攝像裝置和攝像方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及在數字靜態照相機等電子攝像裝置中特別是能夠通過較亮合成、較暗合成來生成B門攝影圖像且能夠任意調整曝光時間的攝像裝置和攝像方法。
【背景技術】
[0002]以往，在單反式的攝像裝置中，通過光學式取景器進行被攝體像的觀察。但是，最近已知有以下攝像裝置:取消光學式取景器，通過實時取景顯示，觀察被攝體像，該實時取景顯示由液晶監視器等顯示從圖像傳感器讀出的圖像。此外，銷售有以下攝像裝置:取代光學取景器，與液晶監視器分別使用電子取景器來顯示實時取景顯示的圖像，并能夠對液晶監視器和電子取景器進行切換。
[0003]以往，光學取景器的情況和電子取景器的情況下均在如B門攝影的長時間攝影時，由于無法在曝光中進行來自圖像傳感器的圖像信號的讀出，所以無法確認被攝體的狀態或曝光狀態，在攝影結束后確認圖像。所以，對于攝影者來說，根據被攝體的亮度等由攝影者自己估計曝光設定或曝光時間，確定曝光的開始或結束，不產生由于曝光不足或過多導致的攝影失敗地獲得期望的攝影圖像并不容易。
[0004]因此，提出有以下攝像裝置:以規定的時間間隔從圖像傳感器中讀出像素信號，每次從圖像傳感器中讀出該圖像信號時，將單純地累計相加所得的圖像顯示在液晶監視器中(參照專利文獻I)。根據該攝像裝置，在B門攝影等長時間攝影時，由于顯示中途經過，所以能夠減少攝影的失敗。此外，提出了以下攝像裝置:連續從圖像傳感器中讀出圖像信號，通過較亮合成(對圖像數據的每個像素的亮度級別進行比較，選擇較大一方作為合成后的亮度級別的合成方式)，生成B門攝影圖像(參照專利文獻2)。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2005-117395號公報
[0008]專利文獻2:日本特許第4148586號公報
【發明內容】
[0009]發明所要解決的課題
[0010]在B門攝影中，進行利用在幾秒?幾分鐘范圍的長時間的曝光的攝影。作為圖像傳感器的特性，在長時間攝影時在構成圖像傳感器的像素的光電二極管中產生暗電流成分，并產生固定模式噪聲。暗電流的產生量按照每個像素存在偏差，與曝光時間成比例地增加。此外，具有圖像傳感器的溫度越高越增加的特性，在圖像中表現為缺陷狀的噪聲或圖像濃度不勻。
[0011]由于打開快門后無論是曝光的狀態下的攝影還是遮光的狀態下的攝影都毫不相關地僅依賴曝光時的圖像傳感器溫度和曝光時間，產生由該暗電流導致的固定模式噪聲，所以，在目前銷售的數字照相機中，進行FPN(Fixed Pattern Noise:固定模式噪聲)刪除處理，即，在B門攝影時，用戶在攝影后(使攝影圖像為亮時圖像)自動以相同的快門速度拍攝遮光圖像，在圖像傳感器后級的圖像處理電路中進行亮時圖像數據和遮光圖像數據的減法處理，由此校正固定模式噪聲。
[0012]但是，在用戶使用專利文獻1、2所記載的攝像裝置或近年來銷售的數字照相機進行B門攝影時，在攝影前一邊確認被實時取景顯示的圖像一邊進行構圖的確認、焦點調節和其他攝影設定后，開始攝影。此外，以用戶在實時取景顯示和通過肉眼直接觀察被攝體后不會感覺到不舒適而是能夠將注意力集中到構圖調整等攝影的方式，由圖像傳感器在實時取景中以高速(I秒30幀、60幀或其以上)的幀率顯示圖像。
[0013]另一方面，在開始B門攝影后，在曝光動作中來自圖像傳感器的讀出動作的次數減少，并進行抑制了圖像傳感器內部的一部分電路的電力消耗的動作，與實時取景中的動作相比，成為充分抑制了電力消耗即來自圖像傳感器的發熱的狀態。此外，由于在未進行圖像讀出的期間，未通過圖像處理電路進行處理，也未進行實時取景圖像的顯示更新，所以照相機整體的發熱得到抑制。因此，在環境溫度不變的位置進行了攝影的情況下，存在以下傾向:在B門攝影開始時溫度高，越進行曝光，溫度越降低。
[0014]在專利文獻1、2所記載的攝像裝置或通常銷售的搭載了實時取景功能的數字照相機中，由于在亮時圖像攝影后拍攝暗時圖像，所以暗時圖像是在在圖像傳感器的溫度進一步降低的狀態下拍攝的。由于圖像傳感器的溫度越高，作為固定模式噪聲的原因的暗時電流越增加，所以亮時圖像的固定模式噪聲比暗時圖像大，即使進行FPN刪除處理也無法校正。
[0015]本發明正是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種在對從圖像傳感器連續讀出的圖像信號進行比較合成(較亮合成或較暗合成)而生成B門攝影圖像時，以FPN刪除的校正效果提高的方式進行校正，使畫質提高的攝像裝置和攝像方法。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]本發明的第I方式的攝像裝置其存儲根據從攝像元件讀出的圖像數據而最初生成的第I圖像數據作為累計較亮合成圖像數據，接著對根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的從第2幀起的第2圖像數據依次反復進行較亮合成處理，該較亮合成處理是對構成根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的上述第2圖像數據的多個像素數據和構成上述累計較亮合成圖像數據的多個像素數據的分別對應的像素數據進行比較，將任意的較大一方的像素數據作為新的像素數據來再次構成上述累計較亮合成圖像數據，其特征在于，該攝像裝置具有:暗時圖像數據攝像部，其在取得上述第I圖像數據以前或者最后取得的上述第2圖像數據以后，在對入射到上述攝像元件的攝像面的光線進行了遮光的狀態下取得暗時圖像數據；以及校正部，其使用上述暗時圖像數據來校正上述累計較亮合成圖像數據中的固定模式噪聲，上述校正部使用在取得上述第I圖像數據以前取得的暗時圖像數據或者在上述最后取得的上述第2圖像數據以后取得的暗時圖像數據中的、在與取得上述第I圖像數據或者上述第2圖像數據的時刻中假設攝像元件的溫度最高的時刻最接近的時刻取得的暗時圖像數據，校正上述累計較亮合成圖像數據中的固定模式噪聲。
[0018]本發明的第2方式的攝像裝置存儲根據從攝像元件讀出的圖像數據而最初生成的第I圖像數據作為累計較暗合成圖像數據，接著對根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的從第2幀起的第2圖像數據依次反復進行較暗合成處理，該較暗合成處理是對構成根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的上述第2圖像數據的多個像素數據和構成上述累計較暗合成圖像數據的多個像素數據的分別對應的像素數據進行比較，將任意的較小一方的像素數據作為新的像素數據來再次構成上述累計較暗合成圖像數據，其特征在于，該攝像裝置具有:暗時圖像數據攝像部，其在取得上述第I圖像數據以前或者最后取得的上述第2圖像數據以后，在對入射到上述攝像元件的攝像面的光線進行了遮光的狀態下取得暗時圖像數據；以及校正部，其使用上述暗時圖像數據來校正上述累計較暗合成圖像數據中的固定模式噪聲，上述校正部使用在取得上述第I圖像數據以前取得的暗時圖像數據或者在上述最后取得的上述第2圖像數據以后取得的暗時圖像數據中的、在與取得上述第I圖像數據或者上述第2圖像數據的時刻中假設攝像元件的溫度最低的時刻最接近的時刻取得的暗時圖像數據，校正上述累計較暗合成圖像數據中的固定模式噪聲。
[0019]本發明的第3方式的攝像方法存儲根據從攝像元件讀出的圖像數據而最初生成的第I圖像數據作為累計較亮合成圖像數據，接著對根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的從第2幀起的第2圖像數據依次反復進行較亮合成處理，該較亮合成處理是對構成根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的上述第2圖像數據的多個像素數據和構成上述累計較亮合成圖像數據的多個像素數據的分別對應的像素數據進行比較，將任意的較大一方的像素數據作為新的像素數據來再次構成上述累計較亮合成圖像數據，其特征在于，該攝像方法具有:暗時圖像數據攝像步驟，在取得上述第I圖像數據以前或者最后取得的上述第2圖像數據以后，在對入射到上述攝像元件的攝像面的光線進行了遮光的狀態下取得暗時圖像數據；以及校正步驟，使用上述暗時圖像數據來校正上述累計較亮合成圖像數據中的固定模式噪聲，上述校正步驟中，使用在取得上述第I圖像數據以前取得的暗時圖像數據或者在上述最后取得的上述第2圖像數據以后取得的暗時圖像數據中的、在與取得上述第I圖像數據或者上述第2圖像數據的時刻中假設攝像元件的溫度最高的時刻最接近的時刻取得的暗時圖像數據，校正上述累計較亮合成圖像數據中的固定模式噪聲。
[0020]本發明的第4方式的攝像方法存儲根據從攝像元件讀出的圖像數據而最初生成的第I圖像數據作為累計較暗合成圖像數據，接著對根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的從第2幀起的第2圖像數據依次反復進行較暗合成處理，該較暗合成處理是對構成根據從上述攝像元件讀出的圖像數據而生成的上述第2圖像數據的多個像素數據和構成上述累計較暗合成圖像數據的多個像素數據的分別對應的像素數據進行比較，將任意的較小一方的像素數據作為新的像素數據來再次構成上述累計較暗合成圖像數據，其特征在于，該攝像方法具有:暗時圖像數據攝像步驟，在取得上述第I圖像數據以前或者最后取得的上述第2圖像數據以后，在對入射到上述攝像元件的攝像面的光線進行了遮光的狀態下取得暗時圖像數據；以及校正步驟，使用上述暗時圖像數據來校正上述累計較暗合成圖像數據中的固定模式噪聲，上述校正步驟中，使用在取得上述第I圖像數據以前取得的暗時圖像數據或者在上述最后取得的上述第2圖像數據以后取得的暗時圖像數據中的、在與取得上述第I圖像數據或者上述第2圖像數據的時刻中假設攝像元件的溫度最低的時刻最接近的時刻取得的暗時圖像數據，校正上述累計較暗合成圖像數據中的固定模式噪聲。
[0021]發明效果
[0022]根據本發明，能夠提供一種在對從圖像傳感器連續讀出的圖像信號進行比較合成(較亮合成或較暗合成)而生成B門攝影圖像時，進行校正以提高FPN刪除的校正效果，使畫質提高的攝像裝置和攝像方法。
【附圖說明】
[0023]圖1是示出本發明的一個實施方式的照相機的主要電氣結構的框圖。
[0024]圖2是示出本發明的一個實施方式的照相機中的設定了比較合成模式的情況下的動作的流程圖。
[0025]圖3是示出本發明的一個實施方式的照相機中的設定了比較合成模式的情況下的動作的流程圖。
[0026]圖4是示出本發明的一個實施方式的照相機中的較亮合成處理時的動作的時序圖。
[0027]圖5是示出本發明的一個實施方式的照相機中的較暗合成處理時的動作的時序圖。
【具體實施方式】
[0028]以下，使用應用了本發明的照相機對優選實施方式進行說明。本發明的優選實施方式的照相機為數字