數字相機及其修正亮度的方法
2023-09-21 07:37:35
專利名稱：數字相機及其修正亮度的方法
技術領域：
本發明涉及一種數字相機及其修正亮度的方法。尤其是關於一種可修正數字相機的硬體誤差所造成的亮度誤差的數字相機及其修正亮度的方法。
背景技術：
當使用者在拍照時，數字相機(Digital Camera)的電荷耦合組件(ChargeCouple Device；CCD)會把所擷取到的光訊號轉換成電子訊號，再記錄在數字相機中內建的內存上，以形成數字影像。通常在不同光線的下，數字相機為了調整其數字影像的顏色，會自動地作白平衡的調整，例如，如臺灣發明專利申請第84109705號所述的內容。此時，數字相機的處理器會依據數字影像的每個像素的R、G、B去計算其R Gain值、G Gain值、B Gain值，由此獲得較佳的白平衡。
由於拍照環境的不同，拍照時，數字相機的閃光燈就會依照各種不同的環境亮度，調整其閃光燈的強度，以此使該數字相機所產生的數字影像能有較佳且較一致的亮度。通常，使用閃光燈時，數字相機會先打預閃，以此判斷環境亮度，然後再依據預閃所獲得的環境亮度決定主閃光的強度。
然而，由於數字相機的硬體構造會有些許的差異，例如閃光燈罩的組裝差異或閃光燈管的電流通過大小等等，皆仍有可能會造成亮度誤差，這些誤差則是會影響數字影像的亮度，甚至很有可能因此造成亮度不足或是過度曝光。
發明內容
本發明的目的在於提供一種數字相機及其修正亮度的方法。尤其是利用白平衡的R Gain值、G Gain值、B Gain值，修正這些增益值，以獲得較佳的亮度。
為實現上述目的，本發明提供的數字相機，其可定義一數字影像的亮度，其中該數字影像包含一原始數據(Raw Data)，且該原始資料包括數個像素，每個像素包括一紅色(R)值、一綠色(G)值及一藍色(B)值，該數字相機包含一內存，具有一電腦程式，且該內存儲存有一標準亮度值；以及一處理器，與該內存電性相連，且該處理器可執行該電腦程式以達成下列機制讀取該原始數據；依據該紅色值、該綠色值及該藍色值分別設定一原始紅色增益(R Gain)值、一原始綠色增益(G Gain)值及一原始藍色增益(B Gain)值；計算該原始數據以獲得一平均亮度值，該平均亮度值為該原始數據的平均亮度值；將該標準亮度值與該平均亮度值相比，以獲得一比例值；以及將該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由該調整紅色增益值、該調整綠色增益值及該調整藍色增益值以定義該數字影像的亮度。
所述的數字相機，其中該標準亮度值為128。
所述的數字相機，其中當該比例值小於0.85時，將該比例值設定為0.85；以及，當該比例值大於1.2時，將該比例值設定為1.2，由此使該比例值介於0.85至1.2。
所述的數字相機，其中該紅色值(R)、該綠色值(G)及該藍色值(B)是依據下列公式計算以獲得每個像素的亮度(Yd)Yd＝0.299R+0.578G+0.114B；
將每個像素的亮度相加平均，即可獲得該平均亮度值。
所述的數字相機，其中該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值用以定義一白平衡值。
本發明提供的修正亮度(luminance)的方法，其用以定義一數字影像的亮度，該方法包含設定一標準亮度值；讀取該數字影像的一原始數據(Raw Data)，該原始數據包括數個像素，每個像素包括一紅色(R)值、一綠色(G)值及一藍色(B)值；依據該紅色值、該綠色值及該藍色值分別設定一原始紅色增益(R Gain)值、一原始綠色增益(G Gain)值及一原始藍色增益(B Gain)值；計算該原始數據以獲得一平均亮度值，該平均亮度值為該原始數據的平均亮度值；將該標準亮度值與該平均亮度值相比，以獲得一比例值；以及將該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由該調整紅色增益值、該調整綠色增益值及該調整藍色增益值以定義該數字影像的亮度。
所述的方法，其中該標準亮度值為128。
所述的方法，其中當該比例值小於0.85時，將該比例值設定為0.85；以及，當該比例值大於1.2時，將該比例值設定為1.2，由此使該比例值介於0.85至1.2。
所述的方法，其中該紅色(R)值、該綠色(G)值及該藍色(B)值是依據下列公式計算以獲得每個像素的亮度(Yd)Yd＝0.299R+0.578G+0.114B將每個像素的亮度相加平均，以獲得該平均亮度值。
所述的方法，其中該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值是用以定義一白平衡值。
本發明的數字影像的亮度是利用上述的方法修正過(由調整紅色增益值、調整綠色增益值及調整藍色增益值定義的)，因此可將數字影像的亮度提高或降低。
圖1為依據本發明的數字相機，顯示其系統方塊示意圖。
圖2為依據數字影像，顯示其像素的方塊示意圖。
圖3為依據本發明的修正亮度的方法流程圖。
具體實施例方式
本發明提供數字相機及其修正亮度的方法。請參考圖1，當使用者在拍照時，數字相機1的電荷耦合組件(未圖標)會把擷取到的光訊號轉換成電子訊號，再記錄在數字相機1的內存5上，以形成數字影像53。
本發明所提供的數字相機1可修正並定義數字影像53的亮度(luminance)。該數字相機1包含有一內存5及一處理器4，其中該處理器4與內存5電性相連。
數字相機業者可依據其質量標準預先訂定一標準亮度值51，並將該標準亮度值51儲存在內存5。而且，數字相機業者還可設計一電腦程式52，將該電腦程式52儲存在內存5，由該處理器4執行電腦程式52，以達成修正並定義數字影像53的亮度。
數字影像53包含一原始數據(Raw Data)，且該原始資料包括數個像素，每個像素包括一紅色(R)值、一綠色(G)值及一藍色(B)值。請參考圖2，數字影像53，由數個像素531構成，每個像素531包含R、G、B三元色，本發明的原始資料即是將像素531換算成R值、G值、B值。
一般說來，由於拍照環境的不同，拍照時，數字相機1的閃光燈(未圖示)就會依照各種不同的環境亮度，調整其閃光燈的強度，以此使數字相機1所產生的數字影像53能有較佳且較一致的亮度。通常，使用閃光燈時，數字相機1會先打預閃，由此判斷環境亮度，然後再依據預閃所獲得的環境亮度決定主閃光的強度。
依據上述拍照時所擷取的數字影像53，接下來，本發明還公開一種修正亮度的方法，其用以定義數字影像53的亮度。請參考圖3的流程圖。首先，步驟S31設定一標準亮度值51。此步驟S31是數字相機業者依據其質量標準所預先訂定的標準亮度值，例如通常是設定為128。
接下來是步驟S32讀取該數字影像53的原始數據(Raw Data)。其中，該原始數據包括數個像素531，每個像素531包括一紅色(R)值、一綠色(G)值及一藍色(B)值。
然後是步驟S33依據紅色值、綠色值及藍色值分別設定原始紅色增益值(R Gain)、原始綠色增益值(G Gain)及原始藍色增益值(B Gain)。在此所設定的原始紅色增益值、原始綠色增益值及原始藍色增益值可定義數字影像53的白平衡。
接下來是步驟S34計算原始數據以獲得一平均亮度值。該平均亮度值是原始數據的平均亮度值。本發明利用數字相機1所擷取的數字影像53中的紅色值、綠色值及藍色值依據下列亮度(Yd)的公式計算，以獲得每個像素的亮度Yd＝0.299R+0.578G+0.114B；將每個像素的亮度相加平均，即可獲得平均亮度值。
接著是步驟S35將標準亮度值(例如128)與平均亮度值相比，以獲得一比例值。更進一步而言，在較佳實施例中，依據通常的標準，數字相機業者會將該比例值設在介於0.85至1.2。換言之，當比例值小於0.85時，將該比例值設定為0.85，當該比例值大於1.2時，將該比例值設定為1.2，以此使該比例值介於0.85至1.2。
最後是步驟S36將原始紅色增益值、原始綠色增益值及原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由調整紅色增益值、調整綠色增益值及調整藍色增益值即可定義出數字影像53的亮度，而且以此所定義的數字影像53的亮度是經過修正，因此可將數字影像53的亮度提高或降低，得到較佳的亮度。而且，在本發明的實施例中，白平衡不會因為調整紅色增益值、調整綠色增益值及調整藍色增益值而被改變，換言之，白平衡仍是以原始紅色增益值、原始綠色增益值及原始藍色增益值所定義。
雖然本發明已以較佳實施例描述如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技術人士，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視申請專利範圍所界定內容為準。
權利要求
1.一種修正亮度的方法，其用以定義一數字影像的亮度，該方法包含設定一標準亮度值；讀取該數字影像的一原始數據，該原始數據包括數個像素，每個像素包括一紅色值、一綠色值及一藍色值；依據該紅色值、該綠色值及該藍色值分別設定一原始紅色增益值、一原始綠色增益值及一原始藍色增益值；計算該原始數據以獲得一平均亮度值，該平均亮度值為該原始數據的平均亮度值；將該標準亮度值與該平均亮度值相比，以獲得一比例值；以及將該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由該調整紅色增益值、該調整綠色增益值及該調整藍色增益值以定義該數字影像的亮度。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中該標準亮度值為128。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中當該比例值小於0.85時，將該比例值設定為0.85；以及，當該比例值大於1.2時，將該比例值設定為1.2，由此使該比例值介於0.85至1.2。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中該紅色值、該綠色值及該藍色值是依據下列公式計算以獲得每個像素的亮度Yd＝0.299R+0.578G+0.114B；式中R為紅色值，G為該綠色值，B為該藍色值，Yd為每個像素的亮度；將每個像素的亮度相加平均，以獲得該平均亮度值。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，其中該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值是用以定義一白平衡值。
6.一種數字相機，其可定義一數字影像的亮度，其中該數字影像包含一原始數據，且該原始資料包括數個像素，每個像素包括一紅色值、一綠色值及一藍色值，該數字相機包含一內存，具有一電腦程式，且該內存儲存有一標準亮度值；以及一處理器，與該內存電性相連，且該處理器可執行該電腦程式以達成下列機制讀取該原始數據；依據該紅色值、該綠色值及該藍色值分別設定一原始紅色增益值、一原始綠色增益值及一原始藍色增益值；計算該原始數據以獲得一平均亮度值，該平均亮度值為該原始數據的平均亮度值；將該標準亮度值與該平均亮度值相比，以獲得一比例值；以及將該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由該調整紅色增益值、該調整綠色增益值及該調整藍色增益值以定義該數字影像的亮度。
7.如權利要求6所述的數字相機，其特徵在於，其中該標準亮度值為128。
8.如權利要求6所述的數字相機，其中當該比例值小於0.85時，將該比例值設定為0.85；以及，當該比例值大於1.2時，將該比例值設定為1.2，由此使該比例值介於0.85至1.2。
9.如權利要求6所述的數字相機，其特徵在於，其中該紅色值、該綠色值及該藍色值是依據下列公式計算以獲得每個像素的亮度Yd＝0.299R+0.578G+0.114B；式中Yd為每個像素的亮度，R為紅色值，G為該綠色值，B為該藍色值；將每個像素的亮度相加平均，即可獲得該平均亮度值。
10.如權利要求6所述的數字相機，其特徵在於，其中該原始紅色增益值、該原始綠色增益值及該原始藍色增益值用以定義一白平衡值。
全文摘要
本發明的數字相機可修正並定義數字影像的亮度，本發明修正亮度的方法包含設定標準亮度值；讀取該數字影像的原始數據，該原始數據包括一紅色值、一綠色值及一藍色值；依據紅色值、綠色值及藍色值分別設定一原始紅色增益值、一原始綠色增益值及一原始藍色增益值；計算原始數據以獲得一平均亮度值；將標準亮度值與平均亮度值相比，以獲得一比例值；以及將原始紅色增益值、原始綠色增益值及原始藍色增益值分別乘以該比例值，可分別獲得一調整紅色增益值、一調整綠色增益值及一調整藍色增益值，由調整紅色增益值、調整綠色增益值及調整藍色增益值即可定義出該數字影像的亮度。
文檔編號H04N5/235GK1964438SQ20051012030
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月8日 優先權日2005年11月8日
發明者章智逵 申請人:普立爾科技股份有限公司