・撮像素子上でHDRを行う技術: 虹色の旋律

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2016年11月29日 (火)

・撮像素子上でHDRを行う技術

かなり前の特許ですが、気になるのを見つけました。
特許公開番号2011-40926

現在カメラのダイナミックレンジを広げる技術として
HDRがあります。
これは露出の異なる複数の画像を用いて
ダイナミックレンジを広げる技術です。

しかし、複数回撮影するので、
位置合わせと、動被写体に対応できない問題があります。
静止物なら問題ない。

1枚画像

3回撮影したHDR画像

特許で記載されている方法では
一回の撮影でHDRを実現してしまいます。

この図では撮像素子と溜まる電荷の量を
コップと水で表現しています。

コップめいっぱいに水が入っている＝飽和です。
画像では白飛びしてしまいます。

センサーHDRでは下の図のようになります。

露光の途中で一回電荷を読み出してしまいます。
そうすると、まだ飽和していないので、白飛びを救えます。
読み出す際は画素に積層されたメモリに読み出すことで、
電荷をリセットせずに行うことも可能。

露光開始時間が等しい。
合成まで撮像素子上で行ってしまえば
出力されるデータはダイナミックレンジが広いものになっています。
読み出し速度も高速化されるので、ローリング歪が軽減します。
オリンパスのOM-D E-M1markIIでは読み出し速度が1/50sなので
電子シャッターでもスポーツ撮影に使えそう。