DE69033744T2

DE69033744T2 - Weissabgleicheinstellungsvorrichtung zur automatischen Einstellung des Weissabgleichs in Anhängigkeit vom Farbinformationssignal aus einem Bildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE69033744T2
Application number: DE69033744T
Authority: DE
Inventors: Toshinobu Haruki; Kenichi Kikuchi
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2010-11-17
Also published as: US5442408A; EP0433672A2; KR100196305B1; EP0708569B1; DE69033744D1; DE69033743D1; DE69027751D1; DE69027751T2; ES2091784T3; US5555022A; US5489939A; EP0711082B1; EP0711082A3; KR910011059A; EP0711082A2; DE69033743T2; EP0708569A2; EP0708569A3; EP0433672A3; EP0433672B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Feld der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Weißabgleicheinstellvorrichtung und insbesondere eine Weißabgleicheinstellvorrichtung in einem Bildsensorgerät, wie eine Farb-Videokamera, zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs zur Korrektur der bei jeder Lichtquelle variierenden Wellenlängenverteilung von Licht entsprechend dem Farbinformationssignal innerhalb des Bildsensorsignals, das von einer Bildsensorvorrichtung erhalten wird.

Beschreibung des Standes der Technik

Wird ein Gegenstand unter Verwendung eines Bildsensorgerätes, wie einer Farb-Videokamera, aufgenommen, unterscheidet sich die Wellenlängenverteilung des Lichts aus einer Lichtquelle, die das Objekt beleuchtet, je nach Art der Lichtquelle. Zum Beispiel sind blaue Komponenten beim Licht aus einer Lichtquelle mit relativ hoher Temperatur intensiv, während rote Komponenten im Licht aus einer Lichtquelle mit relativ niedriger Temperatur intensiv sind. Es ist somit nötig, die Wellenlängenverteilung für jede Lichtquelle zu korrigieren, um einen mit dem Licht der Lichtquelle beleuchteten Gegenstand gut auf dem Schirm eines Farbfernseh- Bildschirmempfängers wiederzugeben. Die Korrektur wird allgemein Weißabgleicheinstellung genannt, wobei der Verstärkungsfaktor jedes Farbsignals so eingestellt wird, daß das Verhältnis der Amplituden der drei primären Farbsignale, nämlich Rot (im folgenden als R bezeichnet), Blau (im folgenden als B bezeichnet) und Grün (im folgenden als G bezeichnet), gleich 1 : 1 : 1 ist.
Bei herkömmlichen Bildsensorvorrichtungen wird die Detektion der drei primären Farbsignale R, G und B entsprechend dem Licht in der Umgebung des Bildsensorgerätes unter Verwendung eines für jede Farbe vorgesehenen Sensors durchgeführt. Jedoch kann der Weißabgleich mit einem solchen Bildsensorgerät nicht gut eingestellt werden, wenn die Lichtquelle um die Lichtsensorvorrichtung (z. B. fluoreszierendes Licht) sich von der Lichtquelle, die das Objekt beleuchtet (z. B. die Sonne), unterscheidet, wie es der Fall ist, wenn eine Außenaufnahme von innerhalb eines Raumes aufgenommen wird.
Kürzlich ist ein TTL-Verfahren (through-the-lens Method; Durch die-Linse-Verfahren) vorgeschlagen worden, bei dem die Weißabgleichseinstellung entsprechend den Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y innerhalb des Bildsensorsignals, das von einem Bildsensorgerät erhalten wird, durchgeführt wird, ohne daß getrennte Sensoren vorgesehen sind. Solch ein Verfahren ist z. B. in der japanischen Offenlegung Nr. 62 35792 offenbart. Dieses Verfahren beruht auf der Betrachtung, daß der Gegenstand, der durch ein Bildsensorgerät aufgenommen wird, verschiedene Farbgebietverteilungen (im folgenden als die Farbverteilung bezeichnet) aufweist, und wenn diese Farbverteilungen über eine hinreichend große Zeit gemittelt werden, sich die Farbkomponenten gegenseitig ausgleichen, wodurch im Ergebnis jedes Farbsignal gleich "0" wird, was äquivalent dem Zustand der Aufnahme eines vollständig weißen Bildes ist. Die Verstärkungsfaktoren der jeweiligen Farbsignale werden so gesteuert, daß die Werte, die aus der Integration der Farbdifferenzsignale R-Y und B- Y über z. B. einen Halbbildabschnitt, gleich 0 werden, um den Offset (0-Punkt-Verschiebung) der Farbtöne aufgrund der Wellenlängenverteilung des Lichts der Lichtquelle zu korrigieren.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen Weißabgleicheinstellvorrichtung mit dem TTL-Verfahren zeigt. In Fig. 1 tritt Licht von einem Gegenstand (nicht gezeigt) über eine Linse 1 in eine Bildsensorvorrichtung 2 ein, die aus einem CCD (charge coupled device; ladungsgekoppelte Vorrichtung) gebildet ist. Das einfallende Licht wird photoelektrisch in ein elektrisches Signal umgewandelt und einer Farbabtrennschaltung 3 zugeführt. Die Farbabtrennschaltung 3 entnimmt die drei primären Farbsignale R, G und B aus dem elektrischen Signal. Das entnommene G-Signal wird direkt einer Kameraverarbeitungs- und-Matrixschaltung 6 zugeführt. Das R-Signal und das B-Signal werden der Kameraverarbeitungs-und-Matrixschaltung 6 über jeweils eine R-Verstärkerschaltung 4 und eine B-Verstärkerschaltung 5 mit veränderbaren Verstärkungsfaktoren zugeführt. Die Kameraverarbeitungs-und-Matrixschaltung 6 erzeugt ein Luminanzsignal Y und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y entsprechend den eingegebenen drei primären Farbsignalen G, R und B. Die Ausgaben werden einer Videoschaltung 7 zugeführt, in der das Luminanzsignal Y und die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y dem bekannten Verfahren zur Erzeugung eines aufgezeichneten Videosignals unterzogen werden. Dieses aufgezeichnete Videosignal wird einer nicht gezeigten Video-Aufzeichnungsschaltung zugeführt.
Die zwei Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y werden jeweils an Integrierschaltungen 18 bzw. 17 angelegt, um über einen hinreichend großen Zeitabschnitt, z. B. ein Halbbild des Videosignals, integriert zu werden. Die sich aus der Integration ergebenden Werte werden Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 13 und 14 zugeführt. Die Verstärkungsfaktor- Steuerschaltungen 13 und 14 steuern die veränderbaren Verstärkungsfaktoren der B-Verstärkerschaltung 5 und der R- Verstärkerschaltung 4, so daß die sich aus der Integration ergebenden Werte gleich 0 werden. Dies führt zu einem Amplitudenverhältnis von 1 : 1 : 1 für die drei primären Farbsignale G, R und B, um den Weißabgleich einzustellen.
Die herkömmliche Weißabgleicheinstellvorrichtung aus Fig. 1 korrigiert die Unregelmäßigkeit der Wellenlängenverteilung aufgrund des Lichts der Lichtquelle beruhend auf der Betrachtung, daß sich Farben gegenseitig aufheben, so daß das wiedergegebene Bild im wesentlichen etwa ein weißes Bild ist, wenn die verschiedenen Farbverteilungen des Gegenstandes selbst über einen langen Zeitabschnitt gemittelt werden. Wenn das Gebietsverhältnis der drei primären Farben innerhalb des Bildes nicht zueinander gleich ist, d. h. wenn die Farbverteilung nicht ausgeglichen ist, wie im Fall, in dem ein grüner Rasen oder ein blauer Himmel ein großes Gebiet des Bildes einnimmt, oder in dem Fall, in dem ein Mensch, der einen roten Pullover trägt, in Nahaufnahme aufgenommen wird, hat dieses Verfahren den Nachteil, daß ein richtiger Weißabgleich betreffend dem Gegenstand selbst nicht erreicht werden kann, da das wiedergegebene Bild kein weißes Bild abgeben kann, auch wenn die Farbverteilungen des in dem Bild enthaltenen Gegenstandes gemittelt werden. Wenn die oben genannte Weißabgleichseinstellung auf einen solchen unausgeglichenen Zustand des Weißabgleichs angewendet wird, werden die Verstärkungsfaktoren so gesteuert, daß intensive Farben wegfallen. Im Fall der Nahaufnahme einer Person, die einen roten Pullover trägt, wird der Weißabgleich im blauen Bereich stark sein, was zu dem Problem führt, daß die Farbe des Gegenstandes selbst nicht richtig auf dem Bildschirm wiedergegeben werden kann.
Diese Problem wird anschließend theoretisch beschrieben. Fig. 2 ist eine Kurve, die die Änderungen der Farbdifferenzsignale R-Y zeigt und dann erhalten wird, wenn Licht einer Lichtquelle einen weißfarbenen Gegenstand beleuchtet und die Farbtemperatur der Lichtquelle sich ändert. Die Ordinate zeigt das Farbdifferenzsignal R-Y der roten Farbe, während die Abszisse das Farbdifferenzsignal B-Y der blauen Farbe zeigt. Wenn die Farbtemperatur der Lichtquelle sich ändert, ändert sich die Farbinformation auf dem Bildschirm, nämlich die erhaltenen Farbdifferenzsignale, nur innerhalb eines Verteilungsbereichs in der Nähe eines festen Ortes (genannt die Lichtquellen-Farbtemperatur-Achse), die den Ursprung durchschneidet, nämlich den weißen Bereich, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.
Bei normalen Bildempfangssituationen treten viele Fälle auf, in denen ein Gegenstand mit chromatischen Farben, die eine Farbinformation nicht innerhalb des Verteilungsbereiches haben, z. B. ein Gegenstand mit Farben, wie Grün, Gelb oder Magenta, ein großes Gebiet des Bildes einnimmt. Die erhaltene Bildinformation, nämlich die Farbdifferenzsignale, die nicht innerhalb des Verteilungsbereiches liegen, werden für die Betrachtung der Lichtquellen-Farbtemperatur nicht herangezogen und sind als Farbinformation für die Weißabgleichseinstellung nicht geeignet. Es ist wünschenswert, daß diese Farbdifferenzsignale nicht in Betracht gezogen werden.
Die Lichtquellen-Farbtemperatur-Achse durchschneidet den Ursprung (weiße Farbe), wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wobei das Farbdifferenzsignal Rot verringert wird, während das Farbdifferenzsignal Blau anwächst (vierter Quadrant), und das Farbdifferenzsignal Rot wächst an, wenn das Farbdifferenzsignal Blau abfällt (zweiter Quadrant). Der erste und dritte Quadrant enthalten die Lichtquellen-Farbtemperatur- Achse nicht, d. h. die Farbinformation eines Bereichs mit besonders hohem Chroma wird für die Lichtquellen-Farbtemperatur nicht betrachtet und ist als Grundinformation für die Weißabgleicheinstellung nicht geeignet. Das heißt, daß, wenn ein Gegenstand mit hinreichend hohem Chroma in dem Bild enthalten ist, der Farbverteilungsmittelwert des gesamten Bildes keine achromatische Farbe aufgrund des Effektes hohen Chromas zeigt. Die unnötige Weißabgleichseinstellung verursacht, daß der Weißabgleich in der Komplementärfarbseite der Hochchromafarbe intensiv ist. Somit kann die Farbe des Gegenstandes selbst nicht richtig wiedergegeben werden.
Die Situation, bei der der grüne Teil, wie der Rasen oder eine Pflanze, ein großes Gebiet des Bildes einnimmt, ist bei der Aufnahme des Gegenstandes mit hohem Chroma sehr verbreitet. Wenn die Farbverteilung des Gegenstandes im Grünbereich intensiv ist, haben die erhaltenen Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y beide negative Werte, so daß sie im dritten Quadrant der Fig. 2 enthalten sind. Solche Farbdifferenzsignale werden für die Farbtemperatur der Lichtquelle nicht betrachtet und werden bei der Weißabgleichseinstellung nicht berücksichtigt. Diese Situation der Aufnahme grüner Gegenstände kann häufig auftreten und benötigt eine besondere Lösung.
Die EP-A-0356123, die am 28. Februar 1990 veröffentlicht worden ist, offenbart eine Weißabgleichseinstellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs in Antwort auf eine Anzahl von Farbsignalen, die von Bilderfassungsmitteln, welche eine Linse und eine Bildsensorvorrichtung haben, erhalten worden sind, wobei die Vorrichtung aufweist: Mittel zum Verstärken jedes der Farbsignale mit einem variablen Verstärkungsfaktor; Mittel zum Umwandeln der Anzahl von Farbsignalen in Farbdifferenzsignale; Mittel zum Unterteilen eines durch den Bildsensor erfaßten Bildes, um eine Anzahl von Regionen auf dem vom Bildsensor erfaßten Bild zu setzen; Mitteln zum Bilden eines mittleren Pegels jedes der Anzahl von Farbdifferenzsignalen, um diesselben für jede der Regionen in einen Farbbewertungswert umzuwandeln; Mittel zum Begrenzen der Verteilung des Farbbewertungswertes gegenüber der Steuerung des Verstärkungsfaktors, wenn der Wert aus einem vorbestimmten Bereich herausfällt.
Zusätzlich offenbart die JP-1046393A eine Weißabgleichseinstellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs in Antwort auf eine Anzahl von Farbsignalen, die von Bilderfassungsmitteln erhalten worden sind, welche eine Linse und eine Bildsensorvorrichtung haben, wobei die Vorrichtung aufweist: Mittel zum Verstärken jedes der Farbsignale mit einem variablen Verstärkungsfaktor; Mittel zum Umwandeln der Anzahl von Farbsignalen in Farbdifferenzsignale; Mittel zum Mittelwert bilden der Farbdifferenzsignale, um diese in einen Bildfarbbewertungswert umzuwandeln; Mittel zum Erzeugen einer Signalsteuerung des Verstärkungsfaktors der Verstärkungsmittel und Mittel zum Korrigieren des Verstärkungsfaktor-Steuersignals, damit dieses in einen vorbestimmten Bereich fällt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Weißabgleicheinstellvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, gut die automatische Weißabgleichseinstellung auch dann durchzuführen, wenn die Farbverteilung des Gegenstandes nicht gleichmäßig ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Weißabgleicheinstellvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, gut die automatische Weißabgleichseinstellung auch dann durchzuführen, wenn ein Gegenstand ein großes Gebiet des Bildes einnimmt, der Farbinformation aufweist, die aufgrund einer Farbtemperaturänderung der Lichtquelle nicht innerhalb eines Verteilungsbereichs der Farbinformation liegt.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Weißabgleicheinstellvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, gut die automatische Weißabgleichseinstellung auch dann durchzuführen, wenn ein Gegenstand mit beachtlich hohem Chroma in dem Bild enthalten ist.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Weißabgleicheinstellvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, gut die automatische Weißabgleichseinstellung auch dann durchzuführen, wenn ein grüner Gegenstand im Bild enthalten ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vorstehenden Aufgaben durch eine Weißabgleichseinstellvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 gelöst.
Kurz gesagt, betrifft die Erfindung eine Weißabgleicheinstellvorrichtung zur automatischen Einstellung des Weißabgleichs in Abhängigkeit einer Mehrzahl Farbinformationssignale, die von einem Bildsensorgerät mit einer Linse und einer Bildsensorvorrichtung erhalten werden.
Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, daß der Offset des Weißabgleichs auf der Seite der Komplementärfarbe der Gegenstandsfarbe, auch in dem Fall, in dem ein Gegenstand derselben Farbe ein großes Gebiet des Bildes einnimmt, unterdrückt wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß effektive Farbinformation betreffend der Weißabgleichseinstellung geeigneter gemäß der Brennweite der Linse, der Gegenstandsentfernung und ähnlichem ausgewählt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Weißabgleich hin zu der komplementären Farbe einer Hochchromakomponente unterdrückt werden kann, indem das Beitragsausmaß der Gegenstandsfarbinformation zu der Weißabgleichseinstellung, auch in dem Fall, in dem ein Gegenstand mit hohem Chroma im Bild vorliegt, unterdrückt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Weißabgleich nicht in Richtung der Unterdrückung der grünen Farbe, auch in dem Fall, in dem ein grüner Gegenstand, der für die Weißabgleichseinstellung nicht geeignet ist, ein großes Gebiet des Bildes einnimmt, nullpunktverschoben ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß ein geeigneter Weißabgleich, auch in dem Fall, in dem ein Gegenstand aufgenommen wird, der eine Farbe hat, welche nicht im Rahmen der Farbtemperaturverteilung liegt, und für den Weißabgleichseinstellung nicht geeignet ist, ausgeführt werden kann.
Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen Weißabgleicheinstellvorrichtung zeigt.
Fig. 2 ist eine Kurve, die die Farbinformation zeigt, welche erhalten wird, wenn die Lichtquellen-Farbtemperatur sich ändert.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Weißabgleicheinstellvorrichtung entsprechend eines ersten Beispiels zeigt.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das schematisch die Bereiche zeigt, die in dem bildmäßig erfaßten Bild gesetzt werden.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das detailiet den Integrator aus Fig. 3 zeigt.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Erklärung des Betriebs des ersten Beispiels aus Fig. 3.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Weißabgleicheinstellvorrichtung entsprechend eines zweiten Beispiels zeigt.
Fig. 8A und 8B sind Flußtafeln zur Erklärung des Betriebs des zweiten Beispiels aus Fig. 7.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das detailiert die Verstärkungsfaktoreinstellschaltung aus Fig. 7 zeigt.
Fig. 10, 11 und 12 sind schematische Diagramme zur Erklärung des Betriebsprinzips der zweiten Ausführungsform aus Fig. 7.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das eine Weißabgleicheinstellvorrichtung entsprechend eines dritten Beispiels zeigt.
Fig. 14 ist eine Flußtafel zur Erklärung des Betriebs des dritten Beispiels aus Fig. 13.
Fig. 15 ist eine Flußtafel, um die Bezugswerte-Abänderungsroutine der Flußtafel aus Fig. 14 darzustellen.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das eine Weißabgleicheinstellvorrichtung eines vierten Beispiels zeigt.
Fig. 17 ist eine Flußtafel, um die Bezugswert-Abänderungsroutine des vierten Beispiels aus Fig. 16 zu zeigen.
Fig. 18 ist eine Flußtafel zur Erklärung des Betriebs des fünften Beispiels.
Fig. 19 ist eine Flußtafel zur Erklärung des Betriebs des sechsten Beispiels.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm einer Weißabgleicheinstellvorrichtung eines siebten Beispiels.
Fig. 21 ist eine Flußtafel zur Erklärung des Betriebs des siebten Beispiels aus Fig. 20.
Fig. 22A und 22B sind Kurven zur Erklärung des Betriebsprinzips der sechsten Ausführungsform aus Fig. 20.
Fig. 23A und 23B sind Kurven zur Erklärung eines weiteren Betriebsprinzips des siebten Beispiels aus Fig. 20.
Fig. 24 ist ein Blockdiagramm, das detailliert eine Farbberechnungswert-Einstellungsschaltung einer Weißabgleicheinstellvorrichtung entsprechend eines achten Beispiels zeigt.
Fig. 25 ist ein schematisches Diagramm zur Erklärung des Betriebs des achten Beispiels aus Fig. 24.
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm einer Weißabgleicheinstellvorrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
Fig. 27, 28 und 29 sind Kurven zur Erklärung des Betriebsprinzips der Ausführungsform aus Fig. 26.
Fig. 30 ist ein Blockdiagramm einer Weißabgleicheinstellvorrichtung eines neunten Beispiels.
Fig. 31, 32, 33 und 34 sind Kurven zur Erklärung des Betriebsprinzips des neunten Beispiels aus Fig. 30.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Weißabgleicheinstellvorrichtung eines ersten Beispiels zeigt. In Fig. 3 gelangt Licht von einem Gegenstand (nicht gezeigt) über eine Linse 1 in eine Bildsensorvorrichtung 2, die aus einem CCD gebildet ist. Das einfallende Licht wird photoelektrisch in ein elektrisches Signal umgewandelt und an eine Farbabtrennschaltung 3 angelegt. Die Farbabtrennschaltung 3 entnimmt drei Primärfarbsignale R, G und B aus dem elektrischen Signal. Das entnommene G-Signal wird direkt einer Kameraverarbeitungs-und-Matrixschaltung 6 zugeführt, während die Signale R und B der Kameraverarbeitungs- und-Matrixschaltung 6 jeweils über eine R-Verstärkungsschaltung 4 und eine B-Verstärkungsschaltung 5 mit veränderbarem Verstärkungsfaktor zugeführt werden. Die Kameraverarbeitungs-und-Matrixschaltung 6 erzeugt das Luminanzsignal Y und Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y entsprechend den eingegebenen drei primären Farbsignalen G, R und B und führt die Ausgaben einer Videoschaltung 7 zu. Das bekannte Verfahren wird mit dem Luminanzsignal Y und den Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y in der Videoschaltung durchgeführt, um ein aufzuzeichnendes Videosignal zu erzeugen. Dieses Signal wird einer nicht gezeigten Aufzeichnungsschaltung zugeführt.
Gleichzeitig wird jedes der Signale Y, R-Y und B-Y einer Auswahlschaltung 21 zugeführt. Die Auswahlschaltung 21 ist abhängig von einem Auswahlsignal S1, das durch eine Zeitsteuerungsschaltung 25 entsprechend einem Vertikal-Synchronisiersignal erzeugt wird, das von einer Synchronisierabtrennschaltung 24 zugeführt wird, um sequentiell eines der Signale, nämlich das Luminanzsignal Y, das Farbdifferenzsignal R-Y und das Farbdifferenzsignal B-Y für jedes Halbbild auszuwählen. In dem Beispiel aus Fig. 3 wird z. B. das Luminanzsignal oder das Farbdifferenzsignal für jedes Halbbild in der Reihenfolge (Y) → (R-Y) → (B-Y) → (Y) → (R-Y) → ... ausgewählt. Das ausgewählte Signal wird in der anschließenden Stufe einem A/D-Wandler 22 zugeführt.
Der A/D-Wandler 22 tastet eines der durch die Auswahlschaltung 21 ausgewählten Signale Y, R-Y und B-Y mit einem vorgegebenen Abtastperiode ab, um dieses in einen digitalen Wert umzuwandeln. Der umgewandelte Wert wird einem Integrator 23 zugeführt.
Währenddessen erzeugt die Zeitsteuerungsschaltung 25 ein Umschaltsignal S2 entsprechend dem Vertikal- und Horizontal-Synchronisiersignalen, die von der Kameraverarbeitungs- und-Matrixschaltung 6 und der festen Ausgabe eines Oszillators (nicht gezeigt) zum Betrieb der CCD 2 erzeugt werden. Das Umschaltsignal S2 wird einem Integrator 23 zugeführt. Der Integrator 23 ist abhängig von dem Umschaltsignal S2 zum Teilen des bildmäßig erfaßten Bildes in 8 · 8 = 64 rechteckige Bereiche A&sub1;&sub1;, A&sub1;&sub2;, A&sub1;&sub3;, ... Aij (i, j = ganze Zahlen zwischen 1 und 8), die jeweils gleiche Gebiete aufweisen, um die Ausgabe der Auswahlschaltung 21 in Zeitteilungsart für jeden Bereich zu bestimmen.
Genauer gesagt, empfängt der Integrator 23 das Umschaltsignal S2, um die A/D-gewandelten Werte, die von der Auswahlschaltung 21 ausgegeben werden, über einen Halbbildabschnitt für jeden Bereich zu addieren, nämlich für die digitale Integration der Ausgabe der Auswahlschaltung 21 für jeden der 64 Bereiche, um den digital integrierten Wert für jedem Bereich als Luminanzberechnungswert oder als Farbberechnungswert im Speicher 26 zu halten, nachdem die Integration in einem Halbbildabschnitt erfolgt ist. Der digital integrierte Wert des Luminanzsignals Y für den jeweiligen der 64 Bereiche in einem beliebigen Halbbild wird als einer der 64 Luminanzberechnungswerte Yij (i, j : 1-8) erhalten. Im nächsten Halbbild, in dem das Farbdifferenzsignal R-Y durch die Auswahlschaltung 21 ausgewählt wird, werden die digital integrierten Werte für jeweilige Bereiche des Farbdifferenzsignals R-Y als 64 Farbberechnungswerte rij als Ergebnis der Integration der jeweiligen Bereiche durch den Integrator 23 erhalten. Im übernächsten Halbbild, in dem das Farbdifferenzsignal B-Y durch die Auswahlschaltung 21 ausgewählt ist, werden die digital integrierten Werte der jeweiligen Bereiche für das Farbdifferenzsignal B-Y als 64 Farbberechnungswerte bij als Ergebnis der Integration der jeweiligen Bereiche durch den Integrator 23 erhalten.
Wenn die Integration des Luminanzsignals Y und der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y über drei Halbbildabschnitte vollständig ist, werden insgesamt 64 · 3 = 192 Luminanzberechnungswerte yij und Farbberechnungswerte rij und bij im Speicher 26 gehalten. Ein ähnlicher Betrieb wird wiederholt, wenn ein neuer Luminanzberechnungswert yij dem Speicher 26 im darauffolgenden Halbbild zugeführt wird. Im übernächsten Halbbild wird der Farbberechnungswert rij dem Speicher 26 zugeführt. Die Luminanzberechnungswerte und die Farbberechnungswerte, die im Speicher 26 gehalten sind, werden sequentiell aufgefrischt.
Fig. 5 ist ein detailiertes Blockdiagramm des Integrators 23. Jede der A/D-gewandelten Daten, die von dem A/D-Wandler 22 erzeugt werden, wird einer Umschaltschaltung 61 zugeführt. Die Umschaltschaltung 61 empfängt das Umschaltsignal S2 von der Zeitsteuerungsschaltung 25, um jeden A/D-gewandelten Wert an einen der 64 Addierer F&sub1;&sub1;, F&sub1;&sub2;, ... F&sub8;&sub8;, die entsprechend den 64 Bereichen A&sub1;&sub1;, A&sub1;&sub2;, ... A&sub8;&sub8; vorgesehen sind, anzulegen, der entsprechend dem Bereich vorgesehen ist, in dem der Abtastpunkt der entsprechenden A/D-gewandelten Daten liegt. Wenn z. B. ein beliebiger Abtastpunkt für A/D-gewandelter Daten im Bereich A&sub1;&sub1; vorgesehen ist, liefert die Umschaltschaltung 61 diese Daten dem Addierer F&sub1;&sub1; entsprechend dem Bereich A&sub1;&sub1;.
In der darauffolgenden Stufe ist für jeden Addierer Fij eine Halteschaltung Qij vorgesehen, wobei die Ausgabe jedes Addierers zunächst in der entsprechenden Halteschaltung gehalten wird. Die in jeder Halteschaltung gehaltenen Daten werden erneut an den entsprechenden Addierer angelegt und zusammen mit den nächsten angelegten A/D-gewandelten Daten addiert. Somit werden, da jede Halteschaltung Qij in jedem Halbbild in Abhängigkeit eines Vertikal-Synchronisiersignals zurückgesetzt wird, nur die unmittelbar vor dem Rücksetzen gehaltenen Daten dem Speicher 26 zugeführt. Somit ist eine digitale Integrierschaltung aus einem Satz aus einem Addierer und einer Halteschaltung zusammengesetzt. Der Integrator 23 ist zusammengesetzt aus insgesamt 64 digitalen Integrierschaltungen. Das heißt, daß ein digital integrierter Wert entsprechend jedem der 64 Bereiche an den Speicher 26 von der Halteschaltung für jedes Halbbild angelegt wird.
Der Bezugspegel, d. h. der Nullpegel, für jedes der zwei Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y, der dem A/D-Wandler 22 zugeführt wird, wird im voraus auf einen Pegel gesetzt, der erhalten wird, wenn ein vollkommen achromatisches Farbbild aufgenommen wird. Somit kann der durch A/D-wandeln des Farbdifferenzsignals erhaltene Wert nicht nur einen positiven Wert annehmen, sondern auch einen negativen Wert, wie es in Fig. 2 gezeigt wird.
Erneut unter Bezug auf Fig. 3 werden die letzten berechneten Werte yij, rij und bij, die sich aus der Integration ergeben und im Speicher 26 gehalten werden, an eine Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 angelegt. Die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 bestimmt, ob eine Mehrzahl von Bereichen, die in Vertikalrichtung oder in Horizontalrichtung der 64 Bereiche aufeinanderfolgen, die gleiche Farbe haben oder nicht, um das Gewichtungsausmaß für jeden Bereich entsprechend dem Bestimmungsergebnis festzulegen.
Fig. 6 ist eine Flußtafel, die den Betrieb der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 erklärt. Bei den Schritten S100 und S101 in der Flußtafel aus Fig. 6 wird die Initialisation zum Initialisieren der Bestimmung der gleichen Farbe vom Bereich All ausgeführt. Beim Schritt S102 wird die Initialisation des Gewichtungsausmaßes wij für jeden Bereich ausgeführt, wobei das Gewichtungsausmaß für alle 64 Bereiche auf 1 gesetzt wird.
In Bezug auf die acht Bereiche A&sub1;&sub1;-A&sub1;&sub8;, die in der obersten Reihe des Bildes (Fig. 4) aufgereiht sind, ist das Bestimmungsverfahren derselben Farbe, das im Anschluß erklärt wird, nicht nötig, da Bereiche darüber nicht existieren. Wenn der Bereich als oberstes Zeilengebiet des Bildschirms im Schritt S103 bestimmt wird, werden die Bestimmungsschritte S104-S106, die anschließend erklärt werden, umgangen.
Wenn bestimmt wird, daß der Bereich nicht in der obersten Reihe des Bildes im Schritt S103 liegt, wird im Schritt S104 bestimmt, ob die Differenz der Farbberechnungswerte rij - r(i-1)j betreffend dem Farbdifferenzsignal R-Y zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C1 übersteigt oder nicht. In ähnlicher Weise wird im Schritt S105 bestimmt, ob die Farbberechnungsdifferenz bij - b(i-1)j entsprechend dem Farbdifferenzsignal B-Y zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C2 übersteigt oder nicht. Im Schritt S106 wird bestimmt, ob die Luminanzberechnungswertdifferenz yij - y(i-1)j zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C3 übersteigt oder nicht. Wenn keine der Differenzen der Berechnungswerte die entsprechenden vorgegebenen Werte C1, C2 und C3 übersteigt, wird bestimmt, daß zwei in Vertikalrichtung aufeinanderfolgende Gleichfarben- Bereiche sind, wodurch das Gewichtungsausmaß wij des entsprechenden Bereiches im Schritt S107 auf die Hälfte verringert wird. Die oben genannten Werte C1, C2 und C3 sind Haltewerte, die so gesetzt werden, daß sie die Bestimmung derselben Farbe zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen erlauben.
Entsprechend der Bereiche A&sub1;&sub1;-A&sub8;&sub1; an dem linken Rand des Bildes (Fig. 4) wird das Bestimmungsverfahren derselben Farbe unnötig, da weiter links liegende Bereiche nicht existieren. Wird der Bereich als der am weitesten links liegende Bereich im Bild im Schritt S108 bestimmt, werden die folgenden Schritte S109-S111 umgangen.
Wenn im Schritt S108 bestimmt wird, daß der Bereich nicht der am weitestens links liegende Bereich des Bildes ist, wird im Schritt S109 bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz rij - ri(j-1) entsprechend dem Farbdifferenzsignal R-Y zwischen den in horizontaler Richtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C1 übersteigt oder nicht. In ähnlicher Weise wird im Schritt S110 bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz bij - bi(j-1) entsprechend dem Farbdifferenzsignal B-Y zwischen den in horizontaler Richtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C2 übersteigt oder nicht. Im Schritt S111 wird bestimmt, ob die Luminanzberechnungswertdifferenz yij - yi(j-1) zwischen in horizontaler Richtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C3 übersteigt oder nicht. Wenn keiner der berechneten Werte die jeweiligen vorgegebenen Werte C1, C2 und C3 übersteigt, wird bestimmt, daß das Bild der zwei Bereiche, die in horizontaler Richtung aufeinanderfolgen, die gleiche Farbe hat, wobei das im Schritt S112 Gewichtungsausmaß wij des entsprechenden Bereiches auf die Hälfte verringert wird.
Diese Abfolgen von Bestimmungen derselben Farbe in Vertikalrichtung und Horizontalrichtung wird für weitere Bereiche im Schritt S113 durchgeführt.
Das Gewichtungsausmaß wij für jeden Bereich, das durch die gleiche Farbenverarbeitungsschaltung 27 bestimmt wird, wird an eine Bildberechnungsschaltung 28 angelegt, wobei die Farbberechnungswerte des gesamten Bilds entsprechen den Farbdifferenzsignalen R-Y und B-Y durch die Bildberechnungsschaltung 28 als Bildfarbberechnungswerte Vr und Vb entsprechend den folgenden Gleichungen (1) und (2) berechnet werden.
Vr = (rij · wij)/ wij ... (1)
Vb = (bij · wij)/ wij ... (2)
Die obenstehenden Gleichungen werden im Anschluß kurz erläutert.
In Gleichung (1) bedeutet
(rij · wij)
die Gesamtsumme bei der Addition des Multiplikationsergebnisses aller 64 Bereiche über die Multiplikation des Farbberechnungswertes für die 64 Bereiche mit dem entsprechenden Gewichtungsausmaß wij zur Gewichtung. Die Gesamtsumme wird zur Normierung geteilt durch
wij
was die Gesamtsumme des Gewichtungsausmaßes aller Bereiche ist. Durch die Summenbildung und Multiplikation der Farbberechnungswerte rij des Farbdifferenzsignals über das gesamte Bild unter Verwendung der Gewichtungsmaße wij wird ein Farbberechnungswert Vr erhalten, aus dem die Bereichsfaktoren entfernt sind. Die oben gegebene Beschreibung der Gleichung (1) ist in ähnlicher Weise auf Gleichung (2) anwendbar.
In Fig. 3 steuern Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 die Verstärkungsfaktoren der R-Verstärkungsschaltung 4 und der B-Verstärkungsschaltung 5 jeweils so, daß die Bildberechnungswerte Vr und Vb, die die Farbberechnungswerte des gesamten Bildes sind, beide gleich 0 werden. Wenn die Farbberechnungswerte Vr und Vb beide gleich 0 werden, ist die Weißabgleichseinstellung vollständig.
Entsprechend dem oben beschriebenen ersten Beispiel wird durch Verringerung des Beitrags der Farbinformation von Bereichen mit derselben Farbe zur Weißabgleichseinstellung auf die Hälfte im Vergleich mit dem Beitrag der Farbinformation anderer Bereiche das Ausmaß des Effekts des Gegenstandes derselben Farbe entsprechend den Farbberechnungswerten des gesamten Bildes verringert, um den Offset des Weißabgleiches der Komplementärfarbe zur Farbe des Gegenstandes auf ein Minimum zu verringern, auch wenn ein Gegenstand mit derselben Farbe ein großes Gebiet des Bildes einnimmt. Dies führt zur Wiedergabe eines geeigneten Farbtons für den Gegenstand im wiedergegebenen Bild.
Obwohl das verringerte Gewichtungsausmaß in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform 1/2 ist, ist es möglich, den Wert auf geeignete Werte, wie etwa 1/3, 1/4, zu setzen.
Obwohl das erste Beispiel so implementiert ist, daß das Gewichtungsausmaß eines Bereiches der beiden Bereiche, die in Vertikal- oder Horizontalrichtung aufeinanderfolgen und die gleiche Farbe haben, verringert wird, ist es möglich, das Gewichtungsausmaß beider Bereiche zu verringern.
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels. Das zweite Beispiel aus Fig. 7 entspricht dem ersten Beispiel aus Fig. 3, mit Ausnahme der folgenden Punkte.
Wie in Zusammenhang mit Fig. 3 erklärt wurde, werden die letzten im Speicher 26 gehaltenen Farbberechnungswerte rij und bij der letzten Berechnungswerte yij, rij und bij (i, j = 1 - 8) an die Bildberechnungsschaltung 51 angelegt. Die Bildberechnungsschaltung 51 berechnet Farbberechnungswerte Vr', Vb' für das gesamte Bild entsprechend den jeweiligen Farbdifferenzsignalen gemäß den folgenden Gleichungen (3) und (4).
Vr' = (rij)/64 ... (3)
Vb' = (bij)/64 ... (4)
Entsprechend der obigen Gleichung (3) wird durch Division der Gesamtsumme der Farbberechnungswerte rij aller 64 Bereiche durch die Gesamtzahl der Bereiche der Mittelwert des Farbberechnungswertes bezüglich des Farbdifferenzsignals R-Y eines Bereichs als Bildfarbberechnungswert erhalten. Entsprechend der obigen Gleichung (4) wird durch Division der Gesamtsumme der Farbberechnungswerte bij der 64 Bereiche durch die Gesamtzahl der Bereich der Mittelwert des Farbberechnungswertes für das Farbdifferenzsignal B-Y für einen Bereich als Bildfarbberechnungswert erhalten.
Die Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 geben Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb aus, so daß die Bildfarbberechnungswerte Vr' und Vb', die die Farbberechnungswerte des gesamten Bildes sind, beide gleich 0 werden, um die variablen Verstärkungsfaktoren der R-Verstärkungsschaltung 4 und der B-Verstärkungsschaltung 5 einzustellen.
Der letzte im Speicher 26 gehaltene Berechnungswert yij, rij und bij wird auch der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 zugeführt. Die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 unterscheidet sich von der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 aus Fig. 3 dahingehend, daß bestimmt wird, ob die in Vertikal- oder Horizontalrichtung aufeinanderfolgenden Bereiche unter den 64 Bereichen die gleiche Frabe haben oder nicht, um die Anzahl der Male zu zählen, daß die Bestimmung derselben Farbe auftritt.
Fig. 8A und 8B sind Flußtafeln zur Erklärung des Betriebs der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52. Die Schritte, die mit jenen aus der Flußtafel aus Fig. 6 identisch sind, sind durch identische Bezugszeichen angezeigt. In bezug auf die Flußtafel aus Fig. 8A wird ein Zähler CNT (nicht gezeigt) der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 im Schritt S200 initialisiert, um den Zählwert des Zählers CNT auf 0 zu setzen.
In den Schritten S100 und S101 wird die Initialisierung zu Beginn des Bestimmungsverfahrens für den Bereich A&sub1;&sub1; ausgeführt.
Wenn im Schritt S103 bestimmt wird, daß der Bereich nicht im obersten Gebiet des Bildes ist, wird im Schritt S104 bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz rij - r(i-1)j bezüglich des Farbdifferenzsignals R-Y zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C1 übersteigt oder nicht. In ähnlicher Weise wird im Schritt S105 bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz bij - b(i-1)j des Farbdifferenzsignals B-Y zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C2 übersteigt oder nicht. Im Schritt S106 wird bestimmt, ob die Luminanzberechnungswertdifferenz yij - y(i-1)j zwischen in Vertikalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen ein vorgegebenen Wert C3 übersteigt oder nicht. Wenn eine der berechneten Wertdifferenzen die vorgegebenen Werte C1, C2 und C3 übersteigt, wird bestimmt, daß die Bilder zweier Bereiche, die in Vertikalrichtung aufeinanderfolgen, die gleiche Farbe haben, wobei 1 dem Zählwert des Zählers CNT im Schritt S207 hinzuaddiert wird. Die oben genannten vorgegebenen Werte C1, C2 und C3 sind Haltewerte, die so gesetzt sind, daß sie ähnlich wie bei dem oben genannten ersten Beispiel es erlauben, die gleiche Farbe zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen zu bestimmen.
Wenn bestimmt wurde, daß der Bereich nicht der am weitestens links liegende Bereich ist, so wird im Schritt S108 in Fig. 8B bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz rij - ri(j-1) bezüglich dem Farbdifferenzsignal R-Y zwischen in Horizontalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen des Bildes einen vorgegebenen Wert C1 übersteigt oder nicht. In ähnlicher Weise wird bestimmt, ob die Farbberechnungswertdifferenz bij - bi(j-1) bezüglich dem Farbdifferenzsignal B-Y zwischen in Horizontalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C2 übersteigt oder nicht. Im Schritt S111 wird bestimmt, ob die Luminanzberechnungswertdifferenz yij - yi(j-1) zwischen in Horizontalrichtung aufeinanderfolgenden Bereichen einen vorgegebenen Wert C3 übersteigt oder nicht. Wenn einer der berechneten Wertdifferenzen die jeweiligen bestimmten Werte C1, C2 und C3 übersteigt, wird bestimmt, daß das Bild zweier in Horizontalrichtung aufeinanderfolgender Bereiche, die gleiche Farbe hat, wobei 1 dem Zählwert des Zählers CNT im Schritt S212 hinzuaddiert wird.
Die aufeinanderfolgenden Bestimmungsverfahren derselben Farbe in Vertikalrichtung und Horizontalrichtung werden über die verbleibenden Bereiche im Schritt S113 durchgeführt. Wenn der gesamte Bereich die gleiche Farbe hat, wird der Zählwert CNT zum Beispiel gleich dem maximalen Wert von 7 · 8 · 2 = 112. Da der Zählwert des Zählers CNT proportional dem Gebiet des Bereichs mit derselben Farbe ist, kann der Zählwert als Parameter zur Anzeige der Größe des Gebiets benutzt werden.
Wenn die Bestimmung derselben Farbe für alle Bereiche durchgeführt wurde, wird der Zählwert des Zählers CNT im Schritt S214 bestimmt. Zwei Haltewerte t&sub1; und t&sub2; mit der Beziehung 0 ≤ t&sub1; ≤ t&sub2; ≤ 112 werden in dem Schritt S214 verwendet. Wenn der Zählwert des Zählers CNT kleiner als t&sub1; ist, wird ein Bestimmungssignal P1 von der Gleichfarben- Verarbeitungsschaltung 52 erzeugt, wie es im Schritt S215 gezeigt ist. Wenn der Zählwert des Zählers CNT gleich oder größer als t&sub1; ist und kleiner als t&sub2; ist, wird ein Bestimmungssignal P2 von der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 erzeugt, wie es in dem Schritt S216 gezeigt ist. Wenn der Zählwert des Zählers CNT gleich oder größer t&sub2; ist, wird jeweils ein Bestimmungssignal P3 von der Gleichfarben- Verarbeitungsschaltung 52 erzeugt, wie es im Schritt S217 gezeigt ist. Entsprechend der Ausführungsform sind die Haltewerte t&sub1; und t&sub2; auf jeweils t&sub1; = 50 und t&sub2; = 90 entsprechend den Beobachtungswerten gesetzt, die im voraus durch ein Experiment erhalten wurden.
In Fig. 7 werden die Bestimmungssignale P1, P2 und P3 und die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb von den Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 an die Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 angelegt. Die Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 setzt sich zusammen aus zwei Schaltern 40 und 41, Dividierern 42 und 44 und Vorwert-Halteschaltungen 43 und 45, wie es in Fig. 9 zu sehen ist.
In Fig. 9 arbeiten die Dividierer 42 und 44 zur Verringerung der jeweiligen Pegel der eingehenden Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb auf 1/2. Die Vorwert-Halteschaltungen 43 und 45 arbeiten zum Halten der Ausgaben des ersten Halbbilds, das vorher von den Umschaltschaltungen 40 und 41 der darauffolgenden Stufe zugeführt wurde, als Gr' und Gb'.
Die Umschaltschaltungen 40 und 41 arbeiten zur Auswahl eines der festen Kontakte 40a und 41a, an die die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb jeweils angelegt werden, der festen Kontakte 40b und 41b, an die Ausgaben der Dividierer 42 und 44 jeweils angelegt werden, und der festen Kontakte 40c und 41c, an die die Ausgaben der Vorwert- Halteschaltungen 43 und 45 jeweils angelegt werden.
Das Umschalten der Schalter 40 und 41 wird durch Bestimmungssignal P1, P2 und P3 gesteuert, die von der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 erhalten werden. Genauer gesagt, werden, wenn das Bestimmungssignal P1 erzeugt wird, die Schalter 40 und 41 auf die Seite der festen Kontakte 40a und 41a geschaltet, wodurch die Verstärkungsfaktor- Steuersignal Gr und Gb direkt den Ausgabeanschlüssen 46 bzw. 47 zugeführt werden. Wenn das Bestimmungssignal P2 erzeugt wird, werden die Schalter 40 und 41 auf die Seite der festen Kontakte 40b und 41b geschaltet, wobei die Verstärkungsfaktor-Steuersignale, die auf 1/2 gesetzt wurden, den Ausgabeanschlüssen 46 bzw. 47 zugeführt werden. Wenn das Bestimmungssignal P3 erzeugt wird, werden die Schalter 40 und 41 auf die Seite der festen Kontakte 40c und 41c geschaltet, wobei die Vor-Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr' und Gb', die in den Vorwert-Halteschaltungen 43 und 45 gespeichert sind, den Ausgabeanschlüssen 46 bzw. 47 zugeführt. Die Verstärkungsfaktor-Steuersignale, die den Ausgabeanschlüssen 46 und 47 von den Schaltern 40 und 41 zugeführt werden, werden auch an die Vorwert-Halteschaltungen 43 und 45 angelegt und dort gehalten.
Der Betrieb der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 und der Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 wird unter Bezug auf die Fig. 10, 11 und 12 beschrieben.
Bei der Aufnahme einer Szene mit verschiedenen Gegenständen, wie es in Fig. 10 gezeigt wird, ist das Gebiet, von dem durch die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 bestimmt wurde, daß es die gleiche Farbe hat, der Teil des Himmels, der durch das schraffierte Gebiet angedeutet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der Zählwert des Zählers CNT der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52, d. h. die Zahl der Gleichfarben-Bestimmungen von Bereichen, die in Vertikal- und Horizontalrichtung aufeinanderfolgen, ist gleich 17. Da dieser Zählwert gleich 17 kleiner als t&sub1; ist, wird das Bestimmungssignal P1 erzeugt. Die Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 empfängt dieses Bestimmungssignal P1, um die Schalter 40 und 41 jeweils auf die Seite der festen Kontakte 40a bzw. 41a zu schalten. Dies führt dazu, daß die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb direkt von der Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 zugeführt werden, wobei die Verstärkungsfaktoren der R-Verstärkerschaltung 4 und der B-Verstärkerschaltung 5 durch diese Verstärkungsfaktor-Steuersignale gesteuert werden, um den Weißabgleich richtig einzustellen.
Angenommen sei, daß die Videokamera nach oben geschwenkt wird, so daß das Bild sich ändert, wie es in Fig. 11 gezeigt wird. Das Bereichsgebiet des blauen Himmels, von dem die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 bestimmt, daß es die gleiche Farbe hat, wächst an, wie es durch das schraffierte Gebiet gezeigt ist, wodurch der Zählwert des Zählers CNT gleich 62 wird. Dieser Zählwert von 62, der gleich oder größer als t&sub1; und kleiner als t&sub2; ist, verursacht, daß das Bestimmungssignal P2 von der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 erzeugt wird. Die Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 ist abhängig von P2, um die Schalter 40 und 41 auf die Seiten der festen Kontakte 40b und 41b zu schalten. Durch die Steuersignale, die die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb auf 1/2 abschwächen, wird die Weißabgleichseinstellung ausgeführt. Die jeweilige Änderungsrate der R-Verstärkerschaltung 4 und der B-Verstärkerschaltung 5 ist die Hälfte derjenigen, die in der normalen Situation in Fig. 10 gezeigt ist.
Wird die Videokamera weiter nach oben geschwenkt, ändert sich das Bild, so wie es in Fig. 12 dargestellt ist. Das Gebiet des blauen Himmels, von dem die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 bestimmt, daß es die gleiche Farbe hat, wächst weiter, wie es durch das schraffierte Gebiet in der Figur gezeigt ist. Der Zählerwert des Zählers CNT wird gleich 92, was ein Wert gleich oder größer als t&sub2; ist. Im Ergebnis wird das Bestimmungssignal P3 von der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 52 erzeugt. Die Verstärkungsfaktor-Einstellschaltung 31 empfängt dieses Bestimmungssignal P3, um die Schalter 40 und 41 auf die Seite der festen Kontakte 40c und 41c zu schalten. Der Weißabgleich wird durch die vorhergehenden Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr' und Gb' durchgeführt, die in den Vorwert-Halteschaltungen 43 und 45 gehalten sind. Das heißt, wenn das Gebiet derselben Farbe ein sehr großes Gebiet einnimmt, wie es in Fig. 12 gezeigt wird, wird die Farbinformation des laufend bildmäßig erfaßten Bildes nicht als die Basis für die Berechnung der Weißabgleichseinstellung verwendet, und die Verstärkungsfaktoren der R- und B-Signale werden entsprechend der Farbinformation des Bildes des früheren Halbbildes gesteuert.
Entsprechend dem zweiten Beispiel wird die Verstärkungsfaktor-Steuerrate in Schritten entsprechend der Größe des Gebietes geändert, das im bildmäßig erfaßten Bild durch Gegenstände mit derselben Farbe eingenommen wird. Wenn ein extrem großes Gebiet des Bildes durch einen Gegenstand mit derselben Farbe eingenommen wird, wird der Offset des Weißabgleichs hochgradig auf der Seite der Komplementärfarbe der Gegenstandsfarbe auf ein Minimum unterdrückt, da die Farbinformation des aktuellen Bildes nicht für die Weißabgleichseinstellung verwendet wird.
Obwohl die Zahl der Bestimmungen des Gleichfarbenbereichs in drei Schritte - kleiner als t&sub1;, größer oder gleich t&sub1; und kleiner als t&sub2;, größer oder gleich t&sub2; - in dem oben beschriebenen zweiten Beispiel unterteilt ist, ist es möglich, die Verstärkungsfaktor-Steuerrate in mehr Schritte zu unterteilen, indem mehr Bestimmungsschritte vorgesehen werden.
Bei den genannten ersten und zweiten Beispielen und bei der Ausführungsform werden feste Bezugswerte C1, C2 und C3 zur Bestimmung des Ausmaßes der Farbberechnungswertdifferenz oder der Luminanzberechnungswertdifferenz (Ausmaß der Fluktuation) zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen verwendet. Wenn jedoch die Zoomlinse auf der Weitwinkelseite mit kurzer Brennweite ist, oder wenn ein beachtlicher Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Bildsensorgerät vorliegt, sind mehrere Gegenstände auf dem Bild. Das heißt, daß die Berechnungswerte für jeden Bereich als Mittelwert der Farbverteilung dieser Gegenstände weniger Unterschiede zeigen. Es besteht die Möglichkeit, daß das Gewichtungsausmaß verringert wird, oder daß die Verstärkungsfaktor-Steuersignale unnötig abgeschwächt werden, da irrtümliche Bestimmung derselben Farbe zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen auftritt, auch wenn viele Farben in jedem Bereich enthalten sind. Dies kann zu einer Verringerung der Genauigkeit der Weißabgleichseinstellung führen.
In bezug auf Bereiche mit großen oder kleinen Absolutwerten des Berechnungswertes ist das Ausmaß der Fluktuation des Berechnungswertes, wenn der Berechnungswert mit der gleichen Rate zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen sich ändert, größer als in Bereichen mit einem großen absoluten Wert des Berechnungswertes. In solchen Bereichen mit hohem Chroma kann die Bestimmung derselben Farbe besser durchgeführt werden. Dementsprechend ist in Bereichen mit im wesentlichen achromatischer Farbe, in denen der absolute Wert des Berechnungswertes niedrig ist, die Bestimmung derselben Farbe besser durchzuführen. Um die Genauigkeit der Weißabgleichseinstellung zu verbessern, werden Beiträge zum Steuern der Weißabgleichseinstellung von Bereichen mit Hochchromafarbe, in denen der absolute Wert des Berechnungswertes hoch ist, entfernt, während Beiträge zu der Steuerung der Weißabgleichseinstellung von im wesentlichen achromatischen Farbbereichen, in denen der absolute Wert des Berechnungswertes niedrig ist, erhöht werden.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm, das eine automatische Weißabgleichseinstellvorrichtung gemäß dem dritten Beispiel zeigt, die zur Lösung des genannten Problems vorgeschlagen wird. Das dritte Beispiel aus Fig. 13 ist identisch mit dem ersten Beispiel aus Fig. 3 mit der Ausnahme folgender Punkte.
In Fig. 13 ist ein bekannter Zoommechanismus 55 vorgesehen. Es ist möglich, die Brennweite des Linsensystems der gesamten Kamera von einem Weitwinkelzoombereich zu einem Telezoombereich zu ändern, wobei, wenn nötig, die Zoomlinse, die den Zoommechanismus 55 bildet, verschoben wird.
Eine Brennweitendetektionsschaltung 56 detektiert die Stellung der Zoomlinse, um die Brennweite f des Linsensystems entsprechend der Stellung zu berechnen, um diese Daten als Linsenbrennweiteninformation zu erzeugen.
Die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 57 arbeitet zur Verringerung des Gewichtungsausmaßes des entsprechenden Bereichs, wenn Bereiche mit derselben Farbe aufeinanderfolgend existieren, ähnlich der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 des ersten Beispiels aus Fig. 3. Der Betrieb der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 57 aus Fig. 13 unterscheidet sich vom Betrieb der Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 27 des ersten Beispiels aus Fig. 6 dahingehend, daß eine zusätzliche Bezugswertabänderungsroutine zur Änderung der Bezugswerte C1, C2 und C3 hinzugefügt wird, die zur Bestimmung des Gewichtungsausmaßes entsprechend der Linsenbrennweiteninformation, die von der Brennweitendetektionsschaltung 56 erzeugt werden, verwendet wird. Dies ist in den Schritten S220 in der Flußtafel aus Fig. 14 gezeigt.
Fig. 15 ist eine Flußtafel, die die Bezugswertabänderungsroutine S220 aus Fig. 14 zeigt. In Fig. 15 wird im Schritt S222 bestimmt, ob die Brennweite f kürzer als eine vorgegebene Bezugsbrennweite f&sub0; ist oder nicht, d. h. ob die Zoomlinse auf der Seite des Weltwinkels ist oder nicht, nachdem die Bezugswerte C1, C2 und C3 im Schritt S221 initialisiert wurden. Wenn bestimmt wird, daß die Zoomlinse auf der Seite des Weitwinkels ist, werden alle Bezugswerte C1, C2 und C3 im Schritt S223 auf 1/2 verringert. Wenn die Brennweite f größer als die Bezugsbrennweite f&sub0; ist, d. h. wenn bestimmt wird, daß die Zoomlinse auf der Seite des Teleaufnahme ist, werden die Bezugswerte C1, C2 und C3 nicht geändert.
Unter Verwendung der Bezugswerte C1, C2 und C3, die in der oben beschriebenen Art erhalten wurden, werden ähnliche Arbeitsschritte wie in dem ersten Beispiel aus den Fig. 3 und 6 durchgeführt. Die Bezugswerte C1, C2 und C3 werden auch verringert, wenn ein Weitwinkelbereich festgesetzt wird, in dem die Farben aufgrund der verschiedenen Gegenstände, die in den jedem Bereich enthalten sind, weniger zu einer Nullpunktsverschiebung neigen, als im Vergleich mit den Teleaufnahmenbereichen, in denen die Farbverteilung des Bildes geeignet ist, in einer bestimmten Farbe sehr stark zu sein, aufgrund eines bestimmten Gegenstandes, der ein weites Gebiet des Bildes einnimmt. Deshalb wird derselbe Farbbestimmungsvorgang der Schritte S104-S106 oder der Schritte S109- S111 aus Fig. 14 durchgeführt, wobei die Gleichfarben-Bestimmung aufeinanderfolgender Bereiche schwieriger ist, solang das Ausmaß der Fluktuation der Farbberechnungswerte nicht hinreichend klein ist, um fehlerhafte Gleichfarben- Bestimmung zu vermeiden.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das ein viertes Beispiel zeigt. In Fig. 16 ist ein bekannter Fokusmechanismus für die Messung des Abstandes zwischen dem Bildsensorgerät und dem Gegenstand unter Verwendung von Infrarot und der Bewegung einer Linse 1 in Richtung der optischen Achse nach vorne oder hinten entsprechend dem gemessenen Gegenstandsabstand vorgesehen, um den In-Fokus-Zustand zu erreichen. Die Information betreffend des Gegenstandsabstands L, die durch den Fokusmechanismus 66 erhalten wird, wird einer Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 67 zugeführt, um zum Gleichfarben-Bestimmungsvorgang verwendet zu werden, wie es im Anschluß beschrieben wird.
Die Gleichfarben-Verarbeitungsschaltung 67 führt ähnlich dem dritten Beispiel aus Fig. 13 im wesentlichen die Arbeitsschritte der Flußtafel aus Fig. 14 durch. Bei diesem vierten Beispiel ist eine andere Bezugswertabänderungsroutine S220' anstelle der vorgenannten Bezugswertabänderungsroute S220 ausgeführt. Schritt S220' ändert die Bezugswerte C1, C2 und C3, die zur Bestimmung des Gewichtungsausmaßes verwendet werden, entsprechend dem Gegenstandsabstand, wie es in Fig. 17 gezeigt ist.
Wenn der Gegenstand in einer Stellung weit entfernt von dem Bildsensorgerät ist, wird das tatsächliche Gebiet des Gegenstandes, das in jedem Gebiet des Bildes enthalten ist, erhöht, wobei verschiedene Gegenstände in jeden Bereich des Bildes gelangen. Deshalb wird im Schritt S225 bestimmt, ob der Gegenstandsabstand L größer als ein vorgegebener Bezugsgegenstandsabstand L&sub0; ist oder nicht, nachdem im Schritt S224 die Bezugswerte C1, C2 und C3 initialisiert wurden, wobei beachtet wird, daß die Differenzen der Farbdifferenzsignale und des Luminanzsignals zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen zu kleinen Werten neigen. Wenn der Gegenstandsabstand L größer als der Bezugsgegenstandsabstand L&sub0; ist, d. h. wenn bestimmt wird, daß der Gegenstand in einer Stellung weit entfernt von dem Bildsensorgerät ist, werden die Bezugswerte im Schritt S226 C1, C2 und C3 auf 1/2 verringert, wie bei dem dritten Beispiel aus der Fig. 15. Dann wird der oben beschriebene Gleichfarben-Bestimmungsvorgang aus Fig. 14 durchgeführt. Im Ergebnis wird fehlerhafte Gleichfarbe-Bestimmung vermieden, wenn der Gegenstand an einem entfernten Ort ist, da die Gleichfarben- Bestimmung aufeinanderfolgender Bereiche weniger wahrscheinlich durchgeführt wird.
Das Infrarot verwendende Abstandsmeßsystem, das in dem Fokusmechanismus 66 in dem vierten Beispiel aus Fig. 16 implementiert ist, ist nur ein Beispiel, und jedes System kann verwendet werden, das die Linse 1 vorwärts oder rückwärts bewegt, so daß die Hochfrequenzkomponenten, die dem Luminanzsignal entnommen werden, maximiert werden. In einem solchen Fall ist der Gegenstandsabstand mit der Stellung der Fokuslinse in bezug auf die CCD verbunden.
Fig. 18 ist eine Flußtafel, die den Betrieb des fünften Beispiels zeigt. Der Unterschied im Betrieb gegenüber dem ersten Beispiel aus Fig. 6 liegt darin, daß die Schritte S300 und S301 hinzugefügt werden. Bei dem fünften Beispiel sind die Bezugswerte C1, C2 und C3 nicht im voraus auf vorgegebene Werte festgesetzt und werden aus den Absolutwerten der jeweiligen Berechnungswerte berechnet. Genauer gesagt, 1/8 des Bezugswerts zu jedem Zeitpunkt wird für die Bezugswerte C1, C2 und C3 bezüglich des entsprechenden Bereichs in den Schritten S300 und S301 verwendet. Mit anderen Worten, C1 = rij/8, C2 = bij/8 und C3 = yij/8. Im Ergebnis werden aufeinanderfolgende Bereiche, deren Berechnungswerte sich mit einem Verhältnis größer als ein vorgegebenes Verhältnis ändern, nicht als Gleichfarben-Bereiche betrachtet. Dies vermeidet, daß der Absolutwert jedes Berechnungswertes den Farbberechnungs-Bestimmungsvorgang beeinflußt.
Fig. 19 ist eine Flußtafel, die den Betrieb des sechsten Beispiels zeigt. Der Unterschied im Betrieb gegenüber dem ersten Beispiel aus Fig. 6 ist, daß die Schritte S400 und S401 anstelle der Schritte S107 und S112 hinzugefügt sind. Bei dem sechsten Beispiel ist das verringerte Ausmaß des Gewichtungsausmaßes entsprechend dem Absolutwert des Berechnungswertes veränderbar. Der Absolutwert des Farbberechnungswertes wird durch eine Quadratwurzel der Summe der jeweiligen Quadrate der Farbberechnungswerte rij und bij ausgedrückt, nämlich als Abstand von Weiß (Ursprung) auf der Farbtafel aus Fig. 2.
Genauer gesagt werden die folgenden Werte unter Verwendung der Gleichungen (5) und (6) in den Schritten S400 und S401 berechnet.
d = (rij)² + (bij)²/R ... (5)
wij = wij/a ... (6)
(R ist eine Konstante, die im voraus entsprechend einem Beobachtungswert fest gesetzt wird)
Bezüglich der Bereiche, von denen in den Schritten S104- S106 und den Schritten S109-S111 bestimmt wurde, daß sie die gleiche Farbe haben, wird der Abstand, der als die gleiche Farbe bestimmte Farbe von der achromatischen Farbe a in Gleichung (5) berechnet. Dann wird durch Gleichung (6) das Gewichtungsausmaß wij invers zu a geändert. Dies verringert in großem Ausmaß das Gewichtungsausmaß des Bereichs mit hohem Chroma weit entfernt von Weiß, um zu verhindern, daß der Beitrag von Abschnitten mit niedrigem Chroma in der Nähe von Weiß zur Weißabgleichseinstellung verringert wird. Es ist möglich, die Verringerung des Beitrags zur Weißabgleichseinstellung zu verringern, wenn der Wert von a kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Entsprechend der oben beschriebenen dritten bis sechsten Beispiele werden Bereiche, die für die Weißabgleichseinstellung effektive Farbinformationen enthalten, geeignet ausgewählt, um eine gute Weißabgleichseinstellung auszuführen, indem die Bezugswerte geändert werden, die für das Bestimmungsausmaß der Farbberechnungswerte und des Luminanzberechnungswertes verwendet werden, oder indem das Verringerungsausmaß des Beitrags zur Weißabgleichseinstellung entsprechend der Brennweite der Linse, dem Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Bildsensorgerät, dem Absolutwert der Farbsignalinformation und ähnlichem verringert wird.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm, das eine automatische Weißabgleicheinstellvorrichtung eines siebten Beispiels zeigt. Das siebte Beispiel aus Fig. 20 entspricht dem ersten Beispiel aus Fig. 3, mit Ausnahme folgender Punkte.
Der Auswahlschaltung 21 werden von den drei Signale, die von der Kameraverarbeitungs-und-Matrixschaltung 6 erzeugt werden, nur die zwei Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y zugeführt.
Die Auswahlschaltung 21 ist abhängig vom Auswahlsignal 51 von der Zeitsteuerungsschaltung 25, um abwechselnd für jedes Halbbild eines der Farbdifferenzsignale R-Y oder B-Y auszuwählen. Diese Ausgabe wird in jedem Halbbild in der Reihenfolge (R-Y) → (B-Y) → (R-Y) → ... dem A/D-Wandler 22 der darauffolgenden Stufe zugeführt.
Der A/D-Wandler 22 tastet die durch die Auswahlschaltung 21 ausgewählten Signale R-Y oder B-Y mit einer vorgegebenen Abtastperiode ab und wandelt diese in digitale Werte. Diese digitalen Werte werden dem integrator 23 zugeführt.
Der Integrator 23 empfängt das Umschaltsignal S2 von der Zeitsteuerungsschaltung 25, um die A/D-gewandelten Werte, die von der Auswahlschaltung 21 über einen Halbbildabschnitt für jeden Bereich ausgegeben werden, zu addieren. Das heißt, die Ausgabe der Auswahlschaltung 21 wird für jeden der 64 Bereiche digital integriert. Der digital integrierte Wert jedes Bereiches wird im Speicher 26 als Farbberechnungswert gehalten, wenn die Integration über ein Halbbild vollständigt ist. Im Ergebnis werden digital integrierte Werte jeweiliger Bereiche des Farbdifferenzsignals R-Y als 64 Farbberechnungswerte rij (i = 1-8, j = 1-8) entsprechend der 64 Bereiche in einem beliebigen Halbbild erhalten. Im nächsten Halbbild wird das Farbdifferenzsignal B-Y durch die Auswahlschaltung 21 ausgewählt. Im Ergebnis der Integration für jeden Bereich durch den Integrator 23 werden digital integrierte Werte für jeweilige Bereiche des Farbdifferenzsignals B-Y als 64 Farbberechnungswerte bij erhalten.
Wenn die Integration über zwei Halbbildabschnitte der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y vollständigt ist, sind insgesamt 64 · 2 = 128 Farbberechnungswerte rij und bij im Speicher 26 gehalten. Ein ähnlicher Betrieb wird wiederholt, wobei ein neuer Farbberechnungswert rij im nächsten Halbbild und ein neuer Farbberechnungswert bij im übernächsten Halbbild an den Speicher 26 angelegt werden, um sequentiell jeden Farbberechnungswert aufzufrischen.
Die Farbberechnungswerte rij und bij, die im Speicher 26 gehalten sind, werden der Farbberechnungs-Einstellschaltung 70 zugeführt. Die Farbberechnungs-Einstellschaltung 70 bestimmt, ob ein Gegenstand mit signifikant hohem Chroma im Bild enthalten ist, wobei sie die Farbberechnungswerte zur Bestimmung verwendet. Wenn ein Gegenstand mit hohem Chroma vorhanden ist, arbeitet die Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 zur Verringerung des Einflusses der Farbberechnungswerte betreffend des Gegenstands auf die Weißabgleichseinstellung des gesamten Bildes.
Fig. 21 ist eine Flußtafel zur Erklärung des Betriebs der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70.
In der Flußtafel aus Fig. 21 stellen die Schritte S50-S54 (abändern) die Farbberechnungswerte rij ein, je nachdem, ob der Absolutwert rij des Farbberechnungswertes rij kleiner oder gleich dem R-Haltewert dr ist. Das heißt, im Schritt S50 wird, wenn der Fatbberechnungswert rij eines bestimmten Bereichs größer als der R-Haltewert dr ist, bestimmt, daß ein Gegenstand mit hohem Chroma bezüglich der roten Komponenten im Bereich vorliegt, um den Farbberechnungswert für diesen Bereich auf einen neuen Farbberechnungswert r'ij im Schritt S51 abzuändern. Zwischen dem Farbberechnungswert r'ij und dem Farbberechnungswert rij - der noch nicht geändert wurde - besteht folgende Beziehung:
r'ij = 2dr - rij ... (7)
Im Schritt S52 wird bestimmt, daß ein Gegenstand mit hohem Chroma auch in dem Fall existiert, in dem der Farbberechnungswert rij eines bestimmten Gebietes kleiner als -dr ist, wobei der Farbberechnungswert rij dieses Bereichs auf einen neuen Farbberechnungswert r'ij im Schritt S54 abgeändert wird. Zwischen dem Farbberechnungswert r'ij und dem Farbberechnungswert rij - der noch nicht geändert wurde - besteht folgende Beziehung:
r'ij = -2dr - rij ... (8)
Wenn in den Schritten S50 und S52 bestimmt wurde, daß die Beziehung -dr ≤ rij ≤ dr erfüllt ist, wird der Farbberechnungswert nicht abgeändert und als
r'ij = rij ... (9)
ausgegeben.
In ähnlicher Weise wird in den Schritten S55 und S99 der Farbberechnungswert bij geändert, in Abhängigkeit davon, ob der Absolutwert bij des Farbberechnungswertes bij kleiner als der B-Haltewert db ist. Entsprechend jeder Bedingung wird der Farbberechnungswert bij auf einen neuen Farbberechnungswert b'ij abgeändert.
Wenn bij > db
b'ij = 2db - bij ... (10)
Wenn bij < - db
b'ij = - 2db - bij ... (11)
Wenn -db ≤ bij ≤ db
b'ij = bij ... (12)
Fig. 22A ist eine Kurve, die die durch die oben genannten Gleichungen (7) - (9) ausgedrückten Linien mit dem auf die Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 angewendeten Farbberechnungswert rij als Abszisse und dem abgeänderten neuen Farbberechnungswert r'ij als Ordinate zeigt. Fig. 22B ist eine Kurve, die die durch die Gleichungen (10) - (12) ausgedrückten Linien mit dem auf die Farbberechnungswert-Einschaltung 70 angewendeten Farbberechnungswert bij als Abszisse und dem abgeänderten neuen Farbberechnungswert b'ij als Ordinate zeigt.
Wenn ein Gegenstand mit signifikant hohem Chroma in dem Bereich existiert, in dem jeder Farbberechnungswert extrem groß ist, wie es in Gleichung (7) aus Fig. 22A und Gleichung (10) aus Fig. 22B gezeigt ist, wird jeder Farbberechnungswert monoton verringert, um den Einfluß der Farbberechnungswerte des entsprechenden Bereichs auf die Weißabgleichseinstellung des gesamten Bildes zu verringern.
Wenn jeder Farbberechnungswert extrem klein ist, und ein Gegenstand mit signifikant hohem Chroma in dem Bereich vorliegt, wie in Gleichung (8) aus Fig. 22A und Gleichung (11) aus Fig. 22B, wird jeder Farbberechnungswert monoton verringert, um den Einfluß des Farbberechnungswertes des entsprechenden Bereiches auf die Weißabgleichseinstellung des gesamten Bildes zu verringern.
Im Schritt S60 aus Fig. 21 wird das oben genannte Einstellverfahren der Farbberechnungswerte sequentiell für jeden der 64 Bereiche ausgeführt.
Der R-Haltewert dr und B-Haltewert db werden entsprechend Beobachtungswerten im voraus festgesetzt, wobei angenommen wird, daß diese Farbberechnungswerte einen geringeren Einfluß auf die Weißabgleichseinstellung haben, wenn die Bedingungen -dr ≤ rij ≤ dr, -db ≤ bij ≤ db nicht erfüllt sind.
Die neuen in der oben beschriebenen Art erhaltenen Farbberechnungswerte r'ij und b'ij werden der Farbberechnungsschaltung 71 zugeführt, wo die Farbberechnungswerte des gesamten Bildes bezüglich jeweiliger Farbdifferenzsignale als Bildfarbberechnungswerte Vr und Vb entsprechend den folgenden Gleichungen (13) und (14) berechnet werden.
Vr = r'ij/64 ... (13)
Vb = b'ij/64 ... (14)
Mit den Gleichungen (13) und (14) wird der Mittelwert eines Farbberechnungswertes bezüglich eines Bereichs als Bildfarbberechnungswert berechnet, was der Farbberechnungswert bezüglich des gesamten Bildes ist, indem die Gesamtsumme aller Farbberechnungswerte r'ij und b'ij, die von der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 für die 64 Bereiche erzeugt werden, durch die Zahl der Bereiche geteilt wird.
Die Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 steuern din Verstärkungsfaktoren der R-Verstärkerschaltung 4 und der B-Verstärkerschaltung 5, so daß die Bildfarbberechnungswerte Vr und Vb gleich 0 sind. Somit wird die Weißabgleichseinstellung vollständigt, wenn beide Farbberechnungswerte Vr und Vb gleich 0 sind.
Es ist möglich, den Betrieb zu ändern, wie es in den Fig. 22A und 22B gezeigt ist, um die Farbberechnungswerte in Bereichen mit hohem Chroma auf 0 zu setzen, nämlich indem die Farbberechnungswerte durch 0 ersetzt werden, wie es in Fig. 23A gezeigt ist, oder indem die Farbberechnungswerte für einen Bereich mit hohem Chroma auf einen konstanten Wert festgelegt sind, wie es in Fig. 23B gezeigt ist.
Obwohl die Bestimmung bezüglich der Größe des Haltewerts gegenüber jedem Farbberechnungswert bei dem oben beschriebenen siebten Beispiel durchgeführt wurde, ist es möglich, einen Haltewert in bezug auf die Summe der Quadrate beider Farbberechnungswerte, nämlich (rij)² + (bij)², zu setzen, um das Beitragsausmaß bezüglich der Weißabgleichseinstellung zu begrenzen.
Indem die Verstärker-Abschnitte der Verstärkerschaltungen 4 und 5 korrigiert werden, ist es möglich, die Farbdifferenzsignale des ursprünglichen Signals zu berechnen und die Existenz von einem Bereich mit hohem Chroma unter Verwendung dieser Farbdifferenzsignale zu bestimmen.
Obwohl der Farbberechnungswert entsprechend dem Einstellverfahren durch die Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 in dem Beispiel aus Fig. 20 selbst direkt korrigiert wird, ist es möglich, äquivalente Ergebnisse durch Gewichten der Farbberechnungswerte durch ein konstantes Gewichtungsausmaß dp (z. B. rij · dp) im allgemeinen Zustand zu erhalten, wobei das Gewichtungsausmaß bezüglich Farbberechnungswerten mit hohem Chroma verringert wird.
Entsprechend dem siebten Beispiel ist es möglich, den Offset des Weißabgleichs stark auf der Seite der Komplementärfarbe der Hochchroma-Komponenten zu unterdrücken, indem das Beitragsausmaß der Komponenten mit hohem Chroma des Gegenstandes bezüglich der Bildberechnung verringert wird, um die Weißabgleichseinstellung auszuführen.
Fig. 24 ist ein Blockdiagramm, das eine Farbberechnungs- Einstellschaltung 170 entsprechend einem achten Beispiel zeigt, die der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 aus Fig. 20 entspricht. Die Weißabgleichseinstellvorrichtung dieses Beispiels ist ähnlich dem siebten Beispiel aus Fig. 20, mit der Ausnahme der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 170. Die Angaben und Beschreibungen der gleichen Elemente werden weggelassen.
Die letzten Farbberechnungswerte rij, bij, die vom Speicher 26 aus Fig. 20 zugeführt werden, werden der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 170 aus Fig. 24 zugeführt. Die Farbberechnungswert-Einstellschaltung 170 bestimmt anhand der Farbberechnungswerte jedes Bereichs, ob der Gegenstand in dem Bereich grün ist oder nicht, um die Pegel der entsprechenden Farbberechnungswerte in einem vorgegebenen Ausmaß P zu verringern, wenn grün detektiert wird.
In Fig. 24 werden Farbberechnungswerte rij und bij für jeden Bereich einem R-Vergleicher 82 und einem B-Vergleicher 83 zugeführt, um mit R- und B-Haltewerten Nr und Nb verglichen zu werden, die jeweils in einem R-Haltewertstpeicher 80 und einem B-Haltewertspeicher 81 gespeichert sind. Wenn die Farbberechnungswerte kleiner als die entsprechenden Haltewerte sind, erzeugen die Vergleicher 82 und 83 jeweils Vergleichssignale SR und SB mit dem hohen Pegel. Da diese Vergleichssignale an die beiden Eingänge einer AND-Schaltung 84 angelegt werden, wird ein Umschaltsignal S mit dem H-Pegel von der AND-Schaltung 84 an die Umschaltschaltung 85 nur dann geliefert, wenn beide Vergleichssignale Sr und Sb mit dem H-Pegel erzeugt wurden.
Die R- und B-Haltewerte Nr und Nb werden im voraus als Haltewerte gesetzt, um zu identifizieren, daß ein Gegenstand grün ist. Das heißt, es ist möglich, grüne Gegenstände zu identifizieren, indem beide R- und B-Haltewerte Nr und Nb auf 0 gesetzt werden, unter der Betrachtung, daß die beiden Farbdifferenzsignale des Bereichs, der den grünen Gegenstand enthält, beide negativ sind und im dritten Quadrant aus Fig. 2 enthalten sind.
In Fig. 24 ist die Umschaltschaltung 85 durch zwei Schalter 86 und 87 gebildet. Der Schalter 86 arbeitet zur wahlweisen Verbindung eines festen Kontakts 86a, an den der Farbberechnungswert rij angelegt wird, mit einem festen Kontakt 86b, der mit einem R-Dämpfungselement 88 verbunden ist, oder mit einem festen Kontakt 86c, der mit einem Ausgabeanschluß 90 verbunden ist. Der Schalter 87 arbeitet zum wahlweisen Verbinden eines festen Kontaktes 87a, an den der Farbberechnungswert bij angelegt wird, mit einem festen Kontakt 87b, der mit einem B-Dämpfungselement 89 verbunden ist, oder mit einem festen Kontakt 87c, der mit einem Ausgabeanschluß 91 verbunden ist.
Die Schalter 86 und 87 werden durch das Umschaltsignal S von der AND-Schaltung 84 gesteuert. Wenn das Umschaltsignal S im L-Pegel ist, werden die Schalter 86 und 87 jeweils auf die Seiten der festen Kontakte 86c und 87c geschaltet, wodurch die Farbberechnungswerte rij und bij direkt den Ausgabeanschlüssen 90 und 91 zugeführt werden. Wenn das Umschaltsignal S in dem H-Pegel ist, werden die Schalter 86 und 87 auf die Seiten der festen Kontakte 86b und 87b geschaltet, wodurch die Farbberechnungswerte rij und bij jeweils an R- und B-Dämpfungselemente 88 und 89 angelegt werden.
Die R- und B-Dämpfungselemente 88 und 89 ziehen eine vorbestimmte konstante Menge P von den angelegten Farbberechnungswerten rij und bij ab. Die berechneten rij - P und bij - P werden den Ausgabeanschlüssen 90 und 91 zugeführt. Die konstant Menge P ist ein Wert, der durch ein Experiment im voraus erhalten wurde und geeignet sicherstellen kann, daß unnatürliche Bildqualität nicht erhalten wird, wenn ein grüner Gegenstand aufgenommen wird.
Als nächstes wird der Betrieb der oben beschriebenen Farbberechnungswert-Einstellschaltung 170 beschrieben. Wenn Farbberechnungswerte rij und bij eines bestimmten Bereichs der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 170 zugeführt werden, werden diese Farbberechnungswerte jeweils mit dem R-Haltewert und dem B-Haltewert verglichen. Wenn beide dieser Farbberechnungswerte kleiner als die entsprechenden Haltewerte sind, wird bestimmt, daß der Gegenstand grün ist, und das Umschaltsignal S wird der Umschaltschaltung 85 zugeführt. Im Ergebnis werden beide Farbberechnungswerte mit einer konstanten Menge P durch die R- und B-Dämpfungselemente 88 bzw. 89 gedämpft und den Ausgabeanschlüssen 90 und 91 zugeführt. Wenn wenigstens einer der Farbberechnungswerte rij oder bij hinreichend größer als der entsprechende Haltewert ist, wird bestimmt, daß der Gegenstand nicht grün ist, und beide Farbberechnungswerte werden direkt den Ausgabeanschlüssen 90 und 91 ohne Dämpfung zugeführt.
Die gedämpften oder nicht gedämpften Farbberechnungswerte, die von den Ausgabeanschlüssen 90 und 91 geliefert werden, werden an die Bildberechnungsschaltung 71 aus Fig. 20 angelegt, um die Farbberechnungswerte Vr und Vb des gesamten Bildes entsprechend diesen Farbberechnungswerten zu berechnen. Der übrige Betrieb ist identisch mit jenem des siebten Beispiels aus Fig. 20, so daß die Beschreibung hier weggelassen wird.
Unter Bezug auf das bildmäßig erfaßte Bild aus Fig. 25 wird die Bedeutung des vorgenannten Weißabgleichseinstellvorgangs beschrieben. Fig. 25 zeigt den Fall, in dem die Blätter eines Baumes ein großes Gebiet des Gesamtbildes einnehmen, und die Farbverteilung nicht gleichmäßig ist. Wenn die Farbberechnungswerte des grünen Bereichs nicht gedämpft werden, wird der Weißabgleich einen Offset in Richtung zur Unterdrückung von grün haben.
In dem obigen achten Beispiel wird das Bild geteilt und nur die Farbberechnungswerte der grünfarbigen Bereiche werden gedämpft, um das Beitragsausmaß der Farbberechnungswerte der Bereiche aus dem in Fig. 25 schraffierten Gebiet zum Bildfarbberechnungswert zu verringern. Im Ergebnis sind die Bildberechnungswerte nicht stark auf der grünfarbigen Seite, so daß eine gute Weißabgleichseinstellung durchgeführt werden kann.
In bezug auf das Verfahren zur Verringerung des Beitragsausmaßes der Farbberechnungswerte jedes Bereiches zum gesamten Bild gibt es andere Verfahren außer den oben genannten Verfahren zur direkten Verringerung der Farbberechnungswerte jedes Bereichs. Es gibt ein Verfahren zur Anwendung eines vorgegebenen Gewichtungsausmaßes auf jeden Bereich und zur Verringerung nur des Gewichts der grünen Bereiche.
Es ist auch möglich, die Bestimmung, ob ein grüner Gegenstand existiert oder nicht, unter Verwendung von Fuzzy-Verknüpfungen zu implementieren, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Bestimmung selbst hinreichende Unbestimmtheiten umfaßt.
Entsprechend dem achten Beispiel wird, auch in dem Fall, in dem eine Szene aufgenommen wird, die ein großes Gebiet eines grünen Gegenstandes enthält, das nicht geeignet ist für die Weißabgleichseinstellung, der Weißabgleich nicht in Richtung zur Unterdrückung von Grün nullpunkt-verschoben, um geeignete Weißabgleichseinstellung durchzuführen.
Fig. 26 ist ein Blockdiagramm, das eine automatische Weißabgleicheinstellvorrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt. Das Ausführungsform aus Fig. 26 ist ähnlich dem siebten Beispiel aus Fig. 20, außer in den folgenden Punkten. Das heißt, daß eine Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 anstelle der Farbberechnungswert-Einstellschaltung 70 aus Fig. 20 vorgesehen ist.
In Fig. 26 werden die letzten Farbberechnungswerte rij und bij, die im Speicher 26 gehalten sind, der Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 der darauffolgenden Stufe zugeführt. Die Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 bestimmt, ob die Farbberechnungswerte jedes Bereiches innerhalb des geeigneten Farbtempetaturverteilungsrahmens ist, der durch das schraffierte Gebiet aus Fig. 27 angedeutet ist. Ist er nicht in diesem Bereich, so arbeitet die Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 zur Anwendung einer Korrektur der entsprechenden Farbberechnungswerte in eine Richtung senkrecht der Farbtemperaturverteilungsrichtung, wie es in Fig. 28 gezeigt ist.
Das Korrekturverfahren der Farbberechnungswerte entsprechend dieser Ausführungsform wird nun genauer beschrieben. Unter Betrachtung der Beziehung zwischen der Farbtemperaturänderung der Lichtquelle und jedem Farbdifferenzsignal ändert sich das Farbdifferenzsignal, wie vorher ausgeführt, entlang der Lichtquellen-Farbtemperaturachse aus Fig. 2, wenn die Farbtemperatur der Lichtquelle, die auf den Gegenstand gerichtet ist, sich ändert.
Mit dem Farbberechnungswert bij von B-Y als Abszisse und dem Farbberechnungswert rij von R-Y als Ordinate (Y-Achse) wird eine Linie L1 mit einer Neigung α aus Fig. 27 und 28 durch Annäherung der Lichtquellen-Farbtemperaturachse an die Ordinatenachse erhalten. Diese gerade Linie wird durch die folgende Gleichung wiedergegeben.
Y = αX ... (15)
Die Richtung der Linie L1 entspricht der Farbtemperaturverteilungsrichtung. Mit der geraden Linie L1 als Mitte kann das schraffierte Gebiet als Farbtemperaturverteilungsrahmen gesetzt werden, wobei der Fehler, d. h. der erlaubte mögliche Farbtemperaturverteilungsrahmen nicht dem Weißabgleich, ausgesetzt wird. Genauer gesagt, ist dieser Rahmen ein Gebiet, das durch zwei gerade Linien L2 und L3 eingeschlossen ist, die entsprechend der geraden Linie L1 in die positive und negative Richtung der Y-Achse um β, γ (β < γ) verschoben sind. Die geraden Linien L2 und L3 werden durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:
L2: Y = αX + β ... (16)
L3: Y = αX - γ ... (17)
Der Betrieb der Farbberechnungswertkorrektur wird unter Verwendung der Koordinaten mit den beiden geraden Linien L2 und L3 in der Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 90 ausgeführt.
Zunächst werden die Farbberechnungswerte bij und rij, die für jeden Bereich von dem Speicher 26 eingegeben werden, als (bij, rij) entlang der Achse geplottet. Dann wird bestimmt, ob der geplottete Punkt innerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens ist oder nicht. Ist er in dem Rahmen, werden die entsprechenden Farbberechnungswerte nicht korrigiert und als neue Farbberechnungswerte HBij, HRij vorgesehen.
Wenn der geplottete Punkt M&sub1;&sub1; (b&sub1;&sub1;, r&sub1;&sub1;) bezüglich dem Bereich A&sub1;&sub1; innerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens ist, wie es in Fig. 28 gezeigt wird, werden die Farbberechnungswerte vom Speicher 26 direkt als HB&sub1;&sub1; = b&sub1;&sub1;, HR&sub1;&sub1; = r&sub1;&sub1; vorgesehen.
Wenn der geplottete Punkt im Gebiet oberhalb der Linie L2 außerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens liegt, wird eine Linie, senkrechte zur Linie L1, von dem geplotteten Punkt gezogen, wobei die Koordinatenwerte der Schnittstelle der vertikalen Linie und der Linie L2 als neuer Farbberechnungswert HBij, HRij vorgesehen werden.
Wenn z. B. der geplottete Punkt M&sub1;&sub2; (b&sub1;&sub2;, r&sub1;&sub2;) bezüglich dem Bereich A&sub1;&sub2; an einer Stelle liegt, die in Fig. 28 angedeutet ist, wird die senkrechte Linie LH, die durch die Gleichung
Y = (- 1/α) · (X - B&sub1;&sub2;) + R&sub1;&sub2; ... (18)
bestimmt ist, gezogen. Der Schnittpunkt T1 dieser vertikalen Linie LH und der Linie L2 wird durch die Gleichungen (16) und (18) erhalten, wobei die Ordinate dieses Schnittpunktes (X1, Y1) als neue Farbberechnungswerte HB&sub1;&sub2; und HR&sub1;&sub2; vorgesehen werden.
Genauer gesagt,
HB&sub1;&sub2; = (b&sub1;&sub2; + αr&sub1;&sub2; - αβ)/(α² + 1)
HR&sub1;&sub2; = α · (b&sub1;&sub2; + αr&sub1;&sub2; - αβ)/(α² + 1) + β
Wenn der geplottete Punkt außerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens ist und in einem Gebiet unterhalb der Linie L3 liegt, wird eine zur Linie L1 senkrechte Linie von diesem Punkt gezogen, wobei der Koordinatenwert des Schnittpunktes dieser senkrechten Linie und der Linie L3 als neue Farbberechnungswerte HBij, HRij vorgesehen wird.
Wenn z. B. der geplottete Punkt M&sub1;&sub3; (b&sub1;&sub3;, r&sub1;&sub3;) bezüglich des Bereiches A&sub1;&sub3; an dem in Fig. 28 angegebenen Ort liegt, wird die Linie LL, die ausgedrückt wird durch:
Y = (- 1/α) · (X - B&sub1;&sub3;) + R&sub1;&sub3; ... (19)
gezogen. Die Schnittstelle T2 der senkrechten Linie LL und der Linie L3 werden durch die Gleichungen (17) und (19) erhalten, wobei die Koordinate dieser Schnittstelle (X2, Y2) als neue Farbberechnungswerte HB&sub1;&sub3;, HR&sub1;&sub3; vorgesehen sind.
Genauer gesagt:
HB&sub1;&sub3; = (b&sub1;&sub3; + αr&sub1;&sub3; - αγ)/(α² + 1)
HR&sub1;&sub3; = α · (b&sub1;&sub3; + α r&sub1;&sub3; - αγ)/(α² + 1) + γ
Die korrigierten oder nicht korrigierten Farbberechnungswerte HRij und HBij, die von der Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 erzeugt werden, werden der Bildberechungsschaltung 71 zugeführt, wobei Farbberechnungswerte Vr und Vb für das gesamte Bild bezüglich der jeweiligen Farbdifferenzsignale unter Verwendung der folgenden Gleichungen (20) und (21) entsprechend den obigen Farbberechnungswerten berechnet werden.
Vr = (HRij)/64 ... (20)
Vb = (HBij)/64 ... (21)
Die Beschreibung der übrigen Arbeitsschritte ist ähnlich dem sechsten Beispiel aus Fig. 20 und wird weggelassen.
Es kann ein anderes Verfahren zur Berechnung der Farbberechnungswerte als in Fig. 28 verwendet werden, wobei die Korrektur in Richtung auf den Ursprung in bezug auf die geplotteten Punkte durchgeführt wird, die außerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens liegen.
Das heißt, anstatt eine Linie senkrecht zur geraden Linie L1 zu ziehen, wird der geplottete Punkt mit dem Ursprung durch eine gerade Linie L4 oder L5 verbunden, wobei die X- Komponente und die Y-Komponente der Koordinate von T3 oder T4, nämlich den Schnittpunkten der geraden Linien L4 oder L5 mit den geraden Linien L2 oder L3 als neue Farbberechnungswerte HBij, HRij vorgesehen sind.
Zum Beispiel bezüglich dem Bereich A&sub1;&sub2; wird die gerade Linie L4 ausgedrückt als
Y = (r&sub1;&sub2;/b&sub1;&sub2;) · X
Mit dieser Gleichung und Gleichung (16) werden die Koordinaten der Schnittstelle T3 wie folgt berechnet:
(d/ (r&sub1;&sub2;/b&sub1;&sub2; - α), β · r&sub1;&sub2;/ (r&sub1;&sub2; - α · b&sub1;&sub2;))
d. h.
HB&sub1;&sub2; = β/(r&sub1;&sub2;/b&sub1;&sub2; - α)
HR&sub1;&sub2; = β · r&sub1;&sub2;/(r&sub1;&sub2; - α · b&sub1;&sub2;)
Obwohl bei dieser Ausführungsform aus Fig. 29 die Korrektur direkt auf die Farbberechnungswerte angewendet wird, so daß die Farbberechnungswerte jedes Bereiches alle innerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens liegen, ist es möglich, das Verstärkungsfaktor-Steuersignal so zu korrigieren, daß die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb, die von den Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 erzeugt werden, innerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens liegen, wie es in dem neunten Beispiel aus Fig. 30 gezeigt ist.
Bei dem neunten Beispiel aus Fig. 30 ist die Farbberechnungswert-Korrekturschaltung 92 aus Fig. 26 entfernt, so daß keine Korrektur auf die Farbberechnungswerte angewendet wird, die vom Speicher 26 geliefert werden. Es ist eine Farbberechnungsschaltung 71 mit HRij = rij, HBij = bij vorgesehen. Eine Verstärkungsfaktor-Steuersignal-Korrekturschaltung 93 ist an der auf die Verstärkungsfaktor-Steuerschaltungen 29 und 30 folgenden Stufe eingefügt.
Das Berichtigungsverfahren durch die Verstärkungsfaktor- Steuersignal-Korrekturschaltung 93 ist ähnlich jenem der vorgenannten Farbberechnungswertkorrektur. Das heißt, die Beziehung zwischen den Verstärkungsfaktor-Steuersignalen Gr und Gb und dem geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmen ist in Fig. 31 gezeigt, wobei der Farbtemperaturverteilungsrahmen jener Bereich ist, der durch die geraden Linien eingeschlossen ist, die in etwa die gerade Linie L1' verschoben in der Y-Achensrichtung sind. Wenn demzufolge der geplottete Punkt der Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb außerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens, wie M3 oder M4 in Fig. 32, liegt, wird eine senkrechte Linie zur Linie L1' von dem geplotteten Punkt aus gezogen, um den Schnittpunkt mit der näheren geraden Linie zu erhalten. Die erhaltene Koordinate der Schnittstelle werden als abgeänderte Verstärkungsfaktor-Steuersignale G'&sub3; und G'b zur Steuerung des Verstärkungsfaktores der R- und B-Verstärkerschaltungen 4 und 5 abgeleitet.
Als ein weiteres Korrekturverfahren ist es möglich, eine gerade Linie von dem geplotteten Punkt zum Ursprung zu ziehen, wie es in Fig. 33 gezeigt wird, um die Schnittstelle dieser geraden Linie mit der näheren geraden Linie zu erhalten, wobei die erhaltene Koordinate für diese Schnittstelle als abgeänderte Verstärkungsfaktor-Steuersignale G'r und G'b verwendet werden.
Es gibt ein weiteres Verfahren, bei dem die Achse der Koordinate aus Fig. 31 als eine Tabelle zum Bestimmen des Gewichtungsausmaßes D verwendet wird. In Fig. 34 wird das Gewichtungsausmaß D auf D = 2 innerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens, auf D = 1 im zweiten und vierten Quadrant außerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens und auf D = 0,5 im ersten und dritten Quadrant außerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens gesetzt. Das Gewichtungsausmaß D wird entsprechend dem Ort jedes geplotteten Punktes des Verstärkungsfaktor-Steuersignals bestimmt, wobei die Verstärkungsfaktor-Steuersignale Gr und Gb, wie unten gezeigt, korrigiert werden:
G'r = D · Gr
G'b = D · Gb
Durch eine solche Gewichtung wird der Farbinformation innerhalb des geeigneten Farbtemperaturverteilungsrahmens ein Gewicht gegeben, um einen ähnlichen Effekt zu erhalten, wie bei dem Verfahren unter Verwendung der vorgenannten senkrechten Linien.
Es ist zu verstehen, daß die Farbberechnungswertkorrektur der Ausführungsform und die Verstärkungsfaktor-Steuersignalkorrektur des neunten Beispiels gleichzeitig ausgeführt werden können.
Entsprechend der Ausführungsform und des neunten Beispiels ist der Weißabgleich nicht nullpunkt-verschoben, und es kann eine geeignete Weißabgleichseinstellung erfolgen, auch wenn eine Szene, die Farben außerhalb des Farbtemperaturverteilungsrahmens enthält, die nicht geeignet für die Weißabgleichseinstellung ist, aufgenommen wird.
Obwohl der Auffrischzeitabschnitt für den Berechnungswert jeder Signalkomponente gleich 2 oder 3 Halbbilder in der oben genannten Ausführungsform und den ersten bis neunten Beispielen aufgrund der Vorgabe einer Farbdifferenzsignal- oder Luminanzsignalauswahl für jedes Halbbild durch die Auswahlschaltung 21 als Ergebnis eines gemeinsam verwendeten A/D-Wandlers 22 war, ist es möglich, jeden Berechnungswert in jedem Halbbild aufzufrischen, wenn ein A/D-Wandler und ein Integrator für das Luminanzsignal und jedes Farbdifferenzsignal vorgesehen ist, um eine Weißabgleichseinstellung mit höherer Genauigkeit zu erreichen.
Obwohl Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y als Farbinformationssignale für die Weißabgleichseinstellung entsprechend der oben genannten Ausführungsform und den ersten bis neunten Beispielen verwendet wurden, ist es möglich beim Berechnen von Ungleichgewichten der Farbe bezüglich der roten oder der blauen Komponente R- und B-Signale zu verwenden, die von der Farbabtrennschaltung 3 zugeführt werden. Genauer gesagt, können Farbberechnungswerte durch Integration jeweiliger R- und B-Signale für alle 64 Bereiche erhalten werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt worden ist, ist klar zu ersehen, daß dies nur zur Illustration und als Beispiel dient und nicht zur Begrenzung verwendet werden kann, der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist nur durch den Wortlaut der anhängenden Patentansprüche begrenzt.

Claims

1. Weißabgleicheinstellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs in Antwort auf eine Anzahl von Farbsignalen, die von Bildsensormitteln erhalten worden sind, die eine Linse (1) und eine Bildsensorvorrichtung (2) aufweisen, mit:

Mitteln (4, 5) zum Verstärken jedes der Farbsignale mit einem entsprechenden variablen Verstärkungsfaktor, Mitteln (6) zum Umwandeln der Anzahl von Farbsignalen in ein Luminanzsignal und eine Anzahl von Farbdifferenzsignalen,

Mitteln (24, 25) zum Teilen des abgetasteten Bildes, um eine Anzahl von Bereichen auf dem abgetasteten Bild einzustellen,

Mitteln (21, 22, 23, 26) zum Integrieren eines Pegels jedes der Anzahl von Farbdifferenzsignalen, um dieselben in einen Farbbewertungswert für jeden der Anzahl von Bereichen umzuwandeln, und

Mitteln (92) zum Korrigieren der entsprechenden Farbbewertungswerte auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereiches, wenn die entsprechenden Farbbewertungswerte der entsprechenden Bereiche infolge einer Farbtemperaturänderung einer Lichtquelle nicht innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereiches des Farbbewertungswertes sind,

wobei die Korrektur der Farbbewertungswerte in einer Richtung rechtwinkelig zur Farbtemperaturachse der Lichtquelle durchgeführt wird.

2. Weißabgleichseinstellvorrichtung zum automatischen Einstellen des Weißabgleichs in Antwort auf eine Anzahl von Farbsignalen, die von Bildsensormitteln, mit einer Linse (1) und einer Bildsensorvorrichtung (2) erhalten worden sind, mit:

Mitteln (4, 5) zum Verstärken jedes der Farbsignale mit einem entsprechenden variablen Verstärkungsfaktor,

Mitteln (6) zum Umwandeln der Anzahl von Farbsignalen in ein Luminanzsignal und eine Anzahl von Farbdifferenzsignalen,

Mitteln (24, 25) zum Teilen eines abgetasteten Bildes, um eine Anzahl von Bereichen auf dem abgetasteten Bild einzustellen,

Mitteln (21, 22, 23, 26) zum Integrieren eines Pegels von jedem der Anzahl von Farbdifferenzsignalen, um dieselben in einen Farbbewertungswert für jeden der Anzahl von Bereichen umzuwandeln, und

Mitteln (92) zum Korrigieren der entsprechenden Farbbewertungswerte auf einen Wert innerhalb eines vorbestimmten Verteilungsbereiches, wenn die entsprechenden Farbbewertungswerte der entsprechenden Bereiche infolge einer Farbtemperaturänderung einer Lichtquelle nicht innerhalb des vorbestimmten Verteilungsbereiches des Farbbewertungswertes liegen,

wobei die Korrektur der Farbbewertungswerte in der Richtung des Nullpunktes durchgeführt werden, den die Farbbewertungswerte einnehmen, wenn ein Objekt mit einer unbunten Farbvalenz aufgenommen wird.