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Title:
METHOD FOR GENERATING AN HDR VIDEO IMAGE SEQUENCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/103109
Kind Code:
A1
Abstract:
Described is a method for generating a sequence of high dynamic range video images, comprising the steps of: generating multiple image sequences, each of which includes at least one image; and generating at least one image from the individual images of an image sequence, wherein a movement in at least one earlier second image sequence is evaluated and a movement value is determined before generating the images of a first image sequence, and wherein the exposures of the individual images of the first image sequence are adjusted in accordance with the movement value.

Inventors:
JACOB KILIAN (DE)
RIEDER PETER (DE)
SCHU MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/053200
Publication Date:
September 16, 2010
Filing Date:
March 12, 2010
Export Citation:
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Assignee:
TRIDENT MICROSYSTEMS INC (US)
JACOB KILIAN (DE)
RIEDER PETER (DE)
SCHU MARKUS (DE)
International Classes:
H04N5/235
Foreign References:
EP0977432A22000-02-02
EP1909492A12008-04-09
US6993200B22006-01-31
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Erzeugung einer Videobildfolge mit hohem Dynamikbereich, das umfasst:

Erzeugen von mehreren Bildsequenzen, die jeweils mindestens ein Bild aufweisen; und

Erzeugen jeweils wenigstens eines Bildes aus den einzelnen Bildern einer Bildsequenz;

wobei vor Erzeugen der Bilder einer ersten Bildsequenz Bewegung in wenigstens einer zeitlich vorangehenden zweiten Bildsequenz ausgewertet und ein Bewegungswert ermittelt wird,

und wobei die Belichtungen der einzelnen Bilder der ersten Bildsequenz und/oder die Anzahl der Bilder der ersten Bildsequenz abhängig von dem Bewegungswert eingestellt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem abhängig von dem Beweg- gungswert eine Streuung der Belichtung für die einzelnen Bilder der ersten Bildsequenz variiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Streuung mit zuneh- mender durch den Bewegungswert angezeigter Bewegung abnimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anzahl der für die Bilder der ersten Bildfolge verwendeten unterschiedlichen Belichtungen von dem Bewegungswert abhängig ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Anzahl der verwendeten unterschiedlichen Belichtungen mit zunehmender durch den Bewegungswert angezeigter Bewegung abnimmt.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Anzahl der Bilder der ersten Bildsequenz mit zunehmender durch den Bewegungswert angezeigter Bewegung zunimmt.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Bewegung innerhalb einer zeitlich vorangehenden zweiten Bildsequenz ausgewertet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Bewegung zwischen wenigstens zwei zeitlich vorangehenden zweiten Bildsequenzen ausgewertet wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Belichtung von wenigstens einem der folgenden Parameter abhängig ist: Dauer der Belichtungszeit, Größe der Blendenöffnung, Helligkeit einer Zusatzbeleuchtung.

Description:
VERFAHREN ZUR ERZEUGUNG EINER HDR-VIDEOBILDFOLGE

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer HDR-Videobildfolge .

HDR-Videobildfolgen sind Videobildfolgen, bei denen die einzelnen Bilder im Vergleich zu herkömmlichen Videobildern einen hohen Dynamikbereich (High Dynamic Range, HDR) besitzen. Solche HDR-Bilder können dadurch erzeugt werden, dass aus ei- ner gegebenen Kameraposition mehrere Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten aufgenommen werden, deren Bildinformationen anschließend überlagert werden. In einem Bild mit langer Belichtungszeit werden beispielsweise dunkle Details der fotografierten Umgebung kontrastreich dargestellt, wäh- rend beispielsweise in Bildern mit niedriger Belichtungszeit helle Details der abgebildeten Umgebung kontrastreich erscheinen. Durch Kombination der einzelnen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten erzeugten Bildern entsteht ein Bild, in dem sowohl helle als auch dunkle Details der fotografier- ten Umgebung kontrastreich dargestellt sind.

Ein Verfahren zur Erzeugung einer HDR-Videobildfolge ist beispielsweise in der US 6 993 200 B2 beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Erzeugung einer HDR-Videosignalfolge und eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst .

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer Videobildfolge mit hohem Dynamikbereich umfasst: Erzeugen von mehreren Bildsequenzen, die jeweils mehrere Bilder mit unterschiedlichen Belichtungen aufweisen; und Erzeugen jeweils eines Bildes aus den einzelnen Bilder einer Bildsequenz. Bei diesem Verfahren wird vor Erzeugen der Bilder einer ersten Bildsequenz Bewegung in wenigstens einer zeitlich vorangehenden zweiten Bildsequenz ausgewertet und ein Bewegungswert wird ermittelt. Die Belichtungen der einzelnen Bilder der ersten Bildsequenz werden hierbei abhängig von dem Bewegungswert eingestellt .

Die Belichtung eines Bildes wird sowohl durch die Belichtungszeit, für die bei Aufnahme des Bildes belichtet wird, als auch durch die Größe der Blendenöffnung beeinflusst. Eine unterschiedliche Belichtung der einzelnen Bilder kann also durch eine Variation der Belichtungszeit und/oder durch eine Variation der Blendenöffnung erreicht werden. Eine "höhere Belichtung" eines Bildes im Vergleich zu einem anderen Bild liegt dann vor, wenn für die Aufnahme des einen Bildes eine höhere Belichtungszeit und/oder eine größere Blendenöffnung als für die Aufnahme des anderen Bildes verwendet wurde.

Grundsätzlich führt eine Vergrößerung der Blendenöffnung zu einer Verringerung der Tiefenschärfe, und eine Erhöhung der Belichtungszeit führt zu einer Bewegungsunschärfe (Motion Blur) . Indem die Belichtung über beide Parameter variierbar ist, besteht bei Anpassung bzw. Änderung der Belichtung eine Optimierungsmöglichkeit hinsichtlich einer möglichst geringen Bewegungsunschärfe oder einer möglichst großen Tiefenschärfe.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Die Figuren dienen zur Veranschaulichung des Grundprinzips der Erfindung. In den Fi- guren sind daher nur die zum Verständnis dieses Grundprinzips notwendigen Merkmale dargestellt. In den Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale mit gleicher Bedeutung.

Figur 1 veranschaulicht drei mit unterschiedlichen Belichtungszeiten aufgenommene Videobildfolgen. Figur 2 veranschaulicht schematisch die Erzeugung einer

HDR-Videobildfolge aus den drei Videobildfolgen gemäß Figur 1.

Figur 3 veranschaulicht eine Videobildfolge, die zeitlich aufeinanderfolgende Bilder umfasst, die mit unterschiedlichen Belichtungszeiten erzeugt wurden.

Figur 4 veranschaulicht die Erzeugung mehrerer Videosignal- folgen mit gleicher Bewegungsphase aus der Videosignalfolge gemäß Figur 3.

Figur 5 veranschaulicht ein Verfahren zur Einstellung der Belichtungszeit für die Erzeugung eines Videobil- des.

Figur 6 veranschaulicht ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung mehrerer Videobildfolgen mit bewegungsabhängigen Belichtungszeiten.

Figur 7 veranschaulicht eine Abhängigkeit der Belichtungszeit von einem Bewegungswert gemäß einem ersten Beispiel .

Figur 8 veranschaulicht eine Abhängigkeit der Belichtungszeit von einem Bewegungswert gemäß einem zweiten Beispiel .

Figur 9 veranschaulicht ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Videobildfolge, die Bilder mit bewegungsabhängigen Belichtungszeiten aufweist.

Figur 10 veranschaulicht eine Abhängigkeit der Belichtungszeit von einem Bewegungswert während der Dauer ei- ner Bildsequenz. Figur 1 veranschaulicht schematisch mehrere - in dem Beispiel drei - Videobildfolgen Sl, S2, S3 die jeweils eine Anzahl zeitlich aufeinanderfolgender Videobilder aufweisen. Diese einzelnen Videobildfolgen bilden die Grundlage für die Erzeu- gung einer HDR-Videobildfolge . Die Videobilder der unterschiedlichen Videobildfolgen werden dabei mit unterschiedlichen Belichtungen aufgenommen. Zu Zwecken der Erläuterung sei beispielsweise angenommen, dass Videobilder einer ersten Videobildfolge Sl mit einer ersten Belichtung, Videobilder ei- ner zweiten Videobildfolge S2 mit einer zweiten Belichtung und Videobilder einer dritten Videobildfolge S3 mit einer dritten Belichtung aufgenommen werden, wobei die erste Belichtung größer als die zweite Belichtung und wobei die zweite Belichtung größer als die dritte Belichtung ist.

Die Belichtung kann durch einen oder mehrere der nachfolgend genannten Parameter variiert werden: Belichtungszeit, Blendenöffnung und Zusatzbeleuchtung. Die Belichtung vergrößert sich dabei, wenn bei gleicher Blendenöffnung und gleicher Zu- satzbeleuchtung die Belichtungszeit vergrößert wird, wenn bei gleicher Belichtungszeit und gleicher Zusatzbeleuchtung die Blendenöffnung vergrößert wird, oder wenn bei gleicher Belichtungszeit und gleicher Blendenöffnung die Lichtstärke der Zusatzbeleuchtung verstärkt wird. Die Zusatzbeleuchtung kann beispielsweise durch eine Leuchte mit zwei oder mehr Helligkeitsstufen realisiert sein. Um von Bild zu Bild die Helligkeit variieren zu können, sollte die Leuchte geringe Verzögerungszeiten bzw. Nachleuchtzeiten besitzen. Dies kann beispielsweise durch eine Leuchte auf Basis von Leuchtdioden (LEDs) erreicht werden. Eine solche Leuchte umfasst beispielsweise eine oder mehrere LEDs, die je nach gewünschter Helligkeit der Zusatzbeleuchtung eingeschaltet oder abgeschaltet werden.

Mit B ist nachfolgend die Belichtung bezeichnet. Diese Belichtung B ist eine Funktion der erläuterten Belichtungszeit T B , der Blendenöffnung A und der Helligkeit Z einer Zusatzbeleuchtung, so dass allgemein gilt:

B = f (T B , A, Z) .

Eine Variation einer Belichtung B 0 hin zu einem anderen Belichtungswert B 0 ' kann dabei durch Variation eines beliebigen der drei Parameter erreicht werden. Die in Figur 1 schematisch dargestellten Videobildfolgen be- sitzen jeweils gleiche Bewegungsphasen. Dies ist in Figur 1 dadurch veranschaulicht, dass jeweils ein Bild jeder der Videobildfolgen denselben Aufnahmezeitpunkt besitzt. Diese Aufnahmezeitpunkte sind in Figur 1 mit to, to~T, to~2T bezeichnet. T bezeichnet in diesem Fall einen zeitlichen Abstand zwischen den Aufnahmezeitpunkten der einzelnen Bilder einer jeden der Videobildfolgen. Bilder der einzelnen Videobildfolgen Sl, S2, S3, die denselben Aufnahmezeitpunkt besitzen, werden nachfolgenden als Bildsequenz mit gleichem Aufnahmezeitpunkt bezeichnet.

Die Bilder einer Bildsequenz mit gleichem Aufnahmezeitpunkt, die unterschiedliche Belichtungszeiten besitzen, können in hinlänglich bekannter Weise zu einem HDR-BiId überlagert werden. Führt man ein solches Überlagerungsverfahren für alle Bildsequenzen mit gleichem Aufnahmezeitpunkt durch, so erhält man eine HDR-Videobildfolge . Ein solches Vorgehen ist schematisch in Figur 2 dargestellt.

Mit 1 ist in Figur 2 eine Überlagerungseinheit dargestellt, der die einzelnen Videobildfolgen Sl, S2, S3 zugeführt sind und die dazu ausgebildet ist, die Bildinformationen der Bildsequenzen mit gleichem Aufnahmezeitpunkt zu überlagern und so eine HDR-Videobildfolge S zu erzeugen. Verfahren zur Überlagerung von einzelnen Bildern einer Bildsequenz mit gleichem Aufnahmezeitpunkt zu einem HDR-BiId sowie Vorrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens sind grundsätzlich be- kannt, so dass auf weitere Ausführungen hierzu verzichtet werden kann.

Bildsequenzen mit gleichem Aufnahmezeitpunkt können dadurch erzeugt werden, dass mehrere Aufnahmevorrichtungen, wie z.B. Kameras, bereitgestellt werden, die aus derselben Kameraposi ¬ tion Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten zu gleichen Aufnahmezeitpunkten erzeugen. Ein solches Vorgehen ist allerdings insofern aufwendig, da mehrere Kameras benötigt werden.

Bildsequenzen mit gleichem Aufnahmezeitpunkt können auch dadurch erzeugt werden, dass die einzelnen Bilder einer Sequenz aus einer Kameraposition zeitlich aufeinanderfolgend aufge- nommen werden und dass anschließend eine bewegungskompensier- te Interpolation durchgeführt wird, durch welche aus den zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern mit unterschiedlicher Belichtungszeit Bilder mit gleicher Bewegungsphase erzeugt werden .

Figur 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Videobildfolgen Sl, S2, S3 mit gleichen Bewegungsphasen aus der in Figur 3 dargestellten Videobildfolge S', die zeitlich aufeinanderfolgend Bilder mit unterschiedlichen Belichtungs- zeiten umfasst. Eine solche Videobildfolge S' mit zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern, die unterschiedliche Belichtungszeiten besitzen, kann unter Verwendung einer einzigen Aufnahmevorrichtung erzeugt werden, wobei von Bild zu Bild die Belichtungszeit geändert wird. Die Bildfrequenz dieser Videobildfolge S' ist höher als die Bildfrequenz der in Figur 1 dargestellten Videobildfolgen Sl, S2, S3. Diese Bildfrequenz der Videobildfolge S' entspricht dem Produkt aus der gewünschten Bildfrequenz der späteren HDR-Videobildfolge und der Anzahl der Bilder, deren Bildinformationen zu einem HDR- Bild überlagert werden sollen. Die einzelnen Bilder der in

Figur 3 dargestellten Bildfolge S' können zeitlich gleichmäßig beabstandet sein. In diesem Fall gilt bezogen auf die Darstellung gemäß Figur 3 ki = k 2 = k 3 = 1/3. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Überlagerung von drei Bildern zu einem HDR-BiId lediglich als Beispiel zu verstehen ist. Selbstverständlich können auch nur zwei oder auch mehr als drei Bilder, die mit unterschiedlichen Belichtungszeiten erzeugt wurden, zu einem HDR-BiId überlagert werden.

Figur 4 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Videobildfolgen Sl, S2, S3 mit gleichen Bewegungsphasen aus der in Figur 3 dargestellten Videobildfolge S'. Diese Vorrichtung umfasst für jede der zu erzeugenden Videobildfolgen Sl, S2, S3 eine Bewegungsschätz- und Interpolationseinheit 21, 22, 23. Jeder dieser Bewegungsschätz- und Interpolationseinheiten ist eine Teilbildfolge der Bildfolge S' zugeführt. Diese Teilbildfolgen sind dadurch gebildet, dass ein Multi- plexer 20 im Zeitmultiplex die Bilder der Eingangsbildfolge S' derart abwechselnd den einzelnen Bewegungsschätz- und Interpolationseinheiten 21, 22, 23 zugeführt sind, dass der ersten Bewegungsschätz- und Interpolationseinheit 21 bei- spielsweise nur die Bilder, die mit der ersten Belichtungszeit erzeugt wurden zugeführt sind; dass der zweiten Bewegungsschätz- und Interpolationseinheit 22 nur die Bilder, die mit der zweiten Belichtungszeit erzeugt wurden zugeführt sind; und dass der dritten Bewegungsschätz- und Interpolati- onseinheit 23 nur die Bilder, die mit der dritten Belichtungszeit erzeugt wurden, zugeführt sind. Die einzelnen Bewegungsschätz- und Interpolationseinheiten 21, 22, 23 sind dazu ausgebildet, eine Bewegungsschätzung durchzuführen und unter Verwendung dieser Bewegungsschätzung Bildfolgen zu erzeugen, die eine gleiche Bewegungsphase besitzen. Solche Bewegungsschätz- und Interpolationsverfahren sowie Vorrichtungen zur Durchführung solcher Bewegungsschätz- und Interpolationsverfahren sind grundsätzlich bekannt, so dass auf weitere Ausführungen hierzu verzichtet werden kann.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, die Belichtungen der Bilder der Bildsequenz, die zu einem HDR-BiId überlagert werden, abhängig von einem Bewegungswert einzustellen. Der Bewegungswert zu einem gegebenen Zeitpunkt, zu dem ein Bild erzeugt bzw. aufgenommen wird, ist dabei abhängig von Bewegung, die in Bildern der Bildfolge vorhanden ist, die vor diesem Zeitpunkt aufgenommen wurden. Ein solches Verfahren wird nachfolgend anhand von Figur 5 unter Einbeziehung der Figuren 1 und 3 erläutert werden.

Für die folgende Erläuterung sei angenommen, dass to in den Figuren 1 und 3 einen Zeitpunkt bezeichnet, zu dem wenigstens ein Bild einer Bildsequenz aufgenommen werden soll, deren Bilder später zu einem HDR-BiId überlagert werden sollen. Bei dem in Figur 1 dargestellten Fall, bei dem gleichzeitig mehrere Bildfolgen mit gleicher Bewegungsphase erzeugt werden, werden zu diesem Zeitpunkt to mehrere Bilder erzeugt. Bei dem in Figur 3 dargestellten Fall, bei dem die Bildsequenzen mit zu überlagernden Bildern zeitlich aufeinanderfolgend erzeugt werden, wird zum Zeitpunkt to nur ein Bild erzeugt.

In einem ersten Verfahrensschritt 101 ist bei dem Verfahren vorgesehen, einen Bewegungswert zu erzeugen, der abhängig ist von einem Bewegungswert der Videobildfolge vor dem Zeitpunkt to. Die Ermittlung des Bewegungswertes umfasst den Vergleich wenigstens zweier zuvor aufgenommener zeitlich aufeinander- folgender Bilder. Sind entsprechend dem Beispiel gemäß Figur 1 mehrere Bildfolgen Sl, S2, S3 mit gleichen Bewegungsphasen vorhanden, so kann zur Ermittlung des Bewegungswertes eine dieser Bildfolgen ausgewählt und der Bewegungswert kann durch Vergleich zweier zeitlich aufeinanderfolgender Bilder der ausgewählten Bildfolge ermittelt werden. Die zeitlich aufeinanderfolgenden Bilder können dabei unmittelbar zeitlich aufeinanderfolgen. Zwischen den zwei zu vergleichenden Bildern können jedoch noch weitere Bilder vorhanden sein.

Es können auch zeitlich aufeinanderfolgende Bilder aus unterschiedlichen der in Figur 1 dargestellten Bildfolgen Sl, S2, S3 miteinander verglichen werden. Allerdings können sich in diesem Fall unterschiedliche Belichtungen auf das Vergleichsergebnis auswirken.

Um Bewegung in einer Bildfolge gemäß Figur 3 zu ermitteln, besteht die Möglichkeit, entsprechend der Erläuterungen zu Figur 4 aus dieser Bildfolge S' mehrere Bildfolgen mit gleichen Bewegungsphasen zu erzeugen, eine dieser Bildfolgen auszuwählen und Bewegung durch Vergleich zweier zeitlich aufeinanderfolgender Bilder der ausgewählten Bildfolge zu ermit- teln.

Darüberhinaus besteht auch die Möglichkeit, unmittelbar Bilder der Bildfolge S' miteinander zu vergleichen, und zwar insbesondere solche zeitlich aufeinanderfolgenden Bilder der Bildfolge S', die dieselbe Bewegungsphase bezogen auf die

Bilder der späteren HDR-Videobildfolge besitzen. Bilder mit gleicher Bewegungsphase sind bezogen auf das Beispiel gemäß Figur 3 beispielsweise solche Bilder, für deren Aufnahmezeitpunkte gilt: to~ki T-i T, mit i ≥ 0 oder Bilder für deren Aufnahmezeitpunkt gilt: t o -k 2 -T-i-T, mit i > 0 oder Bilder für deren Aufnahmezeitpunkt gilt: to~k3 T-i T, mit i ≥ 0.

Die einzelnen Bilder aller zuvor erläuterten Videobildfolgen weisen jeweils eine Anzahl von matrixartig angeordneten BiId- punkten (Pixel) auf, denen jeweils wenigstens ein Bildinformationswert zugeordnet ist. Bei einer RGB-Darstellung sind jedem Bildpunkt drei Bildpunktewerte zugeordnet: ein erster Bildpunktwert für die Farbe Rot (R) ; ein zweiter Bildpunktwert für die Farbe Grün (G) ; und ein dritter Bildpunktwert für die Farbe Blau (B) . Bei einer YUV-Darstellung sind jedem Bildpunktwert ebenfalls drei Bildpunktwerte zugeordnet: ein Luminanzwert (Y) ; und zwei Chrominanzwerte (U, V) .

Ein Vergleich zweier zeitlich aufeinanderfolgender Bilder zur Ermittlung des Bewegungswertes umfasst beispielsweise die Ermittlung eines Abstandsmaßes. Dieses Abstandsmaß ist ein Maß für die Differenz der den einzelnen Bildpunkten der zu ver- gleichenden Bilder zugeordneten Bildpunktwerte. Die Ermittlung des Abstandsmaßes umfasst beispielsweise die Ermittlung der Differenz zwischen den Bildpunktwerten solcher Bildpunkte, die sich in den beiden Bildern an den gleichen Positionen befinden, die Betragsbildung dieser Differenz und das Aufsummieren dieser Differenzen. Das so erhaltene Ergebnis wird auch als Summe der Absolutwerte der Differenzen (SAD, Sum of Absolute Differences) bezeichnet. Das Abstandsmaß ist in diesem Fall umso höher, je stärker sich die Bildinhalte der bei- den zu vergleichenden Bilder unterscheiden, je mehr bewegte Inhalte in den beiden zu vergleichenden Bildern also vorhanden sind. Anstelle der Beträge der Differenzen können selbstverständlich beliebige andere Abstandsmaße verwendet werden, wie z.B. geradzahlige Potenzen der Bildpunktdifferenzen.

Der Vergleich zweier zeitlich aufeinanderfolgender Bilder kann die Auswertung nur jeweils eines der einem Bildpunkt zugeordneten Bildpunktwerte umfassen, wie z.B. nur des Rot- Wert, des Grün-Werts oder des Blau-Werts bzw. des Y-Werts, des U-Werts oder des V-Werts. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, alle einem Bildpunkt zugeordnete Bildpunktwerte auszuwerten und die so erhaltenen Abstandsmaße zu addieren, um ein Gesamt-Abstandsmaß zu erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist insbesondere vorgesehen, einen Unterschied zwischen den Belichtungen der einzelnen Bilder einer Bildsequenz derart abhängig von dem Bewegungswert einzustellen, dass diese Unterschiede umso geringer ist, je mehr bewegte Inhalte die zuvor erzeugten Bilder ent- halten. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass bei bewegten Inhalten eine hohe Tiefenschärfe bzw. eine hohe Dynamik der dargestellten Bilder vom Betrachter ohnehin kaum wahrgenommen werden. Bei Erzeugung der zu überlagernden Bilder aus einer Bildfolge, die nur durch eine einzige Aufnahmevorrichtung er- zeugt wurde, wie z.B. die Bildfolge S' gemäß Figur 3, und bei der die Erzeugung der zu überlagernden Bilder eine Bewegungsschätzung umfasst, (vgl. die Ausführungen zu Figur 4) besteht außerdem die Gefahr, dass bei einer fehlerhaften Bewegungsschätzung die Überlagerung von Bildern mit unterschiedlichen Belichtungszeiten den Bildeindruck stark verfälscht.

Allgemein besteht die Möglichkeit, die Streuung der Belichtungen, die auf die Bilder einer Bildsequenz angewendet werden, abhängig von der detektierten Bewegung zu variieren. Die Streuung ist bestimmt durch den Unterschied zwischen der höchsten und der geringsten Belichtung, also beispielsweise einer längsten und einer kürzesten Belichtungszeit oder einer größten und kleinsten Blendenöffnung. Sind beispielsweise Bi, B 2 , ..., B n , Bi < B 2 < ... < B n , die Belichtungen, mit denen die Bilder einer Bildsequenz aufgenommen werden und ist D= Bi - B n der Variationsbereich der Belichtung, so gilt, dass D mit zunehmender Bewegung kleiner wird.

Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, die Anzahl der verwendeten unterschiedlichen Belichtungen mit zunehmender Bewegung zu reduzieren. Im Extremfalls, wenn ein hohes Maß an Bewegung in den zuvor aufgenommenen Bildern vorhanden ist, kann hierbei für alle Bilder der Bildsequenz dieselbe Belichtung verwendet werden.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Variation der Belichtung abhängig von der detektierten Bewegung ist bei einem weiteren Beispiel vorgesehen, die Anzahl der Bilder einer Bildsequenz abhängig von der detektierten Bewegung zu variieren. So ist beispielsweise vorgesehen, die Anzahl der Bilder einer Bildsequenz zu vergrößern, wenn ein hohes Maß an Bewegung vor- liegt. Die Belichtungen dieser einzelnen Bilder können sich unterscheiden, wobei die Variation der Belichtung durch Variation eines der zuvor genannten Parameter erreicht werden kann. Werden die einzelne Bilder einer Sequenz zeitlich aufeinanderfolgend aufgenommen und wird die Belichtung durch Va- riation der Belichtungszeiten für die einzelnen Bilder variiert, so reduziert sich mit zunehmender Anzahl von Bildern pro Bildsequenz die maximal zulässige Belichtungszeit pro Bild, wenn für die Aufnahme der Bilder einer Sequenz eine vorgegebene Zeit zur Verfügung steht. Um auch bei zunehmender Anzahl von Bildern dennoch eine hohe Streuung der Belichtung einstellen zu können, ist bei einem Beispiel vorgesehen, die Belichtung über die Blendenöffnung einzustellen.

Bei einem weiteren Beispiel ist in diesem Fall vorgesehen, während einer Zeiteinheit nur ein einziges Bild zu erzeugen und nicht mehrere zu überlagernde Bilder mit gleicher Belich- tungszeit.

Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung mehrerer Videobildfolgen mit gleicher Bewegungsphase und bewegungsabhängiger Belichtungszeit ist in Figur 6 dargestellt. Diese Vor- richtung umfasst drei Aufnahmevorrichtungen bzw. Kameras 31, 32, 33, die sich an einer gemeinsamen Kameraposition befinden. Jede dieser Aufnahmevorrichtungen besitzt eine einstellbare Belichtungszeit, die abhängig ist von einem der Aufnahmevorrichtung 31, 32, 33 zugeführten Belichtungssignal El, E2, E3. Diese Belichtungszeit kann Bild für Bild eingestellt werden. Jede der Aufnahmevorrichtungen 31, 32, 33 weist einen Ausgang auf, an dem die durch die jeweilige Aufnahmevorrichtung erzeugte Bildfolge zur Verfügung steht. Diese Bildfolgen können eine Überlagerungseinheit 1 (gestrichelt dargestellt) zugeführt werden, die aus diesen Bildfolgen Sl, S2, S3 eine HDR-Bildfolge erzeugt.

Wenigstens eine der durch die Aufnahmevorrichtungen 31, 32, 33 erzeugten Bildfolgen Sl, S2, S3 ist eine Bewegungsermitt- lungseinheit zugeführt, die dazu ausgebildet ist, Bewegung in den bereits aufgenommenen Bildern der Bildfolge zu ermitteln, beispielsweise durch Vergleich zweier zeitlich aufeinanderfolgender wenigstens einer der Bildfolgen. Am Ausgang dieser Bewegungsermittlungseinheit 41 steht der Bewegungswert S41 zur Verfügung. Dieser Bewegungswert S41 ist einer Belichtungseinstelleinheit 43 zugeführt, die abhängig von diesem Bewegungswert Belichtungssignale El, E2, E3 bereitstellt, die Belichtungszeiten der einzelnen Aufnahmevorrichtungen 31, 32, 33 erzeugt.

Die Belichtungseinstelleinheit 43 ist beispielsweise dazu ausgebildet, fest vorgegebene unterschiedliche Belichtungswerte einzustellen, wenn der Bewegungswert S41 unterhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes S41o liegt, und gleiche Belichtungswerte einzustellen, wenn der Bewegungswert S41 oberhalb eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt. Ein solches Vorgehen ist schematisch in Figur 7 dargestellt, in der die Belichtungswerte El, E2, E3 abhängig von dem Bewegungswert S41 dargestellt sind. Zu Zwecken der Erläuterung sei dabei angenommen, dass der Bewegungswert S41 umso größer ist, je mehr Bewegungsanteile die zur Ermittlung des Bewegungswertes S41 miteinander verglichenen Bilder aufweisen.

Bei einem weiteren Beispiel ist vorgesehen, die Belichtungswerte El, E2, E3 so einzustellen, dass diese sich mit zunehmendem Bewegungswert S41 aneinander annähern. Ein solches Vorgehen ist in Figur 8 dargestellt. S44 0 bezeichnet hierbei einen Schwellenwert, ab dem gleiche Belichtungswerte für alle Anzeigevorrichtungen 31, 32, 33 vorgesehen sind.

Figur 9 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Bildfolge mit zeitlich aufeinanderfolgenden Bildern mit unterschiedlicher Belichtungszeit. Diese Vorrichtung umfasst eine Aufnahmevorrichtung 34, die eine durch ein Belichtungssignal E einstellbare Belichtungszeit besitzt. An einem Ausgang dieser Vorrichtung steht das Bildsignal S' zur Verfü- gung. Dieses Bildsignal S' ist einer Bewegungsermittlungsein- heit 44 zugeführt, die dazu ausgebildet ist, Bewegung in der bisher aufgenommenen Bildfolge zu ermitteln und unter Berücksichtigung dieser Bewegung einen Bewegungswert S44 zu erzeugen. Dieser Bewegungswert S44 ist einer Belichtungseinstell- einheit 42 zugeführt. Diese Belichtungseinstelleinheit 42 ist dazu ausgebildet, das Belichtungssignal E zu erzeugen. Anders als bei der anhand von Figur 6 erläuterten Vorrichtung er- zeugt die Bewegungseinstelleinheit 42 gemäß Figur 9 zeitlich aufeinanderfolgend jeweils unterschiedliche Belichtungswerte E und zwar je einen Belichtungswert für jedes durch die Aufnahmevorrichtung 34 zu erzeugende Bild einer Bildsequenz. Die zeitliche Abfolge der durch diese Belichtungseinstelleinheit 42 erzeugten Belichtungswerte ist schematisch in Figur 10 dargestellt. T bezeichnet in Figur 10 den zeitlichen Abstand zwischen zwei Bildern der späteren HDR-Bildfolge . Die mehreren Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten werden in- nerhalb dieser Zeitdauer T erzeugt. El bezeichnet in Figur 10 einen ersten Belichtungswert, E2 einen zweiten Belichtungswert und E3 einen dritten Belichtungswert, die jeweils für ein Bild einer Bildsequenz angewendet werden, wobei die einzelnen Bilder dieser Bildsequenz anschließend zur einem HDR- Bild überlagert werden. In dem dargestellten Beispiel wird das Bild mit der größten Belichtungszeit El zuerst, dann das Bild mit der nächstkleineren Belichtungszeit E2 und danach das Bild mit der kleinsten Belichtungszeit E3 aufgenommen. Diese Reihenfolge ist jedoch grundsätzlich beliebig.

Die einzelnen Belichtungswerte El, E2, E3 sind von dem Bewegungswert S44 abhängig. Die Abhängigkeit der Belichtungswerte El, E2, E3 von dem Bewegungswert S44 entspricht beispielsweise der zuvor anhand der Figuren 7 und 8 erläuterten Abhängig- keiten der Belichtungswerte El, E2, E3 von dem Bewegungswert S41.