CN1612027A - 成像装置和数字照相机 - Google Patents

Abstract

一种数字照相机，包括滤色片；成像芯片；测定装置；清除装置；读出装置；改变装置，成像芯片的多个光接收元件包括多个第一光接收元件，多个第一光接收元件分别对应于彩色分配为大于一的整数N的多个第一色彩元件和多个第二光接收元件，多个第二光接收元件分别对应于彩色分配为大于一的整数N的多个第二色彩元件；第一安排为仅读出多个第一光接收元件产生的第一电荷的安排；第二安排为如下安排，在第一定时读出第一电荷及在第二定时读出由多个第二光接收元件产生的第二电荷，使得被读出的对应于色彩元件的相同颜色的第一电荷和第二电荷相混合，和改变装置当曝光时间小于或等于极端值时，使第一安排有效；当曝光时间大于极端值时，使第二安排有效。

Description

成像装置和数字照相机

本件申请是中国发明专利申请第99127152.1号的分案申请。

技术领域

本发明总的说涉及成像装置和数字照相机，更具体说涉及一种成像装置，它用于读取来自CCD(电荷耦合器件)成像芯片(也称感光芯片或影像芯片，imager)的光接收元件的电荷，以便产生一个低分辨率相机信号；以及一种装备有这种成像装置的数字照相机。

背景技术

在这种形式的常用的数字照相机中，电荷是通过来自CCD成像芯片的稀疏化处理(thinning out)来读取的，读出的电荷传送到CCD成像芯片，然后由成像芯片处以分别的方式输出。

但是，这种通过稀疏化处理的电荷读取相当于电荷取样。根据取样原则，就要考虑到输出的相机信号中包含有混淆(aliasing)成份。如果设置一个滤波器，它就能消除这种混淆成份。可是增设一个滤波器也会相应地提高成本。

发明内容

因此，本发明的首要目的是提供一种低成本的、能防止噪声出现的成像装置。

本发明另一个目的是提供低成本的、能防止噪声出现的数字照相机。

一种成像装置包括有：一行间传输方式(interline transferscheme)CCD成像芯片，它具有多个光接收元件和多个垂直传输记录器；一滤色片，它具有多个色彩元件，这些色彩元件设置得使一个色彩元件对应于一个光接收元件；一脉冲发生器，用来产生一驱动脉冲以驱动CCD成像芯片；其中滤色片具有一其上安置有多个色彩的色彩元件的垂直柱，以及驱动脉冲是一种这样地驱动CCD成像芯片的脉冲，即相同色彩的色彩元件的电荷在一对应于垂直柱的垂直传输记录器上混合在一起。

根据本发明，行间传输方式CCD成像芯片设有多个光接收元件和多个垂直传输记录器，而滤色片设有多个色彩元件，每一个色彩元件对应于一相配合的光接收元件。CCD成像芯片是由脉冲发生器产生的驱动脉冲来驱动。在这里，滤色片具有一其上安置多个色彩元件的垂直柱。此外，驱动脉冲是一种这样地驱动CCD成像芯片的脉冲，即相同色彩的色彩元件的电荷在一相应的垂直传输记录器上混合在一起到垂直柱上。

对CCD成像芯片的驱动使得相同色彩的色彩元件的电荷混合在一起，这就提供一种在CCD成像芯片内进行的滤色程序，从而消除了噪声成份。因此也就没有必要新设一滤波线路来消除噪声。

在本发明的一个实施例中，驱动脉冲包括一第一读取脉冲，用来读取在相应的垂直记录器上第一光接收元件产生的第一电荷；一垂直传输脉冲，以便在垂直方向上传输第一电荷；以及一第二读取脉冲，用来当第一电荷在垂直方向上已传输一预定的距离时读取在垂直记录器上第二光接收元件产生的第二电荷。在这里，第一光接收元件和第二光接收元件设有相同色彩的色彩元件。

垂直柱最好交替地设置有两种色彩的色彩元件，而上述预定距离最好相当于在垂直方向上两个光接收元件的长度。

在本发明另一实施例中，滤色片是一种按贝尔(Bayer)排列设置有基色彩色元件的滤色器。

在本发明另一实施例中，垂直传输记录器是由多个金属电极形成的，至少有三个金属电极是配定给一个光接收元件的。

根据本发明，一种数字相机包括有一行间传输方式(interlinetransfer scheme)CCD成像芯片，它具有多个光接收元件和多个垂直传输记录器；一滤色片，它具有多个色彩元件，这些色彩元件设置得使一个色彩元件对应于一个光接收元件；一用来驱动CCD成像芯片的驱动器；其中滤色片具有一其上安置有多个色彩的色彩元件的垂直柱，以及驱动器是这样驱动CCD成像芯片的，即相同色彩的色彩元件的电荷在一对应于垂直柱的垂直传输记录器上混合在一起。

根据本发明，行间传输方式CCD成像芯片设有多个光接收元件和多个垂直传输记录器，而滤色片设有多个色彩元件，每一个色彩元件对应于一相配合的光接收元件。CCD成像芯片是由驱动器来驱动。在这里，滤色片具有一其上安置多个色彩元件的垂直柱。此外，驱动器是这样地驱动CCD成像芯片的，即相同色彩的色彩元件的电荷在一相应的垂直传输记录器上混合在一起到垂直柱上。

对CCD成像芯片的驱动使得相同色彩的色彩元件的电荷混合在一起，这就提供一种在CCD成像芯片内进行的滤色程序，从而消除了噪声成份。因此也就没有必要新设一滤波线路来消除噪声。

在本发明的一个实施例中，驱动件包括一第一读取器，用来读取在相应的垂直记录器上第一光接收元件产生的第一电荷；一垂直传输器，以便在垂直方向上传输第一电荷；以及一第二读取器，用来当第一电荷在垂直方向上已传输一预定的距离时读取在垂直记录器上第二光接收元件产生的第二电荷。在这里，第一光接收元件和第二光接收元件设有相同色彩的色彩元件。

垂直柱最好交替地设置有两种色彩的色彩元件，而上述预定距离最好相当于在垂直方向上两个光接收元件的长度。

在本发明另一实施例中，滤色片是一种按贝尔(Bayer)排列设置有基色色彩元件的滤色器。

在本发明另一实施例中，垂直传输记录器是由多个金属电极形成的，至少有三个金属电极是配定给一个光接收元件的。

在本发明另一实施例中，一种曝光器将物体影像曝光到CCD成像芯片上。在这里，一运算器运算出最佳的CCD成像芯片接受的曝光量。一设定器将最佳曝光量设定给曝光器。一截止器(disablingmeans)，根据最佳曝光量截止第二读取器。

最佳曝光量最好根据快门速度来限定，而当快门速度高于一预定值时截止器就截止住第二读取器。

附图说明

图1是本发明一实施例的方框图；

图2是一CCD成像芯片的示意图；

图3是一基色滤色片示意图；

图4是图1所示实施例的部分运行示意图；

图5(A)和图5(B)是稀疏化读取模式的部分运行示意图；

图6(A)和图6(B)是像素混合读取模式的部分运行示意图；

图7是一滤波片实例的方框图；

图8是一TG实例的方框图；

图9是稀疏化读取模式的部分运行的时间安排图；

图10是稀疏化读取模式的另一部分运行的时间安排图；

图11是稀疏化读取模式的再一部分运行的时间安排图；

图12是像素混合读取模式的部分运行的时间安排图；

图13是像素混合读取模式的另一部分运行的时间安排图；

图14是像素混合读取模式的再一部分运行的时间安排图；

图15是图1所示实施例中部分运行的流程图；

图16是图1所示实施例中另一部分运行的流程图；

图17是一补偿滤色器示意图。

具体实施方式

现参阅图1，本发明最佳实施例的数字照相机10包括一镜头12。由镜头12进来的入射光学影像通过一光圈组件16，然后提供给一设置在成像装置14上的行间传输方式CCD成像芯片20。该CCD成像芯片20有多个按图2所示方式形成的光接收元件20a。对于CCD成像芯片来说，每一个光接收元件20a构成一个像素。基色滤色片20d设有按贝尔(Bayer)排列的色彩元件R，G和B，设置在光接收元件20a的前部。各光接收元件20a具有色彩元件R，G和B中的任何一个。这就是说，一个色彩元件对应于一个光接收元件。物体影像通过按上述方式形成的基色滤色片20d，然后提供给光接收元件20a，在这里在影像上进行着光电转换。

在这里如果考虑到基色滤色片20d是色彩单元(color block)的集合，每一个色彩单元是由2行×2像素组成，那么色彩单元就在一个对角线上有一个色彩元件G，而在另一对角线上有色彩元件R和B 。在整个基色滤色片20d上均设有多个这种色彩单元，使得在垂直和水平两个方向上色彩单元都互相邻接。另外，如果考虑垂直柱组成基色滤色片20d，那么色彩元件R和G则间隔一个像素交替地设置在某一垂直柱上，而色彩元件G和B则间隔一个像素交替地设置在另一垂直柱上，也就是说，在任一垂直柱上两个色彩元件以一个像素的间隔交替地设置着。

现参阅图2，CCD成像芯片20包括有多个光接收元件20a，对应各个像素；多个垂直传输记录器20b，用以在垂直方向上传输光电转换的并由光接收元件20a存储的电荷；一在垂直传输记录器20b端部设置的水平传输记录器20c，用以在水平方向上传输通过垂直传输记录器20b传输来的电荷。CCD成像芯片20由定时脉冲发生器(TG)22输出的驱动脉冲驱动。在这里，驱动脉冲包含有一读取脉冲，它读取来自光接收元件20a的、在垂直传输记录器20b上的电荷；一垂直传输脉冲，它在垂直方向上一行一行地传输所读取的电荷；一水平传输脉冲，它在水平传输记录器20c上水平地传输电荷；一清除脉冲(sweep-out pulse)，用以清除在溢流排(overflow drain，未示出)上由光接收元件20a在非曝光时间中或电荷非存储期间产生的电荷。

如果通过模式设定按钮46设定一种相机运行模式，并按下释放按钮48，那么首先开始执行预曝光，从而产生来自CCD成像芯片20的待读出的电荷。在预曝光期间，定时脉冲发生器22根据由微计算器40设定的初始快门速度数据控制着清除脉冲的时间间隔。如图4所示，清除时间间隔开始于所要考虑的1帧(1-frame)的起始处。清除时间间隔的结束时间由快门速度数据进行控制。这样，电荷存储期间是变化的，以便通过所要求的快门速度(曝光时间)而实现曝光。应该看到，利用清除脉冲输出时间间隔来控制的技术就像电子快门操作一样是为大家所熟知的。

CCD成像芯片20的输出像素信号(相机信号)由A/D转换器(模/数转换器)24转换成数字信号，或像素数据。该像素数据由一写/读控制线路28写在一RAM26上。存储在该RAM26上的这个像素数据由同一个的写/读控制线路28读出并输入到算术运算线路30中。

所输入的像素数据具有色彩成份R，G和B中任意一种。算术运算线路30在像素数据上进行色彩插补和YUV转换，从而产生Y数据，U数据以及V数据。在这些数据中，Y数据输入到一加权线路32上。加权线路32使Y数据乘以一个列在加权量表34中的加权量。加权量表34接受由写/读控制线路28输送来的读取地址数据，然后输出一相应的加权量。 Y数据要经历一个利用该加权量进行的加权程序，因而有可能做到中心加权光学测定(center-weighted photometry)。从加权线路32输出的Y数据以1帧的时间间隔由积分器36进行积分。算术运算器38将从积分器36中输出的积分数据除以一加权和，以计算出在曝光修正时要测定的亮度测定值。另外，与Y数据一起由算术运算器30进行计算的U数据和V数据则输送到一图中未示出的白色平衡调整线路上。

微计算器40取出从算术运算器38输出的亮度测定值，然后根据该亮度测定值校正快门速度。在计算出一最佳快门速度(最佳曝光时间)后，微计算器40就进行一主曝光，产生一相机信号。相机信号通过开关SW1输送到一信号处理线路42，在这里，信号经过一预定的处理，然后存储到一记录介质44上。

微计算器40根据最佳快门速度在时间脉冲发生器22上或设定一稀疏化读取方式，或设定一像素混合读取方式。考虑到在垂直方向上接连的4个像素，在稀疏化读取方式中电荷是从这4个像素中预先决定的两个像素中来读取。在另一方面，在像素混合方式中电荷是从所有这4个像素中来读取，具有相同色彩成份的像素混合。因此，不管设定哪一种方式，所产生的相机信号都具有像素的数量。

通过参阅图5(A)，图5(B)，图6(A)和图6(B)中所示的垂直排列的像素，读取方式将得到更详细的说明。垂直传输记录器20b是由多个金属(电极)M构成的，其中一个光接收元件20a(像素)与三个金属M相配。由于滤色片20d是一个具有R，G和B以贝尔排列的基色滤色片，奇数垂直柱(奇数柱)具有以一个像素间隔交替设置的像素R和B，而偶数垂直柱(偶数柱)则具有以一个像素间隔交替设置的像素G和B。考虑到三个金属M与各个像素相配，脉冲V1施加在位于最上端的金属M。脉冲V3施加到中间金属M上。脉冲V2A或V2B则作用在位于最下端的金属M上。脉冲V2A和V2B所作用的目标物以两个像素进行变换。也就是说，如果在一奇数柱上，一脉冲V2A施加于作为接连像素R、G、R和G的前半部分的像素R和G上，那么一脉冲V2B则作用在后半部分的像素R和G上。同样在偶数柱上，当一脉冲V2A施加于作为接连的4个像素的前半部分的像素G和B上，那么一脉冲V2B则作用在后半部分的像素G和B上。

在CCD成像芯片20中，如上所述，其光接收元件每一个与三个金属M相配，这就有可能进行像素的顺序扫描。这意味着可以分别地传输从邻近的光接收元件中读取的电荷，即使在这里电荷同时从所有的光接收元件读取。也就是说，即使在全部像素读取过程中，从像素获取的信号R、G和B由CCD成像芯片20输出，而不会互相混合。

参阅图5(A)和图5(B)，如果选取稀疏化读取方式，从脉冲V2B所施加的像素读取电荷停止，于是只有从脉冲V2A所施加的像素读取电荷。由于这个缘故，垂直接连的两个像素以两个像素的间隔读出。如图5(A)所示，在一奇数柱上，信号R4，G4，R2和G2被读出，并分别地被传输到相应的垂直记录器20b上。另一方面，如图5(B)所示，在一偶数柱上，信号G4，B4，G2和B2被读出，并分别地被传输到相应的垂直记录器20b上。也就是说，当选取稀疏化读取方式时，要读出的色彩单元是那些在垂直方向上存在与每隔一个的单元中的色彩单元。然后垂直传输像素信号就在水平方向上一行一行地进行传输。由CCD成像芯片20输出的相机信号包括所有的色彩成份R，G和B。

参阅图6(A)和图6(B)，当选取像素混合读取方式时，电荷从所有像素中读取。在这种情况下，当电荷已经由两个像素进行传输时，电荷首先由脉冲V2A所施加的像素读取，然后由脉冲V2B所施加的像素读取。如图6(A)所示，在一奇数柱上，信号R4，G4，R2和G2首先被读出，然后传输到垂直记录器上。在两行垂直传输完成后，信号R3，G3，R1和G1读出。由于这个缘故，相同色彩元件的电荷互相混合，从而产生信号(R3+R4)，(G3+G4)，(R1+R2)和(G1+G2)。如图6(B)所示，在一偶数柱上，信号G4，B4，G2和B2首先在垂直记录器20b上读取。当这些信号在垂直方向上已经传输两行后，信号G3，B3，G1和B1在同一个垂直记录器20b上读取。这就产生信号(G3+G4)，(B3+B4)，(G1+G2)和(B1+B2)。

也就是说，如果选取像素混合读取方式，像素信号首先从位于垂直方向上每隔一个单元的色彩单元中读取。当像素信号在垂直方向上已经传输2行后，像素信号从剩下的色彩单元读取。这就使相同色彩成份的像素信号混合一起。混合的像素信号在垂直方向上传输，而不与不同色彩成份混合，然后在水平方向上一行一行地进行传输。也就是说，包含所有色彩成份R，G和B的相机信号由CCD成像芯片20输出。

在稀疏化读取方式中，根据取样定理在相机信号中会包含混淆成份。其结果是，如果不采用滤波步骤将混淆成份从相机信号中去除掉，噪声就会出现。与此相反，在像素混合读取方式中，当一个像素信号在垂直方向上已经传输2行后，另一个像素信号读出，然后两个信号混合。这种传输方式就相当于图7中所示的一种滤波步骤。也就是说，考虑到信号R1和R2，信号R1读出滞后于信号R2，然后将两者加起来。当选取像素混合读取方式时，滤波步骤就是这样进行的，从而从相机信号中去除混淆成份。

用于电荷传输的定时脉冲发生器22，其配置如图8所示。一H计数器22a是用来计数像素的水平数量。水平计数值根据微计算器40给出的影像取像指示或水平同步信号进行重调，并且随像素时钟(pixelclock)增大。另一方面，V计数器22b是用来计数行的垂直数。垂直计数值根据影像取像指示或垂直同步信号进行重调，并且随水平同步信号增大。水平和垂直计数值两者都输送到解码器22c-22k。解码器22c根据这些计数值和微计算器40给出的快门速度数据产生一个电荷清除脉冲SUB 。同样，解码器22d由一个输入的计数值产生一水平传输脉冲H1(脉冲H1)。解码器22e和22f由计数值分别产生一垂直传输脉冲V1(脉冲V1)和一垂直传输脉冲V3(脉冲V3)。

另外，解码器22g-22k分别产生定时脉冲XV2A，XSGA，XV2B1，XV2B2和XSGB。在这些脉冲中，定时脉冲XV2A和XSGA直接传输给驱动器22m。另一方面，定时脉冲XV2B1和XV2B2则通过开关SW2传输给驱动器22m，而定时脉冲XSGB是直接传输给驱动器22m。当选择稀疏化读取方式时，微计算器40将开关连接到解码器22i侧。其结果是，在稀疏化读取过程中，定时脉冲XV2B1输入到驱动器22n上。在像素混合读取过程中，则是定时脉冲XV2B2输入到驱动器22n上。驱动器22m和22n根据传输来的定时脉冲分别产生一垂直传输脉冲V2A(V2A脉冲)和一垂直传输脉冲V2B(V2B脉冲)。

如图9和图12所示，脉冲H1，V1，V2A和V3在这些读取方式之间是共通的，而脉冲V2B则随着读取方式不同而不同。在稀疏化读取过程中，只有脉冲V2A在时间间隔A中呈现出正极性，结果是电荷从V2A所施加的像素中读取。也就是说，电荷不可能由脉冲V2B所施加的像素来读取。在像素混合读取过程中，在相同的时间间隔A中，只有脉冲V2A呈现出正极性，而后脉冲V2B变成正极性。其结果是，电荷从V2A所施加的像素中读取，以及而后电荷由脉冲V2B所施加的像素来读取。必须注意到，脉冲V2A和V2B具有各自作为读出脉冲的正极性部分。

当选取稀疏化读取方式时，各个脉冲在时间间隔A中是变化的，其方式如图10所示。当脉冲V2A变化到一正能级(plus level)时，电荷由相应的像素读取到垂直传输记录器上。在电荷读出后，V2A和V2B两次呈现出负能级，垂直地传输电荷2行。如图11所示，脉冲V2A和V2B在除时间间隔A之外的另一预定的定时中呈现出负能级。在几乎相同的定时中，脉冲V1和V3也变成负能级。其结果是，电荷在垂直方向上传输。垂直传输的电荷随后由脉冲H1进行水平传输，并由CCD成像芯片20输出。

当选择像素混合读取方式时，在时间间隔A中的脉冲是变化的，其变化方式如图13所示。脉冲V2A呈现出正能级一次，而后脉冲V2A和V2B同时呈现出负能级两次。这使得首先读取的电荷在垂直方向上传输两行。随后，脉冲V2B呈现出正能级一次，据此读出的电荷与垂直传输的电荷混合。在除时间间隔A之外的其它时间间隔中，脉冲变化的方式如图14所示。由于这个缘故，混合的电荷在垂直方向上传输。混合的电荷在垂直传输之后由脉冲H1进行水平传输。

微计算器40运作图15和图16所示的流程图，以便计算出主曝光量，并将拍摄物体的影像记录在记录介质44上。应该注意到，该流程图的运作由按压释放按钮48开始。

首先，在步骤S1中将光圈设定到一预定值F，在步骤S3中预置曝光时间(快门速度)。也就是说，将初始快门速度数据1/250秒设定在定时脉冲发生器TG22上。随后在步骤S4中，开关SW2转换接到解码器22i侧，以便在TG22上设定稀疏化读取方式，并在步骤S5中给TG22一指令进行影像拍摄。TG22根据快门速度数据设定进行预曝光，并读出用稀疏化读取方式所产生的电荷。

微计算器40在步骤S7中基于预曝光所获得的相机信号取出由算术运算器38输出的亮度测定值。而后微计算器40在步骤S9中计算出下一次的快门速度。具体说，将亮度测定值与在最佳曝光状态下获得的目标测定值进行比较，计算出亮度测定值与目标测定值相吻合时的快门速度。例如，如果亮度测定值是“50”，而目标测定值是“100”，那么亮度低于最佳状态的亮度达一半之多，因此下一次的曝光时间就给定为1/125秒。微计算器40在步骤S11中修正设定到TG22上的快门速度数据，而在步骤S13中确定步骤S5-S11的运作是否已经执行过三次。也就是说，运作要重复进行三次以便精确地计算出要获得理想曝光时的快门速度(最佳快门速度)。

如果在步骤S13中确定“是”，微计算器40就将最佳快门速度(最佳曝光时间)与时间数据1/1000秒进行比较。如果最佳曝光时间等于或长于1/1000秒，那么在步骤S17中开关SW2就转换到解码器22j侧，以设定像素混合读取方式。然后运作继续进行到步骤S19。如果最佳曝光时间短于1/1000秒，运行继续进行到步骤S19，同时保持稀疏化读取方式。因此，在最佳曝光时间例如为1/500秒的情况下，那么就将选取像素混合读取方式。

因为本实施例在快门控制上使用图4中的电子快门，在清除掉不需要的电荷后，存储需要的电荷。当预定的存储时间间隔过去后进行电荷的读出。这意味着，在以不同的定时读出像素的像素混合读取方式中，快门速度提高得越快，读取定时上的偏差就变得越大。也就是说，随着曝光时间的减少，在先前读出的电荷量和随后读出的电荷量之间的差别就增大。与此相反，本实施例根据最佳快门速度值在电荷读取方式之间转换。必须注意到，转换门槛值定为1/1000秒，因为需要1/1000秒来传输读出的电荷一个行距。

微计算器40在步骤S19中指令TG22拍摄一照片。据此，以最佳快门速度实施主曝光。这就使电荷以所希望的方式进行读出。如果以这种方式由CCD成像芯片20输出相机信号，微计算器40就在步骤S21中进行记录处理。相机信号通过开关SW1输入到信号处理线路42中，在这里信号经过预定的处理。信号处理线路42输出一静止影像信号，以便记录在记录介质44上。

根据本实施例，通过选取像素混合读取方式，如图14所示的滤波处理在CCD成像芯片20中进行。这能够从相机信号中消除混淆成份，而无须加设一滤波线路。同样，因为只是在最佳快门速度低时才选取像素混合读取方式，就不会在先前读出的电荷和随后读出的电荷之间在电荷量上出现大偏差。

本实施例是采用光圈优先模式来进行说明的，本发明自然也可以应用于快门速度优先模式或程序自动曝光模式(program AEmode)。在快门速度优先模式中曝光量是通过控制光圈量来改变的，而在程序自动曝光模式中曝光量是通过控制快门速度和光圈两者而变化的。其结果是，有可能通过限制快门速度优先模式中设定的快门速度，使其低于1/1000秒，而获得不参有混淆成份的相机信号。

同样，本实施例虽然是在拍摄静止影像情况下进行说明的，但不用说，本发明也可以应用于拍摄活动影像。同时，本发明也可以应用于直通观查模式(through-image mode)，在该模式中活动影像(直通观查影像)实时地展现在液晶显示屏上。

另外，虽然在本实施例中，快门速度是用电子快门来控制的，但是在拍摄静止影像时快门速度可以用称之为机械快门来控制。同样，虽然在本实施例中在预曝光时设定稀疏化读取方式，但是自然可以设定像素混合读取方式来代替它。尽管本实施例使用具有色彩成份R，G和B按贝尔排列的基色滤色片，但也可以使用具有图17所示的色彩成份Ye，Cy，Mg和G的补色滤色片来代替基色滤色片。

尽管本发明已做了详细地说明，但是应该明确这些说明只是说明性的和示例性的，并非限定性的。

Claims (5)

1.一种数字照相机，其包括：

一滤色片，由多个色彩元件形成，所述色彩元件的彩色分配为大于一的整数N；

一成像芯片，具有分别对应于上述多个色彩元件的多个光接收元件；

一测定装置，通过评估物体影像的照度测定所述成像芯片的曝光时间；

一清除装置，用于在曝光时间开始时清除所述多个光接收元件产生的电荷；

一读出装置，用于在曝光时间失效之后读出所述多个光接收元件的至少一部分产生的电荷；及

一改变装置，用于在依靠于所述曝光时间的第一安排和第二安排之间，改变所述读出装置的读出安排，其特征在于

所述多个光接收元件包括多个第一光接收元件，所述多个第一光接收元件分别对应于彩色分配为大于一的整数N的多个第一色彩元件；和多个第二光接收元件，所述多个第二光接收元件分别对应于彩色分配为大于一的整数N的多个第二色彩元件；

所述第一安排为仅读出所述多个第一光接收元件产生的第一电荷的安排；

所述第二安排为如下一种安排，在第一定时读出所述第一电荷及在第二定时读出由所述多个第二光接收元件产生的所述第二电荷，使得所述被读出的对应于色彩元件的相同颜色的第一电荷和第二电荷相混合，和

所述改变装置当所述曝光时间小于或等于极端值时，使所述第一安排有效；并当所述曝光时间大于极端值时，使所述第二安排有效。

2.如权利要求1所述的数字照相机，其特征在于

所述成像芯片具有垂直传输记录器；

所述读出装置包括：一第一电荷读出装置，用于读出在上述垂直传输记录器上的上述第一电荷；一垂直传输装置，用于在垂直方向上传输从所述垂直传输记录器上读出的所述第一电荷；及一第二电荷读出装置，用于当所述第一电荷被在垂直方向上传输了一预定距离后，读出在上述垂直传输记录器上的所述第二电荷。

3.如权利要求2所述的数字照相机，其特征在于所述改变装置通过允许/禁止所述第二电荷读出装置改变读出安排。

4.如权利要求2所述的数字照相机，其特征在于所述垂直传输记录器由多个金属电极形成，至少有三个金属电极是配定给一个所述多个光接收元件的。

5.如权利要求1所述的数字照相机，其特征在于所述滤色片是一种按贝尔排列设置有基色色彩元件的滤色器。

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