JP2001189945A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JP2001189945A
JP2001189945A JP37534799A JP37534799A JP2001189945A JP 2001189945 A JP2001189945 A JP 2001189945A JP 37534799 A JP37534799 A JP 37534799A JP 37534799 A JP37534799 A JP 37534799A JP 2001189945 A JP2001189945 A JP 2001189945A
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signal
color difference
circuit
difference gain
luminance
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Hiromasa Ikeyama
裕政 池山
Takeshi Nakajima
健 中島
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Sony Corp
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Sony Corp
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid a change in a hue due to processing an image signal by decreasing the saturation and to prevent production of a color noise, caused by a noises which are different by each pixel. SOLUTION: A color difference gain calculating circuit 9 calculates color difference gain for changing the saturation on the basis of R, G, B signals fed from a color separation circuit 7. A color difference multiplier circuit 11 multiplies the color difference gain, calculated by the color difference gain calculation circuit 9 with a color difference signal supplied from a YC matrix circuit.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号処理によって
生じる高低輝度の色回りを目立たなくさせる撮像装置に
関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an image pickup apparatus that makes inconspicuous high and low luminance colors generated by signal processing inconspicuous.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のデジタルスチルカメラやビデオカ
メラ等では、撮像素子からのアナログ撮像信号を一旦デ
ィジタル化し、このディジタル化された撮像信号に対し
て、ホワイトバランス、ガンマ補正等の信号処理が行わ
れている。
2. Description of the Related Art In a conventional digital still camera, video camera, or the like, an analog image signal from an image sensor is once digitized, and signal processing such as white balance and gamma correction is performed on the digitized image signal. Have been done.

【0003】つぎに、これらの信号処理を行う従来の撮
像装置について説明する。従来の撮像装置を図5に示
す。
Next, a conventional imaging apparatus for performing such signal processing will be described. FIG. 5 shows a conventional imaging device.

【0004】従来の撮像装置100は、この図5に示す
ように、CCD(Charge Coupled Device)101と、
CDS(Co-related Double Sampling)102と、A/
D変換回路103と、ホワイトバランス回路104と、
ガンマ補正回路105と、色分離回路106と、YCマ
トリックス回路107と、ニー(Knee)回路108
とを備える。
As shown in FIG. 5, a conventional image pickup apparatus 100 includes a CCD (Charge Coupled Device) 101,
CDS (Co-related Double Sampling) 102 and A /
A D conversion circuit 103, a white balance circuit 104,
Gamma correction circuit 105, color separation circuit 106, YC matrix circuit 107, and knee circuit 108
And

【0005】CCD101は、各画素にR(赤),G
(緑),B(青)のカラー配列の色フイルタを配置した
固体撮像素子であり、図示しないレンズを介して入射し
た光を電気信号である撮像信号に変換してCDS102
に供給する。また、CCD101が単板式である場合に
は、各画素ごとの色フイルタの配列に応じた各色の撮像
信号が1つの出力ラインにマルチプレクスされた形で順
に出力される。
The CCD 101 has R (red), G
This is a solid-state image sensor in which color filters of a color array of (green) and B (blue) are arranged, and converts light incident through a lens (not shown) into an image signal, which is an electric signal, and converts the light into a CDS 102
To supply. When the CCD 101 is a single-plate type, the imaging signals of each color according to the arrangement of the color filters for each pixel are sequentially output in a multiplexed form on one output line.

【0006】CDS102は、CCD101から供給さ
れた撮像信号に対して相関2重サンプリング処理を行
い、相関2重サンプリング処理済みの画像信号をA/D
変換回路103に供給する。
The CDS 102 performs a correlated double sampling process on the image pickup signal supplied from the CCD 101 and converts the correlated double sampled image signal into an A / D signal.
It is supplied to the conversion circuit 103.

【0007】A/D変換回路103は、CDS102か
ら供給された画像信号をディジタル方式の画像信号に変
換し、このディジタル方式の画像信号をホワイトバラン
ス回路104に供給する。
The A / D conversion circuit 103 converts the image signal supplied from the CDS 102 into a digital image signal and supplies the digital image signal to a white balance circuit 104.

【0008】ホワイトバランス回路104は、A/D変
換回路103から供給されたディジタル方式の画像信号
のホワイトバランスを調整し、この調整済みの画像信号
をガンマ補正回路105に供給する。このホワイトバラ
ンス回路104は、RGBの各色のCCD101の感度
を調節して白バランスをとる回路である。
[0008] The white balance circuit 104 adjusts the white balance of the digital image signal supplied from the A / D conversion circuit 103, and supplies the adjusted image signal to the gamma correction circuit 105. The white balance circuit 104 is a circuit that adjusts the sensitivity of the CCD 101 for each color of RGB to achieve white balance.

【0009】ガンマ補正回路105は、ホワイトバラン
ス回路104から供給されたホワイトバランス調整済み
の画像信号に対してガンマ補正の処理を行い、このガン
マ補正済みの画像信号を色分離回路106に供給する。
このガンマ補正回路105は、図示しないモニタのγ特
性を補正する非線型回路であり、広いダイナミックレン
ジを確保するために、高輝度部分にニー特性を持たせて
いる。
The gamma correction circuit 105 performs a gamma correction process on the white balance adjusted image signal supplied from the white balance circuit 104, and supplies the gamma corrected image signal to the color separation circuit 106.
The gamma correction circuit 105 is a non-linear circuit for correcting the gamma characteristic of a monitor (not shown), and has a knee characteristic in a high-luminance portion to secure a wide dynamic range.

【0010】色分離回路106は、ガンマ補正回路10
5から供給されたガンマ補正済みの画像信号に対して画
素の補間処理を行い、全ての画素について、R信号,G
信号,B信号の画像信号を生成する。色分離回路106
は、これらの生成したR信号,G信号,B信号の各画像
信号をYCマトリックス回路107に供給する。
The color separation circuit 106 includes a gamma correction circuit 10
5 is subjected to pixel interpolation processing on the gamma-corrected image signal supplied from
A signal and an image signal of a B signal are generated. Color separation circuit 106
Supplies the generated R, G, and B image signals to the YC matrix circuit 107.

【0011】YCマトリックス回路107は、色分離回
路106から供給されたR信号,G信号,B信号からな
る画像信号を、輝度信号(Y)及び色差信号(Cb、C
r)に変換する。YCマトリックス回路107は、この
変換後の輝度信号を、ニー回路108に供給する。ま
た、YCマトリックス回路107は、変換後の色差信号
を出力する。
The YC matrix circuit 107 converts the image signal composed of the R, G, and B signals supplied from the color separation circuit 106 into a luminance signal (Y) and color difference signals (Cb, Cb).
r). The YC matrix circuit 107 supplies the converted luminance signal to the knee circuit 108. The YC matrix circuit 107 outputs the converted color difference signal.

【0012】ニー回路108は、YCマトリックス回路
107から供給された輝度信号に対して、高輝度部での
色付きをよくするために、ニー処理を行う。そして、ニ
ー回路108は、ニー処理済みの輝度信号を出力する。
The knee circuit 108 performs a knee process on the luminance signal supplied from the YC matrix circuit 107 in order to improve coloring in a high luminance portion. Then, the knee circuit 108 outputs the luminance signal after the knee processing.

【0013】以上のように構成された従来の撮像装置1
00では、ニー回路108から出力された輝度信号及び
YCマトリックス回路107から出力された色差信号
は、その後、例えば、JPEG圧縮されて図示しない記
録媒体に記録されたり、NTSC,PAL等のエンコー
ダを介してビデオ出力される。
The conventional imaging apparatus 1 configured as described above.
In 00, the luminance signal output from the knee circuit 108 and the chrominance signal output from the YC matrix circuit 107 are then recorded, for example, in a JPEG-compressed recording medium (not shown) or via an encoder such as NTSC or PAL. Video output.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の撮像
装置100に備えられたガンマ補正回路105では、入
力されたR(赤)信号,G(緑)信号,B(青)信号か
らなる画像信号に対してガンマ補正の処理が行われてい
る。しかし、このガンマ補正回路105を用いても、モ
ニタのγ特性を完全に補正することはできない。特に高
輝度側では広いダイナミックレンジを確保するためにニ
ー特性を持たせているのと、出力のダイナミックレンジ
の回路上の制限のため、ガンマ補正回路105により得
られるγ補正の特性は、図6のdに示すように、理想的
なγ補正カーブから離れてしまっている。
By the way, in the gamma correction circuit 105 provided in the conventional imaging apparatus 100, the image signal composed of the input R (red) signal, G (green) signal, and B (blue) signal Is subjected to gamma correction processing. However, even if the gamma correction circuit 105 is used, the gamma characteristic of the monitor cannot be completely corrected. Particularly on the high luminance side, the knee characteristic is provided to secure a wide dynamic range, and the limitation of the output dynamic range on the circuit causes the gamma correction characteristic obtained by the gamma correction circuit 105 to be as shown in FIG. As shown by d in the figure, the curve deviates from the ideal γ correction curve.

【0015】また、R信号,G信号,B信号の各信号が
同じ信号レベルであれば問題は少ないが、上記各信号が
それぞれ異なる信号レベルである場合、即ち、色のつい
た信号である場合には、各信号毎にニー特性がかかった
りかからなかったりすることがある。この結果、同じ色
の被写体を明るさを変えて撮影する場合、明るさだけで
なく色まで変わってしまうという見え方が起こり、画像
の品質を著しく損ねてしまっていた。
If the R signal, G signal, and B signal are at the same signal level, there is little problem. However, when the respective signals have different signal levels, that is, when the signals are colored signals. In some cases, knee characteristics may or may not be applied to each signal. As a result, when a subject having the same color is photographed with a different brightness, not only the brightness but also the color changes, and the quality of the image is significantly impaired.

【0016】ここで、ある被写体を撮影しながら絞りを
開けていった場合のR信号,G信号,B信号の各信号の
バランスの変化を、図6のa〜cに示す。
FIGS. 6A to 6C show changes in the balance of the R signal, the G signal, and the B signal when the aperture is opened while photographing a certain subject.

【0017】例えば、肌色は図6のaに示すようなRG
Bバランスを持っており、絞りを開けていくと、ガンマ
補正回路105からの出力は、図6のdに示すγ特性に
沿って変化していく。そして、絞りをさらに開けてい
き、図6のbまで明るくなった場合を見てみると、R信
号のみにニー特性がかかっていることが分かる。これ
は、色相はRGBの比率で決まるので、R信号のみが変
化すると、色相が変わる、即ち、色が変わってしまうこ
とを意味している。
For example, the skin color is RG as shown in FIG.
As the aperture is opened, the output from the gamma correction circuit 105 changes along the γ characteristic shown in FIG. Then, when the aperture is further opened and the brightness becomes as high as b in FIG. 6, it can be seen that only the R signal has a knee characteristic. This means that since the hue is determined by the RGB ratio, if only the R signal changes, the hue changes, that is, the color changes.

【0018】さらに絞りを開けていき、図6のcまで明
るくなった場合を見てみると、出力Dレンジ(D−ra
nge)の制約を受けて、R信号がクリップされてしま
い、さらに激しく色が変化してしまう。つまり、G信号
に対してR信号の変化が少なくなるため、肌色は黄色へ
と変化してしまう。
When the aperture is further opened and the brightness increases to c in FIG. 6, the output D range (D-ra
n)), the R signal is clipped, and the color changes more severely. That is, since the change of the R signal is smaller than the change of the G signal, the flesh color changes to yellow.

【0019】また、低輝度域においては、CCDの暗電
流などによるノイズは画素毎に異なるため、これが色ノ
イズとして見えてしまうという問題があった。さらに、
低輝度域のノイズは、γが立っているために目立ちやす
いという問題もある。
In a low-luminance region, noise due to the dark current of the CCD and the like differs for each pixel, so that there is a problem that the noise appears as color noise. further,
There is also a problem that the noise in the low luminance region is conspicuous because γ stands.

【0020】本発明は、このような実情を鑑みてなされ
たものであり、画像信号の処理によって生じる色相の変
化を、彩度を落とすことによって防止したり、画素毎の
異なるノイズによって生じる色ノイズの発生を防止する
撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent a change in hue caused by processing of an image signal by reducing saturation, and to prevent color noise caused by different noise for each pixel. It is an object of the present invention to provide an imaging device that prevents occurrence of the image.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明に係る撮像装置は、画像を撮像して、赤色
信号,緑色信号,青色信号からなる撮像信号を生成する
撮像信号生成手段と、上記撮像信号生成手段により生成
された撮像信号を、輝度信号及び色差信号に変換する信
号変換手段と、上記撮像信号生成手段により生成された
撮像信号に基づいて、彩度を変化させる色差ゲインを算
出する色差ゲイン算出手段と、上記色差ゲイン算出手段
により算出された色差ゲインを、上記信号変換手段によ
り変換された色差信号に対して乗算する色差乗算手段と
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention captures an image and generates an imaging signal including a red signal, a green signal, and a blue signal. Means, a signal conversion means for converting an image signal generated by the image signal generation means into a luminance signal and a color difference signal, and a color difference for changing saturation based on the image signal generated by the image signal generation means. A color difference gain calculating means for calculating a gain, and a color difference multiplying means for multiplying the color difference signal converted by the signal converting means by the color difference gain calculated by the color difference gain calculating means.

【0022】この撮像装置では、色差ゲイン算出手段
は、撮像信号に基づいて、彩度を変化させる色差ゲイン
を算出し、色差乗算手段は、色差ゲイン算出手段により
算出された色差ゲインを、上記信号変換手段により変換
された色差信号に対して乗算する。
In this imaging device, the color difference gain calculating means calculates a color difference gain for changing the saturation based on the image pickup signal, and the color difference multiplying means calculates the color difference gain calculated by the color difference gain calculating means based on the signal. The color difference signal converted by the conversion means is multiplied.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】本発明を適用した実施の形態である撮像装
置は、単板式CCD(Charge Coupled Device)を用い
た装置である。本発明を適用した実施の形態である撮像
装置を図1に示す。
An imaging apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied is an apparatus using a single-chip CCD (Charge Coupled Device). FIG. 1 shows an imaging apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.

【0025】撮像装置1は、図1に示すように、CCD
2と、CDS(Co-related DoubleSampling)3と、A
/D変換回路4と、ホワイトバランス回路5と、ガンマ
補正回路6と、色分離回路7と、YCマトリックス回路
8と、色差ゲイン算出回路9と、ニー(Knee)回路
10と、色差乗算回路11とを備える。
As shown in FIG. 1, the image pickup apparatus 1 has a CCD
2, CDS (Co-related Double Sampling) 3, A
/ D conversion circuit 4, white balance circuit 5, gamma correction circuit 6, color separation circuit 7, YC matrix circuit 8, color difference gain calculation circuit 9, knee circuit 10, and color difference multiplication circuit 11. And

【0026】CCD2は、各画素にR(赤),G
(緑),B(青)のカラー配列の色フイルタを配置した
固体撮像素子であり、図示しないレンズを介して入射し
た光を電気信号である撮像信号に変換してCDS3に供
給する。また、CCD2は、単板式であるため、各画素
ごとの色フイルタの配列に応じた各色の撮像信号が1つ
の出力ラインに多重化(マルチプレクス)された形で順
に出力される。
The CCD 2 has R (red), G
This is a solid-state imaging device in which color filters of a color array of (green) and B (blue) are arranged, and converts light incident through a lens (not shown) into an imaging signal, which is an electric signal, and supplies it to the CDS 3. Further, since the CCD 2 is a single-plate type, the imaging signals of each color according to the arrangement of the color filters for each pixel are sequentially output in a form multiplexed (multiplexed) on one output line.

【0027】CDS3は、CCD2から供給された撮像
信号に対して相関2重サンプリング処理を行い、相関2
重サンプリング処理済みの画像信号をA/D変換回路4
に供給する。
The CDS 3 performs a correlated double sampling process on the image pickup signal supplied from the CCD 2,
A / D conversion circuit 4 converts the image signal after the double sampling processing
To supply.

【0028】A/D変換回路4は、CDS3から供給さ
れた画像信号をディジタル方式の画像信号に変換し、こ
のディジタル方式の画像信号をホワイトバランス回路5
に供給する。
The A / D conversion circuit 4 converts the image signal supplied from the CDS 3 into a digital image signal, and converts the digital image signal into a white balance circuit 5.
To supply.

【0029】ホワイトバランス回路5は、A/D変換回
路4から供給されたディジタル方式の画像信号のホワイ
トバランスを調整し、この調整済みの画像信号をガンマ
補正回路6に供給する。このホワイトバランス回路5
は、RGBの各色のCCD2の感度を調節して白バラン
スをとる回路である。
The white balance circuit 5 adjusts the white balance of the digital image signal supplied from the A / D conversion circuit 4 and supplies the adjusted image signal to the gamma correction circuit 6. This white balance circuit 5
Is a circuit for adjusting the sensitivity of the CCD 2 for each color of RGB to achieve white balance.

【0030】ガンマ補正回路6は、ホワイトバランス回
路5から供給されたホワイトバランス調整済みの画像信
号に対してガンマ補正の処理を行い、このガンマ補正済
みの画像信号を色分離回路7に供給する。このガンマ補
正回路6は、図示しないモニタのγ特性を補正する非線
型回路であり、広いダイナミックレンジを確保するため
に、高輝度部分にニー特性を持たせている。
The gamma correction circuit 6 performs gamma correction processing on the white balance adjusted image signal supplied from the white balance circuit 5, and supplies the gamma corrected image signal to the color separation circuit 7. The gamma correction circuit 6 is a non-linear circuit that corrects a gamma characteristic of a monitor (not shown), and has a knee characteristic in a high luminance portion in order to secure a wide dynamic range.

【0031】色分離回路7は、ガンマ補正回路6から供
給されたガンマ補正済みの画像信号に対して画素の補間
処理を行い、全ての画素について、R信号,G信号,B
信号の画像信号を生成する。色分離回路7は、これらの
生成したR信号,G信号,B信号の各画像信号をYCマ
トリックス回路8及び色差ゲイン算出回路9に供給す
る。
The color separation circuit 7 performs pixel interpolation processing on the gamma-corrected image signal supplied from the gamma correction circuit 6, and performs R signal, G signal, and B signal processing for all the pixels.
Generate an image signal of the signal. The color separation circuit 7 supplies the generated image signals of the R signal, the G signal, and the B signal to the YC matrix circuit 8 and the color difference gain calculation circuit 9.

【0032】YCマトリックス回路8は、色分離回路7
から供給されたR信号,G信号,B信号からなる画像信
号を、輝度信号(Y)及び色差信号(Cb、Cr)に変
換する。YCマトリックス回路8は、この変換後の輝度
信号をニー回路10に供給し、変換後の色差信号を色差
乗算回路11に供給する。
The YC matrix circuit 8 includes a color separation circuit 7
Is converted into a brightness signal (Y) and color difference signals (Cb, Cr). The YC matrix circuit 8 supplies the converted luminance signal to the knee circuit 10 and supplies the converted color difference signal to the color difference multiplying circuit 11.

【0033】色差ゲイン算出回路9は、色分離回路7か
ら供給されたR信号,G信号,B信号からなる画像信号
に基づいて色差のゲインを算出し、この算出した色差ゲ
インを色差乗算回路11に供給する。
The color difference gain calculating circuit 9 calculates a color difference gain based on the image signal composed of the R signal, the G signal, and the B signal supplied from the color separating circuit 7, and multiplies the calculated color difference gain by the color difference multiplying circuit 11. To supply.

【0034】ニー回路10は、YCマトリックス回路8
から供給された輝度信号に対して、高輝度部での色付き
をよくするために、ニー処理を行う。そして、ニー回路
10は、ニー処理済みの輝度信号を出力する。
The knee circuit 10 includes a YC matrix circuit 8
Is performed on the luminance signal supplied from the device in order to improve the coloring in the high luminance portion. Then, the knee circuit 10 outputs the luminance signal after the knee processing.

【0035】色差乗算回路11は、YCマトリックス回
路8から供給された色差信号に対して、色差ゲイン算出
回路9から供給された色差ゲインを乗算する。そして、
色差乗算回路11は、この乗算済みの色差信号を出力す
る。
The color difference multiplication circuit 11 multiplies the color difference signal supplied from the YC matrix circuit 8 by the color difference gain supplied from the color difference gain calculation circuit 9. And
The color difference multiplying circuit 11 outputs the multiplied color difference signal.

【0036】以上のように構成された撮像装置1では、
ニー回路10から出力された輝度信号及び色差乗算回路
11から出力された色差信号は、その後、例えば、JP
EG圧縮されて図示しない記録媒体に記録されたり、N
TSC,PAL等のエンコーダを介してビデオ出力され
る。
In the imaging apparatus 1 configured as described above,
The luminance signal output from the knee circuit 10 and the chrominance signal output from the chrominance multiplication circuit 11 are, for example, JP
EG compression and recording on a recording medium (not shown)
Video output is performed via an encoder such as TSC or PAL.

【0037】つぎに、YCマトリックス回路8,色差ゲ
イン算出回路9,ニー回路10,色差乗算回路11から
なる彩度制御部について、詳細に説明する。
Next, the saturation control section including the YC matrix circuit 8, the color difference gain calculation circuit 9, the knee circuit 10, and the color difference multiplication circuit 11 will be described in detail.

【0038】この彩度制御部では、図2に示すように、
YCマトリックス回路8は、色分離回路7から供給され
たR信号,G信号,B信号からなる画像信号を輝度信号
(Y)に変換するYマトリックス回路8aと、色分離回
路7から供給されたR信号,G信号,B信号からなる画
像信号を色差信号Cbと色差信号Crとに変換するCマ
トリックス回路8bと、このCマトリックス回路8bか
ら供給された色差信号Cbと色差信号Crとを色差の帯
域に制限するC用LPF8cとを有する。
In this saturation control section, as shown in FIG.
The YC matrix circuit 8 converts the image signal composed of the R signal, the G signal, and the B signal supplied from the color separation circuit 7 into a luminance signal (Y), and the R matrix signal supplied from the color separation circuit 7. A C matrix circuit 8b that converts an image signal composed of a signal, a G signal, and a B signal into a color difference signal Cb and a color difference signal Cr, and converts the color difference signal Cb and the color difference signal Cr supplied from the C matrix circuit 8b into a color difference band. And the LPF 8c for C that restricts the

【0039】また、色差乗算回路11は、C用LPF8
cから供給された帯域制限済みの色差信号Cb及び色差
信号Crに対して、色差ゲイン算出回路9から供給され
た色差ゲインを乗算する乗算器11aと、この乗算器1
1aから供給された乗算済みの色差信号Cbと色差信号
Crとを多重化した1つの色差信号(Cb,Cr)を出
力するC用MUX(multiplexer)11bとを有する。
The color difference multiplying circuit 11 includes an LPF 8 for C.
a multiplier 11a for multiplying the band-limited color difference signal Cb and the color difference signal Cr supplied from c by the color difference gain supplied from the color difference gain calculation circuit 9, and the multiplier 1a
It has a C MUX (multiplexer) 11b that outputs one color difference signal (Cb, Cr) obtained by multiplexing the multiplied color difference signal Cb and the color difference signal Cr supplied from 1a.

【0040】さらに、色差ゲイン算出回路9は、最大値
回路9aと、C用LPF9bと、高輝度算出回路9c
と、低輝度算出回路9dと、最小値回路9eとを有す
る。
Further, the color difference gain calculating circuit 9 includes a maximum value circuit 9a, an LPF 9b for C, and a high luminance calculating circuit 9c.
And a low-luminance calculation circuit 9d and a minimum value circuit 9e.

【0041】まず、最大値回路9aは、色分離回路7か
ら供給されたR信号,G信号,B信号の各信号レベルを
比較し、信号レベルの最大値を算出する。そして、最大
値回路9aは、この算出した最大値に関するデータと、
上記R信号,G信号,B信号とをC用LPF9bに供給
する。
First, the maximum value circuit 9a compares the signal levels of the R signal, G signal, and B signal supplied from the color separation circuit 7, and calculates the maximum value of the signal level. Then, the maximum value circuit 9a calculates data on the calculated maximum value,
The R signal, G signal, and B signal are supplied to the C LPF 9b.

【0042】C用LPF9bは、最大値回路9aから供
給された最大値に関するデータに基づいて、当該最大値
回路9aにより算出された各信号の中の信号レベルが最
大値の信号を色差の帯域に合わせる。即ち、C用LPF
9bは、最終的なゲインの変化を色差の帯域内に制限す
る帯域制限フィルタである。これは、上記ゲインはCマ
トリックス回路8cから供給された色差信号に直接乗算
されるため、制御信号としてのノイズを除去する意味で
低域信号にしておかなければならないからである。そし
て、C用LPF9bは、色差の帯域に制限されたR信
号,G信号,B信号のうち、高輝度側の信号を高輝度算
出回路9cに供給し、低輝度側の信号を低輝度算出回路
9dに供給する。
The C LPF 9b converts the signal having the maximum signal level among the signals calculated by the maximum value circuit 9a into a color difference band based on the maximum value data supplied from the maximum value circuit 9a. Match. That is, LPF for C
Reference numeral 9b denotes a band limiting filter that limits a final change in gain to a band of color difference. This is because the gain is directly multiplied by the color difference signal supplied from the C matrix circuit 8c, so that the signal must be a low-frequency signal in order to remove noise as a control signal. The LPF 9b for C supplies the high-luminance signal among the R, G, and B signals limited to the color difference band to the high-luminance calculation circuit 9c, and outputs the low-luminance signal to the low-luminance calculation circuit 9c. 9d.

【0043】なお、人間の視覚特性から、人間は色の変
化に対しては輝度の変化に対するよりも鈍感であるた
め、このように色差信号を帯域制限して出力データの圧
縮を行うのが一般的である。
From the visual characteristics of human beings, humans are less sensitive to changes in color than to changes in luminance. Therefore, it is common to compress the output data by limiting the band of the color difference signal. It is a target.

【0044】高輝度算出回路9cは、C用LPF9bか
ら供給された高輝度側の信号と、図3aに示す高輝度側
の特性図とに基づいて、高輝度側の色差のゲインを算出
する。そして、高輝度算出回路9cは、この算出した高
輝度側の色差のゲインを最小値回路9eに供給する。
The high luminance calculation circuit 9c calculates the gain of the color difference on the high luminance side based on the signal on the high luminance side supplied from the LPF 9b for C and the characteristic diagram on the high luminance side shown in FIG. 3A. Then, the high luminance calculation circuit 9c supplies the calculated gain of the color difference on the high luminance side to the minimum value circuit 9e.

【0045】なお、図3aに示す高輝度側の特性図で
は、図3bに示すように、高輝度判定スタートレベル、
即ち、高輝度側の彩度を落とし始めるレベルをCSHT
Hとし、高輝度彩度ゲイン(傾き)、即ち、高輝度側の
彩度を落とす度合いをCSHGとする。
In the characteristic diagram on the high luminance side shown in FIG. 3A, as shown in FIG.
That is, the level at which the saturation on the high-luminance side begins to drop is set to CSHT.
H, and a high luminance saturation gain (slope), that is, a degree of decreasing the saturation on the high luminance side is CSHG.

【0046】低輝度算出回路9dは、C用LPF9bか
ら供給された低輝度側の信号と、図3cに示す低輝度側
の特性図とに基づいて、低輝度側の色差のゲインを算出
する。そして、低輝度算出回路9dは、この算出した低
輝度側の色差のゲインを最小値回路9eに供給する。
The low luminance calculation circuit 9d calculates the gain of the color difference on the low luminance side based on the signal on the low luminance side supplied from the C LPF 9b and the characteristic diagram on the low luminance side shown in FIG. 3c. Then, the low luminance calculation circuit 9d supplies the calculated gain of the color difference on the low luminance side to the minimum value circuit 9e.

【0047】なお、図3cに示す低輝度側の特性図で
は、図3bに示すように、低輝度判定スタートレベル、
即ち、低輝度側の彩度を落とし始めるレベルをCSLT
Hとし、低輝度彩度ゲイン(傾き)、即ち、低輝度側の
彩度を落とす度合いをCSLGとする。
In the characteristic diagram on the low luminance side shown in FIG. 3C, as shown in FIG.
That is, the level at which the saturation on the low-luminance side begins to drop is set to CSLT.
H, and the low-luminance saturation gain (slope), that is, the degree of decreasing the low-luminance saturation, is CSLG.

【0048】最小値回路9eは、高輝度算出回路9cか
ら供給された高輝度側の色差のゲインと、低輝度算出回
路9dから供給された低輝度側の色差のゲインとに基づ
いて、それぞれの色差のゲインの最小値を選択し、この
選択した最小値を図3dに示すような最終的な色差ゲイ
ンとして乗算器11aに供給する。
The minimum value circuit 9e calculates the color difference gain on the high luminance side supplied from the high luminance calculation circuit 9c and the color difference gain on the low luminance side supplied from the low luminance calculation circuit 9d. A minimum value of the color difference gain is selected, and the selected minimum value is supplied to the multiplier 11a as a final color difference gain as shown in FIG. 3D.

【0049】そして、乗算器11aは、C用LPF8c
から供給された帯域制限済みの色差信号Cb及び色差信
号Crに対して、最小値回路9eから供給された色差ゲ
インを乗算し、この乗算済みの色差信号Cbと色差信号
CrとをC用MUX11bに供給する。C用MUX11
bは、乗算器11aから供給された乗算済みの色差信号
Cbと色差信号Crとを多重化して、1つの色差信号
(Cb,Cr)として出力する。
The multiplier 11a is connected to the LPF 8c for C.
Is multiplied by the color difference gain supplied from the minimum value circuit 9e, and the multiplied color difference signal Cb and color difference signal Cr are supplied to the C MUX 11b. Supply. MUX11 for C
b multiplexes the multiplied color difference signal Cb and the color difference signal Cr supplied from the multiplier 11a, and outputs a single color difference signal (Cb, Cr).

【0050】つぎに、上記彩度制御部において行われる
具体的な処理について、詳細に説明する。
Next, specific processing performed in the saturation control section will be described in detail.

【0051】撮像装置1における輝度信号及び色差信号
の変化を、図4に示す。
FIG. 4 shows changes in the luminance signal and the color difference signal in the image pickup apparatus 1.

【0052】まず、高輝度側では、肌色を想定したRG
Bバランスを持つ信号の絞りを開けていった場合の輝度
信号及び色差信号の変化が、図4aに示されている。
First, on the high-brightness side, the RG
FIG. 4A shows changes in the luminance signal and the color difference signal when the aperture of the signal having the B balance is opened.

【0053】従来の撮像装置においては、図4bに示す
ような信号レベルでは、R信号のみにニー特性がかかっ
ていたが、本発明を適用した実施の形態である撮像装置
1では、色差ゲインが絞られている。つまり、2つの色
差信号(Cb,Cr)のそれぞれには同じゲインがかか
るため、彩度制御部では、色相を変化させる代わりに彩
度を変化させている。また、もし信号にニー特性がかか
っていても彩度を落とし始めているため、色回りは目立
たなくなっている。
In the conventional image pickup apparatus, at the signal level as shown in FIG. 4B, only the R signal has a knee characteristic, but in the image pickup apparatus 1 according to the embodiment to which the present invention is applied, the color difference gain is small. Being squeezed. That is, since the same gain is applied to each of the two color difference signals (Cb, Cr), the saturation control unit changes the saturation instead of changing the hue. Further, even if the signal has a knee characteristic, since the saturation has begun to decrease, the color rotation has become inconspicuous.

【0054】さらに絞りを開けていき、図4cまで明る
くなった場合では、彩度制御部は、図3dに示す特性に
従ってさらに色差ゲインを絞っていくが、図4dまで明
るくなった場合では、R信号が出力ダイナミックレンジ
の制限を受けてクリップされてしまい、これ以上の変化
には追随できずに色が回ってしまう。しかし、この時点
では、彩度が絞られて、色回りの変化も目立たなくなっ
ているため、大きな問題とはならない。
When the aperture is further opened and the brightness increases to FIG. 4C, the saturation control section further narrows the color difference gain in accordance with the characteristic shown in FIG. 3D. The signal is clipped due to the limitation of the output dynamic range, and the color turns without being able to follow a further change. However, at this point, the saturation is reduced, and the change in the color rotation is not conspicuous.

【0055】また、低輝度側でも、彩度制御部は、高輝
度側と同様に、図4eに示すように、図3cに示す特性
に従って色差ゲインを絞ることにより色付きを抑えて、
色ノイズを目立たなくさせている。
Also on the low luminance side, the saturation control unit suppresses coloring by narrowing the color difference gain according to the characteristic shown in FIG. 3c as shown in FIG.
Makes color noise less noticeable.

【0056】以上述べたように、本発明を適用した実施
の形態である撮像装置1では、色差ゲイン算出回路9に
よりR信号,G信号,B信号の各信号レベルを検出し、
いずれかの信号レベルがニー領域に入った場合に色差信
号のゲインを調節することにより、ニーやクリップによ
る高輝度信号の色回りを防止することができる。
As described above, in the imaging apparatus 1 according to the embodiment to which the present invention is applied, the color difference gain calculating circuit 9 detects the signal levels of the R signal, the G signal, and the B signal, and
By adjusting the gain of the color difference signal when one of the signal levels enters the knee region, it is possible to prevent the color rotation of the high luminance signal due to the knee or clip.

【0057】また、本発明を適用した実施の形態である
撮像装置1では、人の顔等の高輝度部分が黄色く変化し
てしまうことや、太陽光による空の色の変化に不自然な
色の変化が混じってしまうことが低減されるため、撮影
画質を向上させることができる。
Further, in the imaging apparatus 1 according to the embodiment to which the present invention is applied, a high luminance portion such as a human face changes to yellow or a color unnatural to a change in sky color due to sunlight. Is reduced, so that the image quality of photographing can be improved.

【0058】さらに、本発明を適用した実施の形態であ
る撮像装置1では、低輝度部分において色差信号のゲイ
ンを調節して彩度を落とすことにより、CCDや回路の
影響による色ノイズを低減させることができる。
Further, in the imaging apparatus 1 according to the embodiment to which the present invention is applied, the color noise due to the influence of the CCD and the circuit is reduced by adjusting the gain of the color difference signal in the low luminance portion to lower the saturation. be able to.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る撮像
装置によれば、高輝度部分の色が変化してしまうこと
や、自然光による色の変化に不自然な色の変化が混じっ
てしまうことが低減されるため、撮影画質を向上させる
ことができる。
As described above, according to the imaging apparatus of the present invention, the color of the high luminance portion changes, and the color change due to natural light is mixed with the unnatural color change. Therefore, image quality can be improved.

【0060】また、本発明に係る撮像装置によれば、低
輝度部分において彩度を落とすことにより、固体撮像素
子や回路の影響による色ノイズを低減させることができ
る。
Further, according to the imaging apparatus of the present invention, the color noise caused by the influence of the solid-state imaging device and the circuit can be reduced by lowering the saturation in the low luminance portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の撮像装置のブロック構成
図である。
FIG. 1 is a block diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記第1の実施の形態の撮像装置における彩度
制御部のブロック構成図である。
FIG. 2 is a block diagram of a saturation control unit in the imaging device according to the first embodiment.

【図3】彩度制御の伝達特性を説明するための図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining a transfer characteristic of saturation control.

【図4】本発明の実施の形態の撮像装置における輝度信
号及び色差信号の変化を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining changes in a luminance signal and a color difference signal in the imaging device according to the embodiment of the present invention.

【図5】従来の撮像装置のブロック構成図である。FIG. 5 is a block diagram of a conventional imaging apparatus.

【図6】従来の撮像装置における色回りの原因を説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a cause of color rotation in a conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 撮像装置、2 CCD、3 CDS、4 A/D変
換回路、5 ホワイトバランス回路、6 ガンマ補正回
路、7 色分離回路、8 YCマトリックス回路、9
色差ゲイン算出回路、10 ニー回路、11 色差乗算
回路
1 imaging device, 2 CCD, 3 CDS, 4 A / D conversion circuit, 5 white balance circuit, 6 gamma correction circuit, 7 color separation circuit, 8 YC matrix circuit, 9
Color difference gain calculation circuit, 10 knee circuit, 11 color difference multiplication circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C066 AA01 BA20 CA07 CA08 DA05 DC06 DD07 EA03 EA14 EB01 EB03 EC05 EC12 EE03 GA01 GA02 GA05 KA12 KD07 KE03 KE04 KE19 KG01 KM02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5C066 AA01 BA20 CA07 CA08 DA05 DC06 DD07 EA03 EA14 EB01 EB03 EC05 EC12 EE03 GA01 GA02 GA05 KA12 KD07 KE03 KE04 KE19 KG01 KM02

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を撮像して、赤色信号,緑色信号,
青色信号からなる撮像信号を生成する撮像信号生成手段
と、 上記撮像信号生成手段により生成された撮像信号を、輝
度信号及び色差信号に変換する信号変換手段と、 上記撮像信号生成手段により生成された撮像信号に基づ
いて、彩度を変化させる色差ゲインを算出する色差ゲイ
ン算出手段と、 上記色差ゲイン算出手段により算出された色差ゲイン
を、上記信号変換手段により変換された色差信号に対し
て乗算する色差乗算手段とを備えることを特徴とする撮
像装置。
An image is taken and a red signal, a green signal,
An imaging signal generation unit configured to generate an imaging signal including a blue signal; a signal conversion unit configured to convert the imaging signal generated by the imaging signal generation unit into a luminance signal and a color difference signal; and an imaging signal generated by the imaging signal generation unit. A color difference gain calculator that calculates a color difference gain for changing the saturation based on the imaging signal; and a color difference gain calculated by the color difference gain calculator is multiplied by the color difference signal converted by the signal converter. An imaging apparatus comprising: a color difference multiplying unit.
【請求項2】 上記色差ゲイン算出手段は、 上記撮像信号生成手段により生成された赤色信号,緑色
信号,青色信号の各信号の中から、信号レベルが最大値
の信号を算出する最大値算出手段を備え、 上記最大値算出手段により算出された算出結果に基づい
て、上記色差ゲインを算出することを特徴とする請求項
1記載の撮像装置。
2. The color difference gain calculating means, comprising: a maximum value calculating means for calculating a signal having a maximum signal level from among red, green, and blue signals generated by the imaging signal generating means. The imaging device according to claim 1, further comprising: calculating the color difference gain based on a calculation result calculated by the maximum value calculation unit.
【請求項3】 上記色差ゲイン算出手段は、 上記最大値算出手段により算出された算出結果に基づい
て、高輝度側の色差ゲインを算出する高輝度用算出手段
と、 上記最大値算出手段により算出された算出結果に基づい
て、低輝度側の色差ゲインを算出する低輝度用算出手段
と、 上記高輝度用算出手段により算出された色差ゲインと、
上記低輝度用算出手段により算出された色差ゲインとの
最小値の色差ゲインを選択する最小値選択手段とを備
え、 上記最小値選択手段により選択された最小値の色差ゲイ
ンに基づいて、上記彩度を変化させる色差ゲインを算出
することを特徴とする請求項2記載の撮像装置。
3. The high-luminance calculation means for calculating a high-luminance color difference gain based on the calculation result calculated by the maximum-value calculation means, and the maximum-value calculation means Based on the calculated result, a low-luminance calculation means for calculating a low-luminance color difference gain, and a color difference gain calculated by the high-luminance calculation means,
Minimum value selecting means for selecting a color difference gain having a minimum value from the color difference gain calculated by the low luminance calculating means, and the color difference gain based on the minimum value color difference gain selected by the minimum value selecting means. The imaging apparatus according to claim 2, wherein a color difference gain for changing the degree is calculated.
【請求項4】 上記色差ゲインは、色差信号の周波数帯
域に帯域制限されていることを特徴とする請求項1記載
の撮像装置。
4. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the color difference gain is band-limited to a frequency band of a color difference signal.
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