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PROCEDE DE PREVISUALISATION D'IMAGE DANS UN APPAREIL DE PRISE DE VUE NUMERIQUE
La présente invention concerne la prévisualisation d'images dans un appareil de prise de vue tel qu'un appareil photo ou une caméra. Pour permettre à l'utilisateur de centrer l'image issue du capteur d'image sur une scène, les appareils de prise de vue sont équipés d'un viseur (viewfinder) optique ou électronique. La présente invention s'applique plus particulièrement aux appareils de prise de vue équipés d'un viseur électronique. Les viseurs électroniques comprennent un écran d'affichage de relativement petites dimensions et faible résolution par rapport à celle du io capteur d'image de l'appareil. Cet écran permet à l'utilisateur de visualiser l'image issue du capteur d'image avant de commander l'enregistrement d'une image ou d'une séquence d'images en pleine résolution, telles que fournies par le capteur d'image. Pour afficher une image issue du capteur d'image sur l'écran du 15 viseur, l'image subit plusieurs traitements notamment pour adapter sa résolution à celle de l'écran du viseur. Ces traitements entrainent souvent une atténuation, voire une suppression de certains défauts de l'image, comme les défauts de netteté, et les défauts de bruit qui apparaissent notamment en présence d'un faible éclairement. Ces défauts qui sont peu ou 20 pas visibles sur le viseur, deviennent visibles lors de l'impression ou de l'affichage d'une image enregistrée à la résolution du capteur d'image, par exemple sur un écran d'affichage de plus grandes dimensions. Ainsi, le viseur d'un appareil de prise de vue ne permet pas toujours de visualiser les défauts des images avant leur enregistrement, de sorte qu'il est difficile, 25 voire impossible pour l'utilisateur d'ajuster suffisamment finement certains paramètres de prise de vue comme la sensibilité du capteur d'image ou la mise au point de l'objectif. L'utilisateur peut bien entendu procéder à plusieurs essais, chaque essai consistant à enregistrer une image et à visualiser une partie de l'image 30 enregistrée en mode zoom sur l'écran du viseur. Cette méthode apparaît inadaptée pour prendre une scène fugitive, et très fastidieuse, notamment avec certains appareils de prise de vue comportant une interface de commande complexe pour permettre l'ajustement de nombreux paramètres de prise de vue. En outre, un ajustement correct de paramètres de prise de vue résulte fréquemment d'un compromis entre plusieurs paramètres. Par ailleurs, un tel ajustement peut être approprié dans une situation, mais désastreux dans d'autres situations. L'utilisateur doit donc ajuster ces paramètres à chaque scène. Certains appareils de prise de vue présentent une interface de commande simplifiée comportant plusieurs modes de prises de vue adaptés io chacun à une situation particulière, et correspondant chacun à un ensemble de valeurs prédéfinies de réglage des paramètres de prise de vue. Certains appareils proposent également une sélection automatique d'un mode de prise de vue. Toutefois, ces solutions ne peuvent pas prendre en compte toutes les situations possibles de prise de vue. 15 Certains appareils plus perfectionnés proposent d'effectuer un réglage automatique de tous les paramètres de prise de vue ajustables en procédant à une analyse de l'image directement fournie par le capteur d'image. Toutefois, les algorithmes de réglage utilisés peuvent ne pas être appropriés pour certains types de scène, et ne permettent pas d'aboutir à un 20 réglage aussi fin que celui résultant d'une appréciation de l'utilisateur. Il est donc souhaitable de permettre à l'utilisateur d'ajuster finement des paramètres de prise de vue dans un appareil de prise de vue sans qu'il soit nécessaire de déclencher l'enregistrement d'une image ou séquence d'image. A cet effet, il est également souhaitable de permettre à l'utilisateur 25 de visualiser immédiatement dans le viseur l'effet du réglage d'un paramètre de prise de vue, comme la sensibilité du capteur d'image, la mise au point de l'objectif ou la netteté de l'image, le niveau de bruit final, etc. Des modes de réalisation concernent un procédé de prévisualisation d'une image dans un appareil de prise de vue, le procédé comprenant des 30 étapes consistant à : acquérir d'un capteur d'image une image d'une scène observée par un capteur d'image de l'appareil, générer une image de prévisualisation obtenue en appliquant à l'image acquise un traitement de réduction de résolution pour l'adapter à la résolution d'un écran d'affichage de viseur de l'appareil de prise de vue, afficher l'image de prévisualisation à 35 l'écran d'affichage, générer une image d'une zone de la scène en extrayant une zone de l'image acquise, et afficher l'image de zone en superposition sur l'image de prévisualisation ou en alternance avec l'image de prévisualisation, l'image de zone affichée présentant une résolution supérieure à celle de l'image de prévisualisation et inférieure ou égale à celle de l'image acquise. Selon un mode de réalisation, la génération de l'image de prévisualisation et de l'image de zone sont simultanées. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend plusieurs étapes simultanées de génération d'images de zone de la scène, chaque image de io zone étant extraite d'une zone de l'image acquise. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes d'ajustement de la position dans l'image acquise, et/ou de la forme, et/ou des dimensions de la zone d'image, et/ou d'ajustement de la position et de la résolution de chaque image de zone sur l'image de prévisualisation. 15 Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape de mémorisation d'une image de zone et d'affichage de l'image de zone mémorisée sur l'image de prévisualisation. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes d'application de traitements de réduction de bruit et de rehaussement de 20 contours à chaque image de zone. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend des étapes successives de mémorisation de plusieurs images de zone, chaque image de zone mémorisée étant mémorisée en association avec des valeurs de paramètres de prise de vue mises en oeuvre pour obtenir l'image acquise 25 d'où est extraite l'image de zone, et une étape de mise en oeuvre des valeurs de paramètres de prise de vue correspondant à une image de zone mémorisée, sélectionnée par l'utilisateur, pour acquérir une nouvelle image de la scène observée par le capteur d'image. Des modes de réalisation concernent également un appareil de prise 30 de vue comprenant un capteur d'image et un écran d'affichage de viseur, configuré pour mettre en oeuvre le procédé défini précédemment. Selon un mode de réalisation, l'appareil comprend une chaine de traitement pour générer à partir d'une image acquise une image de prévisualisation obtenue en appliquant à l'image acquise un traitement de 35 réduction de résolution pour l'adapter à la résolution d'un écran d'affichage de viseur de l'appareil de prise de vue, et une chaine de traitement pour générer une image d'une zone de la scène obtenue en extrayant une zone de l'image acquise présentant une résolution supérieure à celle de l'image de prévisualisation et inférieure ou égale à celle de l'image acquise. Selon un mode de réalisation, l'appareil comprend plusieurs chaines de traitement pour générer chacune une image d'une zone de la scène obtenue en extrayant une zone de l'image acquise présentant une résolution supérieure à celle de l'image de prévisualisation et inférieure ou égale à celle de l'image acquise. Selon un mode de réalisation, l'appareil comprend des boutons de commande et/ou une surface de commande tactile transparente disposée io sur l'écran d'affichage pour ajuster la position dans l'image acquise, et/ou la forme, et/ou Is dimensions de la zone, et/ou ajuster la position sur l'image de prévisualisation de chaque image de zone. Selon un mode de réalisation, l'appareil comprend un bouton de commande pour déclencher la mémorisation d'une image de zone et 15 l'affichage de l'image de zone mémorisée sur l'image de prévisualisation, chaque chaine de traitement pour générer une image d'une zone étant configurée pour mémoriser l'image de zone générée. Selon un mode de réalisation, l'appareil est configuré pour mémoriser une image de zone en association avec des valeurs de paramètres de prise 20 de vue mises en oeuvre pour obtenir l'image acquise d'où est extraite l'image de zone, et mettre en oeuvre les valeurs de paramètres de prise de vue mémorisées, sur sélection par l'utilisateur de l'image de zone, pour acquérir une nouvelle image de la scène observée par le capteur d'image.
25 Des exemples de réalisation de l'invention seront décrits dans ce qui suit, à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1 représente schématiquement des circuits d'un appareil de prise de vue, la figure 2 représente schématiquement une chaine de traitement 30 d'image d'un appareil de prise de vue, la figure 3 représente schématiquement des chaines de traitement d'image adaptées à la fourniture d'une image à un viseur électronique, selon un mode de réalisation, la figure 4 représente schématiquement une face d'un appareil de 35 prise de vue comportant l'écran d'affichage d'un viseur électronique, la figure 5 représente schématiquement des chaines de traitement d'image adaptées à la fourniture d'une image à un viseur électronique, selon un autre mode de réalisation, la figure 6 représente schématiquement une image affichée par l'écran d'affichage de viseur, selon un mode de réalisation. La figure 1 représente des circuits d'un appareil de prise de vue IPA, tel qu'un appareil photo ou une caméra. L'appareil IPA comprend un capteur d'image IS associé à un objectif LS. Le capteur IS est couplé à un processeur de signal SP qui pilote le capteur IS et qui génère des données io d'image à partir des signaux fournis par le capteur IS. Le processeur SP stocke les données d'image obtenues dans une mémoire de trame FM. L'appareil IPA comprend également un processeur vidéo VP qui traite les données d'image dans la mémoire FM et qui fournit des images à un écran d'affichage de viseur VFD et à un circuit d'interface OINT pour les 15 transmettre à l'extérieur de l'appareil IPA, par exemple vers une mémoire externe de stockage EMEM ou vers un écran d'affichage externe. Les processeurs SP, VP, le viseur VFD et le circuit OINT sont commandés par une unité de contrôle CU, par exemple réalisée à partir d'un microcontrôleur. Le processeur SP pilote le capteur IS et réalise une série de 20 prétraitements, notamment d'ajustement de gain et de conversion analogique/numérique des signaux issus du capteur pour les convertir en signaux numériques de pixel, qui sont stockés dans la mémoire FM. Le processeur VP réalise des traitements de correction des signaux de pixels et éventuellement des traitements de conversion de format d'image ou vidéo. 25 La figure 2 représente plus en détail un exemple de chaine de traitement principale MPC mise en oeuvre par le processeur VP. Sur la figure 2, la chaine MPC traite les données de pixel d'une image PXS et fournit une image IMG qui peut être affichée sur un écran d'affichage ou mémorisée. La chaine MPC peut comprendre notamment : 30 un module de correction de défauts optiques LCR pour corriger des défauts optiques introduits par l'objectif LS, un module de correction de défauts de pixels PDCR pour corriger les effets de pixels détectés défaillants par exemple à l'issue de la fabrication du capteur IS, 35 un module de réduction de bruit NR, un module de correction de gain et de décalage de signal (offset) CGO, un module de démosaïquage DIC ou d'interpolation RGB (Red Green Blue), un module de correction de matrice couleur CMO, un module de correction de gamma GM, un module éventuel de conversion de format vidéo RCV, et un module de rehaussement de contours PKG pour accentuer des contours détectés dans l'image. La chaine MPC peut également comprendre des modules de io correction de la balance des blancs et de correction de l'exposition du capteur IS. L'ordre des modules mentionnés précédemment dans la chaine MPC influe sur la qualité de l'image finale IMG. Bien entendu, les traitements décrits précédemment pour générer l'image IMG peuvent être effectués dans un autre ordre que celui indiqué sur la figure 2. Par ailleurs, 15 si le capteur IS ne comporte pas de filtres couleurs, c'est-à-dire est monochrome, les traitements sur les couleurs peuvent être remplacés par des traitements sur la dynamique de l'intensité des pixels. La figure 3 représente une chaine de traitements MVC appliqués par le processeur VP à l'image IMG issue de la chaine de traitement MPC, pour 20 produire une image susceptible d'être affichée à l'écran du viseur VFD. La chaine MVC comprend des modules de mise à l'échelle SOL, et éventuellement des modules de recadrage CRP, de réduction de bruit NR1, et de rehaussement des contours PKG1. Le module SCL permet de réduire la résolution de l'image IMG pour l'adapter à celle de l'écran VFD. La chaine 25 MVC fournit une image de prévisualisation VFIM susceptible d'être affichée par l'écran VFD et pouvant présenter un cadrage de la scène observée par le capteur IS, sensiblement identique à celui de l'image IMG. Selon un mode de réalisation, le processeur VP comprend une autre chaine de traitement SVC1 pour traiter l'image IMG en parallèle de la chaine 30 MSCV. La chaine SVC1 est configurée pour générer à partir de l'image IMG une autre image VFI1 à afficher à l'écran du viseur VFD, qui est combinée avec l'image VFIM par un module mélangeur d'image MIX. Le module MIX fournit une image RVFI qui est affichée à l'écran VFD. Le circuit MIX est configuré pour afficher l'image VFI1 en superposition sur l'image VFIM.
Selon un mode de réalisation, la chaine de traitement SVC1 est configurée pour extraire une zone de l'image IMG pour l'afficher sans traitement de mise à l'échelle, c'est-à-dire sans réduction de résolution, ou avec une réduction de résolution réduite par rapport à celle effectuée par le module SOL. Cette disposition permet à l'utilisateur de visualiser les effets sur une zone de l'image finale IMG de réglages de paramètres de prise de vue, en particulier la netteté de l'image, ainsi que et le bruit présent dans l'image. A cet effet, la chaine de traitement SVC1 comprend des modules de recadrage CRP2, et éventuellement des modules de mise à l'échelle SCL2, io de réduction de bruit NR2 et de rehaussement de contours PKG2. L'ordre des modules NR2 et PKG2 peut être inversé, bien qu'il soit a priori préférable de réduire le bruit avant de rehausser les contours, pour éviter de rehausser aussi le bruit présent dans l'image IMG. Le module CRP2 permet d'extraire la zone de l'image IMG à afficher. La chaine SVC1 peut 15 comprendre d'autres modules de traitement d'image qui ne perturbent pas la perception visuelle de l'utilisateur, notamment en ce qui concerne la netteté et le bruit. La figure 4 représente une face arrière de l'appareil IPA où est visible l'écran d'affichage VFD. Cette face de l'appareil comporte également des 20 boutons de commande CB permettant notamment de définir l'image RVFI affichée à l'écran VFD. Le circuit MIX fournit à l'écran VFD l'image RVFI résultant de la superposition de l'image VFI1 représentant une zone Z1 de l'image IMG, fournie par la chaine SVC1, sur l'image VFIM correspondant à l'image IMG dont la résolution a été adaptée pour pouvoir être affichée 25 entièrement à l'écran VFD. Dans l'exemple de la figure 4, l'image SVC1 a été obtenue en extrayant la zone Z1 de l'image IMG et en ne lui appliquant pas de traitement de réduction de résolution. De cette manière l'utilisateur peut visualiser la zone Z1 de l'image IMG telle quelle sera mémorisée si l'utilisateur décide de commander la prise de vue en appuyant sur un bouton 30 de déclenchement de prise de vue PV, prévu à cet effet sur l'appareil IPA. Selon un mode de réalisation, la forme, les dimensions et la position dans l'image IMG de la zone Z1 peuvent être modifiées par l'unité CU qui est commandée à cet effet à l'aide des boutons CB, et/ou à l'aide d'une surface tactile de commande transparente disposée sur l'écran VFD. A cet 35 effet, le contour de la zone Z1 dans l'image VFIM peut être affiché à l'écran VFD sur l'image VFIM. Bien entendu, la forme de la zone Z1 n'est pas limitée à la forme elliptique donnée à titre d'exemple dans la figure 4. La zone Z1 peut avoir toute forme telle qu'une forme rectangulaire ou circulaire. II va de soi également que la zone Z1 peut être agrandie seulement dans la limite fixée par les dimensions de l'écran VFD. Lorsque l'image VFI1 de la zone Z1 occupe toute la surface de l'écran VFD, l'un des boutons de commande CB peut être configuré pour sélectionner l'image à afficher parmi les images VFIM et VFI1. Le module MIX est également commandé par le circuit CU pour modifier la position et les dimensions (mise à l'échelle) de io l'image VFI1 sur l'image VFIM dans l'image RVFI affichée à l'écran VFD. Pour afficher la zone Z1, un mode de prévisualisation avancé peut être activé par l'utilisateur. Lorsque ce mode est activé, l'appareil IPA propose à l'écran DSP des commandes spécifiques de réglage du bruit et de la netteté. Le résultat de ces réglages peut ne pas être visible sur l'image 15 VFIM, mais est visible et apprécié sur l'image VFI1. Selon un mode de réalisation, la chaine SVC1 peut comprendre un module de mémorisation d'image IMEM pour mémoriser une ou plusieurs images VFI1 fournie par la chaine SVC1. L'un des boutons de commande CB est prévu pour permettre à l'utilisateur de déclencher la mémorisation de 20 l'image VFI1 fournie par la chaine SVC1 à l'instant d'actionnement du bouton de commande. Chaque image VFI1 mémorisée par le module IMEM est transmise au module MIX pour être affichée à l'écran VFD, sur l'image VFIM. L'utilisateur peut ensuite déplacer sur l'écran VFD séparément les images VFI1 affichées, notamment pour pouvoir les visualiser simultanément 25 lorsque celles-ci sont superposées. L'utilisateur peut ainsi conserver une image VFI1 obtenue avec une certaine configuration des paramètres de réglage de prise de vue. La mémorisation d'une ou plusieurs images VFI1 permet ensuite à l'utilisateur de comparer sur deux ou davantage d'images VFI1, les effets sur l'image finale IMG de différentes configurations de 30 paramètres de réglage de prise de vue. Selon un mode de réalisation, chaque image VFI1 est mémorisée en association avec les valeurs des paramètres de prise de vue mis en oeuvre pour obtenir l'image IMG d'où est extraite l'image VFI1. Par ailleurs, les boutons de commande CB peuvent être configurés pour permettre à 35 l'utilisateur, en sélectionnant à l'écran VFD l'une des images VFI1 mémorisées, de mettre en oeuvre dans la chaine principale MPC l'ensemble des valeurs de paramètres mémorisés en association avec l'image VFI1 sélectionnée. De cette manière, l'utilisateur peut, par une simple sélection d'image mémorisée, sélectionner les valeurs de paramètres de prise de vue de l'image VFI1 mémorisée qui lui paraît la meilleure, et appliquer ces valeurs pour obtenir une image IMG à mémoriser. Selon un mode de réalisation représenté sur la figure 5, le processeur VP met en oeuvre plusieurs chaines de traitement en parallèle de la chaine MVC. Ainsi, la figure 5 représente la chaine MVC et plusieurs io chaines de traitement SVC1-SVCn parallèle. Chaque chaine SVC1-SVCn reçoit l'image IMG, et génère à partir de cette image une image VFI1-VFIn d'une zone (Z1) de l'image IMG, à afficher sur l'image VFIM, simultanément. Les images VFI1-VFIn peuvent porter sur des zones de l'image IMG qui peuvent être identiques ou différentes. Toutes les chaines SVC1-SVCn 15 peuvent être identiques à la chaine SVC1 représentée sur la figure 3 ou différentes. Dans un mode de réalisation, les traitements appliqués à l'image IMG par chaque chaine SVC1-SVCn peuvent être configurés séparément par l'utilisateur. Chaque chaine SVC1-SVCn comprend au moins un module de recadrage CRP2 qui peut être configuré par l'utilisateur, en ce qui 20 concerne la forme, les dimensions et la position dans l'image IMG de la zone de cette image, traitée par la chaine SVC1-SVCn. Chaque chaine SVC1-SVCn peut également comprendre un module de mémorisation IMEM pour figer à l'écran VFD l'image VFI1-VFIn fournie par la chaine. 25 La figure 6 représente une image RVFI affichée par l'afficheur VFD. Dans l'exemple de la figure 6, l'image RVFI comprend l'image VFIM sur laquelle sont affichées les images VFI1 et VFI2 de zones Z1 et Z2, extraites de l'image IMG. Dans l'exemple de la figure 6, les tailles des zones Z1, Z2 sont différentes, mais présentées dans les images VFI1, VFI2 avec une 30 même résolution. II apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de diverses variantes de réalisation et diverses applications. En particulier, l'invention n'est pas limitée à un procédé dans lequel les étapes de génération des images VFIM et VFI1-VFIn seraient effectuées 35 simultanément. En effet, compte tenu de la puissance de calcul des 2978894 lo
processeurs de traitement d'image actuels, il est tout à fait envisageable que les traitements de génération de ces images soient effectués successivement, sans gêne excessive pour l'utilisateur. Par ailleurs, il va de soi que seuls le traitement de mise à l'échelle 5 pour générer l'image VFIM et le traitement de recadrage pour générer les images VFI1-VFIn sont nécessaires, les autres traitements servent notamment à améliorer la qualité visuelle de ces images. Il va de soi également que les images VFI1-VFIn peuvent subir un traitement de mise à l'échelle (réduction de résolution) inférieur à celui appliqué à l'image VFIM, à lo la demande de l'utilisateur, pour réduire leurs dimensions dans l'image VFIM affichée à l'écran DSP. L'invention n'est pas non plus limitée aux divers modes de réalisation décrits précédemment, mais couvre également toutes les combinaisons possibles de ces modes de réalisation. 15 20