DE3853272T2

DE3853272T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung des Weissabgleichs.

Info

Publication number: DE3853272T2
Application number: DE3853272T
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Kawada; Yoshiaki Nakayama; Kenji Saito
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1987-12-29
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1995-07-13
Anticipated expiration: 2008-12-24
Also published as: EP0322791A3; KR890011388A; KR960016444B1; EP0322791B1; DE3853272D1; EP0322791A2; US4954884A; JPH01264088A; JPH0787588B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs und im besonderen ein Verfahren und eine Vorrichtung, die zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs ein internes Lichtmeßsystem verwenden.
Ein Verfahren zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs umfaßt herkömmlich ein internes Lichtmeßsystem, bei dem der Weißabgleich mit Hilfe des Lichts, das auf ein Objekts trifft, eingestellt werden kann. Bei diesem internen Lichtmeßsystem wird, wenn der Weißabgleich richtig ist, angenommen, daß der Mittelwert der Farbdifferenzsignale auf dem gesamten Schirm oft einen gegebenen Bezugspegel liefert, der weiß oder grau zeigt, und die Verstärkungen der Signale von rot/blau werden daher durch Rückkopplung gesteuert, so daß der Mittelwert der Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) der vorerwähnte Bezugspegel wird.
Wenn jedoch bei dem obigen die System die vorerwähnte Annahme nicht zutrifft, Z.B. im Fall eines Objekts mit einem blauen Himmel und einem blauen Meer als Hintergrund oder im Fall eines Objekts mit einer roten Wand als Hintergrund, liefern die Farbdifferenzsignale über dem gesamten Schirm, wenn sie integriert (oder gemittelt) werden, blau oder rot, nicht grau. Wenn die vorerwähnte Einstellung des Weißabgleichs auf solchen Objekten vorgenommen wird, werden die Hintergünde zum Ausbleichen gebracht, und die Farben einer Figur oder dergleichen als Hauptobjekte werden in die Richtung einer Komplementärfarbe (starke Farbe) geregelt, was einen sogenannten Farbfehler zur Folge hat.
Um in Anbetracht dessen das oben erwähnte Problem zu losen, werden bei einem automatischen Weißabgleich-Einstellverfahren nach dem Stand der Technik (JP-A-62 287 790) starke Farben (chromatische Farben) aus einem Originalbild entfernt, und nur die Farbinformation auf dem Teil der achromatischen Farben, wie weiß, grau und dergleichen, innerhalb des Schirms werden integriert, um dadurch das Ausbleichen des Hintergrundes und die Fehlregelung des Hauptobjektes oder den vorerwähnten Farbfehler zu beseitigen.
Es folgt eine Beschreibung des vorerwähnten Verfahrens zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs.
Es wird nun angenommen, daß vom einem Bild, das eine starke rote Farbe, wie in Fig. 5(A) gezeigt, enthält, ein Farbdifferenzsignal (ER - EY), wie in Fig. 5(B) gezeigt, erhalten wird. Wenn dieses Farbdifferenzsignal über den gesamten Schirm integriert wird, wird der resultierende Mittelwert in die Rotrichtung von einem Schwarzpegel bewegt. Aus diesem Grund wird, wenn die vorerwähnte automatische Einstellung des Weißabgleichs vorgenommen wird, die Farbe des Gesichts eines Menschen in die Richtung der Komplementärfarbe (cyan) von rot fehlgeregelt.
Um angesichts dessen das Farbdifferenzsignal, das das starke Rot zeigt, aus dem Bild in Fig. 5(A) auszublenden, wird ein bestimmter Pegel hergestellt (ein Schwellenpegel), und starke Farbdifferenzsignale, die den Schwellenpegel übersteigen, werden in einen Schwarzpegel (Schwarzpegel einer Bezugsfarbtemperatur), wie in Fig. 5(C) gezeigt, dunkelgetastet. Als Folge davon wird das starke Farbdifferenzsignal aus dem Farbdifferenzsignal des Originalbildes entfernt, so daß der Mittelwert des Farb differenzsignals so hergestellt werden kann, daß er sich einer Graufarbe nähert.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Beispiels einer automatischen Weißabgleich-Einstellvorrichtung, die das vorerwähnte Prinzip verwendet. Wie Fig. 4 zeigt, wird das durch eine Linse 10 eintretende Licht mittels eines Bildabtastelements 12 photoelektrlsch in Signale von rot, grün und blau (ER, EG, EB) umgewandelt. Die jeweiligen Signale (ER, EG, EB) werden jeweils durch die Verstärker 14, 16, 18 geführt und dann in eine Matrixschaltung 20 eingegeben, wo die Signale in das Helligkeitssignal EY und die Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) umgewandelt und dann in einen Codlerer 22 eingegeben werden. Im Codierer 22 werden die Farbdifferenzsignale rechteckig zweiphasenmoduliert und dann zu dem Helligkeitssignal EY addiert. Die so modulierten und addierten Signale werden von dem Codierer 22 als Videosignale im NTSC-System ausgegeben.
Andererseits werden die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) in einen Austaststeuerteil 40 eingegeben.
Der Austaststeuerteil 40 besteht aus der Einstelleinrichtung eines oberen Schwellenpegels (41A) für das Farbdifferenzsignal (ER - EY), der Einstelleinrichtung eines unteren Schwellenpegels 41B, den Komparatoren 42A, 42B, einer UND-Schaltung 43, einem Austastschalter 44, der Einstelleinrichtung eines oberen Schwellenpegels 45A für das Farbdifferenzsignal (EB - EY), der Einstelleinrichtung eines unteren Schwellenpegels 45B, den Komparatoren 46A, 46B, einer UND-Schaltung 47 und einem Austastschalter 48.
Die Einstelleinrichtungen 41A und 41B des oberen und unteren Schwellenpegels werden jeweils benutzt, um einen oberen und unteren Schwellenpegel zum Ausblenden der starken Farbdifferenzsignale auf der Rot- und Cyan-Seite des Farbdifferenzsignals (ER - EY) festzulegen und dann auch den oberen bzw. unteren Schwellenpegel auszugeben.
Der obere Schwellenpegel und das Farbdifferenzsignal (ER - EY) werden an den positiven bzw. negativen Eingang des Komparators 42A angelegt, und der Komparator 42A vergleicht diese zwei Eingangsslgnale, um ein H- Pegelsignal auszugebenl wenn das Farbdifferenzsignal (ER - EY) kleiner als der obere Schwellenwert ist, und um ein starkes Farbdifferenz-Erfassungssignal (ein L-Pegelsignal) auszugeben, wenn das Farbdifferenzsignal größer als der obere Schwellenpegel ist. Ferner werden an den positiven und negativen Eingang des Komparators 42B das Farbdifferenzsignal (ER - EY) bzw. der untere Schwellenpegel angelegt. Der Komparator 42B vergleicht diese zwei Eingangssignale und gibt das H-Pegelsignal aus, wenn das Farbdifferenzsignal (ER - EY) größer als der untere Schwellenwert ist, während er ein starkes Farbdifferenz-Erfassungssignal (L-Pegelsignal ausgibt, wenn das Farbdifferenzsignal kleiner als der untere Schwellenpegel ist.
Die UND-Schaltung 43 gibt ein H-Pegelsignal aus, wenn beide Eingangssignale von den Komparatoren 42A, 42B H-Pegelsignale sind, d.h., wenn das Farbdifferenzsignal (ER - EY) zwischen dem oberen und dem unteren Schwellenpegel liegt, während sie ein L-Pegelsignal ausgibt, wenn wenigstens eines der zwei Eingangssiganle ein L-Pegelsignal ist, d.h., wenn das Farbdifferenzsignal (ER - EY) jenseits des oberen oder unteren Schwellenpegels liegt.
Der Austastschalter 44 umfaßt einen Eingangskontakt 44A, an den das Farbdifferenzsignal (ER - EY) angelegt wird, einen Eingangskontakt 44B, an den ein Bezugspegel der Bezugspegel-Einstelleinrichtung 32 angelegt wird, und einen beweglichen Kontakt 44C, der wahlweise mit einem der Kontakte 44A, 448 verbunden werden kann. Wenn von der UND-Schaltung 43 das H-Pegelsignal eingegeben wird, verbindet der Austastschalter 44 den beweglichen Kontakt 44C mit dem kontakt 44A und gibt das Farbdifferenzsignal (ER - EY) an eine Integrationsschaltung 24 aus. Wenn von der UND-Schaltung 43 das L-Pegelsignal eingegeben wird, verbindet der Austastschalter 44 den beweglichen kontakt 44C mit dem Kontakt 44B und gibt das Bezugssignal an die Integrationsschaltung 24 aus.
Andererseits werden die obere und untere Schwellenpegel-Einstelleinrichtungen 45A bzw. 45B benutzt, um den oberen und unteren Schwellenpegel festzulegen, die jeweils benutzt werden, um ein starkes Farbdifferenzsignal auf der blauen Seite des Farbdifferenzsignals (EB - EY) und ein starkes Farbdifferenzsignal auf der gelben Seite davon auszublenden. Ferner können die Komparatoren 46A, 46B, die UND-Schaltung 47 und der Austastschalter 48 ähnlich wie die vorerwähnten Komparatoren 42A, 42B, die UND-Schaltung 43 und der Austastschalter 44 betrieben werden, und deren ausführliche Beschreibung wird daher hier weggelassen.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, werden die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB -EY) durch die Integrationsschaltungen 24 bzw. 26 integriert. Wenn bei einer solchen Integration das Farbdifferenzsignal ein starkes Farbdifferenzsignal liefert, das jenseits des oberen oder unteren Schwellenpegels liegt, wird das starke Farbdifferenzsignal ausgeblendet, bevor das Farbdifferenzsignal integriert wird (das heißt, das Bezugssignal wird anstelle des starken Farbdifferenzsignals integriert).
Die mittleren Integrationswerte, die jeweils von den obigen Integrationsschaltungen 24 und 26 integriert werden, werden dann in die negativen Eingänge der Differenzverstärker 28 bzw. 30 eingegeben. In die positiven Eingänge der Differenzverstärker 28 und 30 werden übrigens von den Bezugspegel-Einstelleinrichtungen 32 und 34 Bezugspegel eingegeben, die jeweils die Mittelwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) darstellen, wenn der Mittelwert der Farben über dem gesamten Schirm eine Graufarbe zeigt. Der Differenzverstärker 28 gibt daher an den Verstärker 14 ein Verstärkungsregelsignal RCONT aus, das durch Verstärken einer Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Eingangssignalen erhalten werden kann, um dadurch die Verstärkung des Primärfarbsignals ER zu regeln, das vom Verstärker 14 verstärkt wird. Ferner gibt der Differenzverstärker 30 an den Verstärker 18 ein Verstärkungsregelsignal RCONT aus, das durch Verstärken einer Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Eingangssignalen erhalten werden kann, um dadurch die Verstärkung des Primärfarbsignals EB zu regeln, das vom Verstärker 18 zu verstärken ist. Dadurch werden die Primärfarbsignale ER, EB so geregelt, daß die Mittelwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY) bzw. (EB - EY) über dem gesamten Schirm mit den Bezugspegeln übereinstimmen können.
Da sich jedoch die Farbdifferenzsignale (ER -EY) und (EB - EY) in bezug auf die Farbtemperatur stark verändern, muß die Breite der Schwellenpegel in den vorerwähnten Schwellenpegel-Einstelleinrichtungen 41A, 41B, 45A und 45B verhältnismäßig größer sein, und als Folge davon kann die starke Farbe nicht in einem ausreichenden Umfang entfernt werden. Ferner wird, wenn die Breite der Schwellenpegel schmaler gemacht wird, dann auch der Teil des Signals, der nicht ausgeblendet werden sollte, ausgeblendet.
Andererseits ist es möglich, den Schwellenpegel verhältnismäßig schmal zu machen, indem der Mittelwert des Farbdifferenzsignals über dem gesamten Schirm gefunden wird und der Schwellenpegel nur um die Veränderung des obigen Mittelwertes, der sich nach Maßgabe der Farbtemperatur ändert, parallel verschoben wird. In diesem Fall treten jedoch andere Probleme auf. So wird z.B. eine Schaltung zum Einstellen des Schwellenpegels kompliziert.
Es ist folglich die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs zur Verfügung zu stellen, bei denen ein Schwellenpegel festgelegt und die Breite des Schwellenpegels schmal gemacht werden kann, eine Farbe niedriger Sättigung und eine Farbe, die selbst eine Farbdifferenz besitzt, entfernt werden können und die Farbinformation, die zum Einstellen des Weißabgleichs benutzt wird, auf die Farbinformation in einem Bereich begrenzt werden kann, in dem ein achromatischer Teil als sich nach Maßgabe einer Farbtemperatur verändernd angesehen wird, um so in der Lage sein, eine hervorragende Einstellung des Weißabgleichs zu erzielen.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, wird erfindungsgemäß ein automatisches Weißabgleich-Einstellverfahren zur Verfügung gestellt, bei dem die Farbdifferenzsignale ER - EY und EB - EY, von denen ER das rote Farbsignal, EB das blaue Farbsignal und EY das Helligkeitssignal sind, jeweils aus Signalen erzeugt werden, die beim Fotografieren eines Objekts erhalten werden, die Farbdifferenzsignale jeweils über den gesamten Schirm integriert werden und die Verstärkungen der roten und blauen Farben so geregelt werden, daß die integrierten Mittelwerte jeweils vorbestimmte Bezugspegel liefern, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Erzeugen aus den jeweiligen Farbdifferenzsignalen eine Mehrzahl von Farbsignalen, einschließlich eines Farbslgnals ER + EB - 2EY, das durch Addieren der jeweiligen Farbdifferenzsignale gemäß den durch Fotografieren des Objekts erhaltenen Signalen zu erhalten ist;
Einstellen von oberen und unteren Schwellenwerten jeweils für die erzeugten Farbsignale, wobei die Schwellenpegel zwischen chromatischen und achromatlschen Teilen des Farbdifferenzsignals unterscheiden, und
Verhindern der Integration der jeweiligen Farbdifferenzsignale für eine Zeitdauer, während der wenigstens eines der Farbsignale über einen der oberen Schwellenpegel hinausgeht oder unter einen der unteren Schwellenpegel abfällt, wodurch die Integration des Teils des Farbdifferenzsignals verhindert wird, der eine chromatische Farbe enthält.
Angesichts der Tatsache, daß sich das vorerwähnte Farbsignal (ER + EB - 2EY) in bezug auf die Änderung der Farbtemperatur nicht stark verändern wird, wird erfindungsgemäß das Farbsignal (ER + EB - 2EY) aus den Signalen erzeugt, die durch Fotografieren eines Objekts erhalten werden. Da jedoch einige der starken Farben durch dieses Farbsignal allein nicht entfernt werden können, werden andere Farbsignale erzeugt, um solche starken Farben zu entfernen. Wenn die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und EB - EY), die aus den Signalen erzeugt werden, die durch Fotografieren des Objekts erhalten werden, jeweils integriert werden, um ihren Mittelwert auf dem gesamten Schirm zu finden, und wenn wenigstens eines aus der Mehrzahl von Farbsignalen, einschließlich des oben erwähnten Farbsignals (ER + EB - 2EY), über einen vorgewählten Schwellenpegel hinausgeht, dann wird das Farbdifferenzsignal (ER - EY) oder (EB - EY) nicht als ein achromatischer Farbtell angesehen, so daß die Integration eines solchen Farbdifferenzsignals während einer solchen Periode verhindert wird. Mit anderen Worten, auch wenn der Mittelwert eines Originalbildes auf dem gesamten Schirm keine Graufarbe liefert, ist die Integration von nur der Information auf einem an eine verhältnismäßig achromatische Farbe angrenzenden Teil, wobei eine starke Farbe aus dem Originalbild entfernt wird, möglich, auch wenn sich die Farbtemperatur ändert, und die Verstärkungen der roten und blauen Signale werden so geregelt, daß der Integrationsmittelwert dazu gebracht wird, sich der Graufarbe mit einer Bezugsfarbtemperatur anzunähern, so daß eine hervorrangende Einstellung des Weißabgleichs erreicht werden kann.
Das genaue Wesen der Erfindung und ihre weiteren Aufgaben und Vorteile werden aus der Betrachtung der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich werden, in den gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen.
Inhalt der Zeichnungen:
Fig. 1 ist ein Schaltbild einer Ausführung des Hauptteils einer erfindungsgemäßen automatischen Weißabgleich-Einstellvorrichtung.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung der jeweiligen Mittelwertpegel der Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) und eines Farbsignals (ER + EB - 2EY)/2 mit einer Farbtemperatur als ein Parameter.
Fig. 3(A) bis (E) sind Darstellungen, die jeweils einen Standardfarbbalken, Amplitudenwerte der Signale (ER - EY), (EB - EY), (ER + EB - 2EY) und (ER - Es) in bezug auf die jeweiligen Farben in dem Standardfarbbalken zeigen.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Beispiels einer automatischen Weiß- abgleich-Einstellvorrichtung nach dem Stand der Technik.
Fig. 5(A) bis (C) sind jeweilige erklärende Darstellungen, um ein Grundprinzip zu veranschaulichen, das auf die in Fig. 4 gezeigte Vorrichtung angewandt wird.
Im Folgenden werden die bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung ist das gleiche wie das der vorerwähnten früheren Anmeldung des vorliegenden Anmelders. Während die frühere Anmeldung die zwei Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) als einen Vergleichsbezug zum Entfernen einer chromatischen Farbe benutzt, verwendet die vorliegende Erfindung jedoch als einen Vergleichsbezug zum Entfernen einer chromatischen Farbe das Farbsignal, das durch Addition wenigstens der vorerwähnten Farbdifferenzsignal, (ER - EY) und (EB - EY) erhalten werden kann.
Im Folgenden wird beschrieben, warum das vorerwähnte Farbsignal (ER + EB - 2EY) bei der vorliegenden Erfindung als Vergleichsbezug benutzt wird.
Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung, in der die jeweiligen Mittelwertpegel der Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) und das Farbdifferenzsignal (ER + EB - 2EY) mit einer Farbtemperatur als ein Parameter dargestellt sind. Wenn die in Fig. 2 gezeigten Veränderungen der Farbtemperaturen (3000ºK bis 8000 ºK) sorgfältig als ein Ziel beobachet werden, ändern sich jeweils die Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) entsprechend den Veränderungen der Farbtemperaturen, aber es zeigt sich, daß diese Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) Änderungseigenschaften besitzen, die gegenseitig in einer positiven und negativen Beziehung zueinander stehen. Die Änderungen des durch Addieren der obigen zwei Farbdifferenzsignale erhaltenen Farbsignals (ER + EB - - 2EY) werden daher im wesentlichen auf einen sehr kleinen Pegel ausgelöscht, so daß das kombinierte Farbsignal ein hochstabiles Signal lefert.
Aus diesem Grund können, wenn das kombinierte Farbsignal (ER + EB - 2EY) als Vergleichsbezug benutzt wird und die Breite der Anderungen des Farbsignals als die Breite eines Schwellenpegels festgelegt wird, infolge der Tatsache, daß ein Teil, der zu einem Bereich innerhalb einer solchen Breite gehört, inhärent als ein achromatischer Farbteil angesehen werden kann, dann sowohl der Schwellenpegel, der zum Entfernen eines chromatischen Farbtells benutzt wird, fixiert als auch die Breite des Schwellenpegels ausreichend reduziert werden.
Da ferner ein starker Farbteil vorhanden ist, der durch das erwähnte Farbsignal (ER + EB - 2EY) allein nicht entfernt werden kann, wird auch ein zweiter Vergleichsbezug benutzt, um einen solchen starken Farbteil zu entfernen. Das heißt, bei der vorliegnden Ausführung wird für den zweiten Vergleichsbezug ein Farbsignal (ER - ER) benutzt, das durch Subtrahieren des Farbdifferenzsignals (EB - EY) von dem Farbdifferenzsignal (ER - EY) erhalten wird. Es trifft zu, daß das Farbsignal (ER - ER) in bezug auf die Veränderungen der Farbtemperaturen nicht stabil ist, Aber, wie später erörtert werden wird, wird ein achromatischer Farbteil als Ergebnis eines Vergleichs wenigstens in dem stabilen Farbsignal (ER + EB - 2EY) ermittelt, und eine Rückkopplungsregelung wird nur auf den achromatischen Teil angewandt, die das Farbsignal veranlaßt, in eine gewünschte Richtung zurückzugehen. Aus diesem und anderen Gründen kann auch für das Farbsignal (ER - EB) ein fester Schwellenpegel in einem verhältnismäßig schmalen Bereich festgelegt werden.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführung der Hauptkomponenten einer erfindungsgemäßen automatischem Weißabgleich-Einstellvorrichtung zeigt und steht, wie in Fig. 4 gezeigt, mit einer Schaltung in Verbindung, die die Verstärkungsregelsignale RCONT und BCONT, die zum Regeln der Verstärkungen der Verstärker 14 und 16 benutzt werden, entsprechend den von einer Matrixschaltung 20 eingegebenen Farbdifferenzsignalen (ER - EY) und (EB - EY) erzeugt.
In Fig. 1 werden die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) über die Verstärker 50, 52 an die Klemmschaltungen 54 bzw. 56 angelegt. Da in die Klemmschaltungen 54 und 56 die Klemmimpulse CP und auf einen Sockel zu klemmende DC-Werte (Bezugspegel) von der Einstelleinrichtung 58 eingegeben werden, klemmt die Klemmschaltung 54 das Farbdifferenzsignal (ER - EY) synchron mit dem Klemmimpuls CP auf einen Sockel und gibt es dann an einen Schalter 60, einen Addierer 62 und einen Subtrahierer 64 aus. Ahnlich klemmt die Klemmschaltung 56 das Farbdifferenzsignal (EB - EY) synchron mit dem Klemmimpuls CP auf einen Sockel und gibt es dann an einen Schalter 70, den Addierer 62 und den Subtrahierer 64 aus.
Der Addierer 62 addiert die so eingegebenen zwei Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) und gibt ihren Additionswert, d.h das Farbsignal (ER + EB - 2EY), an die negativen Eingänge der Komparatoren 71 und 72 aus, während der Subtrahierer 64 das Farbdifferenzsignal (EB - EY) von dem Farbdifferenzsignal (ER - EY) subtrahiert und ihren Subtraktionswert, d.h. das Farbsignal (ER - EB), an die negativen Eingänge der Komparatoren 73 und 74 ausgibt.
Andererseits werden in die positiven Eingänge der Komparatoren 71 und 72 obere und untere Schwellenpegel von den oberen und unteren Schwellenpegel-Einstelleinrichtungen 75 bzw. 76 eingegeben, und ebenso werden in die positiven Eingänge der Komparatoren 73 und und 74 obere und untere Schwellenpegel von den oberen und unteren Schweilenpegel-Einstelleinrichtungen 77 bzw. 78 eingegeben. Es sollte hier angemerkt werden, dar diese Schwellenpegel-Einstelleinrichtungen 75 bis 78 so angepaßt sind, daß sie ihre jeweiligen Schwellenpegel verändern können, aber, nachdem ihre Schwellenpegel eingestellt sind, wenn sie als kommerzielle Produkte von ihrer Fabrik geliefert werden, die jeweiligen Schwellempegel fest bleiben.
Die Komparatoren 71 und 72 geben jeweils L-Pegelsignale aus, wenn das Farbsignal (ER + EB - 2EY) zwischen dem oderen und dem unteren Schwellenpegel llegt, die für das Farbsignal eingestellt sind, und sie geben jeweils H-Pegelsignale aus, wenn sie den oberen Schwellenpegel übersteigen oder unter den unteren Schwellenpegel abfallen. Ferner geben die Komparatoren 73 und 74 L-Pegelsignale aus, wenn das Farbsignal (ER - ED) zwischen dem oderen und dem unteren Schwellenpegel liegt, die für das Farbsignal eingestellt sind, und sie geben jeweils H-Pegelsignale aus, wenn sie den oberen Schwellenpegel übersteigen oder unter den unteren Schwellenpegel abfallen. Und die Ausgangssignale der erwähnten vier Komparatoren 71 bis 74 werden jeweils über eine ODER- Schaltung 79 an die Schalter 60 und 70 geführt.
Die Schalter 60 und 70 verbinden normalerweise die beweglichen Kontaktstücke 60C und 70C mit den Kontakten 60A bzw. 70A, um die auf einen Sockel geklemmten Farbsignale (ER - EY) und (EB - EY) über die Puffer 80 und 90 an die Integrationsschaltungen 82 bzw. 92 zu führen. Wenn jedoch über die ODER-Schaltung 79 ein oder mehr H-Pegelsignale von wenigstens einem der vier Komparatoren 71 bis 74 daran angelegt werden, trennen die Schalter 60 und 70 jeweils die beweglichen Kontaktstücke 60C bzw. 70C von den Kontakten 60A und 70A und verbinden die Kontaktstücke mit den Kontakten 60B und 70B zum Eingeben der Bezugspegel, wodurch die Bezugspegel an die Integrationsschaltungen 82 und 92 geführt werden.
Die Integrationsschaltungen 82 bzw. 92 sind angepaßt, um die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) zu integrieren. Jedoch werden, wie oben erwähnt, während das Farbsignal (ER + EB - 2EY) den Bereich der zuvor eingestellten Schwellenpegel überschreitet, die Schaltungen 82 und 92 jeweils ausgetastet und Integrieren die farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY), die während einer solchen Dauer eingegeben werden (d.h. sie intergrieren die Bezugspegel anstelle der Farbdifferenzsignale.
Die durch die erwähnte Integration durch die Integrationsschaltungen 82 und 92 erhaltenen Integrationsmittelwerte werden jeweils in die negativen Eingänge der Differenzverstärker 84 und 94 eingegeben, während in die positiven Eingänge der Differenzverstärker 84 und 94 von den Bezugspegel-Einstelleinrichtungen 86 und 96 jeweils die Bezugspegel eingegeben werden, die jeweils die Mittelwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) sind, die erhalten werden, wenn der Farbmittelwert auf dem gesamten Schirm die Graufarbe liefert.
Der Differenzverstärker 84 gibt über die Obergrenzen- und Untergrenzen- Begrenzer 87 und 88 das Verstärkungsregelsignal RCONT in den Verstärker 14 aus, das durch Verstärken der Differenz zwischen den vorerwähnten zwei Eingangssignalen (Fig. 4) erhalten wird, um dadurch die Verstärkung des Hauptfarbensignals ER zu steuern, das vom Verstärker 14 verstärkt wird. Ferner gibt der Differenzverstärker 94 über die Obergrenzen- und Untergrenzen-Begrenzer 97 und 98 das Verstärkungsregelsignal BCONT in den Verstärker 18 aus, das durch Verstärken der Differenz zwischen den erwähnten zwei Eingangssignalen erhalten wird, um dadurch die Verstärkung des Hauptfarbensignals EB zu steuern, das vom Verstärker 18 verstärkt wird. Die Obergrenzen- und Untergrenzen-Begrenzer 87, 88, 97, 98 steuern die oberen und unteren Grenzen der Verstärkungsregelsignale RCONT und BCONT, die von den Differenzverstärkern 84 bzw. 94 ausgegeben werden, um in bezug auf die roten und blauen Signale eine größere Verstärkungsregelung als erforderlich zu verhindern.
Auf diese Weise werden die Primärfarbensignale ER bzw. Es rückgekoppelt so geregelt, daß die Mittelwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) auf dem gesamten Schirm, mit Ausnahme der starken Farbteile, jeweils mit den Bezugspegeln übereinstimmen können.
Wenn die Kombinationen der Primärfarben in bezug auf die jeweiligen Farben in dem in Fig. 3(A) gezeigten Standardfarbbalken gebildet werden und ferner die Primärfarbensignale in bezug auf das hellste Weiß so eingestellt werden, daß ER = EG = EB = 1.0, dann sind hier die Amplitudenwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY) und der Farbsignale (ER + Es - 2EY), (ER - EB) in bezug auf die jeweiligen Farben in den Standardfarbbalken wie in Fig. 3(B) bis (E) gezeigt.
Wie diese Darstellungen zeigen, können, wenn die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) als die Vergleichsbezüge benutzt werden, das Grün, das Magenta und dergleichen nicht leicht ermittelt werden, aber dann, wenn die Farbsignale (ER + EB - 2EY) und (ER - EB) als die Vergleichsbezüge benutzt werden, können die Farben leichter ermittelt werden, weil grün und magenta größer gemacht werden als das Farbe signal (ER + EB - 2EY) und gelb, cyan, rot und blau größer gemacht werden als das Farbsignal (ER - EB), bevor sie verglichen werden.
Obwohl bei der vorliegenden Ausführung die Bezugspegel an die Kontakte 60B und 70B der Schalter 60 bzw. 70 angelegt werden, stellt dies aber keine Einschränkung dar, sondern willkürliche Pegel in der Nähe der Bezugspegel können ebenfalls angelegt werden. Ferner können, wenn die Kontakte 60C und 70C isoliert und die beweglichen Kontaktstücke 60C und 70C auf diese Kontakte umgeschaltet werden, die Integrationsschaltungen 82 und 92 in einen schwebenden Eingangszustand gebracht werden, das heißt, der Eingang und der Ausgang von Signalen in die und aus den Integrationsschaltungen 82 und 92 werden verhindert, um imstande zu sein, die Integrationswerte beizubehalten.
Wie oben beschrieben, werden in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs, wenn eine chromatische Farbe in einem Bild enthalten ist, die Farbdifferenzsignale (ER - EY), (EB - EY), die die chromatische Farbe enthalten, nicht integriert, und deshalb können, auch wenn eine große Zahl charakteristischer chromatischer Farben auf dem gesamten Schirm vorhanden ist, die Integrationsmittelwerte der Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EB), die aus einem aus dem gesamten Schirm extrahierten achromatischen Farbteil bestehen, dazu gebracht werden, sich einer Graufarbe einer Bezugsfarbtemperatur zu nähern, um dadurch eine fehlerhafte Regelung, wie z.B. Farbausbleichung, Farbfehler und dergleichen, zu beseitigen. Insbesondere kann, da ein Farbsignal (ER + EB - 2EY), das in bezug auf die Änderungen der Farbtemperaturen stabil ist, verwendet wird, um die Farbdifferenzsignale (ER - EY) und (EB - EY) zu ermitteln, die die chromatischen Farben enthalten, der Schwellenpegel in bezug auf dieses Farbsignal festgelegt werden, und die Breite des Schwellenpegels kann ebenfalls ausreichend schmal gemacht werden, wodurch eine Farbe mit einer verhältnismäßig geringen Sättigung und eine Farbe mit einer kleinen Farbdifferenz ebenfalls entfernt werden können, so daß eine ausgezeichnete Einstellung des Weißabgleichs erzielt werden kann.

Claims

1. Verfahren zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs, bei dem Farbdifferenzsignale ER - EY und EB - EY, von denen ER das rote Farbsignal, EB das blaue Farbsignal und EY das Helligkeitssignal sind, aus Signalen jeweils erzeugt werden, die beim Fotografieren eines Objektes erhalten werden, die Farbdifferenzsignale auf dem gesamten Schirm jeweils integriert werden und die Veretärkungen der roten und blauen Signale so gesteuert werden, daß Durchschnittswerte, die sich aus der Integration der Farbdifferenzsignale ergeben, jeweils vorbestimmte Bezugspegel liefern, mit den Schritten:

Erzeugen einer Vielzahl von Farbsignalen, einschließlich eines Farbsignals ER + EB - 2EY, das durch Addition der zwei Farbdifferenzsignale erhalten wird, entsprechend von Signalen, aie durch Fotografieren des Objektes erhalten werden;

Einstellen von oberen Schwellenpegeln und unteren Schwellenpegeln feweils für die Vielzahl von erzeugten Farbsignalen, wobei die Schwellenpegel zwischen chromatischen und achromatischen Teilen des Farbdifferenzsignals unterscheiden, und

Verhindern der Integration der jeweiligen Farbdifferenzsignale für eine Zeitdauer, während mindestens eines der Farbsignale über einen der oberen Schwellenpegel hinausgeht oder unter einen der unteren Schwellenpegel abfällt, wodurch die Integration des Teils des Farbdifferenzsignals verhindert wird, der eine chromatische Farbe enthält.

2. Vorrichtung zum automatlschen Einstellen des Weißabgleichs mit:

ersten und zweiten Verstärkungssteuerschaltungen (14, 18) zum jeweillgen Steuern der Verstärkungen der roten und blauen Signale aus Signalen, die durch Fotografieren eines Objektes erhalten werden;

ersten und zweiten Integrationsschaltungen (82, 92) zum jeweiligen Integrieren von Farbdifferenzsignalen ER - EY und EB - EY, von denen ER das rote Farbsignal, EB das blaue Farbsignal und EY das Melligkeitssignal sind, die aus Signalen erzeugt werden, die durch Fotografieren des Objektes auf dem gesamten Schirm erhalten werden;

einer Farbsignalerzeugungseinrichtung (62, 64) zum Erzeugen einer Vielzahl von Farbsignalen, die ein Farbsignal ER + EB - 2EY umfassen, das durch Addition der zwei Farbdifferenzsignale erhalten wird, nach Maßgabe von Signalen, die durch Fotografieren des Objektes erhalten werden;

einer Vielzahl von Einstelleinrichtungen (75, 77) für obere Schwellenpegel und eine Vielzahl von Einstelleinrichtungen 76, 78) für untere Schwellenpegel zum jeweiligen Einstellen von oberen und unteren Schwellenpegeln für die Vielzahl von erzeugten Farbsignalen, wobei die Schwellenpegel zwischen chromatischen und achromatischen Teilen des Farbdifferenzsignals unterscheiden;

einer Vielzahl von oberen Vergleichern (71, 73), die jeweils für jedes der Vielzahl von Farbsignalen vorgesehen sind, zum Eingeben des ihnen zugeordneten Farbsignals und des oberen Schwellenpegels, der entsprechend dem Farbsignal eingestellt ist, und zum Abgeben eines chromatischen Farberfassungssignals, wenn das Farbsignal über den oberen Schwellenpegel hinausgeht;

einer Vielzahl von unteren Vergleichern (72, 74), die jeweils für jedes der Vielzahl von Farbsignalen vorgesehen sind, zum Eingeben des ihnen zugeordneten Farbsignals und des unteren Schwellenpegels, der entsprechend diesem Farbsignal eingestellt ist, und zum Abgeben eines chromatischen Farberfassungsslgnals, wenn das Farbsignal unter den unteren Schwellenpegel abfällt;

ersten und zweiten Schaltern (60, 70) zum jeweiligen Verhindern, daß die Farbdifferenzsignale von den ersten und zweiten Integrationsschaltungen (82, 92) während einer Zeitdauer erhalten werden, während der mindestens einer der Vielzahl von oberen und unteren Vergleichern (71, 72, 73, 74) ein chromatisches Farberfassungssignal abgibt;

ersten und zweiten Bezugspegeleinstelleinrichtungen (86, 96) zum jeweiligen Einstellen vorbestimmter Bezugspegel, mit denen die Durchschnittswerte der Farbdifferenzsignale auf dem gesamten Schirm übereinstimmen müssen;

einer ersten Einrichtung (84) zum Vergleichen des durchschnittlichen Integrationswertes, der von der ersten Integrationsschaltung erhalten wird, mit dem Bezugpegel, der von der ersten Bezugspegeleinstelleinrichtung (86) eingestellt ist, zum Einstellen der Verstärkung der ersten Verstärkungssteuerschaltung (14) derart, daß der Durchschnittswert und der Bezugspegel miteinander übereinstimmen, und

einer zweiten Einrichtung (94) zum Vergleichen des durchschnittlichen Integrationswertes der von der zweiten Integrationsschaltung (92) erhalten wird, mit dem Bezugspegel, der von der zweiten Bezugspegeleinstelleinrichtung (96) eingestellt ist, um die Verstärkung der zweiten Verstärkungssteuerschaltung (18) derart einzustellen, daß der Durchschnittswert und der Bezugspegel miteinander übereinstimmen.

3. Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs nach Anspruch 2, wobei die Farbsignalerzeugungseinrichtung (62, 64) auch ein Farbsignal ER - EB erzeugt, das durch Subtraktion des Farbdifferenzsignals EB - EY von dem Farbdifferenzsignal ER - EY erhalten werden kann.

4. Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Schalter (60, 70) jeweils an die ersten und zweiten Integrationsschaltungen (82, 92) die Bezugspegel abgeben, die von den ersten und zweiten Bezugspegeleinstelleinrichtungen (86, 96) eingestellt sind, anstelle der Farbdizferenzsignale, während das chromatische Farberfassungssignal abgegeben wird.

5. Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Schalter (60, 70) jeweils an die ersten und zweiten Integrationsschaltungen 82, 92) bestimmte Pegel abgeben, die jeweils Signale angeben, die zu einem Graupegel hin ansteigen, der eine Bezugsfarbtemperatur hat, anstelle der Farbdifferenzsignale, während das chrcmatische Farberfassungssignal abgegeben wird.

6. Vorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs nach Anspruch 2, wobei die ersten und zweiten Schalter 60, 70) jeweils ihre jeweiligen beweglichen Kontaktteile in Stellungen für ein schwimmendes Bingangspotential ändern, so daß die Integrationswerte der ersten und zweiten Integrationsschaltungen (82, 92) erhalten werden können, während das chromatische Farberfassungssignal abgegeben wird.