KR20220134276A - 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220134276A
KR20220134276A KR1020210039741A KR20210039741A KR20220134276A KR 20220134276 A KR20220134276 A KR 20220134276A KR 1020210039741 A KR1020210039741 A KR 1020210039741A KR 20210039741 A KR20210039741 A KR 20210039741A KR 20220134276 A KR20220134276 A KR 20220134276A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
image
processor
image sensor
digital data
Prior art date
Application number
KR1020210039741A
Other languages
English (en)
Inventor
김동수
문인아
박재형
슈이치 시모카와
강가왕
김윤정
원종훈
윤여탁
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 KR1020210039741A priority Critical patent/KR20220134276A/ko
Priority to EP22776147.5A priority patent/EP4270928A4/en
Priority to PCT/KR2022/004218 priority patent/WO2022203447A1/ko
Publication of KR20220134276A publication Critical patent/KR20220134276A/ko
Priority to US18/078,486 priority patent/US20230113058A1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H04N23/76—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by influencing the image signals
    • H04N5/23245—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/69—Control of means for changing angle of the field of view, e.g. optical zoom objectives or electronic zooming
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/18—Automatic control for modifying the range of signals the converter can handle, e.g. gain ranging
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/667—Camera operation mode switching, e.g. between still and video, sport and normal or high- and low-resolution modes
    • 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
    • H04N23/71—Circuitry for evaluating the brightness variation
    • 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
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
    • 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
    • H04N25/51—Control of the gain
    • 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
    • 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
    • H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
    • H04N25/575—Control of the dynamic range involving a non-linear response with a response composed of multiple slopes
    • 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
    • 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
    • H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
    • 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
    • H04N25/618—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise for random or high-frequency noise
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
    • H04N25/772—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components comprising A/D, V/T, V/F, I/T or I/F converters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
    • H04N5/23296—
    • H04N5/2353—
    • H04N5/2355—
    • H04N5/243—
    • H04N5/378—
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/1205—Multiplexed conversion systems
    • H03M1/123—Simultaneous, i.e. using one converter per channel but with common control or reference circuits for multiple converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12—Analogue/digital converters
    • H03M1/50—Analogue/digital converters with intermediate conversion to time interval
    • H03M1/56—Input signal compared with linear ramp

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 이미지 센서, 각 단위 픽셀은 2 이상의 개별 픽셀들을 포함함, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 제1 이미지 프레임을 획득하고, 상기 제1 이미지 프레임을 기반으로 상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 개별 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.

Description

이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 {ELECTRONIC DEVICE including image sensor AND OPERATING METHOD THEREOF}
본 개시의 실시 예들은 촬영 환경에 따라 촬영 모드를 전환하는 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 일반적으로 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) 기술을 포함한다. MF HDR 기술이란, 서로 다른 노출 시간에 대응하는 복수의 이미지들을 획득하고 합성하여 DR을 확장하는 기술이다. 전자 장치는 밝은 영역은 단 노출 이미지에, 어두운 영역은 장 노출 이미지에 기반하여 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들면, 하나의 이미지 내에서 영역 별로 밝기 차이가 큰 경우에도 노출 시간이 서로 다른 이미지를 합성하여 DR이 큰 이미지를 획득할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 서로 다른 노출 시간에 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 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치(electronic device)는, 복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 이미지 센서, 각 단위 픽셀은 2 이상의 개별 픽셀들을 포함함, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 제1 이미지 프레임을 획득하고, 상기 제1 이미지 프레임을 기반으로 상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 개별 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임을 획득하고, 상기 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득(conversion gain)으로 획득한 제1 이미지 데이터, 및 상기 광량 데이터를 기반으로 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 획득한 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제1 이미지 데이터, 및 상기 제2 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 픽셀들 및 적어도 하나의 ADC를 포함하는 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서가 상기 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 제2 디지털 데이터를 획득하고, 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 디지털 데이터에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제2 디지털 데이터에 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제3 디지털 데이터, 및 상기 제4 디지털 데이터를 기반으로 제1 이미지 프레임을 획득할 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, 전자 장치의 촬영 환경에 따라 최적의 이미지를 획득할 수 있는 촬영 모드를 이용할 수 있다. 따라서 전자 장치를 통해 획득할 수 있는 이미지의 품질이 향상될 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 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 이미지 센서의 단위 픽셀의 회로도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지 센서에 포함된 ADC(analog digital converter)의 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 이미지 센서가 아날로그 데이터를 서로 다른 감도로 디지털 변환하는 예를 도시한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 이미지 센서의 동작 중 전하를 구슬로 모델링한 예를 도시한다.
도 7a는 일 실시 예에 따른, 변환이득의 조절이 가능한 이미지 센서의 단위 픽셀의 회로도이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 이미지 센서의 동작 중 전하를 구슬로 모델링한 예를 도시한다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 촬영 환경을 판단함에 따라 촬영 모드를 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제1 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제2 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제3 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제4 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치가 제3 촬영 환경에서 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 설정된 줌 배율에 따라 촬영 모드를 변경하는 예를 도시한다.
도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치가 이미지 센서를 통해 획득한 2 이상의 이미지를 기반으로 HDR 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
도 16은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 17은 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈을 예시하는 블록도이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치(100) 및 카메라 모듈(180)에 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 장치(100)의 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(161), 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)에는 사용자의 지문 인식을 위한 지문 센서(171)가 배치될 수 있다. 지문 센서(171)는 디스플레이(110)의 아래층에 배치됨으로써, 사용자에 의해 시인되지 않거나, 시인이 어렵게 배치될 수 있다. 또한, 디스플레이(110)의 일부 영역에는 지문 센서(171) 외에 추가적인 사용자/생체 인증을 위한 센서가 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(infrared) 센서가 디스플레이(110)의 일 영역을 통해 노출되거나, 베젤(190)의 일 영역을 통해 노출되도록 배치될 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, 센서 모듈(예: 센서(163)), 카메라 모듈(예: 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 모듈이 상기 전면 및/또는 상기 측면을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 전면 카메라(161)는 제2 영역(160)으로 시각적으로 노출되지 않는, 감춰진 디스플레이 배면 카메라(under display camera; UDC)일 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, 다른 실시 예에서, 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)를 더 포함할 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(161) 및/또는 후면 카메라와 별도로 배치되거나, 전면 카메라(161) 및/또는 후면 카메라에 포함되도록 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 방향 또는 세로 방향으로 폴딩이 가능한 폴더블 전자 장치나, 롤링이 가능한 롤러블 전자 장치나, 태블릿 또는 노트북에도 본 개시의 기술적 사상이 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), 하우징(113), 적외선 차단 필터(infrared cut filter)(115), 이미지 센서(120), 및 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor)(130)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 렌즈 어셈블리(111)는 전면 카메라(161)와 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, 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 렌즈 캐리어(미도시)의 적어도 일부를 광축(미도시)과 실질적으로 수직인 방향으로 이동(또는, 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)을 이용할 수 있다. 일 실시 예에서, 카메라 모듈(180)은 이미지 센서(120)의 데이터 출력 값에 소프트웨어적인 처리를 수행하여, 영상 흔들림을 보정하는 방식을 포함할 수 있다. 예를 들면, 카메라 모듈(180)은 디지털 흔들림 보정인 VDIS를 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.
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) 센서일 수 있다. 이미지 센서(120)에는 복수의 개별 픽셀들(pixels)이 집적되며, 각 개별 픽셀은 마이크로 렌즈(micro lens), 컬러 필터 및 PD(photodiode)를 포함할 수 있다. 각 개별 픽셀은 일종의 광 검출기로서 입력되는 광을 전기적 신호로 변환시킬 수 있다. 상기 광 검출기는 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))와 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
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 인터페이스(interface)가 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.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 이미지 센서(210) 및 프로세서(220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 도 1에서 도시된 이미지 센서(120)를 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 도 1에서 도시된 이미지 시그널 프로세서(130)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 도 2에 도시된 구성 중 도 1에서 설명된 구성에 대응하는 구성은, 설명이 생략되거나 간단하게 설명될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 복수 개의 단위 픽셀(214)들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 각 단위 픽셀(214)은 2 이상의 개별 픽셀(212)들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 1개의 단위 픽셀(214)은 4개 또는 9개의 개별 픽셀(212)들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 ADC(analog digital converter)(216)를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(120)에는 복수의 단위 픽셀(214)들이 집적되며, 각 단위 픽셀(214)은 마이크로 렌즈(micro lens), 컬러 필터 및 2개 이상의 개별 픽셀(212)들을 포함할 수 있다. 단위 픽셀(214)의 구성과 관련하여, 도 3을 참조하여 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환할 수 있다. ADC(216)의 동작과 관련하여, 도 4를 참조하여 후술한다.
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(130), CP(communication processor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경을 판단하고, 촬영 환경에 따라 촬영 모드를 결정할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)는 상기 촬영 환경에 따라서 복수 개의 촬영 모드 중 어느 하나(예: 제1 모드, 제2 모드, 제3 모드, 또는 제4 모드)로 이미지를 촬영하도록 이미지 센서(210)를 제어할 수 있다. 촬영 환경 및 촬영 모드에 대해서는 도 3 내지 도 14를 참조하여 후술한다.
도 3 내지 도 6에서는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 촬영 모드 중 제1 모드에 대해 설명한다. 전자 장치(100)는 제1 모드를 통해 HDR(high dynamic range) 이미지를 획득할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 이미지 센서(210)의 단위 픽셀(214)의 회로도이다.
일 실시 예에 따르면, 단위 픽셀(214)은 복수의 PD(310)들, 각 PD(310)에 대응하는 TG(transfer gate)들(320), FD(floating diffusion)(330), SF(source follower)(350), row select(이하, SEL)(360), RST(reset gate)(370), 및 적어도 하나의 ADC(216)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 단위 픽셀(214)은 4개의 PD(310)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단위 픽셀(214)은 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(예: 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 단위 픽셀(214)은 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(310) 및 상기 4개의 PD(310)와 연결되는 1개의 FD(330)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단위 픽셀(214)은 마이크로 렌즈 단위 또는 컬러 필터 단위를 의미할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 단위 픽셀(214)은 5개 이상의 PD(310)를 포함할 수도 있다. 예를 들면, 단위 픽셀(214)은 3x3 배열을 가지는 9개의 PD(310)를 포함할 수 있다. 단위 픽셀(214)은 3x3 배열을 가지는 9개의 PD(310) 및 상기 9개의 PD(310)와 연결되는 1개의 FD(330)를 포함할 수 있다. 다른 예를 들면, 단위 픽셀(214)은 4x4 배열을 가지는 16개의 PD(310)를 포함할 수도 있고, 2x4 배열을 가지는 8개의 PD(310)를 포함할 수도 있다. 본 문서에서는 단위 픽셀(214)이 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(310)를 포함하는 것을 전제로 설명되었으나, 이는 하나의 예시로서 통상의 기술자에 의해 구현 가능한 다양한 실시 예들이 가능하다.
일 실시 예에서, 도 2에 도시된 개별 픽셀(212)은 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 또는 제4 PD(314) 중 어느 하나에 대응하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 개별 픽셀(212)은 제1 PD(311)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 다른 예를 들면, 개별 픽셀(212)은 제1 PD(311), 및 제1 TG(321)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 노출 시간 동안 PD(310)에 축적되는 전하는, TG(320)가 on인 상태에서 FD(330)로 이동할 수 있다. 예를 들면, 제1 PD(311)에 축적된 전하는 제1 TG(321)가 on인 상태에서 FD(330)로 이동될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 FD(330)로 이동된 전하에 대응하는 아날로그 데이터(analog data)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 아날로그 데이터는 노출 시간 동안 PD(310)에 축적된 전하의 양에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)을 통해 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 TG(320)를 제어하여 PD(310) 중 적어도 하나를 통해 획득된 광량 데이터에 대응하는 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(210)는 노출 시간동안 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314)를 통해 광량 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)가 제1 TG(321)를 on으로 전환하는 경우, 이미지 센서(210)는 제1 PD(311)를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)가 제1 TG(321), 제2 TG(322), 제3 TG(323), 및 제4 TG(324)를 on으로 전환하는 경우, 이미지 센서(210)는 1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314)를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 아날로그 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(210)는 4개의 PD(310) 중 어느 하나의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 개별 픽셀(212)을 통해 아날로그 데이터를 획득하는 것으로 이해될 수도 있다. 다른 실시 예에서, 이미지 센서(210)는 4개의 PD(310) 중 적어도 2개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 아날로그 데이터를 획득할 수도 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 단위 픽셀(214)을 통해 아날로그 데이터를 획득하는 것으로 이해될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 달리 이미지 센서는 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 복수의 픽셀들 중 각 픽셀은 1개의 PD와 1개의 FD를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서는 1개의 PD와 1개의 FD로 구성될 수 있다. 이미지 센서는 FD와 PD를 각각 1개씩만 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서는 상기 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 아날로그 데이터를 획득할 수도 있다. 본 문서에 개시되는 제1 모드와 관련한 실시 예들은 1개의 PD와 1개의 FD를 포함하는 이미지 센서에서도 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, FD(330)에 저장된 전하는 SF(350)를 통해 리드아웃 되어 전기적 신호로 출력될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 상기 아날로그 데이터를 디지털 변환하여 디지털 데이터(digital data)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 디지털 데이터는 이미지 데이터를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있고, 아날로그 데이터를 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 제1 ADC(381)를 통해 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환하고, 제2 ADC(382)를 통해 아날로그 데이터를 제2 감도로 디지털 변환할 수 있다. 다른 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 달리 이미지 센서는 픽셀 열(column) 당 하나(single)의 ADC를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 제1 시점에 상기 하나의 ADC를 통해 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환하고, 제1 시점에 후속하는 제2 시점에 하나의 ADC를 통해 아날로그 데이터를 제2 감도로 디지털 변환할 수도 있다. ADC의 동작 및 디지털 변환과 관련하여, 도 4 내지 도 6을 참조하여 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 특정 행의 이미지 데이터를 출력하기 위해 SEL(360)를 off 상태에서 on 상태로 변경할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 노이즈를 감소시키기 위해 CDS(correlated double sampling) 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 RST(370)을 on으로 전환하여 FD(330)에 축적된 데이터를 리셋하고, 리셋 후에 남은 리셋 데이터를 리드아웃 할 수 있다. 이미지 센서(210)는 RST(370)을 off로 전환한 후 PD(310)에 축적된 전하를 FD(330)로 이동시킬 수 있고, FD(330)로 이동된 전하를 리드아웃 하여 제1 리드아웃 데이터 및 제2 리드아웃 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 제1 리드아웃 데이터와 리셋 데이터의 차이를 기반으로 상기 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있고, 제2 리드아웃 데이터와 리셋 데이터의 차이를 기반으로 상기 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 이미지 센서(210)에 포함된 ADC(216)의 구성을 도시한다.
일 실시 예에 따르면, ADC(216)는 개별 픽셀(212)(예: 제1 PD(311)) 또는 단위 픽셀(214)(예: 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314))을 통해 획득된 아날로그 데이터(402)를 디지털 데이터(404)로 변환할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 아날로그 데이터(402)를 제1 감도로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있고, 아날로그 데이터(402)를 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, ADC(216)는 카운터(410), DAC(digital analog converter)(420), 및 비교기(430)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 카운터(410)는 지정된 감도(예: 제1 감도, 제2 감도)에 대응하는 카운트 값을 출력할 수 있다. 상기 카운트 값은 지정된 감도에 따라 지정된 속도로 증가하는 값일 수 있다. DAC(420)는 카운터(410)로부터 수신한 카운트 값을 아날로그 신호로 변환할 수 있고, 아날로그 변환된 카운트 값을 비교기(430)에 제공할 수 있다. 비교기(430)는 DAC(420)로부터 아날로그 변환된 카운트 값을 수신할 수 있고, 상기 아날로그 변환된 카운트 값과 아날로그 데이터(402)의 값의 크기를 비교할 수 있다. 비교기(430)는 아날로그 변환된 카운트 값이 아날로그 데이터(402)의 값보다 더 커지는 것에 응답하여, 카운터(410)에 특정 신호를 제공할 수 있다. 카운터(410)는 상기 특정 신호를 수신한 것에 응답하여, 아날로그 데이터(402)의 값에 대응하는 디지털 데이터(404)를 출력할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 카운터(410)가 출력하는 카운트 값은 지정된 감도에 따라 증가하는 속도가 달라질 수 있다. 예를 들면, 지정된 감도가 높을수록 카운트 값이 느리게 증가할 수 있다. 예를 들면, 감도가 증가할수록 게인 스텝(gain step)이 작아진다고 이해될 수도 있다. 카운트 값과 관련하여, 도 5를 참조하여 후술한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 이미지 센서(210)가 아날로그 데이터(402)를 서로 다른 감도로 디지털 변환하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 아날로그 데이터(402)를 제1 감도로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있고, 아날로그 데이터(402)를 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 도 5를 참조하면, 제1 감도는 1배, 제2 감도는 2배일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 감도 및 제2 감도는 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 제1 감도와 제2 감도의 비율은 4, 8, 또는 16일 수 있다.
도 5를 참조하면, ADC(216)는 제1 감도에 대응하는 카운트 값(510)을 이용하여 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환할 수 있고, 제2 감도에 대응하는 카운트 값(520)을 이용하여 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 감도보다 제2 감도가 높은 경우, 제1 감도에 대응하는 카운트 값(510)이 증가하는 속도에 비해 제2 감도에 대응하는 카운트 값(520)이 증가하는 속도가 느릴 수 있다. 예를 들면, 제1 감도에 대응하는 카운트 값(510)의 게인 스텝이 제2 감도에 대응하는 카운트 값(520)의 게인 스텝보다 크다고 이해될 수도 있다. 상기 게인 스텝은 사전에 설정된 상수이거나, 이미지 센서(210)를 이용하는 애플리케이션에 의해 결정된 상수일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)가 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)을 통해 획득한 아날로그 데이터(402)는 임의의 값을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, ADC(216)는 카운터(410)가 출력하는, 제1 감도에 대응하는 카운트 값(510)을 기반으로 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 또한 ADC(216)는 카운터(410)가 출력하는, 제2 감도에 대응하는 카운트 값(520)을 기반으로 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 디지털 데이터는 제1 값(515)을 가지고, 제2 디지털 데이터는 제2 값(525)을 가질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 디지털 데이터의 값과 제2 디지털 데이터의 값은 제1 감도 및 제2 감도를 기반으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 제1 값(515)보다 제2 값(525)이 클 수 있다. 예를 들면, 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터가 10개의 비트를 가지는 경우, 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터는 0~1023의 값을 가질 수 있다. 제1 값(515)은 0~1023 중 512보다 작은 값일 수 있고, 제2 값(525)은 0~1023 중 512보다 큰 값일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 값(515)과 제2 값(525)은 제1 감도와 제2 감도의 비율에 따라 다양하게 획득될 수 있다. 예를 들면, 제1 감도와 제2 감도의 비율이 2보다 큰 경우, 제1 값(515)과 제2 값(525)의 차이가 더 커질 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 ADC(381)와 제2 ADC(382)를 포함하고, 제1 ADC(381)는 아날로그 데이터(402)를 제1 감도로 디지털 변환하고, 제2 ADC(382)는 아날로그 데이터(402)를 제2 감도로 디지털 변환할 수 있다. 예를 들면, 제1 ADC(381)는 제1 감도에 대응하는 카운트 값(510)을 이용하여 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환할 수 있고, 제2 ADC(382)에 포함된 카운터(410)는 제2 감도에 대응하는 카운트 값(520)을 이용하여 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 이미지 센서는 픽셀 열(column) 당 하나(single)의 ADC를 포함하고, 제1 시점에 상기 하나의 ADC를 통해 아날로그 데이터(402)를 제1 감도로 디지털 변환하고, 제1 시점에 후속하는 제2 시점에 상기 하나의 ADC를 통해 아날로그 데이터(402)를 제2 감도로 디지털 변환할 수도 있다. 하나의 ADC를 이용하는 경우에 비해 제1 ADC(381)와 제2 ADC(382)를 통해 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환하는 경우, 아날로그 데이터(402)를 디지털 변환하는 데에 소요되는 시간이 단축될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 아날로그 데이터(402)를 제1 감도로 디지털 변환하여 획득한 제1 디지털 데이터와, 아날로그 데이터(402)를 제2 감도로 디지털 변환하여 획득한 제2 디지털 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 상기 제1 디지털 데이터와 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(220)가 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 획득하는 동작과 관련하여, 도 9를 참조하여 후술한다.
도 6은 일 실시 예에 따른 이미지 센서(210)의 동작 중 전하를 구슬로 모델링한 예를 도시한다.
도 6은, 도 3 내지 도 5에서 설명된 제1 모드에서 PD(310) 및 FD(330)에 축적되는 전하를 중력이 작용하는 구슬로 가정하여 모델링한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 610에서, TG(320)가 off인 경우 PD(310)에 전하가 축적되어 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 620 및 참조번호 630에서, TG(320)가 on으로 전환되는 경우, PD(310)에 축적되어 있던 전하는 FD(330)로 이동될 수 있다. 이미지 센서(210)는 SF(350)를 이용하여 상기 FD(330)로 이동된 전하의 양에 대응하는 아날로그 데이터를 디지털 변환할 수 있다. 예를 들면, 참조번호 620에서, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 상기 아날로그 데이터를 제1 감도(622)로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 참조번호 630에서, 이미지 센서(210)는 ADC(216)를 통해 상기 아날로그 데이터를 제2 감도(632)로 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 1회의 노출을 통해 PD(310)에 축적된 전하를 서로 다른 감도로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 상기 제1 디지털 데이터와 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 획득할 수 있다.
도 7a 및 도 7b에서는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 촬영 모드 중 제2 모드에 대해 설명한다. 전자 장치(100)는 제2 모드를 통해서도 HDR 이미지를 획득할 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른, 변환이득(conversion gain)의 조절이 가능한 이미지 센서(210)의 단위 픽셀(214)의 회로도이다.
도 7a를 도 3과 비교하면, 단위 픽셀(214)은 DRG(dynamic range gate)(740), 및 FD1(735)을 더 포함할 수 있다. 도 7a에 도시된 구성 중 도 3에서 설명된 구성은 설명이 생략되거나 간략하게 설명될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 DRG(740)와 2개의 FD 영역(예: FD(330), FD1(735))을 포함할 수 있다. 이미지 센서(210)의 변환이득은 FD 저장공간의 크기에 따라 달라질 수 있다. 이미지 센서(120)는 FD 저장공간의 크기가 작으면 HCG(high conversion gain), FD 저장공간의 크기가 크면 LCG(low conversion gain)로 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, 단위 픽셀(214)은 FD(330)와 FD1(735)을 포함할 수 있고, 이미지 센서(210)가 FD(330)에 저장된 전하를 리드아웃 하는 경우 HCG, FD(330)과 FD1(735)에 저장된 전하를 리드아웃 하는 경우 LCG에 해당할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 DRG(740)의 on/off에 따라 변환이득을 조절할 수 있다. 예를 들면, DRG(740)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(210)는 1회의 노출에 의해 단위 픽셀(214)에 입력된 광량 데이터를 HCG로 리드아웃 한 후 이어서 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 노출 시간동안 4개의 PD(310)에 축적된 전하를 FD(330)로 이동시킨 후 HCG로 리드아웃 하고, DRG(740)를 on으로 전환하여 LCG로 리드아웃 할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 1회의 노출에 의해 개별 픽셀(212)에 입력된 광량 데이터를 HCG로 리드아웃 한 후 이어도 LCG로 리드아웃 할 수도 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 노출 시간동안 1개의 PD(예: 제1 PD(311))에 축적된 전하를 기반으로 HCG 및 LCG로 리드아웃 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 단위 픽셀(214)에 입력된 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득으로 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있고, 상기 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 획득한 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 변환이득은 HCG, 제2 변환이득은 LCG일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 제2 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우에도 CDS 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 RST(370)을 on으로 전환하여 FD(330) 및 FD1(735)에 축적된 데이터를 리셋하고, 리셋 후에 남은 리셋 데이터를 각각 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 FD(330)의 제1 리셋 데이터, FD1(735)의 제2 리셋 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 RST(370)을 off로 전환한 후 PD(310)에 축적된 전하를 FD(330)로 이동시킬 수 있고, FD(330)로 이동된 전하를 제1 변환이득으로 리드아웃 하여 제1 리드아웃 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 DRG(740)를 on으로 전환한 후, FD(330)와 FD1(735)에 저장된 전하를 제2 변환이득으로 리드아웃 하여 제2 리드아웃 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 제1 리드아웃 데이터와 제1 리셋 데이터의 차이를 기반으로 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있고, 제2 리드아웃 데이터와 제1 리셋 데이터, 제2 리셋 데이터의 차이를 기반으로 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 제2 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우 각 단위 픽셀(214)마다 4회의 리드아웃이 필요하지만, 도 3과 관련하여 설명된 내용을 참조하면 제1 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우 각 단위 픽셀(214)마다 3회의 리드아웃이 필요하므로, 제1 모드를 이용하는 경우 전력 소모가 감소할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)가 제2 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우에 비해 제1 모드를 이용하는 경우 전력 소모가 약 25% 감소할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 상기 제1 이미지 데이터, 및 상기 제2 이미지 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(220)가 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 생성하는 동작과 관련하여, 도 10을 참조하여 후술한다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 이미지 센서(210)의 동작 중 전하를 구슬로 모델링한 예를 도시한다.
도 7b는, 도 7a에서 설명된 제2 모드에서 PD(310), FD(330), 및 FD1(735)에 축적되는 전하를 중력이 작용하는 구슬로 가정하여 모델링한 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 710에서, TG(320)가 off인 경우 PD(310)에 전하가 축적되어 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 720에서, TG(320)가 on으로 전환되는 경우, PD(310)에 축적되어 있던 전하는 FD(330)로 이동될 수 있다. 이미지 센서(210)는 SF(350)를 이용하여 상기 FD(330)로 이동된 전하의 양에 대응하는 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 FD(330)에 저장된 전하를 제1 변환이득(예: HCG)으로 리드아웃 하여 제1 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 참조번호 730에서, DRG(740)가 on으로 전환되는 경우, FD(330)에 저장되어 있던 전하 중 일부는 FD1(735)로 이동될 수 있다. 이미지 센서(210)는 SF(350)를 이용하여 상기 FD(330) 및 FD1(735)에 저장된 전하의 양에 대응하는 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 FD(330), 및 FD1(735)에 저장된 전하를 제2 변환이득(예: LCG)으로 리드아웃 하여 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 1회의 노출을 통해 PD(310)에 축적된 전하를 서로 다른 변환이득으로 리드아웃 하여 제1 이미지 데이터와 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 상기 제1 이미지 데이터와 상기 제2 이미지 데이터를 기반으로 HDR 이미지를 획득할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 촬영 환경을 판단함에 따라 촬영 모드를 결정하는 동작을 도시하는 흐름도이다. 도 8에 도시된 동작들은 도 2에 도시된 프로세서(220)에 의해 수행될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 801에서, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 제1 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 803에서, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임을 기반으로 전자 장치(100)의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임을 기반으로 전자 장치(100)의 촬영 환경을 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임을 분석하여 제1 이미지 프레임에 대응하는 장면이 역광인지 여부를 판단하고, 이를 기반으로 상기 촬영 환경을 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임을 분석하거나 전자 장치(100)에 포함된 조도 센서를 이용하여 측정한 전자 장치(100) 주변의 조도를 기반으로 상기 촬영 환경을 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 전자 장치(100)는 제1 이미지 프레임의 피사체들 중에 인물이 포함되어 있는지 여부를 기반으로 상기 촬영 환경을 판단할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 HDR 기능이 필요한 촬영 환경인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임을 기반으로 HDR 기능이 필요한 환경인지 여부를 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 자동 노출(AE, auto exposure) 기능을 통해 제1 이미지 프레임의 제1 영역은 제1 임계치 이상의 제1 밝기이고 제1 영역과 구별되는 제2 영역은 제1 밝기보다 어두운 제2 임계치 이하의 제2 밝기일 때 HDR 기능이 필요하다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임의 촬영 배경이 역광 환경 또는 밝은 야외 환경인 경우 HDR 기능이 필요하다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 머신 러닝(machine learning)에 기반한 데이터를 바탕으로 사물 및 배경을 판별하여 HDR 기능이 필요한지 여부를 판단할 수도 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 제1 이미지 프레임을 획득하는 방법 외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 적절한 다른 방법/수단을 이용하여 촬영 환경을 판단할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 전자 장치(100)에 구비된 센서(예: 조도 센서)나 현재 시간/장소 등에 기반하여 촬영 환경을 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 805에서, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)가 HDR 기능이 필요한 촬영 환경이고 지정된 배율 이상의 줌 배율로 설정된 경우, 제1 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)가 HDR 기능이 필요한 촬영 환경이지만 지정된 배율 미만의 줌 배율로 설정된 경우에는 제1 촬영 환경에 해당하지 않는다고 판단할 수도 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)가 HDR 기능이 필요한 촬영 환경이고, 소모 전류를 감소시킬 필요가 있다고 판단하는 경우에도 제1 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 고 화소 출력이 필요한지, 저 화소 출력이 필요한지 여부를 기반으로 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수도 있다. 프로세서(220)는 기준 값 이상의 화소를 가지는 이미지를 획득해야 한다고 판단하는 경우, 상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 807에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여 제1 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 경우 제1 모드를 통해 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 제2 이미지 프레임은 제1 이미지 프레임에 후속하는 이미지 프레임으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 모드는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명된 제1 모드로 이해될 수 있다. 제1 모드와 관련하여, 도 9를 참조하여 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 동작 809에서, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)가 HDR 기능이 필요한 촬영 환경이고, 지정된 배율 미만의 줌 배율로 설정된 경우에는 제2 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임에 포함된 노이즈를 감소시킬 필요가 있다고 판단되는 경우에도 제2 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 기준 값 미만의 화소를 가지는 이미지를 획득할 필요가 있다고 판단한 경우, 상기 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 811에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여 제2 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 경우 제2 모드를 통해 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 모드는 도 7a 내지 도 7b를 참조하여 설명된 제2 모드로 이해될 수 있다. 제2 모드와 관련하여, 도 10을 참조하여 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 동작 813에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100) 주변의 조도가 기준 값 미만이라고 판단한 경우, 제3 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임에 포함된 피사체에 대한 광 신호가 기준 값 미만이라고 판단한 경우, 제3 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 815에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여 제3 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는 경우 제3 모드를 통해 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 모드는 저조도 모드로 이해될 수 있다. 제3 모드와 관련하여, 도 11을 참조하여 후술한다.
일 실시 예에 따르면, 동작 817에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제4 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 전자 장치(100) 주변의 조도가 기준 범위 내에 포함된다고 판단한 경우, 제4 촬영 환경이라고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임에 포함된 피사체에 대한 광 신호가 기준 범위 내에 포함된다고 판단한 경우, 제4 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 동작 819에서, 프로세서(220)는 상기 촬영 환경이 제4 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여 제4 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 프로세서(220)는 촬영 환경이 제4 촬영 환경에 해당하는 경우 제4 모드를 통해 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 제4 모드는 일반 모드로 이해될 수 있다. 제4 모드와 관련하여, 도 12를 참조하여 후술한다.
도 8을 참조하면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제1 촬영 환경, 제2 촬영 환경, 제3 촬영 환경, 및 제4 촬영 환경에 해당하는지 여부의 순서로 촬영 환경을 판단하는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시로서 통상의 기술자에 의해 구현될 수 있는 다양한 실시 예들이 가능하다. 예를 들면, 프로세서(220)는 지정된 조건을 만족하는지 여부를 기준으로, 순서에 관계없이 제1 촬영 환경 내지 제4 촬영 환경 중 어느 하나의 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 특정한 촬영 모드로 이미지를 획득하고자 하는 사용자 입력을 수신한 경우, 상기 사용자 입력에 대응하는 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수도 있다. 또한 전자 장치(100)는 반드시 4개의 촬영 환경 중 어느 하나를 결정하도록 구현되지 않을 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)는 2개의 촬영 환경(예: 제1 촬영 환경 및 제2 촬영 환경) 중 어느 하나를 결정하거나, 5개 이상의 촬영 환경 중 어느 하나의 촬영 환경을 결정하도록 구현될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 제1 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 이미지 센서(210)를 제어하여 제1 모드로 이미지를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 픽셀을 통해 아날로그 데이터(예: 도 4의 아날로그 데이터(402))를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)을 통해 상기 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 상기 단위 픽셀(214)에 포함된 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(예: 도 3의 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314)) 중 어느 하나의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수도 있고, 상기 4개의 PD 중 적어도 2개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수도 있다. 다른 예를 들면, 이미지 센서에 포함된 복수의 픽셀들 중 각 픽셀은 1개의 PD와 1개의 FD로 구성되고, 이미지 센서는 상기 1개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환하여 제1 디지털 데이터(910)를 획득할 수 있고, 아날로그 데이터를 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환하여 제2 디지털 데이터(920)를 획득할 수 있다. 도 9를 참조하면, 이미지 센서(210)가 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터(910)는, 아날로그 데이터를 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터(920)에 비해 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 디지털 데이터(910)가 제2 디지털 데이터(920)보다 어두운 영상에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 디지털 데이터(920)는 상대적으로 높은 감도인 제2 감도로 디지털 변환되었으므로 포화(saturation)된 픽셀이 있을 수 있다. 도 9를 참조하면, 제2 디지털 데이터(920)는 제1 영역(901)에 해당하는 하늘 영역 중 구름에 대한 이미지를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(902)에 비해 제1 영역(901)이 일정 수준 이상 밝기 때문에, 제2 디지털 데이터(920)는 제1 영역(901)의 이미지를 포함하기 어려울 수 있다. 이때, 제1 디지털 데이터(910)는 상대적으로 낮은 감도인 제1 감도로 디지털 변환되었으므로 포화된 픽셀이 없거나 무시할 수 있을 정도로 적을 수 있다. 예를 들면, 제1 디지털 데이터(910)는 화이트홀(white hole) 등의 결함(artifact) 없는 제1 영역(901)의 이미지를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 제1 디지털 데이터(910), 및 제2 디지털 데이터(920)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920)를 기반으로 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제2 이미지 프레임(905)은 HDR 이미지일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920)에 대해 서로 다른 2개의 감마(gamma) 신호를 적용하여 이미지 퓨전(image fusion)할 수 있다. 프로세서(220)는 상기 퓨전을 통해 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920)에 대해 듀얼 감마 퓨전(dual gamma fusion)을 이용하여 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 듀얼 감마 퓨전을 통해 HDR 이미지의 품질을 향상시킬 수 있다. 프로세서(220)는 듀얼 감마 퓨전을 통해, 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920) 중 각각 지정된 조건을 만족하는 이미지 영역을 기반으로 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 상기 지정된 조건이란 픽셀이 포화되지 않고, 일정 수준 이상의 밝기를 가지는 것을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제2 이미지 프레임(905)에 대응하는 이미지 영역을 임계 값보다 밝은 제1 영역(901)과 임계 값보다 어두운 제2 영역(902)으로 구별하고, 제1 디지털 데이터(910)의 제1 영역(901)과 제2 디지털 데이터(920)의 제2 영역(902)을 기반으로 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제2 이미지 프레임(905)에 대응하는 전체 이미지 영역은 제1 영역(901)과 제2 영역(902)으로 구분될 수 있다. 상기 제1 영역(901)은 임계 값 이상의 밝기를 가지는 영역이고, 상기 제2 영역(902)은 임계 값 이하의 밝기를 가지는 영역일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)의 제1 영역(901)과 제2 디지털 데이터(920)의 제2 영역(902)을 기반으로 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 상대적으로 어두운 제2 영역(902)은 상대적으로 높은 감도로 획득한 제2 디지털 데이터(920)를 이용하고, 상대적으로 밝은 제1 영역(901)은 상대적으로 낮은 감도로 획득한 제1 디지털 데이터(910)를 이용할 수 있다. 프로세서(220)는 제1 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우, 제1 디지털 데이터(910)의 DR(dynamic range)이나, 제2 디지털 데이터(920)의 DR보다 넓은 DR을 가지는 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다.
도 9를 참조하면, 프로세서(220)는 상기 이미지 영역을 제1 영역(901)과 제2 영역(902)으로 구분하고, 제1 영역(901)은 제1 디지털 데이터(910)를 기반으로 획득하고, 제2 영역(902)은 제2 디지털 데이터(920)를 기반으로 획득하는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시로서 통상의 기술자에 의해 구현될 수 있는 다양한 실시 예가 가능하다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제2 이미지 프레임(905)에 대응하는 이미지 영역을 제1 임계 값보다 밝은 제1 영역, 제1 임계 값과 제2 임계 값 사이의 밝기를 가지는 제2 영역, 및 제2 임계 값보다 어두운 제3 영역으로 구별할 수 있다. 상기 제2 영역은 적정 밝기 또는 적정 DR을 가지는 영역으로 이해될 수 있다. 프로세서(220)는 제1 임계 값보다 밝은 제1 영역의 이미지는 제1 디지털 데이터(910)를 기반으로 획득하고, 제2 임계 값보다 어두운 제3 영역의 이미지는 제2 디지털 데이터(920)를 기반으로 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 제1 임계 값과 제2 임계 값 사이의 밝기를 가지는 제2 영역의 이미지는 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920)를 병합하여 획득하거나, 제1 감도 또는 제2 감도와 구별되는 제3 감도를 통해 아날로그 데이터를 디지털 변환하여 획득된 제3 디지털 데이터(미도시)를 기반으로 획득할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)와 제2 디지털 데이터(920)에 대한 제로 패딩을 통해 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 제1 개수의 비트를 가지는 제1 디지털 데이터(910)에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 개수를 가지는 제3 디지털 데이터(930)를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 제1 개수의 비트를 가지는 제2 디지털 데이터(920)에 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 제3 개수를 가지는 제4 디지털 데이터(940)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 개수, 제2 개수, 및 제3 개수는 자연수일 수 있다. 예를 들면, 제1 개수는 10, 제2 개수는 2, 제3 개수는 12일 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 개수는 12, 제2 개수는 2, 제3 개수는 14일 수도 있다.
도 9를 참조하면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터(910)에 LSB(least significant bit) 제로 패딩으로 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 디지털 데이터(930)를 획득할 수 있고, 제2 디지털 데이터(920)에 MSB(most significant bit) 제로 패딩으로 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 디지털 데이터(940)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 더미 데이터와 제2 더미 데이터는 '00'일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제3 디지털 데이터(930), 및 제4 디지털 데이터(940)를 기반으로 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제3 디지털 데이터(930)의 일부 및 제4 디지털 데이터(940)의 일부를 기반으로 이미지 데이터(950)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제3 디지털 데이터(930) 중 최상위 비트 2개, 및 제4 디지털 데이터(940) 중 최상위 비트 2개를 제외한 나머지 비트를 기반으로 이미지 데이터(950)를 획득할 수 있다. 이미지 데이터(950)의 제1 비트 그룹(952)은 제3 디지털 데이터(930) 중 최상위 비트 2개에 대응될 수 있고, 이미지 데이터(950)의 제2 비트 그룹(954)은 제4 디지털 데이터(940) 중 최상위 비트 2개를 제외한 나머지 비트에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(220)는 상기 이미지 데이터(950)를 기반으로 제2 이미지 프레임(905)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 제1 노출 시간동안 복수의 픽셀들(예: 개별 픽셀(212), 단위 픽셀(214), 또는 1개의 PD와 1개의 FD를 포함하는 픽셀(미도시))을 통해 제1 광량 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 모드를 이용하는 경우, 이미지 센서(210)의 노출 시간을 제1 노출 시간으로 결정할 수 있다. 프로세서(220)는 제2 모드, 제3 모드, 또는 제4 모드를 이용하는 경우, 이미지 센서(210)의 노출 시간이 제2 노출 시간이라고 판단할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 짧을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 모드를 이용하는 경우, 노출 시간을 감소시켜 PD에 축적되는 전하의 양(예: 제1 광량 데이터)을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 2개 이상의 PD에 축적되는 전하의 양을 기반으로 아날로그 데이터를 획득하는 경우, PD에 축적되는 전하의 양과 FD 저장 공간을 고려하여 노출 시간을 감소시킬 수 있다. 다른 실시 예에서, 제1 노출 시간은 제2 노출 시간보다 짧지 않을 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 모드를 이용하는 경우라도 노출 시간을 감소시키거나 PD에 축적되는 전하의 양을 감소시키지 않을 수 있다. 예를 들어, 프로세서(220)는 1개의 PD에 축적되는 전하의 양을 기반으로 아날로그 데이터를 획득하는 경우 또는 2개 이상의 PD에 축적되는 전하의 양을 기반으로 아날로그 데이터를 획득하는 경우라도, FD 저장 공간이 충분하다고 판단되는 경우 노출 시간을 감소시키지 않을 수도 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 제2 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 이미지 센서(210)를 제어하여 제2 모드로 이미지를 촬영할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 단위 픽셀(214)에 입력된 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득(예: HCG)으로 제1 이미지 데이터(1010)를 획득하고, 상기 광량 데이터를 기반으로 제2 변환이득(예: LCG)으로 제2 이미지 데이터(1020)를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 단위 픽셀(214)에 포함된 4개의 PD(예: 도 3의 제1 PD(311), 제2 PD(312), 제3 PD(313), 및 제4 PD(314)) 중 적어도 2개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 제1 이미지 데이터 및 제2 이미지 데이터를 획득할 수 있다.
도 10을 참조하면, 이미지 센서(210)가 제1 변환이득으로 리드아웃 한 제1 이미지 데이터(1010)는, 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 리드아웃 한 제2 이미지 데이터(1020)에 비해 밝은 영상에 대응될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 이미지 데이터(1010)는 상대적으로 높은 변환이득인 제1 변환이득으로 리드아웃 되었으므로 포화된 픽셀이 있을 수 있다. 도 10을 참조하면, 제1 이미지 데이터(1010)는 제1 영역(1001)에 해당하는 하늘 영역 중 구름에 대한 이미지를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들면, 제2 영역(1002)에 비해 제1 영역(1001)이 일정 수준 이상 밝기 때문에, 제1 이미지 데이터(1010)는 제1 영역(1001)의 이미지를 포함하기 어려울 수 있다. 이때, 제2 이미지 데이터(1020)는 상대적으로 낮은 변환이득인 제2 변환이득으로 리드아웃 되었으므로, 포화된 픽셀이 없거나 무시할 수 있을 정도로 적을 수 있다. 예를 들면, 제2 이미지 데이터(1020)는 화이트홀 등의 결함이 없는 제1 영역(1001)의 이미지를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 제1 이미지 데이터(1010), 및 제2 이미지 데이터(1020)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 이미지 데이터(1010)와 제2 이미지 데이터(1020)를 기반으로 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 제2 이미지 프레임(1005)은 HDR 이미지일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제2 이미지 프레임(1005)에 대응하는 이미지 영역을 임계 값보다 밝은 제1 영역(1001)과 임계 값보다 어두운 제2 영역(1002)으로 구별하고, 제2 이미지 데이터(1020)의 제1 영역(1001)과 제1 이미지 데이터(1010)의 제2 영역(1002)을 기반으로 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 제1 이미지 데이터(1010)의 제2 영역(1002)과 제2 이미지 데이터(1020)의 제1 영역(1001)을 기반으로 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 상대적으로 어두운 제2 영역(1002)은 상대적으로 높은 변환이득으로 획득한 제1 이미지 데이터(1010)를 이용하고, 상대적으로 밝은 제1 영역(1001)은 상대적으로 낮은 변환이득으로 획득한 제2 이미지 데이터(1020)를 이용할 수 있다. 프로세서(220)는 제2 모드를 통해 이미지를 촬영하는 경우, 제1 이미지 데이터(1010)의 DR이나, 제2 이미지 데이터(1020)의 DR보다 넓은 DR을 가지는 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다.
도 10을 참조하면, 프로세서(220)는 상기 이미지 영역을 제1 영역(1001)과 제2 영역(1002)으로 구분하는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시로서 통상의 기술자에 의해 구현될 수 있는 다양한 실시 예들이 가능하다. 예를 들면, 도 9와 관련하여 설명된 바와 같이, 프로세서(220)는 상기 이미지 영역을 제1 임계 값보다 밝은 제1 영역, 제1 임계 값과 제2 임계 값 사이의 밝기를 가지는 제2 영역, 및 제2 임계 값보다 어두운 제3 영역으로 구별할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 이미지 데이터(1010)와 제2 이미지 데이터(1020)에 대한 제로 패딩을 통해 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 제1 개수의 비트를 가지는 제1 이미지 데이터(1010)에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 이미지 데이터(1030)를 획득할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 제1 개수의 비트를 가지는 제2 이미지 데이터(1020)에 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 이미지 데이터(1040)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1 개수, 제2 개수, 및 제3 개수는 자연수일 수 있다. 예를 들면, 제1 개수는 10, 제2 개수는 2, 제3 개수는 12일 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 개수는 12, 제2 개수는 2, 제3 개수는 14일 수도 있다.
도 10을 참조하면, 프로세서(220)는 제1 이미지 데이터(1010)에 MSB 제로 패딩으로 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 이미지 데이터(1030)를 획득할 수 있고, 제2 이미지 데이터(1020)에 LSB 제로 패딩으로 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 이미지 데이터(1040)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 더미 데이터와 제2 더미 데이터는 '00'일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제3 이미지 데이터(1030), 및 제4 이미지 데이터(1040)를 기반으로 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제3 이미지 데이터(1030)의 일부 및 제4 이미지 데이터(1040)의 일부를 기반으로 제5 이미지 데이터(1050)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제4 이미지 데이터(1040) 중 최상위 비트 2개, 및 제3 이미지 데이터(1030) 중 최상위 비트 2개를 제외한 나머지 비트를 기반으로 제5 이미지 데이터(1050)를 획득할 수 있다. 제5 이미지 데이터(1050)의 제1 비트 그룹(1052)은 제4 이미지 데이터(1040) 중 최상위 비트 2개에 대응될 수 있고, 제5 이미지 데이터(1050)의 제2 비트 그룹(1054)은 제3 이미지 데이터(1030) 중 최상위 비트 2개를 제외한 나머지 비트에 대응될 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(220)는 상기 제5 이미지 데이터(1050)를 기반으로 제2 이미지 프레임(1005)을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 도 9에서 설명된 제1 모드 또는 도 10에서 설명된 제2 모드를 통해 HDR 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서(220)는 HDR 기능이 필요한 환경이라고 판단한 경우, 설정된 줌 배율, 이미지에 포함된 노이즈의 양, 이미지 센서(210)의 노출 시간 중 적어도 일부에 대한 정보를 기반으로 제1 촬영 환경 또는 제2 촬영 환경에 해당한다고 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 줌 배율을 설정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우 제1 모드를 이용할 수 있고, 상기 줌 배율이 지정된 배율 미만인 경우 제2 모드를 이용할 수 있다. 줌 배율에 따른 촬영 모드 전환과 관련하여, 도 14를 참조하여 후술한다. 다른 예를 들면, 프로세서(220)는 제1 이미지 프레임에 포함된 노이즈의 양이 일정 수준 이상이므로 노이즈의 양을 감소시켜야 한다고 판단하는 경우, 제2 모드를 이용할 수 있다. 이미지 센서(210)가 제1 모드를 이용하는 경우에 비해 제2 모드를 이용하는 경우, 제2 이미지 프레임(1005)에 포함된 노이즈의 양이 감소될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 제2 노출 시간동안 복수의 픽셀들(예: 단위 픽셀(214))을 통해 제2 광량 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 제2 모드를 이용하는 경우, 이미지 센서(210)의 노출 시간을 제2 노출 시간으로 결정할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 노출 시간은 제1 노출 시간보다 길 수 있고, 다른 실시 예에서, 제1 노출 시간과 제2 노출 시간은 같거나 서로 관련이 없을 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 제3 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 이미지 센서(210)를 제어하여 제3 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 예를 들면, 제3 모드는 저조도 모드일 수 있다. 저조도 모드는 전자 장치(100)의 주변 환경에 빛이 매우 부족하여 피사체의 광 정보가 기준 값 미만인 경우에 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 노출 시간동안 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)에 광량 데이터를 입력 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 이미지 센서(210)는 광량 데이터를 제1 변환이득으로 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 낼 수 있다. 저조도 환경에서는 빛의 양이 부족하므로 HCG로 리드아웃 할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)는 동일한 변환이득(예: 제1 변환이득), 및 동일한 감도(예: 제1 감도)를 통해 광량 데이터를 2회 리드아웃 하여 제1 이미지 데이터(1112), 제2 이미지 데이터(1114)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제1 이미지 데이터(1112)와 제2 이미지 데이터(1114)는 각각 제1 개수(예: 10)의 비트를 가질 수 있다. 상기 제1 이미지 데이터(1112)는 도 10의 제1 이미지 데이터(1010)와 구별되고, 상기 제2 이미지 데이터(1114)는 도 10의 제2 이미지 데이터(1020)와 구별된다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 제1 이미지 데이터(1112)와 제2 이미지 데이터(1114)를 평균하여 제3 이미지 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들면, 제3 이미지 데이터는 제1 개수(예: 10)의 비트를 가질 수 있다. 상기 제3 이미지 데이터는 도 10의 제3 이미지 데이터(1030)와 구별된다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 제3 모드를 통해 획득한 제3 이미지 데이터를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 상기 제3 이미지 데이터를 기반으로 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)에 입력된 데이터를 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 계산하는 과정을 통해 이미지 데이터에 포함된 노이즈를 감소시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 이미지 센서(210)는 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)에 입력된 데이터를 2회 리드아웃 하여 제1 이미지 데이터(1112)와 제2 이미지 데이터(1114)를 획득하는 것으로 도시되었으나, 이는 하나의 예시로서 다양한 실시 예들이 가능하다. 예를 들면, 프로세서(220)는 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)에 입력된 데이터를 3회 리드아웃 하여 평균값을 계산할 수도 있고, 4회 이상 리드아웃 하여 평균값을 계산할 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 제3 모드를 이용하는 경우 CDS 동작을 수행할 수 있다. 이미지 센서(210)는 리셋 동작 후 리셋 데이터를 획득할 수 있고, TG(320)를 on으로 전환한 후 상기 광량 데이터에 대응하는 리드아웃 데이터를 2회 이상 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 센서(210)가 상기 광량 데이터를 2회 리드아웃 하는 경우, 이미지 센서(210)는 제1 리드아웃 데이터, 제2 리드아웃 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 제1 리드아웃 데이터와 리셋 데이터의 차이를 기반으로 제1 이미지 데이터(1112)를 획득할 수 있고, 제2 리드아웃 데이터와 리셋 데이터의 차이를 기반으로 제2 이미지 데이터(1114)를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 제1 리드아웃 데이터와 제2 리드아웃 데이터를 평균한 후에 상기 리셋 데이터와의 차이 값을 계산할 수도 있다. 이미지 센서(210)가 제3 모드를 이용하는 경우 CDS를 고려하면 3회 이상의 리드아웃이 필요할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 제4 모드로 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제4 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 이미지 센서(210)를 제어하여 제4 모드로 이미지를 촬영할 수 있다. 예를 들면, 제4 모드는 일반 모드일 수 있다. 일반 모드는 전자 장치(100)의 주변 환경이 밝고, 피사체의 광 정보가 기준 값 이상이며, HDR 기능이 필요하지 않은 경우에 이용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 노출 시간동안 개별 픽셀(212) 또는 단위 픽셀(214)에 광량 데이터를 입력 받을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득, 및 제1 감도로 1회 리드아웃 하여 이미지 데이터(1210)를 획득할 수 있다. 예를 들면, 이미지 데이터(1210)는 제1 개수(예: 10)의 비트를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 이미지 데이터(1210)를 프로세서(220)에 제공할 수 있다. 프로세서(220)는 이미지 데이터(1210)를 기반으로 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 제4 모드를 이용하는 경우 CDS 동작을 수행할 수 있다. 이미지 센서(210)는 리셋 동작 후 리셋 데이터를 획득할 수 있고, TG(320)를 on으로 전환한 후 상기 광량 데이터에 대응하는 리드아웃 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 상기 리드아웃 데이터 및 상기 리셋 데이터의 차이를 기반으로 상기 이미지 데이터(1210)를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)가 제4 모드를 이용하는 경우 2회의 리드아웃이 필요할 수 있다. 이미지 센서(210)가 제4 모드를 이용하는 경우, 제1 모드 내지 제3 모드를 이용하는 경우에 비해 전력 소모가 가장 적을 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 제3 촬영 환경에서 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당한다고 판단한 경우에도, 제1 모드를 통해 이미지를 촬영할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)로부터 획득한 제1 이미지 프레임 중 일정 영역의 DR이 확장될 필요가 있다고 판단하는 경우, 제1 모드를 통해 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 상기 일정 영역은 제1 이미지 프레임 중 기준 값 이하의 밝기를 가지는 영역을 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(210)는 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득할 수 있다. 이미지 센서(210)는 상기 아날로그 데이터를 제1 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 제1 디지털 데이터(1310)를 획득할 수 있고, 상기 아날로그 데이터를 제2 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 제2 디지털 데이터(1320)를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)가 제1 디지털 데이터(1310) 및 제2 디지털 데이터(1320)를 기반으로 제2 이미지 프레임(1305)을 획득하는 동작은 도 9에서 제1 디지털 데이터(910) 및 제2 디지털 데이터(920)를 기반으로 제2 이미지 프레임(905)을 획득하는 동작에 대응될 수 있다. 예를 들면, 제3 디지털 데이터(1330)는 도 9의 제3 디지털 데이터(930), 제4 디지털 데이터(1340)는 도 9의 제4 디지털 데이터(940), 제2 이미지 프레임(1305)은 도 9의 제2 이미지 프레임(905), 참조번호 1350, 1352, 및 1354는 도 9의 참조번호 950, 952, 및 954에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 HDR 이미지가 필요한 경우 외에 지정된 조건을 만족하는 경우에도 제1 모드를 이용할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 저조도 환경에서 노이즈를 감소시키기 위해 제1 모드를 이용할 수 있다. 프로세서(220)는 저조도 환경에서 획득된 아날로그 데이터의 값이 일정 수준 이하인 경우, 제1 감도로 2회 이상 디지털 변환하여 평균하고, 제2 감도로 2회 이상 디지털 변환하여 평균하는 동작을 통해 노이즈를 감소시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 모드를 통해 획득된 이미지에 일정 수준 이상의 노이즈가 포함된 경우에도 도 13에서 설명된 바와 같이 2회 이상 리드아웃 후 평균하는 동작을 통해 노이즈를 감소시킬 수 있다. 프로세서(220)는 아날로그 데이터를 서로 다른 감도로 각각 2회 이상 리드아웃 하고 평균함에 따라, 제1 디지털 데이터(1310) 또는 제2 디지털 데이터(1320)에 포함된 노이즈를 감소시킬 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 설정된 줌 배율에 따라 촬영 모드를 변경하는 예를 도시한다.
도 14를 참조하면, 전자 장치(100)는 50 메가 픽셀을 가지는 이미지 센서(210)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 이미지 센서(210)는 2x2 배열을 가지는 4개의 PD를 포함하는 단위 픽셀(214)들을 포함할 수 있다. 단위 픽셀(214)은 컬러 필터 단위인 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터 중 R(red)에 대응하는 4개의 개별 픽셀(212)이 하나의 단위 픽셀(214)에 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 때에 줌 배율을 함께 고려할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 HDR 기능이 필요하다고 판단한 경우, 상기 줌 배율을 기반으로 촬영 환경이 제1 촬영 환경인지 또는 제2 촬영 환경인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 줌 배율을 설정하는 사용자 입력을 수신하거나, 이미지 센서(210)를 이용하는 애플리케이션을 통해 상기 줌 배율을 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우 상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경이라고 판단하고, 상기 줌 배율이 상기 지정된 배율 미만인 경우, 상기 촬영 환경이 상기 제2 촬영 환경이라고 판단할 수 있다. 프로세서(220)는 전자 장치(100)의 촬영 환경을 기반으로 화각(FOV, field of view), 비닝(binning) 여부, 촬영 모드, 리모자익(remosaic) 여부, 해상도, 및 이미지 데이터(또는, 디지털 데이터)의 비트 개수를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 줌 배율에 따라 카메라 모듈(180)의 화각이 결정될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(220)는 이미지 센서(210)를 통해 획득되는 이미지 영역 중에서 상기 줌 배율에 대응하도록 일부 영역이 크롭된 이미지를 획득할 수 있다. 줌 배율이 증가할수록 화각이 감소할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우에는 비닝하지 않고 각각의 개별 픽셀(212)을 통해 획득된 광량 데이터를 기반으로 이미지를 획득할 수 있다. 또한 프로세서(220)는 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우에는 리모자익이 필요하다고 판단할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제2 모드를 이용하는 경우에는 단위 픽셀(214)을 통해 획득된 전하의 양을 기반으로 이미지를 획득하기 유리할 수 있다. 프로세서(220)가 제2 모드를 이용하는 경우, FD 저장 공간의 크기가 FD1(735)만큼 증가하므로 각각의 개별 픽셀(212)(예: 1개의 PD)을 통해 획득된 광량 데이터보다는 단위 픽셀(214)(예: 4개의 PD)을 통해 획득된 광량 데이터를 이용하여 이미지를 획득하기에 유리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 모드를 이용하는 경우에는 제2 모드에 비해 개별 픽셀(212)마다 획득된 전하의 양을 기반으로 이미지를 획득하기 유리할 수 있다. 프로세서(220)가 제1 모드를 이용하는 경우, FD1(735)만큼 FD 저장 공간의 크기가 증가하지 않으므로, 각각의 개별 픽셀(212)(예: 1개의 PD)을 통해 획득된 광량 데이터를 이용하여 이미지를 획득하기에 유리할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 상기 줌 배율이 지정된 배율 미만인 경우에는 화각이 넓고 비닝을 하므로 촬영 모드를 제2 모드로 결정할 수 있다. 또한 프로세서(220)는 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우에는 화각이 좁고 비닝하지 않으므로 촬영 모드를 제1 모드로 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 넓은 화각의 이미지를 획득하는 경우에는 비닝하고 좁은 화각의 이미지를 획득하는 경우에는 비닝하지 않으므로, 프로세서(220)가 제1 모드를 통해 획득한 이미지와 제2 모드를 통해 획득한 이미지의 해상도는 12 메가 픽셀로 일정할 수 있다. 또한 프로세서(200)가 제1 모드를 통해 획득한 디지털 데이터의 비트 개수와 제2 모드를 통해 획득한 이미지 데이터의 비트 개수는 12로 일정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(100)에서는, HDR 이미지를 획득하는 동안 줌 배율이 변경되더라도 제1 모드를 통해 획득되는 디지털 데이터와 제2 모드를 통해 획득되는 이미지 데이터의 비트 개수 및 해상도가 일정하기 때문에, 데이터의 흐름에 끊김이 없을 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(110)에 표시되는 프리뷰 이미지가 끊김 없이 제공될 수 있다. 다른 예를 들면, 사용자는 전자 장치(100)를 이용하여 HDR 이미지를 제공받는 도중에 줌 배율을 변경하더라도 끊김 없이 촬영을 이어갈 수 있다.
도 15는 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)가 이미지 센서를 통해 획득한 2 이상의 이미지를 기반으로 HDR 이미지를 획득하는 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 모드를 통해 획득한 제1 디지털 데이터(예: 도 9의 제1 디지털 데이터(910)) 및 제2 디지털 데이터(예: 도 9의 제2 디지털 데이터(920))를 기반으로 이미지 프레임(예: 도 9의 제2 이미지 프레임(905))을 획득할 수 있다. 상기 이미지 프레임의 DR은 제1 디지털 데이터의 DR 또는 제2 디지털 데이터의 DR보다 넓을 수 있다. 도 15는 프로세서(220)가 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터를 기반으로 HDR 이미지인 이미지 프레임을 획득하는 하나의 예를 도시한다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(220)는 제1 디지털 데이터 및 제2 디지털 데이터에 대해 LTM(local tone mapping) 연산을 할 수 있다. 도 15의 그래프는 전자 장치(100)에 사전에 지정된 그래프일 수 있다. 프로세서(220)는 x축에 제1 디지털 데이터와 제2 디지털 데이터를 입력하여, 이에 대응하는 y값을 기반으로 상기 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 15의 그래프는 하나의 예시로서 통상의 기술자에 의해 구현될 수 있는 다양한 실시 예가 가능하다. 예를 들면, 프로세서(220)는 도 15에 도시된 곡선과 다른 곡률을 갖는 그래프를 통해 이미지 퓨전을 할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 이미지 센서, 각 단위 픽셀은 2 이상의 개별 픽셀들을 포함함, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서로부터 제1 이미지 프레임을 획득하고, 상기 제1 이미지 프레임을 기반으로 상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단하고, 상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 개별 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임을 획득하고, 상기 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득(conversion gain)으로 획득한 제1 이미지 데이터, 및 상기 광량 데이터를 기반으로 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 획득한 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제1 이미지 데이터, 및 상기 제2 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 상기 개별 픽셀 또는 상기 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 상기 제1 변환이득으로 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 내어 획득한 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제3 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제4 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 상기 개별 픽셀 또는 상기 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 기반으로 CDS(correlated double sampling)를 수행하여 획득한 제4 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 제4 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 이미지 프레임에 대응하는 장면이 역광인지 여부, 상기 전자 장치 주변의 조도, 또는 상기 제1 이미지 프레임의 피사체에 인물이 포함되었는지 여부 중 적어도 하나를 기반으로 상기 촬영 환경이 상기 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 줌 배율을 설정하는 사용자 입력을 수신하고, 상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우, 상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경이라고 판단하고, 상기 줌 배율이 상기 지정된 배율 미만인 경우, 상기 촬영 환경이 상기 제2 촬영 환경이라고 판단할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 제1 노출 시간동안 상기 개별 픽셀을 통해 제1 광량 데이터를 획득하고, 상기 촬영 환경이 상기 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 제1 노출 시간보다 긴 제2 노출 시간동안 상기 단위 픽셀을 통해 상기 광량 데이터에 대응하는 제2 광량 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경에 해당하는 경우, 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 디지털 데이터에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 개수의 비트를 가지는 제3 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제2 디지털 데이터에 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 상기 제3 개수의 비트를 가지는 제4 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제3 디지털 데이터, 및 상기 제4 디지털 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 제1 개수는 10, 상기 제2 개수는 2, 상기 제3 개수는 12일 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제1 디지털 데이터에 LSB(least significant bit) 제로 패딩으로 상기 제1 더미 데이터를 추가하고, 상기 제2 디지털 데이터에 MSB(most significant bit) 제로 패딩으로 상기 제2 더미 데이터를 추가할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는, 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터로 디지털 변환하기 위한 적어도 하나의 ADC(analog digital converter)를 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 단위 픽셀은 4개의 상기 개별 픽셀을 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 복수의 픽셀들 및 적어도 하나의 ADC를 포함하는 이미지 센서, 및 상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 이미지 센서가 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고, 상기 이미지 센서로부터 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 제2 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 제1 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 디지털 데이터에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제2 디지털 데이터에 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 디지털 데이터를 획득하고, 상기 제3 디지털 데이터, 및 상기 제4 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임을 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 ADC는 제1 ADC, 및 제2 ADC를 포함하고, 상기 이미지 센서는, 상기 제1 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 디지털 변환하고, 상기 제2 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 디지털 변환할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 하나(single)의 ADC를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는, 제1 시점에, 상기 하나의 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 디지털 변환하고, 상기 제1 시점에 후속하는 제2 시점에, 상기 하나의 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 디지털 변환할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(photo diode), 및 상기 4개의 PD와 연결되는 1개의 FD(floating diffusion)를 포함하는 단위 픽셀을 포함할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는, 상기 4개의 PD 중 어느 하나의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 이미지 센서는, 상기 4개의 PD 중 적어도 2개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 복수의 픽셀들 중 각 픽셀은 1개의 PD와 1개의 FD를 포함할 수 있다. 상기 이미지 센서는, 상기 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득할 수 있다.
본 문서의 일 실시 예에 따른 전자 장치에서, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당한다고 판단한 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 획득한 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 획득한 상기 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어할 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예들에 따른 네트워크 환경(1600) 내의 전자 장치(1601)의 블록도이다. 도 16을 참조하면, 네트워크 환경(1600)에서 전자 장치(1601)는 제1 네트워크(1698)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1602)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(1699)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(1604) 또는 서버(1608) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1601)는 서버(1608)를 통하여 전자 장치(1604)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1601)는 프로세서(1620), 메모리(1630), 입력 모듈(1650), 음향 출력 모듈(1655), 디스플레이 모듈(1660), 오디오 모듈(1670), 센서 모듈(1676), 인터페이스(1677), 연결 단자(1678), 햅틱 모듈(1679), 카메라 모듈(1680), 전력 관리 모듈(1688), 배터리(1689), 통신 모듈(1690), 가입자 식별 모듈(1696), 또는 안테나 모듈(1697)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(1601)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(1678))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(1676), 카메라 모듈(1680), 또는 안테나 모듈(1697))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660))로 통합될 수 있다.
프로세서(1620)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(1640))를 실행하여 프로세서(1620)에 연결된 전자 장치(1601)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(1620)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(1676) 또는 통신 모듈(1690))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(1632)에 저장하고, 휘발성 메모리(1632)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(1634)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(1620)는 메인 프로세서(1621)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(1623)(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(1601)가 메인 프로세서(1621) 및 보조 프로세서(1623)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(1623)는 메인 프로세서(1621)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(1623)는, 예를 들면, 메인 프로세서(1621)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(1621)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(1621)와 함께, 전자 장치(1601)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(1660), 센서 모듈(1676), 또는 통신 모듈(1690))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(1680) 또는 통신 모듈(1690))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(1623)(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, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(1601) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(1608))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(1630)는, 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(1620) 또는 센서 모듈(1676))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(1640)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(1630)는, 휘발성 메모리(1632) 또는 비휘발성 메모리(1634)를 포함할 수 있다.
프로그램(1640)은 메모리(1630)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(1642), 미들 웨어(1644) 또는 어플리케이션(1646)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(1650)은, 전자 장치(1601)의 구성요소(예: 프로세서(1620))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(1650)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(1655)은 음향 신호를 전자 장치(1601)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(1655)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(1660)은 전자 장치(1601)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(1660)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(1660)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(1670)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(1670)은, 입력 모듈(1650)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(1655), 또는 전자 장치(1601)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(1676)은 전자 장치(1601)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(1676)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(1677)는 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(1677)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(1678)는, 그를 통해서 전자 장치(1601)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(1678)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(1679)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(1679)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(1680)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(1688)은 전자 장치(1601)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(1688)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(1689)는 전자 장치(1601)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(1689)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(1690)은 전자 장치(1601)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(1690)은 프로세서(1620)(예: 어플리케이션 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(1690)은 무선 통신 모듈(1692)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(1694)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(1698)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(1699)(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(1604)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(1692)은 가입자 식별 모듈(1696)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(1698) 또는 제2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(1601)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(1692)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(1692)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(1692)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(1692)은 전자 장치(1601), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(1604)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(1699))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(1692)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(1697)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1697)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(1698) 또는 제2 네트워크(1699)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(1690)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(1690)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(1697)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(1697)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), 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(1699)에 연결된 서버(1608)를 통해서 전자 장치(1601)와 외부의 전자 장치(1604)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(1602, 또는 1604) 각각은 전자 장치(1601)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1601)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(1602, 1604, 또는 1608) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(1601)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(1601)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(1601)로 전달할 수 있다. 전자 장치(1601)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(1601)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(1604)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(1608)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(1604) 또는 서버(1608)는 제2 네트워크(1699) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(1601)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(1601)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(1636) 또는 외장 메모리(1638))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(1640))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(1601))의 프로세서(예: 프로세서(1620))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 어플리케이션 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, 어플리케이션 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 17은 다양한 실시 예들에 따른 카메라 모듈(1680)을 예시하는 블록도(1700)이다. 도 17을 참조하면, 카메라 모듈(1680)은 렌즈 어셈블리(1710), 플래쉬(1720), 이미지 센서(1730), 이미지 스태빌라이저(1740), 메모리(1750)(예: 버퍼 메모리), 또는 이미지 시그널 프로세서(1760)를 포함할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는 이미지 촬영의 대상인 피사체로부터 방출되는 빛을 수집할 수 있다. 렌즈 어셈블리(1710)는 하나 또는 그 이상의 렌즈들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(1680)은 복수의 렌즈 어셈블리(1710)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 카메라 모듈(1680)은, 예를 들면, 듀얼 카메라, 360도 카메라, 또는 구형 카메라(spherical camera)를 형성할 수 있다. 복수의 렌즈 어셈블리(1710)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(1710)는, 예를 들면, 광각 렌즈 또는 망원 렌즈를 포함할 수 있다.
플래쉬(1720)는 피사체로부터 방출 또는 반사되는 빛을 강화하기 위하여 사용되는 빛을 방출할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 플래쉬(1720)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(1730)는 피사체로부터 방출 또는 반사되어 렌즈 어셈블리(1710)를 통해 전달된 빛을 전기적인 신호로 변환함으로써, 상기 피사체에 대응하는 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 센서(1730)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(1730)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(1740)는 카메라 모듈(1680) 또는 이를 포함하는 전자 장치(1601)의 움직임에 반응하여, 렌즈 어셈블리(1710)에 포함된 적어도 하나의 렌즈 또는 이미지 센서(1730)를 특정한 방향으로 움직이거나 이미지 센서(1730)의 동작 특성을 제어(예: 리드 아웃(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(1740)는, 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는 카메라 모듈(1680)의 내부 또는 외부에 배치된 자이로 센서(미도시) 또는 가속도 센서(미도시)를 이용하여 카메라 모듈(1680) 또는 전자 장치(1601)의 그런 움직임을 감지할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 스태빌라이저(1740)는, 예를 들면, 광학식 이미지 스태빌라이저로 구현될 수 있다. 메모리(1750)는 이미지 센서(1730)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(1750)에 저장이 되고, 그에 대응하는 사본 이미지(예: 낮은 해상도의 이미지)는 디스플레이 모듈(1660)을 통하여 프리뷰될 수 있다. 이후, 지정된 조건이 만족되면(예: 사용자 입력 또는 시스템 명령) 메모리(1750)에 저장되었던 원본 이미지의 적어도 일부가, 예를 들면, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 획득되어 처리될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 메모리(1750)는 메모리(1630)의 적어도 일부로, 또는 이와는 독립적으로 운영되는 별도의 메모리로 구성될 수 있다.
이미지 시그널 프로세서(1760)는 이미지 센서(1730)를 통하여 획득된 이미지 또는 메모리(1750)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(1760)는 카메라 모듈(1680)에 포함된 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 이미지 센서(1730))에 대한 제어(예: 노출 시간 제어, 또는 리드 아웃 타이밍 제어 등)를 수행할 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 이미지는 추가 처리를 위하여 메모리(1750)에 다시 저장되거나 카메라 모듈(1680)의 외부 구성 요소(예: 메모리(1630), 디스플레이 모듈(1660), 전자 장치(1602), 전자 장치(1604), 또는 서버(1608))로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이미지 시그널 프로세서(1760)는 프로세서(1620)의 적어도 일부로 구성되거나, 프로세서(1620)와 독립적으로 운영되는 별도의 프로세서로 구성될 수 있다. 이미지 시그널 프로세서(1760)가 프로세서(1620)와 별도의 프로세서로 구성된 경우, 이미지 시그널 프로세서(1760)에 의해 처리된 적어도 하나의 이미지는 프로세서(1620)에 의하여 그대로 또는 추가의 이미지 처리를 거친 후 디스플레이 모듈(1660)을 통해 표시될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(1601)는 각각 다른 속성 또는 기능을 가진 복수의 카메라 모듈(1680)들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 예를 들면, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 광각 카메라이고, 적어도 다른 하나는 망원 카메라일 수 있다. 유사하게, 상기 복수의 카메라 모듈(1680)들 중 적어도 하나는 전면 카메라이고, 적어도 다른 하나는 후면 카메라일 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    복수 개의 단위 픽셀들을 포함하는 이미지 센서, 각 단위 픽셀은 2 이상의 개별 픽셀들을 포함함; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 이미지 센서로부터 제1 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 제1 이미지 프레임을 기반으로 상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단하고,
    상기 촬영 환경이 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여:
    상기 이미지 센서가 개별 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고,
    상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임에 후속하는 제2 이미지 프레임을 획득하고,
    상기 촬영 환경이 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여:
    상기 이미지 센서가 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 기반으로 제1 변환이득(conversion gain)으로 획득한 제1 이미지 데이터, 및 상기 광량 데이터를 기반으로 상기 제1 변환이득보다 낮은 제2 변환이득으로 획득한 제2 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고,
    상기 제1 이미지 데이터, 및 상기 제2 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 촬영 환경이 제3 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여:
    상기 이미지 센서가 상기 개별 픽셀 또는 상기 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 상기 제1 변환이득으로 2회 이상 리드아웃 하고 평균값을 내어 획득한 제3 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고,
    상기 제3 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제4 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여:
    상기 이미지 센서가 상기 개별 픽셀 또는 상기 단위 픽셀에 입력된 광량 데이터를 기반으로 CDS(correlated double sampling)를 수행하여 획득한 제4 이미지 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고,
    상기 제4 이미지 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 이미지 프레임에 대응하는 장면이 역광인지 여부, 상기 전자 장치 주변의 조도, 또는 상기 제1 이미지 프레임의 피사체에 인물이 포함되었는지 여부 중 적어도 하나를 기반으로 상기 촬영 환경이 상기 지정된 촬영 환경에 해당하는지 여부를 판단하는, 전자 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    줌 배율을 설정하는 사용자 입력을 수신하고,
    상기 줌 배율이 지정된 배율 이상인 경우, 상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경이라고 판단하고,
    상기 줌 배율이 상기 지정된 배율 미만인 경우, 상기 촬영 환경이 상기 제2 촬영 환경이라고 판단하는, 전자 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 제1 노출 시간동안 상기 개별 픽셀을 통해 제1 광량 데이터를 획득하고,
    상기 촬영 환경이 상기 제2 촬영 환경에 해당하는 것에 응답하여, 상기 제1 노출 시간보다 긴 제2 노출 시간동안 상기 단위 픽셀을 통해 상기 광량 데이터에 대응하는 제2 광량 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 촬영 환경이 상기 제1 촬영 환경에 해당하는 경우:
    제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 디지털 데이터에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 개수의 비트를 가지는 제3 디지털 데이터를 획득하고,
    상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제2 디지털 데이터에 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 상기 제3 개수의 비트를 가지는 제4 디지털 데이터를 획득하고,
    상기 제3 디지털 데이터, 및 상기 제4 디지털 데이터를 기반으로 상기 제2 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 개수는 10, 상기 제2 개수는 2, 상기 제3 개수는 12인, 전자 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 제1 디지털 데이터에 LSB(least significant bit) 제로 패딩으로 상기 제1 더미 데이터를 추가하고,
    상기 제2 디지털 데이터에 MSB(most significant bit) 제로 패딩으로 상기 제2 더미 데이터를 추가하는, 전자 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 디지털 데이터 및 상기 제2 디지털 데이터로 디지털 변환하기 위한 적어도 하나의 ADC(analog digital converter)를 포함하는, 전자 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 단위 픽셀은 4개의 상기 개별 픽셀을 포함하는, 전자 장치.
  12. 전자 장치에 있어서,
    복수의 픽셀들 및 적어도 하나의 ADC를 포함하는 이미지 센서; 및
    상기 이미지 센서와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    상기 이미지 센서가 픽셀을 통해 아날로그 데이터를 획득하고, 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 제1 감도로 디지털 변환한 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 적어도 하나의 ADC를 통해 상기 제1 감도보다 높은 제2 감도로 디지털 변환한 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하고,
    상기 이미지 센서로부터 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 제2 디지털 데이터를 획득하고,
    상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 제2 디지털 데이터를 기반으로 제1 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는:
    제1 개수의 비트를 가지는 상기 제1 디지털 데이터에 제2 개수의 비트를 가지는 제1 더미 데이터를 추가하여 제3 디지털 데이터를 획득하고,
    상기 제1 개수의 비트를 가지는 상기 제2 디지털 데이터에 상기 제2 개수의 비트를 가지는 제2 더미 데이터를 추가하여 제4 디지털 데이터를 획득하고,
    상기 제3 디지털 데이터, 및 상기 제4 디지털 데이터를 기반으로 상기 제1 이미지 프레임을 획득하는, 전자 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 ADC는 제1 ADC, 및 제2 ADC를 포함하고,
    상기 이미지 센서는:
    상기 제1 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 디지털 변환하고,
    상기 제2 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 디지털 변환하는, 전자 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 이미지 센서는 하나(single)의 ADC를 포함하고,
    상기 이미지 센서는:
    제1 시점에, 상기 하나의 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 디지털 변환하고,
    상기 제1 시점에 후속하는 제2 시점에, 상기 하나의 ADC를 통해 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 디지털 변환하는, 전자 장치.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 이미지 센서는 2x2 배열을 가지는 4개의 PD(photo diode), 및 상기 4개의 PD와 연결되는 1개의 FD(floating diffusion)를 포함하는 단위 픽셀을 포함하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 4개의 PD 중 어느 하나의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 4개의 PD 중 적어도 2개의 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 복수의 픽셀들 중 각 픽셀은 1개의 PD와 1개의 FD를 포함하고,
    상기 이미지 센서는, 상기 PD를 통해 획득한 광량 데이터를 기반으로 상기 아날로그 데이터를 획득하는, 전자 장치.
  20. 청구항 12에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 전자 장치의 촬영 환경이 지정된 촬영 환경에 해당한다고 판단한 것에 응답하여, 상기 이미지 센서가 상기 아날로그 데이터를 상기 제1 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 획득한 상기 제1 디지털 데이터, 및 상기 아날로그 데이터를 상기 제2 감도로 2회 이상 디지털 변환하고 평균값을 내어 획득한 상기 제2 디지털 데이터를 상기 적어도 하나의 프로세서에 제공하도록 제어하는, 전자 장치.
KR1020210039741A 2021-03-26 2021-03-26 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법 KR20220134276A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210039741A KR20220134276A (ko) 2021-03-26 2021-03-26 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
EP22776147.5A EP4270928A4 (en) 2021-03-26 2022-03-25 ELECTRONIC DEVICE COMPRISING AN IMAGE SENSOR AND CORRESPONDING OPERATING METHOD
PCT/KR2022/004218 WO2022203447A1 (ko) 2021-03-26 2022-03-25 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US18/078,486 US20230113058A1 (en) 2021-03-26 2022-12-09 Electronic device including image sensor and operating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210039741A KR20220134276A (ko) 2021-03-26 2021-03-26 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220134276A true KR20220134276A (ko) 2022-10-05

Family

ID=83397607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210039741A KR20220134276A (ko) 2021-03-26 2021-03-26 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230113058A1 (ko)
EP (1) EP4270928A4 (ko)
KR (1) KR20220134276A (ko)
WO (1) WO2022203447A1 (ko)

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6567022B1 (en) * 2002-08-12 2003-05-20 Lsi Corporation Matching calibration for dual analog-to-digital converters
JP5034610B2 (ja) * 2007-03-30 2012-09-26 ソニー株式会社 固体撮像装置、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置
JP5115335B2 (ja) * 2008-05-27 2013-01-09 ソニー株式会社 固体撮像素子及びカメラシステム
US8134624B2 (en) * 2008-07-03 2012-03-13 Aptina Imaging Corporation Method and apparatus providing multiple exposure high dynamic range sensor
US8605173B2 (en) * 2010-08-16 2013-12-10 SK Hynix Inc. Differential column ADC architectures for CMOS image sensor applications
JP5610961B2 (ja) * 2010-09-30 2014-10-22 キヤノン株式会社 固体撮像装置及び固体撮像装置の駆動方法
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
US9106851B2 (en) * 2013-03-12 2015-08-11 Tower Semiconductor Ltd. Single-exposure high dynamic range CMOS image sensor pixel with internal charge amplifier
US9363450B2 (en) * 2013-08-27 2016-06-07 Semiconductor Components Industries, Llc Imaging systems and methods for image signal gain adjustment
US9736406B2 (en) * 2015-01-22 2017-08-15 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing apparatus and control method thereof
US10431608B2 (en) * 2017-04-13 2019-10-01 Omnivision Technologies, Inc. Dual conversion gain high dynamic range readout for comparator of double ramp analog to digital converter
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
JP2019096923A (ja) * 2017-11-17 2019-06-20 オリンパス株式会社 撮像素子、撮像装置
US10593055B2 (en) * 2018-03-23 2020-03-17 Capsovision Inc Method and apparatus for capturing images and associated 3D model based on a single image sensor and structured-light patterns in the visible spectrum
CN112154648B (zh) * 2018-05-15 2022-09-27 索尼公司 图像处理装置、图像处理方法和程序
JP7299680B2 (ja) * 2018-08-23 2023-06-28 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像システム
FR3091116A1 (fr) * 2018-12-19 2020-06-26 Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas Procédé et architecture de lecture de capteur d’images
KR20200133167A (ko) * 2019-05-17 2020-11-26 삼성전자주식회사 Hdr 이미지를 생성하기 위한 이미지 시스템
KR20220064170A (ko) * 2020-11-11 2022-05-18 삼성전자주식회사 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US11363227B1 (en) * 2020-12-28 2022-06-14 Semiconductor Components Industries, Llc Image sensors with hybrid analog-to-digital converter architecture

Also Published As

Publication number Publication date
EP4270928A1 (en) 2023-11-01
WO2022203447A1 (ko) 2022-09-29
EP4270928A4 (en) 2024-02-21
US20230113058A1 (en) 2023-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230283920A1 (en) Electronic device comprising image sensor and method of operating same
US20230209202A1 (en) Electronic device for performing image stabilization, and operating method therefor
US20230239576A1 (en) Method, apparatus, and storage medium for providing slow shutter
KR20220023632A (ko) 흔들림을 보정하는 방법 및 그 전자 장치
US20230135693A1 (en) Electronic device including image sensor
US20230113058A1 (en) Electronic device including image sensor and operating method thereof
US20230388677A1 (en) Electronic device including image sensor and operating method thereof
KR20220068034A (ko) 카메라 모듈 및 카메라 모듈을 포함하는 전자 장치
US20230101860A1 (en) Electronic device including image sensor and operating method thereof
KR20220115493A (ko) 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US20230199330A1 (en) Electronic device for processing continuous shooting input and method thereof
EP4254977A1 (en) Electronic device comprising image sensor and operating method thereof
US11997405B2 (en) Electronic device integrating phase difference detection and imaging and method for controlling the same
US20230254599A1 (en) Electronic device comprising image sensor and operation method of same
US20240078685A1 (en) Method for generating file including image data and motion data, and electronic device therefor
KR20220101998A (ko) 자동 초점 조절이 가능한 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20220132278A (ko) 영상의 노이즈를 제거하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20220153331A (ko) 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
CN116848851A (zh) 包括图像传感器的电子设备及其操作方法
KR20230113109A (ko) 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
KR20220146994A (ko) 전자 장치 및 그의 이미지 처리 방법
KR20220014150A (ko) 이미지 센서와 이미지 시그널 프로세서를 포함하는 전자 장치 및 그의 방법
KR20240054134A (ko) 이미지 센서의 이미지를 이용한 학습 기반 화질 개선 방법 및 이를 지원하는 전자 장치
KR20240047889A (ko) 카메라를 포함하는 전자 장치
KR20230010461A (ko) 이미지 센서를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination