DE69517375T2

DE69517375T2 - Bildaufnahmevorrichtung mit weitem Dynamikbereich

Info

Publication number: DE69517375T2
Application number: DE69517375T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Nakayama; Takashi Watari
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-31
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: US5642163A; DE69517375D1; EP0700204B1; EP0700204A2; EP0700204A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildaufnahmegerät zum Fokussieren von Licht in ein Bild, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, welches das derart fokussierte Lichtbild mit einem breiteren Dynamikbereich darstellt.
In Fig. 12 ist ein herkömmliches Bildaufnahmegerät gezeigt. Das herkömmliche Bildaufnahmegerät Ic weist eine Bildaufnahmevorrichtung 1, einen Analogsignalprozessor 2, einen Analog-Digitalwandler 3 und eine Steuereinrichtung 4 der Bildaufnahmevorrichtung auf. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 fokussiert Licht in ein Objektbild, um ein elektrisches Signal auf der Grundlage des derart erhaltenen Bildes zu erzeugen. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 akkumuliert die elektrische Ladung entsprechend der Menge des Lichtes, das darauf innerhalb einer Bildaufnahmeperiode einfällt. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 gibt die akkumulierte elektrische Ladung als ein Bildsignal Sd aus, das die Größenordnung der derart akkumulierten elektrischen Ladung darstellt, und setzt ferner die Menge der darin akkumulierten elektrischen Ladung auf Null.
In Fig. 13 und 14 sind die Kennlinien der Akkumulation der elektrischen Ladung der Bildaufnahmevorrichtung 1 gezeigt. Fig. 13 zeigt die Menge der akkumulierten elektrischen Ladung in Bezug auf eine Einfallperiode. Fig. 14 zeigt die Menge der akkumulierten elektrischen Ladung in Bezug auf die Menge des einfallenden Lichtes. In beiden Figuren zeigt "Q0" an der vertikalen Achse einen Sättigungspegel an, der die maximal akkumulierbare elektrische Ladung der Bildaufnahmevorrichtung 1 darstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Menge Dp des einfallenden Lichtes Qinc zu dem Zeitpunkt, wenn die Bildaufnahmevorrichtung den Sättigungspegel Q0 erreicht, einen dynamischen Bereich der Bildaufnahmevorrichtung darstellt. In Fig. 12 wendet der Analogsignalprozessor 2 verschiedene Abläufe wie beispielsweise eine Rauschfilterung, eine Gammakorrektur und eine Verstärkung des Bildsignales Sd durch. Der Analog/Digitalwandler 3 wandelt das durch den Analogsignalprozessor 2 verarbeitete elektrische Signal in ein digitales Signal um, das nach außen übertragen wird.
Die Steuereinrichtung 4 der Bildaufnahmevorrichtung weist eine Steuereinrichtung der elektrischen Ladungs-Akkumulation 4a und eine Steuereinrichtung der elektrischen Ladungs-Übertragung 4b auf. Die Akkumulations-Steuereinrichtung 4a bestimmt die Menge der elektrischen Ladung, die die Bildaufnahmevorrichtung 1 darin akkumuliert. Die Übertragungs-Steuereinrichtung 4b steuert die Bildaufnahmevorrichtung 1, um die darin akkumulierte elektrische Ladung als ein Signal Sd an den Analogsignalprozessor 2 zu übertragen.
Der Betrieb der Steuereinrichtung 4 der Bildaufnahmevorrichtung wird gemäß Fig. 15 beschrieben, wobei die Bildaufnahmevorrichtung eine Fotodiode und eine vertikalen CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung) enthält. Die Akkumulations- Steuereinrichtung 4a erzeugt ein Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa, das die Quantität der elektrischen Ladung anzeigt, die in der Fotodiode der Bildaufnahmevorrichtung 1 zu akkumulieren ist.
Das Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa weist Pulse auf, die sich zwischen einem ersten Pegel V0 und einem zweiten Pegel V2 in einer vorbestimmten Periode Pv ändern. Der erste Pegel V0 entspricht der maximal akkumulierbaren Ladung entsprechend dem Sättigungspegel Q0. Der zweite Pegel V2 entspricht einem "0"- Ladungspegel Q2. Eine Periode zwischen jedem Puls des Signales Sa entspricht einer vertikalen Leerperiode des Bildsignales Sd.
Die Übertragungs-Steuereinrichtung 4b erzeugt ein erstes Ladungsübertragungssignal Sb ähnlich dem Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa. Das erste Ladungsübertragungssignal Sb weist die gleiche Frequenz wie Sa auf, ist aber um eine vorbestimmte Periode Ta zu dem Signal Sa verzögert.
Während dieser Periode Ta akkumuliert die Bildaufnahmevorrichtung 1 die darin befindliche elektrische Ladung. Die Übertragungs-Steuereinrichtung 4b erzeugt ferner ein zweites Ladungsübertragungssignal Sc, das eine Kombination einer Vielzahl von Pulsen des Vertikalübertragungssignals und Horizontalübertragungssignals darstellt. Jeder Satz der Vielzahl von Pulsen entspricht einer Signal- Vertikal-Leerperiode.
Die Fotodiode wird an der Vorderflanke des Ladungsakkumulations-Steuersignales Sa auf den Sättigungspegel Q0 und die Hinterflanke des Ladungsakkumulations- Steuersignales Sa wird auf den Nullpegel Q2 eingestellt. An der Hinterflanke des Signales Sa beginnt die Fotodiode, die elektrische Ladung zu akkumulieren und überträgt die derart akkumulierte elektrische Ladung dann an die vertikale CCD bei der Vorderflanke des Signales Sb. Insbesondere während der Akkumulationsperiode Ta zwischen den Pulsen der Signale Sa und Sb akkumuliert die Fotodiode die elektrische Ladung und gibt sie aus. Beim Empfang jedes Pulses des zweiten Ladungsübertragungssignales Sc gibt die vertikale CCD die elektrische Ladung von links oben nach rechts unten zeilenweise als das Bildsignal Sd aus.
Wie aus dem vorstehend Angeführten ersichtlich, kann die Bildaufnahmevorrichtung 1 nicht mehr elektrische Ladung als bis zum Sättigungspegel Q0 akkumulieren oder ausgeben, selbst wenn das darauf einfallende Licht diesen Pegel G0 übersteigt. Mit anderen Worten, wenn eine größere Lichtmenge ein als Lichtpegel auf die Aufnahmevorrichtung 1 fällt, der entsprechend der Eigenschaft der Bildaufnahmevorrichtung 1 bestimmt wird, ist es unmöglich, die Menge des einfallenden Lichtes als die Quantität der in der Bildaufnahmevorrichtung 1 akkumulierten elektrischen Ladung auszudrücken.
Daher kann die digitale Signalausgabe von dem A/D-Wandler 3 gemäß einem herkömmlichen Bildaufnahmegerät Ic nicht die Menge des Lichtes, das auf die Bildaufnahmevorrichtung 1 einfällt, über den Sättigungspegel Q0 der Bildaufnahmevorrichtung 1 hinaus darstellen. Mit anderen Worten ist es unmöglich, ein einfallendes Bildlicht wiederzugeben, dessen Helligkeitsband sich jenseits eines Helligkeitsbereiches befindet, das auf der Grundlage dieser gesättigten elektrischen Ladungsmenge bestimmt wird. Somit wird ein Bildaufnahmegerät benötigt, das einfallendes Licht mit einem breiteren dynamischen Bereich wiedergeben kann.
Verbesserungen des vorstehend beschriebenen Systemes sind in EP-A-484135 und EP-A-573235 offenbart. Die verbesserten Systeme erweitern den Dynamikbereich des Bildaufnahmegerätes durch Steuerung der durch die Bildaufnahmevorrichtung speicherbaren elektrischen Ladung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bildaufnahmegerät mit einer Bildaufnahmevorrichtung zum Erzeugen eines Bildsignales, das ein Objektbild für eine vorgegebene Bildaufnahmeperiode anzeigt,
einem Steuermittel zum Steuern einer elektrischen Ladungsmenge, die die Bildaufnahmevorrichtung akkumulieren kann, und
einem Schaltmittel für die akkumulierte elektrische Ladungsmenge zum Umschalten der Bildaufnahmevorrichtung von einem ersten Pegel der akkumulierten elektrischen Ladung und auf einen zweiten Pegel der akkumulierten elektrischen Ladung, der innerhalb der Bildaufnahmeperiode größer als der erste Pegel der akkumulierten elektrischen Ladungsmenge ist, vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahmegerät ferner ein Vergleichsmittel zum Vergleichen des Bildsignales, das von dem Pegel der akkumulierten elektrischen Ladung abhängt, mit einem vorgegebenen Referenzsignal, um ein Steuersignal zu erzeugen, und
ein Kompensationsmittel zum Kompensieren des Bildsignales auf der Grundlage des Steuersignales aufweist.
Diese und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung veranschaulicht, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und in der:
Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Bildaufnahmegerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Darstellung der Beziehung der elektrischen Ladung, die in einer in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 1 verwendeten Bildaufnahmevorrichtung akkumuliert wird, und der Ladungszeit;
Fig. 3 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der in der Bildaufnahmevorrichtung von Fig. 1 akkumulierten elektrischen Ladung und der Quantität des darauf einfallenden Lichtes;
Fig. 4 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der in einer Alternative zu der Bildaufnahmevorrichtung von Fig. 1 akkumulierten elektrischen Ladung und der Ladungszeit;
Fig. 5 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation einer Alternative zu der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 1 und der Quantität des darauf einfallenden Lichtes;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Bildaufnahmegerätes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der elektrischen Ladung, die in einer in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 6 verwendeten Bildaufnahmevorrichtung akkumuliert wird und der Ladungszeit;
Fig. 8 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der in der Bildaufnahmevorrichtung von Fig. 6 akkumulierten elektrischen Ladung und der Quantität des darin einfallenden Lichtes;
Fig. 9 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 7, aber mit einem veränderten Zwischenpegel Q1 der Bildaufnahmevorrichtung,
Fig. 10 eine Darstellung ähnlich wie Fig. 8, aber mit einem veränderten Zwischenpegel Q1 der Bildaufnahmevorrichtung;
Fig. 11 ein Blockschaltbild eines Bildaufnahmegerätes gemäß einem dritten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen Bildaufnahmegerätes;
Fig. 13 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der elektrischen Ladung, die in einer in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 12 verwendeten Bildaufnahmevorrichtung akkumuliert wird, und der Ladungszeit;
Fig. 14 eine Darstellung einer Beziehung zwischen der in der Bildaufnahmevorrichtung von Fig. 12 akkumulierten elektrischen Ladung und der Quantität des darin einfallenden Lichtes;
Fig. 15 eine Darstellung von verschiedenen in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 12 auftauchenden Signalen;
Fig. 16 eine Darstellung von verschiedenen in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 1 auftauchenden Signalverläufen;
Fig. 17 eine Darstellung von verschiedenen in dem Bildaufnahmegerät von Fig. 6 auftauchenden Signalverläufen, und
Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung des Dynamikbereiches des Bildaufnahmegerätes gemäß der vorliegenden Erfindung, zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel:

In Fig. 1 ist ein Bildaufnahmegerät gemäß einem ersten Ausführungsbeipiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Bildaufnahmegerät Ip1 umfasst eine Bildaufnahmevorrichtung 1 wie beispielsweise eine CCD (ladungsgekoppelte Vorrichtung) zum Fokussieren von Licht in ein Objektbild, um ein elektrisches Signal auf der Grundlage des derart erhaltenen Bildes zu erzeugen. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 akkumuliert die elektrische Ladung entsprechend der Quantität des darauf einfallenden Lichtes während einer Bildaufnahmeperiode. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 gibt die akkumulierte elektrische Ladung als ein Bildsignal Sd aus, das die Größenordnung der derart akkumulierten elektrischen Ladung darstellt, und setzt ferner die Menge der darin akkumulierten elektrischen Ladung auf Null. Ein mit der Bildaufnahmevorrichtung 1 verbundener Analogsignalprozessor 2 ist zum Empfangen des Bildsignales Sd vorgesehen. Der Analogsignalprozessor 2 führt verschiedene Prozesse wie beispielsweise eine Rauschfilterung, eine Gammakorrektur und eine Verstärkung des Bildsignales Sd durch.
Ein Analog/Digital(A/D)-Wandler 3 ist mit dem Analogsignalprosessor 2 zum Empfanges des Bildsignales Sd verbunden. Der A/D-Wandler 3 wandelt das durch den Analogsignalprozessor 2 verarbeitete Bildsignal Sd in ein Digitalsignal Se um. Eine Steuereinrichtung 4 der Bildaufnahmevorrichtung ist zum Steuern des Betriebes der Bildaufnahmevorrichtung 1 vorgesehen. Die Bildaufnahme-Steuereinrichtung 4 weist eine Steuereinrichtung 4a der elektrischen Ladungsakkumulation und eine Übertragungs-Steuereinrichtung 4b der elektrischen Ladungsakkumulation auf. Die Akkumulations-Steuereinrichtung 4a erzeugt ein Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa, das die Quantität der in der Fotodiode der Bildaufnahmevorrichtung 1 zu akkumulierenden elektrischen Ladung darstellt. Mit anderen Worten, das Signal Sa stellt eine Referenzspannung VSUB für die Überfließ-Drain-(OFD)-Steuerung 1 dar. Die Übertragungs-Steuereinrichtung 4b erzeugt ein erstes Ladungsübertragungssignal Sb und ein zweites Ladungsübertragungssignal Sc.
Ein Akkumulations-Ladungsselektor 5 ist zwischen der Bildaufnahmevorrichtung 1 und der Steuereinrichtung 4a der elektrischen Ladungsakkumulation zum EmpfangendesLadungsakkumulations-Steuersignales Savorgesehen. DerAkkumulations- Ladungs-Selektor 5 umfasst eine erste Referenzspannungs-Quelle 5a, einen Zeitgeber 5b und einen Auswahlschalter 5c. Die erste Referenzspannungs-Quelle 5a liefert eine erste Referenzspannung V1, die einem Zwischenpegel zwischen dem ersten und zweiten Pegel V0 und V2 entspricht (diese Spannungen werden nachstehend unter Bezug auf Fig. 16 erläutert). Der Zeitgeber 5b ist mit der Steuereinrichtung 4a zum Empfangen des Signales Sa (siehe Fig. 16) verbunden, um ein Auswahlsignal Ss zu erzeugen, das eines der Pegel 5a oder V1 anzeigt. Der Auswahlschalter 5c ist mit dem Zeitgeber 5b zum Empfangen des Auswahlsignales Ss verbunden. Der Schalter 5c wählt entweder die Steuereinrichtung 4a der elektrischen Ladungsakkumulation oder die erste Referenzspannung-Quelle 5a aus (auf der Grundlage des Auswahlsignales Ss), um das ausgewählte Signal Sa oder V der Bildaufnahmevorrichtung 1 zuzuführen. Als Ergebnis wird ein modifiziertes Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa' der Bildaufnahmevorrichtung 1 zugeführt, welches sequentiell den Pegel von dem Pegel V1 zu dem Pegel V2 während einer vorgegebenen Periode Tc verändert.
In Fig. 16 sind die Signalverläufe der Signale Sa, Sa', Sb und Sc gezeigt. Das Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa ist ein Pulssignal mit Pulsen, die sich zwischen einem ersten Pegel V0 und einem zweiten Pegel V2 mit einer vorgegebenen Periode Pv verändern. Der erste Pegel V0 entspricht der maximal akkumulierbaren Ladung entsprechend dem Sättigungspegel Q0. Der zweite Pegel V2 entspricht dem "0"-Ladungspegel Q2. Eine Periode PV zwischen jedem Puls des ersten Pulssignales Sa entspricht einer Bildaufnahmeperiode wie beispielsweise eine vertikale Leerperiode des Bildsignales Sd und ist beispielsweise üblicherweise auf 1 /60 Sekunden eingestellt.
Das erste Ladungsübertragungssignal Sb ist ein Pulssignal ähnlich dem Ladungsakkumulations-Steuersignal Sa, aber es ist um eine vorgegebene Periode Ta zu dem Signal Sa verzögert. Während dieser Periode Ta akkumuliert die Bildaufnahmevorrichtung 1 die elektrische Ladung. Das zweite Ladungsübertragungssignal Sc ist eine Kombination einer Vielzahl von Pulsen von vertikalen Übertragungssignalen und horizontalen Übertragungssignalen. Jeder Satz einer Vielzahl von Pulsen entspricht einer Bildaufnahmeperiode Pv.
Die Fotodiode der Bildaufnahmevorrichtung 1 ist auf den Sättigungspegel Q0 bei der Vorderflanke des Ladungsakkumulations-Steuersignales Sa und auf dem Nullpegel Q2 bei der Hinterflanke des Ladungsakkumulations-Steuersignales Sa eingestellt. An der Hinterflanke des Signales Sa beginnt die Fotodiode die elektrische Ladung zu akkumulieren und überträgt diese akkumulierte elektrische Ladung an die vertikale CCD bei der Vorderflanke des Signales Sb. Speziell wäh rend der Akkumulationsperiode Ta zwischen den Pulsen des Signales Sa und Sb akkumuliert die Fotodiode die elektrische Ladung und gibt sie aus. Beim Empfang jedes Pulses des zweiten Ladungsübertragungssignales Sc gibt die vertikale CCD die elektrische Ladung von links oben nach rechts unten zeilenweise als das Bildsignal Sd aus.
Gemäß Fig. 1 ist ein Bildelementzähler 6 mit der Übertragungs-Steuereinrichtung 4b der elektrischen Ladung zum Empfangen der Signale Sb und Sc verbunden. Der Bildelementzähler 6 zählt die Anzahl der Bildelemente auf der Grundlage des horizontalen Übertragungssignales des Signales Sc und wird durch das Signal Sb rückgesetzt. Der Bildelementzähler 6 erzeugt somit ein Adress-Signal Sad, das die Adresse des aktuellen Bildelementes des Bildsignales Sd anzeigt.
Ein Speicher 8 ist mit dem Bildelementzähler 6 zum Empfangen des Adress-Signales Sad verbunden. Der Speicher speichert die akkumulierten Ladungsdaten, die die elektrische Ladung anzeigen, die tatsächlich in der Bildaufnahmevorrichtung 1 akkumuliert sind. Diese akkumulierten Ladungsdaten wurden vorab von analoge in digitale Daten umgewandelt und in dem Speicher 8 gespeichert. Beim Empfang der Adressdaten Sad gibt der Speicher 8 ein Referenzladungssignal Sf aus, das eine Referenzmenge der elektrischen Ladung hinsichtlich der aktuellen Bildelementadresse anzeigt. Als Ergebnis entspricht das Bildelement des Signales Se, das augenblicklich von dem A/D-Wandler 3 ausgegeben wird, dem Bildelement des Signales Sf, das augenblicklich von dem Speicher 8 ausgegeben wird.
Ein Komparator 7 ist mit dem A/D-Wandler 3 und dem Speicher 8 zum Empfangen des digitalisierten Bildsignales Se und des Referenzladungssignales Sf verbunden. Der Komparator vergleicht diese Signale Se und Sf, um ein Ergebnissignal Sr zu erzeugen, das das Vergleichsergebnis anzeigt.
Eine erste Referenzwertquelle 11 ist zum Anlegen eines ersten Referenzwertsignales vorgesehen, das beispielsweise einen Mittelwert aller in dem Signal Sf enthaltenen Bildelementdaten anzeigt. Bei diesem Beispiel ist das erste Referenzwertsignal nahe an der Mehrheit der Bildelemente innerhalb des tatsächlich erhaltenen Bildes.
Ein Subtrahierer 10 ist mit dem Speicher 8 zum Empfangen des Signales Sf und ist ferner mit der ersten Referenzwertquelle 11 zum Empfangen des Referenzwertsignales verbunden, um ein Subtraktionssignal Sst zu erzeugen, das eine Differenz dazwischen anzeigt. Wenn die erste Referenzwertquelle 11 den Mittelwert aller Bildelemente in dem Signal Sf speichert, ist der Wert des Signales Sst klein.
Ein Rauschentfernmittel 9 ist jeweils mit dem A/D-Wandler 3, dem Komparator 7 und dem Subtrahierer 10 zum Empfangen der Signale 5e, Sr und Sst jeweils verbunden. Das Rauschentfernmittel 9 umfasst einen Subtrahierer 9a und einen Auswahlschalter 9b. Der Subtrahierer 9a ist mit dem A/D-Wandler 3 und dem Subtrahierer 10 zum Subtrahieren des Signales Sst von dem digitalisierten Bildsignal Sd verbunden, um ein zweites Subtrahiersignal zu erzeugen. Der Auswahlschalter 9b ist mit dem Komparator 7 zum selektiven Verbinden des Subtrahierers 9a auf der Grundlage des Ergebnissignales Sr verbunden.
Wenn das digitalisierte Bildsignal Se größer als das Referenzladungssignal Sf ist, wählt der Schalter 9b den Subtrahierer 9a aus, um das subtrahierte digitalisierte Signal (5e - Sst) als ein endgültiges Bildsignal Sg auszugeben. Wenn das digitalisierte Bildsignal Se jedoch kleiner oder gleich dem Referenzladungssignal Sf ist, wählt der Schalter 9b den Wandler 3 aus, um das digitalisierte Bildsignal Se auszugeben.
In den Fig. 2 und 3 sind Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 1 gezeigt. In beiden Figuren stellen "Q0", "Q1 (Qm)" und "Q2" an den vertikalen Achsen jeweils den maximalen, den zwischen- und den Null-Akkumulationspegel der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 1 dar und entsprechen den Pegeln V0, V1 und V2.
In Fig. 2 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hinsichtlich einer Einfallperiode durch eine durchgezogene Linie Lb angezeigt. Eine gepunktete Linie La zeigt das Gleiche für das herkömmliche Bildaufnahmegerät lp von Fig. 12 an. Wie insbesondere durch die durchgezogene Linie Lb gezeigt, erhöht die Bildaufnahmevorrichtung linear die akkumulierbare elektrische Ladungsmenge entlang der Linie La bis der Zwischen-Sättigungspegel Q1 erreicht ist. Danach wird die Bildaufnahmevorrichtung nicht mehr als den Pegel Q1 akkumulieren bis eine vorher bestimmte Zeitdauer Tc von dem Start des Ladungsakkumulationsvorganges verflossen ist. Danach fährt die Bildaufnahmevorrichtung fort die akkumulierbare Ladung linear mit dem gleichen Gradienten wie bei der Linie La zu erhöhen. Schließlich erreicht die Bildaufnahmevorrichtung den Sättigungspegel Q0.
In Fig. 3 wird die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Quantität des einfallenden Lichtes Qinc durch eine durchgezogene Linie Ld angezeigt. Eine gestrichelte Linie Lc zeigt das Gleiche eines herkömmlichen Bildaufnahmegerätes lp von Fig. 12 an. Indem die Bildaufnahmevorrichtung bei dem Zwischen-Sättigungspegel Q1 für eine vorgegebene Periode, die kürzer als die vorgegebene in Fig. 2 gezeigte Periode Tc ist gehalten wird, verändert sich die Beziehung zwischen der akkumulierten elektrischen Ladung und dem einfallenden Licht Qinc wie folgt.
Die Bildaufnahmevorrichtung 1 erhöht die akkumulierbare Ladungsmenge linear entlang der Linie Lc bis der Zwischen-Sättigungspegel Qm erreicht ist. Danach erhöht die Bildaufnahmevorrichtung die akkumulierbare elektrische Ladung linear bei einer vorgegebenen Rate, die kleiner als die der herkömmlichen Linie Lc ist. Durch Reduzierung der Akkumulationsrate der Bildaufnahmevorrichtung bei dem Zwischen-Sättigungspegel Qm kann die Bildaufnahmevorrichtung die elektrische Ladung akkumulieren, selbst nachdem die herkömmliche Bildaufnahmevorrichtung (ohne Zwischen-Sättigungspegel Qm) den Sättigungspegel Q0 erreicht. Mit anderen Worten die Bildaufnahmevorrichtung 1 weist einen erweiterten Dynamikbereich Di durch Anlegen des Zwischen-Sättigungspegels Qm auf. Genauer gesagt durch Kontrollieren des Sättigungspegels der Bildaufnahmevorrichtung von einem ersten Pegel Qm zu einem zweiten Pegel Q0, der höher als der erste Pegel Qm ist, kann der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung innerhalb einer Bildaufnahmeperiode Pv erweitert werden.
Selbst wenn der Akkumulationsladungspegel der Bildaufnahmevorrichtung 1 auf den Zwischenpegel Qm gesetzt wird, ist die tatsächliche in der Vorrichtung 1 akkumulierte Menge der elektrischen Ladung nicht gleich der Menge Qm. Die tatsächlich akkumulierte elektrische Ladungsmenge in der Vorrichtung 1 ist einigen Fehlern unterworfen und unterscheidet sich von dem Pegel Qm, an dem die Vorrichtung eingestellt ist. Dieser Fehler oder Unterschied macht sich als Rauschen in dem Bildsignal Se bemerkbar. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Rauschen wie folgt entfernt.
Der Komparator 7 vergleicht das digitalisierte Signal Se mit vorab gespeicherten tatsächlich akkumulierten Ladungsdaten hinsichtlich des gleichen Bildelementes auf der Grundlage des Adress-Signales Sad von dem Bildelementzähler. Entsprechend dem Vergleichsergebnis, das den Fehler für das aktuelle Bildelement anzeigt, wird ein geeigneter Wert Sst, der durch den Subtrahierer 10 und die Referenzwertquelle 11 erzeugt wird, zu dem augenblicklichen Signal Sd durch den Auswahlschalter 9b hinzuaddiert oder subtrahiert. Somit kann gemäß dem Bildaufnahmegerät der vorliegenden Erfindung der Dynamikbereich ohne Bildverschlechterung erweitert werden.
In Fig. 4 und 5 sind die Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation einer Alternative zu der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 1 gezeigt. Bei dieser Alternative arbeitet der Akkumulationsladungs-Selektor 5 derart, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1 sequentiell ihre Ladungsakkumulationspegel von dem Nullpegel Q2 auf den Zwischenpegel Q1 und dann auf den Sättigungspegel Q0 in dieser Reihenfolge während der vorgegebenen Periode Tc verändert.
In Fig. 4 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung gemäß dieser Alternative hinsichtlich der Einfall-Periode durch eine durchgezogene Linie Lf angezeigt. Eine gestrichelte Linie Le zeigt die Linie Lb von Fig. 2 an. Wie spezifisch durch die durchgezogene Linie Lf gezeigt, akkumuliert die Bildaufnahmevorrichtung 1 anfänglich nicht und erhöht dann linear die akkumulierbare Ladungsmenge mit der gleichen Rate wie die der Linie Le bis der Zwischen-Sättigungspegel Q1 erreicht ist. Danach wird die Bildaufnahmevorrichtung nicht mehr als bis zum Pegel Q1 bis nach Ablauf einer vorgegebenen ZeitdauerTc akkumulieren. Danach fährt die Büdaufnahmevorrichtung weiter, die akkumulierbare Ladung linear entlang der Linie Le zu erhöhen. Schließlich erreicht die Bildaufnahmevorrichtung 1 den Sättigungspegel Q0.
In Fig. 5 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Quantität des einfallenden Lichtes Qinc durch eine durchgezogene Linie Lg angezeigt. Eine gestrichelte Linie Lh zeigt die Linie Ld der Fig. 3 an. Durch zweimaliges Halten der Bildaufnahmevorrichtung an dem Nullpegel Q2 und dem Zwischen-Sättigungspegel Q1 ändert sich die akkumulierte elektrische Ladung hinsichtlich des einfallenden Lichtes Qinc wie folgt.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich kann gemäß dieser Alternative der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung 1 aktiv im Vergleich zu der mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung 1 verändert werden. Ferner kann die Zeitdauer der Vorrichtung 1 zum Akkumulieren der elektrischen Ladung, wie am besten in Fig. 4 gezeigt, reduziert werden. Als Ergebnis ist es möglich, ein Bild eines bewegten Objektes ohne verschwimmen zu erhalten. Genauer gesagt, kann der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung durch Verändern des Sättigungspegels der Bildaufnahmevorrichtung 1 von dem Nullpegel Q2 zu dem ersten Pegel Qm und weiter zu dem zweiten Pegel 00 innerhalb einer Bildaufnahmeperiode Pv aktiv expandiert werden. Somit kann ein Effekt einer elektronischen Blende realisiert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

In Fig. 6 ist ein Bildaufnahmegerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Bildaufnahmegerät Ip2 weist eine ähnliche Konstruktion wie in Fig. 1 auf, aber die folgenden Komponenten sind zusätzlich vorgesehen.
Eine zweite Referenzwertquelle 13 ist zum Zuführen eines zweiten Referenzwertsignales Sh vorgesehen. Beispielsweise kann der zweite Referenzwert auf die maximale Menge eingestellt werden, die eine Videokamera in dem NTSC-Signalsystem ausgeben kann, da mehr Bilddaten als der maximale Bereich einer Videokamera nicht hilfreich ist. Ein zweiter Komparator 12 ist mit dem Ausgabeanschluss eines Rauschentfernmittels 9 zum Empfangen des digitalisierten Bildsignales Sg verbunden. Der Komparator 12 ist ferner mit dem zweiten Referenzwertsignal Sh verbunden, das mit dem Signal Sg verglichen wird und der Komparator erzeugt ein zweites Ergebnissignal. Wenn das Signal Sg größer als das Signal Sh ist, ist das zweite Ergebnissignal auf einem hohen Pegel (1). Wenn das Signal Sg kleiner gleich dem Signal Sh ist, ist das zweite Ergebnissignal auf einem niedrigen Pegel (0).
Ein Zähler 14 ist mit dem zweiten Komparator 12 zum Empfangen des zweiten Ergebnissignales verbunden. Jedes Mal, wenn das zweite Ergebnissignal sich auf einem hohen Pegel befindet (1), zählt der Zähler 14 eins hoch, um ein Zählsignal Sn zu erzeugen. Der Zähler ist ferner mit der Übertragungs-Steuereinrichtung 4b der elektrischen Ladung zum Empfangen des Signales Sc verbunden. Beim Empfang jedes der Vielzahl von Pulsen des vertikalen Übertragungssignales und des horizontalen Übertragungssignales, die in dem Signal beinhaltet sind, gibt der Zähler 14 das Zählsignal Sn entsprechend dem aktuellen Bildelement aus.
Ein zweiter Speicher 15 ist mit dem zweiten Zähler 14 und der Übertragungs- Steuereinrichtung 4b der elektrischen Ladung zum Empfang des Zählsignales Sn und des Signales Sb verbunden. Beim Empfang des Signales Sb speichert der Speicher 15 das Signal Sn. Danach wird der Zähler 14 zurückgesetzt.
Eine dritte Referenzwertquelle 16 ist zum Zuführen eines dritten Referenzsignales Sj vorgesehen, das einen dritten vorgegebenen Referenzwert anzeigt, der irgendeine Anzahl von Bildelementen in dem Bildsignal Sd anzeigt. Beispielsweise werden einige oder mehrere Nummern zum Produzieren eines Bildsignales, das lediglich einen oder mehrere Punkte auf einem schwarzen Hintergrund wie ein Stern am Himmel darstellt, als der dritte Referenzwert Sj angepasst. Für ein helleres Bild wird der dritte Referenzwert erhöht. Somit wird die dritte Referenzwertquelle 16 zum Speichern irgendeiner Nummer eingestellt, die für das Objektbild geeignet ist. Ein dritter Komparator 17 ist mit dem Speicher 15 zum Empfangen des Signales Si verbunden. Der Komparator ist ferner mit der dritten Referenzwertquelle 16 zum Empfangen der Referenzsignale Sj verbunden, um diese mit dem Signal Si zu vergleichen und ein drittes Ergebnissignal auszugeben.
Der Zeitgeber 5b des Akkumulationsladungs-Selektors 5 ist mit dem dritten Komparator 17 zum Empfangen des dritten Ergebnissignales verbunden. Der Zeitgeber 15 ändert den Zeitverlauf zum Einschalten auf der Grundlage des dritten Ergebnissignales. Wenn das Signal Si kleiner als das Signal Sj ist, wird der Einschaltzeitverlauf des Zeitgebers 5b auf die vorgegebene Zeitdauer Tc eingestellt. Wenn das Signal Si größer als das Signal Sj ist, wird der Einschaltzeitverlauf des Zeitgebers 5b auf eine vorgegebene Zeit Tc' eingestellt, die kürzer als die Zeitdauer Tc ist. Gemäß dem Betrieb des Zeitgebers 5b wird ein modifiziertes Akkumulationssteuersignal Sa" an die Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegeben.
In Fig. 17 sind die Signalverläufe der Signale Sa", Sb, Sg, Sn und Si gezeigt. Jedes Mal, wenn das Signal Sg größer als das Signal Sh wird, wird das Signal Sn um 1 erhöht. Das Signal Sn wird an den Speicher bei der Vorderflanke des Signales 5b ausgegeben, so dass ein Wert Ah, den der Zähler 14 gezählt hat, in den Speicher 15 als das Signal Si gespeichert wird. Dann wird der gespeicherte Wert Ah mit dem Signal Sj verglichen. Wenn der Wert Ah kleiner als das Signal Sj ist, wird das modifizierte Akkumulationssteuersignal Sa" auf den Nullpegel V0 von dem ersten Pegel V1 nach der Periode Tc' geändert. Wenn der Wert Ah größer als das Signal Sj ist, wird das modifizierte Akkumulationssteuersignal Sa" mit der gleichen Form wie das Signal Sa' erzeugt. Der Akkumulationsladungsselektor 5 ändert die Zeit Tc (Tc') zum Umschalten des akkumulierbaren Ladungspegels QAC der Bildaufnahmevorrichtung 1 von dem ersten Pegel Q1 auf den zweiten Pegel Q0. Ferner wird der Zwischenpegel Qm der Bildaufnahmevorrichtung 1 geändert.
Die Komponenten 12, 13, 14, 15, 16 und 17 steuern gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Bildaufnahmevorrichtung, um ihren Dynamikbereich zu ändern, so dass das Bildsignal Se kleiner als der Referenzwert Sj gehalten wird. Als Ergebnis kann der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung 1 geeignet für ein auf die Bildaufnahmevorrichtung 1 einfallendes Lichtbild justiert werden.
In Fig. 7 und 8 werden die Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 6 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel arbeitet der Akkumulationsladungsselektor 5 derart, dass die Bildaufnahmevorrichtung 1 sequentiell ihre Ladungsakkumulationspegel von dem Zwischenpegel Q1 auf den Sättigungspegel Q0 entsprechend dem auf die Vorrichtung einfallenden Licht aktiv verändert.
In Fig. 7 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Einfall-Periode als eine durchgehende Linie Lj angezeigt. Eine gestrichelte Linie L1 zeigt die Linie Lb von Fig. 2 (erstes Ausführungsbeispiel) an. Wie insbesondere durch die durchgezogene Linie Lj gezeigt, bleibt die Bildaufnahmevorrichtung 1 länger an dem Zwischenpegel Q1 als bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 8 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Quantität des einfallenden Lichtes Qinc durch eine durchgezogene Linie L1 angezeigt. Eine gestrichelte Linie Lk zeigt die Linie Ld von Fig. 3 (drittes Ausführungsbeispiel) an. Durch Halten der Bildaufnahmevorrichtung an dem Zwischenpegel Q1 entsprechend dem auf die Vorrichtung einfallenden Licht, wird der Dynamikbereich der Vorrichtung 1 aktiv erweitert. In Fig. 9 und 10 sind die Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation der Bildaufnahmevorrichtung 1 von Fig. 6 gezeigt, wenn der Zwischenpegel Qm (Q1) der Bildaufnahmevorrichtung 1 verändert wird.
In Fig. 9 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Einfall-Periode durch eine durchgezogene Linie Lm angezeigt. Eine gestrichelte Linie Ln zeigt die Linie Lb von Fig. 2 (erstes Ausführungsbeispiel) an.
In Fig. 10 ist die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Quantität des einfallenden Lichtes Qinc durch eine durchgezogene Linie Lo angezeigt. Eine gestrichelte Linie Lp zeigt die Linie Ld von Fig. 3 (erstes Ausführungsbeispiel) an. Wie aus dem vorstehend Beschriebenen ersichtlich, kann der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung 1 geeignet für ein auf die Bildaufnahmevorrichtung 1 einfallenden Lichtbild aktiv justiert werden.

Drittes Ausführungsbeispiel:

In Fig. 11 ist ein Bildaufnahmegerät gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Bildaufnahmegerät Ip3 weist eine ähnliche Konstruktion wie die von Fig. 1 auf, aber die folgenden Komponenten sind zusätzlich vorgesehen.
Ein Thermo-Sensor 21 ist neben der Bildaufnahmevorrichtung 1 zum Erfassen der umgebenden Temperatur vorgesehen, um ein Temperatursignal St zu erzeugen. Ein dritter Speicher 22 zum Speichern von Temperaturumwandlungsdaten ist mit dem Thermo-Sensor 21 zum Empfangen des Temperatursignales St verbunden. Der dritte Speicher 22 gibt Kompensationskoeffizienten Stc entsprechend einem Temperatursignal St auf der Grundlage der darin enthaltenen Umwandlungsdaten aus. Ein Addierer 23 ist direkt hinter dem ersten Speicher 8 vorgesehen und ist mit dem dritten Speicher 22 zum Empfangen des Signales Sf und der Kompensationskoeffizienten Stc verbunden. Der Addierer 23 addiert die Koeffizienten zu dem Referenzladungssignal Sf, um ein kompensiertes Referenzladungssignal Sf' zu erzeugen, wobei der thermische Einfluss auf das erhaltene Bildsignal durch die Koeffizienten Stc kompensiert wird.
Es sei angemerkt, dass die Ladungsmenge, die die Bildaufnahmevorrichtung 1 tatsächlich akkumulieren kann, entsprechend ihrer Temperatur oder der Umgebungstemperatur variieren kann. In diesem Fall sind die in dem ersten Speicher 8 gespeicherten Daten nicht als der Referenzwert für den Rauschentfernvorgang verwendbar. Zum Entfernen der Temperaturvariationseffekte auf die Bildaufnahmevorrichtung 1 sind die vorstehend angeführten Komponenten 21, 22 und 23 vorgesehen. Daher kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Dynamikbereich ohne Bildverschlechterungen verbessert werden, selbst wenn die verwendete Bildaufnahmevorrichtung ihre akkumulierbare Ladung entsprechend der Temperatur verändert.
In Fig. 18 ist der verbesserte Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben. In Fig. 18 sind die Kennlinien der elektrischen Ladungsakkumulation der Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Quantität der akkumulierten elektrischen Ladung QAC der Bildaufnahmevorrichtung hinsichtlich der Quantität des einfallenden Lichtes Qinc ist jeweils durch die durchgezogene Linie L1 und L2 mit den Neigungswinkeln α' angezeigt. Die gestrichelte Linie zeigt die einer herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtung mit einem Dynamikbereich D1 an. Der Dynamikbereich D2 der Bildaufnahmevorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann wie nachstehend beschrieben erhalten werden.
Der Dynamikbereich D1 kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
D1 = Q0/α (1).
Die Neigung α' der Linie L2 kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
α' = (Pv - Tc) alPv (2).
Der Zwischenpegel QM kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
QM = Q1.Pv/Tc (3).
Der Dynamikbereich D2 gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
D2 = QM/a + (Q0 - QM)/α'
= 1/α{QM + (Q0 - QM).Pv/(Pv - Tc)} (4).
Auf der Grundlage der Gleichungen (1), (2), (3) und (4) wird die nachfolgende Gleichung erhalten.
D2 = Pv/Tc {1 - (Pv - Tc)/Tc.Q1/Q0} D1 (5).
Durch Einstellen jedes der Parameter in der Gleichung (5) kann die Bildaufnahmevorrichtung mit einem gewünschten erweiterten Dynamikbereich erhalten werden. Wie aus dem vorstehend Beschriebenen ersichtlich, kann der Dynamikbereich der Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem Bildaufnahmegerät der vorliegenden Erfindung erweitert werden, um das darauf einfallende Licht mit einem breiteren Bereich als eine akkumulierte elektrische Ladungsmenge auszudrücken. Es ist ferner ebenfalls möglich, die Bildaufnahmevorrichtung derart zu steuern, dass der Dynamikbereich entsprechend dem einfallenden Licht geeignet verstärkt wird.

Claims

1. Bildaufnahmegerät (Ip1, Ip2, Ip3) mit einer Bildaufnahmevorrichtung (1) zum Erzeugen eines Bildsignals (Se), das ein Objektbild für eine vorgegebene Bildaufnahmeperiode (Pv) anzeigt;

einem Steuermittel (4) zum Steuern einer elektrischen Ladungsmenge (QAC), die die Bildaufnahmevorrichtung (1) darin akkumulieren kann, und einem Schaltmittel (5) für die akkumulierte elektrische-Ladungsmenge zum Umschalten der Bildaufnahmevorrichtung (1) von einem ersten Pegel (Q1) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge auf einen zweiten Pegel (Q0) der akkumulierten-elektrischen-Ladungsmenge, der innerhalb der Bildaufnahmeperiode (Pv) größer ist als der erste Pegel (Q1) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge; dadurch gekennzeichnet, dass das Bildaufnahmegerät ebenfalls ein Komparatormittel (7) zum Vergleichen des Bildsignals (Se), welches von dem Pegel (Q0, Q1) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge abhängt, mit einem vorgegebenen Referenzsignal (Sf) aufweist, um ein Steuersignal (Sr) zu erzeugen, und ein Kompensationsmittel (9) zum Kompensieren des Bildsignals (Se) auf der Grundlage des Steuersignals (Sr) aufweist.

2. Bildaufnahmegerät (Ip1, Ip2, Ip3) nach Anspruch 1, ferner mit:

einer ersten Referenzpegelquelle (11) zum Speichern der Daten entsprechend des ersten Pegels (Q1) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge als vorgegebener Referenzpegel (Sf).

3. Bildaufnahmegerät (Ip1, Ip2, Ip3) nach Anspruch 2, wobei die erste Referenzpegelquelle (11) die Daten entsprechend einer maximalen elektrischen Ladungsmenge (QAC) speichert, die die Bildaufnahmevorrichtung (1) darin akkumulieren kann.

4. Bildaufnahmegerät (Ip1, Ip2, Ip3) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das vorgegebene Referenzsignal (Sf) einer maximalen elektrischen Ladungsmenge (QAC) entspricht, die die Bildaufnahmevorrichtung (1) darin akkumulieren kann.

5. Bildaufnahmegerät (Ip2) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner mit: einem zweiten Komparatormittel (12) zum Vergleichen des Bildsignals (Se) mit einem vorgegebenen Referenzsignal (Sh), um ein zweites Steuersignal zu erzeugen, und

einem Zeitsteuer-Schaltmittel (14, 15, 17) zur Zeitsteuerung, wenn das Schaltmittel (5) für die akkumulierte elektrische-Ladungsmenge die Bildaufnahmevorrichtung (1) auf der Grundlage des zweiten Steuersignals schaltet.

6. Bildaufnahmegerät (Ip2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit: einem Komparatormittel (12) zum Vergleichen des Bildsignals (5g) mit einem vorgegebenen Referenzsignal (5h), um ein zweites Steuersignal zu erzeugen, und einem Pegelsteuermittel (5, 17) für die akkumulierte elektrische-Ladungsmenge zum Steuern der Größe des ersten Pegels (Q1) der akkumulierten elektrischen- Ladungsmenge auf der Grundlage des zweiten Steuersignals.

7. Bildaufnahmegerät (Ip2) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der vorgegebene Referenzpegel (5h) den maximalen Pegel darstellt, den die Bildaufnahmevorrichtung (1) ausgeben kann.

8. Bildaufnahmegerät (Ip1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das akkumulierte Ladungsmenge-Schaltmittel (5) die Bildaufnahmevorrichtung (1) ferner auf einen dritten Pegel (Q2) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge umschaltet, der kleiner als der erste Pegel (Q1) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge ist.

9. Bildaufnahmegerät (Ip1) nach Anspruch 8,

wobei der dritte Pegel (Q2) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge dem Null-Akkumulationspegel entspricht.

10. Bildaufnahmegerät (Ip1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Schaltmittel (5) für akkumulierte Ladungsmengen die Bildaufnahmevorrichtung (1) zwischen dem dritten (Q2), dem ersten (Q1) und dem zweiten (Q0) Pegel in dieser Reihenfolge umschaltet.

11. Bildaufnahmegerät (Ip3) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner mit: einem Temperaturdetektor (21) zum Erfassen der Temperatur der Bildaufnahmevorrichtung (1), um ein Temperatursignal (St) zu erzeugen, und einem Kompensationsmittel (22, 23) zum Kompensieren des Bildsignals (Se) auf der Grundlage des Temperatursignals (St).

12. Bildaufnahmegerät (Ip1, Ip2, Ip3) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zweite Pegel (Q0) der akkumulierten elektrischen-Ladungsmenge der maximalen Menge entspricht, die die Bildaufnahmevorrichtung (1) akkumulieren kann.