專利名稱：自動曝光補正方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字影像擷取裝置，且特別涉及一種應(yīng)用于數(shù)字影像擷取 裝置的自動曝光補正方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)數(shù)碼相機用于拍照時，機械快門的速度越快，則其關(guān)閉的時間越短。在高輝度(Brightness)的情況下，若所需的曝光時間遠(yuǎn)短于機械快門的關(guān)閉時 間，此時相片會發(fā)生過曝的狀況。目前數(shù)字相機的自動曝光方式藉由曝光方程式?jīng)Q定機械快門的關(guān)閉時間， 如下所示EV=AV+TV LV=BV+SV 理想狀態(tài)時，EV=LV 其中，EV代表曝光值(Exposure Value,以下簡稱為EV);AV代表光圈孔徑(Aperture Value,以下簡稱為AV); TV代表快門速度(Shutter Speed,以下簡稱為TV); BV代表物體亮度(Brightness Value,以下簡稱為BV); SV代表感光度；LV代表環(huán)境亮度(LightValue,以下簡稱為LV)。 舉例來說，當(dāng)測得LV二15時，通過EV-LV-15，可以搭配光圈孔徑(AV) 為5 (F5.6)以及快門速度(TV)為10 (即快門關(guān)閉時間為1/21()秒—1/1000秒)的方式進(jìn)行曝光。然而，當(dāng)機械快門的最快速度是9 (即快門關(guān)閉時間約為1/500秒)時， 計算得出如下的曝光結(jié)果，即LV-15，而EV的極限值為EV=5 (F5.6) +9(1/29秒—1/500秒)=14，此時會以1/500秒的快門速度曝光，故會過曝1EV。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一 種自動曝光補正方法與系統(tǒng)，其可應(yīng)用于數(shù)字影像擷取裝置，在機械快門速度 不夠快的情況下仍可將影像正確曝光。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，提供一種自動曝光補正方 法，包括下列步驟(A) 、打開快門并利用感光組件偵測環(huán)境亮度；(B) 、根據(jù)偵測結(jié)果計算曝光值，從而計算出初始曝光時間；(C) 、判斷所述曝光值是否等于標(biāo)準(zhǔn)值；(D) 、若所述曝光值大于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正 數(shù)值；以及(E) 、根據(jù)所述第一補正數(shù)值令曝光信號延后一第一預(yù)定時間產(chǎn)生，使得 補正后的總曝光時間等于所述初始曝光時間減所述第一預(yù)定時間。在本發(fā)明所述的自動曝光補正方法中，還包括位于所述步驟(C)之后的 下列步驟若所述曝光值小于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則調(diào)低所述快門的關(guān)閉速度或者令曝光信 號提前第二預(yù)定時間產(chǎn)生；以及 擷取并儲存影像。在本發(fā)明所述的自動曝光補正方法中，還包括位于所述步驟(E)后的下 列步驟(F) 、根據(jù)所述快門的關(guān)閉速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù)值；(G) 、根據(jù)所述第二補正數(shù)值令曝光信號提早一第三預(yù)定時間產(chǎn)生以進(jìn)行 曝光；以及(H) 、擷取并儲存影像。 在本發(fā)明所述的自動曝光補正方法中，步驟(C)進(jìn)一步包括下列步驟-(Cl)、根據(jù)所述曝光值設(shè)定光圈參數(shù)；(C2)、根據(jù)所述光圈參數(shù)設(shè)定快門參數(shù)；以及(C3 )、判斷所述快門速度是否小于或等于極限值。 在本發(fā)明所述的自動曝光補正方法中，還包括下列步驟-若所述快門速度小于所述極限值，則將所述快門速度調(diào)整至所述極限值； 根據(jù)所述快門速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第三補正數(shù)值； 根據(jù)所述第三補正數(shù)值令曝光信號提前一第四預(yù)定時間產(chǎn)生以進(jìn)行曝光；以及擷取并儲存影像。本發(fā)明還提供了一種自動曝光補正系統(tǒng)，包括快門作動系統(tǒng)，—其用以啟 閉快門；存儲單元； 光圈作動系統(tǒng)；感光單元，其用以偵測環(huán)境亮度；運算單元，用于根據(jù)所述感光單元的測光結(jié)果計算曝光值，從而得到初始 曝光時間；判斷單元，用于判斷所述曝光值是否小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值；其包括第一補正 模塊，用于當(dāng)所述曝光值大于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正 數(shù)值；以及曝光信號作動系統(tǒng)，用于根據(jù)所述判斷單元的判斷結(jié)果產(chǎn)生曝光信號，其 包括第一曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第一補正數(shù)值，使曝光信號延后第 一預(yù)定時間產(chǎn)生。在本發(fā)明所述的自動曝光補正系統(tǒng)中，所述判斷單元還包括第二補正模 塊，用于當(dāng)所述曝光值小于所述標(biāo)準(zhǔn)值，向所述快門作動系統(tǒng)發(fā)出命令以調(diào)降 快門關(guān)閉速度。在本發(fā)明所述的自動曝光補正系統(tǒng)中，所述判斷單元還包括第三補正模 塊，用于在根據(jù)所述第一補正數(shù)值進(jìn)行補正后、根據(jù)所述快門的關(guān)閉速度與所 述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù)值，且所述曝光信號作動系統(tǒng)還包括第二曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第二補正數(shù)值使曝光信號提早第三預(yù)定時間產(chǎn)生。在本發(fā)明所述的自動曝光補正系統(tǒng)中，所述運算單元還包括光圈參數(shù)運 算單元，用于根據(jù)所述曝光值設(shè)定光圈參數(shù)；快門參數(shù)運算單元，用于根據(jù)所 述光圈參數(shù)設(shè)定所述快門的快門速度，且所述判斷單元還包括快門速度判斷模 塊，用于判斷所述快門參數(shù)是否小于極限值。在本發(fā)明所述的自動曝光補正系統(tǒng)中，所述判斷單元進(jìn)一步包括第四補正 模塊，用于在所述快門速度小于所述極限值時令所述快門參數(shù)調(diào)整至所述極限 值、然后根據(jù)所述快門參數(shù)與所述快門關(guān)閉曲線獲得第三補正數(shù)值，且所述曝光信號作動系統(tǒng)還包括第三曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第三 補正數(shù)值令所述曝光信號提前一第四預(yù)定時間產(chǎn)生。實施本發(fā)明的自動曝光補正方法，可在快門速度不夠快的情況下仍可將影 像正確曝光。


下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中-圖1是顯示本發(fā)明實施例的自動曝光補正方法的步驟流程圖；圖2是顯示本發(fā)明實施例的曝光過度時的自動曝光補正方法的步驟流程圖；圖3是顯示本發(fā)明實施例的自動曝光補正系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；圖4是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行自動曝光補正的方法的第一實施例的示意圖，其中，曝光時間遠(yuǎn)大于機械快門的關(guān)閉時間；圖5A-5B是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行自動 曝光補正的方法的第二實施例的示意圖，其中，曝光時間等于機械快門的關(guān)閉 時間；圖6A-6B是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行自動 曝光補正的方法的第三實施例的示意圖，其中，曝光時間遠(yuǎn)小于機械快門的關(guān) 閉時間。附圖標(biāo)號說明 100 感光單元200 運算單元300 判斷單元500 快門作動系統(tǒng) 700 光圈作動系統(tǒng)400 CCD—CLEAR作動系統(tǒng)600 存儲單元 800 信號處理單元具體實施方式
為了讓本發(fā)明的目的、特征、及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 并配合附圖1至6，做出詳細(xì)說明。本發(fā)明說明書提供不同的實施例來說明本 發(fā)明不同實施方式的技術(shù)特征。其中，實施例中的各組件的配置僅為對本發(fā)明 的舉例說明，并非用以限制本發(fā)明。且實施例中附圖標(biāo)號的部分重復(fù)，是為了 簡化說明，并非意指不同實施例之間的關(guān)聯(lián)性。本發(fā)明實施例揭露了一種應(yīng)用于數(shù)字影像擷取裝置的自動曝光補正方法 與系統(tǒng)。本發(fā)明實施例的自動曝光補正方法依據(jù)影像擷取裝置上的感光組件如電 荷耦合組件(Charge Coupled Device, CCD)所偵測到的環(huán)境輝度，決定曝光 值，從而計算初始曝光時間以及快門關(guān)閉時間。之后判斷所述曝光值與一標(biāo)準(zhǔn) 值之間的關(guān)系，并據(jù)此執(zhí)行補正操作。圖1是顯示本發(fā)明實施例的自動曝光補正方法的步驟流程圖。首先，打開 機械快門并利用感光組件偵測環(huán)境亮度(步驟Sll)。接著，根據(jù)偵測結(jié)果計 算曝光值(LV)，從而計算出初始曝光時間(步驟S12)。然后，判斷該曝光值 (LV)是否等于標(biāo)準(zhǔn)值(EV)(步驟S13)。若該曝光值等于該標(biāo)準(zhǔn)值，則執(zhí)行 正常曝光程序(步驟S14)。若該曝光值不等于該標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲 線計算出需補正的數(shù)值并且執(zhí)行補正操作(步驟S15)。若該曝光值大于該標(biāo) 準(zhǔn)值，表明會發(fā)生曝光過度的情況，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正數(shù)值后， 根據(jù)所述第一補正數(shù)值令該曝光信號延后一段第一預(yù)定時間產(chǎn)生，使得補正后 的總曝光時間等于該初始曝光時間減該第一預(yù)定時間(步驟S17)。若該曝光 值小于該標(biāo)準(zhǔn)值，表明會發(fā)生曝光不足的情況，則令曝光信號提早第二預(yù)定時間產(chǎn)生，使得補正后的總曝光時間等于該初始曝光時間加該第二預(yù)定時間；當(dāng) 然，可能發(fā)生曝光不足時，也可通過降低快門速度、即延長曝光時間來進(jìn)行補正(步驟S16)。如此可補正曝光不足和曝光過度的情況，獲得正確的曝光量。其中，該第一、第二預(yù)定時間的設(shè)定可經(jīng)由實驗統(tǒng)計而得。需申明的是，上述的方法步驟只是本發(fā)明的一個較佳實施例，并不用以限定本發(fā)明。例如，本方法中亦可先判斷曝光值是否等于標(biāo)準(zhǔn)值若是，則進(jìn)行正常曝光程序；若否，再計算出初始曝光時間，并執(zhí)行相應(yīng)的補正操作，以達(dá)到本發(fā)明的目的。當(dāng)需要以高速度關(guān)閉快門而實際的機械快門卻無法跟上該速度時，就會發(fā)生曝光過度的情況，可通過圖l所示的方法(步驟S17)，將CCD—CLEAR信號 出現(xiàn)的時間(開始曝光的時間)延后，以縮短曝光時間。但因此而引起的曝光 不足的部分，需要根據(jù)快門的關(guān)閉速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù) 值，并根據(jù)所述第二補正數(shù)值令曝光信號提早第三預(yù)定時間產(chǎn)生，即適度的將 CCD—CLEAR信號出現(xiàn)的時間稍微提前，以期得到正確的曝光。下面將參照圖2 對這種曝光過度時的自動曝光補正方法進(jìn)行描述。圖2是顯示本發(fā)明實施例的曝光過度時自動曝光補正方法的步驟流程圖。 即先將CCD—CLEAR信號后移、從而對曝光過度進(jìn)行自動曝光補正；但因此而引 起的曝光不足的部分，將CCD一CLEAR信號出現(xiàn)的時間稍微提前。首先，利用感光組件(例如，CCD)進(jìn)行測光(步驟S21)，根據(jù)測光結(jié)果 可計算出LV與EV，然后利用光學(xué)方程式EV=AV+TV=BV+SV = LV決定相應(yīng) 的曝光參數(shù)，即光圈孔徑大小(AV)與快門速度(TV)(步驟S22)。根據(jù)計算 所得的LV設(shè)定光圈孔徑大小(步驟S23)，例如，3 (F2.8)、 4 (F4)、 5 (F5.6) 等等。接著，判斷所需的快門速度(TV)是否小于或等于一最大極限值(例如， 10 (即快門關(guān)閉時間為1/1000秒))，即所需快門速度是否慢于該最大極限值 (步驟S24)。若所需的快門速度小于或等于該最大極限值，表示不會發(fā)生曝 光過度的問題，則根據(jù)所需曝光時間產(chǎn)生CCD—CLEAR信號(步驟S25)，之后 CCD開始積蓄電荷以開始進(jìn)行曝光(步驟S26)并且擷取影像，關(guān)閉快門以完 成曝光(步驟S27)，然后判斷擷取到的影像是否儲存完畢(步驟S28)。若儲存完畢，則將光圈還原到最大并且打開快門(步驟S29)。其中需再說明的是，于步驟S24中，當(dāng)判定所需的快門速度慢于最大極限 值時，表示此時相機的快門速度可以滿足曝光的需要。但是，在某些情況下， 部分相機的快門參數(shù)變化較大，例如，快門極限速度為10 (即快門關(guān)閉時間 為1/1000秒)，其緊鄰的下一階速度為8 (即快門關(guān)閉時間為1/250秒)，當(dāng) 需要的快門速度為9 (即快門關(guān)閉時間為1/500秒)時，相機的快門速度不能 達(dá)到所需的快門速度。為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的曝光，可先將快門速度設(shè)定于該最大極 限值，再依據(jù)該最大極限值估算出需補正的曝光量，根據(jù)快門速度與快門關(guān)閉 曲線獲得第三補正數(shù)值，并根據(jù)所述第三補正數(shù)值令CCD—CLEAR信號提前第四 預(yù)定時間產(chǎn)生，以避免因調(diào)整快門速度帶來的曝光不足的問題。若所需的快門速度大于該最大極限值(即所需快門關(guān)閉時間短于所能達(dá)到 的極限值)，由于機械快門無法達(dá)到該速度，表示實際將會以最大極限速度進(jìn) 行曝光，即實際曝光時間大于所需的曝光時間，從而發(fā)生曝光過度的問題，則 必須對CCD—CLEAR信號執(zhí)行后移(Shift)操作，使CCD—CLEAR信號延后第一 時間產(chǎn)生(步驟S30)，亦即執(zhí)行補正操作。在本發(fā)明實施例中，快門速度(TV) 設(shè)定為1 14，但不以此為限。例如，若快門速度的最大極限值為10 (即最短 關(guān)閉時間為1/1000秒)，當(dāng)所需的快門速度(TV)等于11時，則以第一位移(△Tl)延后移動該CCD—CLEAR信號(IFTV=11， SHIFT二AT1)。當(dāng)所需的快 門速度(TV)等于12時，則以第二位移(AT2)延后移動該CCD—CLEAR信號(IF TV = 12， SHIFT二AT2)。當(dāng)所需的快門速度(TV)等于13時，則以第三 位移(AT3)延后移動該CHLCLEAR信號(IFTV二13， SHIFT=AT3)。當(dāng)所需 的快門速度(TV)等于14時，則以第四位移(AT4)延后移動該CCD—CLEAR 信號(IFTV = 14， SHIFT=AT4)。通過將CCD_CLEAR信號延后，從而補正曝光 過度的問題。接著，判斷補正后的曝光時間是否遠(yuǎn)大于機械快門關(guān)閉的時間(步驟 S31)。這一步驟用于確定將CCD—CLEAR信號延后第一時間后，是否會引起曝光 不足的問題。若曝光時間遠(yuǎn)大于機械快門關(guān)閉的時間，則說明將CCD—CLEAR 信號延后第一時間后，曝光情況如圖4所示。此時曝光不足的面積相對于整個曝光面積來說足以忽略。因此無需再進(jìn)行曝光不足的補正。此時使CCD—CLEAR 信號依照延后第一時間產(chǎn)生(步驟S32)，之后CCD開始積蓄電荷以開始進(jìn)行 曝光(步驟S26),并擷取影像，再關(guān)閉快門(步驟S26)，；然后儲存擷取到的 影像，并且將光圈還原到最大及打開快門(步驟S27 S28)。若曝光時間并非遠(yuǎn)大于機械快門關(guān)閉的時間，則此時曝光不足的問題不容 忽略(如圖5A、 6A所示)，則暫停曝光(步驟S33)，依據(jù)快門關(guān)閉曲線計算 曝光補正值(步驟S34)，使CCD—CLEAR信號提前第三時間產(chǎn)生(步驟S35)， 之后CCD開始積蓄電荷以開始進(jìn)行曝光(步驟S26)，并擷取影像。如此對 CCD—CLEAR信號進(jìn)行微調(diào)，補正曝光不足的問題。此外，曝光不足時的自動曝光補正流程與曝光過度時的自動曝光補正的差 異主要在于當(dāng)可能曝光不足時，需調(diào)慢快門速度或提前產(chǎn)生曝光信號 (CCD—CLEAR)以增加曝光量，而當(dāng)可能過度曝光時，需將曝光信號(CCD—CLEAR) 延后以減少曝光量。兩者間的實施流程類似，故不再予以贅述。圖3是顯示本發(fā)明實施例的自動曝光補正系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。本發(fā)明實施例的自動曝光補正系統(tǒng)包括感光單元100、運算單元200、判 斷單元300、CCD一CLEAR作動系統(tǒng)400(曝光信號作動系統(tǒng))、快門作動系統(tǒng)500、 存儲單元600以及光圈作動系統(tǒng)700，其中運算單元200與判斷單元300可整 合而成為信號處理單元800。首先，感光單元100對環(huán)境亮度進(jìn)行測光，運算單元200根據(jù)測光結(jié)果計 算出曝光值，然后利用光學(xué)方程式EV=AV+TV=BV + SV=LV決定曝光參數(shù)AV 和TV (即光圈大小與快門速度)，并且根據(jù)計算所得的LV設(shè)定光圈大小，從而得到初始曝光時間。判斷單元300判斷曝光值是否小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值，它包括第一補正模塊， 用于當(dāng)所述曝光值大于標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正數(shù)值。 CCD—CLEAR作動系統(tǒng)400用于根據(jù)判斷單元300的判斷結(jié)果產(chǎn)生曝光信號，其 包括第一曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第一補正數(shù)值，使CCD—CLEAR信號 延后第一預(yù)定時間產(chǎn)生。也就是，在會發(fā)生曝光過度的情況下，將CCD—CLEAR 信號延后。12判斷單元300還包括第二補正模塊，用于當(dāng)所述曝光值小于標(biāo)準(zhǔn)值，向快門作動系統(tǒng)500發(fā)出命令以調(diào)降快門關(guān)閉速度，避免曝光不足。判斷單元300還包括第三補正模塊，用于在根據(jù)所述第一補正數(shù)值進(jìn)行補 正后、根據(jù)所述快門的關(guān)閉速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù)值，且 CCD一CLEAR作動系統(tǒng)400還包括第二曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第二補 正數(shù)值使曝光信號提早第三預(yù)定時間產(chǎn)生。也就是，即先將CCD一CLEAR信號后 移、從而對曝光過度進(jìn)行自動曝光補正；但因此而引起的曝光不足的部分，將 CCD—CLEAR信號出現(xiàn)的時間稍微提前。其中運算單元包括光圈參數(shù)運算單元，用于根據(jù)所述曝光值設(shè)定光圈參 數(shù)；快門參數(shù)運算單元，用于根據(jù)所述光圈參數(shù)設(shè)定所述快門的快門速度，且 所述判斷單元還包括快門速度判斷模塊，用于判斷所述快門參數(shù)是否小于極限 值。具體而言，判斷單元300的快門速度判斷模塊判斷所需的快門速度(TV) 是否小于或等于一最大極限值(例如，10 (即快門關(guān)閉時間為1/1000秒))。 若所需的快門速度小于或等于該極限值，表示不會發(fā)生曝光過度的問題，則 CCD—CLEAR作動系統(tǒng)400根據(jù)所需曝光時間與存儲單元600內(nèi)的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生 一相應(yīng)的CCD—CLEAR信號以開始進(jìn)行曝光，接著快門作動系統(tǒng)500關(guān)閉快門以 完成曝光。存儲單元600判斷擷取到的影像是否儲存完畢。若儲存完畢，則光 圈作動系統(tǒng)700將光圈還原到最大并且快門作動系統(tǒng)500打開快門。當(dāng)判斷單元300的快門速度判斷模塊判定所需的快門速度小于最大極限 值時，表示此時相機的快門速度可以滿足曝光的需要。但是，在某些情況下， 部分相機的快門參數(shù)變化較大，例如，快門極限速度為10 (即快門關(guān)閉時間 為1/1000秒)，其緊鄰的下一階速度為8 (即快門關(guān)閉時間為1/250秒)，當(dāng) 需要的快門速度為9 (即快門關(guān)閉時間為1/500秒)時，相機的快門速度不能 達(dá)到所需的快門速度。為了實現(xiàn)精準(zhǔn)的曝光，判斷單元300還包括第四補正模 ±央，可先將快門速度設(shè)定于該最大極限值，再依據(jù)該最大極限值估算出需補正 的曝光量，根據(jù)快門速度與快門關(guān)閉曲線獲得第三補正數(shù)值，CCD一CLEAR作動 系統(tǒng)400還包括第三曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第三補正數(shù)值令 CCD一CLEAR信號提前第四預(yù)定時間產(chǎn)生，以避免因調(diào)整快門速度帶來的曝光不足的問題。若快門速度判斷模塊判斷所需的快門速度大于該極限值(即所需快門速度 快于該極限值)，由于機械快門無法達(dá)到該速度，表示將會以比最大極限速度 慢的快門速度進(jìn)行曝光，即曝光時間大于所需的曝光時間，從而可能發(fā)生曝光過度的問題。運算單元200根據(jù)感光單元100的測光結(jié)果獲得一個曝光值，判 斷單元300根據(jù)該曝光值判斷是否會曝光過度，若是，CCD—CLEAR作動系統(tǒng)400 的第一曝光信號作動模塊對CCD_CLEAR信號執(zhí)行延后移動(Shift)操作，使 其延后第一時間，亦即執(zhí)行補正操作。在本發(fā)明實施例中，快門速度(TV)設(shè) 定為1 14，但不以此為限。例如，若快門速度的最大極限值為10 (即最短關(guān) 閉時間為1/1000秒)，當(dāng)所需的快門速度(TV)等于11時，則以第一位移(A Tl)延后移動該CCD—CLEAR信號(IFTV二ll， SHIFT=AT1)。當(dāng)所需的快門速 度(TV)等于12時，則以第二位移(AT2)延后移動該CCD—CLEAR信號(IF TV =12， SHIFT二AT2)。當(dāng)所需的快門速度(TV)等于13時，則以第三位移(△ T3)延后移動該CCD—CLEAR信號(IFTV=13， SHIFT=AT3)。當(dāng)所需的快門速 度(TV)等于14時，則以第四位移(AT4)延后移動該CCD—CLEAR信號(IF TV =14， SHIFT二AT4)。判斷單元300還包括曝光時間判斷模塊，用于判斷補正后的曝光時間是否 遠(yuǎn)大于機械快門關(guān)閉的時間，即判斷將CCD一CLEAR信號延后第一時間后，是否 會引起曝光不足的問題。若曝光時間遠(yuǎn)大于機械快門關(guān)閉的時間，則說明將 CCD—CLEAR信號延后第一時間后，曝光情況如圖4所示。此時曝光不足的面積相對于整個曝光面積來說足以忽略。因此無需再進(jìn)行曝光不足的補正。此時 CCD—CLEAR作動系統(tǒng)400依照延后第一時間產(chǎn)生CCD—CLEAR信號，之后快門作 動系統(tǒng)500關(guān)閉快門，擷取影像；然后存儲單元600儲存擷取到的影像，存儲 完畢后，光圈作動系統(tǒng)700將光圈還原到最大，快門作動系統(tǒng)500打開快門。 若判斷單元300的曝光時間判斷模塊判斷曝光時間并非遠(yuǎn)大于機械快門 關(guān)閉的時間，則此時曝光不足的問題不容忽略(如圖5A、 6A所示)，則暫停曝 光，判斷單元300的第二補正模塊依據(jù)快門關(guān)閉曲線計算曝光補正值，令 CCD—CLEAR作動系統(tǒng)400提前第三時間產(chǎn)生CCD—CLEAR信號，從而對CCD—CLEAR信號進(jìn)行微調(diào)，補正曝光不足的問題。下面將詳細(xì)描述對曝光過度進(jìn)行補償后、對引起曝光不足的部分進(jìn)行自動 曝光補正的方法。圖4是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行自動曝光 補正的方法的第一實施例的實現(xiàn)示意圖，其中曝光時間遠(yuǎn)大于機械快門的關(guān)閉時間。如圖4所示為一快門關(guān)閉曲線，對曝光過度進(jìn)行補正后，CCD—CLEAR信號 的出現(xiàn)時間點被后移至A點。此時，原本的曝光時間(Ts,)以^線段表示， 機械快門的關(guān)閉時間(T,)以^線段表示，正確的曝光面積為口AB' CD，實 際的曝光面積為CUBCD，因此導(dǎo)致曝光不足的面積為ABB' C。當(dāng)曝光時間 (Ts,)遠(yuǎn)大于機械快門的關(guān)閉時間(Ti)時(1^,>>^)，由于曝光不足的面 積ABB' C相對于正確曝光面積口AB' CD來說小到足以忽略，故此時的快門速度并不影響曝光值。另外，在此說明CCD—CLEAR信號出現(xiàn)時間點的計算方式。如前文所述，曝 光值是由光圈孔徑與快門速度所決定的。故當(dāng)按下快門時，影像擷取裝置內(nèi)的 微控制器即會根據(jù)設(shè)定的光圈孔徑參數(shù)與快門速度參數(shù)計算出所需的曝光時 間，然后從快門關(guān)閉的結(jié)束時間點往前推移該曝光時間，即為CCD一CLEAR信號 出現(xiàn)的時間點。圖5A與圖5B是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行 自動曝光補正的方法的第二實施例的實現(xiàn)示意圖，其中曝光時間等于機械快門 的關(guān)閉時間。如圖5A所示為一快門關(guān)閉曲線，對曝光過度進(jìn)行補正后，CCD—CLEAR信 號的出現(xiàn)時間點被后移至A點。此時，原本的曝光時間(Ts》以i線段表示，機械快門的關(guān)閉時間(T》等于曝光時間亦以:i^線段表示，正確曝光面積為口AB， CD，實際曝光面積為AACD，曝光不足的面積為AAB， C。當(dāng)曝光時間 (Ts2)等于機械快門的關(guān)閉時間(T2)時(Ts2=T2)，由于實際曝光面積AACD 僅僅是需正確曝光面積口AB， CD的一半而已，所以將造成曝光不足的現(xiàn)象， 故需執(zhí)行本發(fā)明第二實施例的自動曝光補正方法。參考圖5B，將等同于曝光不足的面積AAB' C的面積大小補在^"線段之 前，使得AAB， C面積二口A' ADD，面積，以達(dá)成曝光補正的目的。實際的達(dá) 成方法是將CCD一CLEAR信號提前tl時間出現(xiàn)，以完成前述的面積移轉(zhuǎn)，使得 □ AB' CD面積二CU' ACD，面積，如此一來，可以達(dá)成曝光補正的實質(zhì)效果。 經(jīng)過曝光補正后，補正后的曝光時間(Ts,，)以^線段表示，其等于原本 的曝光時間(Ts2)加上時間tl(Ts/ 二Ts2+tl)，意即將曝光時間延長為Ts2'， 以達(dá)到正確的曝光量。圖6A與圖6B是顯示對曝光過度補正后、對因此引起曝光不足的部分進(jìn)行 自動曝光補正的方法的第三實施例的實現(xiàn)示意圖，其中曝光時間遠(yuǎn)小于機械快 門的關(guān)閉時間。如圖6A所示為一快門關(guān)閉曲線，對曝光過度進(jìn)行補正后，CCD—CLEAR信 號的出現(xiàn)時間點被后移至A點。此時，原本的曝光時間(Ts:i)以Z^線段表示， 機械快門的關(guān)閉時間(T:,)以Z^線段表示，正確曝光面積為口AB' CD，實際 曝光面積為厶KCD，曝光不足的面積為CUB' CK。當(dāng)曝光時間(Ts。遠(yuǎn)小于機械快門的關(guān)閉時間(L)時(T^<<T,)，由 于實際曝光面積AKCD僅僅是需正確曝光面積口AB' CD的很小一部分而已，所 以將造成曝光嚴(yán)重不足的現(xiàn)象，故需對曝光不足的部分執(zhí)行本發(fā)明第三實施例 的自動曝光補正方法。參考圖6B，將等同于曝光不足的面積CUB' CK的面積大小補在^線段 之前，使得CUB， CK面積二OA' K， KDD，面積，以達(dá)成曝光補正的目的。實 際之達(dá)成方法是將CCD—aEAR的訊號，提前t2時間出現(xiàn)，以完成前述之面積 移轉(zhuǎn)功用，使得口AB' CD面積二[^A， K， CD，面積，如此一來，可以達(dá)成曝 光補正的實質(zhì)效果。過曝光補正后，補正后的曝光時間(Ts,')以^^'線段表 示，其等于原本之曝光時間(Ts:,)加上時間t2 (Ts:,' =Ts:i+t.2)，意即將曝 光時間延長為Ts:,'，以達(dá)到正確的曝光量。一般在高輝度環(huán)境下，若快門速度已是極限值時，通常會將IS0值降低或 將光圈孔徑縮小以求得適合的曝光結(jié)果。但此舉將分別會使色飽和度降低及景 深變長所引起的后焦偏移而導(dǎo)致相片模糊。本發(fā)明實施例的自動曝光補正方法可以維持原來的景深及ISO值而將快門性能發(fā)揮至極限，同時可實現(xiàn)精準(zhǔn)的曝光。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何熟 習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種之更動與潤飾，因 此本發(fā)明之保護(hù)范圍當(dāng)視后附之申請專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種自動曝光補正方法，其特征在于，包括下列步驟(A)、打開快門并利用感光組件偵測環(huán)境亮度；(B)、根據(jù)偵測結(jié)果計算曝光值，從而計算出初始曝光時間；(C)、判斷所述曝光值是否等于標(biāo)準(zhǔn)值；(D)、若所述曝光值大于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正數(shù)值；以及(E)、根據(jù)所述第一補正數(shù)值令曝光信號延后一第一預(yù)定時間產(chǎn)生，使得補正后的總曝光時間等于所述初始曝光時間減所述第一預(yù)定時間。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動曝光補正方法，其特征在于，還包括位于所述 步驟(C)之后的下列步驟若所述曝光值小于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則調(diào)低所述快門的關(guān)閉速度或者令曝光信 號提前第二預(yù)定時間產(chǎn)生；以及 擷取并儲存影像。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動曝光補正方法，其特征在于，還包括位于所述步驟(E)后的下列步驟-(F) 、根據(jù)所述快門的關(guān)閉速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù)值；(G) 、根據(jù)所述第二補正數(shù)值令曝光信號提早一第三預(yù)定時間產(chǎn)生以進(jìn)行 曝光；以及(H) 、擷取并儲存影像。
4. 如權(quán)利要求1所述的自動曝光補正方法，其特征在于，步驟(C)進(jìn)一 步包括下列步驟-(Cl)、根據(jù)所述曝光值設(shè)定光圈參數(shù)；(C2)、根據(jù)所述光圈參數(shù)設(shè)定快門參數(shù)；以及(C3)、判斷所述快門速度是否小于或等于極限值。
5. 如權(quán)利要求4所述的自動曝光補正方法，其特征在于，還包括下列步驟: 若所述快門速度小于所述極限值，則將所述快門速度調(diào)整至所述極限值;根據(jù)所述快門速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第三補正數(shù)值； 根據(jù)所述第三補正數(shù)值令曝光信號提前一第四預(yù)定時間產(chǎn)生以進(jìn)行曝光；以及擷取并儲存影像。
6. —種自動曝光補正系統(tǒng)，其特征在于，包括快門作動系統(tǒng)，其用以啟 閉快門；存儲單元； 光圈作動系統(tǒng)-,感光單元，其用以偵測環(huán)境亮度；運算單元，用于根據(jù)所述感光單元的測光結(jié)果計算曝光值，從而得到初始 曝光時間；判斷單元，用于判斷所述曝光值是否小于或等于標(biāo)準(zhǔn)值；其包括第一補正 模塊，用于當(dāng)所述曝光值大于所述標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)快門關(guān)閉曲線獲得第一補正 數(shù)值；以及曝光信號作動系統(tǒng)，用于根據(jù)所述判斷單元的判斷結(jié)果產(chǎn)生曝光信號，其 包括第一曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第一補正數(shù)值，使曝光信號延后第 一預(yù)定時間產(chǎn)生。
7. 如權(quán)利要求6所述的自動曝光補正系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元還 包括第二補正模塊，用于當(dāng)所述曝光值小于所述標(biāo)準(zhǔn)值，向所述快門作動系統(tǒng) 發(fā)出命令以調(diào)降快門關(guān)閉速度。
8. 如權(quán)利要求6所述的自動曝光補正系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元還 包括第三補正模塊，用于在根據(jù)所述第一補正數(shù)值進(jìn)行補正后、根據(jù)所述快門 的關(guān)閉速度與所述快門關(guān)閉曲線獲得第二補正數(shù)值，且所述曝光信號作動系統(tǒng)還包括第二曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第二 補正數(shù)值使曝光信號提早第三預(yù)定時間產(chǎn)生。
9. 如權(quán)利要求6所述的自動曝光補正系統(tǒng)，其特征在于，所述運算單元還包括光圈參數(shù)運算單元，用于根據(jù)所述曝光值設(shè)定光圈參數(shù)；快門參數(shù)運算 單元，用于根據(jù)所述光圈參數(shù)設(shè)定所述快門的快門速度，且所述判斷單元還包括快門速度判斷模塊，用于判斷所述快門參數(shù)是否小于極限值。
10.如權(quán)利要求9所述的自動曝光補正系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷單元 進(jìn)一步包括第四補正模塊，用于在所述快門速度小于所述極限值時令所述快門 參數(shù)調(diào)整至所述極限值、然后根據(jù)所述快門參數(shù)與所述快門關(guān)閉曲線獲得第三 補正數(shù)值，且所述曝光信號作動系統(tǒng)還包括第三曝光信號作動模塊，用于根據(jù)所述第三 補正數(shù)值令所述曝光信號提前一第四預(yù)定時間產(chǎn)生。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動曝光補正方法，包括下列步驟先藉由打開一快門并利用一感光組件偵測環(huán)境亮度；根據(jù)偵測結(jié)果計算一曝光值，從而計算出一初始曝光時間；判斷該曝光值是否等于一標(biāo)準(zhǔn)值；若該曝光值不等于該標(biāo)準(zhǔn)值，則根據(jù)一快門關(guān)閉曲線計算出補正數(shù)值，并且執(zhí)行一補正操作。該補正操作更包括若該曝光值小于該標(biāo)準(zhǔn)值，則調(diào)低快門的關(guān)閉速度，或者令一曝光訊號提早一第一既定時間產(chǎn)生，使得補正后之總曝光時間等于該初始曝光時間加該第一既定時間；或，若該曝光值大于該標(biāo)準(zhǔn)值，令該曝光訊號延后一第二既定時間產(chǎn)生，使得補正后之總曝光時間等于該初始曝光時間減該第二既定時間。
文檔編號G03B7/089GK101261422SQ20071008765
公開日2008年9月10日 申請日期2007年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月8日
發(fā)明者李岳儒 申請人:亞洲光學(xué)股份有限公司