DE69808024T2

Method and imaging apparatus for generating a dynamic range expanded video signal

Abstract

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DE69808024T2, drawing sheet 1
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13 claims: 2 independent, 11 dependent

  1. 1
    Abbildungsvorrichtung, aufweisend:Abbildungsmittel (1010), das ein Ansteuermittel (1020) enthält, um ein optisches Bild zu empfangen und ein erstes Videosignal (1060) mit einem ersten Belichtungsintervall und ein zweites Videosignal (1070) mit einem zweiten Belichtungsintervall im wesentlichen zur gleichen Zeit zu erzeugen, wobei das zweite Belichtungsintervall kürzer als das erste Belichtungsintervall ist, das erste und zweite Videosignal einen ersten bzw. zweiten effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen, die verschieden sind, deren Kombination aber ein kontinuierlicher Luminanznachweisbereich ist, Synchronisiermittel (1050) zum Synchronisieren des ersten Videosignals mit dem zweiten Videosignal alle entsprechenden Frames des ersten und zweiten Videosignals;Erzeugungsmittel (1083) für Mischungssteuersignale zum Erzeugen eines Mischungssteuersignals (1082), das ein Mischungsverhältnis des ersten und zweiten Videosignals angibt, gemäß dem ersten und zweiten Videosignal;und Videosignalerzeugungsmittel (1080) zum Erzeugen eines kombinieren Videosignals aus dem ersten und zweiten Videosignal vom Synchronisiermittel (1050) gemäß dem Mischungssteuersignal und Pegel des ersten und zweiten Videosignals, um einen expandierten Dynamikbereich zu haben, so dass der erste effektive Luminanznachweisbereich mit dem zweiten effektiven Luminanznachweisbereich verbunden ist, gekennzeichnet durch: Erzeugungsmittel (1100) für Flankenverstärkungssignale, um aus dem kombinierten Videosignal ein Flankenverstärkungssignal zu erzeugen;Steuermittel (1160) für Flankenverstärkungsbeträge, um einen Betrag des Flankenverstärkungssignals gemäß dem Mischungssteuersignal (1082) zu steuern;und Addiermittel (1130) zum Addieren des Flankenverstärkungssignals vom Steuermittel für Flankenverstärkungsbeträge und des kombinierten Videosignals und Abgeben des Videosignals mit Flankenverstärkung.
  2. 2
    Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend:Erzeugungsmittel (1180) für Coring-Betragssteuersignale zum Erzeugen eines Coring-Betragssteuersignals gemäß dem Mischungssteuersignal;und Coring-Mittel (1112) zum Ausführen einer Coring-Operation am Flankenverstärkungssignal gemäß dem Coring-Betragssteuersignal.
  3. 3
    Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend:Mittel zur Feststellung eines Belichtungsverhältnisses, das auf das Abbildungsmittel anspricht, um ein Belichtungsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Belichtungsintervall festzustellen;und worin das Steuermittel für Flankenverstärkungsbeträge einen Betrag des Flankenverstärkungssignals ebenfalls gemäß dem Belichtungsintervallverhältnis steuert.
  4. 4
    Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner aufweisend:Erzeugungsmittel (1180, 1210) für Coring-Betragssteuersignale zum Erzeugen eines Coring-Betragssteuersignals (1211) gemäß dem Mischungssteuersignal (1082) und dem Belichtungsverhältnis;und ein Coring-Mittel (1112) zum Ausführen einer Coring-Operation am Flankenverstärkungssignal gemäß dem Coring-Betragssteuersignal vom Erzeugungsmittel für Coring-Betragssteuersignale.
  5. 5
    Abbildungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin:das Abbildungsmittel (1010) ein Ansteuermittel enthält, um ein separates rotes, grünes und blaues optisches Bild zu empfangen und ein erstes rotes, erstes grünes und erstes blaues Videosignal mit einem ersten Belichtungsintervall und ein zweites rotes, zweites grünes und zweites blaues Videosignal mit einem zweiten Belichtungsintervall im wesentlichen zur gleichen Zeit zu erzeugen, wobei das zweite Belichtungsintervall kürzer als das erste Belichtungsintervall ist, das erste rote, grüne und blaue Videosignal einen ersten roten, ersten grünen bzw. ersten blauen effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen und das zweite rote, grüne und blaue Videosignal einen zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen, die von dem ersten roten, ersten grünen bzw. ersten blauen effektiven Luminanznachweisbereich verschieden, aber kontinuierlich sind;die Synchronisiermittel (1050) zum Synchronisieren des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals mit dem zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal alle entsprechenden Frames des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und des zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignals dienen;die Erzeugungsmittel für Mischungssteuersignale dazu dienen, ein rotes, grünes und blaues Mischungssteuersignal zu erzeugen, die Mischungsverhältnisse zwischen dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und dem zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen Videosignal angeben, gemäß dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und dem zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal;und die Kombiniermittel dazu dienen, ein kombiniertes rotes, grünes und blaues Videosignal aus dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und dem zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal vom Verstärkungseinstellmittel gemäß dem roten, grünen und blauen Mischungssteuersignal und Pegeln des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und des zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Signals zu erzeugen und abzugeben, um einen expandierten roten, grünen und blauen Luminanznachweisbereich zu haben, so dass der erste rote, erste grüne und erste blaue effektive Luminanznachweisbereich mit dem zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen Luminanznachweisbereich verbunden sind, und ferner aufweisend: Verstärkungseinstellmittel (1150), um jeweils Differenzen zwischen Verstärkungen des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen Videosignals vom Synchronisiermittel (1050) gemäß dem Belichtungsverhältnis vom Mittel (1140) zur Feststellung von Belichtungsintervallverhältnissen einzustellen.
  6. 6
    Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 5, ferner aufweisend:Maximum-Feststellmittel (1130) zum Feststellen eines Maximumpegels unter dem kombinierten roten, kombinierten grünen und kombinierten blauen Videosignal für eine Frame-Periode;und nichtlineares Verarbeitungsmittel (1120), das auf Dynamikbereichsdaten (1141) für eine Anzeige anspricht, um ein rotes, grünes und blaues Anzeigesignal mit nichtlinearen Charakteristiken zu erzeugen und abzugeben, so dass der Maximalpegel gleich den Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige oder kleiner gemacht wird, wenn der festgestellte Maximumpegel größer als die Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige ist, und das kombinierte rote, grüne und blaue Videosignal abzugeben, wie sie sind, wenn der festgestellte Maximumpegel nicht größer als die Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige ist.
  7. 7
    Videokamera, aufweisend:eine Linseneinheit (10);Trennmittel (1000) zum Trennen eines Strahls eines optischen Bildes in ein separates rotes, grünes und blaues optisches Bild;und eine Abbildungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6.
  8. 8
    Verfahren zum Erzeugen eines kombinierten Videosignals aus einem optischen Bild mit den Schritten, bei denen:das optische Bild empfangen und ein erstes Videosignal (1060) mit einem ersten Belichtungsintervall und ein zweites Videosignal (1070) mit einem zweiten Belichtungsintervall im wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt werden, wobei das zweite Belichtungsintervall kürzer als das erste Belichtungsintervall ist, das erste und zweite Videosignal einen ersten bzw. zweiten effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen, die verschieden sind, deren Kombination aber ein kontinuierlicher Luminanznachweisbereich ist, das erste Videosignal mit dem zweiten Videosignal alle entsprechenden Frames des ersten und zweiten Videosignals synchronisiert wird, ein Mischungssteuersignal (1082), das ein Mischungsverhältnis des ersten und zweiten Videosignals (1060, 1070) angibt, gemäß dem synchronisierten ersten und zweiten Videosignal erzeugt wird;und ein kombiniertes Videosignal (1081) aus dem synchronisierten ersten und zweiten Videosignal gemäß dem Mischungssteuersignal und Pegel des ersten und zweiten Videosignals erzeugt wird, um einen expandierten Nachweisbereich zu haben, so dass der erste effektive Luminanznachweisbereich mit dem zweiten effektiven Luminanznachweisbereich verbunden ist;gekennzeichnet durch die weiteren Schritte, bei denen: aus dem kombinierten Videosignal (1081) ein Flankenverstärkungssignal (1101) erzeugt wird;gemäß dem Mischungssteuersignal (1280) ein Betrag des Flankenverstärkungssignals gesteuert wird;und das betragsgesteuerte Flankenverstärkungssignal (1111) und das kombinierte Videosignal (1081) addiert und ein flankenverstärktes Videosignal abgegeben wird.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 8, ferner aufweisend die Schritte, bei denen:gemäß dem Mischungssteuersignal (1082) ein Coring-Betragssteuersignal (1181) erzeugt wird;und an dem Flankenverstärkungssignal (1101) gemäß dem Coring- Betragssteuersignal (1181) eine Coring-Operation ausgeführt wird.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, aufweisend die weiteren Schritte, bei denen:ein Belichtungsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Belichtungsintervall festgestellt wird;eine Verstärkung des gemäß dem Belichtungsverhältnis synchronisierten zweiten Videosignals alle entsprechenden Frames des ersten und zweiten Videosignals eingestellt wird;und worin der Betrag des Flankenverstärkungssignals auch gemäß dem Belichtungsverhältnis gesteuert wird.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend die Schritte, bei denen:gemäß dem Mischungssteuersignal (1082) und dem Belichtungsverhältnis (1141) ein Coring-Betragssteuersignal (1211) erzeugt wird;und an dem Flankenverstärkungssignal gemäß dem Coring-Betragssteuersignal (1211) eine Coring-Operation ausgeführt wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, worin:der Schritt, bei dem das optische Bild empfangen und das erste und zweite Videosignal erzeugt werden, aus den Teilschritten besteht, bei denen: ein separates rotes, grünes und blaues optisches Bild empfangen werden;ein erstes rotes, erstes grünes und erstes blaues Videosignal mit einem ersten Belichtungsintervall und zweites rotes, zweites grünes und zweites blaues Videosignal mit einem zweiten Belichtungsintervall im wesentlichen zur gleichen Zeit erzeugt werden, wobei das zweite Belichtungsintervall kürzer als das erste Belichtungsintervall ist, die ersten Videosignale einen ersten roten, ersten grünen bzw. ersten blauen effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen, die zweiten Videosignale einen zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen effektiven Luminanznachweisbereich aufweisen, welche von dem ersten roten, ersten grünen bzw. ersten blauen effektiven Luminanznachweisbereich verschieden, aber kontinuierlich sind;der Synchronisierschritt ein Synchronisieren des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals mit dem zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal alle entsprechenden Frames des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und des zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignals umfasst;der Erzeugungsschritt ein Erzeugen eines roten, grünen und blauen Mischungssteuersignals (1083), die Mischungsverhältnisse zwischen dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen Videosignal angeben, gemäß dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal umfasst;und der Schritt zum Erzeugen eines kombinierten Videosignals ein Erzeugen und Abgeben eines kombinierten roten, grünen und blauen Videosignals (1081) aus dem ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignal und zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignal vom Verstärkungseinstellmittel gemäß den Mischungssteuersignalen und Pegeln des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignals umfasst, um einen expandierten roten, grünen und blauen Luminanznachweisbereich zu haben, so dass der erste rote, erste grüne und erste blaue effektive Luminanznachweisbereich mit dem zweiten roten, zweiten grünen bzw. zweiten blauen effektiven Luminanznachweisbereich verbunden sind, und ferner aufweisend die Schritte, bei denen: ein Belichtungsverhältnis zwischen dem ersten und zweiten Belichtungsintervall festgestellt wird;und eine Differenz zwischen Verstärkungen des ersten roten, ersten grünen und ersten blauen Videosignals und zweiten roten, zweiten grünen und zweiten blauen Videosignals vom Synchronisierschritt gemäß dem Belichtungsverhältnis eingestellt wird.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, ferner aufweisend die Schritte, bei denen:ein Maximumpegel (1131) unter dem kombinierten roten, kombinierten grünen und kombinierten blauen Videosignal (1081) für eine Frame-Periode festgestellt wird;und ein rotes, grünes und blaues Anzeigesignal (1121) mit einer nichtlineare Charakteristik gemäß Dynamikdaten für eine Anzeige und dem Maximumpegel erzeugt und abgegeben werden, so dass der Maximumpegel gleich den Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige oder geringer gemacht wird, wenn der festgestellte Maximumpegel größer als die Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige ist, und das kombinierte rote, grüne und blaue Videosignal abgegeben werden, wie sie sind, wenn der festgestellte Maximumpegel nicht größer als die Dynamikbereichsdaten für eine Anzeige sind.