ES2287962T3 - Dispositivo para recoger imagenes. - Google Patents
Dispositivo para recoger imagenes. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2287962T3 ES2287962T3 ES98105787T ES98105787T ES2287962T3 ES 2287962 T3 ES2287962 T3 ES 2287962T3 ES 98105787 T ES98105787 T ES 98105787T ES 98105787 T ES98105787 T ES 98105787T ES 2287962 T3 ES2287962 T3 ES 2287962T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- color
- image
- pixel
- information
- image capture
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 34
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 34
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 20
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 15
- 206010034960 Photophobia Diseases 0.000 claims 2
- 208000013469 light sensitivity Diseases 0.000 claims 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 46
- 230000008859 change Effects 0.000 description 29
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 10
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 9
- 208000012661 Dyskinesia Diseases 0.000 description 8
- 230000017311 musculoskeletal movement, spinal reflex action Effects 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/46—Colour picture communication systems
- H04N1/56—Processing of colour picture signals
- H04N1/58—Edge or detail enhancement; Noise or error suppression, e.g. colour misregistration correction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/58—Means for changing the camera field of view without moving the camera body, e.g. nutating or panning of optics or 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
- H04N23/60—Control of cameras or camera modules
-
- 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
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
-
- 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
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/686—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation with a variable apex prism
-
- 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
- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
- H04N23/682—Vibration or motion blur correction
- H04N23/685—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation
- H04N23/687—Vibration or motion blur correction performed by mechanical compensation by shifting the lens or sensor position
-
- 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
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
- H04N23/843—Demosaicing, e.g. interpolating colour pixel values
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/135—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
- H04N25/136—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/48—Increasing resolution by shifting the sensor relative to the scene
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2209/00—Details of colour television systems
- H04N2209/04—Picture signal generators
- H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
- H04N2209/042—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor
- H04N2209/045—Picture signal generators using solid-state devices having a single pick-up sensor using mosaic colour filter
- H04N2209/046—Colour interpolation to calculate the missing colour values
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2209/00—Details of colour television systems
- H04N2209/04—Picture signal generators
- H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
- H04N2209/048—Picture signal generators using solid-state devices having several pick-up sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N2209/00—Details of colour television systems
- H04N2209/04—Picture signal generators
- H04N2209/041—Picture signal generators using solid-state devices
- H04N2209/048—Picture signal generators using solid-state devices having several pick-up sensors
- H04N2209/049—Picture signal generators using solid-state devices having several pick-up sensors having three pick-up sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
EN UNA ESTRUCTURA PARA LA INTRODUCCION OPTICA DE UNA IMAGEN DE UN OBJETO A CAPTAR A TRAVES DE UNA LENTE Y PARA OBTENER INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR A PARTIR DE LA IMAGEN DEL OBJETO CAPTADO INTRODUCIDO A TRAVES DE LA LENTE A TRAVES DE UN CCD SOBRE EL QUE HAY DISPUESTOS BIDIMENSIONALMENTE DOS ELEMENTOS SENSIBLES A LA LUZ QUE POSEEN UNA SENSIBILIDAD PARA UNA LONGITUD DE ONDA DIFERENTE, UNA CPU QUE DESPLAZA RELATIVAMENTE EL CCD Y LA IMAGEN DEL OBJETO CAPTADO AL ACTIVAR UN ACCIONADOR QUE HAY CONECTADO AL CCD, OBTIENE UNA PLURALIDAD DE HOJAS CON INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR PARA EL MISMO OBJETO CAPTADO DEL CCD Y TAMBIEN OBTIENE INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR PARA UN COLOR DETERMINADO PARA UNA PANTALLA SEGUN LA PLURALIDAD DE HOJAS DE INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR Y OBTIENE TAMBIEN INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR PARA UNA PANTALLA QUE HACE USO DE LA INFORMACION DE IMAGENES EN COLOR PARA ESE COLOR DETERMINADO PARA UNA PANTALLA.
Description
Dispositivo para recoger imágenes.
La presente invención se refiere a un
dispositivo captador de imágenes y, más particularmente, a un
dispositivo captador de imágenes destinado a dar entrada a
información de imagen en color de alta calidad para un objeto que
ha de captarse usando elementos captadores de imagen.
Para poder obtener información de imagen en
color, por lo general se requieren elementos captadores de imagen,
cada uno con sensibilidad para una longitud de onda diferente tal
como R, G y B (Colores elementales) o Y, M, C y G (Colores
complementarios). Por esta razón han existido tres tipos de sistema
de captación de imágenes basados en la tecnología convencional.
Concretamente, un primer sistema de captación de
imágenes se basa en una técnica para obtener información de imagen
en color para cada color de R, G y B incorporando filtros de color
en un sistema óptico para captar y conmutar en secuencia los
filtros de color. La Fig. 35 es una vista que muestra
esquemáticamente un dispositivo captador de imágenes que emplea el
primer sistema de captación de imágenes. En el primer sistema de
captación de imágenes, como se muestra en la Fig. 35, están
previstos un filtro de R (rojo) 402, un filtro de G (verde) 403 y
un filtro de B (azul) 404 como filtros de color en una sección entre
un sistema óptico para captación 401 y un elemento captador de
imagen 405.
Los filtros de color se conmutan en secuencia
entre sí moviendo aquellos filtro de R (rojo) 402, filtro de G
(verde) 403 y filtro de B (azul) 404 en una dirección indicada por
la flecha S (en dirección vertical en la figura). En el primer
sistema de captación de imágenes, debido a efectos de esta operación
de conmutación, lleva mucho tiempo obtener información de imagen en
color.
Un segundo sistema de captación de imágenes se
basa en una técnica para separar una imagen de un objeto captado en
tres colores con un prisma dicroico o similar y obtener información
de imagen en color para cada color partiendo de imágenes del objeto
captado, obtenido cada uno habiéndolo sometido a separación de
colores en R, G y B respectivamente con tres láminas de elementos
captadores de imagen, y esta técnica se denomina generalmente
sistema 3CCD. La Fig. 36 es una vista que muestra esquemáticamente
un dispositivo captador de imágenes que emplea el segundo sistema
de captación de imágenes. En el segundo sistema de captación de
imágenes, como se muestra en la Fig. 36, está previsto un prisma
dicroico 505 en una sección rodeada por un sistema óptico para
captación 501 y un elemento captador de imagen de R 502, un elemento
captador de imagen de G 503 y un elemento captador de imagen de B
504.
Si bien en el segundo sistema de captación de
imágenes existe el mérito de permitir una adquisición simultánea de
información de imagen en color para colores (R, G y B) comparado con
la del primer sistema de captación de imágenes, ha de usarse un
prisma complicado o se requieren tres láminas de elementos
captadores de imagen de R, G y B 502, 503 y 504, lo que hace que el
precio del dispositivo sea extremadamente elevado.
Un tercer sistema de captación de imágenes se
basa en una técnica para obtener información de color con
sensibilidad para una longitud de onda diferente para cada píxel
recibido por un sistema de elementos captadores de imagen de estado
sólido. La Fig. 37 es una vista que muestra esquemáticamente un
dispositivo captador de imágenes que emplea el tercer sistema de
captación de imágenes, la Fig. 38 es una vista que muestra una
matriz de colores sobre un elemento fotodetector, la Fig. 39 es una
vista que muestra un ejemplo de un objeto captado que tiene claros
y oscuros y la Fig. 40 es una vista que muestra un nivel de densidad
correspondiente a cada color. En el tercer sistema, un elemento
captador de imagen en color de estado sólido 602 tiene filtros de
color previstos sobre elementos fotodetectores colocados en orden
bidimensionalmente como se muestra en la Fig. 38, y los elementos
fotodetectores van colocados en orden de modo que cada uno de los
elementos tenga sensibilidad para una longitud de onda diferente
para cada píxel.
En este tercer sistema de captación de imágenes,
como se muestra en la Fig. 37, se puede obtener información de
color con sensibilidad para una longitud de onda diferente para cada
píxel recibido por el elemento captador de imagen en color de
estado sólido 602 a través de un sistema óptico para captación 601.
Si bien en el tercer sistema de captación de imágenes existe el
mérito de permitir una adquisición de información de imagen en
color con una única placa, no es posible obtener información de
color a propósito de la misma sección del mismo objeto que ha de
captarse, dado que los elementos fotodetectores, cada uno con
sensibilidad para una diferente longitud de onda, van colocados en
orden sobre un plano.
Por esta razón, como se muestra en la Fig. 39,
cuando se obtiene información de imagen en color a propósito de una
imagen determinada de un objeto captado que tiene secciones claras y
oscuras en cada píxel mediante un elemento captador de imagen en
color de estado sólido con la matriz de colores según se muestra en
la Fig. 38, se generan señales correspondientes a los colores R, G
y B como se muestra en la Fig. 40. El fenómeno descrito
anteriormente se denomina generalmente seudocolor. Para impedir este
tipo de fenómeno, es necesario no recibir una imagen que tenga
secciones claras y oscuras mostradas en la Fig. 39, a saber una
imagen con alta frecuencia. Concretamente, en general, la imagen se
degrada previendo un filtro óptico paso bajo en el sistema óptico
de captación 601, de modo que se puede impedir la generación del
seudocolor haciendo uso de la degradación.
Sin embargo, cuando se ha degradado la imagen
mediante el filtro óptico paso bajo, no se puede obtener una imagen
de alta resolución. Se ha propuesto, como procedimiento de
resolución de este problema, por ejemplo, el documento "Image
pickup device for high-quality images" dado a
conocer en la Publicación de patente japonesa abierta a consulta
por el público No.
JP-A-7-322121.
En esta Publicación se describe una tecnología
en la que una posición de una imagen de un objeto captado se
desplaza hasta elementos captadores de imagen usando un prisma AV
(de ángulo variable) como dispositivo de cambio de eje óptico, de
modo que se obtiene una imagen de alta calidad a través de este
desplazamiento. Con esta tecnología, suponiendo que un número total
de píxeles de los elementos captadores de imagen sea m píxeles
obtenidos extrayendo una pluralidad de veces la misma imagen, si se
extraen imágenes de n tipos de un objeto captado diferente, se
obtienen imágenes equivalentes a n x m píxeles.
La tecnología según esta Publicación es un
sistema combinado obtenido por combinación del segundo sistema de
captación de imágenes con el tercer sistema de captación de
imágenes. Cada una de la Fig. 41 y la Fig. 42 son vistas destinadas
a explicar este sistema combinado, con una matriz de colores. En
este sistema combinado, se obtiene información de color de C, Y, M
y G, cada uno para la misma sección de un objeto que ha de captarse,
desplazando un elemento captador de imagen que tiene la matriz de
colores (remítase a la Fig. 41) de filtros para colores
complementarios de C (cian), Y (amarillo), M (magenta) y G (verde)
mediante paso de un píxel en cuatro direcciones horizontalmente y
verticalmente para obtener cuatro láminas de información de imagen
en color según se muestra en la Fig. 42.
En el dispositivo captador de imágenes para
imágenes de alta calidad basado en la tecnología convencional como
la descrita en la Publicación, el segundo sistema de captación de
imágenes se realiza en secuencia temporal desplazando una imagen de
un objeto que ha de captarse, de modo que se obtiene en secuencia
información de imagen tetracroma, dado que el cambio se ejecuta
como en el primer sistema de captación de imágenes, si bien no se
produce un seudocolor como en el tercer sistema de captación de
imágenes. Por esta razón, aunque mediante el segundo sistema se
impide la incidencia de un seudocolor, se dan problemas tales como
que se consume un tiempo innecesariamente largo para la captación
de imágenes, que las manos se mueven involuntariamente al tomar una
foto, o que se requiere un dispositivo de desplazamiento biaxial
(dirección horizontal y dirección vertical) para desplazar un
elemento captador de imagen en las direcciones horarias
horizontalmente y verticalmente.
El documento de publicación posterior
US-A-6.031.569 está basado en el
documento publicado previamente
JP-A-72040869. El documento de
publicación posterior describe un aparato de detección de imágenes
que usa un único CCD. Una imagen de un objeto idéntico se toma
cuatro veces en breves intervalos de tiempo. Cada vez que se lleva a
cabo la operación de detección de imagen, se controla que una
posición de la imagen sobre una superficie fotodetectora del CCD se
desplace un píxel. Después de haberse realizado las cuatro
operaciones de detección de imagen, las imágenes de cada componente
cromática se han enfocado sobre todos los píxeles.
El documento DE3837063C1 revela un convertidor
optoelectrónico de imágenes en color. Posteriormente, las
componentes cromáticas rojo, verde y azul son detectadas por una
matriz de CCD.
El documento US 5.475.796 revela un aparato
destinado a recuperar datos de imagen por medio del uso de una
imagen patrón en color. Sólo se detecta un color para un píxel. A
fin de calcular los colores no detectados, se genera y se detecta
para todos los colores una imagen de prueba de ruido de color
incorrelacionada. Sobre la base de la información obtenida mediante
la imagen de prueba, se usan píxeles adyacentes como base para
estimar los datos que faltan del píxel que interesa. Sobre la base
de la imagen de prueba se determinan valores de ponderación.
El documento US 3.975.760 revela una cámara de
estado sólido. La cámara de vídeo de estado sólido emplea una
pluralidad de medios detectores de imagen. Se usan filtros de color
que pueden ir colocados delante de CCDs respectivos.
La presente invención tiene por objeto
proporcionar un dispositivo captador de imágenes en el que se puede
impedir la incidencia de un seudocolor con una configuración
sencilla.
El objeto mencionado anteriormente queda
resuelto por el tema de la reivindicación 1. Las reivindicaciones
dependientes van orientadas a formas de realización ventajosas.
Un dispositivo captador de imágenes comprende
ventajosamente una unidad de entrada óptica para dar entrada
ópticamente a una imagen de un objeto que ha de captarse; una unidad
captadora de imagen, en la que van colocados en orden
bidimensionalmente elementos fotodectectores, cada uno con
sensibilidad para una longitud de onda diferente, a fin de obtener
información de imagen en color desde la imagen del objeto captado
introducida desde la unidad de entrada óptica; una unidad de
desplazamiento de posición relativa conectada a la unidad captadora
de imagen para desplazar relativamente la unidad captadora de imagen
y la imagen del objeto captado introducida desde la unidad de
entrada óptica; y una unidad de control para conducir la unidad de
desplazamiento de posición relativa a fin de obtener una pluralidad
de láminas de información de imagen en color para el mismo objeto
captado desde la unidad captadora de imagen y también para obtener
información de imagen en color para un color determinado para una
pantalla según la pluralidad de láminas de información de imagen en
color, y además para obtener información de imagen en color para
una pantalla que usa la información de imagen en color a propósito
del color determinado para una
pantalla.
pantalla.
Ventajosamente, la unidad captadora de imagen y
la imagen del objeto captado introducida por la unidad de entrada
óptica se desplazan relativamente una respecto de la otra mediante
la unidad de desplazamiento de posición relativa, y se obtiene
información de imagen en color a propósito de un color determinado
para una pantalla según una pluralidad de láminas de información de
imagen en color para el mismo objeto captado obtenido mediante el
desplazamiento, y se obtiene información adicional de imagen en
color para una pantalla según la información de imagen en color a
propósito del color determinado para una pantalla, de modo que,
haciendo uso del hecho de que la sensibilidad para detectar un
cambio de fase de color es inferior a aquélla para detectar un
cambio de brillo, que es una característica visual humana, y un
cambio de tono a una alta frecuencia no se percibe tal y como es,
sino que se percibe como gris, se puede impedir con una
configuración sencilla la incidencia de un seudocolor o un
movimiento involuntario de las manos al tomar una foto.
Ventajosamente, la unidad de control obtiene
información breve de imagen en color a propósito de un píxel notado
según una correlación en el color determinado.
Ventajosamente se obtiene, según la correlación
en el color determinado, información breve de imagen en color para
un píxel notado, de modo que puede calcularse con precisión
información breve de imagen en color.
Ventajosamente, la unidad de control compara
información de imagen en color para un color determinado para el
píxel notado con la información de imagen en color a propósito del
color determinado para otros píxeles en torno al píxel notado, y
obtiene información breve de imagen en color para el píxel notado
según información de imagen en color para un píxel en torno al
píxel notado que tiene la correlación más alta.
Ventajosamente, se compara entre sí información
de imagen en color para un color determinado del píxel notado y la
información de imagen en color para el color determinado para otros
píxeles en torno al píxel notado, y se obtiene información breve de
imagen en color para el píxel notado según información de imagen en
color de un píxel en torno al píxel notado que tiene la correlación
más alta, de modo que puede calcularse con precisión información
breve de imagen en color.
Ventajosamente, los elementos fotodetectores van
previstos de modo que, al preparar información breve de imagen en
color para un píxel notado, exista al menos un píxel disponible en
torno al píxel notado en cada una de las direcciones horizontal,
vertical y diagonal opuestas al píxel notado.
Ventajosamente, los elementos fotodetectores van
previstos de modo que, al preparar información breve de imagen en
color para un píxel notado, exista al menos un píxel disponible en
torno al píxel notado en cada una de las direcciones horizontal,
vertical y diagonal opuestas al píxel notado, de modo que pueda
calcularse con precisión información breve de imagen en color.
Ventajosamente, la unidad de control compara
información de imagen en color con un color determinado para los
píxeles notados con la información de imagen en color para un color
determinado de los píxeles disponibles en torno al píxel notado, y
obtiene información breve de imagen en color a propósito del píxel
notado según información de imagen en color para uno de los píxeles
disponibles en torno al píxel notado que tiene la correlación
más
alta.
alta.
Ventajosamente, se compara información de imagen
en color con un color determinado para los píxeles notados con la
información de imagen en color para un color determinado de los
píxeles disponibles en torno al píxel notado, y se obtiene
información breve de imagen en color para el píxel notado según
información de imagen en color para uno de los píxeles disponibles
en torno al píxel notado que tiene la correlación más alta, de modo
que puede calcularse con más precisión información breve de imagen
en color.
Ventajosamente, la unidad captadora de imagen se
desplaza de modo que el desplazamiento se produzca en una posición
relativa al objeto que ha de captarse y, con esta característica, es
posible obtener una configuración sencilla que no requiera una
pluralidad de elementos captadores de imagen ni un sistema óptico de
espejos.
Ventajosamente, la unidad captadora de imagen
puede comprender una pluralidad de elementos captadores de imagen,
y la unidad de desplazamiento de posición relativa ramifica una
imagen de un objeto que ha de captarse introducida por la unidad de
entrada óptica en una pluralidad de trayectorias de luz de modo que
la misma imagen del objeto que ha de captarse sea recibida como
imagen del objeto que ha de captarse por cada uno de los elementos
captadores de imagen.
Ventajosamente, una imagen de un objeto que ha
de captarse introducida por la unidad de entrada óptica se puede
ramificar en una pluralidad de trayectorias de luz de modo que la
misma imagen del objeto que ha de captarse sea recibida como imagen
del objeto que ha de captarse por cada uno de los elementos
captadores de imagen, de modo que sea posible adquirir información
a propósito de imágenes vídeo en movimiento sin incidencia de un
movimiento involuntario de las manos al tomar una foto, y también
sea posible obtener una configuración sencilla que no requiera un
complicado sistema óptico tal como un prisma dicroico para la
separación de colores como un tipo de dispositivo captador de
imágenes de tres placas.
Ventajosamente, la unidad captadora de imagen
tiene filtros para tres colores elementales de R (rojo), G (verde)
y B (azul), y los filtros para tres colores elementales van
colocados en orden de modo que el filtro de color elemental para G
(verde), que es el color determinado, pueda quedar situado para
todas las posiciones de píxeles al desplazarse mediante la unidad
de desplazamiento de posición relativa.
Ventajosamente, los filtros para tres colores
elementales de R, G y B van colocados en orden de modo que el
filtro de color elemental para G (verde), que es el color
determinado, pueda quedar situado para todas las posiciones de
píxeles al desplazarse mediante la unidad de desplazamiento de
posición relativa, de modo que el filtro elemental de G tenga
sensibilidad de amplio espectro que se superponga tanto a la
sensibilidad al espectro de R (rojo) como de B (azul) y, con esta
característica, una cantidad de información a propósito de una
imagen de un objeto que ha de captarse aumenta adquiriendo
información de imagen en color a propósito de G sobre una pantalla
completa, lo que permite que la imagen en color concuerde con las
características visuales humanas.
Ventajosamente, la unidad captadora de imagen
tiene un obturador electrónico y un obturador mecánico, ajusta un
tiempo de acumulación efectivo dentro de cada tiempo de exposición
para la información de imagen en color según una temporización para
mandar el obturador electrónico y el obturador mecánico y termina
una operación de transferencia mediante la unidad captadora de
imagen dentro del tiempo de exposición.
Ventajosamente, un tiempo de acumulación
efectivo dentro de cada tiempo de exposición para la información de
imagen en color se ajusta según una temporización para mandar el
obturador electrónico y el obturador mecánico, y una operación de
transferencia mediante la unidad captadora de imagen se termina
dentro del tiempo de exposición, de modo que puede reducirse cada
intervalo entre tiempos de acumulación para obtener una pluralidad
de información de imagen en color y, con esta característica, es
posible resolver los problemas tales como movimiento involuntario
de las manos al tomar una foto.
Ventajosamente, la unidad de control corrige al
menos una diferencia de tiempos de acumulación para la pluralidad
de información de imagen en color.
Ventajosamente, se corrige al menos una
diferencia de tiempos de acumulación para la pluralidad de
información de imagen en color, de modo que es posible adquirir una
imagen de alta calidad incluso si existe falta de uniformidad en la
exposición cuando se adquiere una pluralidad de información de
imagen en color.
Otros objetos y características de esta
invención llegarán a comprenderse a partir de la descripción que
sigue con referencia a los dibujos que se adjuntan.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra
la configuración de una cámara digital según la Forma de realización
1 de la presente invención;
la Fig. 2 es una vista que muestra un mecanismo
de desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 3 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores a lo largo de cada
desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 4 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores a lo largo de cada
desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 5 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores a lo largo de cada
desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 6 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores a lo largo de cada
desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 7 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores a lo largo de cada
desplazamiento relativo según la Forma de realización 1;
la Fig. 8 es una vista explicativa de
información de imagen en color a propósito de un píxel notado en la
Forma de realización 1;
la Fig. 9 es una vista explicativa de patrones
de repetición entre secciones claras y secciones oscuras en la
Forma de realización 1;
la Fig. 10 es una vista explicativa de patrones
de repetición entre secciones claras y secciones oscuras en la
Forma de realización 1;
la Fig. 11 es una vista que muestra gráficamente
una relación entre longitudes de onda y sensibilidad en una
modificación;
la Fig. 12 es una vista que muestra un ejemplo
de una matriz en forma de bandas en otra modificación;
la Fig. 13 es una vista explicativa de
información de imagen en color a propósito de un píxel notado según
la Forma de realización 2;
la Fig. 14 es una vista explicativa de un patrón
entre secciones claras y secciones oscuras en la Forma de
realización 2;
la Fig. 15 es una vista que muestra información
generalizada de imagen en color de un píxel notado en la Forma de
realización 2;
la Fig. 16 muestra una vista explicativa de una
secuencia de cálculo de información breve de imagen en color de un
píxel notado en la Forma de realización 2;
la Fig. 17 es una vista explicativa de un patrón
entre secciones claras y secciones oscuras en la Forma de
realización 3;
la Fig. 18 es una vista que muestra una matriz
de colores de elementos fotodetectores (CCD) en la Forma de
realización 3;
la Fig. 19 es una vista explicativa de una
dirección del movimiento del CCD (una dirección hacia la que se
desplaza un píxel) en la Forma de realización 3;
la Fig. 20 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 18
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 21 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 18
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 22 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 18
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 23 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 18
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 24 es una vista que muestra otra matriz
de colores de elementos fotodetectores en la Forma de realización
3;
la Fig. 25 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 24
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 26 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 24
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 27 es una vista explicativa del modo en
que cambian los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 24
según un desplazamiento relativo en la Forma de realización 3;
la Fig. 28 es una vista que muestra un mecanismo
de desplazamiento relativo de un dispositivo captador de imágenes
según la Forma de realización 4;
la Fig. 29 es una vista que muestra un mecanismo
de desplazamiento relativo de un dispositivo captador de imágenes
según una Forma de realización 5;
la Fig. 30 es un diagrama de tiempos de un caso
en el que se aplica un obturador electrónico en una
modificación;
la Fig. 31 es un diagrama de tiempos de un caso
en el que se aplica un obturador electrónico y un obturador
impermeable a la luz en otra modificación;
\newpage
la Fig. 32 es una vista explicativa de un
ejemplo de aquellos píxeles que se desplazan tres veces en otra
modificación;
la Fig. 33 es una vista explicativa de un
ejemplo de aquellos píxeles que se desplazan tres veces en otra
modificación;
la Fig. 34 es una vista explicativa de un
ejemplo de aquellos píxeles que se desplazan tres veces en otra
modificación;
la Fig. 35 es una vista que muestra
esquemáticamente un dispositivo captador de imágenes que emplea el
primer sistema de captación de imágenes basado en la tecnología
convencional;
la Fig. 36 es una vista que muestra
esquemáticamente un dispositivo captador de imágenes que emplea el
segundo sistema de captación de imágenes basado en la tecnología
convencional;
la Fig. 37 es una vista que muestra
esquemáticamente un dispositivo captador de imágenes que emplea el
tercer sistema de captación de imágenes basado en la tecnología
convencional;
la Fig. 38 es una vista que muestra una matriz
de colores de elementos fotodetectores basados en la tecnología
convencional;
la Fig. 39 es una vista que muestra un ejemplo
de un objeto que ha de captarse que tiene secciones claras y
secciones oscuras basado en la tecnología convencional;
la Fig. 40 es una vista que muestra un nivel de
densidad correspondiente a cada color basado en la tecnología
convencional;
la Fig. 41 es una vista explicativa de un
sistema combinado con una matriz de colores basado en la tecnología
convencional; y
la Fig. 42 es una vista explicativa de un
sistema combinado con una matriz de colores basado en la tecnología
convencional.
En lo sucesivo, la descripción detallada va
dirigida a las formas de realización preferidas del dispositivo
captador de imágenes según la presente invención con referencia a
los dibujos que se acompañan. Se advertirá que la descripción
supone un caso de una cámara digital como una forma de realización
de la presente invención en las formas de realización que se
describen a continuación.
La Fig. 1 es un diagrama de bloques que muestra
la configuración de una cámara digital según la Forma de realización
1 de la presente invención. La cámara digital comprende, como se
muestra en la Fig. 1, un objetivo 101, una sección mecánica 102 que
incluye un enfoque automático o similares, un CCD 103A, un
accionador 103B, un circuito CDS (de doble muestreo correlacionado)
104, un convertidor A/D 105, una sección de procesamiento digital de
señales 106, una DCT 107, un codificador 108, un MCC 109, una
memoria intermedia 110, un amplificador de vídeo 111, una memoria
interna 112, una CPU 121, una sección de visualización 122, una
sección de manejo 123, una memoria de parámetros 124, un excitador
del motor 125, una sección SG (generadora de señales de control)
126, un estroboscopio 127 y un sensor de AF (audiofrecuencia)
128.
Una unidad de objetivo comprende el objetivo 101
y la sección mecánica 102 que incluye una sección de enfoque
automático (AF)/diafragma/filtro, y un obturador mecánico de la
sección mecánica 102 expone simultáneamente dos campos. El CCD 103A
convierte una imagen de vídeo, recibida a través de la unidad de
objetivo, en señal eléctrica (datos de imagen analógica). El
accionador 103B acoplado al CCD 103A desplaza una relación
relativamente posicional entre el CCD 103A y un objeto que ha de
captarse conforme a los controles mediante la CPU 121.
El circuito CDS 104 se usa para reducir ruidos
en el CCD de tipo elemento captador de imagen. El convertidor A/D
105 convierte datos de imagen analógica recibidos por el CCD 103A a
través del circuito CDS en datos de imagen digital. Concretamente,
una señal de salida procedente del CCD 103A se convierte en una
señal digital mediante el convertidor A/D 105 a través del circuito
CDS 104 a una frecuencia óptima de muestreo (por ejemplo, un
múltiple entero de una frecuencia de subportadora de una señal
NTSC).
La sección de procesamiento digital de señales
106 separa datos de imagen digital recibidos desde el convertidor
A/D 105 en matiz y brillo para someterlos a distintos procesamientos
y procesamiento de datos con fines de corrección y
compresión/expansión de imagen. La DCT (transformada discreta del
coseno) 107 ejecuta una conversión ortogonal que es un
procedimiento de compresión/expansión de imagen que sigue JPEG, y el
codificador (codificador/descodificador de Huffman) 108 ejecuta un
procesamiento tal como codificación de Huffman/procesamiento híbrido
que es un procedimiento de compresión/expansión de imagen que sigue
JPEG.
El MCC (controlador de tarjeta de memoria) 109
acumula una vez la imagen comprimida y el habla extraída de un
micrófono, no mostrado, y digitalizada, y graba o extrae por lectura
la información en y desde la memoria interna 112 o una tarjeta de
memoria a través de un procesamiento simultáneo de los mismos. La
CPU 121 proporciona controles para operaciones de cada sección
conforme a una instrucción procedente de la sección de manejo 123 o
una instrucción para operaciones externas mediante un control remoto
o similares, no mostrados en la figura.
La sección de visualización 122 se realiza con
un visualizador de cristal líquido (LCD), un diodo
electroluminiscente (LED) o un electroluminiscente (EL) o
similares, visualiza una imagen sobre su superficie conforme a los
datos de imagen digital captados y datos de imagen grabados que se
han sometido al procesamiento de expansión, y también visualiza
sobre su superficie un estado de la cámara digital o similares. La
sección de manejo 123 tiene botones para la selección de una
función, instrucción de captación, o algunos otros distintos
reglajes ejecutados desde el exterior. Esta sección de manejo 123
tiene un pulsador de liberación 123A y da salida a una señal de
liberación hacia la CPU 121 a través del manejo del pulsador de
liberación 123A.
La siguiente descripción va dirigida a una
sección clave del dispositivo captador de imágenes. La Fig. 2 es
una vista que muestra un mecanismo de desplazamiento relativo según
la Forma de realización 1. En la Fig. 2, el CCD 103A como elemento
captador de imagen en color de estado sólido va acoplado a un
soporte de elementos 103C y apoyado. El accionador 103B como unidad
de desplazamiento de posición relativa va conectado a este soporte
de elementos 103C y mueve este soporte de elementos 103C en la
dirección indicada por la flecha T. Se advertirá que un ángulo de
acoplamiento del accionador 103B al soporte no está limitado al
ángulo mostrado en la figura y se puede emplear para el
acoplamiento cualquier ángulo que corresponda a la dirección hacia
la que se desplaza el CCD 103A. Por ejemplo, cuando el CCD 103A se
desplaza en dirección diagonal, el accionador 103B puede ir
acoplado al soporte de elementos 103C en dirección diagonal.
De acuerdo con la configuración mostrada en la
Fig. 2, una imagen de un objeto captado entrante a través del
objetivo 101 como sistema óptico de captación de imágenes se obtiene
al ser recibida por el CCD 103A, pero un intervalo de captación se
cambia mandando el accionador 103B bajo los controles de la CPU 121,
una pluralidad de láminas de imagen del objeto captado (información
de imagen en color) se puede adquirir en una pluralidad de
posiciones relativas diferentes entre el CCD 103A y el objeto que ha
de captarse.
La siguiente descripción va dirigida a un
procedimiento de adquisición de información de imagen en color según
la Forma de realización 1. La Fig. 3 hasta la Fig. 7 son vistas
destinadas a explicar el modo en que se mueven los elementos
fotodetectores a través de cada desplazamiento relativo según la
Forma de realización 1, la Fig. 8 es una vista explicativa de una
información de imagen en color a propósito de un píxel notado, y la
Fig. 9 y Fig. 10 son vistas explicativas de patrones de repetición
entre secciones claras y secciones oscuras.
El CCD 103A en la Fig. 3 muestra una matriz de
colores destinada a colocar en orden píxeles en una matriz en el
orden de R (rojo), G (verde) y B (azul). Un píxel R, un píxel B y un
píxel G impactan secciones fotodetectoras, cada una con
sensibilidad principalmente para cada uno del rojo, azul y verde,
respectivamente. Sin embargo, la matriz que comprende píxeles de R,
G y B muestra un patrón escaqueado de R, G y B corriente y, por esta
razón, la matriz no está limitada a la matriz descrita
anteriormente.
Suponiendo que un patrón en la Fig. 4 muestre
información de imagen en color para una imagen de un objeto captado
como referencia, si el CCD 103A como elemento captador de imagen de
estado sólido se desplaza relativamente un píxel hacia la imagen
del objeto captado en dirección horizontal (dirección indicada por
la flecha X en la Fig. 5) mediante el accionador 103B como unidad
de desplazamiento de posición relativa, la información de imagen en
color desplazada un píxel a la derecha desde la de referencia
mostrada en la Fig. 4 se obtiene según se muestra en la Fig. 5.
Entonces, la información de imagen en color de
referencia y la información de imagen en color obtenida mediante su
desplazamiento se superponen una sobre la otra como en la Fig. 42 y
se estudia una correlación entre ambas informaciones para la misma
imagen del objeto captado. Concretamente, como se muestra en la Fig.
6, en la misma imagen del objeto captado, la información de imagen
en color de referencia es una imagen del objeto captado con el
borde izquierdo de la misma detectado por la primera matriz (R, G, B
...) del CCD 103A, pero la información de imagen en color obtenida
a través del desplazamiento es una imagen del objeto captado con el
borde izquierdo que se ha desplazado un píxel a la derecha desde el
borde izquierdo de la pantalla de referencia detectado por la
primera matriz (R, G, B ...) del CCD 103A, dado que el borde
izquierdo se ha desplazado un píxel a la derecha desde el borde
izquierdo de la pantalla de referencia en el momento de captar el
objeto.
Por esta razón, una posición de un objeto
captado con, por ejemplo, el píxel G en una posición en una primera
columna de una segunda fila del CCD de referencia 103A da como
resultado una posición obtenida mediante captación del objeto,
cuando la captación se realiza sobre la base del desplazamiento, con
el píxel R en una posición en una primera columna de una primera
fila del CCD 103A. En consecuencia, dos píxeles quedan colocados en
orden, como se muestra en la Fig. 6, en la misma sección del mismo
objeto que ha de captarse obtenido captando dos veces sobre la base
del desplazamiento. A saber, obteniendo dos informaciones de imagen
en color usando el accionador 103B, se pueden adquirir dos tipos de
información de imagen en color tales como una combinación de R y G
o una combinación de B y G. Con esta característica, mediante
referencia a la información de imagen en color a propósito del
píxel G, se halla que existe información de imagen en color para G
(verde) en todas las posiciones de píxeles como se muestra en la
Fig. 7.
Asimismo, a continuación se describe una sección
particular sobre la imagen del objeto captado. La Fig. 8 muestra
información de imagen en color a propósito de tres filas en una
columna. Una posición de píxeles 1 en una primera fila es una
combinación de G1 y R1, una posición de píxeles 2 en una segunda
fila es una combinación de B2 y G2, y una posición de píxeles 3 en
una tercera fila es una combinación de G3 y R3. Suponiendo que la
posición de píxeles 2 sea una sección notada en este momento, la
información de imagen en color para la posición de píxeles 2 es una
combinación de B2 y G2 que indica que la información de imagen en
color para R (rojo) es breve, es decir, que falta. Por esta razón,
en lo que a la sección notada respecta, obteniendo información de
imagen en color R2 para R (rojo), se puede obtener información de
imagen en color para tres colores de R2, G2 y B2.
Entonces, si cada información de imagen en color
para (R, G, B) se expresa mediante información de color (r, g, b)
normalizada conforme a información acerca del brillo e información
acerca de diferencia de color, se obtiene la siguiente expresión:
(R, G, B) = I (r, g, b). Se conoce como una de las características
visuales humanas que la sensibilidad para detectar un cambio de
matiz de un objeto que ha de captarse es inferior por lo general
comparada con aquella para detectar un cambio de brillo del mismo.
Por esta razón, en la transferencia de una imagen en color para una
televisión o similares, una banda de señales de diferencia de color
es más pequeña comparada con la de una señal de brillo, de tal modo
que una proporción de bandas de frecuencia de la señal de brillo Y
al igual que la de las señales de diferencia de color U, V es del
siguiente modo: Y : U : V : = 4 : 2 : 2. También se emplea el mismo
procedimiento en la tecnología de compresión de imágenes.
Cuando se obtiene una expresión (R, G, B) = I
(r/g, 1, b/g) modificando la expresión (R, G, B) = I (r, g, b), no
se requiere que una información de imagen en color para una sección
que indica un tono de color tal como r/g y b/g sea precisa, dadas
las características visuales humanas. Por esta razón, se puede
efectuar una estimación con información de imagen en color para
secciones adyacentes. Concretamente, haciendo referencia a la
sección notada (R2 breve se indica mediante R^{-}), se obtiene una
expresión para la sección del siguiente modo: R^{-}2 = G2 \cdot
(r2/g2) a partir de R^{-}2 = I2 \cdot g2 \cdot (r2/g2) para
obtener I2 \cdot g2 = G2 conforme a (R^{-}2, G2, B2) = I2
\cdot g2 \cdot (r2/g2, 1, b2/g2).
Suponiendo en este documento que la expresión
siguiente se establece haciendo uso de las características: r2/g2 =
(r1/g1 + r3/g3)/2, la expresión R^{-}2 = G2 \cdot (R1/G1 +
R3/G3)/2 se obtiene conforme a r1/g1 = R1/G1 y r3/g3 = R3/G3. La
información de imagen que se obtiene a propósito de la totalidad de
los tres colores elementales de la sección notada es del siguiente
modo: (R, G, B) = (G2 \cdot (R1/G1 + R3/G3)/2, G2, B2).
El mismo procedimiento se aplica a una sección
de la posición de píxeles 3 en la Fig. 8 con breve información de
imagen en color para B (azul), y puede obtenerse la siguiente
expresión para la sección: (R, G, B) = (R3, G3, G3 \cdot (B2/G2 +
B4/G4)/2). Si bien la información breve de imagen en color se estima
en este ejemplo mediante las secciones verticales, cuando se puede
obtener información de imagen en color como la de la Fig. 7, son
posibles las estimaciones, dado que r/g y b/g van colocados en orden
para cada paso en dirección horizontal y van colocados en orden
para dos píxeles en dirección vertical, en la medida de los cambios
hasta la frecuencia de Nyquist de un paso de píxel en dirección
horizontal y hasta 1/2 de la frecuencia de Nyquist en dirección
vertical conforme al teorema de muestreo. Por esta razón, la
proporción de Y : U : V : = 4 : 2 : 2 se estima de forma totalmente
posible.
A continuación, se somete a consideración un
caso en el que existe un patrón repetido de secciones claras y
secciones oscuras en dirección horizontal como se muestra en la Fig.
9. Suponiendo que las secciones claras sean (R0, G0, B0) y las
secciones oscuras sean (1/10) \cdot (R0, G0, B0), si un píxel de
la sección notada es una sección clara, es evidente que G0 y B0 se
reproducen, dado que existen píxeles de G y B en la información de
imagen en color para G y B respectivamente.
También se somete a consideración en este punto
R2. Cuando G1 = G2 = G3 = G0, R1 = R3 = R0 se sustituyen en la
expresión R^{-}2 = G2 \cdot (R1/G1 + R3/G3)/2, se obtiene la
expresión R2 = R0, de modo que se puede calcular con precisión un
valor para R^{-}2. De modo similar, para las secciones oscuras,
cuando G1' = G2' = G3' = (1/10) G0, R1' = R3' = (1/10) R0 se
sustituyen en la misma, se obtiene la expresión R^{-}2 = (1/10)
R0 mediante un cálculo preciso.
La siguiente descripción va dirigida a un caso
en el que existen patrones repetidos en dirección vertical como se
muestra en la Fig. 10. También es evidente que se reproducen B2 = B0
y G2 = G0.
También se somete a consideración en este punto
R2. Cuando R1 = R3 = (1/10) R0, G1 = G3 = (1/10) G0 se sustituyen
en la expresión R^{-}2 = G2 \cdot (R1/G1 + R3/G3)/2, se obtiene
la expresión R^{-}2 = R0, que se puede producir con precisión. De
modo similar, en cuanto a las secciones oscuras, la expresión
R^{-}2' = (1/10) R0 se puede reproducir con precisión. En
consecuencia, no se produce un seudocolor.
A saber, si r/g y b/g satisfacen las condiciones
descritas anteriormente, básicamente no se produce un seudocolor.
Existe un pequeño número de cambios en un tono de color de un objeto
corriente que ha de captarse a una frecuencia tan alta y, en el
caso en el que se produzca esta clase de cambio, el tono se
reproduce sólo como gris sin tener ninguna gradación de color, que
un ser humano percibe solamente como gris, de modo que no se produce
ninguna anomalía en lo que respecta al tono de color.
Como se ha descrito anteriormente, con la Forma
de realización 1, al hacer uso del hecho de que la sensibilidad
para detectar un cambio de matiz es inferior a aquélla para detectar
un cambio de brillo, que es una de las características visuales
humanas, y un cambio de matiz a una alta frecuencia no se percibe
tal y como es, sino que se percibe como gris, no se precisa usar
con carácter discreto un CCD destinado a cada uno de R, G, B como
en el sistema de tres placas, y no se produce un seudocolor aunque
cambie el brillo a una alta frecuencia.
Igualmente, el elemento captador de imagen se
desplaza en una posición relativa hacia el objeto que ha de
captarse y, con esta característica, es posible obtener una
configuración sencilla que no requiera una pluralidad de elementos
captadores de imagen ni un sistema óptico de espejos.
En la Forma de realización 1, el accionador 103B
está previsto como unidad de desplazamiento de posición relativa, y
el CCD 103A se desplaza mediante este accionador 103B en relación
con un objeto que ha de captarse, pero se puede aplicar en esta
unidad de desplazamiento de posición relativa un medio tal como un
elemento piezoeléctrico laminado de uso general.
En la Forma de realización 1, se adquiere
información de imagen en color para el color G entre filtros
destinados a colores elementales de R, G y B para una pantalla
completa, pudiendo ejecutarse el mismo procedimiento para los otros
colores R y G así como para una matriz de colores complementarios.
Sin embargo, como se muestra en la Fig. 11, la sensibilidad para el
verde (G) está ampliamente distribuida en la sensibilidad visual
humana así como en los CCDs 301, 302, de modo que se puede obtener
un mejor resultado mediante la adquisición de información de imagen
en color para el verde (G) sobre toda la pantalla.
En este caso, los filtros para tres colores
elementales de R, G y B van colocados en orden de modo que el
filtro de color elemental para G (verde), que es el color
determinado, pueda quedar situado para todas las posiciones de
píxeles al desplazarse mediante la unidad de desplazamiento de
posición relativa, de modo que el filtro elemental de G tenga
sensibilidad de amplio espectro que se superponga tanto a la
sensibilidad al espectro de R (rojo) como de B (azul) y, con esta
característica, una cantidad de información para una imagen de un
objeto que ha de captarse aumenta adquiriendo información de imagen
en color para G sobre una pantalla completa, lo que permite que la
imagen en color concuerde con las características visuales
humanas.
Igualmente, en la Forma de realización 1, aunque
la descripción haya estado dirigida a la matriz en el patrón
escaqueado, la presente invención es aplicable a una matriz en forma
de bandas tal como una columna de G, una columna de R, una columna
de G, una columna de B y una columna de G, como se muestra en la
Fig. 12.
Aunque en la Forma de realización 1 se usa
información para píxeles adyacentes en dirección vertical al píxel
notado cuando se interpola (calcula) información breve de color para
el píxel notado, en la Forma de realización 2 la descripción va
dirigida a un procedimiento de adquisición más precisa de
información breve de color mediante interpolación (cálculo) de la
información breve de color conforme a píxeles adyacentes en torno al
píxel notado. En lo sucesivo la descripción va dirigida a un
procedimiento de adquisición de información de imagen en color
según la Forma de realización 2, con referencia a la Fig. 13 hasta
la Fig. 16.
La Fig. 13 muestra una vista explicativa de
información de imagen en color para un píxel notado, la Fig. 14
muestra una vista explicativa de patrones en secciones claras y
secciones oscuras, la Fig. 15 muestra una vista destinada a
generalizar información de imagen en color para un píxel notado y la
Fig. 16 muestra una vista explicativa de una secuencia de cálculo
de información breve de imagen en color para un píxel notado.
Se supone que la información de imagen en color
para un CCD mostrado en la Fig. 7 comprende, como se muestra en la
Fig. 13, por ejemplo, (R1, G1), (R2, G2), (R3, G3), (B4, G4), (B5,
G5), (B6, G6), (R7, G7), (R8, G8) y (R9, G9). Un píxel notado se
ajusta en este punto a (B5, G5). En lo sucesivo la descripción va
dirigida a un procedimiento de obtención de información breve de
color R5 para este píxel notado (B5, G5).
En el procedimiento en la Forma de realización
1, a fin de obtener información breve de color R5 para este píxel
notado (B5, G5), se usa información para píxeles (R2, G2) y (R8, G8)
adyacentes al píxel notado (B5, G5) en dirección vertical, pero en
la Forma de realización 2 se usa información de color para un píxel
que tiene la correlación más alta con G5 entre la información de G
(G1, G2, G3, G7, G8, G9) para píxeles en torno al píxel notado (B5,
G5).
Por ejemplo, cuando existe un patrón de claros y
oscuros como se muestra en la Fig. 14, G5 es un valor cercano a los
de G2, G3, G8 y G9. Entonces, suponiendo que un valor de la
correlación más alta con G5 sea G2, se calcula información para R5
breve conforme a R5 = R2 \cdot (G5/G2) obtenida usando esta
información (G2, R2).
La siguiente descripción va dirigida a un caso
en el que se generaliza el procedimiento de cálculo. La matriz de
colores en la Fig. 13 que se ha generalizado puede expresarse como
se muestra en la Fig. 15. En la Fig. 15, la información de G para
un píxel notado se expresa como Gmn y la otra información de imagen
en color (información de R o B), como C. En el diagrama de flujo de
la Fig. 16 se muestra una secuencia de cálculo de información breve
de imagen en color para un píxel notado.
En la Fig. 16, al principio, se compara cada
correlación entre el píxel notado Gm, n y cada uno de
{Gm-1, n-1; Gm,
n-1; Gm+1, n-1;
Gm-1, n+1; Gm, n+1; Gm+1, n+1}, y entre
{Gm-1, n-1; Gm, n-1;
Gm+1, n-1; Gm-1, n+1; Gm, n+1;
Gm+1, n+1}, la información que tiene la diferencia más pequeña con
respecto a Gm, n, a saber, información que tiene la correlación más
alta con Gm, n se expresa como G' (etapa S1). Entonces, la
información de C en la misma posición de píxeles que la de G' se
expresa como C' (etapa S2). Luego, suponiendo que sea X la
información que ha de obtenerse, la información X que ha de
obtenerse se puede calcular de acuerdo con la expresión X = C'
\cdot (Gm, n/G') (etapa S3).
Como se ha descrito anteriormente, cuando en la
Forma de realización 2 ha de adquirirse información breve de imagen
en color para un píxel notado, se calcula información breve de
imagen en color según información de imagen en color para un píxel
que tiene la correlación más alta con la información de imagen en
color para el píxel notado entre píxeles adyacentes en torno al
píxel notado, de modo que se pueda adquirir con precisión
información breve de imagen en color.
En la Forma de realización 3, la descripción va
dirigida a una matriz de píxeles en color para un CCD así como a
una dirección a la que se desplazan los píxeles con el propósito de
adquirir con precisión información breve de imagen en color para un
píxel notado. En lo sucesivo la descripción va dirigida a un
procedimiento de adquisición de información de imagen en color
según la Forma de realización 3, con referencia a la Fig. 17 hasta
la Fig. 27.
La Fig. 17 es una vista explicativa de un patrón
en secciones claras y secciones oscuras, la Fig. 18 es una vista
que muestra una matriz de colores de elementos fotodetectores (CCD),
la Fig. 19 es una vista para explicar una dirección de movimiento
del CCD (una dirección hacia la que se desplaza un píxel), la Fig.
20 hasta la Fig. 23 son vistas para explicar el modo en que cambian
los elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 18 según un
desplazamiento relativo, la Fig. 24 es una vista que muestra otra
matriz de colores de elementos fotodetectores, y la Fig. 25 hasta
la Fig. 27 son vistas para explicar el modo en que cambian los
elementos fotodetectores mostrados en la Fig. 24 según un
desplazamiento relativo.
En la Forma de realización 1, como se muestra en
la Fig. 3, R, G y B se ajustan en una matriz en un motivo
escaqueado y, desplazando un píxel la matriz en dirección horizontal
como se muestra en la Fig. 5, se obtiene la información de imagen
en color mostrada en la Fig. 7. Se somete a consideración un caso en
el que existen secciones oscuras en esta información de imagen en
color en dirección horizontal, según se muestra en la Fig. 17.
Suponiendo que en este documento un píxel notado sea (B5, G5), a fin
de calcular información breve de imagen en color para R5, ha de
usarse información de imagen en color para píxeles en torno al píxel
notado (R1, G1), (R2, G2), (R3, G3), (R7, G7), (R8, G8) y (R9, G9).
En este caso, puesto que existen las secciones oscuras en dirección
horizontal, no hay mucha correlación entre el píxel notado (B5, G5)
y cada uno de los otros píxeles en torno al mismo (R1, G1), (R2,
G2), (R3, G3), (R7, G7), (R8, G8) y (R9, G9).
Por esta razón, los colores para píxeles del CCD
103A van colocados igual, (G, G, G, G ...), (R, B, R, B ...), (G,
G, G, G ...), (B, R, B, R ...), ..., como se muestra en la Fig. 18,
en los que una matriz de G va colocada en orden cada otra línea en
una forma en bandas y los píxeles de R y B van dispuestos de forma
alternada respectivamente en las otras líneas. Entonces, el CCD
103A en el que los colores van colocados en orden como se muestra en
la Fig. 18 es desplazado un píxel, como se muestra en la Fig. 19,
en dirección relativamente diagonal hacia una imagen del objeto
captado (dirección indicada por la flecha A en la Fig. 19) por el
accionador 103B como unidad de desplazamiento de posición relativa
y, sintetizando información de color para los píxeles antes del
movimiento e información de color para los píxeles después del
movimiento, se puede obtener la información de imagen en color como
se muestra en la Fig. 20.
Se toma en consideración un caso de adquisición
de información breve de imagen en color para un píxel notado según
la información de imagen en color como se muestra en la Fig. 20 en
el mismo procedimiento que el que se ha descrito en la Forma de
realización 2. En la Fig. 20, cuando ha de calcularse información de
R para el píxel notado (G, B) partiendo de píxeles en torno al
píxel notado, se pueden usar para interpolación los píxeles
sombreados en la Fig. 21. Para mostrarlo de forma aún más sencilla,
existen píxeles disponibles en torno al píxel notado en las
direcciones mostradas en la Fig. 22. A la inversa, la Fig. 23
muestra secciones que tienen la misma matriz de colores que la del
píxel notado en un patrón sencillo.
A saber, como se muestra en la Fig. 22, al menos
un píxel entre los píxeles en torno al píxel notado se puede usar
con fines de interpolación en cada una de las direcciones
horizontal, vertical y diagonal opuestas a dicho píxel notado. Con
esta característica, se halla que entre los píxeles en torno al
píxel notado existe un píxel que tiene una alta correlación, por
ejemplo, incluso cuando ninguna de las direcciones horizontal,
vertical y diagonal opuestas a dicho píxel notado es una sección
oscura.
En consecuencia, incluso cuando ninguna de las
direcciones horizontal, vertical y diagonal opuestas a dicho píxel
notado es una sección oscura en la información de imagen en color
como se muestra en la Fig. 20, existe un píxel periférico que tiene
alta correlación con el píxel notado y, por esta razón, cuando ha de
prepararse información breve de color según el mismo procedimiento
que el descrito anteriormente, se prepara información breve de
color según información de color para un píxel que tiene una
correlación más alta en la periferia. Con esta característica, se
puede obtener con precisión información breve de color.
Como se ha descrito anteriormente, en la Forma
de realización 3, un CCD, obtenido mediante disposición alternada
de una matriz de píxeles de G que comprende solamente píxeles de G y
una matriz de píxeles de RG con píxeles de R y píxeles de G
dispuestos alternadamente en su interior, se desplaza un píxel en
dirección diagonal, de modo que aumenta la probabilidad de que
exista, en torno al píxel notado, cualquier píxel que tiene
información de imagen en color con alta correlación con información
de imagen en color para el píxel notado y, por esta razón, en un
caso de adquisición de información breve de color para un píxel
notado y cuando ha de calcularse información breve de color según
información de imagen en color para un píxel que tiene la
correlación más alta con la información de imagen en color para el
píxel notado entre píxeles adyacentes en torno al píxel notado, se
puede obtener con más precisión información breve de color.
Se advertirá que una matriz de colores de
píxeles para el CCD no se limita a la mostrada en la Fig. 18, de
modo que puede emplearse una matriz de colores mostrada en la Fig.
24. El ejemplo en la Fig. 24 comprende (G, G, G,
G ...), (R, B, R, B ...), (G, G, G, G ...), (R, B, R, B ...), ..., en el que una matriz de G y una matriz repetida mediante RB van dispuestas de forma alternada respectivamente. La matriz en la Fig. 24 tiene un elemento diferente respecto a la de la Fig. 18, que es que el patrón repetido mediante R y B es el mismo en cada línea.
G ...), (R, B, R, B ...), (G, G, G, G ...), (R, B, R, B ...), ..., en el que una matriz de G y una matriz repetida mediante RB van dispuestas de forma alternada respectivamente. La matriz en la Fig. 24 tiene un elemento diferente respecto a la de la Fig. 18, que es que el patrón repetido mediante R y B es el mismo en cada línea.
El CCD 103A que tiene la matriz de colores como
se muestra en la Fig. 24 es desplazado un píxel, como se muestra en
la Fig. 19, en dirección relativamente diagonal hacia una imagen del
objeto captado (dirección indicada por la flecha A en la Fig. 19)
por el accionador 103B y, sintetizando información de color para los
píxeles antes del movimiento e información de color a propósito de
los píxeles después del movimiento, se obtiene la información de
imagen en color como se muestra en la Fig. 25. Cuando ha de
adquirirse información breve de imagen para R, suponiendo en este
punto que un píxel notado sea (G, B), los píxeles disponibles están
como se muestra en la Fig. 26 y, para mostrarlo de forma aún más
sencilla, los píxeles disponibles en torno al píxel notado existen
en las direcciones mostradas en la Fig. 27.
Aunque el CCD 103A sea desplazado por el
accionador 103B como unidad de desplazamiento de posición relativa
en la Forma de realización 1, igual que en la Forma de realización 4
descrita a continuación, una posición formada por imágenes de un
objeto que ha de captarse se puede desplazar mediante una unidad de
desplazamiento de posición relativa tal como un prisma haciendo uso
de cambios de la imagen del objeto captado debido a un movimiento
involuntario de las manos al tomar una foto.
La Fig. 28 es una vista que muestra un mecanismo
de desplazamiento relativo de un dispositivo captador de imágenes
según una Forma de realización 4. En la Forma de realización 4, como
se muestra en la Fig. 28, un prisma 201 está previsto entre un
objetivo 101 como sistema óptico para captación y un CCD 103A como
elemento captador de imagen. Suponiendo que los bloques mostrados
en la Fig. 1 constituyan toda la configuración en este documento,
con la condición de sustituir el mecanismo de desplazamiento
relativo de la configuración de la Fig. 2 a la configuración de la
Fig. 28, un intervalo de captación de un objeto que ha de captarse
cambia si se da una instrucción desde la CPU 121 al prisma 201 para
que gire en la dirección indicada por la flecha w, de modo que se
desplace una relación posicional relativa entre el CCD 103A y el
objeto que ha de captarse.
El mismo efecto que el de la Forma de
realización 1 se puede obtener en la Forma de realización 4.
Aunque sean posibles muchas relaciones
posicionales relativas mandando el accionador o el prisma en las
Formas de realización 1 y 4, igual que en una Forma de realización
5 descrita a continuación, se puede obtener una relación
relativamente posicional copiando una imagen de un objeto que ha de
captarse en una pluralidad de láminas del mismo. Se advertirá que
toda la configuración emplea los bloques mostrados en la Fig. 1 de
la Forma de realización 1, de modo que en lo sucesivo la
descripción va dirigida solamente a elementos diferentes de
aquellos de la Forma de realización 1.
La Fig. 29 es una vista que muestra un mecanismo
de desplazamiento relativo de un dispositivo captador de imágenes
según una Forma de realización 5. El dispositivo captador de
imágenes según la Forma de realización 5 se lleva a cabo, como se
muestra en la Fig. 29, fijando un semiespejo 303 para que pase a su
través luz en una trayectoria de luz del objetivo 101, previendo un
CCD 301 para detectar luz que ha pasado a través del semiespejo 303
en el último estadio del mismo, y previendo un CCD 302 para detectar
luz reflejada en el lado inferior (en la figura) procedente del
semiespejo 303.
De acuerdo con la configuración mostrada en la
Fig. 29, para la luz incidente a través del objetivo 101 en el
semiespejo 303, una parte de la luz pasa a través del semiespejo
para su detección por el CCD 301 y la otra es reflejada y detectada
por el CCD 302. Por esta razón se adquieren dos láminas de imagen
del objeto captado, cada una con una relación posicional relativa
diferente frente al objeto que ha de captarse.
Con la Forma de realización 5, una imagen de un
objeto captado recibida por el objetivo 101 como unidad de entrada
óptica se ramifica en una pluralidad de trayectorias de luz mediante
el semiespejo, de modo que la misma imagen del objeto captado que
la original es detectada por cada elemento captador de imagen y, por
esta razón, no se produce una imagen desenfocada debido a un
movimiento involuntario de las manos al tomar una foto, y también
puede adquirirse información de imágenes vídeo en movimiento y es
posible asimismo obtener una configuración sencilla que no requiera
un sistema óptico complicado tal como un prisma dicroico para la
separación de colores, como con el dispositivo captador de imágenes
de tres placas.
La siguiente descripción va dirigida a
modificaciones aplicables a cada una de las formas de realización.
Se advertirá que las modificaciones descritas a continuación se
pueden aplicar a cada una de las formas de realización por una o
una combinación de dos o más.
En lo concerniente a esto, cuando se usa un CCD
de área como elemento captador de color de estado sólido, como se
muestra en la Fig. 30, un tiempo de acumulación (tiempo de
exposición) se hace corto incluso si se usa un obturador
electrónico, pero un intervalo entre tiempos de acumulación se
ajusta para que sea constante y no se haga más corto, dado que en
cada intervalo se da entrada a un tiempo de transferencia de una
imagen. A saber, cuando el CCD de área está funcionando a una
temporización de un impulso de transferencia, una señal del
obturador electrónico y tiempos de acumulación t1, t2 ..., tiempos
de transferencia tr1, tr2 ... siempre se incluyen en cada uno de
los tiempos de acumulación t1, t2 ....
Por esta razón, como se muestra en la Fig. 31,
va previsto un obturador impermeable a la luz tal como un obturador
mecánico sobre toda la superficie del CCD, dos tiempos de
acumulación están previstos para el obturador electrónico y el
obturador impermeable a la luz, de modo que pueda hacerse más corto
un intervalo entre dos tiempos de acumulación. A saber, se completa
una primera transferencia (tiempo de transferencia tr1) hasta que un
primer impulso de transferencia se eleve después de que la señal
del obturador electrónico sea ACTIVO, y la siguiente transferencia
(tiempo de transferencia tr2) termina durante el tiempo desde la
subida del primer impulso de transferencia hasta que el obturador
impermeable a la luz funcione conforme a la señal del obturador
impermeable a la luz.
En este caso, un tiempo de acumulación efectivo
del tiempo de exposición para cada información de imagen en color
se ajusta en correlación con una temporización de mando entre el
obturador electrónico y el obturador mecánico, y se completa una
operación de transferencia mediante el elemento captador de imagen
dentro de cada tiempo de exposición, de modo que pueden reducirse
los intervalos entre tiempos de acumulación para adquirir una
pluralidad de información de imagen en color y, con esta
característica, es posible resolver los problemas tales como
movimiento involuntario de las manos al tomar una foto.
Igualmente, existe una posibilidad de que la
exposición pueda ser no uniforme debido a la incidencia de cambios
de la luz exterior y variaciones de tiempos de acumulación, dado que
la exposición se ejecuta dos veces para obtener una pluralidad de
información de imagen en color. Como procedimiento de corrección de
la falta de uniformidad, se obtiene información de imagen en color
para el verde (G) por medio de la primera exposición y la segunda
exposición, y la falta de uniformidad en la exposición se detecta
promediando toda o parte de la información, de modo que es posible
corregir la falta de uniformidad multiplicando la primera o la
segunda información de imagen en color (G) por un factor destinado
a la corrección.
En este caso, se corrige al menos una diferencia
de tiempos de acumulación para la pluralidad de información de
imagen en color, de modo que es posible adquirir una imagen de alta
calidad incluso si existe falta de uniformidad en la exposición
cuando se adquiere una pluralidad de información de imagen en
color.
Aunque en la forma de realización la descripción
haya ido dirigida a un caso de obtención de dos tipos de imagen de
un objeto captado (información de imagen en color) mediante
desplazamiento, el efecto no se reduce incluso si se combina el
procedimiento descrito anteriormente con algún otro procedimiento
tal como desplazamiento de medio píxel.
El número de veces que se desplazan píxeles en
el desplazamiento de píxeles no se limita a una vez y se puede
ejecutar una pluralidad de veces. La Fig. 32 hasta la Fig. 34
muestran un ejemplo en el que los píxeles se desplazan tres veces.
Por ejemplo, cuando los píxeles en la matriz de colores mostrada en
la Fig. 32 se desplazan dos píxeles en dirección horizontal y un
píxel en cada una de las direcciones diagonales ascendente a la
derecha/descendente a la derecha, se puede obtener la información
de imagen en color mostrada en la Fig. 34. En la Fig. 34, se puede
calcular mediante interpolación información de imagen para secciones
indicadas por \Delta.
En la forma de realización, aunque la
descripción haya ido dirigida a un caso de una cámara digital a modo
de ejemplo, esta invención no se limita a la forma de realización y
deberá entenderse que pueden ser posibles cualesquiera
modificaciones y cambios en dispositivos tales como una cámara de
vídeo, una cámara de vídeo digital, un escáner de color, una
copiadora en color y un facsímil de color.
Como se ha descrito anteriormente, con el
dispositivo captador de imágenes según la presente invención, la
unidad captadora de imagen y la imagen del objeto captado
introducida por la unidad de entrada óptica se desplazan
relativamente una con respecto a la otra mediante la unidad de
desplazamiento de posición relativa, y se obtiene información de
imagen en color para un color determinado para una pantalla según
una pluralidad de láminas de información de imagen en color a
propósito del mismo objeto captado obtenido mediante el
desplazamiento, y se obtiene información adicional de imagen en
color para una pantalla según la información de imagen en color
para el color determinado para una pantalla, de modo que, haciendo
uso del hecho de que la sensibilidad para detectar un cambio de
matiz es inferior a aquélla para detectar un cambio de brillo, que
es una característica visual humana, y un cambio de matiz a una
alta frecuencia no se percibe tal y como es, sino que se percibe
como gris, es posible obtener un dispositivo captador de imágenes en
el que se puede impedir, con una configuración sencilla, la
incidencia de un seudocolor o un movimiento involuntario de las
manos al tomar una foto.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, se obtiene información breve de imagen en color
para un píxel notado conforme a la correlación en el color
determinado, de modo que se puede calcular con precisión
información breve de imagen en color.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, se compara entre sí información de imagen en
color para un color determinado para el píxel notado y la
información de imagen en color para el color determinado para otros
píxeles en torno al píxel notado, y se obtiene información breve de
imagen en color para el píxel notado según información de imagen en
color para un píxel en torno al píxel notado que tiene la
correlación más alta, de modo que puede calcularse con precisión
información breve de imagen en color.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, los elementos fotodetectores van previstos de
modo que, al preparar información breve de imagen de color para un
píxel notado, exista al menos un píxel disponible en torno al píxel
notado en cada una de las direcciones horizontal, vertical y
diagonal opuestas al píxel notado, de modo que puede calcularse con
precisión información breve de imagen en color.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, información de imagen en color con un color
determinado para el píxel notado se compara con la información de
imagen en color para un color determinado para los píxeles
disponibles en torno al píxel notado, y se obtiene información breve
de imagen en color a propósito del píxel notado según información
de imagen en color a propósito de uno de los píxeles disponibles en
torno al píxel notado con la correlación más alta, de modo que puede
calcularse con más precisión información breve de imagen en
color.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, el desplazamiento de la unidad captadora de
imagen se produce en una posición relativa con respecto al objeto
que ha de captarse y, con esta característica, es posible obtener
un dispositivo captador de imágenes que permite una configuración
sencilla sin requerir una pluralidad de elementos captadores de
imagen ni un sistema óptico de espejos para su obtención.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, una imagen de un objeto que ha de captarse
introducida por la unidad de entrada óptica se puede ramificar en
una pluralidad de trayectorias de luz de modo que la misma imagen
del objeto que ha de captarse sea recibida como imagen del objeto
que ha de captarse por cada uno de los elementos captadores de
imagen, de modo que es posible obtener un dispositivo captador de
imágenes en el que se puede adquirir información para imágenes vídeo
en movimiento sin incidencia de un movimiento involuntario de las
manos al tomar una foto, y también se puede obtener una
configuración sencilla que no requiera un complicado sistema óptico
tal como un prisma dicroico para la separación de colores como con
un tipo de dispositivo captador de imágenes de tres placas.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, los filtros para tres colores elementales de R,
G y B van colocados en orden de modo que el filtro de color
elemental para G (verde), que es el color determinado, pueda quedar
situado para todas las posiciones de píxeles al desplazarse mediante
la unidad de desplazamiento de posición relativa, de modo que el
filtro elemental de G tenga sensibilidad de amplio espectro que se
superponga tanto a la sensibilidad al espectro de R (rojo) como de B
(azul) y, con esta característica, es posible obtener un
dispositivo captador de imágenes en el que una cantidad de
información para una imagen de un objeto que ha de captarse aumenta
adquiriendo información de imagen en color a propósito de G sobre
una pantalla completa, lo que permite que la imagen en color
concuerde con las características visuales humanas.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, un tiempo de acumulación efectivo dentro de
cada tiempo de exposición para la información de imagen en color se
ajusta según una temporización para mandar el obturador electrónico
y el obturador mecánico, y una operación de transferencia mediante
la unidad captadora de imagen se termina dentro del tiempo de
exposición, de modo que puede reducirse cada intervalo entre
tiempos de acumulación para obtener una pluralidad de información de
imagen en color y, con esta característica, es posible obtener un
dispositivo captador de imágenes en el que se pueden resolver los
problemas tales como movimiento involuntario de las manos al tomar
una foto.
Con el dispositivo captador de imágenes según la
presente invención, se corrige al menos una diferencia de tiempos
de acumulación para la pluralidad de información de imagen en color,
de modo que es posible obtener un dispositivo captador de imágenes
en el que se puede adquirir una imagen de alta calidad incluso si
existe falta de uniformidad en la exposición cuando se adquiere una
pluralidad de información de imagen en color.
Claims (7)
1. Un dispositivo captador de imágenes que
comprende:
una unidad de entrada óptica (101) destinada a
dar entrada ópticamente a una imagen de un objeto que ha de
captarse;
una unidad captadora de imagen (103A), en la que
van dispuestos elementos fotodetectores, cada uno con sensibilidad
(Fig. 11) para una entre una pluralidad de longitudes de onda
diferentes (R, G, B), en una matriz bidimensional de tal modo que
se establezca un patrón de sensibilidad a la luz para dichas
longitudes de onda diferentes (R, G, B) a través de dicha matriz
(Figs. 3, 12, 18, 24, 32) para obtener información de imagen en
color a partir de la imagen del objeto captado introducida desde
dicha unidad de entrada óptica;
una unidad de desplazamiento de posición
relativa (103B) conectada a dicha unidad captadora de imagen para
desplazar relativamente dicha unidad captadora de imagen (103A) y la
imagen del objeto captado introducida por dicha unidad de entrada
óptica (101);
una unidad de control (121) destinada a mandar
dicha unidad de desplazamiento de posición relativa (103B) a fin de
obtener, para cada una de una pluralidad de posiciones de
desplazamiento relativo, una lámina respectiva de información de
imagen en color a propósito del mismo objeto captado a partir de
dicha unidad captadora de imagen;
caracterizado
por
estar dispuestos dicha unidad de control y dicho
patrón de sensibilidad a la luz de tal modo, que cada uno de un
conjunto de píxeles que representan una imagen obtenida a partir de
dicha pluralidad de láminas comprenda información de color a
propósito de un color determinado (G) y al menos cierto número de
píxeles entre dicho conjunto de píxeles tenga breve información de
color a propósito de al menos otro color (R; B) diferente de dicho
color determinado; y
estar dispuesta dicha unidad de control de modo
que obtenga la información breve de color a propósito de un píxel
notado mediante un cálculo que use correlación de información de
color a propósito de dicho color determinado (G) entre dicho píxel
notado y un píxel en torno o adyacente al píxel notado.
2. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 1; en el que dicha unidad de control (121) compara
información de imagen en color para dicho color determinado (G) para
dicho píxel notado con dicha información de imagen en color para el
color determinado (G) para otros píxeles en torno a dicho píxel
notado, y obtiene información breve de imagen en color para dicho
píxel notado según información de imagen en color para un píxel en
torno al píxel notado que tiene la correlación más alta.
3. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 1; en el que dichos elementos fotodetectores van
previstos de modo que, al obtener dicha información breve de imagen
en color para un píxel notado, exista al menos un píxel disponible
en torno a dicho píxel notado en cada una de las direcciones
horizontal, vertical y diagonal opuestas a dicho píxel notado.
4. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 4; en el que dicha unidad de control (121) compara
información de imagen en color con dicho color determinado para
dichos píxeles notados con dicha información de imagen en color
para dicho color determinado para dichos píxeles disponibles en
torno a dicho píxel notado, y obtiene dicha información breve de
imagen en color para dicho píxel notado según información de imagen
en color para uno de dichos píxeles disponibles en torno a dicho
píxel notado con la correlación más alta.
5. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 1; en el que dicha unidad captadora de imagen (103A)
comprende una pluralidad de elementos captadores de imagen, y dicha
unidad de desplazamiento de posición relativa ramifica una imagen
de un objeto que ha de captarse introducida por dicha unidad de
entrada óptica en una pluralidad de trayectorias de luz de modo que
la misma imagen de dicho objeto que ha de captarse sea recibida
como dicha imagen del objeto que ha de captarse por cada uno de
dichos elementos captadores de imagen.
6. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 1; en el que dicha unidad captadora de imagen tiene
un obturador electrónico y un obturador mecánico (102), ajusta un
tiempo de acumulación efectivo dentro de cada dicho tiempo de
exposición para la información de imagen en color según una
temporización para mandar dicho obturador electrónico y dicho
obturador mecánico (102) y termina una operación de transferencia
mediante dicha unidad captadora de imagen (103A) dentro de dicho
tiempo de exposición.
7. Un dispositivo captador de imágenes según la
reivindicación 1; en el que dicha unidad de control (102) corrige
al menos una diferencia de tiempos de acumulación para dicha
pluralidad de información de imagen en color.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-98429 | 1997-03-31 | ||
JP9842997 | 1997-03-31 | ||
JP05252398A JP3704238B2 (ja) | 1997-03-31 | 1998-03-04 | 撮像装置 |
JP10-52523 | 1998-03-04 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2287962T3 true ES2287962T3 (es) | 2007-12-16 |
Family
ID=26393129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES98105787T Expired - Lifetime ES2287962T3 (es) | 1997-03-31 | 1998-03-30 | Dispositivo para recoger imagenes. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6426773B1 (es) |
EP (1) | EP0869683B1 (es) |
JP (1) | JP3704238B2 (es) |
DE (1) | DE69838194T2 (es) |
ES (1) | ES2287962T3 (es) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10173859A (ja) * | 1996-12-09 | 1998-06-26 | Canon Inc | アナログ信号処理回路 |
IL126165A0 (en) * | 1998-09-10 | 1999-05-09 | Scitex Corp Ltd | Apparatus for the orthogonal movement of a ccd sensor |
JP4162111B2 (ja) * | 1999-07-27 | 2008-10-08 | 富士フイルム株式会社 | 画像処理方法および装置並びに記録媒体 |
US6757012B1 (en) * | 2000-01-13 | 2004-06-29 | Biomorphic Vlsi, Inc. | Color selection for sparse color image reconstruction |
JP4500434B2 (ja) * | 2000-11-28 | 2010-07-14 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び撮像システム、並びに撮像方法 |
JP2002209226A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-07-26 | Canon Inc | 撮像装置 |
US20080036886A1 (en) * | 2001-06-29 | 2008-02-14 | Hannigan Brett T | Methods For Generating Enhanced Digital Images |
JP2003208343A (ja) * | 2002-01-10 | 2003-07-25 | Ricoh Co Ltd | ファイル作成・閲覧方法、ファイル作成方法、ファイル閲覧方法、ファイル構造及びプログラム |
JP3920675B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2007-05-30 | 株式会社リコー | データ通信方法、コンピュータ、プログラム及び記憶媒体 |
EP1522046B1 (en) * | 2002-07-04 | 2009-03-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and apparatus for signal processing, computer program product, computing system and camera |
JP2004110573A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Ricoh Co Ltd | データ通信方法、データ通信装置、データ通信システム及びデータ通信プログラム |
US20040194027A1 (en) * | 2002-12-27 | 2004-09-30 | Akira Suzuki | Computerized electronic document producing, editing and accessing system for maintaining high-security |
CN100527854C (zh) | 2003-06-23 | 2009-08-12 | 索尼株式会社 | 处理图像的方法、设备 |
US20050052570A1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-03-10 | Pentax Corporation | Image pickup apparatus |
WO2006020661A2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nicholson Bruce A | Sodium screen digital traveling matte methods and apparatus |
JP4428195B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-03-10 | 株式会社日立製作所 | 撮像装置、補完信号生成方法及びプログラム |
JP5151075B2 (ja) * | 2005-06-21 | 2013-02-27 | ソニー株式会社 | 画像処理装置及び画像処理方法、撮像装置、並びにコンピュータ・プログラム |
US7456881B2 (en) * | 2006-01-12 | 2008-11-25 | Aptina Imaging Corporation | Method and apparatus for producing Bayer color mosaic interpolation for imagers |
EP2015562A1 (en) * | 2007-07-10 | 2009-01-14 | Thomson Licensing S.A. | Processing device for correcting defect pixel values of an image sensor unit, image sensor unit with the processing device and method |
JP2012054774A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 撮像装置 |
JP2013128184A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 撮像装置及び撮像方法 |
JP6231284B2 (ja) * | 2013-02-21 | 2017-11-15 | クラリオン株式会社 | 撮像装置 |
US11012633B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-05-18 | Ricoh Company, Ltd. | Image capturing apparatus, image capturing method, and image processing apparatus |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5654115B2 (es) | 1974-03-29 | 1981-12-23 | ||
US4404594A (en) * | 1981-11-02 | 1983-09-13 | Itek Corporation | Imaging system with enlarged depth of field |
JPS58169966A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-06 | Toshiba Corp | 固体撮像装置の駆動方式 |
JPS59174085A (ja) * | 1983-03-23 | 1984-10-02 | Toshiba Corp | カラ−固体撮像装置 |
US4541116A (en) * | 1984-02-27 | 1985-09-10 | Environmental Research Institute Of Mi | Neighborhood image processing stage for implementing filtering operations |
US4642678A (en) * | 1984-09-10 | 1987-02-10 | Eastman Kodak Company | Signal processing method and apparatus for producing interpolated chrominance values in a sampled color image signal |
US4786964A (en) * | 1987-02-02 | 1988-11-22 | Polaroid Corporation | Electronic color imaging apparatus with prismatic color filter periodically interposed in front of an array of primary color filters |
DE3837063C1 (es) * | 1988-10-31 | 1990-03-29 | Reimar Dr. 8000 Muenchen De Lenz | |
US5347599A (en) * | 1991-06-14 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Adaptive interpolation method and apparatus using correlation detection |
US5245416A (en) * | 1992-01-30 | 1993-09-14 | Florida Atlantic University | Multicolor solid state imager with rotational swing drive |
US5475769A (en) * | 1992-07-13 | 1995-12-12 | Polaroid Corporation | Method and apparatus for recovering image data through the use of a color test pattern |
US6031569A (en) * | 1994-02-28 | 2000-02-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing method and apparatus utilizing the same |
JPH07322121A (ja) | 1994-05-20 | 1995-12-08 | Canon Inc | 高画質画像入力装置 |
JPH0832879A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-02-02 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像読取方法 |
US5834761A (en) * | 1996-03-22 | 1998-11-10 | Sharp Kabushiki Kaisah | Image input apparatus having a spatial filter controller |
-
1998
- 1998-03-04 JP JP05252398A patent/JP3704238B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1998-03-27 US US09/048,899 patent/US6426773B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 ES ES98105787T patent/ES2287962T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 EP EP98105787A patent/EP0869683B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-03-30 DE DE69838194T patent/DE69838194T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3704238B2 (ja) | 2005-10-12 |
DE69838194D1 (de) | 2007-09-20 |
DE69838194T2 (de) | 2008-05-15 |
EP0869683A2 (en) | 1998-10-07 |
US6426773B1 (en) | 2002-07-30 |
EP0869683B1 (en) | 2007-08-08 |
EP0869683A3 (en) | 2001-02-28 |
JPH10336686A (ja) | 1998-12-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2287962T3 (es) | Dispositivo para recoger imagenes. | |
US9912889B2 (en) | Image pickup apparatus and its control method | |
US8525917B2 (en) | Image sensing apparatus with plural focus detection pixel groups | |
JP5319347B2 (ja) | 撮像装置及びその制御方法 | |
JP5045350B2 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
JP4867552B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP5400406B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP5092685B2 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
JP5739640B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
EP2762942B1 (en) | Solid-state image capture element, image capture device, and focus control method | |
JP5256711B2 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
JP5746496B2 (ja) | 撮像装置 | |
US20080291311A1 (en) | Image pickup device, focus detection device, image pickup apparatus, method for manufacturing image pickup device, method for manufacturing focus detection device, and method for manufacturing image pickup apparatus | |
US8928774B2 (en) | Image capture apparatus | |
JP5249136B2 (ja) | 撮像装置 | |
US20140218594A1 (en) | Image capturing apparatus and control method thereof | |
JP5484617B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP5279638B2 (ja) | 撮像装置 | |
JP5033711B2 (ja) | 撮像装置及び撮像装置の駆動方法 | |
JP6207293B2 (ja) | 撮像装置、撮像システム、撮像装置の制御方法、プログラム、および、記憶媒体 | |
JP2007306156A (ja) | カラー画像撮像方法及び撮像装置 |