KR20220064170A - 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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KR20220064170A
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강화영
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박재형
송병주
타카후미 우수이
정재오
조현철
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Abstract

본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된, 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하고, 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.

Description

이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 {ELECTRONIC DEVICE INCLUDING IMAGE SENSOR AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시는 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 상세하게는 촬영 모드를 전환함에 따라 이미지 센서가 데이터를 출력하는 기술에 관한 것이다.
디지털 이미지의 DR(dynamic range)는 이미지 내에서 가장 밝은 화소 값과 가장 어두운 화소 값의 비율로 정의된다. 인간의 시각 인지 시스템은 일반적인 디지털 카메라나 모니터보다 높은 DR를 다룰 수 있다. 따라서 전자 장치는 인간이 인지하는 이미지를 그대로 획득 또는 표현함에 있어서 어려움이 발생할 수 있다.
전자 장치가 다룰 수 있는 DR보다 큰 DR를 갖는 이미지를 HDR(high dynamic range) 이미지라고 한다. HDR 이미지는 일반적인 디지털 카메라로 획득한 이미지보다 넓은 범위의 DR를 가질 수 있다.
HDR 이미지 생성 기술은 MF HDR(multi frame high dynamic range) 기술로, 서로 다른 노출시간에 대응하는 복수의 이미지들을 획득하고 합성하여 DR을 확장하는 기술이다. 밝은 영역은 단 노출 이미지에, 어두운 영역은 장 노출 이미지에 기반하여 HDR 이미지를 합성할 수 있다. 예를 들면, 하나의 이미지 내에서 영역 별로 밝기 차이가 큰 경우에도 노출시간이 서로 다른 이미지를 합성하여 DR이 큰 이미지를 획득할 수 있다.
MF HDR 기술에 따르면, 서로 다른 노출시간에 대응하는 복수의 이미지들이 획득되는 동안 피사체가 움직이는 경우, 장 노출 이미지와 단 노출 이미지가 동일하지 않으므로 생성된 HDR 이미지에 결함(artifact)이 나타날 수 있다. 예를 들면, 움직이는 피사체의 상이 겹쳐지는 고스트 현상(ghost effect)이 발생할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치의 촬영 모드의 전환에 따라, 이미지 센서에서 데이터를 출력(예: 리드아웃)하는 방법을 제어할 수 있다. 예를 들면, 저조도 및/또는 고조도에서 이미지 센서가 프로세서에 전달하는 데이터의 처리를 통하여, 이미지의 결함이 발생하지 않도록 할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)는, 이미지 센서, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃(readout) 하여 획득된, 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하고, 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 이미지 센서에 의해, 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득하는 동작, 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 상기 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 이미지 내에 포함되는 결함(예: 고스트 현상)이 적고 DR이 넓은 HDR 이미지를 획득할 수 있다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예에 따르면, 촬영 환경의 조도에 따라 전자 장치의 촬영 모드가 전환되더라도 데이터의 크기가 일정하게 유지될 수 있으므로, 데이터 흐름에 끊김이 없을 수 있다. AP(application processor)에서는 데이터의 크기가 일정하게 입력되기 때문에 이미지 데이터를 용이하게 처리할 수 있다. 사용자는 본 개시의 전자 장치를 통해, 조도에 따라 다양한 촬영 모드로 이미지를 획득할 수 있고, 촬영 모드가 전환되는 경우에도 끊김 없이 HDR 이미지를 제공받을 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치 및 카메라 모듈에 대한 구조를 도시한다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도(block diagram)이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 모드에서 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도(flow chart)이다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 제2 모드에서 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 변환이득의 조절이 가능한 이미지 센서의 단위 픽셀 내부의 회로도이다.
도 5a는 일 실시 예에 따른, 저조도 모드에서 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 5b는 일 실시 예에 따른, 일반 모드에서 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른, 제1 모드에서 제로 패딩(zero-padding)이 추가된 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른, MF HDR 모드에서 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른, MF HDR 모드에서 제로 패딩이 추가된 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른, MF HDR 모드와 SF HDR(single frame high dynamic range) 모드를 결합한 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른, 조도에 따라 전자 장치의 촬영 모드가 전환되는 예시를 도시한다.
도 11은 일 실시 예에 따라, 전자 장치의 촬영 모드 전환에 따른 이미지 센서 출력시간의 예시를 도시한다.
도 12는 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른, 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치 및 카메라 모듈에 대한 구조를 도시한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 카메라 모듈(180)을 장착한 전자 장치(100)의 외관 및 카메라 모듈(180)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 실시 예는 모바일 기기, 예를 들어, 스마트 폰을 전제로 도시 및 설명되었으나, 다양한 전자 기기 또는 모바일 기기들 중 카메라를 탑재한 전자 기기에 적용될 수 있음은 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 것이다.
도 1을 참고하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 전면에는 디스플레이(110)가 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(110)는 전자 장치(100)의 전면의 대부분을 차지할 수 있다. 전자 장치(100)의 전면에는 디스플레이(110), 및 디스플레이(110)의 적어도 일부 가장자리를 둘러싸는 베젤(bezel)(190) 영역이 배치될 수 있다. 디스플레이(110)는 평면 영역(flat area)과 평면 영역에서 전자 장치(100)의 측면을 향해 연장되는 곡면 영역(curved area)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 전자 장치(100)는 하나의 예시이며, 다양한 실시 예가 가능하다. 예를 들어, 전자 장치(100)의 디스플레이(110)는 곡면 영역 없이 평면 영역만 포함하거나 양측이 아닌 한 쪽 가장자리에만 곡면 영역을 구비할 수 있다. 또한 일 실시 예에서, 곡면 영역은 전자 장치의 후면으로 연장되어 전자 장치(100)는 추가적인 평면 영역을 구비할 수도 있다.
일 실시 예에서 전자 장치(100)는 추가적으로 스피커(speaker), 리시버, 전면 카메라, 근접 센서, 홈 키 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 후면 커버(150)가 전자 장치의 본체와 일체화되어 제공될 수도 있다. 또 다른 실시 예에서, 후면 커버(150)가 전자 장치(100)의 본체로부터 분리되어, 배터리를 교체할 수 있는 형태를 가질 수 있다. 후면 커버(150)는 배터리 커버 또는 배면 커버로 참조될 수도 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(110)의 제1 영역(170)에 사용자의 지문 인식을 위한 지문 센서(171)가 포함될 수 있다. 지문 센서(171)는 디스플레이(110)의 아래 층에 배치됨으로써, 사용자에 의해 시인되지 않거나, 시인이 어렵게 배치될 수 있다. 또한, 지문 센서(171) 외에 추가적인 사용자/생체 인증을 위한 센서가 디스플레이(110)의 일부 영역에 배치될 수 있다. 다른 실시 예에서, 사용자/생체 인증을 위한 센서는 베젤(190)의 일 영역에 배치될 수 있다. 예를 들어, 홍채 인증을 위한 IR 센서가 디스플레이(110)의 일 영역을 통해 노출되거나, 베젤(190)의 일 영역을 통해 노출될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)의 전면의 제2 영역(160)에는 전면 카메라(161)가 배치될 수 있다. 도 1의 실시 예에서는 전면 카메라(161)가 디스플레이(110)의 일 영역을 통해 노출되는 것으로 도시되었으나, 다른 실시 예에서 전면 카메라(161)가 베젤(190)을 통해 노출될 수 있다. 또 다른 실시 예(미도시)에서, 디스플레이(110)는 제2 영역(160)의 배면에, 오디오 모듈(예: 도 12의 오디오 모듈(1270)), 센서 모듈(예: 도 12의 센서 모듈(1276), 또는 센서(163)), 카메라 모듈(예: 도 12의 카메라 모듈(1280), 또는 전면 카메라(161)), 및 발광 소자(미도시) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 전면 및/또는 측면에, 카메라 모듈(180)이 상기 전면 및/또는 상기 측면을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 전면 카메라(161)는 제2 영역(160)으로 시각적으로 노출되지 않을 수 있고, 감춰진 디스플레이 배면 카메라(under display camera; UDC)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 하나 이상의 전면 카메라(161)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 제1 전면 카메라 및 제2 전면 카메라와 같이 2개의 전면 카메라를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 전면 카메라와 제2 전면 카메라는 동등한 사양(예: 화소)을 가지는 동종의 카메라일 수 있으나, 제1 전면 카메라와 제2 전면 카메라는 다른 사양의 카메라로 구현될 수 있다. 전자 장치(100)는 2개의 전면 카메라를 통해 듀얼 카메라와 관련된 기능(예: 3D 촬영, 자동 초점(auto focus) 등)을 지원할 수 있다. 상기 언급된 전면 카메라에 대한 설명은 전자 장치(100)의 후면 카메라에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)는 플래시와 같이 촬영을 보조하는 각종 하드웨어나 센서(163)가 추가적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 피사체와 전자 장치(100) 사이의 거리를 감지하기 위한 거리 센서(예: TOF 센서)를 포함할 수 있다. 상기 거리 센서는 전면 카메라 및/또는 후면 카메라에 모두 적용될 수 있다. 상기 거리 센서는 별도로 배치되거나 포함되어 전면 카메라 및/또는 후면 카메라에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)의 측면부에는 적어도 하나의 물리 키가 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(110)를 ON/OFF하거나 전자 장치(100)의 전원을 ON/OFF하기 위한 제1 기능 키(151)가 전자 장치(100)의 전면을 기준으로 우측 가장자리에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100)의 볼륨을 제어하거나 화면 밝기 등을 제어하기 위한 제2 기능 키(152)가 전자 장치(100)의 전면을 기준으로 좌측 가장자리에 배치될 수 있다. 이 외에도 추가적인 버튼이나 키가 전자 장치(100)의 전면이나 후면에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 전면의 베젤(190) 중 하단 영역에 특정 기능에 맵핑된 물리 버튼이나 터치 버튼이 배치될 수 있다.
도 1에 도시된 전자 장치(100)는 하나의 예시에 해당하며, 본 개시에 개시된 기술적 사상이 적용되는 장치의 형태를 제한하는 것은 아니다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이 및 힌지 구조를 채용하여, 가로 방향으로 폴딩이 가능하거나 세로 방향으로 폴딩이 가능한 폴더블 전자 장치나, 롤링이 가능한 롤러블 전자 장치나, 태블릿 또는 노트북에도 본 개시의 기술적 사상이 적용될 수 있다. 또한, 같은 방향을 향하는 제1 카메라와 제2 카메라가, 장치의 회전, 접힘, 변형 등을 통해 다른 방향을 향하도록 배치되는 것이 가능한 경우에도 본 기술적 사상은 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(180)은 렌즈 어셈블리(111)(예: 도 13의 렌즈 어셈블리(1310)), 하우징(113), 적외선 차단 필터(Infra-red cut filter)(115), 이미지 센서(120)(예: 도 13의 이미지 센서(1330)), 및 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor)(130)(예: 도 13의 이미지 시그널 프로세서(1360))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(111)는 전면 카메라와 후면 카메라에 따라 렌즈의 개수, 배치, 종류 등이 서로 다를 수 있다. 렌즈 어셈블리(111)의 타입에 따라 전면 카메라(161)와 후면 카메라는 서로 다른 특성(예: 초점 거리, 최대 배율)을 가질 수 있다. 상기 렌즈는 광축을 따라 전, 후로 움직일 수 있으며, 초점 거리를 변화시켜 피사체가 되는 대상 객체가 선명하게 찍힐 수 있도록 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 광축 상에 정렬된 적어도 하나 이상의 렌즈를 실장하는 경통과 광축(미도시)을 중심으로 상기 경통의 둘레를 둘러싸는 적어도 하나의 코일 및/또는 마그넷을 실장하는 하우징(113)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 하우징(113)에 포함된 적어도 하나의 코일 및/또는 마그넷을 이용하여, 이미지 센서(120)로 획득되는 이미지의 안정화 기능(예: optical image stabilization; OIS)을 수행할 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 코일은 제어 회로(예: 도 1의 이미지 시그널 프로세서(130)), 도 2의 프로세서(220), 도 12의 프로세서(1220)), 또는 도 13의 이미지 시그널 프로세서(1360))의 제어에 의해 서로 전자기적으로 상호 작용할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(180)은, 프로세서의 제어 하에, 적어도 하나의 코일을 통과하는 전류의 방향 및/또는 세기를 제어하여 전자기력을 제어할 수 있고, 전자기력에 의한 로렌츠 힘을 이용하여 렌즈 어셈블리(111) 및 렌즈 어셈블리(111)를 포함하는 하우징(미도시)의 적어도 일부를 광축(미도시)과 실질적으로 수직인 방향으로 이동(회전)할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 이미지 안정화 기능을 위해 다른 방식을 사용할 수 있다. 예를 들어, 카메라 모듈(180)은 디지털 흔들림 보정(video digital image stabilization, VDIS 또는 DIS) 또는 전자적 흔들림 보정(electrical image stabilization, EIS)을 이용할 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 이미지 센서(130)의 데이터 출력 값에 소프트웨어적인 처리를 수행하여, 영상 흔들림을 보정하는 방식을 포함할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(180)은 디지털 흔들림 보정인 VDIS(또는 DIS)를 통해 영상의 프레임과 프레임 간의 차이(different image)를 기반으로 움직임 벡터를 추출하고, 이미지 처리를 통해 선명도를 증가시킬 수 있다. 또한, 카메라 모듈(180)은 VDIS를 통해 영상에 기반하여 움직임 벡터를 추출하여, 전자 장치(100)의 흔들림 외에 피사체 자체의 움직임에 대해서도 흔들림으로 인식할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(180)은 전자적 흔들림 보정인 EIS를 통해 자이로 센서(gyro sensor)를 이용하여 흔들림의 양을 추출할 수 있고, 이후의 흔들림 보정은 상기 VDIS와 동일한 방식으로 수행할 수 있다.
일 실시 예에서, 적외선 차단 필터(115)는 이미지 센서(120)의 상면에 배치될 수 있다. 렌즈를 통과한 피사체의 상은 적외선 차단 필터(115)에 의해 일부 필터링된 후 이미지 센서(120)에 의해 감지될 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 인쇄회로기판(140)(예: PCB(printed circuit board), PBA(printed board assembly), FPCB(flexible PCB), 또는 RFPCB(rigid-flexible PCB))의 상면에 배치될 수 있다. 이미지 센서(120)는 커넥터(connector)에 의해 인쇄회로기판(140)과 연결된 이미지 시그널 프로세서(130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 커넥터로는 연성 인쇄회로 기판(FPCB) 또는 케이블(cable)이 사용될 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서 또는 CCD(charged coupled device) 센서일 수 있다. 이미지 센서(120)에는 복수의 개별 픽셀들(pixels)이 집적되며, 각 개별 픽셀은 마이크로 렌즈(micro lens), 컬러 필터 및 포토다이오드(photodiode)를 포함할 수 있다. 각 개별 픽셀은 일종의 광검출기로서 입력되는 광을 전기적 신호로 변환시킬 수 있다. 광검출기는 일반적으로 캡쳐된 광의 파장을 스스로 검출할 수 없고 컬러 정보를 결정할 수 없다. 상기 광검출기는 포토다이오드를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(120)는 렌즈 어셈블리(111)를 통해 수광된 빛이 수광 소자의 광전 효과를 통해 발생시킨 전류를 증폭시킬 수 있다. 예를 들어, 각 개별 픽셀은 광전 변환 소자(photoelectric transformation element)(또는 광 감지 소자(position sensitive detector; PSD))(예: 도 4의 포토다이오드(410))와 복수의 트랜지스터들(예: 리셋 트랜지스터, 전송 트랜지스터, 선택 트랜지스터, 드라이버 트랜지스터)을 포함할 수 있다. 자세한 내용은 도 4를 참조하여 후술한다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(111)를 통해 입사된 피사체의 광 정보는 이미지 센서(120)에 의해 전기적 신호로 변환되어 이미지 시그널 프로세서(130)로 입력될 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 시그널 프로세서(130)와 이미지 센서(120)가 물리적으로 구분된 경우, 적절한 규격을 따르는 센서 인터페이스가 이미지 센서(120)와 이미지 시그널 프로세서(130)를 전기적으로 연결할 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 시그널 프로세서(130)는 전기적으로 변환된 이미지 데이터에 대하여 이미지 처리를 할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)에서의 과정은 pre-ISP(이하, 전처리(pre-processing)) 및 ISP chain(이하, 후처리(post-processing))로 구분될 수 있다. 디모자이크 과정 이전의 이미지 처리는 전처리를 의미할 수 있고, 디모자이크 과정 이후의 이미지 처리는 후처리를 의미할 수 있다. 상기 전처리 과정은 3A 처리, 렌즈 셰이딩 보상(lens shading correction), 엣지 개선(edge enhancement), 데드 픽셀 보정(dead pixel correction) 및 knee 보정을 포함할 수 있다. 상기 3A는 AWB(auto white balance), AE(auto exposure), AF(Auto focusing) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 후처리 과정은 적어도 센서 색인 값(index) 변경, 튜닝 파라미터 변경, 화면 비율 조절 중 하나를 포함할 수 있다. 후처리 과정은 상기 이미지 센서(120)로부터 출력되는 이미지 데이터 또는 스케일러로부터 출력되는 이미지 데이터를 처리하는 과정을 포함할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 후처리 과정을 통해 이미지의 명암대비(contrast), 선명도(sharpness), 채도(saturation), 디더링(dithering) 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 여기서, 명암대비(contrast), 선명도(sharpness), 채도(saturation) 조정 절차는 YUV 색 공간(color space)에서 실행되고, 디더링 절차(dithering procedure)는 RGB(Red Green Blue) 색 공간에서 실행될 수 있다. 상기 전처리 과정 중 일부는 상기 후처리 과정에서 수행되거나, 상기 후처리 과정 중 일부는 상기 전처리 과정에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 전처리 과정 중 일부는 후처리에서의 과정 중 일부와 중복될 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 전자 장치(100)의 후면뿐만 아니라, 전면에 배치될 수 있다. 또한 전자 장치(100)는 카메라의 성능 향상을 위해 한 개의 카메라 모듈(180) 뿐만 아니라, 여러 개의 카메라 모듈(180)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 영상 통화 또는 셀프 카메라 촬영을 위한 전면 카메라(161)를 더 포함할 수 있다. 전면 카메라(161)는 후면 카메라 모듈에 비하여 상대적으로 낮은 화소 수를 지원할 수 있다. 전면 카메라(161)는 후면 카메라의 카메라 모듈(180)에 비하여 상대적으로 보다 소형일 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 하드웨어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참고하면, 일 실시 예에서 전자 장치(100)는 이미지 센서(120)(예: 도 1의 이미지 센서(120)) 및 프로세서(220)(예: 도 1의 이미지 시그널 프로세서(130), 도 12의 프로세서(1220), 또는 도 13의 이미지 시그널 프로세서(1360))를 포함할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 CMOS 이미지 센서에 해당할 수 있다. 렌즈 어셈블리(111)를 통해 입사된 피사체의 광 정보는 이미지 센서(120)에 의해 전기적 신호로 변환되어 프로세서(220)에 제공될 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG(high conversion gain) 및/또는 LCG(low conversion gain)으로 리드아웃(readout)할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 리드아웃 하여 다양한 개수의 비트를 가지는 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 다양한 개수의 비트를 가지는 이미지 데이터는, 이미지의 DR이 다양하게 존재할 수 있다는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 제1 이미지 데이터는 제1 DR을 가질 수 있다. 제2 이미지 데이터는 제1 DR보다 높은 제2 DR을 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 DR은 제1 비트 수(예: 10bit)로 정의될 수 있다. 제2 DR은 제1 비트 수 보다 높은 제2 비트(예: 12bit) 수로 정의될 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(120)는 10개 또는 12개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 획득할 수 있고, 10개 또는 12개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120) 또는 이미지 센서(120)의 단위 픽셀(210)은 촬영 모드에 따라 변환이득(conversion gain)을 변경할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의 상 이미지 센서(120)를 기준으로 설명하지만, 이하의 설명은 단위 픽셀(210)에도 적용될 수 있다. 이미지 센서(120)의 변환이득은 HCG 또는 LCG일 수 있다. 일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 2개의 FD(floating diffusion) 영역을 가질 수 있다. 이미지 센서(120)의 FD 저장공간의 크기에 따라 변환이득이 달라질 수 있다. 예를 들면, FD는 FD_C1과 FD_C2로 구별되고, 이미지 센서(120)가 FD_C1에 저장된 전하(charge)를 리드아웃 하는 경우 HCG, FD_C1과 FD_C2에 저장된 전하를 리드아웃 하는 경우 LCG일 수 있다. 일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 DRG(dynamic range gate)의 on/off에 따라 변환이득을 조절할 수 있다. 예를 들면, DRG가 off인 경우 이미지 센서(120)의 변환이득은 HCG이고, DRG가 on인 경우 이미지 센서(120)의 변환이득은 LCG일 수 있다. 이와 관련된 설명이 도 4를 참고하여 제공된다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)의 변환이득에 따라, 이미지 센서(120)를 통해 획득한 이미지 데이터 내에 포함된 노이즈 양과 이미지의 DR(dynamic range)가 달라질 수 있다. 예를 들면, HCG로 리드아웃 하여 획득한 이미지 데이터는 노이즈의 양이 적고 DR은 좁을 수 있다. LCG로 리드아웃 하여 획득한 이미지 데이터는 노이즈의 양이 많고 DR이 넓을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 프로세서(220)에 제공하는 이미지 데이터는, 렌즈 어셈블리(111)를 통해 입사된 빛에 의해 이미지 센서(120)의 각 단위 픽셀(210)이 출력하는 전기적 신호를 의미할 수 있다. 이미지 데이터는 각 단위 픽셀(210)이 가지는 컬러 값을 의미할 수 있다. 상기 컬러 값은 컬러 정보 및 밝기 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컬러 필터 어레이가 적색(R, red), 녹색(G, green), 청색(B, blue) 컬러로 구성된 경우, 단위 픽셀(210)이 가지는 이미지 데이터는 R, G, B 중 적어도 하나 이상의 컬러 정보를 포함할 수 있다. 상기 녹색, 적색, 청색은 컬러 값에 대한 일 예시에 불과하며, 컬러 값은 제한되지 않는다. 상기 컬러 값은 적색(red), 녹색(green), 청색(blue), 황색(yellow), 선녹색(emerald), 흰색(white), 청록색(cyan), 또는 마젠타(magenta) 중 적어도 하나일 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 컬러 필터 어레이는 RGBE(red, green, blue, emerald) 패턴, CYM(cyan, yellow, magenta) 패턴, CYGM(cyan, yellow, green, magenta) 패턴 혹은 RGBW(red, green, blue, white) 패턴의 컬러 필터 어레이를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)의 컬러 필터 어레이는 다양한 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120)는 베이어 패턴(bayer pattern), 테트라 패턴(tetra pattern), 쿼드라 패턴(quadra pattern), 및/또는 노나 패턴(nona pattern)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이어 패턴은 1개의 픽셀이 하나의 컬러를 가질 수 있으며, 1개의 적색 컬러를 가지는 픽셀, 2개의 녹색 컬러를 가지는 픽셀, 1개의 청색 컬러를 가지는 픽셀이 하나의 단위(예: 4개의 픽셀)로서 반복되도록 배치한 컬러 필터 어레이일 수 있다. 예를 들어, 테트라 패턴(또는 쿼드라 패턴)은 4개의 픽셀이 같은 컬러를 가지도록 배치한 컬러 필터일 수 있고, 노나 패턴은 9개의 픽셀이 같은 컬러를 가지도록 배치한 컬러 필터일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 이미지 데이터와 함께 임베디드 헤더(embedded header; EMB)를 출력할 수 있다. 임베디드 헤더는 이미지 데이터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 임베디드 헤더는 해당 프레임에서 단위 픽셀(210)이 출력하는 이미지 데이터의 비트 개수에 대한 정보, 이미지 센서(120)가 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 리드아웃한 변환이득의 종류에 대한 정보, FPS(frame per second) 정보, 비닝(binning) 정보, 노출시간(exposure time)에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 임베디드 헤더는 이미지 데이터의 DR 비트 개수가 10 또는 12라는 정보를 포함할 수 있다. 임베디드 헤더에 포함된 비트 개수에 대한 정보를 통해, 프로세서(220)(또는, AP)는 이미지 데이터의 비트 개수 차이에 따라 이미지 데이터를 처리하는 설정상태를 변경할 수 있다. 다른 예를 들면, 임베디드 헤더는 이미지 데이터가 HCG 또는 LCG로 리드아웃 되었다는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 비닝 정보는 복수의 픽셀들을 하나의 픽셀로 묶어서 사용하는 이미지 처리와 관련될 수 있고, 베이어 패턴을 테트라 패턴으로 재배치하는 처리를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 AP(application processor), 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor)(130), CP(communication processor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 관점에서 프로세서(220)는 적어도 하나의 프로세서 또는 하나 이상의 프로세서로 참조될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 이미지 시그널 프로세서(130)와 AP를 포함하고, 이미지 센서(120)는 이미지 데이터를 이미지 시그널 프로세서(130)에 제공할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 이미지 센서(120)로부터 제공받은 이미지 데이터를 AP에 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 AP를 의미하고, 이미지 센서(120)는 이미지 데이터를 AP에 직접 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)(또는, 이미지 시그널 프로세서(130))는 이미지 센서(120)로부터 제공받은 이미지 데이터를 분석하여, 촬영 모드의 변경이 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 모드의 변경이 필요하다고 판단하는 경우, 이미지 센서(120)에 촬영 모드 변경 신호를 제공할 수 있다. 이미지 센서(120)는 촬영 모드 변경 신호를 제공받아 촬영 모드를 변경할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220) 또는 AP는 이미지 센서(120)로부터 제공받은 이미지 데이터를 디스플레이(110)에 프리뷰로서 실시간으로 표시할 수 있다. 프로세서(220)는 디스플레이(110)에 애플리케이션의 실행 화면이나, 메모리에 저장된 이미지 및/또는 동영상과 같은 컨텐츠들을 표시할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)에서 지원하는 다양한 기능을 실행/제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 메모리에 저장된 프로그래밍 언어로 작성된 코드를 실행함으로써 애플리케이션을 실행하고, 각종 하드웨어를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 메모리에 저장된 촬영 기능을 지원하는 애플리케이션을 실행할 수 있다. 또한 프로세서(220)는 카메라 모듈(180)을 실행하고 카메라 모듈(180)이 사용자가 의도하는 동작을 수행할 수 있도록 적절한 촬영 모드를 설정하고 지원할 수 있다.
일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)과 연관된 애플리케이션은 다양한 종류의 애플리케이션에 해당할 수 있다. 예를 들어 채팅 애플리케이션이나 웹 브라우저 애플리케이션, 이메일 애플리케이션, 쇼핑 애플리케이션은 영상 통화, 사진/비디오 첨부, 스트리밍 서비스, 제품 이미지 또는 제품 관련 VR(virtual reality) 촬영 기능을 지원하기 위해 카메라 모듈(180)을 이용할 수 있다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 제1 모드에서 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시 예에 따르면, 동작 310에서, 이미지 센서(120)는 제1 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 제1 모드는 저조도 모드, 일반 모드, 또는 MF HDR 모드로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 311에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(예: 도 2의 단위 픽셀(210))의 노출을 통해, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 312에서, 이미지 센서(120)는 상기 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃(readout) 할 수 있다. 제1 변환이득은 HCG에 해당할 수 있다. 이미지 센서(120)는 DRG가 off인 상태에서 HCG로 리드아웃 하여 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(120)가 HCG로 리드아웃 하여 획득한 이미지는 노이즈의 양은 적으나, DR은 좁을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 313에서, 이미지 센서(120)는 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 상기 제1 개수는 10에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 314에서, 이미지 센서(120)는 상기 제1 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 상기 제1 이미지 데이터를 이미지 시그널 프로세서(130)에 제공할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 이미지 센서(120)로부터 제1 이미지 데이터를 제공받아 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 이미지 처리가 수행된 이미지 데이터를 AP로 제공할 수 있다. AP는 제공받은 이미지 데이터가 메모리에 저장되도록 제어하거나 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(110))에 표시되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 상기 제1 이미지 데이터를 AP 또는 프로세서(220)에 직접 제공할 수 있다.
도 3b는 일 실시 예에 따른 제2 모드에서 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다.
일 실시 예에 따르면, 동작 320에서, 이미지 센서(120)는 제2 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 제2 모드는 SF HDR(single frame high dynamic range) 모드 또는 MF/SF HDR 모드로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 모드(예: SF HDR 모드)가 이용되는 경우는 프로세서(220)가 주변 환경이나 주요 피사체에 따라 SF HDR 모드로 촬영할 필요가 있다고 판단한 경우일 수 있다. 예를 들어, 밝은 야외나 역광 환경을 촬영하는 것으로 감지되는 경우, 프로세서(220)는 SF HDR 모드로 촬영할 필요가 있다고 판단할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130) 또는 프로세서(220)는 이미지 분석을 통해 SF HDR 모드로 촬영할 필요가 있다고 판단하고, 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다. 이미지 센서(120)는 이미지 시그널 프로세서(130) 또는 프로세서(220)를 통해 모드 변경 신호를 제공받아, SF HDR 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(220)는 밝은 야외나 역광 환경을 촬영하는 것으로 감지한 경우, MF HDR 모드 또는 MF/SF HDR 모드로 촬영할 필요가 있다고 판단할 수 있다. MF HDR 모드와 MF/SF HDR 모드에 대해서는 도 7 내지 도 9에서 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 동작 321에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(예: 도 2의 단위 픽셀(210))의 노출을 통해, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 322에서, 이미지 센서(120)는 상기 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃 할 수 있다. 제1 변환이득은 HCG에 해당할 수 있다. 이미지 센서(120)는 DRG가 off인 상태에서 HCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 323에서, 이미지 센서(120)는 상기 데이터를 제2 변환이득으로 리드아웃 할 수 있다. 제2 변환이득은 LCG에 해당할 수 있다. 이미지 센서(120)는 DRG가 on인 상태에서 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 324에서, 이미지 센서(120)는 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 상기 제2 개수는 12에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 제1 변환이득(예: HCG)과 제2 변환이득(예: LCG)으로 리드아웃 하여, 제1 변환이득(예: HCG)으로만 리드아웃 하는 경우보다 큰 개수를 가지는 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(120)는 제2 모드(예: SF HDR 모드)에서 이미지 센서(120)에 저장된 전기적 신호의 손실을 줄이기 위해 제1 개수(예: 10)보다 큰 제2 개수(예: 12)의 비트를 가지는 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 제1 개수(예: 10)의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터와 비교할 때 제2 개수(예: 12)의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터는 더 많은 수의 컬러 값 또는 더 넓은 컬러 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 325에서, 이미지 센서(120)는 상기 제2 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 상기 제2 이미지 데이터를 이미지 시그널 프로세서(130)에 제공할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 이미지 센서(120)로부터 제2 이미지 데이터를 제공받아 이미지 처리를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(130)는 이미지 처리가 수행된 이미지 데이터를 AP로 제공할 수 있다. AP는 제공받은 이미지 데이터가 메모리에 저장되도록 제어하거나 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(110))에 표시되도록 제어할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 상기 제2 이미지 데이터를 AP 또는 프로세서(220)에 직접 제공할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 변환이득의 조절이 가능한 이미지 센서(120)의 단위 픽셀(210) 내부의 회로도이다.
일 실시 예에 따르면, 단위 픽셀(210)은 포토다이오드(410), TG(transfer gate)(420), FD(floating diffusion)(430, 435), DRG(dynamic range gate)(440), SF(source follower)(450), row select(이하, SEL)(460), 및 RG(reset gate)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 노출시간 동안 포토다이오드(410)에 축적되는 전하는, TG(420)가 on인 상태에서 FD_C1(430)과 FD_C2(435)로 이동할 수 있다. FD_C1(430)과 FD_C2(435)에 저장된 전하는 SF(450)를 통해 리드아웃 되어 전기적 신호로 출력될 수 있다. 이미지 센서(120)는 특정 행의 이미지 데이터를 출력하기 위해 SEL(460)를 off 상태에서 on 상태로 변경할 수 있고, FD(430, 435)에 저장된 전하의 양에 대응하는 전기적 신호(Vout)가 출력될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 DRG(440)와 2개의 FD 영역을 포함할 수 있다. 이미지 센서(120)의 변환이득은 FD 저장공간의 크기에 따라 달라질 수 있다. 이미지 센서(120)는 FD 저장공간의 크기가 작으면 HCG, FD 저장공간의 크기가 크면 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, FD는 FD_C1(430)과 FD_C2(435)로 구별되고, 이미지 센서(120)가 FD_C1(430)에 저장된 전하를 리드아웃 하는 경우 HCG, FD_C1(430)과 FD_C2(435)에 저장된 전하를 리드아웃 하는 경우 LCG에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 DRG(440)의 on/off에 따라 변환이득을 조절할 수 있다. 예를 들면, DRG(440)가 off인 경우 이미지 센서(120)의 변환이득은 HCG이고, DRG(440)가 on인 경우 이미지 센서(120)의 변환이득은 LCG일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 1회의 노출에 의해 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 리드아웃 한 후 이어서 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 FD_C1(430)에 전하가 가득 차게 되면 FD_C2(435)로 전하가 넘쳐 흐르는 구조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(120)는 FD_C1(430)과 FD_C2(435)를 연결하는 소정의 경로(437)를 포함하고, 소정의 경로(437)를 통해 FD_C1(430)에 가득 찬 전하가 FD_C2(435)로 넘쳐 흐를 수 있다. 다른 예를 들면, FD_C1(430)에 가득 찬 전하는 이미지 센서(120)에 형성된 기존의 경로를 통해 FD_C2(435)로 유입될 수 있다. 다른 예를 들면, FD_C1(430)에 가득 찬 전하는 미도시된 소정의 경로를 통해 FD_C2(435)로 넘쳐 흐를 수 있다. 이외에도 FD_C1(430)에 전하가 가득 차게 되면 FD_C2(435)로 전하가 넘쳐 흐르는 구조는 통상의 기술자에 의해 다양하게 구현될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 DRG(440)의 on/off에 따라 변환이득을 조절하여, 1회의 노출로 FD_C1(430)과 FD_C2(435)에 저장된 전하를 HCG로 리드아웃 하고 이어서 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, DRG(440)가 off인 상태에서 FD_C1(430)에 저장된 전하를 HCG로 리드아웃 한 후에, DRG(440)를 off인 상태에서 on인 상태로 변경하여 FD_C1(430)과 FD_C2(435)에 저장된 전하를 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 이미지 센서(120)는 1회의 노출로 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG와 LCG로 리드아웃 하여, 12 bit를 가지는 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
도 5a는 일 실시 예에 따른, 저조도 모드에서 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 5a에서 제1 모드는 저조도 모드, 제1 변환이득은 HCG, 제1 개수는 10에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 510에서, 이미지 센서(120)는 저조도 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 저조도 모드는 전자 장치(100)의 주변 환경에 빛이 매우 부족하여 피사체의 광 정보가 기준 값 미만인 경우에 이용될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 야경을 촬영하는 경우, 또는 불 꺼진 방에서 피사체를 촬영하는 경우, 전자 장치(100)는 저조도 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 전자 장치(100)의 저조도 모드는 조도 센서나 이미지 센서에 의해 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자 입력에 의해 수동으로 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 511에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)의 노출을 통해, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다. 동작 511은 동작 311에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 512에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 2회 이상 리드아웃 하고 평균 값을 계산할 수 있다. 저조도 환경에서는 빛의 양이 부족하므로 높은 변환이득으로 리드아웃 할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하고 평균 값을 계산하는 과정을 통해 제1 이미지 데이터 내에 포함된 노이즈를 감소시킬 수 있다. 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하는 경우, 데이터를 리드아웃 하는 시간 및 이미지 센서(120)에서 프로세서(220)로 이미지 데이터를 출력하는 시간이 오래 걸릴 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 513에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 저조도 모드에서는 촬영하는 풍경 또는 피사체의 컬러 범위가 넓지 않으므로, 10개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 514에서, 이미지 센서(120)는 상기 제1 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 동작 514는 동작 314에 대응할 수 있다.
도 5b는 일 실시 예에 따른, 일반 모드에서 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 5b에서 제1 모드는 일반 모드, 제1 변환이득은 HCG, 제2 변환이득은 LCG, 제1 개수는 10에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 520에서, 이미지 센서(120)는 일반 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 일반 모드는 저조도 모드보다 전자 장치(100)의 주변 환경이 밝고, 피사체의 광 정보가 기준 값 이상이며, HDR 이미지가 필요한 환경이 아닌 경우에 이용될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 역광이 아닌 풍경을 촬영하는 경우, 또는 빛이 충분한 환경에서 피사체를 촬영하는 경우, 전자 장치(100)는 일반 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 전자 장치(100)의 일반 모드는 조도 센서나 이미지 센서에 의해 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자 입력에 의해 수동으로 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 521에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)의 노출을 통해, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다. 동작 521은 동작 311에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 522에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG 또는 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 촬영 환경의 조도, 이미지 내에서 필요한 DR, 또는 이미지 내에 포함될 수 있는 노이즈의 양에 따라, 상기 데이터를 HCG 또는 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 523에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 일반 모드에서는 촬영하는 풍경 또는 피사체의 색 범위가 넓지 않으므로, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 524에서, 이미지 센서(120)는 상기 제1 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 동작 524은 동작 314에 대응할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른, 제1 모드에서 제로 패딩(zero-padding)을 추가하는 이미지 센서의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 6에서 제1 변환이득은 HCG, 제1 개수는 10, 제3 개수는 2, 제2 개수는 12으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 610에서, 이미지 센서(120)는 제1 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 제1 모드는 저조도 모드 또는 일반 모드로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 620에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)의 노출을 통해, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다. 동작 620은 동작 311에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 630에서, 이미지 센서(120)는 상기 데이터를 HCG로 리드아웃 할 수 있다. 동작 630은 동작 312에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 640에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 동작 640은 동작 313에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 650에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터에 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가할 수 있다. 상기 더미 데이터는 제1 이미지 데이터의 MSB(most significant bit) 또는 LSB(least significant bit)에 추가될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 더미 데이터는 제1 모드에서 이미지 센서(120)가 프로세서(220)에 제공하는 제1 이미지 데이터의 각 픽셀이 가지는 비트의 개수를, 제2 모드에서 이미지 센서(120)가 프로세서(220)에 제공하는 제2 이미지 데이터의 각 픽셀이 가지는 비트의 개수와 동일하도록 하기 위한 데이터일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 센서 모듈과 하드웨어 모듈로 구분될 수 있다. 센서 모듈과는 별개의 구성인 하드웨어 모듈에서, 상기 제1 이미지 데이터에 더미 데이터를 추가하여 제3 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서 모듈은 각 단위 픽셀(210)에서 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 출력하고, 별개의 하드웨어 모듈에서 각 단위 픽셀(210) 당 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가할 수 있다. 상기 별개의 하드웨어 모듈은 센서 모듈과 프로세서(220) 사이에 위치하고, 센서 모듈 및 프로세서(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 센서 모듈에서 출력한 이미지 데이터는 상기 하드웨어 모듈을 통해 프로세서(220)로 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에서 획득한 제1 이미지 데이터에 더미 데이터를 추가할 수 있다. 이미지 센서(120)는 상기 더미 데이터를 추가하여 제3 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120)는 각 단위 픽셀(210)에서 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터에 각 단위 픽셀(210)당 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여, 12개의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 이미지 센서(120)는 상기 더미 데이터가 추가되어 생성된 제3 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 660에서, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 모드가 저조도 모드에 해당하는 경우, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터의 MSB 또는 LSB에 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하는 대신, 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하여 획득한 전기적 신호를 제1 이미지 데이터에 더하여 제3 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하여 획득한 전기적 신호를 제1 이미지 데이터에 더하여, 12개의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 670에서, 이미지 센서(120)는 상기 제3 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 제1 모드에서 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공하고, 제2 모드에서는 12개의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공하는 경우, 프로세서(220)에 입력되는 이미지 데이터의 비트 개수가 다르므로 촬영 모드가 전환되는 시점에서 프로세서(220)의 설정상태를 변경해야 할 수 있다. 따라서 촬영 모드가 변경되는 경우 데이터의 흐름에 끊김이 발생할 수 있다. 다만, 동작 650과 같이 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터에 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가함으로써, 프로세서(220)는 일정하게 12개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 제공받을 수 있다. 촬영 모드가 전환될 때에도 프로세서(220)에 제공되는 이미지 데이터의 비트 개수는 바뀌지 않으므로, 프로세서(220)는 설정상태를 변경하지 않고도 이미지 데이터를 처리할 수 있다. 전자 장치(100)는 촬영 모드가 변경되는 경우 디스플레이(110)에 표시하는 프리뷰 이미지도 끊김 없이 제공할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 전자 장치(100)를 이용하여 주변 환경을 촬영하던 중 저조도 환경에서 HDR 이미지가 필요한 환경으로 바뀌더라도 끊김 없이 촬영을 이어갈 수 있다.
본 문서에서 언급되는 제1 개수, 제2 개수 및 제3 개수는 예시로 든 개수에 한정되는 것이 아니며, 제2 개수는 제1 개수와 제3 개수를 합한 개수와 동일한 경우를 모두 상정할 수 있다. 예를 들어, 제1 개수가 12개, 제2 개수가 14개인 경우, 제3 개수는 2개가 될 수 있다. 또한, 제1 개수가 10개, 제2 개수가 14개인 경우 제3 개수는 4개가 될 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른, MF HDR(multi frame high dynamic range) 모드에서 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 7에서 제1 모드는 MF HDR 모드, 제1 변환이득은 HCG, 제2 변환이득은 LCG, 제1 개수는 10으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 710에서, 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드로 촬영을 시작할 수 있다. MF HDR 모드는, 이미지 센서(120)에서 서로 다른 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 통해 서로 다른 2 이상의 이미지를 획득하고, 프로세서(220)는 2 이상의 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성하는 방식을 의미할 수 있다. 예를 들면, 촬영 배경이 역광 환경 또는 밝은 야외 환경인 경우 전자 장치(100)는 MF HDR 모드로 촬영을 시작할 수 있다. 전자 장치(100)의 MF HDR 모드는 조도 센서나 이미지 센서에 의해 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자 입력에 의해 수동으로 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 720에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)을 제1 노출시간 동안 노출하여, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 730에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 HCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 740에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 750에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 760에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)을 제2 노출시간 동안 노출하여, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 노출시간은 제2 노출시간보다 긴 시간일 수 있다. 제1 노출시간 동안 단위 픽셀(210)의 포토다이오드(410)에 입력된 광 신호의 양은 제2 노출시간 동안 단위 픽셀(210)의 포토다이오드(410)에 입력된 광 신호의 양보다 많을 수 있다. 제1 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터의 양은 제2 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터의 양보다 많을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 770에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 제1 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터는 HCG로 리드아웃 하고, 제1 노출시간 보다 짧은 제2 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터는 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 장 노출의 경우 높은 변환이득, 단 노출의 경우 낮은 변환이득으로 리드아웃 함으로써, 장 노출과 단 노출 간 노출시간의 차이를 감소시킬 수 있다. 제1 노출시간과 제2 노출시간의 차이가 감소하는 경우, 움직이는 피사체에 대한 상이 서로 달라서 발생할 수 있는 HDR 이미지 내의 결함(예: 고스트 현상)이 감소할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 780에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제4 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 790에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제4 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 720 내지 동작 750과 동작 760 내지 동작 790의 순서는 바뀔 수 있다. 또한 MF HDR 모드에서 장 노출과 단 노출의 순서는 바뀔 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른, MF HDR 모드에서 제로 패딩이 추가된 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 8에서 제1 모드는 MF HDR 모드, 제1 변환이득은 HCG, 제2 변환이득은 LCG, 제1 개수는 10, 제3 개수는 2, 제2 개수는 12로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 810 내지 동작 825는 동작 710 내지 동작 740에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 830에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터에 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가할 수 있다. 동작 830은 동작 650에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 835에서, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 840에서, 이미지 센서(120)는 상기 제3 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 845 내지 동작 855는 동작 760 내지 동작 780에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 860에서, 이미지 센서(120)는 10개의 비트를 가지는 제4 이미지 데이터에 2개의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가할 수 있다. 동작 830은 동작 650에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 865에서, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 제5 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 870에서, 이미지 센서(120)는 상기 제5 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 815 내지 동작 840과 동작 845 내지 동작 870의 순서는 바뀔 수 있다. 또한 MF HDR 모드에서 장 노출과 단 노출의 순서는 바뀔 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른, MF HDR 모드와 SF HDR(single frame high dynamic range) 모드를 결합한 이미지 센서(120)의 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 9에서 제2 모드는 MF/SF HDR 모드, 제1 변환이득은 HCG, 제2 변환이득은 LCG, 제2 개수는 12로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 910에서, 이미지 센서(120)는 MF/SF HDR 모드로 촬영을 시작할 수 있다. MF/SF HDR 모드는, 이미지 센서(120)에서 서로 다른 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를, HCG로 리드아웃 한 후 LCG로도 리드아웃 하여 2 이상의 이미지를 획득하고, 프로세서(220)는 2 이상의 이미지를 합성하여 HDR 이미지를 생성하는 방식을 의미할 수 있다. 예를 들면, MF/SF HDR 모드는 MF HDR 모드와 SF HDR 모드를 결합한 모드일 수 있다. 전자 장치(100)의 MF/SF HDR 모드는 조도 센서나 이미지 센서에 의해 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자 입력에 의해 수동으로 설정될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 915에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)을 제1 노출시간 동안 노출하여, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다. 동작 915는 동작 720에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 920에서, 이미지 센서(120)는 제1 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 925에서, 이미지 센서(120)는 제1 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 930에서, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 동작 930은 동작 324에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 935에서, 이미지 센서(120)는 상기 제2 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 동작 935는 동작 325에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 940에서, 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)을 제2 노출시간 동안 노출하여, 피사체의 광 정보에 대응하는 데이터를 단위 픽셀(210)에 입력 받을 수 있다. 상기 데이터는 전기적 신호일 수 있다. 동작 940는 동작 760에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 945에서, 이미지 센서(120)는 제2 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 950에서, 이미지 센서(120)는 제2 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 955에서, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 제6 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 960에서, 이미지 센서(120)는 상기 제6 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 915 내지 동작 935과 동작 940 내지 동작 960의 순서는 바뀔 수 있다. 또한 MF/SF HDR 모드에서 장 노출과 단 노출의 순서는 바뀔 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 MF/SF HDR 모드를 통해 장 노출에 대해서도 HCG 및 LCG로 리드아웃 하고 단 노출에 대해서도 HCG 및 LCG로 리드아웃 하여, MF HDR 모드 또는 SF HDR 모드보다도 HDR 이미지의 DR을 증가시킬 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른, 조도에 따라 전자 장치(100)의 촬영 모드가 전환되는 예시를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1010에서, 이미지 센서(120)는 일반 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1015에서, 저조도 모드 조건 이벤트가 발생하여 이미지 시그널 프로세서(130) 또는 프로세서(220)가 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)의 주변 환경의 조도가 매우 낮아지거나, 피사체에 대한 광 신호가 부족해지는 이벤트가 발생하는 경우, 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호가 제공될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1020에서, 이미지 센서(120)는 저조도 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1025에서, 일반 모드 조건 이벤트가 발생하여 프로세서(220)가 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다. 예를 들면, 주변 환경의 조도가 증가하여 피사체에 대한 광 신호가 기준 값 이상으로 증가하거나, 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터가 기준 값 이상이 된 경우 프로세서(220)는 일반 모드 조건 이벤트가 발생했다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1030에서, 이미지 센서(120)는 일반 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1035에서, SF HDR 모드 조건 이벤트가 발생하는 것에 응답하여 프로세서(220)가 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(220)는 이미지 데이터의 밝기 정보에 기반하여 HDR 환경인지 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 자동 노출(AE, auto exposure) 기능을 통해 이미지의 제1 영역은 제1 임계치 이상의 제1 밝기이고 제1 영역과 구별되는 제2 영역은 제1 밝기보다 어두운 제2 임계치 이하의 제2 밝기일 때 HDR 환경이라고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 HDR 환경임을 감지하는 경우 이미지 센서(120)의 촬영 모드의 변경이 필요하다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(220)는 촬영 이미지의 장면(scene)을 분석하여 HDR 환경인지 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 이미지의 장면을 분석하여 촬영 배경이 역광 환경 또는 밝은 야외 환경인 경우 HDR 환경으로 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 카메라를 통해 획득한 이미지를 일 기능(예: 장면 최적화(scene optimizer))을 통해 촬영 이미지가 역광 환경인지, 밝은 야외 환경인지 판단할 수 있다. 상기 일 기능(예: scene optimizer)은 머신 러닝에 기반한 데이터를 바탕으로 사물 및 배경을 판별할 수 있는 기능일 수 있다. 예를 들어, 햇빛 아래에서 사진 또는 동영상을 촬영하는 경우, 빛의 위치가 피사체의 뒤에 있어 피사체가 특정 밝기 이하로 표현될 때 프로세서(220)는 역광 환경이라고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 HDR 환경임을 감지하는 경우 이미지 센서(120)의 촬영 모드의 변경이 필요하다고 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 촬영 이미지에서 판단 정보(예: 밝기(brightness), 색상(hue), 채도(saturation), 색조(tone curve, color curve), 선명도(sharpness), 명료도(clarity), 또는 콘트라스트(contrast))를 이용하여 촬영 모드와 관련된 환경을 확인할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)가 색조를 이용하는 경우, 상기 판단 정보의 평균적인 특징과 획득된 촬영 이미지에서의 특징을 비교하여 주변 환경을 머신 러닝으로 예측하거나, 히스토그램(histrogram) 방식으로 계산할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)가 선명도를 이용하는 경우, 촬영 이미지의 계조(gradient)와 평균적인 계조 분포의 차이를 이용하여 주변 환경을 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1040에서, 이미지 센서(120)는 SF HDR 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1045에서, MF HDR 모드 조건 이벤트가 발생하여 프로세서(220)가 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, SF HDR 모드는 이미지 센서(120)에서 HDR 이미지를 출력하는 모드이고, MF HDR 모드는 서로 다른 노출시간 동안 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 리드아웃 하여 획득한 서로 다른 이미지를 AP(또는, 프로세서(220))에서 합성하여 HDR 이미지를 생성하는 모드일 수 있다. 프로세서(220)는 FPS, AP에서의 처리량, 소모 전력을 기반으로, 또는 사용자의 설정에 따라 SF HDR 모드에서 MF HDR 모드로 변경하라는 신호를 이미지 센서(120)에 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1050에서, 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1055에서, SF HDR 모드 조건 이벤트가 발생하여 프로세서(220)가 이미지 센서(120)에 모드 변경 신호를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 1060에서, 이미지 센서(120)는 SF HDR 모드로 피사체를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 디스플레이(110)의 상태 변화(예: 펼침 상태, 접힘 상태, 확장 상태, 축소 상태)에 기반하여, 이미지 센서(120)의 촬영 모드를 변경할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)가 제1 상태(예: 접힘 상태, 또는 축소 상태)인 경우 프로세서(220)는 제1 모드(예: 도 3a의 제1 모드)로 촬영 모드를 변경할 수 있고, 전자 장치(100)가 제2 상태(예: 펼침 상태, 또는 확장 상태)인 경우 프로세서(220)는 제2 모드(예: 도 3b의 제2 모드)로 촬영 모드를 변경할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 디스플레이(110)의 상태 변화에 기반하여 판단된 모드(예: 제1 모드, 제2 모드)에 기반하여, 도 5a 내지 도 9에 서술된 동작을 수행할 수 있다.
표 1은, 전자 장치(100)에서 저조도 모드, 일반 모드, SF HDR 모드, MF HDR 모드, MF/SF HDR 모드(예: auto exposure bracketing; AEB)의 방식을 나타낸 표이다.
저조도 모드 일반 모드 SF HDR 모드 MF HDR 모드 MF/SF HDR 모드
비트 개수 10 또는 12 10 또는 12 12 10 또는 12 12
변환이득 HCG HCG 또는 LCG HCG 및 LCG 장 노출: HCG
단 노출: LCG		 장 노출:
HCG 및 LCG
단 노출:
HCG 및 LCG
FPS 30 30~120 60 60~120 60~120
도 11은 일 실시 예에 따라, 전자 장치(100)의 촬영 모드 전환에 따른 이미지 센서(120) 출력시간의 예시를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1101 및 참조번호 1102는 이미지 센서(120)에서 획득한 이미지 데이터를 프로세서(220)에 출력하는 시간을 의미한다. 참조번호 1101은 일반 모드에서의 이미지 센서(120) 출력 시간이고, 참조번호 1102는 저조도 모드에서의 이미지 센서(120) 출력 시간을 의미한다. 저조도 모드의 경우, 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하므로, 이미지 센서(120)에서 이미지 데이터를 출력하는 시간이 일반 모드보다 길 수 있다. 따라서 참조번호 1102는 참조번호 1101보다 길게 나타날 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1103과 참조번호 1104는 각 프레임 사이의 간격을 의미한다. 참조번호 1103은 60fps인 경우의 프레임 간 간격, 참조번호 1104는 30fps인 경우의 프레임 간 간격을 의미한다. 60fps로 촬영하는 경우의 프레임 간 간격(1103)이 30fps로 촬영하는 경우의 프레임 간 간격(1104)보다 짧을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1100의 시점에서, 이미지 센서(120)는 일반 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1100은 도 10의 동작 1010에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 일반 모드에서 12bit의 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG 또는 LCG로 리드아웃 하여 획득한 10bit의 이미지 데이터에 2bit의 더미 데이터를 추가하여 12bit의 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 이미지 센서(120)가 12bit의 이미지 데이터를 출력하는 경우 DT(data type)은 0x2C에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 일반 모드로 촬영을 진행하는 경우 Frame ID는 0일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 12bit의 이미지 데이터와 함께 8bit의 임베디드 헤더(EMB)를 출력할 수 있다. 8bit의 임베디드 헤더가 함께 출력되는 경우 DT는 0x12에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 I2C(inter-integrated circuit) 통신을 통해 이미지 센서(120)에 FPS를 변경하라는 신호를 제공(1105)할 수 있다. 이미지 센서(120)는 프로세서(220)로부터 FPS 변경 신호를 제공(1105)받아, 참조번호 1110의 시점부터 60fps에서 30fps로 FPS를 변경할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 저조도 모드 조건 이벤트가 발생(예: 도 10의 동작 1015)하였음을 판단하여 이미지 센서(120)에 저조도 모드로 모드를 변경하라는 신호를 제공(1115)할 수 있다. 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 모드 변경 신호를 이미지 센서(120)에 제공(1115)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1120의 시점부터 이미지 센서(120)는 저조도 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1120은 도 10의 동작 1020에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 저조도 모드에서 12bit의 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 2회 이상 리드아웃 하고 평균 값을 계산하여 획득한 10bit의 이미지 데이터에 2bit의 더미 데이터를 추가하여 12bit의 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 이미지 센서(120)가 12bit의 이미지 데이터를 출력하는 경우 DT(data type)은 0x2C에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 저조도 모드로 촬영을 진행하는 경우 Frame ID는 9일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 12bit의 이미지 데이터와 함께 8bit의 임베디드 헤더를 출력할 수 있다. 8bit의 임베디드 헤더가 함께 출력되는 경우 DT는 0x12에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 일반 모드 조건 이벤트가 발생(예: 도 10의 동작 1025)하였음을 판단하여 이미지 센서(120)에 일반 모드로 모드를 변경하라는 신호를 제공(1125)할 수 있다. 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 모드 변경 신호를 이미지 센서(120)에 제공(1125)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1130의 시점부터 이미지 센서(120)는 일반 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1130은 도 10의 동작 1030에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 SF HDR 모드 조건 이벤트가 발생(예: 도 10의 동작 1035)하였음을 판단하여 이미지 센서(120)에 SF HDR 모드로 모드를 변경하라는 신호를 제공(1135)할 수 있다. 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 모드 변경 신호를 이미지 센서(120)에 제공(1135)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1140의 시점부터 이미지 센서(120)는 SF HDR 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1140은 도 10의 동작 1040에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 SF HDR 모드에서 12bit의 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 입력된 데이터를 HCG로 리드아웃 한 뒤, LCG로 리드아웃 하여 12bit의 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(120)가 12bit의 이미지 데이터를 출력하는 경우 DT(data type)은 0x2C에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 SF HDR 모드로 촬영을 진행하는 경우 Frame ID는 F일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 12bit의 이미지 데이터와 함께 8bit의 임베디드 헤더를 출력할 수 있다. 8bit의 임베디드 헤더가 함께 출력되는 경우 DT는 0x12에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 MF HDR 모드 조건 이벤트가 발생(예: 도 10의 동작 1045)하였음을 판단하여 이미지 센서(120)에 MF HDR 모드로 모드를 변경하라는 신호를 제공(1145)할 수 있다. 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 모드 변경 신호를 이미지 센서(120)에 제공(1145)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1150의 시점부터 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1150은 도 10의 동작 1050에 대응할 수 있다. 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드에서 장 노출에 해당하는 이미지는 60fps로 촬영하고, 단 노출에 해당하는 이미지는 120fps로 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드에서 12bit의 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 이미지 센서(120)는 단위 픽셀(210)에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터(이하, 장 노출 데이터)를 HCG로 리드아웃 하여 획득한 10bit의 이미지 데이터에 2bit의 더미 데이터를 추가하여 12bit의 이미지 데이터를 획득하고, 단위 픽셀(210)에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터(이하, 단 노출 데이터)를 LCG로 리드아웃 하여 획득한 10bit의 이미지 데이터에 2bit의 더미 데이터를 추가하여 12bit의 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(120)가 12bit의 이미지 데이터를 출력하는 경우 DT(data type)은 0x2C에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 MF HDR 모드가 아닌 MF/SF HDR 모드로 촬영할 수 있다. MF/SF HDR 모드에서는 장 노출 데이터를 HCG와 LCG로 리드아웃 하고, 단 노출 데이터도 HCG와 LCG로 리드아웃 하여 각각 12bit의 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)가 MF HDR 모드로 촬영을 진행하는 경우 Frame ID는 A 및 B일 수 있다. 이미지 센서(120)가 장 노출 데이터를 리드아웃 하여 획득한 이미지 데이터의 Frame ID는 A이고, 단 노출 데이터를 리드아웃 하여 획득한 이미지 데이터의 Frame ID는 B일 수 있다. MF HDR 모드에서 Frame ID는 'ABABABAB'와 같이 반복될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 12bit의 이미지 데이터와 함께 8bit의 임베디드 헤더를 출력할 수 있다. 8bit의 임베디드 헤더가 함께 출력되는 경우 DT는 0x12에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 LUT(look-up table)을 업데이트하라는 신호를 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 LUT 업데이트 신호를 제공받아 업데이트된 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 다른 실시 예에서, 이미지 센서(120)는 제공받은 LUT 업데이트 신호에 대응하도록 FPS를 변경할 수 있다. 예를 들어, 60fps 및 120fps로 각각 이미지 데이터를 출력하는 이미지 센서(120)가 LUT 업데이트 신호를 획득한 경우, 30fps로 각각 장 노출 데이터와 단 노출 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 SF HDR 모드 조건 이벤트가 발생(예: 도 10의 동작 1055)하였음을 판단하여 이미지 센서(120)에 SF HDR 모드로 모드를 변경하라는 신호를 제공(1155)할 수 있다. 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 모드 변경 신호를 이미지 센서(120)에 제공(1155)할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 1160의 시점부터 이미지 센서(120)는 SF HDR 모드로 촬영을 진행할 수 있다. 참조번호 1160은 도 10의 동작 1060에 대응할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 I2C 통신을 통해 이미지 센서(120)에 FPS를 변경하라는 신호를 제공(1165)할 수 있다. 이미지 센서(120)는 프로세서(220)로부터 FPS 변경 신호를 제공(1165)받아, 참조번호 1170의 시점부터 60fps에서 30fps로 FPS를 변경할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)(또는, AP)가 이미지 센서(120)로부터 제공받은 이미지 데이터를 처리하는 과정을 효율적으로 수행할 수 있도록, 이미지 센서(120)는 이미지 데이터와 함께 센서 출력 데이터에 대한 정보를 전달할 수 있다. 센서 출력 데이터에 대한 정보는, 이미지 데이터의 비트 개수에 대한 DT, 임베디드 헤더의 비트 개수에 대한 DT, 각 촬영 모드에 따른 Frame ID 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서 출력 데이터에 대한 정보는 MIPI(mobile industry processor interface)의 표준에 기반할 수 있고, 이미지 센서(120)는 PDAF(phase difference auto focus) 정보도 이미지 데이터와 함께 전달할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)는 촬영 모드가 변경되더라도 일정한 크기의 비트를 가지는 이미지 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들면, 일반 모드에서 저조도 모드, SF HDR 모드로, MF HDR 모드, MF/SF HDR 모드로 촬영 모드가 변경되더라도, 이미지 센서(120)는 12개의 비트를 가지는 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 프로세서(220)는 이미지 센서(120)로부터 일정한 크기의 비트를 가지는 이미지 데이터를 제공받기 때문에, 프로세서(220)의 설정상태를 변경하지 않고도 이미지 데이터를 처리할 수 있다. 사용자가 전자 장치(100)를 통해 피사체를 촬영하는 도중에 촬영 모드 조건 변경 이벤트가 발생하는 경우에도, 이미지 센서(120)가 출력하는 이미지 데이터의 비트 크기는 일정하게 유지되므로 전자 장치(100)는 디스플레이(110)에 프리뷰를 끊김 없이 표시할 수 있다.
도 12는, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(1200) 내의 전자 장치(1201)의 블록도이다. 도 12를 참조하면, 네트워크 환경(1200)에서 전자 장치(1201)는 제1 네트워크(1298)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1202)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(1299)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)는 서버(1208)를 통하여 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)는 프로세서(1220), 메모리(1230), 입력 모듈(1250), 음향 출력 모듈(1255), 디스플레이 모듈(1260), 오디오 모듈(1270), 센서 모듈(1276), 인터페이스(1277), 연결 단자(1278), 햅틱 모듈(1279), 카메라 모듈(1280), 전력 관리 모듈(1288), 배터리(1289), 통신 모듈(1290), 가입자 식별 모듈(1296), 또는 안테나 모듈(1297)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1201)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1278))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1276), 카메라 모듈(1280), 또는 안테나 모듈(1297))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260))로 통합될 수 있다.
프로세서(1220)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1240))를 실행하여 프로세서(1220)에 연결된 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(1220)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1276) 또는 통신 모듈(1290))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1232)에 저장하고, 휘발성 메모리(1232)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1234)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1220)는 메인 프로세서(1221)(예: 중앙 처리 장치 또는 애플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1223)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(1201)가 메인 프로세서(1221) 및 보조 프로세서(1223)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1223)는 메인 프로세서(1221)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1223)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1221)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1221)가 액티브(예: 애플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1221)와 함께, 전자 장치(1201)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1260), 센서 모듈(1276), 또는 통신 모듈(1290))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1280) 또는 통신 모듈(1290))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1223)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(1201) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1208))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(1230)는, 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1220) 또는 센서 모듈(1276))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1240)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1230)는, 휘발성 메모리(1232) 또는 비휘발성 메모리(1234)를 포함할 수 있다.
프로그램(1240)은 메모리(1230)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1242), 미들 웨어(1244) 또는 애플리케이션(1246)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1250)은, 전자 장치(1201)의 구성요소(예: 프로세서(1220))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1250)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1255)은 음향 신호를 전자 장치(1201)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1255)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(1260)은 전자 장치(1201)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1260)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(1260)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1270)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1270)은, 입력 모듈(1250)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1255), 또는 전자 장치(1201)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1276)은 전자 장치(1201)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(1276)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(1277)는 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1277)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1278)는, 그를 통해서 전자 장치(1201)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1278)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1279)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(1279)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1280)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1288)은 전자 장치(1201)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1288)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1289)는 전자 장치(1201)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1289)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1290)은 전자 장치(1201)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1290)은 프로세서(1220)(예: 애플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(1290)은 무선 통신 모듈(1292)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1294)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(1298)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1299)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(1204)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 가입자 식별 모듈(1296)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(1298) 또는 제2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1201)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1292)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1292)은 전자 장치(1201), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1204)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(1299))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1292)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(1297)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(1298) 또는 제2 네트워크(1299)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1290)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1290)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(1297)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1297)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), I2C(inter-integrated circuit), MDDI(mobile display digital interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(1299)에 연결된 서버(1208)를 통해서 전자 장치(1201)와 외부의 전자 장치(1204)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1202, 또는 1204) 각각은 전자 장치(1201)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1202, 1204, 또는 1208) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1201)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1201)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(1201)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1201)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(1201)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(1204)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1208)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(1204) 또는 서버(1208)는 제2 네트워크(1299) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1201)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(1201)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1236) 또는 외장 메모리(1238))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1240))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1201))의 프로세서(예: 프로세서(1220))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 애플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 애플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예들에 따른, 카메라 모듈(1280)을 예시하는 블록도(1300)이다. 도 13을 참조하면, 카메라 모듈(1280)은 렌즈 어셈블리(1310), 플래쉬(1320), 이미지 센서(1330), 이미지 스태빌라이저(1340), 메모리(1350)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(1360)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1310)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1310)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1280)은 복수의 렌즈 어셈블리(1310)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(1280)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(1310)들 중 일부는 동일한 렌즈 속성(예: 화각, 초점 거리, 자동 초점, f 넘버(f number), 또는 광학 줌)을 갖거나, 또는 적어도 하나의 렌즈 어셈블리는 다른 렌즈 어셈블리의 렌즈 속성들과 다른 하나 이상의 렌즈 속성들을 가질 수 있다. 렌즈 어셈블리(1310)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(1320)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(1320)는 하나 이상의 발광 다이오드들(예: RGB(red-green-blue) LED, white LED, infrared LED, 또는 ultraviolet LED), 또는 xenon lamp를 포함할 수 있다. 이미지 센서(1330)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(1310)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(1330)는, 예를 들면, RGB 센서, BW(black and white) 센서, IR 센서, 또는 UV 센서와 같이 속성이 다른 이미지 센서들 중 선택된 하나의 이미지 센서, 동일한 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들, 또는 다른 속성을 갖는 복수의 이미지 센서들을 포함할 수 있다. 이미지 센서(1330)에 포함된 각각의 이미지 센서는, 예를 들면, CCD(charged coupled device) 센서 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 센서를 이용하여 구현될 수 있다.
이미지 스태빌라이저(1340)는 카메라 모듈(1280) 또는 이를 포함하는 전자 장치(1201)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(1310)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(1330)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(1330)의 동작 특성을 제어(예: 리드아웃(read-out) 타이밍을 조정 등)할 수 있다. 이는 촬영되는 이미지에 대한 상기 움직임에 의한 부정적인 영향의 적어도 일부를 보상하게 해 준다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1340)는, 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1340)는 카메라 모듈(1280)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(1280) 또는 전자 장치(1201)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1340)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(1350)는 이미지 센서(1330)를 통하여 획득된 이미지의 적어도 일부를 다음 이미지 처리 작업을 위하여 적어도 일시 저장할 수 있다. 예를 들어, 셔터에 따른 이미지 획득이 지연되거나, 또는 복수의 이미지들이 고속으로 획득되는 경우, 획득된 원본 이미지(예: Bayer-patterned 이미지 또는 높은 해상도의 이미지)는 메모리(1350)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 표시 장치(1260)를 통하여 프리뷰 될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(1350)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(1360)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(1350)는 메모리(1230)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(1360)는 이미지 센서(1330)를 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(1350)에 저장된 이미지에 대하여 하나 이상의 이미지 처리들을 수행할 수 있다. 상기 하나 이상의 이미지 처리들은, 예를 들면, 깊이 지도(depth map) 생성, 3차원 모델링, 파노라마 생성, 특징점 추출, 이미지 합성, 또는 이미지 보상(예: 노이즈 감소, 해상도 조정, 밝기 조정, 블러링(blurring), 샤프닝(sharpening), 또는 소프트닝(softening)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 이미지 시그널 프로세서(1360)는 카메라 모듈(1280)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(1330))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1360)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(1350)에 다시 저장되거나 카메라 모듈(1280)의 외부 구성 요소(예: 메모리(1230), 표시 장치(1260), 전자 장치(1202), 전자 장치(1204), 또는 서버(1208))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(1360)는 프로세서(1220)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(1220)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1360)가 프로세서(1220)와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(1360)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(1220)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 표시 장치(1260)를 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1201)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(1280)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(1280)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(1280)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서 및 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃(readout) 하여 획득된, 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하고, 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 제1 모드는 저조도 모드이고, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 내어 상기 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 제1 모드는 일반 모드이고, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득으로 리드아웃 하거나, 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 상기 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 제1 개수는 10, 상기 제3 개수는 2, 상기 제2 개수는 12일 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제1 개수의 비트를 가지는 제4 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 제1 모드는 MF HDR(multi frame high dynamic range) 모드이고, 상기 제1 노출시간은 상기 제2 노출시간보다 길 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 제1 개수를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터와, 상기 제1 개수를 가지는 상기 제4 이미지 데이터에 상기 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제5 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제6 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터에 임베디드 헤더(embedded header)를 추가하여 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서가 출력하는 이미지 데이터의 비트 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 리드아웃한 변환이득의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 이미지 센서에 의해 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득하는 동작, 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 상기 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서, 상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 동작 방법에서, 상기 이미지 센서는 제2 모드에서 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득하는 동작, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제6 이미지 데이터를 획득하는 동작, 및 상기 제2 이미지 데이터와 상기 제6 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 1회의 노출로 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하기 위한 구조를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 상기 이미지 데이터에 임베디드 헤더를 추가하여 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 리드아웃한 변환이득의 종류에 대한 정보를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 이미지 센서는:
    제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃(readout) 하여 획득된, 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하고,
    제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된, 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모드는 저조도 모드이고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 내어 상기 제1 이미지 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 모드는 일반 모드이고,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득으로 리드아웃 하거나, 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 상기 제1 이미지 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 개수는 10, 상기 제3 개수는 2, 상기 제2 개수는 12인, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제1 개수의 비트를 가지는 제4 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 모드는 MF HDR(multi frame high dynamic range) 모드이고,
    상기 제1 노출시간은 상기 제2 노출시간보다 긴, 전자 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서, 상기 제1 개수를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터와, 상기 제1 개수를 가지는 상기 제4 이미지 데이터에 상기 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제5 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서는 제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제6 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 이미지 데이터 및 상기 제2 이미지 데이터에 임베디드 헤더(embedded header)를 추가하여 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서가 출력하는 이미지 데이터의 비트 개수에 대한 정보를 포함하는, 전자 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 리드아웃한 변환이득의 종류에 대한 정보를 포함하는, 전자 장치.
  13. 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 전자 장치에 포함된 이미지 센서에 의해:
    제1 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터를 획득하는 동작;
    제2 모드에서, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 상기 제1 개수보다 큰 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득하는 동작; 및
    상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 상기 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 제1 모드에서:
    상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 이미지 데이터에 제3 개수의 비트를 가지는 더미 데이터를 추가하여 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제3 이미지 데이터를 획득하는 동작; 및
    상기 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 이미지 센서는 제2 모드에서:
    상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터를 획득하는 동작;
    상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제6 이미지 데이터를 획득하는 동작; 및
    상기 제2 이미지 데이터와 상기 제6 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는 동작을 포함하는, 전자 장치의 동작 방법.
  16. 전자 장치에 있어서,
    이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 이미지 센서는,
    상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 제1 변환이득과 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 1회의 노출로 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하기 위한 구조를 포함하는, 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제1 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터와, 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 제2 노출시간 동안 입력된 데이터를 상기 제1 변환이득과 상기 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 획득된 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 이미지 센서는 상기 이미지 데이터에 임베디드 헤더를 추가하여 상기 적어도 하나의 프로세서로 제공하는, 전자 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 임베디드 헤더는 상기 이미지 센서의 단위 픽셀에 입력된 데이터를 리드아웃한 변환이득의 종류에 대한 정보를 포함하는, 전자 장치.


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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116051449A (zh) * 2022-08-11 2023-05-02 荣耀终端有限公司 图像噪声估计方法及装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220134276A (ko) * 2021-03-26 2022-10-05 삼성전자주식회사 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
CN116055890A (zh) * 2022-08-29 2023-05-02 荣耀终端有限公司 生成高动态范围视频的方法和电子设备

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8970750B2 (en) * 2010-11-12 2015-03-03 Sony Corporation Image outputting apparatus, image outputting method, image processing apparatus, image processing method, program, data structure and imaging apparatus
JP7046551B2 (ja) * 2017-10-03 2022-04-04 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び撮像システム
FR3074991B1 (fr) * 2017-12-07 2019-11-22 Teledyne E2V Semiconductors Sas Capteur d'image haute dynamique
US11019294B2 (en) * 2018-07-18 2021-05-25 Apple Inc. Seamless readout mode transitions in image sensors
KR20200117729A (ko) * 2019-04-05 2020-10-14 삼성전자주식회사 이미지 센서

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116051449A (zh) * 2022-08-11 2023-05-02 荣耀终端有限公司 图像噪声估计方法及装置
CN116051449B (zh) * 2022-08-11 2023-10-24 荣耀终端有限公司 图像噪声估计方法及装置

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