KR100475285B1 - 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸카메라 - Google Patents

Abstract

이 발명은 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라에 관한 것으로, 피사체에 해당하는 광학적 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 촬상 수단과; 상기 촬상 수단의 전기적인 신호를 영상으로 재현가능한 신호로 처리하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 신호 처리 수단과; 촬영에 사용된 광원을 선택하는 선택 수단과; 선택된 광원에 따라 컨트라스트 보정 곡선을 설정하는 제어 수단과; 상기에서 설정된 컨트라스트 보정 곡선에 따라 상기 신호 처리 수단에서 출력되는 영상 신호의 컨트라스틀 보정하는 보정 수단을 포함하여 이루어지며, 촬영에 사용된 광원의 종류에 따라 컨트라스트 보정을 위한 보정 곡선을 각각 다르게 설정하여, 자연광이외의 광원에서도 자연광에서 인간의 눈으로 관찰하는 것과 같은 자연색을 재현할 수 있다.

Description

광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라

이 발명은 광원에 따라 컨트라스트(contrast)를 보정하는 디지탈 스틸 카메라에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 촬영시에 사용된 광원에 따라 색보정을 수행하여 정확한 색을 재현시키기 위한 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈 스틸 카메라는 피사체의 2차원 정보를 기록하는 것으로, 피사체의 광학적 영상을 전기적 영상으로 변환시켜 메모리에 저장시키고, 필요에 따라 메모리에 저장된 영상을 리드(read)하여 프린트하거나 또는 컴퓨터로 전송하여 처리할 수 있는 카메라이다.

이러한 디지탈 스틸 카메라에 사용되는 표시 장치의 계조 즉, 컨트라스트 특성이 영상 신호에 대응하여 선형적으로 된다면, 그대로의 CCD 의 아날로그 신호를 A/D 변환하여 표시하면 되지만, 실제로는 이처럼 되지 않는다.

그 때문에, 정확하게 컨트라스트를 재현하기 위해서는 화상의 계조를 표시 장치로 합성하여 보정해야 할 필요가 있다. 컨트라스트를 결정하는 곡선을 톤 스케일(tone scale) 이라고 하며, 사용되는 표시 장치에 따라 톤 스케일을 최적화하는 것은 현재로서는 불가능하다.

일반적으로 표시 장치를 암실내에서 관찰하는 것이 아니기 때문에, 주변광에 의하여 검게 나타나는 현상이 나타나거나 색 포그(fog)에 영향이 있고, 또한 실내 조명 등의 밝기에 따라 눈의 적응 등이 달라지는 경우가 발생한다.

디지탈 사진의 장점 중의 하나는 보기가 가장 좋은 화상이 되도록 촬영된 영상의 컨트라스트를 수정할 수 있는 것이나, 상기한 종래의 디지탈 스틸 카메라는 촬영시에 사용된 광원의 종류에 상관없이 컨트라스트를 보정하기 위한 값이 설정되어 있으므로, 정확한 컨트라스트 보정이 이루어지지 않는 단점이 있다.

보다 상세하게 말하자면, 종래의 디지탈 스틸 카메라는 자연광에 최적한 색이 출력되도록 설계되어 있으므로, 형광등 및 백열 등의 자연광 이외의 광원에서 촬영을 하면 인간의 눈으로 보는 색과 비슷한 자연색 출력이 이루어지지 않는 단점이 있다.

이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 디지탈 스틸 카메라에 있어서, 촬영에 사용된 광원의 종류에 따라 컨트라스트 보정을 위한 보정 곡선을 각각 다르게 설정하여, 자연광이외의 광원에서도 자연광에서 인간의 눈으로 관찰하는 것과 같은 자연색을 재현하기 위한 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라를 제공하고자 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

피사체에 해당하는 광학적 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 촬상 수단과;

상기 촬상 수단의 전기적인 신호를 영상으로 재현가능한 신호로 처리하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 신호 처리 수단과;

촬영에 사용된 광원을 선택하는 선택 수단과;

선택된 광원에 따라 컨트라스트 보정 곡선을 설정하는 제어 수단과;

상기에서 설정된 컨트라스트 보정 곡선에 따라 상기 신호 처리 수단에서 출력되는 영상 신호의 컨트라스틀 보정하는 보정 수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라의 구성 블록도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 컨트라스트 보정 장치의 컨트라스트 특성을 결정하는 톤 스케일 곡선 그래프이다.

첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라의 구성은, 광학계(1)와, 촬상 소자(2)와, 상기 촬상 소자(2)의 출력단에 연결된 A/D 변환부(3)와, 상기 A/D 변환부(3)의 출력단에 연결된 신호 처리부(4)와, 상기 신호 처리부(4)의 출력단에 연결된 광원 보정부(5)와, 상기 광원 보정부(5)의 출력단에 연결된 메모리 카드(6)와, 광원을 선택하기 위한 스위치부(8)와, 상기 스위치부(8)의 출력단에 연결되어 선택된 광원에 따라 상기 A/D 변환부(3)와 신호 처리부(4)와 광원 보정부(5)의 동작을 제어하는 제어부(7)로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라의 작용은 다음과 같다.

이 발명에서는 사용되는 광원에 따라 컨트라스트를 결정하는 톤 스케일 곡선을 각각 다르게 설정하여 그에 따라 촬영된 영상의 컨트라스트를 보정하기 위한 것이다.

이러한 톤 스케일 곡선은 첨부한 도2에 도시된 바와 같으며, 촬영된 영상의 각 화소에 해당하는 R, G, B값이 톤 스케일 곡선에 따라 처리되어 보정된 값(Y)으로 출력된다.

이와 같은 보정 처리를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

Y_I = ((Max_I - Min_I) / 255 )×X + Min_I

Y_O = ((Max_O - Min_O) / 255 )×X + Min_O

상기한 수학식1의 X값을 수학식2에 대입하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

Y_O = ((Max_O - Min_O) / (Max_I - Min_I))×(Y_I - Min_I) + Min₀

상기와 같은 수식에 따라 촬영된 영상의 컨트라스트가 보정되면, 이 때, 상기 톤 스케일 곡선에 따른 Max_O와, Min₀값은 선택된 광원에 따라 각각 그 값이 가변된다.

이 발명에서 사용되는 광원의 종류는 자연광, 형광등, 백열등, 플래시광의 4개의 광원으로 이루어지고, 각각의 광원에 해당하는 톤 스케일 곡선 즉, 컨트라스트 보정 곡선이 할당되어 있으며, 이 것은 LUT(Look Up Table) 형태로 구성되어 컨트라스트 보정부의 ROM에 저장되어 있다.

카메라에 전원이 인가된 다음에 사용자가 도시하지 않은 셔터 버튼을 누르게 되면, 촬영하고자 하는 피사체 상이 광학계(1)를 통하여 촬상 소자(2)에 결상된다.

상기 촬상소자(2)는 광학적 피사체 신호를 전기적인 신호로 변환시켜 출력하고, 이때, 상기 촬상 소자(2)의 출력측에 색필터에 의하여 R, G, B 신호가 출력된다.

상기 촬상 소자(2)에서 출력된 연결된 R, G, B 신호는 A/D 변환부(3)를 통하여 해당하는 디지탈 신호로 변환 출력된 다음, 신호 처리부(4)로 입력되어 원래의 영상으로 재현가능한 영상 신호로 처리된다.

상기한 신호 처리부(4)의 영상 처리 동작에 따라 촬영된 피사체 해당하는 R, G, B 신호가 컨트라스트 보정부(5)로 입력되면, 상기 제어부(7)는 촬영에 사용된 광원의 종류에 따라 컨트라스트 보정을 위한 보정 곡선 선택 신호를 컨트라스트 보정부(5)로 출력한다.

상기와 같은 촬영 동작전에 사용자는 미리 스위치부(8)를 작동시켜 촬영에 사용된 광원의 종류를 선택한다.

사용자는 촬영전에 스위치부(8)를 작동시켜 촬영에 사용되는 광원의 종류를 설정하고, 스위치부(8)는 설정된 광원에 해당하는 신호를 제어부(7)로 출력한다. 일반적으로 촬영에 사용된 광원은 자연광이거나, 형광등이거나, 플래시광이거나, 또는 백열등광이다.

따라서, 제어부(7)는 스위치부(8)의 작동에 따라 설정된 광원에 해당하는 보정 곡선을 선택하기 위한 보정 곡선 선택 신호를 컨트라스트 보정부(5)로 출력하고, 상기 컨트라스트 보정부(5)는 상기 제어부(7)에서 출력되는 보정 곡선 선택 신호에 따라 도시하지 않은 ROM에 설정되어 있는 해당 LUT를 판독하여 컨트라스트 보정 처리를 수행한다.

첨부한 도2에 도시된 바와 같은 보정 곡선에 따라 신호 처리부(4)로부터 인가되는 R, G, B값을 보정 처리하여, 보정 처리된 신호 Y₀를 출력한다.

즉, 사용된 광원에 따라 보정 곡선의 Max_O와, Min₀값이 각각 다르게 설정되어 있음으로, 촬영에 사용된 광원마다 다른 컨트라스트 보정 처리가 이루어지게 된다.

상기와 같이 컨트라스트가 보정된 영상 신호는 메모리 카드(6)로 저장되고, 제어부(7)의 제어에 따라 도시하지 않은 액정 표시 장치를 통하여 표시된다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 촬영에 사용된 광원의 종류에 따라 컨트라스트 보정을 위한 보정 곡선을 각각 다르게 설정하여, 자연광이외의 광원에서도 자연광에서 인간의 눈으로 관찰하는 것과 같은 자연색을 재현할 수 있는 효과를 가지는 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라를 제공하고자 하는데 있다.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라의 구성 블록도이고,

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 컨트라스트 보정 장치의 컨트라스트 특성을 결정하는 톤 스케일 곡선 그래프이다.

Claims (2)

1. 피사체에 해당하는 광학적 신호를 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 촬상 수단과;

   상기 촬상 수단의 전기적인 신호를 영상으로 재현가능한 신호로 처리하여 해당하는 영상 신호를 출력하는 신호 처리 수단과;

   촬영에 사용된 광원을 선택하는 선택 수단과;

   선택된 광원에 따라 컨트라스트 보정 곡선을 설정하는 제어 수단과;

   상기에서 설정된 컨트라스트 보정 곡선에 따라 상기 신호 처리 수단에서 출력되는 영상 신호의 컨트라스트를 보정하는 보정 수단을 포함하여 이루어지는 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 제어 수단은 자연광, 백열등, 형광등, 플래시광에 따라 각각 다른 컨트라스트 보정 곡선을 설정하는 광원에 따라 컨트라스트를 보정하는 디지탈 스틸 카메라.

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