[發明專利]響應于多個短曝光而生成被模擬的長曝光圖像

無效

• 申請號: 201010151965.2
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101866092A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 劉明昌;馬克·羅伯遜
• 申請（專利權）人: 索尼公司;索尼電子有限公司
• 主分類號: G03B7/00
• 分類號: G03B7/00;H04N5/225
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 宋鶴;南霆

技術領域

本發明一般地與數字攝影術有關，更具體地，與被配置用于模擬長曝光靜止圖片的相機有關。

背景技術

長曝光時間的靜止圖像(長曝光圖像)已長久地被用于例如在表現運動、平滑運動時創建藝術效果，并且被用于隔離固定的對象。因為必須使光圈打開相當長的時間段，所以在一些情況下對消費者而言沒有三腳架的輔助而拍攝長曝光靜止圖像是困難的甚至是不可能的。此外，創建有用的長曝光圖像而言所需的相機控制經常僅在高端單鏡頭反光(SLR)相機上才是可得的。拍攝偶然的照片的一般消費者通常不喜歡被攜帶三腳架或嘗試弄清楚創建長曝光圖像中所涉及的細微差別所煩惱，并且因此不能利用他們的創造可能性。

圖1描繪了用于獲得長曝光時間的圖像的傳統處理10。相機裝置12保持在穩定的架子14(例如三腳架，并且通常具有遠程快門控制(未示出))上。相機光圈被設置用于給定的小的光圈尺寸以及長曝光間隔16。將會被注意的是，為了利用傳統的靜止相機來創建長曝光的照片，感光元件在曝光的持續時間中被暴露于來自場景的光之下，該曝光的持續時間可從幾分之幾秒跨越到數分鐘甚至數小時。

為了防止當拍攝傳統的長曝光圖像時對固定場景內容的無意的模糊，相機必須在曝光期間被保持得非常靜止。對于相對短的曝光，例如長達約1/60秒，沒有固定支架(mount)(例如三腳架)幫助的人可讓自己保持足夠地靜止以防止由相機抖動引起的模糊。利用諸如Sony的SuperSteadyShot之類的各種相機穩定技術，稍微長點兒的曝光是可以的。然而，對于更長的曝光，三腳架對于防止場景的靜態區域的模糊而言變得必需。不管相機被保持得多么穩定，迅速移動的物體仍可能展現出相機抖動所導致的運動模糊。

應當認識到，在攝影術中使用的術語“曝光”描述了當快門打開的同時允許落在圖像傳感器(或攝影介質)上的光的總量。曝光通常以勒克斯(lux)秒來測量，并且可通過指定區域上的場景亮度以及曝光值(EV)來計算。

術語“長曝光”是攝影領域的術語，經常指選擇如下快門速度的技術：該快門速度比致力于提供所希望的攝影效果的給定的光條件所需的快門速度要慢得多。例如，雖然圖像可以利用第一光圈設置處的1/100秒曝光來捕捉，但是攝影者選擇了1/2秒到10秒的曝光時間以及小得多的第二光圈設置。術語“長曝光”在這里一般被用來指代如下的曝光持續時間：該曝光持續時間在沒有三腳架和/或其他設備的情況下不容易達到，并且該曝光持續時間與在無需三腳架或其他穩定支架的情況下一般可獲得的“短的”或“正常的”曝光時間形成對比。

長曝光圖像因為任何的若干目的而被捕捉。長曝光圖像的一個這樣的目的是藝術模糊的目的，其中場景的固定部分保持完美的細節，而場景的移動部分是運動模糊的。攝影者已使用此技術來創建生動的結果，包括：(1)為諸如瀑布或噴泉之類的移動的水創建霧狀的、云狀的或乳狀的效果；(2)通過允許運動模糊弱化(de-emphasize)移動物體而在動態環境中“顯露”固定對象；(3)在場景的固定部分與移動部分之間引出對比；(4)夸大一個或多個移動物體的表觀速度(apparent?speed)；(5)創建特殊的發光效果，例如將汽車的頭燈或尾燈拖尾(streak)，以及提供其他的生動效果。這些效果中的一些的示例在稍后部分中示出。

長曝光的另一個目的是增大信噪比并且因此改進圖像質量。曝光時間的延長增加了相對于噪聲的信號強度，產生了“更清潔的”更高質量的圖像，尤其很適用于在光線很弱的情況下拍攝的照片。當用在可得的信號強度低的低光條件中時，此效果看起來最為生動。

實際情況是，很多消費者或其他業余攝影者鑒于所涉及的困難而從不為拍攝長曝光圖片而費心。消費者創建長曝光圖片存在的障礙包括：(1)攜帶三腳架和/或相關的諸如快門釋放線纜或遙控器之類的附件的負擔；(2)很多情況和環境三腳架不太好用，例如在繁忙的人行道上、從移動的交通工具中等等；(3)用戶可能還從未學過或者可能不記得如何有效地創建長曝光；(4)業余愛好者經常需要大量的實驗(很多的嘗試)才能獲得有用的結果。

因此，存在著對于在具有較少的設備和困難的情況下自動創建長曝光圖像的系統和方法的需要。這些需要等在本發明內得到了滿足，本發明克服了先前開發的相機系統和方法的缺陷。

發明內容

一種設備和方法被教導，用于響應于多個較短曝光圖像的積分形式的組合來生成長曝光圖像，其中多個較短曝光圖像可無需三腳架或用于防止相機抖動的其他裝置而被捕捉。本發明可體現在各種設備中，包括數字相機(靜止的和/或視頻的)、以及圖像處理設備和程序。