成像设备及其控制方法，以及程序的制作方法

专利名称：成像设备及其控制方法，以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示曝光过程中的图像的技术。
背景技术：
当拍摄诸如夜景、天体等具有低亮度的被摄体时，釆用具有较长曝光时间的长曝光拍摄。在这样的长曝光拍摄中，要花费较长的时间来获得拍摄图像，因此要花费很多时间去检查是否获得了期望的图像。
为了解决这个问题，提出了这样一种技术其中，在长曝光拍摄中的啄光被分成多次曝光，并且，每当终止各膝光时允许用户在显示部上检查爆光过程中的拍摄图像(例如，日本未审专利申请公开No.2004-140484)。通过这种技术，可以确定是否在膝光期间获得了期望的图像，因此可以在短时间内确定捕获的图像是好还是坏。
但是，在长曝光拍摄中，被摄体具有低的亮度，从而在曝光开始时显示图像的信号电平低，因此使得用户难以检查图片组成(picturecomposition )。
作为允许用户在早期阶段检查图片组成的技术，例如，有这样一种技术其中，对曝光过程中的图像的图像信号进行放大，并且显示所放大的图像信号(例如，日本未审专利申请公开No. 2003-69897)。通过这种技术，即使在拍摄具有低亮度的被摄体的情况下，也可以在开始曝光后的早期阶段检查捕获的图像的图片组成，因此可以在早期阶段发现在图片中具有不足够的组成或者疏忽造成的出现不需要的物体的拍摄
发明内容
但是，在日本未审专利申请公开No. 2003-69897中描述的4支术 中，基于放大图像信号的图像在膝光结束之前被显示，因此，通过观 察膝光过程中的显示图像，难以确定曝光量是否足够。
也就是说，在日本未审专利申请公开No. 2003-69897中描述的才支 术中，难以确定曝光是否足够，并且难以在曝光过程中的早期阶段检 查图片组成。
因此，希望提供一种允许用户确定是否进行了足够的膝光并允许 用户在曝光过程中的早期阶段检查图片组成的技术。
根据本发明的一个实施例，提供一种成像设备，该成像设备包括 成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号；拍摄控制部件，用于 将在曝光期间对成像装置进行的曝光分成多次啄光；相加部件，用于 将通过多个分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图 像信号(sum image signal);放大控制部件，用于在曝光期间的第一 期间中使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信 号；以及显示控制部件，用于在第一期间中在显示部上显示基于放大 图像信号的放大图像，并且在膝光期间的除了第 一期间以外的期间中 在显示部上显示基于相加图像信号的图像。
根据本发明的另一个实施例，提供一种成像设备，该成像设备包 括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号；拍摄控制部件， 用于将对成像装置的曝光分成多次曝光；相加部件，用于将通过多个 分割膝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；放 大部件，用于使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大 图像信号；以及显示控制部件，用于根据切换指令在显示部上交替地 显示基于放大图像信号的放大图像和基于相加图像信号的相加图像。
通过本发明，用户可以确定是否进行了足够的曝光，并且可以在 曝光过程中的早期阶段检查图片组成。


图l是示出根据第一实施例的成像设备的外观的视图；图2是示出根据第一实施例的成像设备的外观的视图3是示出根据第一实施例的成像设备的外观的视图4是示出根据第一实施例的成像设备的功能配置的框图5是示出在长曝光拍摄中的主要功能部的视图6是示出在监视器上显示的图像中的预定像素的信号电平的
视图7是示出成像设备的拍摄操作的流程图； 图8是示出实际拍摄操作的流程图； 图9是示出分割曝光操作的详细流程图IO是示出用于确定放大显示期间的结束期间的各个方法的视
图11是示出根据第二实施例的成像设备的功能配置的框图；以
及
图12是示出在监视器上显示的图像中的预定像素的信号电平的视图。
具体实施方式
1,第一实施例
在下文中，将参照附图给出对本发明的第一实施例的描述。 1.1配置
图1、图2和图3是示出根据本发明第一实施例的成像设备1A 的外观的视图。这里，图1是成像设备1A的正面外观，图2是成像 设备1A的顶面外观，图3是成像设备1A的背面外观。
成像设备1A被配置为数字照相机，并且在其正面上具有捕获镜 头3(参照图1)。
捕获镜头3主要包括透镜组、光圏等。该透镜组包括能够通过在 光轴方向上移动来改变焦点位置的聚焦透镜等。
此外，成像设备1A还包括在其顶面上的用于指示曝光开始的释 放按钮(快门按钮)11、闪光灯4、模式设置盘5、以及控制值设置
9盘6 (参照图2)。
释放按钮11是能够检测半压状态(Sl状态)和全压状态(S2 状态)的两步检测按钮。当释放按钮ll被半按压而进入半压状态时， 执行用于获得关于被摄体的记录静止图像(实际拍摄图像)的预备操 作(例如，通过相差执行的自动聚焦(AF )控制操作和自动曝光(AE ) 控制操作等)。此外，当释放按钮11被进一步按压而进入全压状态 时，执行实际捕获图像的拍摄操作(一系列实际拍摄操作，其中，使 用成像装置(稍后描述)对被摄体图像执行曝光，并且使通过曝光获 得的图像信号受到预定图像处理)。
模式设置盘5包括可旋转的盘形元件。摄影者(也称为"用户") 可以通过旋转模式设置盘5来选择期望的拍摄模式并使其有效。
例如，如果用户通过旋转模式设置盘5来选择手动模式(M模 式)，则用户可以手动地确定快门速度和光圈值二者。
控制值设置盘6包括可旋转的盘形元件。用户可以通过旋转控制 值设置盘6来设置在各种拍摄模式中的控制值。
例如，在手动模式中，允许用户通过操作控制值设置盘6来自由 地改变快门速度以调整爆光时间(啄光期间)。此外，在手动模式中， 允许用户在按压成像设备1A的背面上的光圈设置盘19的同时通过操 作控制值设置盘6来自由地改变光圈(参照图3)。
此外，成像设备1A包括在背面上的监视器12、取景器窗口 10、 主开关(电源开关)15、菜单按钮16以及方向选择键17(参照图3)。
更具体地说，作为显示部，监视器12基本上置于成像设备1A 的背面的中心。监视器12包括，例如，液晶彩色显示器(LCD)。 可以在监视器12上显示用于设置拍摄条件等的菜单画面并再现显示 记录在诸如存储卡等的记录装置105 (参照图4)中的拍摄图像。
取景器窗口 10置于监视器12的上侧。被摄体图像被导入取景器 窗口 10，并且允许摄影者观察被摄体图像并通过查看取景器窗口 10 来确定图片组成。
主开关15置于监视器12的左上侧。主开关15包括两位置滑动开关。当接触点置于左侧的"OFF"位置时，断开成像设备1A的电 源，并且，当接触点置于右侧的"ON"位置时，接通成像设备1A的 电源。
方向选择键(光标)17和曝光取消按钮18置于监视器12的右 侧上。方向选择键17可以检测上下左右四个方向的按压操作。在这 点上，除了在这四个方向的按压操作外，方向选择键17还可以检测 在中心部分的推按钮(决定按钮)17a的按压操作。而且，如果曝光 取消按钮18在长曝光拍摄(稍后描述)中被操作，那么曝光被取消。
菜单按钮16置于监视器12的左侧上。当菜单按钮16被按压时， 菜单画面(设置画面)被显示在监视器12上。允许用户通过使用方 向选择键17在菜单画面上执行选择操作或设置操作(也简称为"菜 单操作")等来执行成像设备1A的对详细操作(例如，AF模式)的 设置、拍摄条件的登记等。
1.2功能
接下来将给出对成像设备1A的功能概述的描述。图4是示出成 像设备1A的功能配置的框图。
如图4所示，成像设备1A包括成像部101、 AFE (模拟前端) 102、图像处理部103、图像存储器104、可移动记录装置105、操作 部106、总控制部110等。
操作部106包括各种按钮、开关等，这些按钮包括释放按钮ll、 模式设置按钮5、控制值设置盘6(参照图1)、以及菜单按钮16(参 照图3)。总控制部110等响应由用户对操作部106的输入操作来实 现各种操作。例如，如果检测到释放按钮11的全压状态，那么执行
实际拍摄图像的捕获操作。
成像部101包括成像装置(CCD、 CMOS等)C10 (未在图中示 出)的二维光电转换元件，并获得被摄体图像的图像信号。具有光电 二极管的多个像素按水平方向和垂直方向的二维矩阵布置在成像装 置C10上。在这多个像素的光接收表面上，原色透明滤光片即R(红)、 G (绿)和B (蓝)滤光片之一以多变的状态按Bayer布置提供。每一个像素将在该像素上形成的被摄体的光图像转换为颜色分量(即，
R (红)、G (绿)和B (蓝))中的对应的一个颜色分量的模拟电子 信号，从而生成图像信号。
为了使成像装置C10执行预定的操作，AFE 102将定时脉沖提 供给成像装置CIO。 AFE102具有这样的功能即，执行预定信号处 理以将从成像装置C10的各个像素输出的信号转变为数字信号(也称 为"数字像素信号"或"数字图像信号")，并将该数字信号输出到 图^f象处理部103。
将输出到图像处理部103的数字信号与成像装置C10的读取同 步地临时存储在图像存储器104中。在成像装置C10的读取完成之前 (在曝光完成之前)继续将图像存储到图像存储器104中。在曝光完 成后，在图像存储器104中形成了图像数据。
图像处理部103访问存储在图像存储器104中的捕获图像数据以 执行预定处理，并且包括信号相加部31、信号放大部32、镶嵌处理 部(mosaic processing section ) 33、白平衡(WB )控制部34、伽玛 (Y )校正部35等。
信号相加部31将在具有比基准啄光时间BE长的曝光时间的长 曝光拍摄中由成像部101顺序地获得的图像信号相加。
具体地说，在成像设备1A的长曝光拍摄中，基准爆光时间BE 被确定为在一次膝光(分割曝光)中的膝光时间，并且对每个基准曝 光时间BE分开进行曝光。信号相加部31执行累积处理(也简称为"相 加处理")，该累积处理将通过每一次曝光获得的图像信号顺序地相 加。由相加处理生成的图像信号(也称为"相加图像信号"或"累积 图像信号")作为累积图像数据(相加图像数据)临时地存储在图像 存储器104中，并且当下一次分割膝光完成时再次用于相加处理。
信号放大部32基于由总控制部110设置的放大因子AP在该时 间点放大存储在图像存储器104中的相加图像信号，以生成放大图像 信号。具体地说，信号放大部32将形成相加图像信号的每一个像素 的像素值分别乘以放大因子AP以放大图像信号。镶嵌处理部33使用邻近该像素的周围像素的颜色信息通过插值 获得存储在图像存储器104中的捕获图像数据中的不由像素保持的该 像素的颜色分量。
白平衡控制部34基于与光源相应的白基准对各个颜色分量(R (红)、G(绿)和B(蓝))的数字信号执行电平转换(白平衡(WB) 调整)。具体地说，白平衡控制部34基于从总控制部110给出的WB 调整数据根据亮度、色彩饱和度数据等识别拍摄被摄体中的被评估为 原始白色的一部分，并且获得该部分的各个颜色分量(R (红)、G (绿)和B(蓝))的平均值、G/R比、G/B比，并将这些作为R和 B的校正增益来执行电平校正。
伽玛校正部35校正已经进行了 WB调整的图像信号的灰度特 性。具体地说，伽玛校正部35使用预先设置的伽玛校正表和偏移调 整(offset adjustment)来对图像信号电平的每一个颜色分量执行非 线性转换。
图像存储器104包括非易失性存储器。在拍摄模式中，图像存储 器104临时地存储从图像处理部103输出的图像数据，并被用作用于 总控制部110对图像信号执行预定处理的工作区。此外，在再现模式 中，图像存储器104临时地存储从记录装置105读取的图像信号。
总控制部110由微型计算机构成，并且主要包括CPU、 RAM 110A和ROM 110B。总控制部110读取存储在ROM 110B中的程序， 并在CPU上执行这些程序，从而实现各种功能。在图4中，膝光控 制部111、拍摄控制部112、放大因子设置部113、信号放大控制部 114和显示控制部115作为功能块表示通过执行总控制部110中的程 序而执行的功能。
曝光控制部111执行调整快门速度和光圏值的曝光控制。具体地 说，曝光控制部111基于由成像装置C10获得的被摄体的亮度信息来 确定曝光值，并进一步基于确定的曝光值设置快门速度和光圏值以便 具有足够的曝光。以这种方式，成像设备1A可以在膝光控制部111 的控制下自动计算曝光时间。也就是说，成像设备1A可以通过控制值设置盘6的操作手动地 设置膝光时间，也可以通过啄光控制部111的计算获得膝光时间以自 动设置膝光时间。
拍摄控制部112具有在所选拍摄模式中控制各种拍摄操作的功能。
例如，如果在长曝光拍摄中预先设置曝光时间，则当拍摄控制部 112检测到释放按钮11的全压状态时，拍摄控制部112将爆光时间分 成各个基准曝光时间BE，并控制对成像装置C10执行多次曝光。
放大因子设置部113设置在进行长曝光拍摄的情况下放大相加 图像信号的放大因子AP。通过控制值设置盘6的转盘(dial)操作设 置放大因子AP。当操作控制值设置盘6时，通过放大因子设置部113 增大或减小保持在成像设备1A中的放大因子AP。
信号放大控制部114控制信号放大部32的放大操作。具体地说， 信号放大控制部114使信号放大部32执行在长曝光过程的预定期间 中放大相加图像信号并生成放大图像信号的放大操作。
这里，将给出对下述情况的描述其中，执行放大操作的上述预 定期间是长曝光拍摄中的从曝光时间的起始时期开始的一定期间(例 如， 一分钟)。在这点上，可以通过使用操作部106的用户操作来改 变该一定期间。
显示控制部115控制在诸如监视器12等的显示部中的显示内容。 例如，显示控制部115基于在拍摄模式中存储在图像存储器104中的 图像信号来显示图像。此外，特别是，在长曝光拍摄中，在上述预定 期间中，也就是说，在从长曝光开始起的一定期间中，在监视器12 上显示基于放大图像信号的图像(也称为"放大图像")。并且，在 长曝光的除了上述预定期间以外的期间中，基于相加图像信号的图像 (也称为"相加图像")作为在膝光期间的捕获图像显示在监视器12 上。
以这种方式，在从长曝光开始起的一定期间中，通过放大操作生 成放大图像信号，并且执行一系列放大和显示操作，在该一系列放大和显示操作中基于放大图像信号的图像显示在监视器12上。因此， 该期间也表示为放大期间(也称为"放大显示期间"或"放大图像显 示期间")。此外，在除了放大显示期间以外的其它期间中，基于相 加图像信号的图像显示在监视器12上。因此，该其它期间表示为相 加图像显示期间(也称为"捕获图像显示期间")。 1.3关于长曝光拍摄
这里，将给出对成像设备1A中的长曝光拍摄的详细描述。图5 是示出长曝光时间拍摄中的主要功能部的视图。图6是示出显示在监 视器12上的图像中的预定像素的信号电平的视图。
在成像设备1A中的长曝光拍摄中，对成像装置C10的曝光被分 成多次执行，并且将通过各个分割曝光获得的图像信号顺序地相加。
在放大显示期间中，基于通过信号放大部32已经进行了放大的 放大图像信号的图像被显示在成像设备1A的监视器12上。
具体地说，如图5所示，信号相加部31接收由成像部101和AFE 102响应AFE 102的定时脉冲顺序地在各个分割膝光中生成的图像信 号的输入。
信号相加部31读取存储在图像存储器104中的相加图像信号， 并将新输入的图像信号加入到相加图像信号。通过相加处理新生成的 相加图像信号作为累积图像数据被保存在图像存储器104中。此外， 在相加图像显示期间中，基于新生成的相加图像信号的图像显示在监 视器12上。在这点上，通过在长膝光拍摄中的第一咏光获得的图像 信号作为累积图像数据被直接保存在图像存储器104中。
信号放大部32接收来自信号放大控制部114的执行放大操作的 指令信号(放大指令信号)，并执行放大操作。使用由放大因子设置 部113设置的放大因子AP执行该放大操作。具体地说，从图像存储 器104读取当前相加图像信号，该相加图像信号按放大因子AP放大 以生成放大图像信号。并且，基于生成的放大图像信号的图像显示在 监视器12上。
以这种方式，在成像设备1A中，基于放大图像信号的图像在放大显示期间中显示在监视器12上，并且基于相加图像信号的图像在 不同于放大显示期间的相加图像显示期间中显示在监视器12上。
例如，如果放大因子AP设置为四，那么基于相加图像信号的四 倍的放大图像信号的图像在放大显示期间中(在图6中由双向箭头 RY1指示的期间)显示在监视器12上。并且，基于相加图像信号的 图像在放大显示期间之后的相加图像显示期间(在图6中由双向箭头 RY2指示的期间)中显示在监视器12上。
以这种方式，在成像设备1A中，在曝光开始以后不久的时间点， 显示放大拍摄图像，因此可以从曝光开始起观察相对较亮的图像。因 此，当在长曝光拍摄中拍摄具有低亮度的被摄体时，允许用户从膝光 开始起观察相对较亮的图像，因此用户可以在从曝光开始起的早期阶 段确定图片组成是否足够。
此外，在成像设备1A中，在进行曝光时，终止图像信号的放大， 并且基于当前时间点的相加图像信号显示图像。
通过这种方式，允许用户通过观察显示图像来检查当前时间点的 实际曝光量，因此可以执行曝光确定，也就是说，确定啄光量是否足 够。
如果用户确定了图片组成不够，那么用户可以通过对膝光取消按 钮18的按压操作来指示成像设备1A取消曝光。
此外，如果用户确定了啄光量足够，那么用户可以通过再次按压 释放按钮11来指示成像设备1A终止膝光。
当成像设备1A在膝光期间再次检测到释放按钮11的全压状态 时，成像设备1A执行曝光终止处理，并且将在当前时间点保存在图 像存储器104中的相加图像信号作为通过长曝光拍摄获得的拍摄图像 (也称为"长曝光图像")存储到记录装置105中。
1.4操作
下面，将给出对成像设备1A的拍摄操作的描述。图7是示出成 像设备1A的拍摄操作的流程图。
如图7所示，首先，在步骤SP1中，当检测到拍摄模式时，执行对成像设备1A的初始化，例如，对成像装置C10的初始化、使聚 焦透镜返回到初始化位置、对用于计算的变量和标志(flag)的初始 化等。
在步骤SP2中，检测模式设置盘5的状态，并且确定该盘是否 被设置到手动模式。
当该盘设置到手动模式时，处理进入步骤SP3。在步骤SP3中， 通过用户对控制值设置盘6的操作设置曝光时间TE。另一方面，如 果该盘没有设置到手动模式，那么处理进入步骤SP4。在步骤SP4中， 曝光控制部111自动设置曝光时间TE以便具有足够的曝光。
在步骤SP5中，确定是否通过对控制值设置盘6等的操作设置 放大期间。
如果设置了放大期间，那么处理进入步骤SP6，并且根据对控制 值设置盘6的操作改变保持在成像设备1A中的放大期间的值。另一 方面，如果没有设置放大期间，那么处理进入步骤SP7。
在步骤SP7中，确定是否通过对控制值设置盘6等的操作设置 放大因子AP。
当设置了放大因子AP时，处理进入步骤SP8，并且根据对控制 值设置盘6的操作改变保持在成像设备1A中的放大因子的值。另一 方面，当没有设置放大因子AP时，处理进入步骤SP9。
在步骤SP9中，基于释放按钮ll的按压状态来确定拍摄的开始。 具体地说，如果没有检测到释放按钮11的全压状态(S2状态)，那 么处理进入步骤SP2，并且重复从步骤SP2到步骤SP9的处理，直到 检测到释放按钮11的全压状态为止。另一方面，如果检测到释放按 钮ll的全压状态，那么处理进入步骤SPIO。
在步骤SP10中，开始实际拍摄操作。具体地说，被摄体光照射 到成像装置C10上，并且包含在成像装置C10中的每一个像素都生 成像素信号。
这里，将给出对在步骤SPIO中执行的实际拍摄操作的详细描述。 图8是示出实际拍摄操作的流程图。
17当检测到释放按钮11的全压状态(步骤SP9)时，开始在图8 中示出的实际拍摄操作。
在步骤SP21中，拍摄控制部112确定由爆光控制部111手动或 自动设置的曝光时间(也称为"设置曝光时间")是否比基准曝光时 间BE长。
如果曝光时间TE比基准膝光时间BE短，那么处理进入步骤 SP41，并且进行按正常曝光的拍摄。具体地说，按设置曝光时间TE 进行曝光(步骤SP41)，从成像装置C10读取通过该曝光获得的图 像信号以便获得实际拍摄图像(步骤SP42 )，然后处理进入步骤SP36。
另一方面，如果曝光时间TE比基准曝光时间BE长，那么处理 进入步骤SP22,并且在步骤SP22及其后续步骤的一系列处理中进行 按分割曝光的拍摄。
在下文中，将给出对当基准曝光时间BE被假定为例如一分钟时 通过分割膝光进行拍摄的描述。
在步骤SP22中，执行对膝光时间TE的分割处理。具体地说， 将曝光时间TE除以基准膝光时间BE以便确定分割曝光的次数(曝 光数)。而且，如果当将曝光时间TE除以基准曝光时间BE时出现 余数(fraction)，在进行最后的分割啄光时进行余数的曝光。也就 是说，余数的曝光时间被加入到最后的分割曝光的曝光时间。
在步骤SP23中，进行一次分割曝光。稍后将给出详细描述。
在步骤SP24中，读取由成像装置C10在一次分割曝光中荻得的 图像信号。
在步骤SP25中，确定在步骤SP23中进行的分割曝光是否是第 一分割曝光。
如果它是第一分割曝光，那么省略步骤SP26和步骤SP27并处 理进入步骤SP28,并且将图像信号保存到图像存储器104中。
另一方面，如果它不是第一分割曝光，那么处理进入步骤SP26。 在步骤SP26中，读取存储在图像存储器104中的相加图像信号。
在步骤SP27中，信号相加部31执行将由分割曝光获得的图像信号加入到相加图像信号的相加处理。
在步骤SP28中，通过相加处理新产生的相加图像信号被保存到 图像存储器104中。
在步骤SP29中，基于在当前时间之前进行的曝光的累积时间(也 称为"累积膝光时间")，确定是否在放大期间中。如果确定在放大 期间中，那么处理进入步骤SP30。
在步骤SP30中，从图像存储器104中读取相加图像信号，并且 信号放大部32使用放大因子AP对该相加图像信号执行放大处理。
另一方面，如果在步骤SP29中确定不在放大期间中，那么处理 进入步骤SP31。
在步骤SP31中，图像处理部103对放大图像信号或相加图像信 号执行诸如伽玛校正等的预定的图像处理。具体地说，在放大图像显 示期间中对放大图像信号执行预定图像处理，并且在相加图像显示期 间中对相加图像信号执行预定图像处理。
在步骤SP32中，显示控制部115在监视器12上显示基于相加 图像信号的图像或者基于放大图像信号的图像。具体地说，在放大图 像信号显示期间中在监视器12上显示基于放大图像信号的图像，并 且，在相加图像显示期间中在监视器12上显示基于相加图像信号的 图像。
在步骤SP33中，确定在步骤SP22中确定的次数的分割曝光是 否结束了。
具体地说，如果确定所确定的次数的分割曝光还没有结束，那么 处理进入步骤SP22，并且重复步骤SP22到步骤SP33的处理。
另一方面，如果所确定的次数的分割曝光全部结束，那么处理进 入步骤SP34。
在步骤SP34中，确定是否设置指示曝光取消的取消标志。如果 设置了取消标志，那么在不执行步骤SP35到步骤SP38的处理的情况 下终止实际拍摄操作。
另一方面，如果没有设置取消标志，那么处理进入步骤SP35。
19在步骤SP35中，读取在啄光结束时存储在图像存储器104中的 最新的相加图像信号，并且获得作为实际拍摄图像的长膝光图像。
其后，对实际拍摄图像执行与步骤SP31中的处理相同的预定图 像处理(步骤SP36)，并且将已经进行了上述预定图像处理之后的 实际拍摄图像显示在监视器12上(步骤SP37)。
在步骤SP38中，实际拍摄图像被保存在记录装置105中，并且 终止实际拍摄操作。
以这种方式，在实际拍摄操作中，在长曝光拍摄的情况下，分割 曝光，并且从各个曝光获得的图像信号被相加以生成相加图像信号。 并且，在长曝光拍摄中的曝光期间在放大显示期间中放大相加图像信 号，并且，基于放大图像信号的图像被显示在监视器12上。当放大 显示期间已经经过时，在监视器12上显示基于相加图像信号的图像。
在下文中，将给出对在步骤SP23中执行的分割曝光操作的详细 描述。图9是示出详细的分割曝光操作的流程图。
如图9所示，首先，在步骤SP51中，拍摄控制部112向成像装 置C10发送指示开始曝光的控制信号，并且开始曝光。
在步骤SP52中，与曝光开始同时启动用于计数曝光时间的计时器。
在步骤SP53中，检查由计时器测量的时间，并且确定是否已经 经过基准啄光时间BE (这里， 一分钟)，也就是说，确定一次分割
曝光是否结束了。
如果由计时器测量的时间超过(大于)基准曝光时间BE，那么
处理进入步骤SP60，并且执行曝光的结束操作。具体地说，在步骤 SP60中，指示曝光结束的控制信号被发送给成像装置CIO，并且重置 计时器。当曝光已经结束时，处理进入步骤SP24 (图8)。
另一方面，如果由计时器测量的时间没有超过(小于)基准曝光 时间BE，那么处理进入步骤SP54。
在步骤SP54中，确定是否已经操作了曝光取消按钮18。如果操 作了爆光取消按钮18,那么处理进入步骤SP56，设置取消标志，然后在步骤SP61中执行曝光的结束操作。
以这种方式，在成像设备1A中，如果在长啄光拍摄开始以后图 片组成是不令人满意的或者其它情况，则可以通过操作膝光取消按钮 18来取消曝光。
另一方面，如果没有操作曝光取消按钮18，那么处理进入步骤 SP55。
在步骤SP55中，确定是否操作了释放按钮ll。 如果检测到释放按钮11的全压状态，那么处理进入步骤SP61，
并且执行曝光的结束操作。在执行了曝光的结束操作之后，处理进入
步骤SP34 (图8 )。
以这种方式，如果再次按压释放按钮11，那么在成像设备1A中
操作曝光的结束指令。这样，允许用户通过再次操作释放按钮11来
结束曝光操作。
另一方面，如果没有检测到释放按钮11的全压状态，那么处理 进入步骤SP57。
在步骤SP57中，确定是否通过对控制值设置盘6的转盘操作改 变了膝光时间TE。
如果没有检测到对控制值设置盘6的转盘操作，那么处理返回到 步骤SP53。如果已经检测到对控制值设置盘6的转盘操作，那么处 理进入步骤SP58。
在步骤SP58中，根据对控制值设置盘6的转盘操作改变曝光时间。
在步骤SP59中，确定改变后的啄光时间是否短于累积的曝光时 间DT。
如果改变后的曝光时间短于累积的曝光时间DT，那么处理进入 步骤SP61，执行曝光结束操作，然后处理进入步骤SP34 (图8)。
另一方面，如果改变后的爆光时间比累积的曝光时间DT长(如 果累积的膝光时间DT没有超过改变后的曝光时间)，那么处理进入 步骤SP53。以这种方式，如果用户通过观察显示在监视器12上的图像来确 定该图像太亮或太暗，那么允许用户改变曝光时间。如果改变了啄光 时间，那么在当前执行的分割曝光完成后，拍摄控制部112执行爆光 结束操作或者再次设置曝光次数(步骤SP22)等。
如上所述，在成像设备1A中，将对成像装置的曝光分成多次曝 光，并且将通过各个曝光获得的图像信号顺序地相加，以生成相加图 像信号。在曝光期间的放大图像信号显示期间中，使用放大因子AP 生成放大图像信号，并且，在监视器12上显示基于放大图像信号的 放大图像。此外，在除了放大图像信号显示期间以外的期间中，在监 视器12上显示基于相加图像信号的图像。
通过这种方式，允许用户在曝光期间的放大显示期间中观察相对 较亮的图像，因此用户可以确定图片组成是否足够。此外，在曝光期 间的除了放大显示期间以外的期间中，允许用户通过观察显示的图像 来检查当前时间点的实际曝光量，因此可以执行曝光确定，即，可以 确定曝光量是否足够。
1.5设置放大期间
如上所述，在成像设备1A的长曝光拍摄中，在放大图像信号显 示期间中，基于放大图像信号的图像被显示，其中放大图像信号显示 期间是从曝光开始起的预定期间。
到目前为止，采用了 一种方法确定作为拍摄前预定的一定期间的 放大显示期间的结束期间PT1。但是，本发明并不限于此，并且放大 显示期间的结束期间也可以通过例如在图10中示出的各个方法PT2 到PT5来确定。
PT2 (根据成像装置C10的拍摄灵敏度确定结束期间)
根据已经设置了的成像装置C10的灵敏度(也称为成像灵敏度) 改变曝光时间，因此可以根据成像灵敏度改变放大显示期间的结束期 间。
在包含成像装置的数字照相机中，通过改变成像装置的输出改变 成像灵敏度。例如，如果假定对成像装置所特有的灵敏度是最小灵敏度，那么通过放大该成像装置的输出来实现高于最小灵敏度的灵敏
度。更具体地说，如果对成像装置所特有的灵敏度对应于ISO灵敏度100，那么可以通过将成像装置的输出放大两倍来实现ISO灵敏度200。可以通过将成像装置的输出放大四倍来实现ISO灵敏度400。
由于这样的灵敏度的变化导致的成像装置的输出的变化对曝光时间有影响。如果灵敏度高，那么成像装置的输出被放大，因此曝光时间变短，然而，如果灵敏度低，那么曝光时间变长。例如，必须以ISO灵敏度100曝光十分钟的被摄体可以以ISO灵敏度200曝光五分钟来拍摄，并且可以以ISO灵敏度400曝光两分30秒钟来拍摄。
因此，如果与ISO灵敏度结合地改变放大显示期间，那么可以确保与拍摄场景相应的放大显示期间。更具体地说，如果根据拍摄灵敏度的增加缩短放大显示期间，并且根据拍摄灵敏度的减小扩展放大显示期间，那么上述部分是可能的。
例如，在放大显示期间以ISO灵敏度100被设置为一分钟的情况下，如果ISO灵敏度改变为ISO灵敏度200，那么放大显示期间改变为30秒钟，并且，如果ISO灵敏度改变为ISO灵敏度400，那么放大显示期间改变为15秒钟。
以这种方式，如果根据ISO灵敏度改变放大显示期间的结束期间，那么可以设置与拍摄场景匹配的放大显示期间。
在这点上，在根据ISO灵敏度的变化计算放大显示期间的情况下，如果放大显示期间太短(例如，如果该期间是五秒钟或更少)，那么可以在不使用计算的放大显示期间的情况下确保最小的放大显示期间(例如，五秒钟)。
PT3 (确定结束期间，从而使该期间是设置的曝光时间的预定百分比)可以确定放大显示期间，从而使放大显示期间是用户设置的膝光时间的预定百分比(例如，百分之十)。
通过这样，如果设置的曝光时间长，那么放大显示期间变长，然而，如果设置的曝光时间短，那么放大显示期间变短。也就是说，根据膝光时间的长度改变放大显示期间的长度，因此可以根据拍摄场景确保放大显示期间。
PT4 (确定结束期间，从而使该期间是计算的曝光时间的预定百分比)
可以确定放大显示期间的结束期间，从而使放大显示期间是由爆光控制部lll计算的理论曝光时间的预定百分比(例如，百分之十)。
通过这种方式，即使在用户设置的曝光时间的可靠性低的情况下，也可以确保适合于拍摄场景的放大显示期间。
PT5(确定结束期间是当放大图像信号的信号电平饱和时的时间
点)
形成拍摄图像的每个像素的像素值具有上限值(例如，在8位的情况下为255)。因此，放大显示期间的结束期间可以被确定为当检测到放大图像信号的信号电平饱和时的时间点。
更具体地说，放大显示期间的结束期间可以被确定为当像素值达到形成放大拍摄图像的各个像素中的任何一个像素中的上限时的时间点。
以这种方式，如果基于放大图像中的预定像素的信号电平是否饱和来确定放大显示期间的结束期间，那么在像素值已经达到上限值并且信号电平已经饱和之后，可以避免执行无用的放大。
此外，放大显示期间的结束期间可以被确定为当达到上限值的像素的数目超过形成放大图像的各个像素中的预定值时的时间点。
以这种方式，如果基于多个像素的信号电平是否已经饱和来确定放大显示期间的结束期间，那么可以在拍摄图像中信号电平在相对较宽的范围内饱和之前继续放大显示期间。通过这种方式，例如，在拍摄其中 一部分在光等的影响下被照亮的被摄体的情况下，可以防止放大显示期间在该被照亮部分的影响下缩短。
此外，将标准从确定预定像素的信号电平是否已经饱和切换到通过使用包含在操作部106中的按钮等的用户操作确定多个像素的信号电平是否已经饱和是可能的。
具体地说，使检测预定像素的信号电平的饱和的功能和检测多个像素的信号电平的饱和的功能中的任意一个有效。如果使检测预定像素的信号电平的饱和的功能有效，那么放大显示期间的结束期间被确定为在预定像素的信号电平饱和时的时间点。此外，如果使检测多个像素的信号电平的饱和的功能有效，那么放大显示期间的结束期间被确定为在检测到多个像素的信号电平饱和时的时间点。
以这种方式，如果通过从单像素基础切换到多个像素基础来进行确定，那么可以选择一种根据拍摄场景确定最佳放大显示期间的方法。
2.第二实施例
接下来，将给出对本发明的第二实施例的描述。在根据第一实施例的成像设备1A中，放大显示期间被确定是在长曝光拍摄中的从曝光开始起的预定期间，并且执行放大显示操作。但是，在根据第二实施例的成像设备1B中，在曝光期间的任何期间中执行放大显示操作。图11是示出成像设备1B的功能配置的框图。在这点上，除了成像设备1B包括给出切换执行/不执行放大显示操作的指令的切换指令部116以外，成像设备1B具有与根据第一实施例的成像设备1A的配置和功能相同的配置和功能(参照图1到图3)。
如图11所示，成像设备1B具有在长曝光拍摄中给出切换执行/不执行放大显示操作的指令的切换指令部116。
显示控制部115响应来自切换指令部116的切换指令在监视器12上交替地显示放大图像和相加图像。
在这点上，可以通过检测使用诸如包含在操作部106中的按钮等的输入部件的用户操作来给出切换指令。
通过这种方式，用户可以在啄光过程中观察放大拍摄图像或拍摄图像，因此提高了成像设备1B的方便性。
此外，可以由切换指令部116以预定的时间间隔自动给出切换指令。
通过这种方式，在没有用户操作的情况下，用户可以在曝光期间自动交替地观察放大图像和拍摄图像，因此用户可以在任何定时检查图片组成并确定曝光。
3.变型例
已经给出了对本发明实施例的描述。但是，本发明并不限于上述内容。
例如，在上述实施例中，放大因子AP被设置为恒定的倍数(例如，四倍)。但是，本发明不限于此。图12是示出显示在监视器12上的图像中的预定像素，信号电平的视图。
具体地说，放大因子设置部113可以设置放大因子AP，从而使对于放大图像中的每个像素的信号电平都成为恒定的。
使信号电平恒定的放大因子AP例如由使用放大显示期间的长度ML与累积曝光时间DT的表达式1表示。表达式1
AP-ML/DT… (1)
由表达式1表示的放大因子AP表示放大显示期间的长度ML与累积曝光时间DT之比。
当使用上述放大因子AP放大相加图像信号时，在放大显示期间(例如，在图12中由双向箭头RY3示出的期间)，放大图像中的像素的信号电平成为恒定的。
此外，如果使用由表达式l表示的放大因子AP，则生成具有与
在放大显示期间的结束期间中获得的相加图像相同的亮度的图像，因此用户可以从膝光开始起观察亮图像。
以这种方式，通过使用户能够从曝光开始起观察与在放大显示期间的结束期间中获得的相加图像相同的亮度的图像，可以在曝光开始后立即检查图片组成是否良好。'
此外，在上述实施例中，从成像装置C10获得在确定曝光值时
使用的被摄体的亮度信息。但是，本发明不限于此。
具体地说，成像设备1A和成^(象设备1B可以，没置有新的测光元件(photometric element)，并且可以从该测光元件获得被才聂体的亮度信息。
此外，在上述第一实施例中，描述了在啄光时间被预先设置时在
长曝光拍摄中成像设备1A的操作的例子。但是，本发明并不限于此。
具体地说，在当释放按钮11按压时进行曝光的灯泡拍摄(bulb shooting)中，曝光可以被分成预定的时间期间，并且可以在作为放 大显示期间的从灯泡拍摄开始起的预定期间中执行放大显示操作。
在这点上，例如，灯泡拍摄中的放大显示期间应当是由曝光控制 部111计算的理论曝光时间的预定百分比。
本申请包含与在2008年9月26日在日本专利局递交的日本在先 专利申请JP 2008-247580中公开的主题相关的主题，该专利申请的全 部内容以引用的方式并入本文。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行 各种变形、组合、子组合和替换，只要它们在本发明的范围内即可。
权利要求
1.一种成像设备，包括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号；拍摄控制部件，用于将在曝光期间对成像装置进行的曝光分割成多次曝光；相加部件，用于将通过多次分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；放大控制部件，用于在曝光期间的第一期间中使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信号；以及显示控制部件，用于在第一期间中在显示部上显示基于放大图像信号的放大图像，并且在曝光期间的除了第一期间以外的期间中，在显示部上显示基于相加图像信号的图像。
2. 根据权利要求1所述的成像设备，其中，第一期间是从曝光期间的开始期间开始的。
3. 根据权利要求2所述的成像设备，还包括用于计算曝光期间 的计算部件，其中，第一期间是由所述计算部件计算的曝光期间的预定百分比。
4. 根据权利要求2所述的成像设备，其中，第一期间是用户设定的曝光期间的预定百分比。
5. 根据权利要求2所述的成像设备，其中，第一期间是预先设定的一定时间期间。
6. 根据权利要求2所述的成像设备，其中，根据成像装置的成像灵敏度改变第一期间。
7. 根据权利要求2所述的成像设备，还包括用于检测放大图像 信号的信号电平是否已经饱和的检测部件，其中，第一期间的结束期间被确定为当检测部件已经检测到信号 电平饱和时的时间点。
8. 根据权利要求7所述的成像设备，其中，所述检测部件检测放大图像中的预定像素的信号电平是否 已经饱和，并且第 一期间的结束期间被确定为当已经检测到所述预定像素的信 号电平饱和时的时间点。
9. 根据权利要求7所述的成像设备，其中，检测部件检测放大图像中的多个像素的信号电平是否已经 饱和，并且第 一期间的结束期间被确定为当已经检测到所述多个像素的信 号电平饱和时的时间点。
10. 根据权利要求2所述的成像设备，还包括第 一检测部件，用于检测放大图像中的预定像素的信号电平是否 已经饱和；第二检测部件，用于检测放大图像中的多个像素的信号电平是否 已经饱和；以及生效部件，用于根据用户的操作使第 一检测部件或第二检测部件有效，其中，当生效部件使第一检测部件有效时，第一期间的结束期间 被确定为当已经检测到所述预定像素的信号电平饱和时的时间点，并 且当生效部件使第二检测部件有效时，第 一期间的结束期间被确定 为当已经检测到所述多个像素的信号电平饱和时的时间点。
11. 一种成像设备，包括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号； 拍摄控制部件，用于将对成像装置的曝光分割成多次曝光； 相加部件，用于将通过多次分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；放大部件，用于使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信号；以及显示控制部件，用于根据切换指令在显示部上交替地显示基于放 大图像信号的放大图像以及基于相加图像信号的相加图像。
12. 根据权利要求11所述的成像设备，还包括用于由用户输入 切换指令的输入部件，其中，显示控制部件根据用户输入的切换指令控制在显示部上的显示。
13. 根据权利要求11所述的成像设备，还包括用于以预定时间 间隔给出切换指令的切换指令部件，其中，显示控制部件根据由切换指令部件给出的切换指令控制在 显示部上的显示。
14. 一种控制成像设备的方法，所述方法包括下述步骤 将在曝光期间中对成像装置进行的膝光分割成多次曝光； 将通过多次分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；在曝光期间的第 一 期间中使用预定的放大因子将相加图像信号 放大，以生成放大图像信号；以及在第一期间中在显示部上显示基于放大图像信号的放大图像，并 且在膝光期间的除了第 一期间的期间中在显示部上显示基于相加图 像信号的相加图像。
15. —种程序，使包括成像设备的计算机执行包括下述步骤的处理将在膝光期间中对成像装置进行的曝光分割成多次曝光； 将通过多次分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相 加图像信号；在膝光期间的第一期间中使用预定的放大因子将相加图像信号 放大，以生成放大图像信号；以及在第一期间中在显示部上显示基于放大图像信号的放大图像，并 且在膝光期间的除了第 一期间的期间中在显示部上显示基于相加图 像信号的相加图像。
16. —种控制成像设备的方法，所述方法包括下述步骤 将对成像装置的曝光分割成多次爆光;将通过多次分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相 加图像信号；使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信 号；以及根据切换指令在显示部上交替地显示基于放大图像信号的放大 图像以及基于相加图像信号的相加图像。
17. —种程序，使包括成像设备的计算机执行包括下述步骤的处理将对成像装置的曝光分成多次曝光；将通过多个分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相 加图像信号；使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信 号；以及根据切换指令在显示部上交替地显示基于放大图像信号的放大 图像以及基于相加图像信号的相加图像。
18. —种成像设备，包括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号； 拍摄控制机构，用于将在爆光期间对成像装置进行的爆光分成多 次膝光；相加机构，用于将通过多个分割曝光获得的各个图像信号顺序地 相加，以生成相加图像信号；放大控制机构，用于在膝光期间的第一期间中使用预定的放大因 子将相加图像信号放大，以生成放大图像信号；以及显示控制机构，用于在第一期间中在显示部上显示基于放大图像 信号的放大图像，并且在啄光期间的除了第一期间以外的期间中，在 显示部上显示基于相加图像信号的图像。
19. 一种成像设备，包括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号； 拍摄控制机构，用于将对成像装置的瀑光分成多次曝光； 相加机构，用于将通过多个分割啄光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；放大机构，用于使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信号；以及显示控制机构，用于根据切换指令在显示部上交替地显示基于放大图像信号的放大图像以及基于相加图像信号的相加图像。
全文摘要
本发明提供一种成像设备及其控制方法，以及程序。该成像设备包括成像装置，其生成关于被摄体图像的图像信号；拍摄控制部件，用于将在曝光期间对成像装置进行的曝光分成多次曝光；相加部件，用于将通过多个分割曝光获得的各个图像信号顺序地相加，以生成相加图像信号；放大控制部件，用于在曝光期间的第一期间中使用预定的放大因子将相加图像信号放大，以生成放大图像信号；以及显示控制部件，用于在第一期间中在显示部上显示基于放大图像信号的放大图像，并且在曝光期间的除了第一期间以外的期间中在显示部上显示基于相加图像信号的图像。
文档编号H04N5/335GK101686324SQ20091017510
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月16日 优先权日2008年9月26日
发明者小山隆浩, 森津正臣, 水口淳, 石桥真哉, 辻田茂 申请人:索尼株式会社