摄影装置及方法

专利名称：摄影装置及方法
技术领域：
本发明涉及到一种使用CCD等摄像元件取得大动态范围的图像 数据的摄影装置及方法。
背景技术：
作为数码相机中使用的摄像单元的CCD和银盐胶片相比，动态范
围较小，因此易产生图像的飞白、发黑。因此下述技术为人所知为
了取得大动态范围的图像数据，以不同的曝光条件进行摄像，例如取 得高亮度一侧的信息量多的图像和低亮度一侧的信息量多的图像等、 各亮度的信息量不同的多个图像数据，将它们合成，从而确保大的动 态范围，可在高亮度到低亮度的大范围内取得具有良好重现性的动态 范围扩大图像数据。
其中，作为通过不同曝光条件取得多个图像数据的方法包括使 用排列了高灵敏度的主像素、及面积小于主像素且灵敏度低而不易饱
和的副像素的CCD进行摄影，从而改变各图像的曝光条件的方法(专
利文献l);改变快门速度进行摄影，从而改变各图像的曝光条件的方 法(专利文献2)。
专利文献l: JP特开2003 — 179819号公报 专利文献2: JP特开ll一 155098号公报
使用上述技术取得和普通摄影时相比将动态范围扩大到n倍的动 态范围扩大图像数据时， 一般情况下需要在和普通摄影时同等的曝光 量下拍摄的图像数据、及在普通摄影时的1/n倍的曝光量下拍摄的图像 数据。例如，将动态范围扩大到800% (8倍)时，除了在和普通摄影时同等的曝光量下拍摄的图像数据外，还需要在普通摄影时的1/8倍的 曝光量下拍摄的图像数据。即，要扩大动态范围时，和普通摄影时相 比，必须减少曝光量。
但是在专利文献1的情况下，要以某一曝光比取得两个图像时， 通过具有灵敏度不同的主像素和副像素的两种像素的CCD进行摄影， 因此曝光比仅由主像素和副像素的灵敏度的比决定，从而无法自由进 行动态范围的扩大设定。
并且，专利文献2中，无法超过快门速度的界限集中曝光量，因 此动态范围的扩大产生限制。

发明内容
本发明鉴于以上情况而产生，其目的在于提供一种摄影装置及方 法，在对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影，取得和多 个摄影对应的多个图像数据，并对这些图像数据进行处理而取得一个 动态范围扩大图像数据时，不会因硬件规格上的界限而限制动态范围。
本发明的摄影装置的特征在于，具有摄像单元，对同一被拍摄 体进行摄影条件彼此不同的多个摄影，取得与该多个摄影对应的多个 图像数据；图像数据处理单元，对多个图像数据中的至少一个图像数 据进行处理，取得一个动态范围扩大图像数据；动态范围设定单元， 设定动态范围扩大图像数据的动态范围；摄影方式选择单元，从规定
了摄像单元及图像数据处理单元的动作的多个摄影方式中，选择适于 取得由动态范围设定单元设定的动态范围的动态范围扩大图像数据的
摄影方式；和摄影单元，通过由该摄影方式选择单元选择的摄影方式 进行摄影。
其中，作为在摄影方式选择单元中选择适当的摄影方式的方法， 可使用以下各种方法等识别被拍摄体的对象、视野的信息等，据此进行决定。
在本发明的摄影装置中优选，具有曝光比决定单元，根据由动 态范围设定单元设定的动态范围，决定各摄影的曝光比；和判断单元， 判断以由该曝光比决定单元决定的曝光比进行摄影在摄像单元中是否 可行，摄影方式选择单元根据判断单元的判断结果，从多个摄影方式 中选择适当的摄影方式。
此时优选，具有测光单元，对被拍摄体进行测光；和判断单元， 根据测光单元的测光结果，判断是否向被拍摄体发出闪光，多个摄影 方式具有以下三种摄影方式第1摄影方式，摄像单元以不同的曝光 进行至少两次摄影，图像数据处理单元处理通过摄影取得的至少两个 图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；第2摄影方式，摄像单 元以基于由动态范围设定单元设定的动态范围的倍数形成曝光不足而 进行摄影，图像数据处理单元处理通过摄影取得的图像数据以取得一 个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，摄像单元以基于由动 态范围设定单元设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝 光进行至少两次摄影，图像数据处理单元处理通过摄影取得的至少两 个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，摄影方式选择单元， 在通过判断单元判断为可行且通过判断单元判断不发出闪光时选择第 1摄影方式，在通过判断单元判断为可行且通过判断单元判断发出闪光 时选择第2摄影方式，在通过判断单元判断为不可行时选择第3摄影 方式。
并且优选，摄像单元具有摄像元件，该摄像元件是将对来自被拍 摄体的光进行光电变换的、能够彼此独立驱动控制的第1受光元件及 第2受光元件通过规定排列方式配置多个而构成，第1受光元件和第2 受光元件具有不同的曝光特性，利用该曝光特性的差产生第1受光元 件及第2受光元件的曝光差，多个摄影方式具有以下两种摄影方式 第1摄影方式，摄像单元以不同的曝光进行至少两次摄影，图像数据
9处理单元处理通过摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围 扩大图像数据；以及第3摄影方式，摄像单元以基于由动态范围设定 单元设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少 两次摄影，图像数据处理单元处理通过摄影取得的至少两个图像数据 以取得一个动态范围扩大图像数据，摄影方式选择单元，在通过判断 单元判断为可行时选择第1摄影方式，在通过判断单元判断为不可行 时选择第3摄影方式。
并且优选，摄像单元对于多个摄影能够在各摄影中以不同的快门 速度进行摄影，利用该快门速度的差使各摄影产生曝光差，多个摄影 方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，摄像单元以不同的曝光
进行至少两次摄影，图像数据处理单元处理通过摄影取得的至少两个 图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，摄 像单元以基于由动态范围设定单元设定的动态范围的倍数形成曝光不 足，且以不同的曝光进行至少两次摄影，图像数据处理单元处理通过 摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，摄 影方式选择单元，在通过判断单元判断为可行时选择第1摄影方式， 在通过判断单元判断为不可行时选择第3摄影方式。
并且，本发明的摄影方法，利用摄像单元进行摄影，该摄像单元 对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影而取得与该多个摄 影对应的多个图像数据，在摄影方法中，对多个图像数据中的至少一 个图像数据进行处理，取得一个动态范围扩大图像数据，其特征在于， 设定动态范围扩大图像数据的动态范围，从规定了摄像单元的动作、 图像数据的处理内容的多个摄影方式中，选择适于取得设定的动态范 围的动态范围扩大图像数据的摄影方式，通过选择的摄影方式进行摄 影。
其中，作为选择适当摄影方式的方法，可使用以下各种方法等 识别被拍摄体的对象、视野的信息等，据此进行决定。
10在本发明的摄影方法中优选，根据设定的动态范围，决定各摄影 的曝光比，判断以决定的曝光比进行摄影在摄像单元中是否可行，根 据该判断结果，从多个摄影方式中选择适当的摄影方式。
此时优选，多个摄影方式具有以下三种摄影方式第1摄影方式， 以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过摄影取得的至少两个图像 数据以取得一个动态范围扩大图像数据；第2摄影方式，以基于设定 的动态范围的倍数形成曝光不足而进行摄影，处理通过摄影取得的图 像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，以基 于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两 次摄影，处理通过摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围 扩大图像数据，当判断以决定的曝光比进行摄影在摄像单元中可行且 不发出闪光时选择第1摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在 摄像单元中可行且发出闪光时选择第2摄影方式，当判断以决定的曝 光比进行摄影在摄像单元中不可行时选择第3摄影方式。
并且优选，摄像单元具有摄像元件，该摄像元件是将对来自被拍 摄体的光进行光电变换的、能够彼此独立驱动控制的第1受光元件及 第2受光元件通过规定排列方式配置多个而构成，第1受光元件和第2 受光元件具有不同的曝光特性，利用该曝光特性的差产生第1受光元 件及第2受光元件的曝光差，多个摄影方式具有以下两种摄影方式 第1摄影方式，以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过摄影取得 的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄 影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝 光进行至少两次摄影，处理通过摄影取得的至少两个图像数据以取得 一个动态范围扩大图像数据，当判断以决定的曝光比进行摄影在摄像 单元中可行时选择第1摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在 摄像单元中不可行时选择第3摄影方式。并且优选，摄像单元对于多个摄影能够在各摄影中以不同的快门 速度进行摄影，利用该快门速度的差使各摄影产生曝光差，多个摄影 方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，以不同的曝光进行至少 两次摄影，处理通过摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范 围扩大图像数据；以及第3摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数 形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过摄影取 得的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，当判断以 决定的曝光比进行摄影在摄像单元中可行时选择第1摄影方式，当判 断以决定的曝光比进行摄影在摄像单元中不可行时选择第3摄影方式。
此外，在上述摄影装置及方法的第3摄影方式中，成为曝光不足 的段数优选仅使摄像单元的性能不足的段数成为曝光不足。例如，和A 面(曝光比大)相比想使B面(曝光比小)的曝光量为1/8，但因硬件 制约只能设定到1/4时，作为不足部分使之为1段曝光不足，并进行摄 影即可。并且，想使B面(曝光比小)摄影时的快门速度为1/3840秒， 但因硬件制约只能设定到1/2000时，作为不足部分使之为1段曝光不 足，并进行摄影即可。
根据本发明的摄影装置及方法，在对同一被拍摄体进行摄影条件 彼此不同的多个摄影，取得和多个摄影对应的多个图像数据，对其进 行处理而取得一个动态范围扩大图像数据的摄影装置及方法中，设定 动态范围扩大图像数据的动态范围，从规定了摄像单元的动作、图像 数据处理内容的多个摄影方式中，选择适于取得设定的动态范围的动 态范围扩大图像数据的摄影方式，通过选择的摄影方式进行摄影，因 此与硬件规格上的界限无关，可总是选择适当的摄影方式进行摄影， 可取得动态范围扩大图像数据。
此时，根据设定的动态范围决定各摄影的曝光比，判断以决定的 曝光比进行摄影在摄像单元中是否可行，根据判断结果从多个摄影方 式中选择最佳摄影方式，则可进行更适当的处理。


图1是第1实施方式的数码相机的概要框图。 图2是摄影方式1的数据处理的说明图。 图3是摄影方式2的数据处理的说明图。
图4是摄影方式3的数据处理的说明图。 图5是表示上述数码相机中的摄影方式的选择方法的流程图。 图6是第2实施方式的数码相机的CCD的概要结构图。 图7是表示第2及第3实施方式的数码相机中的摄影方式的选择 方法的流程图。
具体实施例方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是适用了本发明 第1实施方式的摄影装置的数码相机的概要框图。
如图1所示，本实施方式的数码相机1大致包括CPUIO、摄像 部11、图像处理部12、存储部13、操作部14、显示部15、检测部16、 发光部17、记录介质读取部18。
摄像部11被构成为可对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的 多个摄影，而取得和多个摄影对应的多个图像数据，该摄像部ll具有 未图示的透镜组及透镜驱动部、作为摄像元件的CCDlla、未图示的 CCD驱动部、模拟处理部llb及A/D变换部llc等。
此外，关于对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影而 取得和多个摄影对应的多个图像数据的方法，可以是以下方法使用 CCD进行摄影从而取得多个图像数据的方法，该CCD通过将对来自被 拍摄体的光进行光电变换的、可彼此独立驱动控制的第1受光元件及 第2受光元件按照规定排列方式配置多个而构成；使用普通的CCD高 速地进行连续摄影从而取得多个图像数据的方法。并且，也可利用通过多帧摄影取得的图像数据。
在CCDlla的受光面上成像的被拍摄体图像通过CCDlla上的各 传感器变换为与入射光量对应的量的信号电荷。并且，CCDlla具有通 过快门选通脉冲的定时来控制各传感器的电荷积蓄时间(快门速度) 的所谓电子快门功能。
各传感器中积蓄的信号电荷，根据从CCD驱动部施加的脉冲而作 为与信号电荷对应的电压信号(模拟摄像信号)依次从CCDlla读出。 从CCDlla输出的模拟摄像信号传送到模拟处理部llb。
模拟处理部llb包括采样保持电路、色彩分离电路、增益调整电 路等信号处理电路，在该模拟处理部llb中，进行相关双采样(CDS) 处理、色彩分离为R、 G、 B各色信号的色彩分离处理、各色信号的信 号电平调整(预设白平衡处理)。
从模拟处理部llb输出的信号由A/D变换部llc变换为数字信号 后，传送到图像处理部12。此外，CCD驱动部、模拟处理部lib及 A/D变换部llc根据CPU10的指令与定时发生器施加的定时信号同步 被驱动。
图像处理部12由数字信号处理器(DSP)构成，根据来自CPU10 的指令而处理图像信号，上述数字信号处理器包括亮度/色差信号生 成电路、T/校正电路、锐度调整电路、对比度校正电路、白平衡调整 电路等画质调整电路；图像合成电路(图像数据处理单元)，从拍摄 同一被拍摄体而成的多个图像数据中，处理至少一个图像数据，而取 得一个动态范围扩大图像数据。
存储部13由可存储各种数据的半导体存储器等构成。存储部13 存储有用于使数码相机动作的系统程序等。操作部14由释放按钮33、进行各种操作设定的按钮等构成。
显示部15由液晶、有机EL等监视器构成。
检测部16由检测被拍摄体信息、视野信息的各种传感器构成。
发光部17用于进行闪光发光，由氙气灯等构成。
存储介质读取部18具有插入存储介质19的插入口 (介质槽)， 存储介质19插入到介质槽中时，对存储介质19进行数据的读取/写入。
并且，该记录介质19可使用xD-Picture Card (注册商标)、Smart Media (注册商标)、PC卡、Compact Flash (注册商标)、磁盘、光 盘、光磁盘、Memory Stick (注册商标)等，可使用电子、磁气、光学 的、或它们的组合的可读写的各种介质，此时适用和使用的介质对应 的信号处理单元及接口。
CPU10根据来自操作部14的输入而综合控制数码相机1，作为根 据来自操作部14的指示读出在存储部13、记录介质19中存储的数据 的读出控制单元发挥作用，并且作为控制透镜驱动部的縮放动作、焦 点调节(AF)动作及自动曝光调节(AE)动作等的动作控制单元、控 制显示部15中的显示的显示控制单元发挥作用。
并且，也作为如下单元发挥作用判断单元，根据由检测部16检 测出的被拍摄体信息、视野信息，判断是否向被拍摄体发出闪光；动 态范围设定单元，根据由检测部16检测出的被拍摄体信息、视野信息， 设定以怎样的程度扩大取得图像数据的动态范围；曝光比决定单元， 根据通过动态范围设定单元设定的动态范围，决定各摄影的曝光比； 判断单元，判断由曝光比决定单元决定的曝光比下的摄影在摄像部11
15中是否可行；摄影方式选择单元，根据判断单元的判断结果，从规定 了摄像部11及图像处理部12的动作的多个摄影方式中，选择适合的 摄影方式；摄影单元，通过由摄影方式选择单元选择的摄影方式进行 摄影。
接着说明在上述结构的数码相机1中，进行摄影条件彼此不同的 多个摄影，取得和多个摄影对应的多个图像数据，并对它们进行处理 而取得一个动态范围扩大图像数据的步骤。图2是摄影方式1的数据 处理的说明图，图3是摄影方式2的数据处理的说明图，图4是摄影 方式3的数据处理的说明图，图5是表示本实施方式的数码相机中的 摄影方式的选择方法的流程图。
在本实施方式中，关于进行摄影条件彼此不同的多个摄影、取得 和多个摄影对应的多个图像数据、并对其处理而取得一个动态范围扩 大图像数据的步骤，具有三种摄影方式，首先说明这些摄影方式。
摄影方式1是在摄像部11中以不同的曝光进行至少两次摄影，在 图像处理部12中处理通过摄影取得的至少两个图像数据，并取得一个 动态范围扩大图像数据的方式，是在为获得所需的动态范围而必须的 曝光比下的摄影在摄像部11中可行且不发出闪光时使用的方式。
本方式中的图像处理部12的处理中，首先，当决定了为获得所需 动态范围而必须的曝光比时，取得主要用于取得低亮度一侧的信息的A 面的图像数据、以及曝光量比A面少且主要用于取得高亮度一侧信息 的B面的图像数据等两个图像数据。例如，将动态范围扩大到4倍时， 如图2(A)所示，使以普通曝光量摄影的A面的曝光比为1时，B面 的曝光比为1/4。其次如图2 (B)所示，为了使A面和B面两个图像 数据中的亮度-信号值的倾斜特性一致，对B面进行4倍的增益校正， 对低亮度一侧的信息使用A面的信息，对高亮度一侧的信息使用B面 的信息，通过合成A面和B面的信息，如图2 (C)所示，可取得将动态范围扩大到4倍的一个动态范围扩大图像数据。
摄影方式2是在摄像部11中通过基于由动态范围设定单元设定的 动态范围的倍数以曝光不足的方式进行摄影，在图像处理部12中处理 通过摄影取得的图像数据而取得一个动态范围扩大图像数据的方式， 是在为获得所需的动态范围而必须的曝光比下的摄影在摄像部11中可 行且发出闪光时使用的方式。
其原因在于，如上述摄影方式1那样以不同曝光进行多次摄影时， 对应设定的曝光比而精密控制闪光的光量是非常困难的，因此需要使 闪光发光时，优选不进行多次摄影而扩大动态范围。
关于本方式下的图像处理部12的处理，如图3 (A)所示，为了
不产生飞白，对从普通曝光量形成曝光不足而进行摄影而取得的图像
数据，如图3 (B)所示对所需的动态范围(在此为4倍)进行增益校 正，从而可取得将动态范围扩大到4倍的一个动态范围扩大图像数据。
摄影方式3是在摄像部11中通过基于由动态范围设定单元设定的 动态范围的倍数以曝光不足的方式、且以不同的曝光进行至少两次摄 影，在图像处理部12中处理通过摄影取得的至少两个图像数据而取得 一个动态范围扩大图像数据的方式，是在为获得所需的动态范围而必 须的曝光比下的摄影在摄像部11中不可行时使用的方式。
本方式中的图像处理部12的处理中，首先，当决定了为获得所需 动态范围而必须的曝光比时，取得主要用于取得低亮度一侧的信息的A 面、及曝光量比A面少并主要用于取得高亮度一侧信息的B面的这两 个图像数据。但是，由于为了获得所需动态范围而必须的曝光比下的 摄影在摄像部11中不可行，因此以曝光量少的B面的曝光量为基准， 直到成为在摄像部11中可行的曝光比的上限为止增加曝光量，进行A 的摄影。例如，想将动态范围扩大到8倍，但因摄像部ll中的硬件制200910173453.3说明书 为 1/8，并以此为基准使A面的曝光比为上限的1/2。其次如图4 (B)所 示，为了使A面和B面的两个图像数据中的亮度-信号值的倾斜特性一 致，对A面进行2倍的增益校正，对B面进行8倍的增益校正，对低 亮度一侧的信息使用A面的信息，对高亮度一侧的信息使用B面的信 息，通过合成A面和B面的信息，如图4 (C)所示可取得将动态范围 扩大到8倍的一个动态范围扩大图像数据。接着参照图5的流程图说明摄影时的摄影方式的选择流程。当开始摄影后，通过检测部16的各种传感器检测被拍摄体信息、 视野信息。CPU10中，对于基于此而最终取得的图像数据，设定和普 通摄影时相比以怎样的程度扩大动态范围(步骤A1)。接着，根据设 定的动态范围，决定摄像部ll进行的多次摄影中每次的曝光比，判断 该曝光比下的摄影在摄像部11中是否可行(步骤A2)。在步骤A2中判断摄影可行时，进一步根据由检测部16的各种传 感器检测出的被拍摄体信息、视野信息判断是否发出闪光(步骤A3)。在步骤A3中判断不发出闪光时选择上述摄影方式1 (步骤A4)， 当判断发出闪光时选择上述摄影方式2 (步骤A5)。并且，在步骤A2 中判断摄影不可行时选择上述摄影方式3 (步骤A6)。根据如上选择的摄影方式进行摄影，最终取得动态范围扩大图像 数据，并结束处理(步骤A7)。通过上述构成，可与硬件规格上的界限无关地总是选择适当的摄 影方式进行摄影，可取得动态范围扩大图像数据。接着说明适用了本发明的第2实施方式的摄影装置的数码相机。图6是本实施方式的数码相机中使用的CCD的概要构成图，图7是表示本实施方式的数码相机中的摄影方式的选择方法的流程图。 本实施方式和上述第1实施方式相比，变更了摄像部11的结构及摄影方式的选择方法，具体而言，摄像部11的CCD由对来自被拍摄 体的光进行光电变换的、可彼此独立驱动控制的第1受光元件及第2 受光元件按照规定排列方式配置多个而构成。此外，变更点以外的结 构和上述第1实施方式相同，因此省略变更点以外的说明。本实施方式的CCDlla是具有蜂窝状配置的多个受光元件的光传 感器，如图6所示，和图像的一个像素对应的八角形的受光元件30蜂 窝状配置，各受光元件30由受光面积大的主像素30S、及受光面积小 于主像素30S的副像素30R构成。主像素30S和副像素30R相比，因 其面积比，信号电荷生成量较多，受光灵敏度高，因此主像素30S接 收同一光量时，比副像素30R早饱和。使用该CCDlla取得用于生成动态范围扩大图像数据的多个图像 数据时，通过一次摄影可在主像素30S和副像素30R以不同曝光比进 行摄影，但其曝光比由主像素30S和副像素30R的受光灵敏度的比决 定，因此无法进行可通过CCDlla取得的曝光比以外的摄影。在本实 施方式中，使用该CCDlla时，可选择最佳摄影方法。在本实施方式中，使用上述摄影方法1及3。接着参照图7的流程图说明摄影时的摄影方式的选择流程。当开始摄影后，通过检测部16的各种传感器检测被拍摄体信息、 视野信息。CPU10中，对基于此而最终取得的图像数据，设定和普通 摄影时相比以怎样的程度扩大动态范围(步骤B1)。接着，根据设定 的动态范围，决定摄像部ll进行的多次摄影中每次的曝光比，判断该19曝光比下的摄影在摄像部11中是否可行(步骤B2)。在步骤B2中判断摄影可行时选择上述摄影方式1 (步骤B3)， 当判断摄影不可行时选择上述摄影方式3 (步骤B4)。根据如上选择的摄影方式进行摄影，最终取得动态范围扩大图像 数据，并结束处理(步骤B5)。通过上述构成，和上述第1实施方式一样，可与硬件规格上的界 限无关地总是选择适当摄影方式进行摄影，可取得动态范围扩大图像 数据。接着说明适用了本发明的第3实施方式的摄影装置的数码相机。 表示本实施方式的数码相机中的摄影方式的选择方法的流程图和在上 述第2实施方式的说明中使用的图7相同。本实施方式和上述第2实施方式相比，变更了摄像部11的结构， 具体而言，关于摄像部ll的结构，对同一被拍摄体进行摄影条件彼此 不同的多个摄影时，不是如上述第2实施方式那样使用具有彼此灵敏 度不同的主像素和副像素两种像素的CCD，而是对多个摄影通过改变 快门速度来改变摄影条件。此外，变更点以外的构成和上述第2实施方式相同，因此省略变 更点以外的说明。取得主要用于取得低亮度一侧的信息的A面、及曝光量比A面少 且主要用于取得高亮度一侧的信息的B面的至少两个图像数据时，随 着动态范围的扩大，需要减少B面的曝光量，即需要提高B面摄影时 的快门速度，但快门速度有界限，因此无法超过快门速度界限而减少 曝光量。在本实施方式中，这种情况下可选择最佳摄影方法。在本实施方式中，使用上述摄影方法1及3。接着参照图7的流程图说明摄影时的摄影方式的选择流程。当开始摄影后，通过检测部16的各种传感器检测被拍摄体信息、 视野信息。CPU10中，对基于此而最终取得的图像数据，设定和普通 摄影时相比以怎样的程度扩大动态范围(步骤B1)。接着，根据设定 的动态范围，决定摄像部ll进行的多次摄影中每次的曝光比，判断该 曝光比下的摄影在摄像部11中是否可行(步骤B2)。在步骤B2中判断摄影可行时选择上述摄影方式1 (步骤B3)， 当判断摄影不可行时选择上述摄影方式3 (步骤B4)。根据如上选择的摄影方式进行摄影，最终取得动态范围扩大图像 数据，并结束处理(步骤B5)。通过上述构成，和上述第1实施方式一样，可与硬件规格上的界 限无关地总是选择适当摄影方式进行摄影，可取得动态范围扩大图像 数据。
权利要求
1.一种摄影装置，其特征在于，具有摄像单元，对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影，取得与该多个摄影对应的多个图像数据；图像数据处理单元，对上述多个图像数据中的至少一个图像数据进行处理，取得一个动态范围扩大图像数据；动态范围设定单元，设定上述动态范围扩大图像数据的动态范围；摄影方式选择单元，从规定了上述摄像单元及上述图像数据处理单元的动作的多个摄影方式中，选择适于取得由上述动态范围设定单元设定的动态范围的动态范围扩大图像数据的摄影方式；和摄影单元，通过由该摄影方式选择单元选择的摄影方式进行摄影。
2. 根据权利要求l所述的摄影装置，其特征在于，具有曝光比决定单元，根据由上述动态范围设定单元设定的动 态范围，决定各摄影的曝光比；和判断单元，判断以由该曝光比决定单元决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中是否可行，上述摄影方式选择单元根据上述判断单元的判断结果，从多个摄 影方式中选择适当的摄影方式。
3. 根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于， 具有测光单元，对上述被拍摄体进行测光；和判断单元，根据上述测光单元的测光结果，判断是否向上述被拍 摄体发出闪光，上述多个摄影方式具有以下三种摄影方式第1摄影方式，上述摄像单元以不同的曝光进行至少两次摄影， 上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数据以 取得一个动态范围扩大图像数据；第2摄影方式，上述摄像单元以基于由上述动态范围设定单元设定的动态范围的倍数形成曝光不足而进行摄影，上述图像数据处理单 元处理通过上述摄影取得的图像数据以取得一个动态范围扩大图像数 据；以及第3摄影方式，上述摄像单元以基于由上述动态范围设定单元设 定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄 影，上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数 据以取得一个动态范围扩大图像数据，上述摄影方式选择单元，在通过上述判断单元判断为可行且通过 上述判断单元判断不发出闪光时选择上述第1摄影方式，在通过上述 判断单元判断为可行且通过上述判断单元判断发出闪光时选择上述第 2摄影方式，在通过上述判断单元判断为不可行时选择上述第3摄影方 式。
4.根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于， 上述摄像单元具有摄像元件，该摄像元件是将对来自被拍摄体的 光进行光电变换的、能够彼此独立驱动控制的第1受光元件及第2受 光元件通过规定排列方式配置多个而构成，上述第1受光元件和上述 第2受光元件具有不同的曝光特性，利用该曝光特性的差产生上述第1 受光元件及上述第2受光元件的曝光差，上述多个摄影方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，上述摄像单元以不同的曝光进行至少两次摄影， 上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数据以 取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，上述摄像单元以基于由上述动态范围设定单元设 定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄 影，上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数 据以取得一个动态范围扩大图像数据，上述摄影方式选择单元，在通过上述判断单元判断为可行时选择 上述第1摄影方式，在通过上述判断单元判断为不可行时选择上述第3 摄影方式。
5. 根据权利要求2所述的摄影装置，其特征在于， 上述摄像单元对于上述多个摄影能够在各摄影中以不同的快门速度进行摄影，利用该快门速度的差使各摄影产生曝光差， 上述多个摄影方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，上述摄像单元以不同的曝光进行至少两次摄影， 上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数据以 取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，上述摄像单元以基于由上述动态范围设定单元设 定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄 影，上述图像数据处理单元处理通过上述摄影取得的至少两个图像数 据以取得一个动态范围扩大图像数据，上述摄影方式选择单元，在通过上述判断单元判断为可行时选择上述第1摄影方式，在通过上述判断单元判断为不可行时选择上述第3摄影方式。
6. —种摄影方法，利用摄像单元进行摄影，该摄像单元对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影而取得与该多个摄影对应的 多个图像数据，在上述摄影方法中，对上述多个图像数据中的至少一 个图像数据进行处理，取得一个动态范围扩大图像数据，其特征在于，设定上述动态范围扩大图像数据的动态范围，从规定了上述摄像单元的动作、上述图像数据的处理内容的多个 摄影方式中，选择适于取得设定的动态范围的动态范围扩大图像数据 的摄影方式，通过选择的摄影方式进行摄影。
7. 根据权利要求6所述的摄影方法，其特征在于， 根据设定的动态范围，决定各摄影的曝光比， 判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中是否可行， 根据该判断结果，从多个摄影方式中选择适当的摄影方式。
8. 根据权利要求7所述的摄影方法，其特征在于， 上述多个摄影方式具有以下三种摄影方式第1摄影方式，以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述 摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；第2摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足而进行摄影，处理通过上述摄影取得的图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以及第3摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且 以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述摄影取得的至少两个 图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中可行且不发出 闪光时选择上述第1摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在上 述摄像单元中可行且发出闪光时选择上述第2摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中不可行时选择上述第3摄影方 式。
9. 根据权利要求7所述的摄影方法，其特征在于， 上述摄像单元具有摄像元件，该摄像元件是将对来自被拍摄体的光进行光电变换的、能够彼此独立驱动控制的第1受光元件及第2受 光元件通过规定排列方式配置多个而构成，上述第1受光元件和上述 第2受光元件具有不同的曝光特性，利用该曝光特性的差产生上述第1 受光元件及上述第2受光元件的曝光差，上述多个摄影方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述 摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以 及第3摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且 以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述摄影取得的至少两个 图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中可行时选择上 述第1摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中 不可行时选择上述第3摄影方式。
10.根据权利要求7所述的摄影方法，其特征在于， 上述摄像单元对于上述多个摄影能够在各摄影中以不同的快门速 度进行摄影，利用该快门速度的差使各摄影产生曝光差， 上述多个摄影方式具有以下两种摄影方式第1摄影方式，以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述 摄影取得的至少两个图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据；以 及第3摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄影，处理通过上述摄影取得的至少两个 图像数据以取得一个动态范围扩大图像数据，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中可行时选择上 述第1摄影方式，当判断以决定的曝光比进行摄影在上述摄像单元中不可行时选择上述第3摄影方式。
全文摘要
本发明提供一种摄影装置及方法，在对同一被拍摄体进行摄影条件彼此不同的多个摄影，取得和多个摄影对应的多个图像数据，对其进行处理而取得一个动态范围扩大图像数据时，不会因硬件规格上的界限而限制动态范围。从以下三种摄影方式中选择适当的摄影方式，并通过选择的摄影方式进行摄影第1摄影方式，根据以与动态范围扩大率对应的曝光比进行摄影在摄像单元中是否可行、且是否发出闪光，而以不同的曝光进行至少两次摄影；第2摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足而进行摄影；第3摄影方式，以基于设定的动态范围的倍数形成曝光不足，且以不同的曝光进行至少两次摄影。
文档编号H04N5/335GK101677368SQ20091017345
公开日2010年3月24日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月19日
发明者田中诚二 申请人:富士胶片株式会社