本发明专利技术涉及能够进行控制以改变对4种不同光谱灵敏度类型的像素的曝光时间的摄像装置、摄像方法以及程序。4种不同光谱灵敏度类型的像素布置在摄像面上，所述像素包括具有全色光谱灵敏度的像素，并且对于所述4种光谱灵敏度类型中的每一者，实现第一曝光的像素和实现不同于所述第一曝光的第二曝光的像素布置在所述摄像面上。此外，具有所述全色光谱灵敏度的第一像素在特定方向上以2个像素为周期布置在第一排中，所述第一像素在所述特定方向上以从所述第一排错开一个像素的方式布置在第二排中，所述第一排和所述第二排在与所述特定方向正交的方向上交替地布置。此外，对于与所述第一像素的光谱灵敏度不同的光谱灵敏度中的每一者，具有该光谱灵敏度的像素在所述特定方向上以2个像素或4个像素为周期进行布置并且二维地构成4×4像素周期性布置，在所述4×4像素周期性布置中，所述第一光谱灵敏度像素布置成棋盘格布置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及摄像装置、摄像方法W及程序，并且更具体地设及适于通过W多个曝 光时序读取多个像素来扩大动态范围的摄像装置、摄像方法W及程序。
技术介绍
近年来，拍摄诸如人物等主体W产生图像（图像数据）并记录所产生的诸如图像 内容（图像文件）等图像（图像数据）的诸如摄像设备等电子设备得到了普及，例如，数字 静态照相机是摄像设备的示例。作为用于运种电子设备的摄像装置，CCD(电荷禪合器件） 传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体）传感器等得到了广泛地应用。 动态范围是图像传感器的性能轴之一。动态范围是可W被变换成有效图像信号的 入射光的亮度的宽度。动态范围越大，性能越佳，运是因为暗光至亮光都能够变换成图像信 号。 例如，专利文献1提出了一种被称为空间变化曝光（SpatialIyVa^ing Exposure,SVE)的用于扩大图像传感器的动态范围的系统。 普通图像传感器的像素包括通过光电变换将入射光变换成电荷的光电二极管 (PD)。由于像素的可累积电荷量是确定的，所W相对于过强的入射光会产生电荷溢出，且无 法拾取更多的信号。另外，由于在像素和读取电路中产生的噪声的原因，相对于过弱的入射 光产生的电荷被掩埋在噪声中，从而无法拾取信号。 为此，在SVE系统中，具有不同灵敏度的像素W预定布置图案进行布置，使得可W 从位于场景的黑暗部分中的具有高灵敏度的像素和位于场景的明亮部分中的具有低灵敏 度的像素获取信号。作为改变各像素的灵敏度的方法，除改变像素孔径比的方法W及使用 具有不同光透射率的片上滤光器的方法之外，还存在使用图像传感器的电子快口控制机构 的方法。专利文献1提出了在CCD图像传感器中使用电子快口控制机构的方法。 专利文献2提出了一种布置有4种类型的像素的图像传感器，运些像素包括具有 用于获取亮度信号的光谱灵敏度的像素和具有用于获取3种类型的颜色信号的光谱灵敏 度的像素。作为运种颜色布置的示例，在专利文献2披露的布置中，用于获取亮度信号的像 素布置成棋盘格布置（checkerboardarrangement)，并且具有R、G和B光谱灵敏度的用于 获取颜色信号的像素布置在棋盘格布置中的其余位置。 专利文献3披露了一个在专利文献2所公开的像素布置中使用SVE系统来拍摄图 像的情况下的曝光图案的示例。 专利文献1 :日本专利申请特开号2007-135200 专利文献2 :日本专利申请特开号2007-243334 专利文献3 :日本专利申请特开号2012-257193
技术实现思路
[001引技术问题 专利文献I说明了一种在具有RGB(红、绿和蓝）3颜色的颜色布置的图像传感器 中使用SVE系统来拍摄图像的像素控制方法。专利文献2说明了一种将1个用于获取亮度 信号的像素和3个用于获取颜色信号的像素进行组合的技术。专利文献3披露了一种在专 利文献2所公开的像素布置中使用SVE系统来拍摄图像的情况下的曝光图案。 然而，在使用1个用于获取亮度信号的像素和3个用于获取颜色信号的像素的组 合的图像传感器中，没有对使用SVE系统来实现摄像的像素控制方法或结构进行说明。即 使在使用4个像素时，也期望使用SVE系统来实现摄像的像素控制。通过利用4个像素的 SVE系统能够进行图像拍摄，期望扩大动态范围，并且同时改善性能。本专利技术是鉴于如上所述的情况而提出的，且因此旨在扩大动态范围并同时改善性 能。[001引技术方案根据本专利技术的方面，提供了一种摄像装置，所述摄像装置包括4种光谱灵敏度类 型的像素，运些像素包括具有全色光谱灵敏度的像素并布置在摄像面上，对于所述4种光 谱灵敏度类型中的每一者，实现第一曝光的像素和实现不同于所述第一曝光的第二曝光的 像素布置在所述摄像面上。具有所述全色光谱灵敏度的第一像素在特定方向上W2个像素为周期布置在第 一排中，所述第一像素在所述特定方向上W从所述第一排错开一个像素的方式布置在第二 排中，所述第一排和所述第二排在与所述特定方向正交的方向上交替地布置，并且，对于与 所述第一像素的光谱灵敏度不同的光谱灵敏度中的每一者，具有该光谱灵敏度的像素在所 述特定方向上W2个像素或4个像素为周期进行布置并且二维地构成4X4像素周期性布 置，在所述4X4像素周期性布置中，所述第一光谱灵敏度像素布置成棋盘格布置。摄像装置可W还包括每排的=条像素传输控制信号线，每条所述像素传输控制信 号线用于控制构成所述特定方向上的1排的多个像素的曝光开始时序和曝光结束时序，所 述第一排的所述像素传输控制信号线之中的第一像素传输控制信号线可向所述第一排中 的W2个像素为周期进行布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；所述第 一排的所述像素传输控制信号线之中的第二像素传输控制信号线可向所述第一排中的W4 个像素为周期进行布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；所述第一排的 所述像素传输控制信号线之中的第=像素传输控制信号线可向所述第一排中的W4个像 素为周期进行布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；所述第二排的所述 像素传输控制信号线之中的第一像素传输控制信号线可向所述第二排中的W2个像素为 周期进行布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；所述第二排的所述像素 传输控制信号线之中的第二像素传输控制信号线可向所述第二排中的W4个像素为周期 进行布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；所述第二排的所述像素传输 控制信号线之中的第=像素传输控制信号线可向所述第二排中的W4个像素为周期进行 布置并具有相同的光谱灵敏度的像素传送传输控制信号；并且每条所述像素传输控制信号 线可按照用于实现所述第一曝光的第一时序或者用于实现所述第二曝光的第二时序来传 送像素传输控制信号。 所述特定方向上的两个邻近像素可共用一个A/D变换器；并且可使用所述像素传 输控制信号线之中的至少两条像素传输控制信号线使所述两个邻近像素的曝光时序错开。 由多个像素构成的像素组可共用一个浮动扩散部。 所述4X4像素周期性布置可包括在与所述特定方向正交的方向上交替地布置的 所述第一排和所述第二排，在所述第一排中，所述第一像素和具有第二光谱灵敏度的第二 像素在所述特定方向上交替地布置，在所述第二排中，所述第一像素W2个像素为周期进 行布置并且具有第=光谱灵敏度的第=像素和具有第四光谱灵敏度的第四像素W4个像 素为周期布置在其余像素位置。 所述第一排的所述第一像素传输控制信号线和所述第二排的所述第一像素传输 控制信号线可被控制W便W不同的时序传送控制信号；所述第一排的所述第二像素传输控 制信号线和所述第=像素传输控制信号线可被控制W便W不同的时序传送控制信号；所述 第二排的所述第二像素传输控制信号线和第四排的与所述第=像素有关的像素传输控制 信号线可被控制W便W不同的时序传送控制信号；并且所述第二排的与所述第四像素有关 的像素传输控制信号线和所述第四排的与所述第四像素有关的像素传输控制信号线可被 控制W便W不同的时序传送控制信号。 摄像装置在各像素位置可在每个像素位置处还包括：第一处理部，其计算所述第 一光谱灵敏度的所述第一曝光的信号在所述像素位置处的插值；第二处理部，其计算所述 第一光谱灵敏度的所述第二曝光的信号在所述像本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种摄像装置，其包括：4种光谱灵敏度类型的像素，这些像素包括具有全色光谱灵敏度的像素并布置在摄像面上，对于所述4种光谱灵敏度类型中的每一者，实现第一曝光的像素和实现不同于所述第一曝光的第二曝光的像素布置在所述摄像面上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：光永知生，海津俊，栗田哲平，西亨，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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