TWI398161B - 校正感度增益的方法 - Google Patents

Description

校正感度增益的方法

本發明係有關一種成像裝置，特別是關於一種校正成像裝置之感度增益的方法。

數位相機一般是根據預覽模式（preview mode）下所測得的曝光條件，例如光圈值及快門值，以定值方式直接類推得到擷取模式（capture mode）的曝光條件。然而，各個數位相機之間可能因為光學元件（例如透鏡）、電子元件或光電元件（例如電荷耦合元件（CCD））的差異性，造成前述定值無法理想地類推出適當的曝光條件。再者，當有多條產線同時進行生產時，還可能因為不同光源燈箱或其他因素造成感光度的不一致及誤差。

因此亟需提出一種新穎之成像裝置校正方法，以確保所生產之成像裝置的感光度具高度一致性。

本發明實施例提出一種校正感度增益的方法，適用於成像裝置（例如數位相機或數位攝影機）的感光度校正，用以提升成像裝置之感度的準確性，並確保所生產之成像裝置的感光度具高度一致性。

根據本發明實施例之一，首先提供一標準光源。於預覽模式下，以標準光源校正一成像（imaging）裝置，以得到一預覽模式的標準感度增益值。於擷取模式下，以標準光源校正成像裝置，以得到一擷取模式的標準感度增益值。決定擷取模式的標準感度增益值和預覽模式的標準感度增益值兩者之增益比值。藉此，成像裝置於操作時，即可根據增益比值用以將預覽模式的曝光條件類推至擷取模式的曝光條件。在另一實施例中，更建構一預覽模式查表（LUT），以儲存預覽模式之多個標準感度增益值，及建構一擷取模式查表，以儲存擷取模式之多個標準感度增益值。

第一圖之流程圖顯示本發明實施例之校正感度增益（sensitivity gain）的方法。首先，於步驟11，提供一標準光源（light source），例如標準光箱。標準光源可以是，但不限定為，國際照明委員會（Commission internationale de l'éclairage，CIE）規範的光源。例如，CIE規範的D系列標準光源，用以代表白晝光（daylight）。

接著，於步驟12A中，於預覽模式（preview mode）下，以標準光源校正（calibrate）一成像裝置（imaging device），以得到預覽模式的標準感度增益值（sensitivity gain）。在本實施例中，成像裝置可以是，但不限定為，數位相機或數位攝影機。以數位相機對準標準光源進行預覽模式的校正，當數位相機的快門按鈕（shutter button）被按下一半時，即可進入預覽模式。本說明書所稱預覽模式之感度增益值，係指於標準光源的預設光度值（或亮度值）之下，對應於某一預設感度（sensitivity）（例如ISO 100），數位相機之自動增益控制（AGC）電路所產生的相應增益值（gain）。

上述的校正關係可以使用照相曝光量加系統（Additive system of Photographic Exposure, APEX）之曝光方程式作說明如下。若預設感度以Sv（又稱為速度值（speed value））表示，標準光源的預設光度值以Bv（luminance value）表示，藉此，將使得成像裝置具固定曝光值Ev（exposure value），如下所示：
Ev=Bv+Sv （1）

曝光值Ev可決定出曝光條件：光圈值Av（aperture value）及快門值Tv（又稱為時間值（time value），其符合下式：
Ev=Av+Tv　（2）

結合式（1）與式（2）可得到下式（3）：
Ev=Bv+Sv=Av+Tv　（3）

另一方面，於步驟12B中，於擷取模式（capture mode）下，以同一標準光源來校正同一成像裝置，以得到擷取模式的標準感度增益值。在本實施例中，以數位相機對準標準光源進行校正，當數位相機的快門按鈕被完全按下時，即可進入擷取模式。類似於預覽模式的情形，擷取模式之感度增益值，係指於標準光源的預設光度值（或亮度值）之下，對應於某一預設感度（sensitivity）（例如ISO 100），數位相機之自動增益控制（AGC）電路的相應增益值（gain）。

由於成像裝置在預覽模式下所感測的像素數目通常為擷取模式下所感測的像素數目的一部份，例如為六分之一。因此，傳統數位相機都是在預覽模式下校正出感度增益值，以六作為增益比值，然後推算出擷取模式的感度增益值。藉此，於預覽模式下經測光所得到的曝光條件，即以六為比值，直接類推出擷取模式的曝光條件。

理論上，上述傳統數位相機所類推出的擷取模式曝光條件將為最佳曝光條件。然而，實際上，不同數位相機可能因影像感測器（例如電荷耦合元件）、光學鏡片或其他光學/電子元件的差異性，因而導致感度的不一致，進而影響影像品質。

為避免此問題，本實施例於步驟13中，決定擷取模式之標準感度增益值和預覽模式之標準感度增益值兩者的比值，作為該數位相機的增益比值，其可儲存於該數位相機內（步驟14），例如儲存於韌體中。一般來說，每一台成像裝置（例如數位相機）可能因光學/電子元件之間的差異，使得個別的增益比值有所不同。當數位相機於每一次操作使用時，即可根據各自所儲存之增益比值，用以將預覽模式的曝光條件準確地類推至擷取模式的曝光條件。

第二圖之流程圖顯示本發明另一實施例之校正感度增益的方法。本實施例的流程步驟類似於前一實施例（第一圖），不同的是：本實施例在得到預覽模式之標準感度增益值（步驟13A）之後，以及在得到擷取模式之標準感度增益值（步驟13B）之後，更額外分別執行以下步驟。

於步驟13A之後，以自動增益控制（AGC）電路陸續產生得到多個預覽模式之標準感度增益值，並建構一預覽模式查表（LUT）（步驟15A），以儲存該些預覽模式之標準感度增益值。此外，於步驟13B之後，也是以自動增益控制（AGC）電路陸續產生得到多個擷取模式之標準感度增益值，並建構一擷取模式查表（LUT）（步驟15B），以儲存該些擷取模式之標準感度增益值。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

11-15B‧‧‧步驟

第一圖之流程圖顯示本發明實施例之校正感度增益的方法。
第二圖之流程圖顯示本發明另一實施例之校正感度增益的方法。

11-14‧‧‧步驟

Claims (13)

1. 一種校正感度增益（sensitivity gain）的方法，包含：
   提供一標準光源（light source）；
   於預覽（preview）模式下，以該標準光源校正一成像（imaging）裝置，以得到一預覽模式的標準感度增益值；
   於擷取（capture）模式下，以該標準光源校正該成像裝置，以得到一擷取模式的標準感度增益值；及
   決定該擷取模式的標準感度增益值和該預覽模式的標準感度增益值的增益比值；
   藉此，該成像裝置於操作時，根據該增益比值用以將預覽模式的曝光條件類推至擷取模式的曝光條件。
2. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述之成像裝置為數位相機或數位攝影機。
3. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述之標準光源為符合國際照明委員會（CIE）規範之光源。
4. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述成像裝置於預覽模式下所感測像素數目為擷取模式下所感測像素數目的一部份。
5. 如申請專利範圍第4項所述校正感度增益的方法，其中上述成像裝置於預覽模式下所感測像素數目為擷取模式下所感測像素數目的六分之一。
6. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，於決定該增益比值後，更包含將該增益比值儲存於該成像裝置內。
7. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，於上述預覽模式的校正步驟及擷取模式的校正步驟中，該成像裝置的校正條件為一預設感度（Sv, speed value），且該標準光源具一預設光度值（Bv, luminance value），藉此，使得該成像裝置具固定曝光值（Ev, exposure value），亦即，Ev=Bv+Sv。
8. 如申請專利範圍第7項所述校正感度增益的方法，其中上述預覽模式的曝光條件及擷取模式的曝光條件包含光圈值（Av, aperture value）及快門值（Tv, time value），其符合Ev=Av+Tv。
9. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述預覽模式及擷取模式的校正步驟所得到之該標準感度增益值係以該成像裝置之自動增益控制（AGC）單元所產生。
10. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述預覽模式的校正步驟得到複數個該標準感度增益值。
11. 如申請專利範圍第10項所述校正感度增益的方法，更包含建構一預覽模式查表（lookup table, LUT），以儲存該預覽模式之複數個標準感度增益值。
12. 如申請專利範圍第1項所述校正感度增益的方法，其中上述擷取模式的校正步驟得到複數個該標準感度增益值。
13. 如申請專利範圍第12項所述校正感度增益的方法，更包含建構一擷取模式查表（LUT），以儲存該擷取模式之複數個標準感度增益值。