JP5061697B2 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
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Description
いわゆる電子シャッタと称される、撮像光の受光期間を1フレーム周期内で短くする処理を行えば、1/100秒や1/1000秒などの高速シャッタでの撮像については可能であるが、1フレーム周期より長いいわゆる低速シャッタは、通常は不可能である。
特許文献1に記載された処理は、ガンマ補正などの非線形変換を施した後に、各フレームの信号を加算する構成であるが、この特許文献1では、ガンマ補正後に加算した場合に特性が劣化する問題については触れられていない。
図1は本実施の形態の例による撮像装置の構成例を示した図である。図1に従って構成を説明すると、レンズ11を介して得た撮像光を、プリズム12で3原色に分解し、その分解されたそれぞれの色の撮像光を、青色,緑色,赤色のイメージセンサ13B,13G,13Rの撮像面に入射させる。各色のイメージセンサ13B,13G,13Rの撮像面に結像した撮像光は、それぞれのイメージセンサ13B,13G,13Rで電気信号に変換し、その変換された電気信号を読み出す。イメージセンサ13B,13G,13Rから読み出された電気信号を、撮像信号と称する。
まず、低フレームレートモード(即ちフレーム加算をする撮像時)の、一般的なガンマ補正状態を図4(a)に示すと、イメージセンサ1からの撮像信号の出力を、加算回路3でkフレーム加算し(kは加算するフレーム数)、その加算出力をガンマ補正回路2aで非線形補正する。イメージセンサ1そのものから出力させる周期を低フレームレートとする場合には、加算回路3がイメージセンサ1に含まれることになる。ガンマ補正回路2aで補正することで、正しくガンマ補正された撮像信号Yaを得ることができる。
図5(b)は、図5(a)の特性曲線の立ち上がり部の近傍を拡大して示す図である。図5(b)を見ると判るように、特性G11は他の特性G12,G13,G14と1点で交差する特性となっている。この図5に示したガンマ特性は、SMPTE規格で規定されたガンマ特性である。
なお、図5は、4フレーム加算の場合の例であり、加算数に応じて補正特性は変化する。
Zb=Gamma2(X)・・・・(1)
一方、信号Yaは次式で示される。
Ya=Gamma1(KX)・・・・(2)
Ya=Ybであることから、
Zb=(1/K)Yb
=(1/K)・Gamma1(KX)・・・・(3)
従って、(1)式と(3)式から、ガンマ補正回路2bの伝達特性として、次式で示すように設定すれば、正しくガンマ補正が行える。
Gamma2(X)=(1/K)・Gamma1(KX)・・・・(4)
また、フレーム加算された低フレームレートの映像を表示するように選択した場合には、セレクタ21で加算後の出力を選択し、その選択された撮像信号による映像を表示部23で表示させる(ステップS18)。この低フレームレートで撮像された映像の表示時には、実際に低フレームレートで撮像することによる映像の明るさが確認できる。但し、低フレームレートであるので、映像中の動体の追随性が悪くなる。
また、同期加算回路14としては、輝度信号とクロマ信号で処理して加算する構成としたため、撮像装置内の各種画像処理用の他のフレームメモリと共用化することができ、それだけ簡単に構成することができる。図1の構成では、フレームレート変換用のフレームメモリと共用化してあり、それだけ撮像装置の構成を簡単にすることができる。
また、以上の説明では、フレーム単位で処理を行った場合の例について説明したが、フィールド単位でも同様の処理を行うことができ、同様の効果を得ることができる。
Claims (6)
- 光学系を介して得た撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサと、
前記イメージセンサから取り出した撮像信号に、ガンマカーブの補正特性に応じたガンマ補正を施す撮像信号処理部と、
前記撮像信号処理部で処理された撮像信号を、フレーム単位で所定フレーム数加算するフレーム加算部と、
前記フレーム加算部でフレーム加算をしない場合のガンマカーブを基準とし、その基準となるガンマカーブから、前記フレーム加算部でフレーム加算するフレーム数に応じて、振幅特性を拡大又は縮小するスケーリングを行って得たガンマカーブを設定する制御部とを備え、
前記フレーム加算部でフレーム加算された撮像信号とフレーム加算されない撮像信号とのいずれかを選択的に出力又は記録する
撮像装置。 - 請求項1記載の撮像装置において、
前記フレーム加算部が備えるフレームメモリは、撮像装置内の輝度信号及びクロマ信号を扱う変換処理部が備えるフレームメモリと共用化した
撮像装置。 - 請求項1又は2記載の撮像装置において、
撮像画像を表示する表示部に供給する撮像信号として、前記撮像信号処理部が出力した撮像信号と、前記フレーム加算部で所定フレーム数加算された撮像信号とのいずれか一方を選択する選択部を備えた
撮像装置。 - 撮像光を撮像信号に変換するイメージセンサから取り出した撮像信号に、ガンマカーブの補正特性に応じたガンマ補正を施し、
前記ガンマ補正が施された撮像信号を、フレーム単位で所定フレーム数加算し、
前記ガンマ補正を施す際のガンマカーブの設定として、前記所定フレーム数の加算をしない場合のガンマカーブを基準とし、その基準となるガンマカーブから、フレーム加算するフレーム数に応じて、振幅特性を拡大又は縮小するスケーリングを行って得たガンマカーブを設定する制御を行い、
前記フレーム加算された撮像信号とフレーム加算されない撮像信号とを選択的に出力又は記録する
撮像方法。 - 請求項4記載の撮像方法において、
前記フレーム単位で所定フレーム数加算する処理は、フレームメモリを使用して行い、そのフレームメモリは、撮像装置内の輝度信号及びクロマ信号を扱う変換処理用のフレームメモリと共用化した
撮像方法。 - 請求項4又は5記載の撮像方法において、
撮像画像を表示する撮像信号として、前記ガンマ補正を施した撮像信号と、前記所定フレーム数加算された撮像信号とのいずれか一方を選択的に得る
撮像方法。
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