專(zhuān)利名稱(chēng)：攝像設(shè)備及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種攝像設(shè)備及其控制方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，使用CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器等圖像傳感器的數(shù)字靜止照 相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)已得到廣泛使用。然而，與鹵化銀膠片相比，這些圖像傳感器的動(dòng)態(tài)范 圍(寬容度)較窄。由于該原因，當(dāng)拍攝高對(duì)比度場(chǎng)景時(shí)，容易發(fā)生低亮度部分中的色調(diào) 細(xì)節(jié)丟失(暗部缺失(plugged-up shadow))和高亮度部分中的色調(diào)細(xì)節(jié)丟失(高光溢出 (blown-out highlight))。為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，提出了能夠自動(dòng)控制動(dòng)態(tài)范圍的系統(tǒng)。例如，在日本特開(kāi)2005-209012號(hào)公報(bào)中，提出了在從拍攝的圖像檢測(cè)出主被攝 體逆光或主被攝體處于高對(duì)比度場(chǎng)景中的情況下，根據(jù)圖像的直方圖指定黑色飽和點(diǎn)和白 色飽和點(diǎn)，并進(jìn)行色調(diào)校正，以使得主被攝體的亮度適當(dāng)。另外，在日本特開(kāi)2004-186876號(hào)公報(bào)中，提出了通過(guò)利用具有不同感光度的光 接收元件拍攝同一場(chǎng)景，使用設(shè)置有高感光度光接收元件和低感光度光接收元件的圖像傳 感器來(lái)獲取具有不同動(dòng)態(tài)范圍的兩類(lèi)圖像，并根據(jù)場(chǎng)景分析結(jié)果合成這些拍攝的圖像。然而，利用日本特開(kāi)2005-209012號(hào)公報(bào)的方法，盡管具有擴(kuò)大視覺(jué)反差的效果， 但是由于傳感器變成飽和的點(diǎn)沒(méi)有改變，因此沒(méi)有獲得使動(dòng)態(tài)范圍變寬的效果。另外，利用日本特開(kāi)2004-186876號(hào)公報(bào)的方法，獲得了使動(dòng)態(tài)范圍變寬的效果， 但是由于需要使用設(shè)置有具有不同感光度的光接收元件的特殊圖像傳感器，因此存在成本 問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到傳統(tǒng)技術(shù)中的這些問(wèn)題做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供一種能夠在不使用 特殊圖像傳感器的情況下獲得具有寬的動(dòng)態(tài)范圍的圖像的攝像設(shè)備及其控制方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種攝像設(shè)備，該攝像設(shè)備包括計(jì)算部件，用于根據(jù) 使用圖像傳感器所拍攝的圖像，計(jì)算所述圖像的高光溢出量；擴(kuò)大量確定部件，用于基于所 述高光溢出量的大小，確定用于減小所述高光溢出量的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量；校正量確定部件， 用于確定與所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度的減小量以及對(duì)以減小了的ISO感光 度所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正的校正量；控制部件，用于以由所述校正量確定部件所確 定出的ISO感光度，使用所述圖像傳感器進(jìn)行攝像；以及校正部件，用于根據(jù)所述校正量， 對(duì)由所述控制部件所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種攝像設(shè)備的控制方法，該控制方法包括以下步 驟計(jì)算步驟，用于根據(jù)使用圖像傳感器所拍攝的圖像，計(jì)算所述圖像的高光溢出量；擴(kuò)大 量確定步驟，用于基于所述高光溢出量的大小，確定用于減小所述高光溢出量的動(dòng)態(tài)范圍 擴(kuò)大量；校正量確定步驟，用于確定與所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度的減小量以及對(duì)以減小了的ISO感光度所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正的校正量；控制步驟，用于以 在所述校正量確定步驟中確定出的ISO感光度，使用所述圖像傳感器進(jìn)行攝像；以及校正 步驟，用于根據(jù)所述校正量，對(duì)所述控制步驟中拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正。以下通過(guò)參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)的框圖。圖2A 2D示意性示出根據(jù)原始圖像檢測(cè)面部的處理。圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的面部檢測(cè)電路中的面部檢測(cè)操作的 流程圖。圖3B示出由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的面部檢測(cè)電路所使用的二維高通濾 波器的示例系數(shù)。圖4是示出CIE LW顏色空間中的代表顏色的色度(chromaticity)圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的AFE電路的示例結(jié)構(gòu)的框圖。圖6示意性示出由根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的直方圖創(chuàng)建電路所創(chuàng)建的示 例直方圖。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的攝像待機(jī)時(shí)的信號(hào)處理的流程的 框圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的用于確定動(dòng)態(tài)范圍(D范圍)擴(kuò)大 量的操作的流程圖。圖9A 9C示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的根據(jù)面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量 的大小和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量的大小所確定出的最終D范圍擴(kuò)大量的具體示例。圖IOA示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的D范圍的概念圖。圖IOB示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的AE目標(biāo)值、飽和信號(hào)值和D范圍之 間的示例關(guān)系。圖IlA和圖IlB示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的信號(hào)處理電路中的伽瑪校正 特性的示例設(shè)置。圖12是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備中的擴(kuò)大D范圍時(shí)的實(shí)際攝像處理的 操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的攝像設(shè)備的示例結(jié)構(gòu)的框圖。本實(shí)施例的攝像設(shè) 備包括具有使用圖像傳感器拍攝圖像的功能的任意設(shè)備。這些設(shè)備包括數(shù)字靜止照相機(jī)和 數(shù)字?jǐn)z像機(jī)以及包含或連接至照相機(jī)的移動(dòng)電話、PDA和個(gè)人計(jì)算機(jī)。在圖1中，操作單元112包括按鈕或開(kāi)關(guān)等，并且用戶(hù)使用操作單元112對(duì)攝像設(shè) 備給出指令并配置設(shè)置。操作單元112還包括快門(mén)按鈕，并且在本實(shí)施例中，操作單元112 能夠檢測(cè)快門(mén)按鈕的半按(half stroke)狀態(tài)和全按(full stroke)狀態(tài)。系統(tǒng)控制器107將快門(mén)按鈕的半按狀態(tài)視為攝像準(zhǔn)備指令，并將快門(mén)按鈕的全按狀態(tài)視為攝像開(kāi)始指令。例如，系統(tǒng)控制器107包括CPU、ROM和RAM，并且作為CPU使用RAM 執(zhí)行存儲(chǔ)在ROM中的程序的結(jié)果，系統(tǒng)控制器107能夠控制攝像設(shè)備的整體操作。鏡頭設(shè)備200具有包括調(diào)焦透鏡的透鏡組、驅(qū)動(dòng)調(diào)焦透鏡的驅(qū)動(dòng)設(shè)備、光圈以及機(jī)械快門(mén)，并且鏡頭設(shè)備200在系統(tǒng)控制器107的控制下工作。圖像傳感器101是CXD圖像傳感器或CMOS圖像傳感器等的光電轉(zhuǎn)換元件。模擬 前端(analog front end, AFE)電路150對(duì)從圖像傳感器101輸出的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行增 益調(diào)節(jié)、A/D轉(zhuǎn)換等，并輸出作為數(shù)字圖像信號(hào)的結(jié)果。后面將詳細(xì)說(shuō)明AFE電路150。緩沖存儲(chǔ)器103臨時(shí)存儲(chǔ)由AFE電路150輸出的數(shù)字圖像信號(hào)。壓縮/解壓縮電路104將拍攝的圖像數(shù)據(jù)編碼成記錄用的圖像文件(例如，JPEG 文件)格式，并對(duì)從記錄介質(zhì)106讀取的圖像文件進(jìn)行解碼。記錄設(shè)備105在系統(tǒng)控制器107的控制下，對(duì)內(nèi)置存儲(chǔ)器或可移除存儲(chǔ)卡等的記 錄介質(zhì)106進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入。顯示控制電路108在系統(tǒng)控制器107的控制下，對(duì)包括IXD等顯示裝置的顯示單 元110進(jìn)行顯示操作的控制。D/A轉(zhuǎn)換器109將由顯示控制電路108輸出的顯示用數(shù)字圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠由 顯示單元110顯示的模擬圖像信號(hào)。顯示單元110進(jìn)行所拍攝圖像的顯示，并且還進(jìn)行使用戶(hù)對(duì)攝像設(shè)備配置各種 設(shè)置并給出指令的⑶I窗口的顯示，以及與攝像設(shè)備有關(guān)的各種信息等的顯示。另外，通 過(guò)在顯示單元110上順序顯示連續(xù)拍攝到的圖像，能夠使顯示單元110用作電子取景器 (electronic viewfinder，EVF)。這種用于使顯示單元110用作EVF的順序攝像/顯示操 作也被稱(chēng)為“通過(guò)鏡頭取景(through-the-lens view)”或“實(shí)時(shí)取景(live view)”。面部檢測(cè)電路120對(duì)緩沖存儲(chǔ)器103中所存儲(chǔ)的YUV格式或RAW格式的圖像數(shù)據(jù) 進(jìn)行面部檢測(cè)處理，并將包括圖像中的面部區(qū)域的大小和位置的面部檢測(cè)結(jié)果輸出至直方 圖創(chuàng)建電路130。面部檢測(cè)電路120所使用的面部檢測(cè)方法沒(méi)有特別限制，可以應(yīng)用任意已知方 法。關(guān)于已知的面部檢測(cè)技術(shù)，提出了很多不同方法，這些方法包括使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等的基 于學(xué)習(xí)的方法；用于使用模板標(biāo)記從圖像中找出具有眼睛、鼻子和嘴等特征形狀的部位且 如果相似度高則將這些部位視為面部的方法；以及用于檢測(cè)膚色和眼睛形狀等圖像特征量 并對(duì)這些圖像特征使用統(tǒng)計(jì)分析的方法。還可以組合這些方法中的多個(gè)方法以提高面部檢 測(cè)的精度。具體示例包括日本特開(kāi)2002-251380號(hào)公報(bào)中公開(kāi)的使用小波變換和圖像特征 量進(jìn)行面部檢測(cè)的方法。這里，將參考圖2A 2D、圖3A和圖3B以及圖4來(lái)說(shuō)明面部檢測(cè)電路120的面部 檢測(cè)操作的具體示例。圖2A 2D示意性示出根據(jù)原始圖像檢測(cè)面部的處理，其中圖2A示出原始圖像。圖3A是示出面部檢測(cè)電路120的面部檢測(cè)操作的流程圖。在SlOl中，面部檢測(cè)電路120從原始圖像提取膚色區(qū)域。圖4是示出CIE L*a*b* 顏色空間中的代表顏色的色度圖，并且中間的橢圓是最可能為膚色的區(qū)域。面部檢測(cè)電路120利用已知方法將RGB原始圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成LW格式，并提取 由具有圖4中橢圓所示的區(qū)域的色度的像素構(gòu)成的膚色區(qū)域。圖2B示意性示出從原始圖像提取出的膚色區(qū)域。接著，在S102中，面部檢測(cè)電路120從提取出的膚色區(qū)域提取高頻成分。具體地， 面部檢測(cè)電路120向膚色區(qū)域應(yīng)用高通濾波。圖3B示出二維高通濾波器的示例系數(shù)。在 圖2C中示出通過(guò)向圖2B中的圖像應(yīng)用高通濾波所獲得的示例圖像。在S103中，面部檢測(cè)電路120使用諸如圖2D中所示的眼睛模板對(duì)應(yīng)用了高通濾 波之后的圖像進(jìn)行模板匹配，并檢測(cè)圖像中的眼睛。在S104中，面部檢測(cè)電路120基于在S103檢測(cè)到的眼睛區(qū)域的位置關(guān)系等來(lái)確 定面部區(qū)域，并得到包括面部區(qū)域的位置和大小的面部檢測(cè)結(jié)果。返回到圖1，直方圖創(chuàng)建電路130從面部檢測(cè)電路120獲取面部區(qū)域的檢測(cè)結(jié)果， 并創(chuàng)建與面部區(qū)域中所包括的像素的亮度值有關(guān)的直方圖。直方圖創(chuàng)建電路130還可以創(chuàng) 建通過(guò)分割圖像而獲得的多個(gè)部分區(qū)域中的每一個(gè)所包括的像素的亮度值的直方圖。將所 創(chuàng)建的直方圖存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中。信號(hào)處理電路140根據(jù)由系統(tǒng)控制器107設(shè)置的信號(hào)處理參數(shù)(白平衡校正系 數(shù)、伽瑪參數(shù)等)，向存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用信號(hào)處理。然后，信號(hào)處理電 路140生成YUV圖像數(shù)據(jù)，并且將該圖像數(shù)據(jù)再次存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中。如后面所述，本實(shí)施例的攝像設(shè)備利用AFE電路150中的感光度調(diào)節(jié)(增益調(diào)節(jié)) 和信號(hào)處理電路140中的伽瑪校正來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大。圖5是示出AFE電路150的示例結(jié)構(gòu)的框圖。箝位(clamp)電路151將從圖像傳感器101輸出的信號(hào)箝位至基準(zhǔn)黑電平，以使 得當(dāng)傳感器被遮擋時(shí)的輸出值或該傳感器的基準(zhǔn)電壓區(qū)域的輸出值為零。⑶S增益電路152向箝位后得到的信號(hào)應(yīng)用⑶S增益(模擬增益)。由普通AFE 電路所應(yīng)用的⑶S增益具有0、3或6[dB]的離散值。由A/D轉(zhuǎn)換器153將已應(yīng)用了模擬增益的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。接著，可變?cè)鲆?放大器(VGA)增益電路154向該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用VGA增益。在本實(shí)施例中，例如，能夠在0 36dB的范圍內(nèi)以0. 125dB的增量調(diào)節(jié)VGA增益的值。在限幅(clipping)電路155將已應(yīng) 用了 VGA增益的信號(hào)限幅成預(yù)定位數(shù)之后，將這些信號(hào)輸出至緩沖存儲(chǔ)器103。在本實(shí)施例中，通過(guò)系統(tǒng)控制器107對(duì)由AFE電路150應(yīng)用的⑶S增益和VGA增 益的值進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)攝像設(shè)備中的ISO感光度的設(shè)置。另外，能夠通過(guò)利用基準(zhǔn)光量的光照射攝像設(shè)備并控制⑶S增益和VGA增益以使 得從攝像設(shè)備輸出恒定亮度信號(hào)值，來(lái)進(jìn)行用于對(duì)圖像傳感器101的感光度特性的變化進(jìn) 行校正的感光度調(diào)節(jié)。在本實(shí)施例中，通過(guò)組合⑶S增益和VGA增益來(lái)進(jìn)行感光度設(shè)置。例如，在為低感 光度設(shè)置總共6dB的增益的情況下，將⑶S增益設(shè)置為3dB，并且將VGA增益設(shè)置為3dB。另 夕卜，例如，在為高感光度設(shè)置24dB的增益的情況下，將⑶S增益設(shè)置為6dB，并且將VGA增 益設(shè)置為18dB。如上所述，由于通常不能利用⑶S增益進(jìn)行精細(xì)設(shè)置，因此利用上游的⑶S 增益來(lái)設(shè)置大致的增益，并對(duì)VGA增益進(jìn)行控制以對(duì)感光度調(diào)節(jié)部分等進(jìn)行精細(xì)的感光度 控制。
通常，增益電路還同時(shí)將噪聲成分作為信號(hào)成分進(jìn)行放大。由于該原因，為了利用模擬電路抑制重疊的噪聲成分的放大，在能夠?qū)崿F(xiàn)總的增益量的CDS增益和VGA增益的組合中，優(yōu)選將上游的CDS增益設(shè)置得盡可能地高。該設(shè)置還使得能夠?qū)崿F(xiàn)有效地最大化A/ D轉(zhuǎn)換器153的量化精度的效果。接著，說(shuō)明當(dāng)在具有上述結(jié)構(gòu)的攝像設(shè)備中進(jìn)行攝像時(shí)的操作。當(dāng)本實(shí)施例的攝 像設(shè)備在沒(méi)有輸入攝像準(zhǔn)備指令或攝像開(kāi)始指令的待機(jī)狀態(tài)下以攝像模式工作時(shí)，該攝像 設(shè)備使顯示單元110用作EVF。也就是說(shuō)，系統(tǒng)控制器107執(zhí)行以下處理以預(yù)定速率(例 如，30幀/秒)連續(xù)攝像、根據(jù)拍攝的圖像生成顯示圖像、以及使顯示單元110顯示所生成 的顯示圖像。在設(shè)置了執(zhí)行面部檢測(cè)的情況下，面部檢測(cè)電路120對(duì)顯示圖像(下文中還稱(chēng)之為EVF圖像)進(jìn)行面部檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果輸出至系統(tǒng)控制器107。然后，系統(tǒng)控制器107 指示顯示控制電路108將用于為用戶(hù)呈現(xiàn)檢測(cè)到的面部區(qū)域的面部框疊加在EVF圖像上， 并且還向顯示控制電路108指示該面部區(qū)域的位置信息。還將面部檢測(cè)結(jié)果提供給直方圖創(chuàng)建電路130，并且直方圖創(chuàng)建電路130根據(jù)EVF 圖像內(nèi)的面部區(qū)域中所包括的像素創(chuàng)建直方圖。直方圖創(chuàng)建電路130還能夠針對(duì)將整個(gè)圖 像分割成的多個(gè)區(qū)域中的每一個(gè)區(qū)域來(lái)創(chuàng)建直方圖。并將所創(chuàng)建的直方圖存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ) 器103中。圖6示意性示出由本實(shí)施例中的直方圖創(chuàng)建電路130所創(chuàng)建的示例直方圖。在圖6中，示出了通過(guò)水平和垂直地四等分整個(gè)圖像所獲得的各部分區(qū)域71的直 方圖73以及面部區(qū)域72的直方圖74的創(chuàng)建。注意，圖6中的直方圖73和74為累積直方 圖(cumulativehistogram)。另外注意，在創(chuàng)建部分區(qū)域的直方圖時(shí)，可以排除面部區(qū)域。 這使得能夠針對(duì)面部區(qū)域和除面部區(qū)域以外的區(qū)域(背景)創(chuàng)建直方圖。在本實(shí)施例中，在評(píng)價(jià)所拍攝圖像的高光溢出區(qū)域時(shí)，使用在部分區(qū)域71的累積 直方圖73中頻率為80%的亮度值YHi和在面部區(qū)域72的累積直方圖74中頻率為90%的 亮度值YHiFace，這將在后面進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)通過(guò)用戶(hù)將快門(mén)按鈕按至全按狀態(tài)來(lái)輸入攝像開(kāi)始指令時(shí)，系統(tǒng)控制器107基 于自動(dòng)曝光控制(AE)、自動(dòng)焦點(diǎn)檢測(cè)(AF)等的處理結(jié)果來(lái)進(jìn)行攝像操作。具體地，系統(tǒng)控 制器107通過(guò)對(duì)鏡頭設(shè)備200的焦點(diǎn)位置和光圈、機(jī)械快門(mén)、圖像傳感器101以及需要時(shí)的 閃光燈(未示出)進(jìn)行控制來(lái)進(jìn)行攝像。通過(guò)上述的AFE電路150，將從圖像傳感器101輸出的模擬圖像信號(hào)作為數(shù)字圖像 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中。信號(hào)處理電路140根據(jù)系統(tǒng)控制器107設(shè)置的各種信號(hào)處 理參數(shù)，對(duì)該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成YUV圖像數(shù)據(jù)，并將所生成的圖像數(shù)據(jù)再次存儲(chǔ) 在緩沖存儲(chǔ)器103中。例如，通過(guò)壓縮/解壓縮電路104將由信號(hào)處理電路140處理過(guò)的圖像數(shù)據(jù)編碼 成JPEG文件，并由記錄設(shè)備105將其記錄至記錄介質(zhì)106。另外，顯示控制電路108根據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中的YUV圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成顯 示圖像，并使顯示單元110通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器109將顯示圖像顯示為快速預(yù)覽圖像。圖7是示出根據(jù)本實(shí)施例的攝像設(shè)備中的攝像待機(jī)時(shí)的信號(hào)處理的流程的框圖。 如上所述，當(dāng)處于攝像待機(jī)時(shí)，本實(shí)施例的攝像設(shè)備進(jìn)行用于使顯示單元110用作EVF的連 續(xù)攝像和顯示。通過(guò)AFE電路150對(duì)從圖像傳感器101輸出的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)(感光度調(diào)節(jié))并進(jìn)行數(shù)字化。信號(hào)處理電路140對(duì)該RAW圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行像素插值和白平衡校正等的所謂的顯影處理，并生成YUV數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。將該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103的顯示區(qū)域(通常稱(chēng)之為VRAM) 103a 中，并通過(guò)顯示控制電路108和D/A轉(zhuǎn)換器109將其輸出至顯示單元110。另一方面，還將信號(hào)處理電路140所生成的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103 的圖像分析區(qū)域(圖像分析緩沖器)103b中。在由面部檢測(cè)電路120進(jìn)行的面部檢測(cè)以及 由直方圖創(chuàng)建電路130進(jìn)行的直方圖創(chuàng)建時(shí)，使用存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中的圖像數(shù) 據(jù)。注意，不是所有的EVF圖像數(shù)據(jù)都需要存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中，而是僅存儲(chǔ)與 進(jìn)行面部檢測(cè)和直方圖創(chuàng)建的周期相對(duì)應(yīng)的一部分EVF圖像數(shù)據(jù)。面部檢測(cè)電路120對(duì)存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行面部檢測(cè)，并 且如果檢測(cè)到面部，則輸出包括能夠指定面部區(qū)域的信息(例如，位置和大小)的面部檢測(cè) 結(jié)果。直方圖創(chuàng)建電路130基于存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中的圖像數(shù)據(jù)和來(lái)自面部 檢測(cè)電路120的面部檢測(cè)結(jié)果，創(chuàng)建直方圖。如上所述，直方圖創(chuàng)建電路130能夠創(chuàng)建面部 區(qū)域的面部區(qū)域直方圖130a以及通過(guò)分割整個(gè)圖像所獲得的各區(qū)域圖像的分割區(qū)域直方 圖 130b。對(duì)于整個(gè)圖像，還能夠針對(duì)包括面部區(qū)域的各區(qū)域圖像創(chuàng)建分割區(qū)域直方圖 130b，或針對(duì)排除了面部區(qū)域的各區(qū)域圖像得到分割區(qū)域直方圖130b。前者容易處理，但是 優(yōu)選后者以便能夠精確地檢測(cè)出具有高光溢出的區(qū)域是面部區(qū)域還是背景區(qū)域。如上所述，在使顯示單元110用作EVF期間連續(xù)重復(fù)攝像，并且快速地重寫(xiě)VRAM。 通常，面部檢測(cè)和直方圖創(chuàng)建所需的時(shí)間比EVF圖像的顯示周期(例如，1/30秒)長(zhǎng)。由于 該原因，在本實(shí)施例中，除了 VRAM以外，還設(shè)置圖像分析緩沖器103b，并且不對(duì)圖像分析緩 沖器103b進(jìn)行更新，直到對(duì)存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行的面部檢測(cè)和 直方圖創(chuàng)建已經(jīng)結(jié)束為止。由于該結(jié)構(gòu)，可以對(duì)同一個(gè)EVF圖像進(jìn)行面部檢測(cè)和直方圖創(chuàng)建，并且可以容易 地且高精度地進(jìn)行圖像分析。當(dāng)然，如果可以則對(duì)EVF圖像的每一幀進(jìn)行面部檢測(cè)和直方 圖創(chuàng)建是沒(méi)有壞處的，但是由于通常在每一幀中拍攝場(chǎng)景極大變化的可能性低，因此不需 要對(duì)每一幀進(jìn)行面部檢測(cè)和直方圖創(chuàng)建。圖8是示出本實(shí)施例的攝像設(shè)備中的用于確定動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量(D范圍擴(kuò)大量) 的操作的流程圖。在本實(shí)施例中，基于對(duì)EVF圖像的面部檢測(cè)結(jié)果和直方圖創(chuàng)建結(jié)果來(lái)得到所拍攝 圖像中的高光溢出量，并根據(jù)高光溢出量的大小來(lái)確定D范圍擴(kuò)大量。使用預(yù)先利用EVF 圖像確定出的D范圍擴(kuò)大量來(lái)調(diào)節(jié)實(shí)際攝像處理時(shí)的曝光和感光度。在S201中，如上所述，系統(tǒng)控制器107連續(xù)進(jìn)行攝像，使得生成EVF圖像，并將EVF 圖像順次從信號(hào)處理電路140存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103的顯示區(qū)域103a中。系統(tǒng)控制器107 還以預(yù)定周期使EVF圖像存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103的圖像分析緩沖器103b中。在S202中，面部檢測(cè)電路120對(duì)存儲(chǔ)在圖像分析緩沖器103b中的EVF圖像進(jìn)行 面部檢測(cè)。在面部檢測(cè)成功的情況下(S203為“是”)，直方圖創(chuàng)建電路130基于來(lái)自面部檢測(cè)電路120的面部檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)EVF圖像的面部區(qū)域創(chuàng)建面部區(qū)域直方圖(S204)。在S205中，系統(tǒng)控制器107根據(jù)面部區(qū)域直方圖計(jì)算面部區(qū)域的高光溢出量。如果面部檢測(cè)不成功(S203為“否”)，或者在計(jì)算出面部區(qū)域的高光溢出量之后，在S206，直方圖創(chuàng)建電路130對(duì)通過(guò)分割整個(gè)EVF圖像所獲得的各區(qū)域圖像創(chuàng)建分割區(qū)域
直方圖。在S207中，系統(tǒng)控制器107根據(jù)分割區(qū)域直方圖計(jì)算整個(gè)EVF圖像的高光溢出量。在S208中，系統(tǒng)控制器107至少基于在S207中得到的整個(gè)圖像的高光溢出量，確定D范圍擴(kuò)大量。接著，將說(shuō)明在圖8的S205和S207由系統(tǒng)控制器107所進(jìn)行的計(jì)算高光溢出量的處理的具體示例。首先，將說(shuō)明計(jì)算面部區(qū)域中的高光溢出量的處理。
在S205中，系統(tǒng)控制器107根據(jù)S204中創(chuàng)建出的面部區(qū)域直方圖，計(jì)算累積直方圖的累積頻率為預(yù)定值(例如圖6中的90%)的亮度值YHiFace，作為面部區(qū)域的高光溢
Hjfio然后，在S208中，系統(tǒng)控制器107根據(jù)面部區(qū)域的高光溢出量的值YHiface和預(yù)定閾值之間的相對(duì)大小關(guān)系，確定面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量(D+(面部))。具體地，例如，當(dāng)預(yù)定閾值為按降序的THHiFace、THMidFace和THLowFace這三級(jí)時(shí)，按照如下確定面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量D+(面部)=校正等級(jí) 1 級(jí)(如果 YHiFace > THHiFace)D+(面部)=校正等級(jí) 2/3 級(jí)(如果 THHiFace 彡 YHiFace > THMidFace)D+(面部)=校正等級(jí) 1/3 級(jí)(如果 THMidFace 彡 YHiFace > THLowFace)D+ (面部)=校正等級(jí)0級(jí)(如果THLowFace彡YHiFace)另外，在S206中，系統(tǒng)控制器107對(duì)在S206中創(chuàng)建出的各分割區(qū)域直方圖，計(jì)算 累積直方圖的累積頻率為預(yù)定值(例如圖6中的80% )的亮度值YHi_n(n = 1 分割數(shù)； 例如在圖6中為16)，作為部分區(qū)域的高光溢出量。在S207中，系統(tǒng)控制器107對(duì)亮度值YHi_n超過(guò)預(yù)定閾值Y_B_Th的區(qū)域數(shù)量YH_ BNum進(jìn)行計(jì)數(shù)。然后，系統(tǒng)控制器107根據(jù)區(qū)域數(shù)量YH_BNum和預(yù)定閾值之間的相對(duì)大小 關(guān)系，確定整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量(D+(背景))。具體地，例如，當(dāng)預(yù)定閾值為按降序的ThYH_BNumHi、ThYH_BNumMid和ThYH_ BNumLow這三級(jí)時(shí)，按照如下確定整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量D+ (背景)=校正等級(jí) 1 級(jí)(如果 YH_BNum > ThYH_BNumHi)D+(背景)=校正等級(jí) 2/3 級(jí)(如果 ThYH_BNumHi 彡 YH_BNum > ThYH_BNumMid)D+(背景)=校正等級(jí) 1/3 級(jí)(如果 ThYH_BNumMid 彡 YH_BNum > ThYH_BNumLow)D+ (背景)=校正等級(jí) 0 級(jí)(如果 ThYH_BNumLow 彡 YH_BNum)換句話說(shuō)，系統(tǒng)控制器107將D范圍擴(kuò)大量確定得越大，則圖像中的高光溢出區(qū)域 的面積越大。注意，確定高光溢出區(qū)域的方法不局限于這里所述的使用累積直方圖的方法，并 且可以使用其它任意方法。
在S208中，系統(tǒng)控制器107確定最終的D范圍擴(kuò)大量。這里，在面部檢測(cè)成功的情況下，系統(tǒng)控制器107通過(guò)比較S205和S207中確定出的D范圍擴(kuò)大量來(lái)確定最終的D 范圍擴(kuò)大量。例如，系統(tǒng)控制器107能夠?qū)⒚娌繀^(qū)域的D范圍擴(kuò)大量和整個(gè)圖像的D范圍 擴(kuò)大量中較大的擴(kuò)大量確定為最終的D范圍擴(kuò)大量。可選地，系統(tǒng)控制器107可以根據(jù)由操作單元112中所包括的模式撥盤(pán)等所設(shè)置 的拍攝模式，將面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量的其中一個(gè)確定為最 終的D范圍擴(kuò)大量。例如，在用于拍攝人物的拍攝模式(例如，肖像模式)的情況下，可以將 面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量確定為最終的D范圍擴(kuò)大量，而在用于拍攝風(fēng)景的拍攝模式(例 如，風(fēng)景模式)的情況下，可以將整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量確定為最終的D范圍擴(kuò)大量。另外，在根據(jù)按照?qǐng)鼍氨鎰e結(jié)果自動(dòng)選擇的拍攝模式而不是僅根據(jù)預(yù)先利用模式 撥盤(pán)等設(shè)置的拍攝模式選擇面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量的其中一 個(gè)的情況下，也可以類(lèi)似地確定最終的D范圍擴(kuò)大量。還可以根據(jù)面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量的大小和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量的大小來(lái) 確定最終的D范圍擴(kuò)大量，而不是僅選擇面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò) 大量的其中一個(gè)作為最終的D范圍擴(kuò)大量。圖9A 圖9C示出根據(jù)面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量的大小和整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大 量的大小所確定出的最終的D范圍擴(kuò)大量的具體示例。利用圖9A 圖9C所示的示例，針對(duì)各拍攝模式改變確定出的最終的D范圍擴(kuò)大 量的值。例如，在面部區(qū)域的D范圍擴(kuò)大量為1/3級(jí)并且整個(gè)圖像的D范圍擴(kuò)大量為0/3 級(jí)的情況下，最終的D范圍擴(kuò)大量在自動(dòng)模式(圖9A)和肖像模式(圖9C)下為1/3級(jí)，在 風(fēng)景模式(圖9B)下為0/3級(jí)。系統(tǒng)控制器107將如上所確定出的D范圍擴(kuò)大量存儲(chǔ)在緩沖存儲(chǔ)器103中，并且 在進(jìn)行攝像時(shí)參考所存儲(chǔ)的D范圍擴(kuò)大量。當(dāng)待機(jī)時(shí)，例如，可以每隔EVF圖像的固定數(shù)量 的幀或每隔固定時(shí)間段進(jìn)行用于確定D范圍擴(kuò)大量的操作，并將最新的D范圍擴(kuò)大量存儲(chǔ) 在緩沖存儲(chǔ)器103中。圖IOA表示本實(shí)施例中的D范圍的概念圖。在本實(shí)施例中，將D范圍定義為圖像傳感器的飽和信號(hào)量亮度與適當(dāng)?shù)牧炼鹊谋?率。適當(dāng)?shù)牧炼仁窃谶M(jìn)行自動(dòng)曝光控制(AE)時(shí)的亮度目標(biāo)值等級(jí)，例如，如果AE模式為平 均測(cè)光模式，則適當(dāng)?shù)牧炼鹊扔诋?huà)面亮度的平均值。因此，可以按照如下定義D范圍D范圍=飽和信號(hào)量亮度/AE目標(biāo)值注意，這里的AE目標(biāo)值是基于在AFE電路150中進(jìn)行感光度調(diào)節(jié)之前的、來(lái)自圖 像傳感器101的輸出信號(hào)的AE目標(biāo)值。AE目標(biāo)值可以根據(jù)AE模式而改變，并且即使在存在評(píng)價(jià)測(cè)光模式和點(diǎn)測(cè)光模式 的情況下，也可以使用各模式的AE目標(biāo)值。圖IOB示出AE目標(biāo)值、飽和信號(hào)值和D范圍之間的示例關(guān)系。根據(jù)圖IOB顯而易見(jiàn)，通過(guò)降低AE目標(biāo)值能夠增大D范圍。圖IlA和圖IlB示出本實(shí)施例的信號(hào)處理電路140中的伽瑪校正特性的示例設(shè)置。
示出了在將D范圍擴(kuò)大量設(shè)置為普通(0/3級(jí))、+1/3級(jí)、+2/3級(jí)和+3/3級(jí)這四 級(jí)的情況下的伽瑪校正特性(亮度校正量)的示例設(shè)置。這里，與D范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的AE目標(biāo)值與圖IOB中所示的AE目標(biāo)值相同。如圖IlA和圖IlB所示，對(duì)伽瑪校正特性進(jìn)行設(shè)置，以使得無(wú)論D范圍擴(kuò)大量如何，對(duì)各D范 圍擴(kuò)大量的AE目標(biāo)值進(jìn)行伽瑪校正之后的AE目標(biāo)值將是D范圍未擴(kuò)大的普通AE目標(biāo)值。如圖IOA和圖IOB所示，通過(guò)降低AE目標(biāo)值能夠擴(kuò)大D范圍。然而，簡(jiǎn)單地降低 AE目標(biāo)值會(huì)導(dǎo)致曝光不足和所拍攝的圖像變暗。由于該原因，根據(jù)D范圍擴(kuò)大量，通過(guò)在信 號(hào)處理電路140中進(jìn)行伽瑪校正以使拍攝的圖像數(shù)據(jù)變亮，能夠在適當(dāng)?shù)卦O(shè)置所拍攝圖像 的亮度(曝光)的同時(shí)擴(kuò)大D范圍。注意，在本實(shí)施例中，示出了通過(guò)伽瑪校正補(bǔ)償由于AE目標(biāo)值減小而引起的所拍 攝圖像亮度下降的結(jié)構(gòu)，但是也可以使用查找表等不同的方式進(jìn)行相同的亮度校正。另外，可以對(duì)用于校正白平衡的白平衡系數(shù)的增益等的增益以及用于確定飽和信 號(hào)量的限幅量進(jìn)行控制。換句話說(shuō)，即使在對(duì)增益已通過(guò)減小曝光量或減小AFE增益而降 低的圖像信號(hào)進(jìn)行了 A/D轉(zhuǎn)換之后，通過(guò)下游的信號(hào)處理電路來(lái)增大增益并使限幅量擴(kuò)大 (飽和信號(hào)量增大)增益的增大量，也獲得相同的效果。圖12是示出本實(shí)施例的攝像設(shè)備中的擴(kuò)大D范圍時(shí)的實(shí)際攝像處理的操作的流 程圖。注意，假定在處于攝像待機(jī)時(shí)，例如，通過(guò)上述方法以預(yù)定間隔根據(jù)EVF圖像確定 D范圍擴(kuò)大量。在本實(shí)施例中，利用以1/3級(jí)為單位的從0/3級(jí) 3/3級(jí)這四級(jí)，能夠確定 D范圍擴(kuò)大量(AE目標(biāo)值的減小量)。注意，可以任意設(shè)置D范圍擴(kuò)大量的每一級(jí)的范圍和 大小。當(dāng)處于攝像待機(jī)時(shí)，響應(yīng)于包括在操作單元112中的快門(mén)按鈕被按至全按狀態(tài)并 且輸入攝像開(kāi)始指令，系統(tǒng)控制器107開(kāi)始以下處理。在S401中，系統(tǒng)控制器107從緩沖存儲(chǔ)器103獲取緊挨在輸入攝像開(kāi)始指令之前 所確定出的D范圍擴(kuò)大量。在S402中，系統(tǒng)控制器107判斷利用AFE電路150中的感光度調(diào)節(jié)(⑶S增益電 路和VGA增益電路的控制)是否能夠?qū)崿F(xiàn)所獲取的D范圍擴(kuò)大量即AE目標(biāo)值要減小的量。 可以通過(guò)比較利用AFE電路150可調(diào)節(jié)的感光度范圍和在S401獲取的D范圍擴(kuò)大量來(lái)進(jìn) 行該判斷。在不能減小與該D范圍擴(kuò)大量相當(dāng)?shù)母泄舛?減小與該D范圍擴(kuò)大量相當(dāng)?shù)脑?益)的情況下，系統(tǒng)控制器107判斷為僅利用AFE電路150的感光度調(diào)節(jié)不能實(shí)現(xiàn)該D范 圍擴(kuò)大量。在利用AFE電路150中的感光度調(diào)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)該D范圍擴(kuò)大量的情況下，在S404 中，系統(tǒng)控制器107計(jì)算作為攝像條件的增益設(shè)置。注意，沒(méi)有特別限制在該設(shè)置中組合 ⑶S增益和VGA增益的方式，可以利用任意組合進(jìn)行設(shè)置。另一方面，在判斷為僅利用AFE電路150中的感光度調(diào)節(jié)不能實(shí)現(xiàn)該D范圍擴(kuò)大 量的情況下，系統(tǒng)控制器107基于即使由AFE電路150進(jìn)行了有效的增益控制仍不足的增 益量，改變曝光條件(S405)。具體地，系統(tǒng)控制器107計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)不足的增益量的曝光校正量。這里的曝光校正為負(fù)校正(minus correction)，并且能夠利用諸如縮小光圈、提高快門(mén)速度或插入中性密度濾光片(neutraldensity filter，ND濾光片)等的普通方法來(lái) 實(shí)現(xiàn)該曝光校正。在S406中，系統(tǒng)控制器107判斷是否可以進(jìn)行S405中計(jì)算出的曝光校正。例如， 利用不具有ND濾光片的攝像設(shè)備，在已將快門(mén)速度設(shè)置到最高設(shè)置并且已利用自動(dòng)曝光 控制使光圈總是最小(最大光圈值)的情況下，不能進(jìn)行曝光的負(fù)校正。另外，當(dāng)進(jìn)行閃光 攝像時(shí)，在已設(shè)置了最高可設(shè)置的快門(mén)速度的情況下，不能提高快門(mén)速度。在確定了最高快 門(mén)速度等的情況下，同樣如此。注意，因?yàn)槿绻幱诠馊?yōu)先AE模式則優(yōu)選不改變用戶(hù)所 設(shè)置的光圈值，因此，如果快門(mén)速度已處于最高設(shè)置，則可以判斷為不能進(jìn)行負(fù)校正。如果 處于快門(mén)優(yōu)先AE模式，同樣如此。在判斷為不能進(jìn)行與增益調(diào)節(jié)之后仍不足的增益量相當(dāng)?shù)钠毓獾呢?fù)校正的情況 下，在S407中，系統(tǒng)控制器107將D范圍擴(kuò)大量修正為可利用感光度調(diào)節(jié)和曝光校正實(shí)現(xiàn) 的最大值。然后，系統(tǒng)控制器107計(jì)算要在AFE電路150中設(shè)置的增益量，并且根據(jù)需要進(jìn) 一步計(jì)算曝光校正量。在S408中，系統(tǒng)控制器107在AFE電路150的⑶S增益電路152和VGA增益電路 154中將增益量設(shè)置為攝像條件。另外，在進(jìn)行曝光校正的情況下，系統(tǒng)控制器107根據(jù)曝 光校正量改變與AE結(jié)果相對(duì)應(yīng)的曝光參數(shù)(快門(mén)速度、光圈、ND濾光片使用等的設(shè)置)，并 將改變了的鏡頭設(shè)備200中的曝光參數(shù)設(shè)置為攝像條件。在S409中，系統(tǒng)控制器107在信號(hào)處理電路140中設(shè)置與D范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的 伽瑪參數(shù)。在S410中，系統(tǒng)控制器107進(jìn)行靜止圖像拍攝(實(shí)際曝光處理)。這里，將說(shuō)明感光度設(shè)置(AFE電路150的增益設(shè)置)和圖像傳感器101的飽和之 間的關(guān)系。通常，對(duì)應(yīng)用于圖像傳感器的輸出信號(hào)的增益進(jìn)行控制，使得該輸出相對(duì)于光量 和照相機(jī)的曝光值(輸入)滿足預(yù)定關(guān)系。然而，圖像傳感器的光電二極管中能夠儲(chǔ)存的電荷量具有上限。由于該原因，在以 減小圖像傳感器的ISO感光度為目的而減小由AFE電路150應(yīng)用的增益時(shí)，應(yīng)用了增益之 后的最大信號(hào)量也下降。因此，飽和信號(hào)量也和增益的降低一起下降。因此，對(duì)于增大圖像傳感器的感光度，可以忽略噪聲的放大而配置期望的感光度 設(shè)置，而對(duì)于降低感光度，存在由飽和信號(hào)量引起的極限值。在圖12的S408中，在不能減小感光度的情況下，通常的情況是已經(jīng)在攝像設(shè)備中 設(shè)置了最小可設(shè)置的感光度。這意味著已經(jīng)將應(yīng)用于圖像傳感器的輸出信號(hào)的增益減小至 與最小感光度相當(dāng)?shù)闹?。由于該原因，通過(guò)控制AFE電路150的增益不能進(jìn)一步減小感光 度。因此，在本實(shí)施例中，在通過(guò)控制AFE電路150的增益不能實(shí)現(xiàn)AE目標(biāo)量值(感光度) 的目標(biāo)減小量的情況下，通過(guò)曝光校正進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)感光度的減小。在信號(hào)處理電路140中對(duì)以通過(guò)曝光控制減小了的感光度進(jìn)行攝像時(shí)所獲得的 暗圖像進(jìn)行伽瑪校正以校正亮度的操作最終與增大感光度相同，并且由于在進(jìn)行伽瑪校正 時(shí)也會(huì)被放大的噪聲而造成圖像質(zhì)量的劣化。然而，在本實(shí)施例中，在通過(guò)AFE電路150的增益控制能夠?qū)崿F(xiàn)與D范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度減小的情況下，優(yōu)選地利用增益控制減小ISO感光度。在僅通過(guò)增益控制不能實(shí)現(xiàn)與D范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度減小的情況下，將增益減小至最小，并利用曝光校正補(bǔ)償不足的感光度減小量。在這種情況下，由于已經(jīng)將AFE電路150的增益減小 至與最小感光度相當(dāng)?shù)牡燃?jí)，因此即使在進(jìn)行伽瑪校正時(shí)放大了噪聲，噪聲本身也是不明 顯的。由于該原因，能夠使圖像質(zhì)量的劣化最小化。其它實(shí)施例在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了在靜止圖像拍攝中應(yīng)用本發(fā)明的D范圍擴(kuò)大的情況，但 是在進(jìn)行EVF攝像和運(yùn)動(dòng)圖像拍攝時(shí)也可以類(lèi)似地應(yīng)用本發(fā)明的D范圍擴(kuò)大。在這種情況 下，對(duì)參數(shù)設(shè)置的定時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得將AFE電路150的增益控制(以及需要時(shí)的曝光校 正)和信號(hào)處理電路140中的伽瑪校正應(yīng)用于相同圖像。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不局限于所公開(kāi) 的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍符合最寬的解釋?zhuān)园羞@類(lèi)修改、等同結(jié)構(gòu)和 功能。
權(quán)利要求
一種攝像設(shè)備，包括計(jì)算部件，用于根據(jù)使用圖像傳感器所拍攝的圖像，計(jì)算所述圖像的高光溢出量；擴(kuò)大量確定部件，用于基于所述高光溢出量的大小，確定用于減小所述高光溢出量的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量；校正量確定部件，用于確定與所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度的減小量以及對(duì)以減小了的ISO感光度所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正的校正量；控制部件，用于以由所述校正量確定部件所確定出的ISO感光度，使用所述圖像傳感器進(jìn)行攝像；以及校正部件，用于根據(jù)所述校正量，對(duì)由所述控制部件所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述控制部件通過(guò)減小應(yīng)用于從所述圖像傳感器輸出的信號(hào)的增益，以由所述校正量 確定部件所確定出的ISO感光度進(jìn)行攝像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括面部檢測(cè)部件，用于從所拍攝的圖像檢測(cè)面部區(qū)域，其中，所述計(jì)算部件分別針對(duì)所述面部區(qū)域和整個(gè)圖像求出所述高光溢出量，以及所述擴(kuò)大量確定部件基于根據(jù)所述面部區(qū)域和所述整個(gè)圖像各自的高光溢出量的大 小而確定的所述面部區(qū)域和所述整個(gè)圖像各自的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量，來(lái)確定所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò) 大量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攝像設(shè)備，其特征在于，所述擴(kuò)大量確定部件在用于拍攝人物的拍攝模式下，使所述面部區(qū)域的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大 量?jī)?yōu)先于所述整個(gè)圖像的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量，來(lái)確定所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的攝像設(shè)備，其特征在于，對(duì)在處于靜止圖像拍攝待機(jī)時(shí)所拍攝的電子取景器圖像進(jìn)行如下操作由所述計(jì)算部 件計(jì)算所述高光溢出量、由所述擴(kuò)大量確定部件確定所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量、以及由所述校 正量確定部件確定所述ISO感光度和所述校正量，以及所述控制部件響應(yīng)于攝像開(kāi)始指令，使用緊挨在輸入所述攝像開(kāi)始指令之前所確定出 的所述ISO感光度和所述校正量來(lái)進(jìn)行攝像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的攝像設(shè)備，其特征在于，還包括設(shè)置部件，用于設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)ISO感光度的所述減小量的攝像條件，其中，在通過(guò)設(shè)置ISO感光度能夠?qū)崿F(xiàn)所述減小量的情況下，所述設(shè)置部件將用于實(shí)現(xiàn)所述 減小量的ISO感光度設(shè)置為所述攝像條件，并且在通過(guò)設(shè)置ISO感光度不能實(shí)現(xiàn)所述減小 量的情況下，所述設(shè)置部件將在可用范圍內(nèi)減小了的ISO感光度和與該ISO感光度相結(jié)合 實(shí)現(xiàn)所述減小量的曝光條件設(shè)置為所述攝像條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的攝像設(shè)備，其特征在于，在判斷為通過(guò)組合ISO感光度和曝光條件不能實(shí)現(xiàn)所述減小量的情況下，所述設(shè)置部 件將與最大可實(shí)現(xiàn)的減小量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度和曝光條件設(shè)置為所述攝像條件，并將所 述校正量修正為與所述最大可實(shí)現(xiàn)的減小量相對(duì)應(yīng)的值。
8.一種攝像設(shè)備的控制方法，包括以下步驟計(jì)算步驟，用于根據(jù)使用圖像傳感器所拍攝的圖像，計(jì)算所述圖像的高光溢出量；擴(kuò)大量確定步驟，用于基于所述高光溢出量的大小，確定用于減小所述高光溢出量的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量；校正量確定步驟，用于確定與所述動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量相對(duì)應(yīng)的ISO感光度的減小量以及對(duì)以減小了的ISO感光度所拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正的校正量；控制步驟，用于以在所述校正量確定步驟中確定出的ISO感光度，使用所述圖像傳感器進(jìn)行攝像；以及校正步驟，用于根據(jù)所述校正量，對(duì)所述控制步驟中拍攝的圖像的亮度進(jìn)行校正。
全文摘要
一種攝像設(shè)備及其控制方法，其能夠在不使用特殊圖像傳感器的情況下，獲得具有寬的動(dòng)態(tài)范圍的圖像?；趫D像的高光溢出量來(lái)確定用于減小高光溢出量的動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量。然后，通過(guò)以基于該動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大量減小了的感光度進(jìn)行攝像并對(duì)由于減小了的感光度而引起的所拍攝圖像的亮度的下降進(jìn)行校正，來(lái)獲得動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)大的圖像。
文檔編號(hào)H04N5/232GK101800858SQ20101011218
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者福井貴明 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社