DE69320164T2

DE69320164T2 - Bildaufnahmegerät

Info

Publication number: DE69320164T2
Application number: DE69320164T
Authority: DE
Inventors: Tomotaka C/O Canon Kabushiki Kaish Tokyo Muramoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1999-01-14
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: JPH06205423A; JP3666886B2; DE69320164D1; EP0605212A1; US5523785A; EP0605212B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildaufnahmegerät und insbesondere ein Bildaufnahmegerät, das in vorteilhafter Weise auf eine Videokamera anwendbar ist, die eine Bildaufnahmeeinrichtung wie beispielsweise eine CCD oder dergleichen verwendet.
Fig. 4 ist ein funktionelles Blockschaltbild eines herkömmlichen Bildaufnahmegerätes. In Fig. 4 wird ein auf einer CCD 2 mit einem Objektiv erzeugtes Bild in elektrische Signale von R (Rot), G (Grün) und B (Blau) umgesetzt. Danach durchlaufen die elektrischen Signale eine Abtast- und -halte-Schaltung (S/H) und eine Regelverstärkerschaltung 5 (AGC), und Verstärkungen der jeweiligen Farben R, G und B werden durch eine Weißabgleichschaltung 6 (WB) justiert. γ-Kennlinien jener Signale werden durch eine γ-Umsetzschaltung 8 korrigiert. Die γ-Korrektur wird im allgemeinen auf γ = etwa 0,45 eingestellt. Die γ- korrigierten RGB-Signale werden von einer Matrixschaltung 9 in das Leuchtdichtesignal und Farbdifferenzsignale umgesetzt, und danach wird ein Signalgemisch von einem Codierer 13 abgegeben.
Andererseits ist ein Bildaufnahmegerät zum Auslesen des Leuchtdichtesignals und der Chrominanzsignale aus unterschiedlichen Bildaufnahmeeinrichtungen und das Zusammensetzen derselben und Erzeugen eines Videosignals aus einem Bildaufnahmegerät des Doppelplattentyps bekannt.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Bildaufnahmegerätes des Doppelplattentyps zeigt. In Fig. 7 bedeutet Bezugszeichen 114 eine CCD für die Chrominanzsignale; 115 eine CCD für das Leuchtdichtesignal und 116 einen Halbspiegel zur Teilung des Lichts zur CCD für die Chrominanzsignale und die CCD für das Leuchtdichtesignal. Die CCD 115 und 116 werden von einem CCD-Treiber 104 angesteuert, der von einem Taktsignal aus einem Taktgenerator 103 aktiviert wird. Das Licht, das ein Aufnahmeobjektiv 101 durchläuft, wird vom Halbspiegel 116 in das Signal getrennt, das zur CCD 114 für die Chrominanzsignale kommt, und das Signal, das zur CCD 115 für das Leuchtdichtesignal kommt, und wird auf der CCD als jeweiliges Bild erzeugt. Die Signale von R, G und B werden von der CCD 114 abgegeben und durchlaufen eine S/H- und AGC- Schaltung 105. Danach werden die Pegel jener Signale durch eine WB-Justierschaltung 106 justiert. Die von der WB- Justierschaltung 106 gelieferten RGB-Signale werden von einer γ- Korrekturschaltung 108 γ-korrigiert, und danach werden sie an eine Matrixschaltung 109 geliefert. Die Matrixschaltung 109 erzeugt aus den eingegebenen RGB-Signalen Farbdifferenzsignale. Die von einem Tiefpaßfilter 110 und 111 bandbegrenzten Farbdifferenzsignale werden an einen Codierer 113 geliefert. Ein Ausgangssignal aus der CCD 115 für das Leuchtdichtesignal durchläuft die S/H- und AGC-Schaltung 105 und wird nachfolgend von der γ-Umsetzschaltung 108 γ-korrigiert. Danach wird das Signal vom Tiefpaßfilter 112 bandbegrenzt und wird in den Codierer 113 eingegeben. Der Codierer 113 setzt die eingegebenen Chrominanzsignale und das Leuchtdichtesignal in das Signalgemisch um, das abgegeben wird.
Die Weißabgleichschaltung 106 im Bildaufnahmegerät verwendet unter Benutzung von Farbfiltern der reinen Farbart ein solches System, bei dem R-, G- und B-Signale ausgelesen werden, und die Amplitude des G-Signals wird auf einen Bezugswert gesetzt, und Verstärkungen der R- und B-Signale werden geregelt. Im Falle des Anwendens eines solchen Systems auf eine Kamera des Doppelplattentyps gibt es ein erstes Verfahren, wodurch die Prozesse für die CCD 115 für das Leuchtdichtesignal und die CCD 114 für die Chrominanzsignale getrennt werden, und die Farbfilter vom RGB sind mit der CCD 114 für die Chrominanzsignale befestigt, und der Weißabgleich wird lediglich durch Ausgabe der CCD 114 für die Chrominanzsignale erzielt. Als zweites Verfahren werden die Prozesse für die CCD für das G- Signal und die CCD für die R- und B-Signale getrennt, und der Weißabgleich wird durch Ausgabe beider CCD erzielt.
Da im obigen herkömmlichen Gerät die γ-Korrektur auch auf Störungen ausgeführt wird, die im Sensor und dessen Ausgabestufe erzeugt werden, kommt das Problem auf, daß die Störungen im Abschnitt, in dem der Signalpegel relativ gering ist, betont werden und der Störabstand verschlechtert wird.
Da im obigen herkömmlichen Beispiel das einfallende Licht auf die CCD für die Chrominanzsignale und die CCD für das Leuchtdichtesignal aufgeteilt wird, verringert sich der Betrag einfallenden Lichts auf jede CCD, so daß es das Problem gibt, daß sich der Störabstand des Leuchtdichtesignals verschlechtert.
In Hinsicht auf den Weißabgleich gibt es im Falle des ersten Verfahrens ein Problem, das darin besteht, daß eine Abtastfrequenz in Hinsicht auf eine Farbe gering ist, da das Signal von jeder Farbe R, G und B aus der CCD für die Chrominanzsignale ausgelesen wird, so daß leicht ein Farb-Moiré auftritt. Es ist von daher erforderlich, das Band eines optischen Tiefpaßfilters hinreichend steil abfallen zu lassen.
Obwohl dies beim zweiten Verfahren für das Farb-Moiré vorteilhaft ist, da die Signale der beiden CCD zur Erzeugung des Leuchtdichtesignals verwendet werden, gibt es das Problem, daß eine Positioniergenauigkeit der CCD schwierig ist.
Aus dem Dokument JP-A-3173287 ist es bekannt, ein Bildverarbeitungsgerät zu verwenden, in dem ein Leuchtdichtesignal in eine hochfrequente und eine niederfrequente Komponente getrennt wird, wobei die niederfrequente Komponente dann der γ-Korrektur unterzogen wird. Die Komponenten werden dann miteinander gemäß einem durch eine Bewertungsschaltung eingestellten variablen Verhältnis gemischt. Die Bewertungsschaltung bestimmt das Mischverhältnis abhängig von Signalen, die einen Lichtpegel, die Farbsättigung und die Farbtemperatur anzeigen.
Nach der vorliegenden Erfindung ist ein Bildverarbeitungsgerät offenbart, mit:
Eingabemitteln zur Eingabe eines Bildsignals;
einer Trenneinrichtung, die betriebsbereit ist zur Trennung des durch die Eingabemittel eingegebenen Bildsignals in eine hochfrequente Komponente und in eine niederfrequente Komponente;
nichtlinearen Umsetzmitteln zur nichtlinearen Umsetzung der von der Trenneinrichtung getrennten niederfrequenten Komponente;
und mit
einem Addierer zum Addieren der hochfrequenten Komponente mit der von den nichtlinearen Umsetzmitteln nichtlinear umgesetzten niederfrequenten Komponente;
gekennzeichnet durch:
Amplitudensteuermittel, die betriebsbereit sind zum Anwenden einer Verstärkungskennlinie auf die Amplitude der hochfrequenten Komponente, bevor diese in den Addierer eingegeben wird, wobei die Verstärkungskennlinie bewirkt, daß die Amplitude der hochfrequenten Komponente mit ansteigendem Signalpegel der niederfrequenten Komponente absinkt.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, ein Bildaufnahmegerät zu schaffen, das den Störabstand bei einem Dunkelabschnitt eines ausgegebenen Bildes durch genaues Ausführen der γ-Korrektur bemerkenswert verbessern kann, wobei der Störabstand eines Leuchtdichtesignals nicht verschlechtert wird.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Matrixschaltung vorgesehen, die das elektrische Signal der von der Hochfrequenz- und Niederfrequenz- Trenneinrichtung getrennten hochfrequenten Komponente mit dem von der γ- Korrekturschaltung γ-korrigierten elektrischen Signal der niederfrequenten Komponente addiert, wodurch ein Leuchtdichtesignal und Farbdifferenzsignale abgegeben werden.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Bildaufnahmegerät vorgesehen, mit: ersten Bildaufnahmemitteln zur Ausgabe zur Chrominanzsignalen eines Abbildes eines Gegenstands, der durch ein Objektiv abgebildet wird; zweiten Bildaufnahmemitteln zur Ausgabe eines Leuchtdichtesignals des Abbildes des vom Objektiv abgebildeten Gegenstands; eine Trenneinrichtung, die das Leuchtdichtesignal aus den zweiten Bildaufnahmemitteln empfangen und in das Leuchtdichtesignal einer hochfrequenten Komponente und das Leuchtdichtesignal einer niederfrequenten Komponente trennen; γ- Umsetzmitteln zum Empfang der jeweiligen Chrominanzsignale aus den ersten Bildaufnahmemitteln und dem Leuchtdichtesignal der niederfrequenten Komponente aus der Trenneinrichtung und zur γ- Korrektur dieser Signale; Amplitudensteuermitteln zum Empfang des Leuchtdichtesignals der hochfrequenten Komponente aus der Trenneinrichtung und zum Ausführen einer Amplitudensteuerung eines solchen Leuchtdichtesignals; einem Addierer zum Addieren des von den γ-Korrekturmitteln γ-korrigierten Leuchtdichtesignals und dem von den Amplitudensteuermitteln amplitudengesteuerten Leuchtdichtesignal, wodurch ein Leuchtdichtesignal abgegeben wird; und mit Matrixmitteln zum Empfang der von den γ- Umsetzmitteln γ-korrigierten Chrominanzsignale, wodurch Farbdifferenzsignale abgegeben werden.
Nach einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind zwei γ-Umsetzschaltungen vorgesehen, um die übliche γ-Korrektur bezüglich der Ausgangssignale der Bildaufnahmevorrichtung für das Leuchtdichtesignal und die die γ- Korrektur mit anderen Eigenschaften als bei der üblichen γ- Korrektur zur Ausgabe der Bildaufnahmeeinrichtung für die Chrominanzsignale ausführen.
Nach einem weiteren anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bildaufnahmeeinrichtung für das Leuchtdichtesignal so aufgebaut, daß ein Weißsignal ohne Anbringen irgendwelcher Farbfilter empfangen wird, und die Bildaufnahmeeinrichtung für die Chrominanzsignale ist so aufgebaut, daß die R- und B-Signale durch angebrachte Farbfilter von R und B empfangen werden.
Wenn nach diesen obigen Ausführungsbeispielen das Abbild des Gegenstands auf den Bildaufnahmemitteln durch das Objektiv erzeugt wird, wird das Abbild in das elektrische Signal durch die Bildaufnahmemittel umgesetzt und wird zum Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Trennmittel gesandt und in das elektrische Signal mit der hochfrequenten Komponente und in das elektrische Signal mit der niederfrequenten Komponente getrennt. Das elektrische Signal mit der niederfrequenten Komponente wird zum γ- Umsetzmittel gesandt und γ-korrigiert. Das γ-korrigierte elektrische Signal wird zu den Matrixmitteln gemeinsam mit dem elektrischen Signal der hochfrequenten Komponente gesandt und in das Leuchtdichtesignal und in die Chrominanzsignale umgesetzt.
Nach dem Ausführungsbeispiel werden die Chrominanzsignale des Abbildes des Gegenstands von den ersten Bildaufnahmemitteln abgegeben, und das Leuchtdichtesignal desselben Abbildes wird von den zweiten Bildaufnahmemitteln jeweils abgegeben. Das Leuchtdichtesignal wird zur Trenneinrichtung gesandt und in das Leuchtdichtesignal der niederfrequenten Komponente und das Leuchtdichtesignal der hochfrequenten Komponente getrennt. Das Leuchtdichtesignal der niederfrequenten Komponente wird γ- korrigiert. Das Leuchtdichtesignal der hochfrequenten Komponente wird in der Amplitude geregelt. Das γ-korrigierte Leuchtdichtesignal der niederfrequenten Komponente wird mit dem amplitudengeregelten Leuchtdichtesignal der hochfrequenten Komponente vom Addierer addiert, aus denen ein Leuchtdichtesignal hervorgeht.
Gemäß dem anderen Ausführungsbeispiel werden zwei Arten von γ-Umsetzschaltungen bereitgestellt, und die sanften γ-Kennlinien werden für die Chrominanzsignale eingestellt. Somit werden Störungen der Chrominanzsignale, die im Dunkelabschnitt der Bildebene auftreten, offensichtlich reduziert. Nach noch einem anderen Ausführungsbeispiel wird durch Einstellen der Abtastfrequenz der Chrominanzsignale auf einen hohen Wert das Farb-Moiré reduziert, und der Störabstand der Leuchtdichtemittel verbessert, wodurch Farbdifferenzsignale abgegeben werden.
Die obigen Aufgaben und Merkmale der Ausführungsbeispiele werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung und den anliegenden Patentansprüchen anhand der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Fig. 1 ist ein funktionelles Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel eines Bildaufnahmegerätes nach der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein funktionelles Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Bildaufnahmegerätes nach der Erfindung zeigt;
Fig. 3 ist ein Graph, der die Beziehung zwischen dem Signalpegel einer niederfrequenten Komponente eines Leuchtdichtesignals und der Verstärkung einer hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals im Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 4 ist ein funktionelles Blockschaltbild eines Bildaufnahmegerätes in der herkömmlichen Technik; und
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines herkömmlichen Bildaufnahmegerätes des Doppelplattentyps zeigt. Ein Ausführungsbeispiel eines Bildaufnahmegerätes nach der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detailliert anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist ein funktionelles Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel des Bildaufnahmegerätes nach der Erfindung zeigt. In Fig. 1 wird das Bildaufnahmeobjektiv 1 verwendet, um das Abbild eines zu fotografierenden Gegenstands (nicht dargestellt) zu erzeugen. Das Videobild des durch das Objektiv erzeugten Gegenstands wird zur Bildaufnahmeeinrichtung 2 gesandt.
Die Bildaufnahmeeinrichtung 2 ist eine Festkörper- Bildaufnahmeeinrichtung, wie beispielsweise eine CCD, und wird angesteuert durch einen CCD-Treiber 4, der Taktsignale aus einem Taktgenerator 3 empfängt. Die Bildaufnahmeeinrichtung 2 ist mit der Abtast- und -halte-(S/H)- und der Regelverstärker-(AGC)- Schaltung 5 verbunden. Die Bildaufnahmeeinrichtung 2 wird vom CCD-Treiber 4 angesteuert, und elektrische Signale von R, G und B des auf der Bildaufnahmeeinrichtung 2 erzeugten Abbildes des Gegenstands werden an die S/H-AGC-Schaltung 5 abgegeben.
Die S/H-AGC-Schaltung 5 tastet ab und hält die eingegebenen Signale von R, G und B und führt die AGC (Verstärkungsregelung) auf jene Signale aus und ist mit einer Weißabgleich(WB)- Justierschaltung 6 verbunden. Die WB-Justierschaltung 6 justiert den Weißabgleich der Signale R, G und B, die von der S/H-AGC- Schaltung 5 geliefert werden, und ist mit einer Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Trennschaltung 7 verbunden.
Die Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Trennschaltung 7 trennt die Signale R, G und B, deren Weißabgleich justiert ist, in die hochfrequente Komponente und die niederfrequente Komponente und ist mit der γ-Umsetzschaltung 8 und der Matrixschaltung 9 verbunden. Die Trennschaltung 7 sendet Signale RL, GL und BL als R-, G- und B-Signale der niederfrequenten Komponente an die γ- Umsetzschaltung 8 und sendet Signale RH, GH und BH der R-, G- und B-Signale der hochfrequenten Komponente zur Matrixschaltung 9.
Die γ-Umsetzschaltung 8 führt eine γ-Korrektur bezüglich der RL-, GL- und BL-Signale der niederfrequenten Komponente aus. Die γ-Umsetzschaltung 8 ist mit der Matrixschaltung 9 verbunden und liefert die γ-korrigierten RL-, GL- und BL-Signale an die Matrixschaltung 9.
Die Matrixschaltung empfängt die R-, G- und B-Signale der hochfrequenten Komponente und die γ-korrigierten Signale RL, GL und BL der niederfrequenten Komponente und addiert diese miteinander, wodurch die Umsetzung in ein Leuchtdichtesignal (Y + S) und die Farbdifferenzsignale (R - Y) und (B - Y) umgesetzt werden. Die Matrixschaltung 9 ist mit Tiefpaßfiltern (LPF) 10, 11 und 12 verbunden und sendet das Farbdifferenzsignal (R - Y) an das LPF 10, das Farbdifferenzsignal (B - Y) an das LPF 11 beziehungsweise das Leuchtdichtesignal (Y + S) an das LPF 12.
Alle Tiefpaßfilter 10 bis 12 schneiden eine vorbestimmte Frequenzkomponente des eingegebenen Signals ab, wodurch das Band begrenzt wird. Die LPF 10 bis 12 sind mit dem Codierer 13 verbunden. Der Codierer 13 setzt das Leuchtdichtesignal (Y + S) und die Farbdifferenzsignale (R - Y) und (B - Y) um, die von den LPF geliefert werden, in ein Signalgemisch, das ausgegeben wird.
Die Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
Das auf der Bildaufnahmeeinrichtung 2 durch das Bildaufnahmeobjektiv 1 erzeugte Abbild wird in das elektrische Signal umgesetzt. Danach durchläuft das elektrische Signal die S/H-AGC-Schaltung 5 und wird der Verstärkungsregelung einer jeden Farbe R, G und B durch die Weißabgleichschaltung 6 unterzogen. Die weißabgeglichenen RGB-Signale werden jeweils in die hochfrequente Komponente und die niederfrequente Komponente durch die Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Trennschaltung 7 getrennt. Die niederfrequente Komponente wird von der γ- Umsetzschaltung 8 in gleicher Weise wie bei der üblichen Signalverarbeitung γ-korrigiert, und danach wird es an die Matrixschaltung 9 gesandt.
Die hochfrequente Komponente wird direkt zur Matrixschaltung 9 gesandt, ohne Ausführen der Umsetzung der γ-Eigenschaften. Die Matrixschaltung 9 addiert die hoch- und niederfrequente Komponente der RGB-Signale und setzt diese danach in das Leuchtdichtesignal und die Farbdifferenzsignale um.
Ausgangssignale der Matrixschaltung 9 sind von den Tiefpaßfiltern 10, 11 beziehungsweise 12 bandbegrenzt. Danach werden sie vom Codierer 13 in das Signalgemisch umgesetzt und von diesem ausgegeben.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Bildaufnahmegerätes nach der Erfindung wird nun anhand Fig. 2 beschrieben.
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich das Anwenden der vorliegenden Erfindung auf eine CCD-Kamera des Doppelplattentyps. Im Ausführungsbeispiel ist die Bildaufnahmeeinrichtung durch eine CCD 14 für Chrominanzsignale und eine CCD 15 für ein Leuchtdichtesignal aufgebaut. Das Licht aus dem Bildaufnahmeobjektiv 1 wird zu den CCD 14 und 15 durch einen Halbspiegel 16 getrennt, und die Abbilder werden auf der CCD erzeugt.
Da die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen für das Leuchtdichtesignal und für die Chrominanzsignale im Ausführungsbeispiel in der zuvor beschriebenen Weise verwendet werden, wird das Leuchtdichtesignal aus der CCD 15 für das Leuchtdichtesignal in ein Leuchtdichtesignal YH des hochfrequenten und ein Leuchtdichtesignal YL des niederfrequenten durch eine Hochfrequenz- und Niederfrequenz- Trennschaltung 23 getrennt. Das niederfrequente Leuchtdichtesignal YL wird γ-korrigiert. Das hochfrequente Leuchtdichteseignal YH wird von einer Amplitudenregelschaltung 18 in der Amplitude geregelt. Die sich ergebenen Leuchtdichtesignale werden von einem Addierer 17 addiert, wodurch das Leuchtdichtesignal (Y + S) erzeugt wird. Im Ausführungsbeispiel tragen die Komponenten mit im wesentlichen denselben Funktionen wie jene Komponenten der Fig. 1 dieselben Bezugszeichen.
Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels wird nun detailliert anhand Fig. 2 beschrieben. Das Licht, das das Objektiv 1 durchläuft, wird vom Halbspiegel 16 in das Signal getrennt, das zur CCD 14 für die Leuchtdichtesignale geht, und in das Signal, das zur CCD 15 für das Leuchtdichtesignal geht, und werden als Bilder jeder jeweiligen CCD erzeugt. Signale R, G und B werden von der CCD 15 erzeugt und durch die S/H-AGC- Schaltung 5 gesandt, und danach werden die Pegel von der Weißabgleichschaltung 6 justiert.
Die von der WB-Justierschaltung 6 erzeugten RGB-Signale werden von der γ-Umsetzschaltung 8 γ-korrigiert, und danach werden sie in eine Matrixschaltung 29 eingegeben. Die Matrixschaltung 29 erzeugt Farbdifferenzsignale aus den eingegebenen RGB- Signalen und gibt diese ab.
Das Leuchtdichtesignal Y wird aus der CCD 15 erzeugt und von der Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Trennschaltung 23 in das Leuchtdichtesignal YH der hochfrequenten Komponente und in das Leuchtdichtesignal YL der niederfrequenten Komponente getrennt. Das Leuchtdichtesignal YL der niederfrequenten Komponente wird von der γ-Umsetzschaltung 8 γ-korrigiert und wird danach in den Addierer 17 eingegeben. Das Leuchtdichtesignal YH der hochfrequenten Komponente wird andererseits von der Verstärkungsregelschaltung 18 amplitudengeregelt und wird danach dem Addierer 17 eingegeben.
Der Addierer 17 addiert die hochfrequente Komponente YH mit der niederfrequenten YL für das Leuchtdichtesignal und erzeugt das Leuchtdichtesignal (Y + S). Die Farbdifferenzsignale (R - Y) und (B - Y), die von der Matrixschaltung 9 erzeugt werden, und das Leuchtdichtesignal (Y + S), das vom Addierer erzeugt wird, werden von Tiefpaßfiltern 10, 11 beziehungsweise 12 bandbegrenzt und danach in ein Signalgemisch umgesetzt und abgegeben.
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen dem Signalpegel der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals und der Verstärkung der hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals, das in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 angewandt wird. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist die Verstärkung der Amplitudenregelschaltung (zum Beispiel Amplitudenregelschaltung 18 in Fig. 2) der hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals gleich 1,0 in einem (Dunkel-) Abschnitt, wobei der Signalpegel der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals gering ist. Mit ansteigender Helligkeit wird die Verstärkung graduell herabgesetzt.
Da die γ-Korrektur bezüglich der hochfrequenten Komponente nicht durch Regeln der Amplitude des zuvor beschriebenen Leuchtdichtesignals ausgeführt wird, kann das Problem gelöst werden, das darin besteht, daß die hochfrequente Komponente in exzessiver Weise in hellen Abschnitten des Leuchtdichtesignals betont ist, und daß der Störabstand verschlechtert ist.
Das zuvor detailliert beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch im wesentlichen gleichermaßen in dem Fall angewandt werden, daß das Ausgangssignal der Bildaufnahmeeinrichtung A/D-gewandelt und als digitales Signal verarbeitet wird.
Nach den vorliegenden Ausführungsbeispielen kann der Störabstand des Dunkelabschnitts des von der Videokamera abgegebenen Bildes bemerkenswert verbessert werden, so daß das Bildsignal eines natürlicher erscheinenden Gegenstands als Videosignal ausgegeben werden kann.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät, mit:

Eingabemitteln (2; 14; 15) zur Eingabe eines Bildsignals;

einer Trenneinrichtung (7; 23), die betriebsbereit ist zur Trennung des durch die Eingabemittel eingegebenen Bildsignals in eine hochfrequente Komponente (RH, GH, BH; YH) und in eine niederfrequente Komponente (RL, GL, BL; YL);

nichtlinearen Umsetzmitteln (8) zur nichtlinearen Umsetzung der von der Trenneinrichtung getrennten niederfrequenten Komponente; und mit

einem Addierer (9; 17) zum Addieren der hochfrequenten Komponente mit der von den nichtlinearen Umsetzmitteln nichtlinear umgesetzten niederfrequenten Komponente;

gekennzeichnet durch:

Amplitudensteuermittel (18), die betriebsbereit sind zum Anwenden einer Verstärkungskennlinie auf die Amplitude der hochfrequenten Komponente, bevor diese in den Addierer eingegeben wird, wobei die Verstärkungskennlinie bewirkt, daß die Amplitude der hochfrequenten Komponente mit ansteigendem Signalpegel der niederfrequenten Komponente absinkt.

2. Gerät nach Anspruch 1, bei dem das Bildsignal rote, grüne und blaue Farbsignalkomponenten (R, G, B) enthält, von denen jede in jeweilige hoch- und niederfrequente Komponenten (RH, GH, BH; RL, GL, BL) von der Trenneinrichtung getrennt wird, und wobei die Amplitudenregelmittel eingerichtet sind, eine Verstärkungskennlinie auf jede der hochfrequenten Komponenten der jeweiligen Farbsignalkomponenten anzuwenden.

3. Gerät nach Anspruch 2, dessen nichtlineare Umsetzmittel betriebsbereit sind zum Anwenden einer γ-Korrektur auf jede der niederfrequenten Komponenten der Farbsignalkomponenten.

4. Gerät nach Anspruch 3, dessen Addierer über Matrixmittel verfügt, die betriebsbereit sind zur Zusammensetzung der hochfrequenten und niederfrequenten Komponente zur Ausgabe eines Leuchtdichtesignals (Y + S) und von Farbdifferenzsignalen (R - Y, B - Y).

5. Gerät nach Anspruch 1, dessen Eingabemittel einen ersten Aufnehmer (15) enthalten, der betriebsbereit zur Eingabe eines Leuchtdichtesignals (Y) ist, und einen zweiten Aufnehmer (14), der betriebsbereit zur Eingabe von Farbsignalen (R, G, B) ist, wobei die Trenneinrichtung zur Trennung des Leuchtdichtesignals in die hochfrequente und niederfrequente Komponente (YH, YL) betriebsbereit ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dessen nichtlineare Mittel betriebsbereit sind zur Anwendung einer γ-Korrektur bezüglich der Farbsignale und der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals.

7. Gerät nach Anspruch 6, dessen Addierer (17) betriebsbereit ist zum Addieren der γ-korrigierten niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals mit der amplitudengeregelten hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals.

8. Verfahren zur Bildverarbeitung, mit den Verfahrensschritten:

Eingeben eines Bildsignals in ein Bildverarbeitungsgerät;

Trennen des Bildsignals in eine hochfrequente Komponente (RH, GH, BH; YH) und in eine niederfrequente Komponente (RL, GL, BL; YL);

nichtlineares Umsetzen der niederfrequenten Komponente; und

Addieren der hochfrequenten Komponente mit der niederfrequenten Komponente nach dem Verfahrensschritt des nichtlinearen Umsetzens;

gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensschritt des Steuerns der Amplitude der hochfrequenten Komponente durch Anwenden einer Verstärkungskennlinie auf die hochfrequente Komponente vor dem Verfahrensschritt des Addierens, wobei die Verstärkungskennlinie bewirkt, daß die Amplitude der hochfrequenten Komponenten mit ansteigendem Signalpegel der niederfrequenten Komponente absinkt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Bildsignal rote, grüne und blaue Farbsignalkomponenten (R, G, B) enthält, die alle in jeweilige hochfrequente und niederfrequente Komponenten (RG, GH, BH, RL, GL, BL) im Verfahrensschritt des Trennens getrennt werden, und wobei der Verfahrensschritt der Amplitudenregelung die Verstärkungskennlinie auf jede hochfrequente Komponente der jeweiligen Farbsignalkomponenten anwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem der Verfahrensschritt nichtlinearen Umsetzens eine γ-Korrektur auf jeder der niederfrequenten Komponenten der Farbsignalkomponenten anwendet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem eine Matrix den Verfahrensschritt des Addierens zur Zusammensetzung der hoch- und niederfrequenten Komponenten zur Ausgabe eines Leuchtdichtesignals (Y + S) und von Farbdifferenzsignalen (R - Y, B - Y) ausführt.

12. Verfahren nach Anspruch 8, bei der das Bildsignal mittels eines ersten Aufnehmers (15) eingegeben wird, der ein Leuchtdichtesignal (Y) eingibt, und eines zweiten Aufnehmers (14), der Farbsignale (R, G, B) eingibt, und wobei im Verfahrensschritt des Trennens das Leuchtdichtesignal in die hoch- und niederfrequente Komponente (WH, WL) getrennt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Verfahrensschritt des nichtlinearen Umsetzens eine γ-Korrektur bezüglich der Farbsignale und bezüglich der niederfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals anwendet.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Verfahrensschritt des Addierens die γ-korrigierte niederfrequente Komponente des Leuchtdichtesignals mit der amplitudengeregelten hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals addiert.