JP2692151B2 - ビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明ビデオカメラを以下の項目に従って説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術 D.発明が解決しようとする課題 E.課題を解決するための手段 F.実施例［第１図乃至第３図］ a.回路 ａ−1.カメラ信号処理ブロック ａ−2.画質補正制御部 b.動作 ｂ−1.ホワイトバランス調整 ｂ−2.色再現補償 ｂ−3.輪郭補正 G.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は新規なビデオカメラに関する。詳しくは、時
間や時期の違いにもとづく太陽光の色温度の違いによる
画質変化の補正を行なうことができるようにした新規な
ビデオカメラを提供しようとするものである。

（B.発明の概要） 本発明ビデオカメラは、撮像手段からの出力信号が映
像信号処理回路に送られ、ホワイトバランス調整手段に
より色信号のホワイトバランスが調整された後信号処理
された映像信号として出力するビデオカメラにおいて、
刻時手段からの日時を示す信号と、仕向地を含む地理的
条件を入力するための入力手段からの信号とを画質補正
手段に送出し、これらに応じて該画質補正手段がホワイ
トバランス調整手段及び映像信号処理回路の色再現補償
手段に所定の補正信号に送出して時間や時期、場所の違
いにもとづく太陽光の色温度の変化による画質変化の補
正を行なうとともに、上記入力手段からの信号に応じて
画質補正手段が画像における輪郭強調の度合を調整する
ことができるようにしたものである。

（C.従来技術） 一般に、ホワイトバランスの調整は色再現性にとって
重要であり、ビデオカメラ等では人間の視感とビデオカ
メラの撮えた被写体の色とが同じになるように光源の色
温度に応じた制御電圧をビデオカメラの色信号処理部に
送出することにより行なっている。

このようなビデオカメラのうち光源の色温度の変化を
検出して自動的にホワイトバランスを補正するようにし
た装置の一つに特開昭62-112492号公報に示されたもの
がある。

この公報に示された装置は白色光域に亘る分光特性を
有する第１の光センサと赤色又は青色光域に亘る分光特
性を有する第２の光センサと、この２つのセンサの出力
の比率を算出すると共に光源又は外光の属する色温度領
域を求める演算回路と、その演算結果に応じてビデオカ
メラのプロセス回路内の赤色及び青色増幅器に対する制
御信号を発生させる信号発生回路から構成されている。

従って、このようなビデオカメラにおいては演算回路
によって先ず第１のセンサの出力値と第２のセンサの出
力値との比率が算出された後、この比率に基づいて入射
光の光源の色温度の属する色温度領域が求められ、当該
色温度領域を代表する色温度に応じた制御信号が信号発
生回路からプロセス回路内の赤色及び青色増幅器に送ら
れることにより、Ｒ（赤色信号）、Ｂ（青色信号）の各
色信号のレベルが制御されてホワイトバランスが調整さ
れる。

（D.発明が解決しようとする課題） ところで、ビデオカメラの光源としては主に太陽光が
用いられることになるが、時刻又は時期により太陽の高
度が異なるために太陽光が透過する大気層の厚さが異な
り、従って放射照度の絶対値が変化すると共に直射放射
と天空放射の割合が変化するので、その分光エネルギー
組成や色温度も変化することが一般に知られている。

しかしながら、従来のビデオカメラにあっては、一年
を通じて妥当であると考えられる中庸的な色温度値をデ
ータとして採用するにとどまっており、上記した太陽光
の時間的又は時期的な色温度の変化迄考慮してホワイト
バランスや色再現に関する補正を行なう機能を有するも
のは皆無であった。そのため、例えば、夏の昼光の下で
撮影した場合と冬の昼光の下で撮影した場合とでは太陽
光の色温度の違いにより夏の画像は青っぽく、冬の画像
は赤っぽくなって見えてしまうという問題があった。

（E.課題を解決するための手段） 本発明ビデオカメラは上記した課題を解決するため
に、撮像手段と、該撮像手段の出力信号から映像信号を
作り出すと共にその色再現を補償する色再現補償手段及
び画像の鮮明度を調整するための輪郭強調手段とを有す
る映像信号処理回路と、該映像信号処理回路の処理に係
る色信号のホワイトバランス調整を行なうホワイトバラ
ンス調整手段と、日時を示す信号を出力する刻時手段
と、前記色再現補償手段、輪郭強調手段、ホワイトバラ
ンス調整手段にそれぞれ補正信号を送出する画質補正手
段と、仕向地を含む地理的条件を入力するための入力手
段と、を備えたビデオカメラであって、前記刻時手段か
らの日時を示す信号及び前記入力手段からの信号に応じ
て画質補正手段が補正信号を前記ホワイトバランス調整
手段及び前記色再現補償手段に送出することによって時
間的又は時期的要因にもとづく太陽光の色温度の変化に
よる画質変化の補正を行なうとともに、該画質補正手段
が前記入力手段からの信号に応じて画像における輪郭強
調の度合を規定するようにしたものである。

従って、本発明ビデオカメラによれば、刻時手段から
の日時を示す信号に応じて画質補正手段がホワイトバラ
ンス調整手段及び映像信号処理回路の色再現補償手段に
補正信号を送出することにより、時間又は時期による太
陽光の色温度の違いに対応してホワイトバランスや色再
現に関する補正を行なうことができる。

（F.実施例）［第１図乃至第３図］ 以下に本発明ビデオカメラの詳細を添付図面に示した
実施の一例に従って説明する。

尚、図面に示した実施例は本発明ビデオカメラを単板
式CCD型カラービデオカメラに適用したものである。

（a.回路） １はビデオカメラの回路の要部を示しており、カメラ
信号処理ブロック２と、撮影の日時や場所等の違いによ
る太陽光の色温度の違いに応じてホワイトバランスや色
再現上の補正を制御すると共に、画像に対する好みに合
わせてアパーチャー補償を行なう画質補正制御部３とか
ら構成されている。

（ａ−1.カメラ信号処理ブロック） 図中４は撮影レンズである。

５は撮影レンズ４の背後に位置された絞りであり、後
述する撮影素子を測光センサとして利用しており、該撮
像素子の受光量に応じて絞り５の開口径が制御される。

６はCCD型エリアイメージセンサ（以下、単に「CCD」
という。）であり、該CCD6のチップ上に一体に形成され
た色フィルタにより複数の色信号が出力される。例え
ば、補色フィルタを用いた場合にはＣ_y（シアン）、Ｙ_e
（イエロー）、Ｇ（グリーン）の色信号が順次出力され
る。

７はプロセス回路であり、CCD6から送出されてくる色
信号が補色信号の場合には原色信号に戻した後ホワイト
バランス等の信号処理を行なうものである。

第２図は原色信号処理回路の一例８を示すものであ
る。

９は補色信号に所定の係数を乗じて原色信号に変換す
るためのマトリックス回路、10、10、10は外部からの信
号によりその利得制御がなされるホワイトバランスアン
プ、11、11、11はクランプ回路、12、12、12は黒近傍の
ノイズを圧縮するためのペデスタル回路、13、13、13は
ガンマ補正回路である。この回路８では先ずＣ_y、Ｙ_e、
Ｇの補色信号がマトリックス回路９により原色信号に変
換される。そして、ホワイトバランスアンプ10、10、10
によりＲ、Ｇ、Ｂの各原色信号が白い被写体に大して1:
1:1になるように調整され、クランプ回路11、11、11及
びペデスタル回路12、12、12を通った後、ガンマ補正回
路13、13、13によりガンマ補正されて出力される。

14は色差信号形成のためのマトリックス回路であり、
プロセス回路７から出力される色信号から色差信号や輝
度信号を形成するために設けられており、色再現性に関
して光源の色温度の違いにより色振幅（彩度）や色位相
（色相）が変化しないように外部からの信号によって制
御される色再現補償回路を有している。

第３図は色再現補償回路の一例15を示すものであり、
16、16はクランプ回路、17は同時化回路、18は色差信号
Ｂ−Ｙ用のマトリックス回路、19は色差信号Ｒ−Ｙ用の
ゲインコントロール回路、20はＲ−Ｙ用のマトリックス
回路、21はＢ−Ｙ用のゲインコントロール回路であり、
22a、22bは加算器である。この回路15では２つの色差信
号をクランプ回路16、16によって各々クランプした後同
時化回路17に入力する。そして、同時化回路17の一方の
出力がＢ−Ｙ用マトリックス回路18とＲ−Ｙ用ゲインコ
ントロール回路19に送出され、同時化回路17の他方の出
力がＢ−Ｙ用ゲインコントロール回路21とＲ−Ｙ用マト
リックス回路20に送出されるようになっており、外部か
らの制御信号（「Ｃ_R-YGain」とする。）によってＲ−
Ｙ用ゲインコントロール回路19の利得制御がなされると
ともに、制御信号（「Ｃ_R-YHue」とする。）によってＲ
−Ｙ用マトリックス回路20が制御され、これらの両出力
が加算器22aを経ることで色差信号Ｒ−Ｙが形成され
る。また、外部からの制御信号（「Ｃ_B-YGain」とす
る。）によってＢ−Ｙ用ゲインコントロール回路21の利
得制御がなされるとともに、制御信号（「Ｃ_B-YHue」と
する。によってＢ−Ｙ用マトリックス回路18が制御さ
れ、これらの両出力が加算器22bを経ることで色差信号
Ｂ−Ｙが形成される。

このように光源の色温度の変化に対応して制御信号
（Ｃ_R-YGain、Ｃ_B-YGain、Ｃ_R-YHue、Ｃ_B-YHue）を与え
て色差信号の振幅や位相を補償することにより所望の色
再現が得られることになる。

23は色信号からコンポジット信号を得るためのエンコ
ーダであり、色差信号を変調し合成した後カラーバース
ト信号を加え、クロマ信号として出力すると共に輝度信
号のアパーチャー補償やホワイトクリップ等を行なった
後、同期信号及び帯域制限されたクロマ信号と当該輝度
信号とを加算して出力端子24に出力するようにされてい
る。

尚、アパーチャー補償回路は輝度信号の２次微分を検
出して画像の輪郭を抽出しこれを元の信号に加えて輪郭
の強調を行なうための回路であるが、外部からの制御信
号によって信号のプリシュートやオーバーシュートの量
が所定の値になるように制御することができるようにさ
れている。

25はホワイトバランスセンサ部であり、複数の異なる
分光特性を有する光センサから成り、被写体の色温度に
応じた信号を送出するようにされている。

26は自動ホワイトバランス調整回路であり、該自動ホ
ワイトバランス調整回路26にはホワイトバランスセンサ
部25からの各センサ出力の比率を色温度との関係を示す
特性曲線がデータとして予め記憶されているため、これ
によって被写体の色温度を判別すると共に、その結果に
応じてプロセス回路７のＲ及びＢ信号増幅用のホワイト
バランスアンプ10、10の利得を制御し、自動的にホワイ
トバランス調整を行なうようにされている。即ち、光源
の色温度が高い（低い）と青み（赤み）が増すので赤色
（青色）を強めるように各々の補正係数を制御して最適
な色信号が得られるようにする。尚、自動ホワイトバラ
ンス調整回路26の演算部にはメモリ内に上述したような
ホワイトバランスセンサ部25の各センサ出力の比率と色
温度との関係を与える複数のデータテーブルが用意され
ており、このうちの所望のものが外部からの信号によっ
て選択され、センサ出力の比率に対する色温度特性が制
御できるようになっている。

（ａ−2.画質補正制御部） 27は年月日等のデータを処理して表示するためのマイ
コン（以下、「DDS」という。）であり、撮影時の日時
や時刻を映像に重ね合わせて録画することができるよう
に設けられたものであるが、一度日時等の設定を行なえ
ば以後は時計として用いることができるために、これを
利用して太陽光の色温度の季節的変化による画質変化を
補正するようにしている。

28は入力部であり、DDS27の日時設定や地理的条件、
例えば、緯度や国、気候等の選択を行なうことができる
ように設けられている。

29は画像補正用コントローラであり、DDS27から入力
される日付信号や入力部28からの選択信号に応じて所定
の制御信号を自動ホワイトバランス回路26に送って、ホ
ワイトバランス調整時の補正を行なったり、マトリック
ス回路14に制御信号（Ｃ_R-YGain、Ｃ_B-YGain、
Ｃ_R-YHue、Ｃ_B-YHue）を送出して色再現の補償を行なっ
たり、また、エンコーダ23のアパーチャー補償回路に制
御信号を送出して、輝度信号のプリシュートやオーバー
シュート量を制御して画像の鮮明度を調整するために設
けられている。

尚、画像補正用コントローラ29には、製品仕向地毎の
画質補正用データが予め記憶されており、入力部28によ
って製品仕向地を適宜選択するとこれに応じて各部に画
質補正用コントローラ29が所定の補正信号を各部に送出
するので、これにより、製品仕向地の緯度に合わせて、
また、その国民性の違い等による画像に対する好みの違
いに合わせて画質の補正を行なうことができる。

（b.動作） しかして、本発明ビデオカメラの回路１の動作は次の
ようになる。

（ｂ−1.ホワイトバランス調整） 先ず、被写体からの光が撮影レンズ４、絞り５を通っ
てCCD6に入射されると、該CCD6はその色フィルタに応じ
た色信号、例えば、補色フィルタを用いた場合には
Ｃ_y、Ｙ_e、Ｇの補色信号が出力され、これがプロセス回
路７に送られる。

このとき、画質補正用コントローラ29はDDS27からの
入力される日付データに応じて自動ホワイトバランス調
整回路26に制御信号を送出するため、所定の特性曲線に
対応したデータテーブルが選択され、ホワイトバランス
センサ部25からの自動ホワイトバランス調整回路26に送
られる各センサ出力の比率に対応した色温度が算出さ
れ、これに応じて、プロセス回路７のＲ、Ｂ信号増幅用
のホワイトバランスアンプ10、10の利得制御がなされ
る。

従って、太陽光の時間的又は地理的な色温度の変化に
対応してホワイトバランス調整の制御がなされることに
なる。

また、画質補正用コントローラ29は入力部28からの設
定データ、例えば、緯度や国に関するデータに応じて自
動ホワイトバランス調整回路26に所定の制御信号を送出
するために太陽高度の緯度による違いを補正して適正な
ホワイトバランスの調整がなされる。

（ｂ−2.色再現補償） プロセス回路７においてホワイトバランスがとられた
信号は色差信号処理用のマトリックス回路14に送られる
ことになるが、この時ホワイトバランスの調整によりベ
クトル図上において基本となる白の位置が移動するの
で、この移動量に合わせて色再現の補償をする必要があ
る。この色再現の補償をやはり画質補正用コントローラ
29が制御し、DDS27からの日付データや入力部28からの
仕向地に関するデータに応じて制御信号をマトリックス
回路14に送出する。例えば、画質補正用コントローラ29
から前述したリニアマトリックス制御による色再現補償
回路15に所定の制御信号（Ｃ_R-YGain、Ｃ_B-YGain、Ｃ
_R-YHue、Ｃ_B-YHue）を送ることによってＲ−Ｙ軸とＢ−
Ｙ軸を所定方向にずらして色相を補正し、色再現の適正
化を図ることになる。

（ｂ−3.輪郭補正） マトリックス回路14からエンコーダ23に送られた輝度
信号は、画質補正用コントローラ29からの制御信号に基
づいてエンコーダ23のアパーチャー補償回路によりその
輪郭強調の度合が制御される。即ち、画質補正用コント
ローラ29により入力部28からの製品仕向地に関する情報
から、その地における国民の画像に対する好みの違いに
応じて輝度信号におけるオーバーシュートの度合を示す
ブースト量を制御するため、たとえば日本や米国向けの
製品ではシャープな画像とし、ヨーロッパ向けのものは
それよりもいくらか鮮鋭度の低い画像にしたりすること
ができる。

（G.発明の効果） 以上に記載したところから明らかなように、本発明ビ
デオカメラは、撮像手段と、該撮像手段の出力信号から
映像信号を作り出すと共にその色再現を補償する色再現
補償手段及び画像の鮮明度を調整するための輪郭強調手
段とを有する映像信号処理回路と、該映像信号処理回路
の処理に係る色信号のホワイトバランス調整を行なうホ
ワイトバランス調整手段と、日時を示す信号を出力する
刻時手段と、前記色再現補償手段、輪郭強調手段、ホワ
イトバランス調整手段にそれぞれ補正信号を送出する画
質補正手段と、仕向地を含む地理的条件を入力するため
の入力手段と、を備えたビデオカメラであって、前記刻
時手段からの日時を示す信号及び前記入力手段からの信
号に応じて画質補正手段が補正信号を前記ホワイトバラ
ンス調整手段及び前記色再現補償手段に送出することに
よって時間的又は時期的要因にもとづく太陽光の色温度
の変化による画質変化の補正を行なうとともに、該画質
補正手段が前記入力手段からの信号に応じて画像におけ
る輪郭強調の度合を規定するようにしたことを特徴とす
る。

従って、本発明ビデオカメラによれば、刻時手段から
の日時を示す信号及び入力手段からの信号に応じて画質
補正手段がホワイトバランス調整手段及び映像信号処理
回路の色再現補償手段に補正信号を送出することによ
り、時間又は時期や場所による太陽光の色温度の違いに
対応してホワイトバランスや色再現に関する補正を行な
うことができる。

そして、入力手段からの仕向地に応じて画質補正手段
が輪郭強調手段に補正信号を送出することによって、画
像の鮮明度を調整することができる。

尚、前記した実施例では本発明を単板式CCDカラービ
デオカメラに適用した例を示したが、これによって本発
明の技術的範囲がこれに限定されて解釈されるものでは
なく、また、ホワイトバランス調整に関してもセンサを
用いた自動追尾式の例をとり上げたが、手動調整方式あ
るいは両者を組み合わせた調整方式のものに適用しても
良い。また、色再現の補償に関しても前記実施例ではマ
トリックス回路にける色差信号を利用したが、その前段
のRGBの色信号の混合比率を調整するようにしても良
く、その他色再現上の基本となる信号であればこれを利
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明ビデオカメラの実施の一例を
示すブロック図であり、第１図は要部のブロック図、第
２図は原色信号処理回路の一例を示すブロック図、第３
図は色再現補償回路の一例を示すブロック図である。 符号の説明 ６……撮像手段、７、14、23……映像信号処理回路、15
……色再現補償手段、23……輪郭強調手段、26……ホワ
イトバランス調整手段、27……刻時手段、28……入力手
段、29……画質補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−131536（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71786（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−199191（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像手段と、 該撮像手段の出力信号から映像信号を作り出すと共にそ
   の色再現を補償する色再現補償手段及び画像の鮮明度を
   調整するための輪郭強調手段とを有する映像信号処理回
   路と、 該映像信号処理回路の処理に係る色信号のホワイトバラ
   ンス調整を行なうホワイトバランス調整手段と、 日時を示す信号を出力する刻時手段と、 前記色再現補償手段、輪郭強調手段、ホワイトバランス
   調整手段にそれぞれ補正信号を送出する画質補正手段
   と、 仕向地を含む地理的条件を入力するための入力手段と、 を備えたビデオカメラであって、 前記刻時手段からの日時を示す信号及び前記入力手段か
   らの信号に応じて画質補正手段が補正信号を前記ホワイ
   トバランス調整手段及び前記色再現補償手段に送出する
   ことによって時間的又は時期的要因にもとづく太陽光の
   色温度の変化による画質変化の補正を行なうとともに、
   該画質補正手段が前記入力手段からの信号に応じて画像
   における輪郭強調の度合を規定するようにした ことを特徴とするビデオカメラ。