專利名稱：圖象記錄設(shè)備和圖像再現(xiàn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像記錄設(shè)備并且還涉及圖像再現(xiàn)設(shè)備，前者在攝像機(jī)、靜物攝像機(jī)等中有用，它們把例如來(lái)自攝像器件的視頻信號(hào)記錄在記錄介質(zhì)上，而攝像器件的入射光量的范圍很寬，后者從記錄有視頻信號(hào)(由圖像記錄設(shè)備記錄)的介質(zhì)再現(xiàn)視頻信號(hào)然后將該信號(hào)輸出，在此過(guò)程中根據(jù)例如用戶的指令調(diào)節(jié)視頻信號(hào)的亮度。
通常，在攝像機(jī)或靜物攝像機(jī)中使用的電荷耦合器件(CCD)具有很窄的動(dòng)態(tài)范圍。因此，通過(guò)控制射在CCD上的光量來(lái)把要攝像的度范圍調(diào)節(jié)至最佳值，其做法是當(dāng)觀察目標(biāo)的形象時(shí)用一機(jī)械的孔闌，或者用電子快門來(lái)控制信號(hào)電荷積累時(shí)間。用孔闌或電子快門把照度范圍調(diào)節(jié)至最佳而獲得視頻信號(hào)，然后將該信號(hào)記錄在諸如磁帶或盤片等介質(zhì)上。
圖28示出現(xiàn)有技術(shù)的攝像方法。如圖28所示，在有陽(yáng)光照射的室外的目標(biāo)照度不同于在黑暗的室內(nèi)的目標(biāo)照度，兩者要差100至1000倍。據(jù)此，當(dāng)在黑暗的室內(nèi)攝像時(shí)，要增大孔闌尺寸，而當(dāng)在明亮的室外攝像時(shí)，要縮小孔闌尺寸，由此獲得最佳照度。
然而，按照現(xiàn)有技術(shù)的方法，如果在攝像區(qū)域內(nèi)既有黑暗的室內(nèi)又有明亮的室外時(shí)，就無(wú)法設(shè)置一個(gè)孔闌尺寸可同時(shí)進(jìn)行黑暗室內(nèi)和明亮室外的攝像。這就產(chǎn)生了下述問(wèn)題。當(dāng)攝像者強(qiáng)調(diào)室內(nèi)時(shí)，他相應(yīng)于黑暗的室內(nèi)設(shè)置孔闌，把圖像記錄在記錄介質(zhì)上。當(dāng)后來(lái)要再現(xiàn)記錄介質(zhì)，而在一顯示設(shè)備上觀看圖像時(shí)，相應(yīng)于室外的圖像部分變白(whiteout)。因而即使觀察者希望看到室外部分也無(wú)法看到。
相反，在相應(yīng)于明亮的室外設(shè)置孔闌而獲取和記錄圖像的情形下，在再現(xiàn)時(shí)，即使觀察者想看室內(nèi)部分，但由于室內(nèi)部分變黑(blackout)而無(wú)法看到。
由上述可以看出，在現(xiàn)有技術(shù)中，只能記錄目標(biāo)照度范圍受到限制的圖像，因而就產(chǎn)生了這樣一個(gè)問(wèn)題，即在再現(xiàn)時(shí)，如果目標(biāo)的照度與在攝像時(shí)的照度相差很大，就無(wú)法看到該部分。
為了達(dá)到目的，例如，本發(fā)明的圖像記錄設(shè)備包括用以在一給定的信號(hào)電荷積累時(shí)間內(nèi)獲得兩個(gè)信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的視頻信號(hào)的攝像裝置，該給定信號(hào)電荷積累時(shí)間用視頻信號(hào)的場(chǎng)或幀來(lái)表示；以及在記錄介質(zhì)上分開記錄兩個(gè)視頻信號(hào)的裝置或者對(duì)每一預(yù)定個(gè)數(shù)的像素選擇或校正兩個(gè)視頻信號(hào)然后記錄視頻信號(hào)的裝置。
例如，本發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備包括用以再現(xiàn)兩個(gè)視頻信號(hào)的視頻信號(hào)再現(xiàn)裝置，這兩個(gè)視頻信號(hào)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，并且把它們分開記錄在一圖像記錄介質(zhì)上或?qū)γ恳活A(yù)定數(shù)目的像素加以選擇或校正；目標(biāo)照度范圍指定裝置或區(qū)域指定裝置，前者用以指定要顯示或輸出的目標(biāo)照度的范圍，后者用以指定攝像區(qū)域；以及電平轉(zhuǎn)換裝置，用以轉(zhuǎn)換再現(xiàn)視頻信號(hào)的亮度電平。
按照本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)的圖像記錄設(shè)備，例如，用于獲得兩個(gè)信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的視頻信號(hào)的攝像裝置在一標(biāo)準(zhǔn)的電荷積累時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)視頻信號(hào)(該信號(hào)是由對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度的目標(biāo)攝像而產(chǎn)生的)，并在一短于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的電荷積累時(shí)間內(nèi)獲得一個(gè)視頻信號(hào)(該信號(hào)是由對(duì)高照度的目標(biāo)攝像而產(chǎn)生的)。這兩個(gè)獲得的視頻信號(hào)在對(duì)每個(gè)像素加以選擇或相互校正的情形下由視頻信號(hào)記錄裝置記錄在記錄介質(zhì)上，從而可以記錄照度分布很寬的目標(biāo)的視頻信號(hào)。
按照本發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，例如，從一記錄介質(zhì)再現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度的視頻信號(hào)，而視頻信號(hào)的亮度電平(它由用戶通過(guò)目標(biāo)照度范圍指定裝置或區(qū)域指定裝置加以指定)由電平轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換為適合視頻信號(hào)輸出設(shè)備的亮度電平，從而允許在再現(xiàn)時(shí)可有選擇地顯示或輸出其目標(biāo)照度相差很大的圖像部分。
第一個(gè)發(fā)明是一圖像記錄設(shè)備，它包含多個(gè)攝像裝置和一個(gè)記錄裝置，這些攝像裝置在一場(chǎng)或一幀內(nèi)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，而記錄裝置把在信號(hào)積累時(shí)間內(nèi)獲得的多個(gè)視頻信號(hào)的全部或一部分記錄在預(yù)定的記錄介質(zhì)上。
第二個(gè)發(fā)明是按照所述第一個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述記錄裝置把多個(gè)視頻信號(hào)的全部記錄在記錄介質(zhì)上。
第三個(gè)發(fā)明是按照所述第一個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包含選擇裝置，它根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則從所述攝像裝置輸出的多個(gè)視頻信號(hào)中選出一個(gè)信號(hào)，并由所述記錄裝置記錄被選出的視頻信號(hào)。
第四個(gè)發(fā)明是按照所述第三個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間的多個(gè)視頻信號(hào)是兩類視頻信號(hào)，或第一和第二視頻信號(hào)，第一視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間比第二視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間長(zhǎng)，并且在根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則在多個(gè)視頻信號(hào)中選擇一個(gè)視頻信號(hào)中，當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)值小于一預(yù)定的閾值時(shí)，就選擇第一視頻信號(hào)，而當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)值不小于閾值時(shí)，就選擇第二視頻信號(hào)。
第五個(gè)發(fā)明是按照所述第四個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包含識(shí)別信息添加裝置，用以將識(shí)別信息添加至被選擇的視頻信號(hào)，識(shí)別信號(hào)指出，兩類視頻信號(hào)中的哪一類信號(hào)被所述選擇裝置選為視頻信號(hào)。
第六個(gè)發(fā)明是按照所述第四個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述選擇裝置包含校正裝置，用以至少當(dāng)?shù)诙曨l信號(hào)被選擇時(shí)，使用第二視頻信號(hào)和閾值來(lái)校正被選擇的第二視頻信號(hào)，并輸出已校正的第二視頻信號(hào)。
第七個(gè)發(fā)明是按照所述第六個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述記錄裝置包含參數(shù)記錄裝置，用以把所述校正裝置正用的參數(shù)記錄在記錄介質(zhì)上。
第八個(gè)發(fā)明是按照所述六個(gè)發(fā)明的圖像記錄設(shè)備，其中，所述記錄裝置包含參數(shù)復(fù)合裝置，用以在記錄介質(zhì)上記錄與第二視頻信號(hào)復(fù)合的參數(shù)，該參數(shù)由所述校正裝置用于校正。
第九個(gè)發(fā)明是一圖像再現(xiàn)裝置，它包含讀出裝置，用于讀出多個(gè)視頻信號(hào)，這些信號(hào)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，并且由按照所述第二個(gè)發(fā)明的所述圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上；選擇/輸出裝置，用以根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則，從多個(gè)被讀出的視頻信號(hào)中選擇一個(gè)視頻信號(hào)，并輸出該被選擇的視頻信號(hào)；圖像顯示/輸出裝置，用于顯示或輸出采用被選擇信號(hào)的圖像；以及目標(biāo)照度范圍指定裝置，用于指定要由顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)照度范圍，其中，至少在被指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)，由所述圖像顯示/輸出裝置顯示或輸出被選擇的視頻信號(hào)。
第十個(gè)發(fā)明是按照所述第九個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包含亮度電平改變裝置，當(dāng)在被指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)被選擇信號(hào)的亮度電平超過(guò)圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，用該亮度電平改變裝置在目標(biāo)照度范圍內(nèi)改變被選擇信號(hào)的亮度電平，使之低于最大極限。
第十一個(gè)發(fā)明是一圖像再現(xiàn)設(shè)備，它包含讀出裝置，用于讀出多個(gè)視頻信號(hào)，這些信號(hào)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，并且由按照所述第三個(gè)發(fā)明的所述圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上；圖像顯示/輸出裝置，用于顯示或輸出采用被讀出信號(hào)的圖像；以及目標(biāo)照度范圍指定裝置，用于指定要由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)照度范圍，其中，至少在被指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)，將由所述圖像顯示/輸出裝置顯示或輸出被讀出的信號(hào)。
第十二個(gè)發(fā)明是按照所述第十一個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包含亮度電平改變裝置，當(dāng)在被指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)被讀出信號(hào)的亮度電平超過(guò)所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，用該亮度電平改變裝置在目標(biāo)照度范圍內(nèi)改變被讀出信號(hào)的亮度電平，使之低于最大極限。
第十三個(gè)發(fā)明是一圖像再現(xiàn)設(shè)備，它包含讀出裝置，用于讀出多個(gè)視頻信號(hào)，這些信號(hào)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，并且由按照所述第二個(gè)發(fā)明的所述圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上；選擇/輸出裝置，用以根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則，從多個(gè)被讀出的視頻信號(hào)中選擇一個(gè)視頻信號(hào)，并輸出該被選擇的視頻信號(hào)；圖像顯示/輸出裝置，用于顯示或輸出采用被選擇信號(hào)的圖像；區(qū)域指定裝置，用于在一攝像區(qū)域中指定一預(yù)定的區(qū)域，該區(qū)域是在所述顯示/輸出裝置中要被顯示或輸出的區(qū)域；計(jì)算裝置，用于相應(yīng)于某個(gè)亮度計(jì)算在被指定區(qū)域中的像素?cái)?shù)目的分布；以及目標(biāo)照度范圍確定裝置，該裝置采用計(jì)算的結(jié)果在被指定的區(qū)域中確定目標(biāo)照度的范圍，該范圍是要由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的范圍，其中，在被指定的區(qū)域中的信號(hào)要由所述圖像顯示/輸出裝置在已確定的目標(biāo)照度范圍中顯示或輸出。
第十四個(gè)發(fā)明是按照所述第十三個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，
其中，所述設(shè)備還包含亮度電平改變裝置，在已確定的目標(biāo)照度范圍中，當(dāng)被指定區(qū)域中的信號(hào)亮度電平超過(guò)所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，用該亮度電平改變裝置在被指定的范圍內(nèi)改變信號(hào)的亮度電平，使之低于最大極限。
第十五個(gè)發(fā)明是一圖像再現(xiàn)設(shè)備，它包含讀出裝置，用于讀出多個(gè)視頻信號(hào)，這些信號(hào)具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間，并且由按照所述第三個(gè)發(fā)明的所述圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上；圖像顯示/輸出裝置，用于顯示或輸出采用被讀出信號(hào)的圖像；區(qū)域指定裝置，用于在一攝像區(qū)域中指定一預(yù)定的區(qū)域，該區(qū)域是要在所述顯示/輸出裝置中顯示或輸出的區(qū)域；計(jì)算裝置，用于計(jì)算相應(yīng)于某個(gè)亮度在被指定區(qū)域中的像素?cái)?shù)目的分布；以及目標(biāo)照度范圍確定裝置，該裝置采用計(jì)算的結(jié)果在被指定的區(qū)域中確定目標(biāo)照度的范圍，該范圍是要由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的范圍，其中，在被指定區(qū)域中的信號(hào)要由所述圖像顯示/輸出裝置在已確定的目標(biāo)照度范圍中顯示或輸出。
第十六個(gè)發(fā)明是按照所述第十五個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包含亮度電平改變裝置，在已確定的目標(biāo)照度范圍中，當(dāng)被指定區(qū)域中的信號(hào)亮度電平超過(guò)所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，用該亮度電平改變裝置在被指定的范圍內(nèi)改變信號(hào)的亮度電平，使之低于最大極限。
第十七個(gè)發(fā)明是按照第十一個(gè)發(fā)明或第十五個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，具有不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間的多個(gè)視頻信號(hào)是兩類視頻信號(hào)，或第一和第二視頻信號(hào)，第一視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間比第二視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間長(zhǎng)，并且在根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則在多個(gè)視頻信號(hào)中選擇一個(gè)視頻信號(hào)中，當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)值小于一預(yù)定的閾值時(shí)，就選擇第一視頻信號(hào)，而當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)值不小于閾值時(shí)，就選擇第二視頻信號(hào)。
第十八個(gè)發(fā)明是按照所述第十七個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述圖像記錄設(shè)備包含識(shí)別信息添加裝置，用以將識(shí)別信息添加至被選擇的視頻信號(hào)，識(shí)別信息指出，兩類視頻信號(hào)中的哪一類信號(hào)被所述選擇裝置選為視頻信號(hào)。
第十九個(gè)發(fā)明是按照所述第十七個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述圖像記錄設(shè)備的所述選擇裝置包含校正裝置，用以至少當(dāng)?shù)诙曨l信號(hào)被選擇時(shí)，使用第二視頻信號(hào)和閾值來(lái)校正被選擇的第二視頻信號(hào)，并輸出已校正的第二視頻信號(hào)。
第二十個(gè)發(fā)明是按照第十九個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述圖像記錄設(shè)備的所述記錄裝置包含參數(shù)記錄裝置，用以把所述校正裝置用的參數(shù)記錄在記錄介質(zhì)上。
第二十一個(gè)發(fā)明是按照第十九個(gè)發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其中，所述圖像記錄設(shè)備的所述記錄裝置包含參數(shù)復(fù)合裝置，用以在記錄介質(zhì)上記錄與第二視頻信號(hào)復(fù)合的參數(shù)，該參數(shù)由所述校正裝置用于校正。
結(jié)果，例如，本發(fā)明的圖像記錄設(shè)備記錄兩個(gè)視頻信號(hào)，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)照度的，而另一個(gè)是高照度的，這兩個(gè)信號(hào)是在不同的信號(hào)電荷積累時(shí)間內(nèi)獲得的。
本發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備使用由上述圖像記錄設(shè)備記錄的一視頻信號(hào)。
按照上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可提供一圖像記錄設(shè)備和一圖像再現(xiàn)設(shè)備，該設(shè)備允許在再現(xiàn)時(shí)觀察目標(biāo)照度相差懸殊的圖像部分。
換句話說(shuō)，在本發(fā)明的圖像再現(xiàn)設(shè)備中，例如，根據(jù)由用戶作的照度范圍指定或區(qū)域指定，轉(zhuǎn)換由記錄介質(zhì)讀出的視頻信號(hào)的亮度電平，從而在再現(xiàn)時(shí)可以有選擇地顯示或輸出目標(biāo)照度相差懸殊的圖像部分。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖2是示出用于本發(fā)明第一實(shí)施例的磁帶記錄格式的圖；圖3(A)和3(B)是示出攝像器件的圖；圖4(A)和4(B)是示出攝像器件性能的圖；圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖6是示出入射光量和放大器輸出之間關(guān)系的曲線圖；圖7是示出用于本發(fā)明第二實(shí)施例的磁帶記錄格式的圖；圖8是本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖9(A)和9(B)是示出本發(fā)明第三實(shí)施例中校正方法的曲線圖；圖10是本發(fā)明第四實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖11是本發(fā)明第五實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖12(A)到12(C)是示出本發(fā)明第五實(shí)施例中信號(hào)復(fù)合器(multiplexer)的操作圖；圖13是本發(fā)明第六實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的方框圖；圖14(A)和14(B)是示出本發(fā)明第六實(shí)施例中校正電路操作的曲線圖；圖15是示出本發(fā)明第六實(shí)施例中電平轉(zhuǎn)換器的一例的曲線圖；圖16是示出本發(fā)明第六實(shí)施例中電平轉(zhuǎn)換器另一例的曲線圖；圖17是本發(fā)明第七實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖18是示出本發(fā)明第七實(shí)施例的區(qū)域指定電路的操作圖；圖19是本發(fā)明第八實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖20是示出本發(fā)明第八實(shí)施例中校正電路操作的曲線圖；圖21是本發(fā)明第九實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖22是本發(fā)明第十實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖23是示出本發(fā)明第十實(shí)施例中校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器的操作圖；圖24是本發(fā)明第十一實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖25是本發(fā)明第十二實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖26是本發(fā)明第十三實(shí)施例的圖像再現(xiàn)設(shè)備的方框圖；圖27是示出積累、讀取、和轉(zhuǎn)移兩個(gè)信號(hào)積累時(shí)間不同的信號(hào)電荷的定時(shí)圖；圖28是示出現(xiàn)有技術(shù)中攝像方法的圖。
圖中2 攝像器件9 記錄電路10記錄介質(zhì)13選擇電路14、15門電路16識(shí)別位添加電路17、22、29校正電路18校正參數(shù)記錄電路19信號(hào)復(fù)合器21、27再現(xiàn)電路23電平轉(zhuǎn)換器24目標(biāo)照度范圍指定電路25區(qū)域指定電路26照度范圍計(jì)算電路28識(shí)別電路30校正參數(shù)再現(xiàn)電路31校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器32分離電路下面，將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)參考圖1、2、3(A)、3(B)、4(A)和4(B)描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1示出本發(fā)明圖像記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)。目標(biāo)的攝像光線通過(guò)攝像光學(xué)系統(tǒng)1入射到攝像器件2的光接收面上。攝像器件2輸出信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的兩個(gè)信號(hào)，例如，以1/60秒的積累時(shí)間讀出并在本發(fā)明中用作第一視頻信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)11，和以1/1,000秒的積累時(shí)間讀出并在本發(fā)明中用作第二視頻信號(hào)的高照度信號(hào)12。標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)11和高照度信號(hào)12分別經(jīng)放大器3和4放大，在信號(hào)處理電路5和6中經(jīng)受預(yù)定的信號(hào)處理，然后由模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器7和8轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。由一記錄電路9把數(shù)字化的視頻信息記錄在記錄介質(zhì)10上。
在記錄介質(zhì)10上，記錄有標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)11(以1/60秒的積累時(shí)間讀出)和高照度信號(hào)12(以1/1,000秒的積累時(shí)間讀出)。例如，當(dāng)入射光量很大時(shí)，把處于飽合的已飽和信號(hào)作為標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)11記錄，而對(duì)于相同的像素，還記錄下不處于飽和的高照度信號(hào)12。不用說(shuō)，在再現(xiàn)圖像時(shí)，無(wú)需此飽和的信號(hào)。然而，這個(gè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可簡(jiǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)。圖6中示出以下將詳細(xì)描述的操作。在圖6中，S1(θ)指標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)11，S2(θ)指高照度信號(hào)12。信號(hào)S1(θ)右邊的水平線性部分指出信號(hào)飽合。
圖2示出在記錄介質(zhì)是磁帶的情況下所使用的記錄格式的一個(gè)例子。除了視頻信息之外，磁帶還記錄了音頻信息和其它附加信息。如上所述，兩種視頻信息(即標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息被作為視頻信息分開記錄。
在平5-145887號(hào)日本專利申請(qǐng)中揭示了一種攝像器件，可從其中大體同時(shí)讀出信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的兩個(gè)輸出信號(hào)。圖3(A)和3(B)示出揭示的攝像器件的結(jié)構(gòu)。攝像器件每?jī)蓚€(gè)像素有八個(gè)門，并且每?jī)蓚€(gè)像素最多可傳送的三組信號(hào)(見圖3(B))。在圖3(A)中，每?jī)蓚€(gè)像素最多可傳送二組信號(hào)。依據(jù)此結(jié)構(gòu)，在兩像素的單元中可獨(dú)立地讀出積素時(shí)間不同的兩個(gè)信號(hào)(例如1/60秒和1/1,000秒)。圖3(A)的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于隔行掃描型裝置，圖3(B)的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于非隔行掃描型裝置。
圖27示出在通常電視幀的A場(chǎng)和B場(chǎng)中，對(duì)奇、偶行像素積累、讀取和轉(zhuǎn)移兩個(gè)不同積累時(shí)間的信號(hào)電荷的定時(shí)。利用已知VOD掃描可預(yù)先使奇數(shù)行像素中積累時(shí)間的起始定時(shí)與偶數(shù)行像素中該起始定時(shí)一致。
在每個(gè)偶數(shù)行像素中，由在時(shí)段T11期間入射的信號(hào)形成偶數(shù)行第一信號(hào)電荷205。在時(shí)刻210對(duì)VCCD進(jìn)行讀取操作。相反，在每個(gè)奇數(shù)行像素中，由在時(shí)段T12期間入射的信號(hào)形成奇數(shù)行第一信號(hào)電荷206。在垂直消隱(V-Blank)期間，在偶數(shù)行像素中，由時(shí)段T2(227)期間入射的信號(hào)形成偶數(shù)行第二信號(hào)電荷207，在時(shí)刻212對(duì)VCCD進(jìn)行讀取操作。相反，在奇數(shù)行像素中，由時(shí)段228期間入射的信號(hào)形成奇數(shù)行第二信號(hào)電荷208，其積累時(shí)間設(shè)定為T2，在時(shí)刻213對(duì)VCCD進(jìn)行讀取操作，在B場(chǎng)中也進(jìn)行相同的操作。
圖4(A)和4(B)是示出攝像器件性能的圖。通過(guò)把積累時(shí)間設(shè)定為1/60秒可獲得標(biāo)準(zhǔn)照度信息，而把積累時(shí)間設(shè)定在1/1,000到1/1,000,000秒可獲得高照度信息。當(dāng)高照度信息的積累時(shí)間設(shè)定為1/1,000秒時(shí)，高照度信息可以應(yīng)付其照度為標(biāo)準(zhǔn)照度信息照度16倍的目標(biāo)照度。當(dāng)高照度信息的積累時(shí)間設(shè)定為1/1,000,000秒時(shí)，高照度信息可應(yīng)付其照度為標(biāo)準(zhǔn)照度信息照度1,600倍的目標(biāo)照度。
在上述構(gòu)成的實(shí)施例中，在攝像過(guò)程中記錄介質(zhì)上記錄了兩種視頻信息，或標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息，從而被記錄的視頻信息可具有寬的動(dòng)態(tài)范圍。上面，描述了把視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)然后加以記錄的實(shí)施例。換一種做法，視頻信號(hào)也可經(jīng)過(guò)模擬記錄處理。記錄介質(zhì)不限于磁帶，也可以具有盤片或固態(tài)存儲(chǔ)器的形式。
(實(shí)施例2)圖5示出本發(fā)明第二實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)。與圖1中相同的部件由相同的標(biāo)號(hào)代表，并省略它們的描述。
在第一實(shí)施例中，分別記錄了包括再現(xiàn)圖像時(shí)不需要的飽和信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)照度信息和高照度信息。相反，在此實(shí)施例中，在兩個(gè)像素的單元中選擇標(biāo)準(zhǔn)照度信息和高照度信息中的一個(gè)，并記錄下來(lái)。換句話說(shuō)，在此實(shí)施例中，不記錄再現(xiàn)圖像中不需要的已飽和的信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)此功能，該實(shí)施例包含了選擇電路13、門電路14和15以及識(shí)別位添加電路16。本發(fā)明的選擇裝置包括選擇電路13、門電路14和15等。
參考圖6將描述選擇電路13以及門電路14與15的操作。
圖6示出放大器3的標(biāo)準(zhǔn)照度輸出S1(θ)和放大器4的高照度輸出S2(θ)與表示為橫坐標(biāo)的入射光量之間的關(guān)系。在圖中，θT指出確定閾值S1(θT)的預(yù)定的光量。光量θT稍小于指示標(biāo)準(zhǔn)照度的信號(hào)S1(θ)達(dá)到飽和的入射光量。
當(dāng)S1(θ)小于閾值S1(θT)時(shí)，選擇電路13斷開門電路14，而當(dāng)S1(θ)不小于S1(θT)時(shí)，選擇電路1 3斷開門電路15。門電路15接收S2(θ)和S2(θ)并輸出差值{S2(θ)－S2(θT)}。這樣，選擇電路13在兩個(gè)像素的單元中選擇要加到信號(hào)處理電路5的視頻信號(hào)。
因?yàn)榕c記錄信號(hào)S2(θ)的情況相比，一定量信息可記錄于較少的位數(shù)中，所以輸出差值{S2(θ)－S2(θT)}。此外，在再現(xiàn)設(shè)備中用此差值進(jìn)行再現(xiàn)更為方便。特別是，在再現(xiàn)設(shè)備中可更簡(jiǎn)單地保持標(biāo)準(zhǔn)照度信號(hào)輸出S1(θ)和高照度信號(hào)輸出S2(θ)之間的連續(xù)性。
識(shí)別位添加電路16對(duì)數(shù)字化視頻信號(hào)的位加上識(shí)別位，該識(shí)別位指出選擇電路13在兩個(gè)像素的單元中選擇信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的兩個(gè)視頻信號(hào)(標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度)中的哪一個(gè)。例如，分配七位給視頻信號(hào)，并添加了一位識(shí)別位。當(dāng)識(shí)別位設(shè)定在最高有效位時(shí)，不識(shí)別識(shí)別位的再現(xiàn)設(shè)備也可進(jìn)行視頻再現(xiàn)，而不會(huì)出現(xiàn)不協(xié)調(diào)。
圖7示出記錄介質(zhì)是磁帶的情況下使用的記錄格式的例子。除了視頻信息之外，磁帶上還記錄有音頻信息和其它附加的信息。如上所述，在兩個(gè)像素的單元中，從兩種視頻信息(即，標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息)中選擇出一個(gè)作為視頻信息，然后記錄下來(lái)。
如上所述，在本實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備中，在兩個(gè)像素的單元中從兩種視頻信息(即，標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息)中選出一個(gè)，然后記錄在記錄介質(zhì)上，從而不記錄在再現(xiàn)圖像中不需要的飽和信號(hào)。結(jié)果，可有效地把動(dòng)態(tài)范圍寬的視頻信息記錄下來(lái)。
(實(shí)施例3)圖8示出本發(fā)明第三實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
與圖5中相同的部件由相同的標(biāo)號(hào)示出并省略對(duì)它們的描述。
以下描述進(jìn)行模擬記錄的實(shí)施例。換一種方法，可進(jìn)行數(shù)字記錄。在數(shù)字記錄的情況下，在校正電路17的輸出端連有A/D轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)施例與第二實(shí)施例不同之處主要在以下一點(diǎn)。在第二實(shí)施例中，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)S1(θ)不低于閾值S1(θT)時(shí)，記錄下高照度信號(hào)和預(yù)定值之差值{S2(θ)－S2(θT)}。相反，在本實(shí)施例中，使用差值{S2(θ)－S2(θT)}和閾值S1(θT)來(lái)校正高照度信號(hào)，然后記錄下來(lái)。因此，本實(shí)施例提供校正電路17，其功能是用作本發(fā)明的校正裝置。
參考圖5，校正電路17包括了實(shí)施例2中的選擇電路13、門電路14和15、處理電路5以及A/D轉(zhuǎn)換器7。除了這些部件之外校正電路17還包括門電路15和信號(hào)處理電路5之間加法電路(未示出)。加法電路是以下所述把閾值S1(θT)加到門電路15的輸出的電路。在本實(shí)施例中，不需要識(shí)別位添加電路16。
參考圖9(A)和9(B)將描述校正電路17中的校正方法。
圖9(A)示出從攝像器件輸出的信號(hào)電荷積累時(shí)間不同的兩個(gè)信號(hào)相對(duì)于入射在攝像器件上光量的關(guān)系。
S1(θ)指出以1/60秒的積累時(shí)間讀出的標(biāo)準(zhǔn)照度的信號(hào)，而S2(θ)指出以1/1,000秒的積累時(shí)間讀出的高照度信號(hào)。圖9(B)中所示的S(θ)指出由校正電路17校正過(guò)的信號(hào)。用以下的表達(dá)式(表達(dá)式1)計(jì)算校正電路17的校正。
(表達(dá)式1)·當(dāng)S1(θ)＜S1(θT)S(θ)＝k1·S1(θT)·當(dāng)S1(θ)≥S1(θT)S(θ)＝k1·S1(θT)＋k2·{S2(θ)－S2(θT)}這里θT是確定閾值S1(θT)用的預(yù)定的光量，它與上述的相同，而k1和k2是用于兩個(gè)信號(hào)位壓縮的預(yù)定的壓縮校正系數(shù)，并且它們是不大于1的數(shù)。
如上所述，在本實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備中，由校正電路17校正兩種視頻信息，或標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息，然后作為圖9(B)中示出的一個(gè)連續(xù)的視頻信息記錄在記錄介質(zhì)上。結(jié)果，可記錄動(dòng)態(tài)范圍寬的視頻信息。
(實(shí)施例4)圖10示出本發(fā)明第四實(shí)施例的圖像記錄設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，以與第三實(shí)施例相同的方式進(jìn)行記錄已校正的視頻信息的操作。與圖8相同的部件由相同的標(biāo)號(hào)指出并省略對(duì)其的描述。
在第三實(shí)施例中，只有視頻信息記錄在記錄介質(zhì)10上。本實(shí)施例與第三實(shí)施例的不同之處在于還記錄了上述校正中使用的校正參數(shù)。為實(shí)現(xiàn)此功能，本實(shí)施例提供了校正參數(shù)記錄電路18，其功能是用作本發(fā)明的參數(shù)記錄裝置。本發(fā)明中的參數(shù)記錄裝置包括記錄電路9和校正參數(shù)記錄電路18。
校正參數(shù)記錄電路18記錄校正參數(shù)，即，用于第三實(shí)施例中所述校正電路17的k1、k2、S1(θT)和S2(θT)。校正參數(shù)記錄電路18把校正參數(shù)記錄在記錄介質(zhì)10中與記錄視頻信息部分不同的那一部分中。
(實(shí)施例5)圖11表示作為本發(fā)明第五實(shí)施例的圖像記錄裝置的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，采用與第四實(shí)施例一樣的方式在記錄介質(zhì)10上記錄校正參數(shù)。本實(shí)施例與第四實(shí)施例的不同之處在于校正參數(shù)采用與視頻信號(hào)復(fù)合的方式記錄。
為此，本實(shí)施例提供了用作本發(fā)明中參數(shù)復(fù)合裝置的信號(hào)復(fù)合器19。本發(fā)明的記錄裝置包含記錄電路9和信號(hào)復(fù)合器19。
以下利用圖12(A)-12(C)描述信號(hào)復(fù)合器19的操作。圖12(A)示出了校正后的視頻信號(hào)，圖12(B)示出了表示校正參數(shù)的信號(hào)，而圖12(C)示出了通過(guò)將校正參數(shù)信號(hào)與視頻信號(hào)復(fù)合而得到的信號(hào)。在這種方式下，信號(hào)復(fù)合器在視頻信號(hào)垂直消隱期內(nèi)與校正參數(shù)復(fù)合。
(實(shí)施例6)圖13表示作為本發(fā)明第六實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例再現(xiàn)來(lái)自記錄介質(zhì)10的視頻信息，該記錄介質(zhì)被第一實(shí)施例的圖像記錄裝置用來(lái)分開記錄標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息，并輸出在顯示裝置上顯示或由打印機(jī)輸出的視頻信息。
本實(shí)施例包括校正電路22、電平轉(zhuǎn)換器23和目標(biāo)照度范圍指定電路24從而通過(guò)顯示裝置或打印機(jī)輸出由用戶指定的在目標(biāo)照度范圍內(nèi)的圖像。
以下利用圖14(A)和14(B)描述校正電路22的操作。由再現(xiàn)電路21再現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息具有如圖14(A)所示的亮度相對(duì)于目標(biāo)照度的關(guān)系。S1(θ)表示標(biāo)準(zhǔn)照度而S2(θ)表示高照度。圖14(B)示出了校正電路22對(duì)S1(θ)和S2(θ)的校正結(jié)果。校正電路22對(duì)這些亮度進(jìn)行校正從而使得這些亮度與目標(biāo)照度呈線性關(guān)系。
因此，校正電路22獲得了一個(gè)像素中S1(θa)與S2(θa)的比值k(k＝S1(θ)/S2(θ)，這里θa＜θT)，其中S1(θ)還未達(dá)到飽和水平，并在隨后利用下面的表達(dá)式2獲得了校正信號(hào)S(θ)。
(表達(dá)式2)·當(dāng)S1(θ)＜S1(θT)S(θ)＝S1(θ)·當(dāng)S1(θ)≥S1(θT)S(θ)＝k1·S2(θ)這里θT為不高于表示標(biāo)準(zhǔn)照度的信號(hào)S1(θ)飽和時(shí)的物體照度的預(yù)定照度。θT與圖6中描述的θT的大小相同。
如圖14(B)所示，在校正電路22校正的信號(hào)中，亮度的動(dòng)態(tài)范圍較寬并且超過(guò)了輸出裝置能夠顯示的亮度范圍。因此無(wú)法通過(guò)顯示裝置或打印機(jī)同時(shí)輸出從低亮度到高亮度的整個(gè)亮度范圍。所以用戶通過(guò)目標(biāo)照度指定電路24指定待輸出的目標(biāo)照度范圍，而電平轉(zhuǎn)換電路23將亮度轉(zhuǎn)換到可以由顯示裝置或打印機(jī)輸出的電平。
圖15示出了轉(zhuǎn)換操作。在圖15中，a和b表示用戶指定的目標(biāo)照度范圍，而c表示可以由顯示裝置或打印機(jī)輸出的亮度電平。因此，電平轉(zhuǎn)換電路23將范圍a或b轉(zhuǎn)換為范圍c。
圖16示出了轉(zhuǎn)換的另一個(gè)實(shí)例。按照?qǐng)D15的轉(zhuǎn)換，對(duì)于超出指定目標(biāo)照度范圍的范圍，亮度達(dá)到飽和并且無(wú)法看到該范圍內(nèi)的圖像。當(dāng)進(jìn)行如圖16所示的轉(zhuǎn)換時(shí)，卻可以看到指定范圍以外范圍內(nèi)的圖像。在這種情況下，圖像質(zhì)量雖然不是最佳的，但還在一個(gè)可以接收的水平上。
在圖16中，就視頻信號(hào)的亮度而言，在指定范圍以內(nèi)的亮度范圍用c1表示，在指定范圍以外的亮度范圍用c2和c3表示，視頻信號(hào)的整個(gè)亮度范圍用c表示(對(duì)應(yīng)于圖15中的c)。指定范圍內(nèi)的亮度經(jīng)過(guò)如圖15所示的轉(zhuǎn)換，而指定范圍以外的c2和c3經(jīng)過(guò)亮度電平壓縮處理。
(實(shí)施例7)圖17表示作為本發(fā)明第七實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例再現(xiàn)來(lái)自記錄介質(zhì)10的視頻信息，該記錄介質(zhì)被第一實(shí)施例的圖像記錄裝置用來(lái)分開記錄標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高亮度視頻信息，并輸出在顯示裝置上顯示或打印機(jī)上輸出的視頻信息。與圖13中相同的部件采用相同的標(biāo)號(hào)并且不再描述。
在實(shí)施例中，校正電路22中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度視頻信號(hào)校正前和過(guò)程中的操作與第六實(shí)施例的相同，此處省略描述。按照本實(shí)施例，用戶可以通過(guò)區(qū)域指定電路25指定一個(gè)區(qū)域并向顯示裝置或打印機(jī)(顯示/輸出裝置)輸出指定區(qū)域內(nèi)的圖像，從而提供帶層次的圖像。
當(dāng)用戶通過(guò)包含區(qū)域指定電路25的區(qū)域指定裝置指定了圖18中虛線表示的人像附近區(qū)域時(shí)，本發(fā)明中用作計(jì)算裝置的亮度范圍計(jì)算電路26計(jì)算指定區(qū)域內(nèi)存在的像素的亮度范圍。在確定了指定區(qū)域內(nèi)的亮度范圍之后，電平轉(zhuǎn)換器23采用與第六實(shí)施例相同的方式操作，從而將該范圍的亮度電平轉(zhuǎn)換為顯示裝置或打印機(jī)可以輸出的亮度電平。當(dāng)亮度范圍計(jì)算電路26計(jì)算出亮度范圍超出輸出裝置能夠輸出的范圍以外時(shí)，確定出鉗位電平從而將需要鉗位的像素個(gè)數(shù)減少到最低程度。
亮度范圍計(jì)算電路26計(jì)算了指定區(qū)域內(nèi)對(duì)于某個(gè)亮度的像素個(gè)數(shù)分布，并且利用該計(jì)算結(jié)果確定出指定區(qū)域內(nèi)由顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)亮度范圍。例如，可以這樣采用像素個(gè)數(shù)分布的計(jì)算結(jié)果，即按上述方法計(jì)算像素分布并檢測(cè)從中能獲得最大數(shù)目像素的目標(biāo)照度范圍。
(實(shí)施例8)圖19表示作為本發(fā)明第八實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例再現(xiàn)來(lái)自記錄介質(zhì)10的視頻信息，該記錄介質(zhì)被第二實(shí)施例的圖像記錄裝置用來(lái)在從兩個(gè)像素的單元中選取了標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息其中一個(gè)后將被選信息作為一個(gè)視頻信息記錄，并輸出在顯示裝置上顯示或打印機(jī)上輸出的視頻信息。與圖13中相同的部件采用相同的標(biāo)號(hào)并且不再描述。
在本實(shí)施例中，再現(xiàn)電路27再現(xiàn)在像素級(jí)中標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度被混合的視頻信號(hào)。如第二實(shí)施例所述，在視頻信號(hào)中加入表示標(biāo)準(zhǔn)照度或高照度的一位識(shí)別位。根據(jù)該識(shí)別位，識(shí)別電路28將標(biāo)準(zhǔn)照度與高照度相互分離開來(lái)。
校正電路29的操作與第六實(shí)施例中所述的校正電路22的操作相同，或者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度進(jìn)行校正從而使亮度與目標(biāo)照度呈線性關(guān)系。但是在本實(shí)施例中，每個(gè)像素的信息只是與標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度中的一個(gè)有關(guān)，因此由識(shí)別電路28識(shí)別為標(biāo)準(zhǔn)照度的像素照常輸出。
相反，對(duì)于由識(shí)別電路28識(shí)別為高照度的像素，將高照度的亮度數(shù)據(jù)S2乘上k并與標(biāo)準(zhǔn)照度的最大值S1max相加。輸出相加的結(jié)果。圖20示出了這種校正。為了校正標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度以使亮度與目標(biāo)照度呈線性關(guān)系，k應(yīng)該設(shè)置為攝像過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)照度累時(shí)間與高照度積累時(shí)間的比值(標(biāo)準(zhǔn)照度積累時(shí)間/高照度積累時(shí)間)。當(dāng)積累時(shí)間比值未知時(shí)，用戶可以設(shè)定k值。在觀看輸出結(jié)果的同時(shí)，用戶可以設(shè)定k值以防止產(chǎn)生不協(xié)調(diào)。
在校正電路29采用與第六實(shí)施例中相同的方式校正標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度后，用戶通過(guò)目標(biāo)照度范圍指定電路24指定待輸出的目標(biāo)照度范圍，而電平轉(zhuǎn)換器23將亮度轉(zhuǎn)換到顯示裝置或打印機(jī)可以輸出的電平。因此省略描述該操作。
(實(shí)施例9)圖21表示作為本發(fā)明第九實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，校正電路29中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度視頻信號(hào)校正前和過(guò)程中的操作與第八實(shí)施例的相同，此處省略描述。在校正電路29采用與第七實(shí)施例中相同的方式校正標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度后，電平轉(zhuǎn)換器23將亮度轉(zhuǎn)換到顯示裝置或打印機(jī)可以輸出的電平從而在用戶通過(guò)區(qū)域指定電路25指定的區(qū)域上提供帶層次的圖像。因此省略描述該操作。
(實(shí)施例10)圖22表示作為本發(fā)明第十實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例再現(xiàn)來(lái)自記錄介質(zhì)10的視頻信息和校正參數(shù)，該記錄介質(zhì)被第四實(shí)施例的圖像記錄裝置用來(lái)記錄標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息、經(jīng)過(guò)校正的高照度視頻信息和在校正過(guò)程使用的校正參數(shù)，并輸出在顯示裝置上顯示或打印機(jī)上輸出的視頻信息。
在實(shí)施例中，再現(xiàn)電路27再現(xiàn)了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度經(jīng)過(guò)校正的視頻信息，而校正參數(shù)再現(xiàn)電路30再現(xiàn)了第四實(shí)施例中所述校正計(jì)算(表達(dá)式1)的k1、k2、S1(θT)和S2(θT)。
校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器31將標(biāo)準(zhǔn)照度和高照度經(jīng)過(guò)校正的視頻信號(hào)S(θ)轉(zhuǎn)換為S’(θ)，從而使得亮度與物體照度呈線性關(guān)系。轉(zhuǎn)換方式示于圖23中而轉(zhuǎn)換表達(dá)式用下面的表達(dá)式3表示。
(表達(dá)式3)·當(dāng)S(θ)＜k1·S1(θT)S′(θ)＝S1(θ)/k1·當(dāng)S(θ)≥k1·S1(θT)
S′(θ)＝(1/k2)·{S(θ)－k1·S1(θT)}·S1(θT)/S2(θT)＋S1(θT)在校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器31采用與第六實(shí)施例相同的方式將經(jīng)過(guò)校正的視頻信號(hào)S(θ)轉(zhuǎn)換為S’(θ)時(shí)，用戶通過(guò)目標(biāo)照度范圍指定電路24指定待輸出的目標(biāo)照度范圍，而電平轉(zhuǎn)換器23將亮度轉(zhuǎn)換到顯示裝置或打印機(jī)可以輸出的電平。因此省略描述該操作。(實(shí)施例11)圖24表示本發(fā)明第十一實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例再現(xiàn)來(lái)自記錄介質(zhì)10的視頻信息和校正參數(shù)，該記錄介質(zhì)被第五實(shí)施例的圖像記錄裝置用來(lái)記錄將標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息、經(jīng)過(guò)校正的高照度視頻信息和在校正過(guò)程使用的校正參數(shù)加以復(fù)合的視頻信號(hào)，并輸出在顯示裝置上顯示或打印機(jī)上輸出的視頻信息。本實(shí)施例與第十實(shí)施例的不同之處在于本實(shí)施例包括將與視頻信號(hào)復(fù)合的校正參數(shù)信息從視頻信息中分離出來(lái)的分離電路32。分離電路32將如圖12(C)所示在視頻信號(hào)垂直消隱期間被復(fù)合的校正參數(shù)信號(hào)分離為如圖12(A)和12(B)所示的視頻信號(hào)和校正參數(shù)信號(hào)。在校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器31及其后續(xù)部分，被分離的視頻信號(hào)和校正參數(shù)經(jīng)受了與第十實(shí)施例同樣的處理過(guò)程，因此省略對(duì)該過(guò)程的描述。
(實(shí)施例12和13)圖25和圖26分別表示作為本發(fā)明第十二和第十三實(shí)施例的圖像再現(xiàn)裝置的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，校正信號(hào)轉(zhuǎn)換器31中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度的視頻信號(hào)和經(jīng)過(guò)校正的高照度視頻信號(hào)在轉(zhuǎn)換前和過(guò)程中施行的從而使目標(biāo)照度與亮度之間呈線性關(guān)系的操作與第十和第十一實(shí)施例的相同。電平轉(zhuǎn)換器23采用與第七實(shí)施例相同的方式將亮度轉(zhuǎn)換到顯示裝置或打印機(jī)可以輸出的電平從而在用戶通過(guò)區(qū)域指定電路25指定的區(qū)域上提供帶層次的圖像。因此省略描述該操作。
權(quán)利要求
1.一種圖像記錄設(shè)備，其特征在于包含在一場(chǎng)或一幀內(nèi)具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間的多個(gè)攝像裝置；以及在預(yù)定的記錄介質(zhì)上記錄在信號(hào)積累計(jì)時(shí)間內(nèi)獲得的多個(gè)視頻信號(hào)的全部或一部分。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述記錄裝置在記錄介質(zhì)上記錄多個(gè)視頻信號(hào)的全部。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包含根據(jù)預(yù)先確定的準(zhǔn)則從所述攝像裝置輸出的多個(gè)視頻信號(hào)中選取一個(gè)視頻信號(hào)的選擇裝置，以及所述記錄裝置記錄被選取的視頻信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間的多個(gè)視頻信號(hào)為兩種類型的視頻信號(hào)，或第一和第二視頻信號(hào)，第一視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間比第二視頻信號(hào)的長(zhǎng)，以及在根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則選取其中一個(gè)視頻信號(hào)的過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)的值小于預(yù)先確定的閾值時(shí)，就選取第一視頻信號(hào)，并且當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)的值不小于預(yù)定的閾值時(shí)，就選取第二視頻信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含將識(shí)別信息加至被選取的視頻信號(hào)中的識(shí)別信息添加裝置，識(shí)別信息表示所述選擇裝置選取兩類視頻信號(hào)中的哪一個(gè)作為視頻信號(hào)。
6.如權(quán)利要求4所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述選擇裝置包含校正裝置，它至少在選取第二視頻信號(hào)時(shí)，利用第二視頻信號(hào)和閾值來(lái)校正被選取的第二視頻信號(hào)并輸出經(jīng)過(guò)校正的第二視頻信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述記錄設(shè)備包含將參數(shù)記錄在記錄介質(zhì)上的參數(shù)記錄裝置，參數(shù)由所述校正裝置在進(jìn)行校正時(shí)使用。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述記錄設(shè)備包含在記錄介質(zhì)上記錄與第二視頻信號(hào)復(fù)合的參數(shù)的參數(shù)復(fù)合裝置，參數(shù)由所述校正裝置在進(jìn)行校正時(shí)使用。
9.一種圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于包含讀取具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間并由如權(quán)利要求2所述的圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上的多個(gè)視頻信號(hào)的讀取裝置；根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則選取多個(gè)被讀取的視頻信號(hào)中的一個(gè)并輸出被選取的視頻信號(hào)的選擇/輸出裝置；利用被選取的信號(hào)顯示或輸出圖像的圖像顯示/輸出裝置；以及指定所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)照度范圍的目標(biāo)照度范圍指定裝置，其中，所述圖像顯示/輸出裝置至少在被指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)顯示或輸出被選取的視頻信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含亮度電平改變裝置，當(dāng)在指定目標(biāo)照度范圍內(nèi)被選信號(hào)的亮度電平超出所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，它改變目標(biāo)照度范圍內(nèi)被選信號(hào)的亮度電平以低于最大極限。
11.一種圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于包含讀取具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間并由如權(quán)利要求3所述的圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上的多個(gè)視頻信號(hào)的讀取裝置；利用被讀出的信號(hào)顯示或輸出圖像的圖像顯示/輸出裝置；以及指定由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)照度范圍的目標(biāo)照度范圍指定裝置，其中，所述圖像顯示/輸出裝置至少在指定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)顯示或輸出被讀出的視頻信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含亮度電平改變裝置，當(dāng)在指定目標(biāo)照度范圍內(nèi)的被讀出信號(hào)的亮度電平超出所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，它改變目標(biāo)照度范圍內(nèi)被讀出信號(hào)的亮度電平以低于最大極限。
13.一種圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于包含讀取具有不同信號(hào)電荷累時(shí)間并由如權(quán)利要求2所述的圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上的多個(gè)視頻信號(hào)的讀取裝置；根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則選取多個(gè)被讀視頻信號(hào)中的一個(gè)并輸出被選取的視頻信號(hào)的選擇/輸出裝置；利用被選取的信號(hào)顯示或輸出圖像的圖像顯示/輸出裝置；指定由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的目標(biāo)照度范圍的目標(biāo)照度范圍指定裝置；計(jì)算在指定區(qū)域內(nèi)相對(duì)于某個(gè)亮度的像素個(gè)數(shù)分布的計(jì)算裝置；以及利用計(jì)算結(jié)果來(lái)確定由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的指定區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)照度范圍的目標(biāo)照度范圍確定裝置，其中，所述圖像顯示/輸出裝置在確定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)顯示或輸出指定區(qū)域內(nèi)的視頻信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含亮度電平改變裝置，當(dāng)指定物體照度范圍內(nèi)的被讀出信號(hào)的亮度電平超出所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，它改變目標(biāo)照度范圍內(nèi)被讀出信號(hào)的亮度電平以低于最大極限。
15.一種圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于包含讀取具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間并由如權(quán)利要求3所述的圖像記錄設(shè)備記錄在記錄介質(zhì)上的多個(gè)視頻信號(hào)的讀取裝置；利用被讀出的信號(hào)顯示或輸出圖像的圖像顯示/輸出裝置；以及指定由所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的攝像區(qū)域內(nèi)預(yù)定區(qū)域的區(qū)域指定裝置；計(jì)算指定區(qū)域內(nèi)相對(duì)于某個(gè)亮照度的像素個(gè)數(shù)分布的計(jì)算裝置；以及利用計(jì)算結(jié)果來(lái)確定所述顯示/輸出裝置再現(xiàn)的指定區(qū)域內(nèi)目標(biāo)照度范圍的目標(biāo)照度范圍確定裝置，其中，所述圖像顯示/輸出裝置在確定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)顯示或輸出指定區(qū)域內(nèi)的視頻信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含亮度電平改變裝置，當(dāng)在被確定的目標(biāo)照度范圍內(nèi)的被讀出信號(hào)的亮度電平超出所述圖像顯示/輸出裝置的最大極限時(shí)，它改變目標(biāo)照度范圍內(nèi)被讀出信號(hào)的亮度電平以低于最大極限。
17.如權(quán)利要求11或15所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，具有不同信號(hào)電荷積累時(shí)間的多個(gè)視頻信號(hào)時(shí)兩種類型的視頻信號(hào)，或第一和第二視頻信號(hào)，第一視頻信號(hào)的信號(hào)電荷積累時(shí)間比第二視頻信號(hào)的長(zhǎng)，以及在根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則選取其中一個(gè)視頻信號(hào)的過(guò)程中，當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)的值小于預(yù)定的閾值時(shí)，就選取第一視頻信號(hào)，并且當(dāng)當(dāng)?shù)谝灰曨l信號(hào)的數(shù)值不小于預(yù)先確定的閾值時(shí)，就選取第二視頻信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備進(jìn)一步包含將識(shí)別信息加入被選取的視頻信號(hào)中的識(shí)別信息添加裝置，識(shí)別信息表示所述選擇裝置選取兩類視頻信號(hào)中的哪一個(gè)作為視頻信號(hào)。
19.如權(quán)利要求17所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述選擇裝置包含校正裝置，它至少在選取第二視頻信號(hào)時(shí)，利用第二視頻信號(hào)和閾值來(lái)校正被選取的第二視頻信號(hào)并輸出經(jīng)過(guò)校正的第二視頻信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的圖像再現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，所述記錄裝置包含將參數(shù)記錄在記錄介質(zhì)上的參數(shù)記錄裝置，參數(shù)由所述校正裝置在進(jìn)行校正時(shí)使用。
21.如權(quán)利要求19所述的圖像記錄設(shè)備，其特征在于，所述記錄裝置包含在記錄介質(zhì)上記錄與第二視頻信號(hào)復(fù)合的參數(shù)的參數(shù)復(fù)合裝置，參數(shù)由所述校正裝置在進(jìn)行校正時(shí)使用。
全文摘要
在圖像記錄設(shè)備中，在給定信號(hào)電荷積累時(shí)間內(nèi)，圖像傳感器獲得了具有不同信號(hào)電荷積時(shí)間的兩個(gè)視頻信號(hào)，并將它們記錄在記錄介質(zhì)上，從而可以記錄具有較寬亮度分布的目標(biāo)的視頻信號(hào)，而對(duì)于圖像再現(xiàn)設(shè)備，校正電路對(duì)標(biāo)準(zhǔn)照度視頻信息和高照度視頻信息進(jìn)行校正，用戶通過(guò)目標(biāo)照度范圍指定電路指定待輸出的目標(biāo)照度范圍，而電平轉(zhuǎn)換器將亮度轉(zhuǎn)換到顯示裝置或打印機(jī)能夠輸出的亮度電平。
文檔編號(hào)H04N5/92GK1139346SQ96104419
公開日1997年1月1日 申請(qǐng)日期1996年3月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月28日
發(fā)明者赤堀裕志, 菰淵寬仁, 福本彰 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社