로 다중 노출 이미지를 생성하기 위해서, 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 전체에 동일한 시분할 노광이 수광되는 노광 패턴이 적용되도록 제어할 수 있다. 여기서, 다중 노출 방식이란 촬영할 하나의 이미지상에 노광을 연속적으로 수광되어 복수의 이미지가 연속적으로 나타나는 이미지가 될 수 있다.
이 같은 다중 노출 방식에 따른 노광 패턴에 대한 제어 명령에 따라, 신호 생성부(130)는 노광 패턴에 대응되는 영역별 리셋 신호를 연속하여 생성하고, 연속하여 생성된 영역별 리셋 신호를 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 모두 인가한다. 이에 따라, 복수의 픽셀 영역은 동일한 영역별 리셋 신호가 연속적으로 인가받게 된다.
실시예에 따라, 신호 생성부(130)는 도 4에서 설명한 바와 같이, 단노출 형태의 노광 패턴에 대응되는 영역별 리셋 신호를 생성하여 촬상부(110) 를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 인가할 수 있다. 이에 따라, 복수의 픽셀 영역은 수광부(111)를 통해 동일한 영역별 리셋 신호가 인가되는 타이밍 동안 렌즈(10)로부터 입사되는 노광을 차단하고, 영역별 리셋 신호가 인가되지 않는 타이밍 동안 렌즈(10)를 통해 입사되는 노광을 수광한다. 이 같은 일련의 동작을 통해 하나의 이미지에 대한 전하가 임시 저장부(113)에 모두 저장되면, 임시 저장부(113)에 임시 저장된 전하는 전하 저장부(115)에 저장되며, 전하 저장부(114)에 저장된 전하는 전하 전송부(117)를 통해 이미지 처리부(120)로 전송된다.
이에 따라, 이미지 처리부(120)는 하나의 이미지와 관련하여 축적된 전하에 대한 디지털 신호를 입력받아 보정 및 합성 등의 이미지 처리를 수행하여 촬영된 이미지에 대한 전체 이미지를 생성한다. 이후, 생성된 이미지상에 복수의 이미지가 연속적으로 생성하기 위해, 신호 생성부(130)는 다중 노출 방식에 따른 노광 패턴에 대한 영역별 리셋 신호를 촬상부(110) 에 인가할 수 있다. 즉, 신호 생성부(130)는 복수의 이미지의 수와 대응되는 횟수만큼 촬상부(110) 에 영역별 리셋 신호를 인가할 수 있다.
따라서, 기생성된 전체 이미지를 구성하는 각 픽셀 영역은 연속된 영역별 리셋 신호에 따라 수광부(111)를 통해 노광을 수광하거나 차단하는 동작을 연속적으로 수행함으로써, 도시된 바와 같이, 기생성된 이미지에 대한 다중 노출 이미지(13000)를 생성할 수 있다.
지금까지, 본 발명에 따른 촬영 장치에서 노광 패턴에 따라 생성된 영역별 리셋 신호에 기초하여 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역별 수광부(111)의 노광을 제어하는 동작에 대해서 상세히 설명하였다. 이하에서는 본 발명에 따른 촬상부(110)를 구성하는 복수의 픽셀 영역별 수광부(111)의 노광을 제어하기 위한 촬영 장치의 촬영 방법에 대해서 상세히 설명하도록 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치의 촬영 방법에 대한 흐름도이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 촬영 장치는 촬영할 하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단한다(S1410). 이후, 촬영 장치는 판단된 노광 패턴에 따라 리셋 신호를 생성하며, 생성된 리셋 신호에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역별 수광부에 각각에 축적된 전하를 임시 저장한다(S1420,S1430). 구체적으로, 촬영 장치는 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 리셋 신호가 인가되면, 제1 스위치를 온 시켜 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하를 임시 저장부에 저장한다.
보다 구체적으로, 촬영 장치는 하나의 이미지에 대한 촬영 명령이 입력되면, 초기 리셋 신호를 생성하고, 생성된 초기 리셋 신호를 촬상부에 인가한다. 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역은 인가된 초기 리셋 신호에 따라 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하를 비우고, 촬영할 이미지에 대한 노광을 수광하여 수광된 노광에 대한 전하를 축적할 수 있다. 여기서, 촬상부는 렌즈를 통과하여 입사되는 노광을 전기적인 신호로 변환된 전하를 축적하는 글로벌 셔터 방식의 이미지 센서로써, CCD(Charge-coupled Device)나 CIS(CMOS Image Sensor)가 될 수 있다.
이 같은 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역을 통해 전하가 축적되고 있는 상태에서, 촬영 장치는 판단된 노광 패턴에 따라 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역에서 노광을 수광하거나 차단하기 위한 영역별 리셋 신호를 생성하여 촬상부로 인가한다. 이에 따라, 복수의 픽셀 영역 중 적어도 하나의 픽셀 영역은 영역별 리셋 신호가 인가된 후, 제1 스위칭 온 동작을 수행하여 수광부에 기축적된 전하를 임시 저장부에 저장할 수 있다.
이 같은 영역별 리셋 신호 생성을 위한 노광 패턴은 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함한다. 여기서, 노출 구간은 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역을 통해 전하가 축적되는 동안 제1 스위치가 온 되어 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하가 임시 저장부에 임시 저장되는 구간이다. 그리고, 미노출 구간은 제1 스위치가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 복수의 픽셀 영역에 인가되어 임시 저장부에 전하가 축적되지 않는 구간이다.
한편, 촬영 장치는 다음과 같은 실시예를 통해 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 노광 패턴을 판단하고, 판단된 노광 패턴을 복수의 픽셀 영역에 적용할 수 있다.
일 실시예에 따라, 촬영 장치는 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 노광 패턴을 적용할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 촬영 장치는 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다. 이 같이, 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 위한 노광 패턴을 적용함으로써, HDR(High Dynamic Range)를 가지는 이미지를 획득할 뿐만 아니라, HDR 이미지 획득을 위한 이미지 처리에 따른 이미지 정보 손실을 최소화할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 촬영 장치는 기저장된 복수의 노광 패턴 정보 중 촬영할 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴 정보를 획득하고, 획득한 노광 패턴 정보에 기초하여 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 노광 제어를 수행할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 촬영 장치는 렌즈 특성을 고려하여, 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용할 수 있다. 이 같이, 렌즈 특성을 고려하여 장노출 혹은 단노출 형태의 노광 패턴으로 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역의 노광 제어를 수행함으로써, 렌즈 특성에 따라 촬영된 이미지의 중심부와 주변부의 휘도가 상이해지는 렌즈 쉐이딩 현상이 발생하는 문제를 개선할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 촬영 장치는 하나의 이미지에 포함된 오브젝트별 밝기 정도에 따라 노광 패턴을 상이하게 적용할 수 있다. 이 같이, 촬영할 이미지에 포함된 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용함으로써, 촬영 조건에 따라 특정 오브젝트에 대한 이미지 정보 손실을 개선할 수 있다.
또다른 실시예에 따라, 촬영 장치는 하나의 이미지를 촬영하는 동안 손떨림과 같은 모션을 감지하는 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용할 수 있다. 이 같이, 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값에 기초하여 노광 패널을 적용함으로써, 촬영 장치는 촬영 시 사용자의 손떨림에 의해 발생하는 이미지의 상 흐림 현상을 개선할 수 있다.
따라서, 촬영 장치는 위와 같은 다양한 실시예를 통해 촬영할 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하고, 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 픽셀 영역별 리셋 신호를 생성하여 촬상부로 인가할 수 있다.
이 같은 복수의 픽셀 영역별 리셋 신호가 인가된 후, 제1 스위치가 온 되면, 복수의 픽셀 영역의 수광부에 축적된 전하는 임시 저장부에 임시 저장되며, 촬영 장치는 제2 스위치를 온 시켜 임시 저장부에 임시 저장된 전하를 전하 저장부에 저장한다(S1440). 이후, 촬영 장치는 제3 스위치를 온 시켜 전하 저장부에 저장된 전하를 촬영할 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부로 전달한다(S1450). 이에 따라, 촬영 장치는 이미지 처리부를 통해 이미지 처리된 이미지를 생성하여 디스플레이한다(S1460).
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.
10 : 렌즈 110 : 촬상부
111 : 수광부 112,114,117 : 제1 ~ 제3 스위치
113 : 임시 저장부 115 : 전하 저장부
117 : 전하 전송부 120 : 이미지 처리부
130 : 신호 생성부 140 : 제어부
150 : 디스플레이부 160 : 입력부
170 : 통신부 180 : 모션 감지부
190 : 저장부

Claims (22)

  1. 수광부 및 상기 수광부에 축적된 전하를 임시 저장하는 임시 저장부를 포함하는 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부;
    상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 이미지 처리를 수행하여 이미지를 생성하는 이미지 처리부;
    상기 수광부의 리셋 신호를 생성하는 신호 생성부; 및
    하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하고, 상기 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 리셋 신호를 생성하도록 상기 신호 생성부를 제어하며, 상기 리셋 신호에 따라 상기 임시 저장부에 전하를 축적하도록 상기 촬상부를 제어하며, 상기 촬상부로부터 축적된 전하를 입력받아 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하도록 상기 이미지 처리부를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상부를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각은,
    상기 이미지에 대한 전하를 저장하는 전하 저장부;
    상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 이미지 처리부로 전송하는 전하 전송부;
    초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 수광부에 축적된 전하를 상기 임시 저장부에 임시 저장하도록 스위칭 동작을 수행하는 제1 스위치;
    상기 임시 저장부에 임시 저장된 전하를 상기 전하 저장부에 저장하도록 스위칭 동작을 수행하는 제2 스위치; 및
    상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 전하 전송부를 통해 상기 이미지 처리부로 전송하도록 스위칭 동작을 수행하는 제3 스위치;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 노광 패턴은,
    상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함하며,
    상기 노출 구간은,
    상기 초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부를 통해 전하가 축적되는 동안 상기 제1 스위치가 온 되어 상기 수광부에 축적된 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되는 구간이며,
    상기 미노출 구간은,
    상기 제1 스위치가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 상기 수광부에 인가되어 상기 임시 저장부에 전하가 축적되지 않는 구간인 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 노광 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    렌즈 특성을 고려하여 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 이미지에 포함되는 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    모션 감지부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 상기 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    복수의 노광 패턴 정보를 저장하는 저장부;를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 노광 패턴 정보 중 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상부는,,
    글로벌 셔터 방식의 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 촬영 장치.
  12. 촬영 장치의 촬영 방법에 있어서,
    하나의 이미지에 대한 노광 패턴을 판단하는 단계;
    상기 판단된 노광 패턴에 따라 복수의 픽셀 영역별수광부의 리셋 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 리셋 신호에 따라 상기 수광부에 축적된 전하를 임시 저장하는 단계; 및
    상기 임시 저장된 전하에 기초하여 상기 복수의 픽셀 영역으로 구성된 촬상부에 축적된 전하를 입력받아 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 단계;
    를 포함하는 촬영 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 임시 저장하는 단계는,
    상기 촬상부에 초기 리셋 신호가 인가된 후, 제1 스위칭의 온 동작을 수행하여 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하를 임시 저장부에 임시 저장하며,
    상기 임시 저장하는 단계 이후, 상기 하나의 이미지에 대한 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되면, 제2 스위치를 온 시켜 상기 임시 저장부에 저장된 전하를 전하 저장부에 저장하는 단계; 및
    상기 전하가 상기 전하 저장부에 저장되면, 제3 스위치를 온 시켜 상기 전하 저장부에 저장된 전하를 상기 이미지에 대한 이미지 처리를 수행하는 이미지 처리부로 전달하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광 패턴은,
    상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 적어도 하나의 노출 구간 및 적어도 하나의 미노출 구간을 포함하며,
    상기 노출 구간은,
    상기 초기 리셋 신호가 인가된 후, 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부를 통해 전하가 축적되는 동안 상기 제1 스위치가 온 되어 상기 복수의 픽셀 영역별 수광부에 축적된 전하가 상기 임시 저장부에 임시 저장되는 구간이며,
    상기 미노출 구간은,
    상기 제1 스위치가 온 된 이후, 영역별 리셋 신호가 상기 수광부에 인가되어 상기 임시 저장부에 전자가 축적되지 않는 구간인 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 각각에 대한 노광 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 제1 밝기를 가지는 제1 픽셀 영역에 제1 노광 패턴을 적용하고, 제2 밝기를 가지는 제2 픽셀 영역에 제2 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보를 이용하여 밝은 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 어두운 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 촬영 장치의 렌즈 특성을 고려하여 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역 중 외각 픽셀 영역일수록 장노출 형태의 노광 패턴을 적용하고, 중심 픽셀 영역일수록 단노출 형태의 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 하나의 이미지에 포함되는 오브젝트 별로 노광 패턴을 상이하게 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 하나의 이미지를 촬영하는 동안 상기 촬영 장치의 모션 감지부에 의해 센싱된 센싱값 중 기설정된 임계 범위 내에 속하는 센싱값이 센싱된 구간에 노광이 이루어지는 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    기저장된 복수의 노광 패턴 정보 중 상기 하나의 이미지를 구성하는 복수의 픽셀 영역에 대한 밝기 정보와 관련된 노광 패턴을 적용하는 것을 특징으로 하는 촬영 방법.
  22. 제 12 항에 있어서,
    상기 촬상부는,
    글로벌 셔터 방식의 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 촬영 방법.





KR1020140103533A 2014-08-11 2014-08-11 촬영 장치 및 그 촬영 방법 KR20160019215A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140103533A KR20160019215A (ko) 2014-08-11 2014-08-11 촬영 장치 및 그 촬영 방법
US14/817,870 US20160044258A1 (en) 2014-08-11 2015-08-04 Imaging apparatus and imaging method thereof
PCT/KR2015/008411 WO2016024796A2 (en) 2014-08-11 2015-08-11 Imaging apparatus and imaging method thereof
CN201580036768.7A CN108028885A (zh) 2014-08-11 2015-08-11 成像装置及其成像方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140103533A KR20160019215A (ko) 2014-08-11 2014-08-11 촬영 장치 및 그 촬영 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160019215A true KR20160019215A (ko) 2016-02-19

Family

ID=55268407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140103533A KR20160019215A (ko) 2014-08-11 2014-08-11 촬영 장치 및 그 촬영 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20160044258A1 (ko)
KR (1) KR20160019215A (ko)
CN (1) CN108028885A (ko)
WO (1) WO2016024796A2 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6521776B2 (ja) * 2015-07-13 2019-05-29 オリンパス株式会社 画像処理装置、画像処理方法
KR102368625B1 (ko) * 2015-07-23 2022-03-02 삼성전자주식회사 디지털 촬영 장치 및 그 방법
JP2021082934A (ja) * 2019-11-19 2021-05-27 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5543838A (en) * 1993-08-31 1996-08-06 Xerox Corporation Signal multiplexing system for an image sensor array
US20050007460A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Stavely Donald J. Systems and methods for counteracting lens vignetting
KR100855957B1 (ko) * 2004-02-09 2008-09-02 삼성전자주식회사 화면 주변부의 밝기를 보상하는 고체 촬상 소자 및 그구동 방법
US7045754B2 (en) * 2004-03-30 2006-05-16 Omnivision Technologies, Inc. Hybrid charge coupled CMOS image sensor having an amplification transistor controlled by a sense node
US7952612B2 (en) * 2006-06-22 2011-05-31 Nokia Corporation Method and system for image construction using multiple exposures
US20080231714A1 (en) * 2007-03-22 2008-09-25 Texas Instruments Incorporated System and method for capturing images
US7734161B2 (en) * 2007-04-19 2010-06-08 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Image stabilization with adaptive shutter control
JP2009141805A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Canon Inc 撮像装置及びその制御方法
KR101133733B1 (ko) * 2009-12-10 2012-04-09 삼성전자주식회사 전자 셔터를 이용한 다단계 노출 방법 및 이를 이용한 촬영 장치
JP5630991B2 (ja) * 2009-12-14 2014-11-26 キヤノン株式会社 撮像装置
KR20110076729A (ko) * 2009-12-18 2011-07-06 삼성전자주식회사 전자 셔터를 이용한 다단계 노출 이미지 획득 방법 및 이를 이용한 촬영 장치
JP5516960B2 (ja) * 2010-04-02 2014-06-11 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および、電子機器
KR20120019178A (ko) * 2010-08-25 2012-03-06 (주) 픽셀플러스 넓은 동작 범위를 가지는 이미지 센서, 이미지 센서의 픽셀 및 이미지 센서의 구동 방법
WO2012088338A2 (en) * 2010-12-21 2012-06-28 Sionyx, Inc. Photodetecting imager devices having correlated double sampling and associated methods
JP5655626B2 (ja) * 2011-02-24 2015-01-21 ソニー株式会社 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
JP2012235332A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Sony Corp 撮像装置、および撮像装置制御方法、並びにプログラム
JP2013005017A (ja) * 2011-06-13 2013-01-07 Sony Corp 撮像装置、および撮像装置制御方法、並びにプログラム
JP2013005396A (ja) * 2011-06-21 2013-01-07 Sony Corp 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、及び電子機器
JP2013143729A (ja) * 2012-01-12 2013-07-22 Sony Corp 撮像素子、撮像装置、電子機器および撮像方法
US9040892B2 (en) * 2012-07-27 2015-05-26 Apple Inc. High dynamic range image sensor having symmetric interleaved long and short exposure pixels
US9293500B2 (en) * 2013-03-01 2016-03-22 Apple Inc. Exposure control for image sensors

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016024796A3 (en) 2016-04-07
WO2016024796A2 (en) 2016-02-18
CN108028885A (zh) 2018-05-11
US20160044258A1 (en) 2016-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5219778B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
US9210333B2 (en) Image capturing apparatus for generating composite image and control method thereof
JP2015115922A (ja) 撮像装置および撮像方法
JP4680753B2 (ja) 画像処理方法、画像処理装置及び撮像装置
JPWO2013179725A1 (ja) 撮像装置、画像処理装置、画像ファイルを記録した記録媒体、記録方法、画像再生方法およびプログラム
JP2011049892A (ja) 撮像装置
JP6799385B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP2017108309A (ja) 撮像装置および撮像方法
JP5009880B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
JP2011109281A (ja) 撮像装置及びその制御方法
CN109792493B (zh) 摄像设备和摄像方法
JP5984975B2 (ja) 撮像装置、撮像方法、およびプログラム
KR20160019215A (ko) 촬영 장치 및 그 촬영 방법
JP6047686B2 (ja) 撮影装置
JP2014216775A (ja) 撮像装置、検出方法およびプログラム
JP6243629B2 (ja) 画像処理装置及び方法、及び撮像装置
JP5094252B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP6240813B2 (ja) 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及び画像処理プログラム
US9900531B2 (en) Photographing apparatus and method for the light leakage correction
JP2008083243A (ja) 撮影装置及び露出制御方法
JP2009124238A (ja) 撮像装置及びそのフリッカ検出方法
JP6362099B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
KR101298638B1 (ko) 디지털 영상 처리 방법
JP2020170985A (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP4847281B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法並びに撮像システム

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid