JP2612694B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2612694B2
JP2612694B2 JP62024625A JP2462587A JP2612694B2 JP 2612694 B2 JP2612694 B2 JP 2612694B2 JP 62024625 A JP62024625 A JP 62024625A JP 2462587 A JP2462587 A JP 2462587A JP 2612694 B2 JP2612694 B2 JP 2612694B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、フィールド撮影とフレーム撮影とを切換
え可能な電子スチルカメラに関するものである。
[従来の技術] 電子スチルカメラにおいては、特開昭58−48455号に
示されるように、イメージセンサ内でフィールド画像信
号とフレーム画像信号とを切換えて形成し、これを読出
して記録し得るものがある。あるいはインターラインCC
Dにおいて、蓄積時間をフィールド期間とする駆動法
と、フレーム期間とする駆動法とを切換えられるものが
知られている。
第6図は、このようにフィールド撮影とフレーム撮影
とを切換え可能な電子スチルカメラの切換回路を説明す
る図である。図において、60は加算器、621及び622はそ
れぞれ奇数フィールド画素(以下ODD画素と称す)、偶
数フィールド画素(以下EVEN画素と称す)からの出力信
号、S1及びS2はフィールド撮影/フレーム撮影切換えス
イッチ、A1及びB1はフィールド撮影側接点、A2及びB2
フレーム撮影側接点、A3はフィールド画像の読出し端
子、B3及びB4はフレーム画像の奇数フィールド及び偶数
フィールドの読出し端子である。
フィールド撮影/フレーム撮影切換えスイッチS1とS2
との可動接点がフレーム撮影側接点A2とB2に切換えられ
ているときには、ODD画素とEVEN画素の情報は、それぞ
れ読出し端子B3とB4から読出される。
一方、切換スイッチS1とS2との可動接点がフィールド
撮影側接点A1とB1に切換えられているときには、ODD画
素とEVEN画素の情報は、加算器60によって加算されて、
フィールド画像として読出し端子A3から読出される。
第7−1図は、フィールド撮影時及びフレーム撮影時
における入射光量と出力信号強度との関係を示す図、第
7−2図は、被写体照度と出力信号強度との関係を示す
図である。
この図において、VS1とVS2はそれぞれフレーム撮影時
とフィールド撮影時における出力飽和電圧、HSは飽和撮
像面光量、LS1とLS2はそれぞれフレーム撮影時とフィー
ルド撮影時における飽和被写体輝度である。
第7−1図の特性曲線から明らかなように、フィール
ド撮影時には撮像面での感度がフレーム撮影時と比較し
て2倍となる。また、第7−2図の特性曲線は、フィー
ルド撮影時にNDフィルタや露出機構により光学的に入射
光量を1/2に減じたときの被写体照度と出力信号強度と
の関係を示している。
ところで、電子スチルカメラでは、撮像素子と信号処
理系のダイナミックレンジの問題、あるいは人間の視覚
特性等を考慮して、画像信号の高輝度部分を抑圧する処
理(以下ニー処理という)を行う。
第8図−1及び第8−2図と第9−1図及び第9−2
図は、それぞれ第7−1図と第7−2図に示した特性の
ものに対してニー処理を行ったものである。
この図において、Vkはニー処理の開始電圧であるニー
ポイント電圧、Vmaxは信号処理系のダイナミックレンジ
によって決定される最大信号である。
また、第8−1図と第9−1図とは、フレーム撮影時
における飽和電圧がVmaxとなるようにニー処理を行った
ものであり、第8−2図と第9−2図とは、フィールド
撮影時における飽和電圧がVmaxとなるようにニー処理を
行ったものである。
これらの図から明らかなように、フレーム撮影時にお
ける飽和電圧Vmaxとなるようにニー処理を行った場合に
は、フィールド撮影時における高輝度域で出力信号強度
がVmaxを超えることになる。
また逆に、フィールド撮影時における飽和電圧がVmax
となるようにニー処理を行った場合には、フレーム撮影
時における高輝度域でも出力信号強度がVmaxまで達しな
い。
[発明が解決しようとする問題点] 上述の如く、従来の電子スチルカメラにおいては、フ
レーム撮影時を基準としてニー処理を行うように設計し
た場合には、フィールド撮影時における出力信号強度が
高輝度域でVmaxを超えてしまうので、良好な画像が得ら
れないという問題がある。
また、フィールド撮影時を基準としてニー処理を行う
ように設計した場合には、フレーム撮影時における出力
信号強度が小さくなってしまうので、この場合にも良好
な画像が得られない等の問題がある。
この発明は、こうした問題点に鑑みて、フィールド撮
影,フレーム撮影のいずれにおいても、最適なダイナミ
ックレンジを有する良好な画像が得られる電子スチルカ
メラを提供することを目的とするものである。
[問題点を解決するための手段] この目的を達成するために、この発明では、(1)光
学像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段に
おけるフィールド撮像モードとフレーム撮像モードとを
切り換える切り換え手段と、前記撮像手段の出力の高輝
度を抑圧する高輝度抑圧手段と、前記切り換え手段によ
るフィールド撮像モードとフレーム撮像モードとの切り
換えに応じて、前記フィールド撮像モードとフレーム撮
像モードとでダイナミックレンジが等しくなるように前
記高輝度抑圧手段における高輝度抑圧特性を切り換える
制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置と、
(2)光学像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮
像手段におけるフィールド撮像モードとフレーム撮像モ
ードとを切り換える切り換え手段と、前記撮像手段の出
力の高輝度を抑圧する高輝度抑圧手段と、前記撮像手段
における露出状態を制御する露出制御手段と、前記切り
換え手段によるフィールド撮像モードとフレーム撮像モ
ードとの切り換えに応じて、前記フィールド撮像モード
とフレーム撮像モードとで撮像感度が等しくなるように
前記露出制御手段を制御すると共に、ダイナミックレン
ジが等しくなるように前記高輝度抑圧手段における高輝
度抑圧特性を切り換える制御手段と、を有することを特
徴とする撮像装置と、にある。
[作用] フィールド撮影とフレーム撮影とを切換えた場合に、
撮像装置の出力信号に対するニー特性をニー処理回路に
より切換え、フィールド撮影時においても、フレーム撮
影時においても最適なダイナミックレンジを有する画像
を得ることが可能となる。
[実施例] 以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明す
る。第1図は、この発明による電子スチルカメラの第1
の実施例を説明するためのブロック図である。
この図において1はレンズ,絞り,シャッター等から
なる撮像光学系、2は撮像素子としてのCCD(電荷結合
デバイス)、3はこのCCDの出力を増幅するプリアン
プ、4はニー処理回路、5はこのニー処理回路4の出力
を増幅する出力アンプ、6は磁気ディスク装置等の画像
記録装置、7はフィールド撮影/フレーム撮影切換回
路、8はCCDを駆動するドライブ回路、9は露出制御用
のAE回路である。
この実施例における電子スチルカメラの動作について
説明する。撮像光学系1によって得られた被写体像は、
CCD2上に結像して光電変換され、プリアンプ3を介して
ニー処理回路4によってニー処理される。ニー処理回路
4の出力画像信号は、出力アンプ5を介して画像記録装
置6に記録される。
フィールド撮影時には、フィールド撮影/フレーム撮
影切換回路7の切換状態に応じて、AE回路9,ドライブ回
路8及びフィールド撮影/フレーム撮影切換回路7が適
宜切換制御される。即ち、AE回路9によってフィールド
撮影時における感度に適した露光条件が決定され、撮像
光学系1に伝えられる。この露光条件によって得られた
被写体像は、CCD2によって光電変換され、得られた電荷
は、ドライブ回路8によって決定された方法で出力され
る。即ち、ODD画素分とEVEN画素分とがCCD2の垂直レジ
スタや水平レジスタ中、あるいはCCDの出力アンプ中等
で加算されて、CCD2から出力される。また、ニー処理回
路4では、切換回路7からの信号によってフィールド撮
影用のニー処理特性が選択され、適切なニー処理が行わ
れる。
次に、フレーム撮影時には、切換回路7がフレーム撮
影側に切換えられることによってフィールド撮影時にお
けると同様にして、AE回路9によってフレーム撮影時に
おける感度に適した露光条件が決定され、得られた複写
体像はCCD2によって光電変換される。CCD2に蓄積された
ODD画素ないしEVEN画素の電荷は、ドライブ回路8の出
力信号によって順次読出され、プリアンプ3を介してニ
ー処理回路4に入力される。ニー処理回路4は切換回路
7からの信号によって、フレーム撮影用のニー処理特性
が選択され、適切なニー処理がなされて、画像記録装置
6に記録される。
この実施例による電子スチルカメラでは、フィール
ド,フレームで入射光量を切換制御しているので、アン
プ3における出力特性は、第7−2図に示したような特
性となる。また、他の実施例としてフィールド,フレー
ムの切換えに応じてAE回路9を切換制御しない場合には
第7−1図のようになる。これに対するニー特性切換の
一例をそれぞれ第3−2図と第3−1図に示す。この図
において、VK1はフレーム撮影時におけるニーポイント
電圧、VK2はフィールド撮影時におけるニーポイント電
圧である。
この例では、フィールド撮影時とフレーム撮影時とで
ニーポイント電圧を図示のように電圧VK2とVK1に切換え
ることによって、フィールド撮影,フレーム撮影のどち
らでも高輝度域において、画素出力の飽和レベルと信号
処理系のダイナミックレンジの上限Vmaxとを一致させる
ことができ、良好な画像信号を得ることができる。
また、第4−1図及び第4−2図と、第5−1及び第
5−2図とはそれぞれニー特性切換の異なる例を示した
ものである。
第4−1図及び第4−2図では、ニーポイント電圧を
フィールド撮影時とフレーム撮影時とで同一にし、ニー
圧縮率をフィールド撮影時とフレーム撮影時とで図のよ
うに変化させるように切換えることにより、良好な画像
を得ることが可能となった。
第5図−1図及び第5−2図では、フィールド撮影時
とフレーム撮影時とで、ニーポイント電圧とニー圧縮率
とを共に切換えることにより、さらに良好な画像を得る
ことができた。このように第1図実施例に対しては、ニ
ー処理回路4は第3−2図,第4−2図,第5−2図の
如くニー特性を切換制御すれば良く、フィールドとフレ
ームとでAEを切換えない場合には、第3−1図,第4−
1図,第5−1図の如く切換制御すれば良い。
第2図は、この発明による電子スチルカメラの第2の
実施例を説明するためのブロック図である。
この図において、20は加算器、21は撮像光学系、22は
CCD、24Aはフィールド撮影時におけるニー処理回路、24
B1及び24B2はそれぞれフレーム撮影時におけるODD画素
用及びEVEN画素用のニー処理回路、261及び262は画像記
録装置、27はフィールド撮影/フレーム撮影切換回路、
28はドライブ回路、29はAE回路、S1〜S4はフィールド撮
影/フレーム撮影切換スイッチ、A1〜A3はフィールド撮
影側接点、B1〜B4はフレーム撮影側接点である。
この実施例では、フィールド撮影時における両フィー
ルドの画像情報の加算をCCD22の内部で行わずにCCD22の
外部で加算器20を用いて行う。またフレーム撮影時にお
いては、切換回路27によって、切換スイッチS1,S2,S3
可動接点は、それぞれフィールド撮影側接点A1,A2,A3
切換えられ、切換スイッチS4は開放状態にされる。ま
た、フレーム撮影時においては、切換回路27によって、
切換スイッチS1〜S3はフレーム撮影側接点B1〜B3に切換
えられ、切換スイッチS4が閉じられる。このように、単
一のニー処理回路を用いる代わりに複数のニー処理回路
を用い、これらを選択的に使ってニー処理を行っても良
い。
その他の点については第1の実施例と同様であるので
説明を省略する。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、フ
ィールド撮影時とフレーム撮影時とで撮像装置の出力信
号に対するニー処理を切換えることにより、最適なダイ
ナミックレンジを有する良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はこの発明による電子スチルカメラの
第1及び第2の実施例を説明するためのブロック図、第
3−1図及び第3−2図はそれぞれフィールド撮影時と
フレーム撮影時とでニーポイントレベルを切換えたとき
のこの発明による電子スチルカメラの入射光量と出力信
号強度との関係を示す図及び被写体照度と出力信号強度
との関係を示す図、第4−1図及び第4−2図はそれぞ
れ同様にしてニー圧縮率を切換えたときの入射光量と出
力信号強度との関係を示す図及び被写体照度と出力信号
強度との関係を示す図、第5−1図及び第5−2図はそ
れぞれ同様にしてニーポイントレベルとニー圧縮率を切
換えたときの入射光と出力信号強度との関係を示す図及
び被写体照度と出力信号強度との関係を示す図、第6図
はフィールド撮影とフレーム撮影とを切換可能な電子ス
チルカメラの切換回路を説明する図、第7−1図及び第
7−2図はそれぞれフィールド撮影時及びフレーム撮影
時における入射光量と出力信号強度との関係を示す図及
び入射光量をフィールドとフレームとで切換えたときの
被写体照度と出力信号強度との関係を示す図、第8−1
図及び第8−2図はそれぞれフレーム撮影時及びフィー
ルド撮影時における感度を基準にしてニー処理を行った
場合の従来装置における入射光量と出力信号強度との関
係を示す図、第9−1図及び第9−2図はそれぞれフレ
ームとフィールドで入射光量を切換えると共にフレーム
撮影時及びフィールド撮影時における感度を基準にして
ニー処理を行った場合の従来装置における被写体照度と
出力信号強度との関係を示す図である。 図中. 1:撮像光学系2:CCD 3:プリアンプ、4:ニー処理回路 5:出力アンプ、6:画像記録装置 7:フィールド撮影/フレーム撮影切換回路 8:ドライブ回路、9:AE回路

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学像を電気信号に変換する撮像手段と、 前記撮像手段におけるフィールド撮像モードとフレーム
    撮像モードとを切り換える切り換え手段と、 前記撮像手段の出力の高輝度を抑圧する高輝度抑圧手段
    と、 前記切り換え手段によるフィールド撮像モードとフレー
    ム撮像モードとの切り換えに応じて、前記フィールド撮
    像モードとフレーム撮像モードとでダイナミックレンジ
    が等しくなるように前記高輝度抑圧手段における高輝度
    抑圧特性を切り換える制御手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項2】光学像を電気信号に変換する撮像手段と、 前記撮像手段におけるフィールド撮像モードとフレーム
    撮像モードとを切り換える切り換え手段と、 前記撮像手段の出力の高輝度を抑圧する高輝度抑圧手段
    と、 前記撮像手段における露出状態を制御する露出制御手段
    と、 前記切り換え手段によるフィールド撮像モードとフレー
    ム撮像モードとの切り換えに応じて、前記フィールド撮
    像モードとフレーム撮像モードとで撮像感度が等しくな
    るように前記露出制御手段を制御すると共に、ダイナミ
    ックレンジが等しくなるように前記高輝度抑圧手段にお
    ける高輝度抑圧特性を切り換える制御手段と、 を有することを特徴とする撮像装置。
JP62024625A 1987-02-02 1987-02-06 撮像装置 Expired - Lifetime JP2612694B2 (ja)

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US07/839,669 US5157498A (en) 1987-02-02 1992-02-19 Image sensing device with non-linear converting means

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