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公開番号2025159721
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2025063271
出願日2025-04-07
発明の名称画像キャプチャ方法および装置
出願人ブラックマジックデザインピーティーワイリミテッド,Blackmagic Design Pty Ltd
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類H04N 23/741 20230101AFI20251014BHJP(電気通信技術)
要約【課題】ハイダイナミックレンジを有する画像を撮像する方法を提供する。
【解決手段】少なくとも1つのイメージセンサを有するカメラが開示される。該イメージセンサは、少なくとも3色の狭帯域ピクセル及び広帯域ピクセルを備えるピクセルアレイを含む。該カメラは、該イメージセンサが第1の利得設定を有し第1の応答を有する出力を生成する、第1モードで、動作可能である。さらに、前記カメラは、該イメージセンサが第2の利得設定を有し第2の応答を有する出力を生成する、第2モードで、動作可能である。当該イメージセンサは、第1モードにおいて、広帯域ピクセルが狭帯域ピクセルのスペクトル出力応答の総和にほぼ等しいスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成するよう構成される。前記イメージセンサはさらに、第2モードにおいて、広帯域ピクセルが該第1モードよりも大きなスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成するよう構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
少なくとも１つのイメージセンサを有するカメラにおける方法であって、前記イメージセンサは、少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを含むピクセルアレイを備え、当該方法は：
狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを異なるピクセル利得で読み出すことを含み、
前記広帯域ピクセルは記狭帯域ピクセルよりも高いピクセル利得で読み出される、方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記狭帯域ピクセルが赤ピクセル、緑ピクセルおよび青ピクセルを含み、前記方法は：
緑ピクセルの読み出しに使用されるピクセル利得のＨ倍のピクセル利得で広帯域ピクセルを読み出すことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを含むピクセルアレイを備えた、少なくとも一つのイメージセンサを有するカメラで実行される方法であって、当該方法は：
前記イメージセンサが第１のピクセル利得設定を有し第１の応答を有する出力を生成する第１モードで前記カメラを選択的に動作させること、または、
前記イメージセンサが第２のピクセル利得設定を有し第２の応答を有する出力を生成する第２モードで前記カメラを選択的に動作させることを含み、前記方法はさらに：
第１モードにおいて、広帯域ピクセルが、狭帯域ピクセルのスペクトル出力応答の総和にほぼ等しいスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成すること；および
第２モードにおいて、広帯域ピクセルが、前記第１モードよりも大きいスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成すること；
を含む方法。
【請求項４】
前記第２モードにおいて、広帯域ピクセルは狭帯域ピクセルのスペクトル出力応答の総和にＨ倍したものにほぼ等しいスペクトル出力応答を有する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを含むピクセルアレイを備えた、少なくとも一つのイメージセンサを有するカメラで実行される方法であって、当該方法は：
前記カメラを、イメージセンサが第１のアナログ利得設定を用いて読み出される第１モードで前記カメラを選択的に動作させるか、または
前記カメラを、イメージセンサが第２のアナログ利得設定を用いて読み出される第２モードで前記カメラを選択的に動作させ、
第２モードでの読み出し時における広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得と狭帯域ピクセルに適用されるアナログ利得との相対的な差が、第１モードでの読み出し時における広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得と狭帯域ピクセルに適用されるアナログ利得との相対的な差よりも大きい、方法。
【請求項６】
前記第２モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得が、前記第１モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得よりも大きい、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第２モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得が、前記第１モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得のＨ倍である、請求項５または６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記Ｈが、
２より大きい；
６未満；
２．５と３．５の間；
２．８と３の間；
約２．９；
のうちの１つまたは複数に該当する、請求項３２、３４または３７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを含むピクセルアレイを備えた、少なくとも一つのイメージセンサを有するカメラで実行される方法であって、当該方法は：
通常モードまたはハイダイナミックレンジモードのいずれかで前記カメラを選択的に動作させること；
前記イメージセンサを、第１のピクセル利得設定により通常モードで動作させること；
前記イメージセンサを、広帯域ピクセルが通常モードよりも高い利得で読み出される第２のピクセル利得設定によりハイダイナミックレンジモードで動作させること；
を含む方法。
【請求項１０】
前記ハイダイナミックレンジモードにおいて、狭帯域ピクセルが前記通常モードとは異なる第２のピクセル利得設定で読み出される、請求項９に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像キャプチャ方法および装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像キャプチャ技術は、デジタルスチルイメージングとデジタルビデオの両方における改善を促進している。ＨＤＲ技術は、イメージセンサのピクセルが異なるイメージング特性で動作できる能力を活用する。異なる特性を有するピクセルの出力は、最も適切に露出されたピクセル値または画像領域を保持するアルゴリズムを用いてブレンドされ得る。
【０００３】
ここで、ピクセルの「特性」は、ピクセルに固有の特性（例えば、異なるカラーフィルタ）である場合もあれば、動作に起因する特性（例えば、異なる積分時間）や、信号処理に起因する特性（例えば、異なるピクセル利得）である場合もある。これらの特性により、ピクセルごとに異なる感度を持たせることが可能となる。一部のＨＤＲ技術では、イメージセンサの一部または全てのピクセルに異なる感知パラメータを適用して複数の画像をキャプチャする必要があるが、他の技術では、単一の画像内で一部のピクセルが異なる特性を有するように単一画像をキャプチャする。両者を組み合わせて実施することも可能である。
【０００４】
本セクションで説明されるシステム、装置、方法及びアプローチ並びにこれらの構成要素は、発明者によって既知である。したがって、特に明示されない限り、当該システム、装置、方法、アプローチ又はそれらの構成要素が、本節に記載されたことのみをもって従来技術として引用可能であると想定すべきではなく、また、それらのシステム、装置、方法、アプローチ及び構成要素が、当業者に通常知られているものと想定すべきではない。
【発明の概要】
【０００５】
本開示の第１の態様によれば、少なくとも一つのイメージセンサを備えるカメラが提供され、そのイメージセンサは、広帯域ピクセルおよび少なくとも三色の狭帯域ピクセルを含むピクセルアレイを有する。
【０００６】
狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルは異なるピクセル利得で読み出され、広帯域ピクセルは狭帯域ピクセルよりも高いピクセル利得で読み出される。
ある実施形態において、カメラの狭帯域ピクセルは赤ピクセル、緑ピクセルおよび青ピクセルを含み、広帯域ピクセルは、緑ピクセルの読み出しに使用されるピクセル利得のＨ倍のピクセル利得で読み出される。
【０００７】
本開示の第２の態様によれば、少なくとも１つのイメージセンサを備えるカメラが提供される。このイメージセンサは、少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを備えるピクセルアレイを含む。当該カメラは、以下のように動作可能である：
第１モードでは、イメージセンサが第１のピクセル利得設定を有し、第１の応答を有する出力を生成する。
第２モードでは、イメージセンサが第２のピクセル利得設定を有し、第２の応答を有する出力を生成する。
さらに、イメージセンサは次のように構成される：
第１モードでは、広帯域ピクセルが、狭帯域ピクセルのスペクトル出力応答の総和にほぼ等しいスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成し、
第２モードでは、広帯域ピクセルが、第１モードよりも大きなスペクトル出力応答を有するデジタル出力を生成する。
【０００８】
第２の態様におけるカメラの一部の実施形態において、第２モードでは、広帯域ピクセルのスペクトル出力応答が狭帯域ピクセルのスペクトル出力応答の総和のＨ倍の値にほぼ等しい。
【０００９】
本開示の第３の態様によれば、少なくとも一つのイメージセンサを有するカメラが提供される。
前記イメージセンサは、少なくとも３色の狭帯域ピクセルおよび広帯域ピクセルを備えたピクセルアレイを含んでいる。前記カメラは、第１アナログ利得設定を用いてイメージセンサを読み出す第１モードで動作可能であり、第２アナログ利得設定を用いてイメージセンサを読み出す第２モードで動作可能である。
第２モードでの読み出しの際には、広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得と狭帯域ピクセルに適用されるアナログ利得との相対的な差が、第１モードでの読出し中における広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得と狭帯域ピクセルに適用されるアナログ利得との相対的な差よりも大きい。
第２モードにおける第３の態様のカメラの一部の実施形態において、広帯域ピクセルに対して適用されるアナログ利得が、第１モードにおける広帯域ピクセルに対して適用されるアナログ利得よりも大きい。
【００１０】
第３の態様にかかるカメラの一部の実施形態において、第２モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得は、第１モードにおいて広帯域ピクセルに適用されるアナログ利得のＨ倍である。
（【００１１】以降は省略されています）

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