摄像装置和摄像装置的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像装置和摄像装置的控制方法，当拍摄动态图像时，对I帧的曝光时间进行分割，并合成在该分割的帧中所取得的多个图像数据而生成I帧图像数据。
【背景技术】
[0002]当拍摄动态图像时，以预先决定的帧率来取得图像数据。另一方面，根据被摄体(视场)的亮度来决定曝光控制。因此，如快门速度较快，则当再现图像时，被摄体时断时续地运动而不是顺畅地连续运动，会成为像纸片动画(^歹A歹漫画)那样的动态图像。因此，在日本公开专利2007-189295号公报(以下称为“专利文献I”)中公开的摄像装置中，针对运动的被摄体使快门速度变长来减弱边缘强调，另一方面，针对不运动的被摄体使快门速度变快来增强边缘强调。
【发明内容】
[0003]当动态图像再现时，具有帧率的限制，并与此结合来进行动态图像记录。例如在全高清(2K动态图像)的情况下，存在60fps(frame per sec)或者30fps的标准，分别在I秒拍摄60帧或者30帧的段落。在这种情况下，要与快门速度结合来变更光圈、增益、ND滤镜，以使图像的明亮度恒定。
[0004]在运动的被摄体的情况下，若快门速度基本上不与该记录的帧率相符(例如在HD30P的情况下，快门速度是l/30sec)，则无法记录所有的运动。由此，如果无法设定低速的快门速度而另外设定高速的快门速度，则会产生一部分不被曝光的时间。因而，由于与进行记录的标准结合而决定了快门速度，因此即使结合被摄体亮度而不彻底地改变快门速度，也不能完全得消除零散感(/《歹/《歹感)。
[0005]另外，考虑结合被摄体亮度而使ND滤镜高速地进出，或追随被摄体亮度的变化而以高速使光圈工作的方法。但是，在这样的方法中，当ND滤镜进出时或光圈变化时，即使是一瞬间也在显示图像中产生具有输出变化的图像，因为人类的眼睛会感觉到被摄体图像闪烁，因此在拍摄更高度的动态图像时会降低影像的品质。另外，能够通过增益的变更来追随被摄体亮度的变化。但是，虽然当被摄体亮度变亮时使增益成为降低的方向，但是即使增益变更成OdB以下，对于在摄像元件的像素输出中已经饱和的图像来说也无法确保线性度。
[0006]另外，若使光圈缓慢运动则能够解决上述的不良情况。但是，在静态图像拍摄中需要使光圈高速地运动，因此在具有动态图像和静态图像这两种拍摄功能的照相机中必须分别具备静态图像用和动态图像拍摄用的光圈(即，2个光圈驱动机构)，会导致设备的大型化。另外，因为在不具有光圈机构的小型照相机中仅为ND滤镜，因此无法解决上述的不良情况。
[0007]本发明就是鉴于这种情况下而完成的，其目的在于提供一种即使在被摄体亮度变化的情况下，也能够拍摄没有零散感的动态图像的摄像装置和摄像装置的控制方法。
[0008]本发明涉及的摄像装置是拍摄动态图像的摄像装置，该摄像装置具有:摄像部，其能够以第I周期重复取得I帧的图像数据，进而将所述I帧的期间分割成与规定数量的分割帧相应的多个分割期间，按照每个该分割帧重复输出分割图像数据；增益施加部，其检测被摄体亮度，对从所述摄像部输出的多个分割图像数据施加增益；以及合成处理部，其对通过所述增益施加部施加了所述增益的多个分割图像数据进行图像合成，生成I帧的合成图像数据，其中，当在所述摄像部中取得所述多个分割图像数据时，在所述第I周期的期间中不变更分割帧的数量，此外，当在所述第I周期的下一个周期变更所述分割帧的数量时，所述增益施加部变更所述增益，使得在下一个周期获得大致相同的图像输出。
[0009]本发明涉及的拍摄动态图像的摄像装置的控制方法，该方法具有:摄像步骤，以第I周期重复取得I帧的图像数据，进而将所述I帧的期间分割成与规定数量的分割帧相应的多个分割期间，按照每个该分割帧重复输出分割图像数据；增益施加步骤，检测被摄体亮度，对所述摄像步骤中输出的多个分割图像数据施加增益；以及合成处理步骤，对所述增益施加步骤中被施加了所述增益的多个分割图像数据进行图像合成，生成I帧的合成图像数据，其中，当在所述摄像步骤中取得所述多个分割图像数据时，在所述第I周期的期间中不变更分割帧的数量，此外，在增益施加步骤中变更所述增益，使得在所述第I周期的变更了所述分割帧的数量后的下一个周期获得大致相同的图像输出。
[0010]本发明涉及的摄像装置是拍摄动态图像的摄像装置，该摄像装置具有:摄像部，其能够在第I周期重复取得I帧的图像数据，进而将所述I帧的期间分割成与规定数量的分割帧相应的多个分割期间，按照每个该分割帧重复输出分割图像数据；合成处理部，其对从所述摄像部输出的多个分割图像数据进行图像合成，生成I帧的合成图像数据；以及增益施加部，其检测被摄体亮度，对由所述合成处理部生成的合成图像施加增益而输出图像数据，其中，当在所述摄像部中取得所述多个分割图像数据时，在所述第I周期的期间中不变更分割帧的数量，此外，当在所述第I周期的下一个周期变更所述分割帧的数量时，所述增益施加部变更所述增益，使得在下一个周期获得大致相同的图像输出。
[0011]本发明涉及的拍摄动态图像的摄像装置的控制方法，该方法具有:摄像步骤，在第I周期重复取得I帧的图像数据，进而将所述I帧的期间分割成与规定数量的分割帧相应的多个分割期间，按照每个该分割帧重复输出分割图像数据；合成处理步骤，对所述摄像步骤中输出的多个分割图像数据进行图像合成，生成I帧的合成图像数据；以及增益施加步骤，检测被摄体亮度，对所述合成处理步骤中输出的合成图像施加增益，其中，当在所述摄像步骤中取得所述多个分割图像数据时，在所述第I周期的期间中不变更分割帧的数量，此外，在变更了所述分割帧的数量后的所述增益施加步骤中变更所述增益，使得在所述第I周期的下一个周期获得大致相同的图像输出。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明能够提供即使在被摄体亮度变化的情况下也能够拍摄没有零散感的动态图像的摄像装置、摄像装置的控制方法。
【附图说明】
[0014]图1是作为本发明的一个实施方式涉及的照相机的主要部分而示出电路的框图。
[0015]图2是说明在本发明的一个实施方式涉及的照相机中对I帧进行分割，且在该被分割的各帧中的增益的施加的图。
[0016]图3A和图3B是示出在本发明的一个实施方式涉及的照相机中，每I帧的分割数量和增益的关系的图表。
[0017]图4是示出本发明的一个实施方式涉及的照相机的动作的流程图。
[0018]图5是示出本发明的一个实施方式涉及的照相机的动作的流程图。
[0019]图6是示出本发明的一个实施方式的变形例涉及的照相机的动作的流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面，按照附图对使用应用了本发明的照相机而优选的实施方式进行说明。本发明的优选的实施方式涉及的照相机是数字照相机。该照相机大致来说在显示部中实时取景显示从摄像元件读出的基于图像信号的图像数据，并且根据动态图像按钮的操作以规定的帧率进行动态图像拍摄，并将为了记录而进行了图像处理的动态图像的图像数据记录于外部存储器。此时，在被摄体亮度变亮的情况下，对I帧进行分割，且对在该被分割的帧中所取得的各个图像数据(以下称为“分割图像数据”)进行合成而生成I帧的图像数据。另夕卜，在利用分割帧进行拍摄的过程中被摄体亮度变暗时，则使分割帧数量减少。
[0021]图1是作为本发明的一个实施方式涉及的照相机的主要部分而示出电结构的框图。本实施方式中的照相机具有:摄像部1、图像处理部10、系统控制部30、以及总线31和与该总线31连接的各部。此外，虽然在本实施方式中，包含于摄像部I的镜头2与照相机主体一体地构成，但不限于一体型的结构，当然也可以设为与镜头交换式照相机对应的更换镜头。
[0022]在摄像部I内设置有镜头2、图像传感器4。镜头2在图像传感器4成像被摄体的光学像。在该镜头2内设置有光圈，该光圈对用于调节曝光量的光圈值进行调节。图像传感器4包括CMOS图像传感器或CCD图像传感器等摄像元件，图像传感器4按照来自系统控制部30的指示将镜头2成像的被摄体的光学像按照每个像素转换成电信号，并将图像信号向图像处理部10和总线31输出。总线31是用于在各模块间进行信号的发送接收的信号线。
[0023]另外，图像传感器4具有全局快门或者滚动快门的电子快门，图像传感器4能够控制相当于I帧或者被分割的帧的曝光时间。图像传感器4发挥作为摄像部的功能，该摄像部能够以第I周期重复取得I帧的图像数据，进而将I帧的曝光期间分割成规定数量的分割帧，按照每个该分割帧输出重复分割图像数据。
[0024]另外，构成动态图像的I帧的图像作为多个被分割的图像，从摄像部以第2周期重复输出分割图像数据，第2周期和增益的变更与成为构成动态图像的I帧的图像的变更定时同步。即，使用图2如后述那样将I帧的曝光期间分割成多个分割帧。虽然I帧的分割数量和增益根据被摄体亮度的变化而发生变化，但在曝光I帧的期间中，不变更分割数量，而是使增益变化以成为大致相同的图像输出电平。
[0025]图像处理部10对从图像传感器4输出的图像信号实施图像处理，该图像处理部10具有合成处理部14、增益施加部15、以及显影处理部16。图像处理部10对从图像传感器4输出的图像信号进行缺陷校正、0B(0ptical Black)调整、WB校正、去马赛克、颜色转换校正、灰度转换等一般被称为基本图像处理的处理。这些调整、校正、转换有时相对于输入值来说具有特性曲线，但未必是具有线性度的特性。因此，根据被摄体亮度的变化