JP2003204450A - 撮像装置及び映像信号処理方法 - Google Patents

撮像装置及び映像信号処理方法

Info

Publication number
JP2003204450A
JP2003204450A JP2001401962A JP2001401962A JP2003204450A JP 2003204450 A JP2003204450 A JP 2003204450A JP 2001401962 A JP2001401962 A JP 2001401962A JP 2001401962 A JP2001401962 A JP 2001401962A JP 2003204450 A JP2003204450 A JP 2003204450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
signal
level
video signal
reference value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001401962A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3702222B2 (ja
Inventor
Tetsuo Sakurai
哲夫 桜井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001401962A priority Critical patent/JP3702222B2/ja
Publication of JP2003204450A publication Critical patent/JP2003204450A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3702222B2 publication Critical patent/JP3702222B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50—Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57—Control of the dynamic range

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画面中に高輝度部分もしくは輝度差が極めて
大きい被写体に対応する部分があっても十分なコントラ
ストを得られるようにする。 【解決手段】 被写体を異なる撮像条件で撮像した2種
以上の（明るさの異なる）映像信号を適当な割合で加算
（合成）してダイナミックレンジを拡大する撮像装置に
おいて、制御回路１５は、画素毎に、リアルタイムで映
像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以上であるか
否かを判別し、ＲＥＦ１以上のものがある場合、映像信
号ＶＳのレベルが高ければ高いほど圧縮回路８での圧縮
率が大きくなるように（映像信号ＶＳ′のレベルが一層
低下するように）、制御回路１３から受けたＲＥＦ１よ
りも一層レベルを低くしたＲＥＦ１′を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被写体を撮像して
映像信号を出力する撮像素子を有する撮像装置及び同装
置に適用される映像信号処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオカメラ等として使用される撮像装
置は、ＣＣＤ（電荷結合デバイス）等の撮像素子を用い
て、該撮像素子から得られる映像信号に所定の信号処理
（ＫＮＥＥ、ガンマ、ディテール、ホワイトバランス
等）を施すことにより最終映像信号を得る。
【０００３】ところが、ＣＣＤ等の撮像素子は、一般に
ダイナミックレンジが狭く、暗い部分と明るい部分の輝
度差が大きい被写体を忠実に撮像することが困難であ
る。このような問題を緩和する技術として、被写体を異
なる撮像条件で撮像した2種以上の（明るさの異なる）
映像信号を適当な割合で加算（合成）してダイナミック
レンジを拡大する方法が知られている。
【０００４】ダイナミックレンジを拡大する方法として
は、上記のほか、以下に示すような種々な方式が知られ
ている。
【０００５】例えば、特開平１１−３１３２４７号公報
には、画像の単位の画素と隣接する周囲の画素とを加算
した高輝度画像の信号と、ディレイ回路を通した原画像
の信号とを合成するに際し、原画像の輝度レベルが高い
場合には原画像の割合を大きくし、原画像の輝度レベル
が低い場合には高輝度画像の割合を大きくすることによ
り、１枚の画像から暗い部分も明るくでき、かつ明るい
部分では解像度を低下させずに、ダイナミックレンジを
拡大する方法が開示されている。
【０００６】また、特開２０００−２２８７４７号公報
には、異なる露光条件で撮像された画像群中の各画像に
ついて所定の画像信号レベルに基づき適正露光領域と不
適正露光領域とに分割し、分割した適正露光領域の階調
補正を各画像毎に行い、階調補正した各画像毎の適性露
光領域を合成して一つの広ダイナミックレンジ画像を生
成する方法が開示されている。
【０００７】また、特開２０００−３０７９２１号公報
には、ＣＣＤで撮像された光学像の信号を、デジタル処
理を行う画像処理部で処理する前に、圧縮して一時記憶
し、この一時記憶した圧縮信号を読み出して伸長・復元
し、上記画像処理部でデジタル処理してメモリに記憶す
る構成において、上記メモリに記憶可能な階調数よりも
多い階調数で撮像を行うことにより、多階調数画像の信
号を圧縮・記憶して、記憶したデータから階調の異なっ
た画像信号を再生することができ、撮影直後でなくても
後からでも、露光条件の異なる複数の画像から撮影者が
適当と思う露光状態の画像を容易に選択でき、適切なダ
イナミックレンジの画像を再現する方法が開示されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述の各種方式のう
ち、被写体を異なる撮像条件で撮像した2種以上の映像
信号を加算（合成）する方式は、通常の絞りでは飽和し
てしまう高輝度の映像信号に対し、絞りを絞って飽和し
ていない映像信号を加算（合成）するものであり、被写
体の暗い部分から明るい部分までを飽和させることな
く、撮像することができるという利点がある。
【０００９】しかしながら、この方式では、低速シャッ
ターに対応する映像信号を圧縮するレベルは画面全体で
同一であるため、画面中に特に明るい部分（高輝度部
分）がある場合、もしくは逆光状態で明るい部分と暗い
部分の輝度差が極めて大きい被写体に対応する部分があ
る場合、その部分に関して十分なコントラストを得るこ
とができないという問題があった。
【００１０】本発明は上記実状に鑑みてなされたもので
あり、画面中に高輝度部分もしくは輝度差が極めて大き
い被写体に対応する部分があっても十分なコントラスト
を得ることのできる撮像装置及び同装置に適用される撮
像方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係る撮像装置
は、被写体を撮像して映像信号を出力する撮像素子と、
前記撮像素子への露光量を制御する露光量制御手段と、
前記露光量制御手段により露光量を多くして撮像したと
きに前記撮像素子から出力される第１の映像信号を入力
し、この第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
の信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像
領域の信号を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力
する圧縮手段と、前記露光量制御手段により露光量を少
なくして撮像したときに前記撮像素子から出力される第
２の映像信号を入力し、この第２の映像信号の中に含ま
れる個々の画像領域の信号のうち、第２の基準値未満の
レベルを有する画像領域の信号をレベル圧縮するととも
に前記第２の基準値以上のレベルを有する画像領域の信
号を画像領域毎にレベル伸長してから信号出力する圧縮
伸長手段と、前記圧縮手段から出力される信号と前記圧
縮伸長手段から出力される信号とを画像領域毎に加算処
理して出力する加算手段と、前記撮像素子から出力され
る前記第１の映像信号に含まれる前記第１の基準値以上
のレベルを有する画像領域の信号のレベル変化に応じ
て、画像領域毎に、前記加算手段により加算される前の
２つの信号の比率を変化させる制御手段とを具備するこ
とを特徴とする。
【００１２】また、本発明に係る撮像装置は、被写体を
撮像して映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子
への露光量を制御する露光量制御手段と、前記露光量制
御手段により露光量を多くして撮像したときに前記撮像
素子から出力される第１の映像信号を入力し、この第１
の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の信号のう
ち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の信号
を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力する圧縮手
段と、前記露光量制御手段により露光量を少なくして撮
像したときに前記撮像素子から出力される第２の映像信
号を入力し、この第２の映像信号の中に含まれる個々の
画像領域の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有
する画像領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２
の基準値以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領
域毎にレベル伸長してから信号出力する圧縮伸長手段
と、前記圧縮手段から出力される信号と前記圧縮伸長手
段から出力される信号とを画像領域毎に加算処理して出
力する加算手段と、前記撮像素子から出力される前記第
１の映像信号に含まれる前記第１の基準値以上のレベル
を有する画像領域の信号のレベル変化に応じて、画像領
域毎に、前記圧縮手段におけるレベル圧縮率を変化させ
ることにより、前記加算手段により加算される前の２つ
の信号の比率を変化させる制御手段とを具備することを
特徴とする。
【００１３】また、本発明に係る撮像装置は、被写体を
撮像して映像信号を出力する撮像素子と、前記撮像素子
への露光量を制御する露光量制御手段と、前記露光量制
御手段により露光量を多くして撮像したときに前記撮像
素子から出力される第１の映像信号を入力し、この第１
の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の信号のう
ち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の信号
を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力する圧縮手
段と、前記露光量制御手段により露光量を少なくして撮
像したときに前記撮像素子から出力される第２の映像信
号を入力し、この第２の映像信号の中に含まれる個々の
画像領域の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有
する画像領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２
の基準値以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領
域毎にレベル伸長してから信号出力する圧縮伸長手段
と、前記圧縮手段から出力される信号と前記圧縮伸長手
段から出力される信号とを画像領域毎に加算処理して出
力する加算手段と、第１の係数に相当する信号を前記圧
縮手段から出力される信号に乗算する第１の乗算手段
と、第２の係数に相当する信号を前記圧縮伸長手段から
出力される信号に乗算する第２の乗算手段と、前記撮像
素子から出力される前記第１の映像信号に含まれる前記
第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の信号のレ
ベル変化に応じて、画像領域毎に、前記第１の係数と第
２の係数との比率を変化させることにより、前記加算手
段により加算される前の２つの信号の比率を変化させる
制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１４】また、本発明に係る映像信号処理方法は、
被写体を撮像して映像信号を出力する撮像素子を有する
撮像装置に適用される映像信号処理方法であって、露光
量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力され
る第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の信号
のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
信号を画像領域毎にレベル圧縮し、露光量を少なくして
撮像したときに前記撮像素子から出力される第２の映像
信号の中に含まれる個々の画像領域の信号のうち、第２
の基準値未満のレベルを有する画像領域の信号をレベル
圧縮するとともに前記第２の基準値以上のレベルを有す
る画像領域の信号を画像領域毎にレベル伸長し、前記レ
ベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル伸長さ
れた信号とを画像領域毎に加算処理し、前記撮像素子か
ら出力される前記第１の映像信号に含まれる前記第１の
基準値以上のレベルを有する画像領域の信号のレベル変
化に応じて、画像領域毎に、前記加算処理される前の２
つの信号の比率を変化させることを特徴とする。
【００１５】また、本発明に係る映像信号処理方法は、
被写体を撮像して映像信号を出力する撮像素子を有する
撮像装置に適用される映像信号処理方法であって、露光
量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力され
る第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の信号
のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
信号を画像領域毎にレベル圧縮し、露光量を少なくして
撮像したときに前記撮像素子から出力される第２の映像
信号の中に含まれる個々の画像領域の信号のうち、第２
の基準値未満のレベルを有する画像領域の信号をレベル
圧縮するとともに前記第２の基準値以上のレベルを有す
る画像領域の信号を画像領域毎にレベル伸長し、前記レ
ベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル伸長さ
れた信号とを画像領域毎に加算処理し、前記撮像素子か
ら出力される前記第１の映像信号に含まれる前記第１の
基準値以上のレベルを有する画像領域の信号のレベル変
化に応じて、画像領域毎に、前記レベル圧縮におけるレ
ベル圧縮率を変化させることにより、前記加算処理され
る前の２つの信号の比率を変化させることを特徴とす
る。
【００１６】また、本発明に係る映像信号処理方法は、
被写体を撮像して映像信号を出力する撮像素子を有する
撮像装置に適用される映像信号処理方法であって、露光
量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力され
る第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の信号
のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
信号を画像領域毎にレベル圧縮し、露光量を少なくして
撮像したときに前記撮像素子から出力される第２の映像
信号の中に含まれる個々の画像領域の信号のうち、第２
の基準値未満のレベルを有する画像領域の信号をレベル
圧縮するとともに前記第２の基準値以上のレベルを有す
る画像領域の信号を画像領域毎にレベル伸長し、前記レ
ベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル伸長さ
れた信号とを画像領域毎に加算処理し、第１の係数に相
当する信号を前記レベル圧縮された信号に乗算すると共
に、第２の係数に相当する信号を圧縮／伸長された信号
に乗算し、前記撮像素子から出力される前記第１の映像
信号に含まれる前記第１の基準値以上のレベルを有する
画像領域の信号のレベル変化に応じて、前記第１の係数
と第２の係数との比率を変化させることにより、前記加
算処理される前の２つの信号の比率を変化させることを
特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【００１８】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態による撮像装置の構成を示すブロック図であ
る。
【００１９】図１において、符号１は撮像装置に入力さ
れる撮像の露光量を調整するためのレンズ絞りである。
このレンズ絞り１で撮像の露光量が多段階に設定され
る。レンズ絞り（露光量調節手段）１で露光量が調整さ
れた撮像は撮像素子（ＣＣＤ）２へ導かれ、この撮像素
子２によって光電変換されてアナログ映像信号となる。
【００２０】撮像素子２は、電子シャッター機能を有
し、多段階のシャッター速度が得られる。露光条件の選
択には、レンズ絞り１の絞り値、撮像素子２のシャッタ
ー速度のいずれも利用可能である。ここでは、高速シャ
ッターで設定される映像の露光量調整をシャッター速度
制御によって行い、低速シャッターで設定される映像の
露光量調整にレンズ絞り１の絞り値制御によって行うも
のとする。
【００２１】撮像素子２においてそれぞれ異なる露光条
件で撮像されたアナログ映像信号は、サンプル／ホール
ド回路（Ｓ／Ｈ）３及びアナログ／デジタル変換器（Ａ
／Ｄ）４によりデジタル映像信号に変換され、信号処理
回路５へ出力され、所定の映像信号処理（ＫＮＥＥ、ガ
ンマ、ディテール、ホワイトバランス等）が施される。
【００２２】上記信号処理回路５は、Ａ／Ｄ４から出力
された映像信号の中から、少ない露光量と多い露光量と
でそれぞれ撮像された映像信号の明るさデータを抽出
し、明るさ検出回路１４へ出力する。明るさ検出回路１
４は、入力された明るさデータから、画面全体あるいは
所定領域の明るさの積分値またはピーク値を検出して制
御回路１３へ出力する。
【００２３】この制御回路１３は、ＣＰＵ等で構成さ
れ、明るさ検出回路１４からの明るさ検出データに基づ
いて、レンズ絞り１の絞り値の制御、撮像素子２のシャ
ッター速度の制御、後述の切換スイッチ７を切換制御を
行う。この場合、レンズ絞り１の絞り値に関しては、多
い露光量で撮像された方の映像信号の明るさデータに基
づいて制御し、撮像素子２のシャッター速度に関して
は、少ない露光量で撮像された方の映像信号の明るさデ
ータに基づいて制御するようにすることが望ましい。
【００２４】また、制御回路１３は、後述の圧縮回路８
を制御するための基準レベルＲＥＦ１、圧縮／伸長回路
９を制御するための基準レベルＲＥＦ２を決定し、それ
ぞれの圧縮率、伸長率を制御する。以下、これらの制御
をそれぞれＲＥＦ１制御、ＲＥＦ２制御と称する。
【００２５】なお、制御回路１３により決定された基準
レベルＲＥＦ１は、直接に圧縮回路８に送られるわけで
はなく、後述する制御回路１５により所定の処理が施さ
れた後に送られることになる。
【００２６】信号処理回路５から出力される映像信号Ｓ
１は、画像の１画面分を記憶する一画面メモリ６に入力
される。この一画面メモリ６は、入力された映像信号Ｓ
１を１画面分遅延するもので、遅延された映像信号Ｓ２
は切換スイッチ７の固定端子ａ１及びｂ２に供給され
る。また、信号処理回路５から出力される映像信号Ｓ１
は、遅延されることなく、直接切換スイッチ７の固定端
子ｂ１及びａ２にも供給される。
【００２７】上記一画面メモリ６は、それぞれ１画面分
の映像信号相当の記憶容量を有する第１メモリブロック
と第２メモリブロックと、これら２つのメモリの入出力
を切り換える２つのスイッチにより構成される。上記第
１メモリブロックと第２メモリブロックのリード・ライ
ト及び２つのスイッチの切り換えは、制御回路１３から
のメモリ制御信号に基づいて行われる。
【００２８】ここで、シャッター速度を低速にした状態
で撮像した露光量の多い映像信号をＶＳ、シャッター速
度を高速にした状態で撮像した露光量の少ない映像信号
をＶＦと定義する。
【００２９】切換スイッチ７は、制御回路１３により、
可動端子ｃ１及びｃ２が適当なタイミングで固定端子ａ
１とｂ１、ａ２とｂ２に交互に接続されるように切換制
御される。この結果、端子ｃ１からは露光量の多い映像
信号ＶＳが出力され、端子ｃ２からは露光量の少ない映
像信号ＶＦが出力される。
【００３０】切換スイッチ７の端子ｃ１から出力された
映像信号ＶＳは圧縮回路８に入力され、この圧縮回路８
によって制御回路１５からの制御信号に基づき画素単位
での圧縮処理が施される。この圧縮処理された映像信号
をＶＳ′とする。また、端子ｃ２から出力された映像信
号ＶＦは、圧縮／伸長回路９に入力され、この圧縮／伸
長回路９によって制御回路１３からの制御信号に基づき
画素単位での圧縮／伸長処理が施される。この圧縮／伸
長処理された映像信号をＶＦ′とする。
【００３１】圧縮回路８での圧縮率は、前述のＲＥＦ１
制御信号を受ける制御回路１５により制御される。以
下、この制御をＲＥＦ１′制御と称する。また、圧縮／
伸長回路９での圧縮／伸長率は、前でも述べたように制
御回路１３によりＲＥＦ２制御される。なお、ＲＥＦ１
制御、ＲＥＦ１′制御、及びＲＥＦ２制御の詳細につい
ては後で説明する。
【００３２】圧縮回路８から出力された映像信号ＶＳ′
及び圧縮／伸長回路９から出力された映像信号ＶＦ′は
加算器１０で加算された後、ＮＴＳＣエンコーダ１１に
入力されてＮＴＳＣ信号にエンコードされた後、デジタ
ル／アナログ変換器（Ｄ／Ａ）１２でアナログ映像信号
に変換されて、最終映像信号として出力される。
【００３３】上記制御回路１３においては、明るさ検出
データに応じて映像信号ＶＳ′及びＶＦ′を合成する割
合を制御するために基準レベルＲＥＦ１，ＲＥＦ２を可
変することができるようになっている。すなわち、明る
さ検出回路１４において、入力された明るさデータから
露光量が少ない撮像であることが検出された場合には、
制御回路１３は基準レベルＲＥＦ１，ＲＥＦ２を上げ、
加算器１０から得られる映像信号に低速シャッターで得
られた映像信号ＶＳ′が多く含まれるように制御する。
このように構成することでダイナミックレンジの小さい
暗い被写体から最適なコントラストを得られる。
【００３４】また、明るさ検出回路１４において、入力
された明るさデータから露光量が多い撮像であることが
検出された場合には、制御回路１３は基準レベルＲＥＦ
１，ＲＥＦ２を小さくし、加算器１０から得られる映像
信号に高速シャッターで得られる映像信号ＶＦ′が多く
含まれるように制御する。このように構成することでダ
イナミックレンジの大きい明るい被写体からも最適なコ
ントラストを得られる。
【００３５】ところで、上記切換スイッチ７の端子ｃ１
から出力された映像信号ＶＳは、制御回路１５にも入力
される。この制御回路１５は、画素毎に、リアルタイム
で映像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以上であ
るか否かを判別し、ＲＥＦ１以上のものがある場合、映
像信号ＶＳのレベルが高ければ高いほど圧縮回路８での
圧縮率が大きくなるように（映像信号ＶＳ′のレベルが
一層低下するように）、制御回路１３から受けたＲＥＦ
１よりも一層レベルを低くしたＲＥＦ１′を供給する。
【００３６】このように構成することで、画面中に特に
明るい部分（高輝度部分）がある場合、もしくは逆光状
態で明るい部分と暗い部分の輝度差が極めて大きい被写
体に対応する部分がある場合には、映像信号ＶＳ′に対
する映像信号ＶＦ′の比率が一層大きくなるので、その
部分に関して十分なコントラストを得ることができるよ
うになる。
【００３７】図２は、図１の撮像装置における制御回路
１５の内部構成例を示すブロック図である。
【００３８】図２（ａ）に示される制御回路１５は、加
算器１６、加算器１７、乗算器１８、スイッチ１９、リ
ミッタ回路２０、フィルタ回路２１、比較器２２を備え
ている。
【００３９】上記加算器１６、加算器１７、及び乗算器
１８は、映像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以
上である場合に対応する演算処理を行う部分である。こ
の演算処理は、映像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥ
Ｆ１以上である場合、映像信号ＶＳのレベルが高ければ
高いほど、スイッチ１９の後段において信号レベルをよ
り低下させるという特性を有する。
【００４０】また、比較器２２は、露光量を多くして撮
像した映像信号ＶＳと、圧縮量を制御するための基準レ
ベルＲＥＦ１との比較を行い、その比較結果に応じてス
イッチ１９を切換制御する。スイッチ１９は、比較器２
２の出力信号に応じて信号入力先を切り換える。
【００４１】リミッタ回路２０は、入力される信号のレ
ベルが所定値未満とならないように制限するものであ
り、ＲＥＦ１′が必要以上に低下して画像が不自然にな
ることを防止する。なお、リミッタ回路２０は、スイッ
チ１９の接点ａと設定ｃとが接続された状態にあるとき
だけ駆動するようにする。
【００４２】フィルタ回路２１は、例えば信号の高域カ
ットフィルタとして実現され、隣接する画素同士の信号
のレベル差が所定値以上とならないように調整するもの
である。このフィルタ回路２１は、明るさが急激に変化
して画像が不自然になることを防止する。
【００４３】制御回路１５に信号ＶＳとＲＥＦ１とが入
力されると、この制御回路１５の中では、画素毎に、比
較器２２により比較が行われる。その比較結果に応じ
て、以下に示すような演算処理が行われ、圧縮回路８に
送るべき基準レベルＲＥＦ１′の値が算出される。
【００４４】ＶＳ≧ＲＥＦ１の場合 ＲＥＦ１′＝（ＲＥＦ１−（ＶＳ−ＲＥＦ１））×Ｋ ＶＳ＜ＲＥＦ１の場合 ＲＥＦ１′＝ＲＥＦ１ ここで、Kは、ＲＥＦ１′の減衰部分の傾きに相当する
係数であり、撮像装置の撮像条件（用途）に応じて最適
となる値に設定する（実験では０．５〜１の範囲内が良
好であることが確認された）。
【００４５】すなわち、ＶＳのレベルがＲＥＦ１以上で
ある場合、比較器２２の出力によりスイッチ１９の接点
ａと接点ｃとが接続された状態となる。このとき、入力
されたＶＳ、ＲＥＦ１及び係数Ｋに基づき、加算器１
６、加算器１７及び乗算器１８による演算処理が行わ
れ、その演算処理結果に相当する信号がスイッチ１９の
接点ｃから出力される。スイッチ１９から出力された信
号は、リミッタ回路２０でリミット処理され、フィルタ
回路２１でフィルタリング処理された後、ＲＥＦ１′と
して出力される。出力されたＲＥＦ１′は圧縮回路８に
送られる。
【００４６】一方、ＶＳのレベルがＲＥＦ１未満である
場合、比較器２２の出力によってスイッチ１９の接点ｂ
と接点ｃとが接続された状態となる。このとき、入力さ
れたＲＥＦ１がそのままスイッチ１９の接点ｃから出力
される。スイッチ１９から出力された信号は、リミッタ
回路２０では処理されずに通過し、フィルタ回路２１で
フィルタリング処理された後、ＲＥＦ１′として出力さ
れる。出力されたＲＥＦ１′は圧縮回路８に送られる。
【００４７】なお、図２（ａ）の構成例ではリミッタ回
路２０がスイッチ１９の後段に設けられている場合を説
明したが、代わりに、図２（ｂ）の構成例のようにリミ
ッタ回路２０をスイッチ１９（接点ａ側）の前段に設け
るようにしてもよい。この場合、スイッチ１９の切換状
態に応じてリミッタ回路２０を駆動／停止するための制
御が不要となる。
【００４８】図３は、図１の撮像装置における各部の信
号波形を示す図である。なお、横軸は撮像素子２へ入射
される光の光量に相当し、縦軸は電気信号の出力レベル
に相当する。
【００４９】図３（ａ）は、切換スイッチ７から出力さ
れる信号ＶＳ及びＶＦの波形を示している。なお、ダイ
ナミックレンジの最大値に相当するホワイトクリップ値
はＷＣであり、信号ＶＳ及びＶＦがＷＣ以上となること
はない。
【００５０】図３（ｂ）は、圧縮回路８から出力される
信号ＶＳ′の波形を示している。
【００５１】信号ＶＳのレベルがＲＥＦ１未満である場
合は、ＲＥＦ１と同一のレベルをもつ基準レベルＲＥＦ
１′が適用される。この場合、信号ＶＳと同一のレベル
をもつ信号ＶＳ′が生成される。
【００５２】一方、信号ＶＳのレベルがＲＥＦ１以上と
なる場合には、ＲＥＦ１よりも低いレベルをもつ基準レ
ベルＲＥＦ１′が適用される。この場合、信号ＶＳのレ
ベルが高ければ高いほど基準レベルＲＥＦ１′は低下
し、このＲＥＦ１′と同一のレベルを有する信号ＶＳ′
が生成される。なお、このときの波形の傾きは、上記係
数Ｋにより決定される。また、この傾きにより下降する
基準レベルＲＥＦ１′は所定値未満とならないようにリ
ミッタ回路２０により制限され（信号ＶＳのレベルがい
くら高くても、基準レベルＲＥＦ１′は一定のレベルに
保たれ）、このＲＥＦ１′と同一のレベルを有する信号
ＶＳ′が生成される。
【００５３】図３（ｃ）は、圧縮／伸長回路９に入力さ
れる信号ＶＦが処理される様子を示している。すなわ
ち、圧縮／伸長回路９においては、信号ＶＦからＲＥＦ
２を差し引いた部分（図中の斜線部分）が抽出され、抽
出された部分が増幅（利得補正）される。増幅後の信号
は信号ＶＦ′として圧縮／伸長回路９から出力される。
換言すれば、圧縮／伸長回路９、信号ＶＦのうちＲＥＦ
２未満の部分をレベル圧縮するとともにＲＥＦ２以上の
部分をレベル伸長してから信号出力している。
【００５４】図３（ｄ）は、圧縮回路８の出力信号Ｖ
Ｓ′（図３（ｂ）で得られた信号）と、圧縮／伸長回路
９の出力信号ＶＦ′（図３（ｃ）で得られた信号を増幅
（利得補正）したもの）とが加算処理される様子を示し
ている。
【００５５】すなわち、図３（ｃ）で得られた斜線部の
信号は、圧縮／伸長回路９において増幅（伸長）処理さ
れ、図３（ｄ）の斜線部に相当する信号とされた後、信
号ＶＳ′に加算されることになる。
【００５６】なお、圧縮／伸長回路９において、図３
（ｃ）で得られた斜線部の信号を増幅する際には、ＶＦ
のレベルに応じて増幅率を変化させることにより、加算
後の信号のレベルを適宜調整することが望ましい。図３
（ｄ）の例では、ＶＳ′がＲＥＦ１′と共に下降を開始
する点からリミッタ２０により下降を制止される点まで
の範囲（横軸方向）では第１の増幅率を適用し、リミッ
タ２０により下降を制止された点以降の範囲（横軸方
向）では上記第１の増幅率よりも小さい第２の増幅率を
適用することにより、加算後の信号がなるべくＷＣを超
えないように調整している。なお、上記第１の増幅率を
適用する範囲、及び第２の増幅率を適用する範囲は、制
御回路１５から知得できる。
【００５７】図４は、図２の制御回路１５におけるフィ
ルタ２１のフィルタリング処理を説明するための図であ
る。
【００５８】図４（ａ）は、室内から窓にカメラを向け
て被写体を撮像している様子を示している。室内には人
が立っており、顔のある部分に外からの強い光が当たっ
ている。また、外は室内に比べて明るく、外には木があ
る。
【００５９】図４（ａ）中に示したラインの部分に関
し、フィルタ２１を用いて画像を得た場合の階調変化を
図４（ｂ）に示し、フィルタ２１を用いずに画像を得た
場合の階調変化を図４（ｃ）に示す。
【００６０】フィルタ２１を用いる場合は、顔の明るい
部分のように面積の小さい部分ではＲＥＦ１′（フィル
タ２１の出力）が変化せず、顔の一部分で明るさ（輝
度）の階調が変化して不自然となることがない。また、
窓の境目や木の輪郭のように輝度差が大きい部分に関し
ても、明るさの階調が急激に変化して不自然となること
がない。人間の目は、ある特定部分で急激に階調が変化
するとその部分が強調されて見えてしまうものである。
本実施形態では、フィルタ２１を用いることにより、面
積の少ない部分の階調変化を除去でき、かつ面積の大き
い部分でも滑らかに階調変化させることができるため、
より自然に見える画像を得ることができる。
【００６１】次に、図５を参照して、本実施形態の制御
回路１５による動作を説明する。
【００６２】制御回路１５に信号ＶＳとＲＥＦ１とが入
力されると、画素毎に、両者の比較が行われる（ステッ
プＡ１）。
【００６３】ステップＡ２において、信号ＶＳのレベル
がＲＥＦ１以上である場合（ステップＡ２のＹｅｓ）、
信号ＶＳのレベルが高ければ高いほどより低くなる基準
レベルＲＥＦ１′が生成される（ステップＡ３）。こう
して生成された基準レベルＲＥＦ１′には、所定値未満
とならないようにリミッタ処理が施される（ステップＡ
４）。
【００６４】一方、ステップＡ２において、信号ＶＳの
レベルがＲＥＦ１に達していない場合（ステップＡ２の
Ｎｏ）、ＲＥＦ１と同一のレベルを有する基準レベルＲ
ＥＦ１′が生成される（ステップＡ５）。
【００６５】上記ステップＡ４もしくはステップＡ５で
処理／生成された基準レベルＲＥＦ１′は、明るさが急
激に変化して画像が不自然にならないように画素毎にフ
ィルタ処理され（ステップＡ６）、制御回路１５から圧
縮回路８に送られる（ステップＡ７）。
【００６６】これにより、圧縮回路８においては、制御
回路１５から受けた基準レベルＲＥＦ１′に基づく信号
ＶＳ′を出力することになる。
【００６７】このように第１の実施形態によれば、制御
回路１５において、画素毎に、映像信号ＶＳのレベルが
基準レベルＲＥＦ１以上であるか否かを判別し、ＲＥＦ
１以上のものがある場合、映像信号ＶＳのレベルが高け
れば高いほど圧縮回路８での圧縮率が大きくなるように
（映像信号ＶＳ′のレベルが一層低下するように）、制
御回路１３から受けたＲＥＦ１よりも一層レベルを低く
したＲＥＦ１′を供給している。このように構成するこ
とで、画面中に特に明るい部分（高輝度部分）がある場
合、もしくは逆光状態で明るい部分と暗い部分の輝度差
が極めて大きい被写体に対応する部分がある場合には、
映像信号ＶＳ′に対する映像信号ＶＦ′の比率が一層大
きくなるので、その部分に関して十分なコントラストを
得ることができるようになる。更に、リミッタ回路２０
やフィルタ回路２１を設けることにより、より一層品質
を高めた画像を得ることが可能となる。
【００６８】（第２の実施形態）ところで、ＲＥＦ１と
ＲＥＦ２とを制御回路１３で制御するにあたり、両者の
関係を理想通りに維持できないと、加算器１０にて加算
（合成）される前の信号ＶＳ、ＶＦの階調の連続性が損
なわれ、加算後の信号の品質が低下するという問題があ
る。特に信号ＶＳ、ＶＦが信号処理回路５に含まれる非
線形回路（ガンマ処理等を行う回路）により処理されて
いることにより、明るさ検出の結果も変動するため、す
べての明るさに対してＲＥＦ１とＲＥＦ２とを理想通り
に制御することは困難となる。
【００６９】ここで、図６（ａ）に示されるように、信
号ＶＳを制御するためのＲＥＦ１と信号ＶＦを制御する
ためのＲＥＦ２のうち、ＲＥＦ２に誤差が生じる場合を
考える。
【００７０】図６（ｂ）はＲＥＦ２が「−Δ」の誤差が
生じた場合を示しており、図６（ｃ）はＲＥＦ２が「＋
Δ」の誤差が生じた場合を示している。いずれの場合に
おいても、上記ＲＥＦ２の誤差に起因して、加算処理さ
れる信号ＶＦ′にも誤差が生じる。ＲＥＦ２の誤差を無
くして、図６（ｄ）のような波形を実現した場合であっ
ても、階調の連続性を完全なものとすることは難しい。
【００７１】実際の製品では、実測データを基に検出し
た明るさ等に対するＲＥＦ１とＲＥＦ２の制御データを
ＲＯＭに保持しておき、そのデータを読み出すことによ
りＲＥＦ１とＲＥＦ２を決定するようにしている。しか
し、ＲＯＭの容量制限により分解能を十分に取れない場
合、ＲＥＦ１やＲＥＦ２の誤差が大きくなる。また、Ｃ
ＣＤや各種回路での特性ばらつきによる誤差も考えられ
る。実際の製品では実用上問題のない誤差範囲で制御を
行っているが、品質の面では十分とは言えない。
【００７２】そこで、この第２の実施形態では、加算器
１０にて加算（合成）される前の信号ＶＳ、ＶＦの階調
の連続性を維持し、加算後の信号の品質を向上させる手
法を説明する。
【００７３】図７は、本発明の第２の実施形態による撮
像装置の構成を示すブロック図である。なお、図１と共
通する要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省
略する。以下、図１と異なる部分を中心に説明する。
【００７４】前述した第１の実施形態では制御回路１５
を設ける場合を説明したが、この第２の実施形態では代
わりに制御回路３１を設けると共に第１の乗算器２９及
び第２の乗算器３０を設ける。
【００７５】第１の乗算器２９は、第１の係数に相当す
る信号（Ｇ１制御信号）を圧縮回路８から出力される信
号に乗算し、信号ＶＳ１を出力する。また、第２の乗算
器３０は、第２の係数に相当する信号（Ｇ２制御信号）
を圧縮／伸長回路から出力される信号に乗算し、信号Ｖ
Ｆ１を出力する。信号ＶＳ１と信号ＶＦ１とが加算器１
０により加算処理されると、加算結果が信号ＶMIXとし
てエンコーダ１１へ出力される。
【００７６】上記切換スイッチ７の端子ｃ１から出力さ
れた映像信号ＶＳは、制御回路３１にも入力される。こ
の制御回路３１は、画素毎に、リアルタイムで映像信号
ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以上であるか否かを
判別し、ＲＥＦ１以上のものがある場合、映像信号ＶＳ
のレベルが高ければ高いほど、第１の係数Ｇ１に対する
第２の係数Ｇ２の比率が大きくなるように所定の計算式
に基づいて設定し、設定したＧ１，Ｇ２にそれぞれ対応
するＧ１制御信号，Ｇ２制御信号を第１の乗算器２９，
第２の乗算器３０へ供給する。
【００７７】このように構成することで、画面中に特に
明るい部分（高輝度部分）がある場合、もしくは逆光状
態で明るい部分と暗い部分の輝度差が極めて大きい被写
体に対応する部分がある場合には、映像信号ＶＳ１に対
する映像信号ＶＦ１の比率が一層大きくなるので、その
部分に関して十分なコントラストを得ることができるだ
けでなく、階調の連続性を損なうことなく信号同士の滑
らかな加算処理を実現でき、加算後の画像の品質をより
一層向上させることが可能となる。
【００７８】図８は、図７の撮像装置における制御回路
３１の内部構成例を示すブロック図である。
【００７９】図８に示される制御回路３１は、加算器３
２、乗算器３３、加算器３４、スイッチ３５、比較器３
６を備えている。
【００８０】上記加算器３２、乗算器３３、及び加算器
３４は、映像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以
上である場合に対応する演算処理を行う部分である。こ
の演算処理は、映像信号ＶＳのレベルが基準レベルＲＥ
Ｆ１以上である場合、映像信号ＶＳのレベルが高ければ
高いほど、スイッチ３５の後段に出力される信号Ｇ１の
レベルを下げると同時に信号Ｇ２のレベルを上げる（但
し、Ｇ１＋Ｇ２＝１）という特性を有する。
【００８１】また、比較器３６は、露光量を多くして撮
像した映像信号ＶＳと、圧縮量を制御するための基準レ
ベルＲＥＦ１との比較を行い、その比較結果に応じてス
イッチ３５を切換制御する。スイッチ３５は、比較器３
６の出力信号に応じて信号入力先を切り換える。
【００８２】制御回路３１に信号ＶＳとＲＥＦ１とが入
力されると、この制御回路３１の中では、画素毎に、比
較器３６により比較が行われる。その比較結果に応じ
て、以下に示すような演算処理が行われ、第１の乗算器
２９，第１の乗算器３０にそれぞれ送るべき第１の係数
Ｇ１，第２の係数Ｇ２が算出される。
【００８３】ＶＳ≧ＲＥＦ１の場合 Ｇ＝Ｂ×（ＶＳ−ＲＥＦ１） Ｇ１＝１−Ｇ Ｇ２＝Ｇ ＶＳ＜ＲＥＦ１の場合 Ｇ１＝１ Ｇ２＝０ ここで、Ｂは、信号ＶＳ１のカーブを決定する補正係数
であり、実験などにより最適となるように設定する（実
験では０．５〜１．５の範囲内が良好であることが確認
された）。
【００８４】すなわち、ＶＳのレベルがＲＥＦ１以上で
ある場合、比較器３６の出力によりスイッチ３５の接点
ａ１と接点ｃ１とが接続され、且つ接点ａ２と接点ｃ２
とが接続された状態となる。このとき、入力されたＶ
Ｓ、ＲＥＦ１及び係数Ｂなどに基づき、加算器３２、乗
算器３３、及び加算器３４による演算処理が行われ、そ
の演算処理結果に相当する信号がスイッチ１９の接点ｃ
１及びｃ２からそれぞれＧ１，Ｇ２として出力される。
出力されたＧ１，Ｇ２はそれぞれ第１の乗算器２９，第
１の乗算器３０に送られる。ここで重要なことは、Ｇ１
＋Ｇ２＝１となるように制御することである。これによ
り、信号ＶＳのレベルが上がるにつれ、信号ＶＳ１に対
する信号ＶＦ１の加算が滑らかに（少しずつ）行われる
ことになる。
【００８５】一方、ＶＳのレベルがＲＥＦ１未満である
場合、比較器３６の出力によってスイッチ３５の接点ｂ
１と接点ｃ１とが接続され、且つ接点ｂ２と接点ｃ２と
が接続された状態となる。このとき、値が１の信号がＧ
１として出力され、値が０の信号がＧ２として出力され
る。出力されたＧ１，Ｇ２はそれぞれ第１の乗算器２
９，第１の乗算器３０に送られる。
【００８６】図９は、図７の撮像装置における各部の信
号波形を示す図である。なお、横軸は撮像素子２へ入射
される光の光量に相当し、縦軸は電気信号の出力レベル
に相当する。
【００８７】図９（ａ）は、切換スイッチ７から出力さ
れる信号ＶＳ及びＶＦの波形を示している。なお、ダイ
ナミックレンジの最大値に相当するホワイトクリップ値
はＷＣであり、信号ＶＳ及びＶＦがＷＣ以上となること
はない。
【００８８】図９（ｂ）は、圧縮回路８から出力される
信号ＶＳ′の波形、及び圧縮／伸長回路９から出力され
る利得補正後のＶＦ′の波形（図中の斜線部分）を示し
ている。なお、同図では、簡単化のため、圧縮／伸張回
路９における利得補正量が１である場合を示している。
【００８９】図９（ｃ）は、信号ＶＳ′がＧ１で乗算さ
れた後の信号ＶＳ１に、信号ＶＦ′がＧ２で乗算された
後の信号ＶＦ１（図中の斜線部分）を加算して、信号Ｖ
MIXを得る様子を示している。同図の信号波形からわか
るように、従来発生する可能性のあった階調不連続の部
分（図６（ｂ）及び図６（ｃ）参照）を無くすことがで
きる。また、前述の記計算式で示した補正係数Ｂの値を
適宜調整することにより、信号ＶＳ１のレベルがＲＥＦ
１以下となるように制御することも可能である。すなわ
ち、より明るい部分については、ＶＳ１に対するＶＦ１
の加算比率がより大きくなるように制御することによ
り、明るい部分に関して飽和しない信号を多く加算で
き、画面の明るい部分のコントラストを向上させること
ができる。
【００９０】また、補正係数Ｂの値によっては、ＲＥＦ
１に対してＶＳ１の減衰量が大きすぎて、本来明るい部
分が非常に暗くなり（階調の逆転が起こり）、映像全体
を見て不自然に感じることがある。これに対処するに
は、図９（ｄ）に示されるように、信号ＶＳ１のレベル
が所定値未満とならないようリミッタを用いて制限する
ことが望ましい。
【００９１】次に、図１０を参照して、本実施形態の制
御回路３１による動作を説明する。
【００９２】制御回路３１に信号ＶＳとＲＥＦ１とが入
力されると、画素毎に、両者の比較が行われる（ステッ
プＢ１）。
【００９３】ステップＢ２において、信号ＶＳのレベル
がＲＥＦ１以上である場合（ステップＢ２のＹｅｓ）、
信号ＶＳのレベルが高ければ高いほど、信号ＶＳ１に対
する信号ＶＦ１の比率がより高くなるような係数Ｇ１，
Ｇ２（但し、Ｇ１＋Ｇ２＝１）が所定の計算式に基づい
て生成される（ステップＢ３）。
【００９４】一方、ステップＢ２において、信号ＶＳの
レベルがＲＥＦ１に達していない場合（ステップＢ２の
Ｎｏ）、値が１の係数Ｇ１，値が０の係数Ｇ２が生成さ
れる（ステップＢ４）。
【００９５】上記ステップＢ３もしくはステップＢ４で
生成された係数Ｇ１，Ｇ２は、制御回路３１からそれぞ
れ乗算器２９，乗算器３０へに送られる（ステップＢ
５）。
【００９６】これにより、乗算器２９においては、信号
ＶＳ′に係数Ｇ１が乗算されて信号ＶＳ１が出力される
一方、乗算器３０においては、信号ＶＦ′に係数Ｇ２が
乗算されて信号ＶＦ１が出力され、信号ＶＳ１と信号Ｖ
Ｆ１との加算処理が加算器１０により行われることにな
る。
【００９７】このように第２の実施形態によれば、制御
回路３１において、画素毎に、リアルタイムで映像信号
ＶＳのレベルが基準レベルＲＥＦ１以上であるか否かを
判別し、ＲＥＦ１以上のものがある場合、映像信号ＶＳ
のレベルが高ければ高いほど、第１の係数Ｇ１に対する
第２の係数Ｇ２の比率が大きくなるように所定の計算式
に基づいて設定し、設定したＧ１，Ｇ２にそれぞれ対応
するＧ１制御信号，Ｇ２制御信号を第１の乗算器２９，
第２の乗算器３０へ供給している。このように構成する
ことで、画面中に特に明るい部分（高輝度部分）がある
場合、もしくは逆光状態で明るい部分と暗い部分の輝度
差が極めて大きい被写体に対応する部分がある場合に
は、映像信号ＶＳ１に対する映像信号ＶＦ１の比率が一
層大きくなるので、その部分に関して十分なコントラス
トを得ることができるだけでなく、階調の連続性を損な
うことなく信号同士の滑らかな加算処理を実現でき、加
算後の画像の品質をより一層向上させることが可能とな
る。
【００９８】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種
々変形して実施することが可能である。
【００９９】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、画
面中に高輝度部分もしくは輝度差が極めて大きい被写体
に対応する部分があっても十分なコントラストを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による撮像装置の構成
を示すブロック図。
【図２】図１の撮像装置における制御回路１５の内部構
成例を示すブロック図。
【図３】図１の撮像装置における各部の信号波形を示す
図。
【図４】図２の制御回路１５におけるフィルタのフィル
タリング処理を説明するための図。
【図５】同実施形態の制御回路１５による動作を説明す
るためのフローチャート。
【図６】加算処理における階調の非連続性の問題を説明
するための図。
【図７】本発明の第２の実施形態による撮像装置の構成
を示すブロック図。
【図８】図７の撮像装置における制御回路３１の内部構
成例を示すブロック図。
【図９】図７の撮像装置における各部の信号波形を示す
図。
【図１０】同実施形態の制御回路３１による動作を説明
するためのフローチャート。
【符号の説明】
１…レンズ絞り ２…撮像素子 ３…サンプルホールド回路 ４…アナログ／デジタル変換器 ５…信号処理回路 ６…一画面メモリ ７…切換スイッチ ８…圧縮回路 ９…圧縮／伸長回路 １０…加算器 １１…ＮＴＳＣエンコーダ １２…デジタル／アナログ変換器 １３…制御回路 １４…明るさ検出回路 １５…制御回路 １６…加算器 １７…加算器 １８…乗算器 １９…スイッチ ２０…リミッタ回路 ２１…フィルタ回路 ２２…比較器 ２９…第１の乗算器 ３０…第２の乗算器 ３１…制御回路 ３２…加算器 ３３…乗算器 ３４…加算器 ３５…スイッチ ３６…比較器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C021 PA16 PA53 PA58 PA66 PA67 RB08 XA14 XA31 5C022 AB01 AB51 AC42 AC69 5C024 CX44 CX47 CY20 GY01 HX18 HX28 HX29 HX30

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被写体を撮像して映像信号を出力する撮像
    素子と、 前記撮像素子への露光量を制御する露光量制御手段と、 前記露光量制御手段により露光量を多くして撮像したと
    きに前記撮像素子から出力される第１の映像信号を入力
    し、この第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像
    領域の信号を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力
    する圧縮手段と、 前記露光量制御手段により露光量を少なくして撮像した
    ときに前記撮像素子から出力される第２の映像信号を入
    力し、この第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領
    域の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画
    像領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準
    値以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎に
    レベル伸長してから信号出力する圧縮伸長手段と、 前記圧縮手段から出力される信号と前記圧縮伸長手段か
    ら出力される信号とを画像領域毎に加算処理して出力す
    る加算手段と、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、画像領域毎に、前記加算手
    段により加算される前の２つの信号の比率を変化させる
    制御手段とを具備することを特徴とする撮像装置。
  2. 【請求項２】被写体を撮像して映像信号を出力する撮像
    素子と、 前記撮像素子への露光量を制御する露光量制御手段と、 前記露光量制御手段により露光量を多くして撮像したと
    きに前記撮像素子から出力される第１の映像信号を入力
    し、この第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像
    領域の信号を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力
    する圧縮手段と、 前記露光量制御手段により露光量を少なくして撮像した
    ときに前記撮像素子から出力される第２の映像信号を入
    力し、この第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領
    域の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画
    像領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準
    値以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎に
    レベル伸長してから信号出力する圧縮伸長手段と、 前記圧縮手段から出力される信号と前記圧縮伸長手段か
    ら出力される信号とを画像領域毎に加算処理して出力す
    る加算手段と、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、画像領域毎に、前記圧縮手
    段におけるレベル圧縮率を変化させることにより、前記
    加算手段により加算される前の２つの信号の比率を変化
    させる制御手段とを具備することを特徴とする撮像装
    置。
  3. 【請求項３】前記制御手段は、前記撮像素子から出力さ
    れる前記第１の映像信号に含まれる前記第１の基準値以
    上のレベルを有する画像領域の信号のレベルが高ければ
    高いほど、前記圧縮手段から出力される信号のレベルが
    より低下するように制御する手段を有することを特徴と
    する請求項２記載の撮像装置。
  4. 【請求項４】前記制御手段は、前記圧縮手段から出力さ
    れる信号のレベルが所定値未満とならないように制限す
    る手段を有することを特徴とする請求項３記載の撮像装
    置。
  5. 【請求項５】前記制御手段は、前記圧縮手段から出力さ
    れる信号の中に含まれる、隣接する画像領域同士の信号
    のレベル差が所定値以上とならないように調整する手段
    を有することを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
  6. 【請求項６】被写体を撮像して映像信号を出力する撮像
    素子と、 前記撮像素子への露光量を制御する露光量制御手段と、 前記露光量制御手段により露光量を多くして撮像したと
    きに前記撮像素子から出力される第１の映像信号を入力
    し、この第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像
    領域の信号を画像領域毎にレベル圧縮してから信号出力
    する圧縮手段と、 前記露光量制御手段により露光量を少なくして撮像した
    ときに前記撮像素子から出力される第２の映像信号を入
    力し、この第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領
    域の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画
    像領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準
    値以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎に
    レベル伸長してから信号出力する圧縮伸長手段と、 前記圧縮手段から出力される信号と前記圧縮伸長手段か
    ら出力される信号とを画像領域毎に加算処理して出力す
    る加算手段と、 第１の係数に相当する信号を前記圧縮手段から出力され
    る信号に乗算する第１の乗算手段と、 第２の係数に相当する信号を前記圧縮伸長手段から出力
    される信号に乗算する第２の乗算手段と、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、画像領域毎に、前記第１の
    係数と第２の係数との比率を変化させることにより、前
    記加算手段により加算される前の２つの信号の比率を変
    化させる制御手段とを具備することを特徴とする撮像装
    置。
  7. 【請求項７】前記制御手段は、前記撮像素子から出力さ
    れる前記第１の映像信号に含まれる前記第１の基準値以
    上のレベルを有する画像領域の信号のレベルが高ければ
    高いほど、前記第１の係数に対する前記第２の係数の比
    率が大きくなるように制御する手段を有することを特徴
    とする請求項６記載の撮像装置。
  8. 【請求項８】前記制御手段は、前記第１の係数と前記第
    ２の係数との比率を変化させる際に前記第１の係数と前
    記第２の係数との加算値が一定となるように制御する手
    段を有することを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
  9. 【請求項９】前記個々の画像領域は、前記撮像素子にお
    ける個々の画素に対応していることを特徴とする請求項
    １、２及び６のいずれかに記載の撮像装置。
  10. 【請求項１０】被写体を撮像して映像信号を出力する撮
    像素子を有する撮像装置に適用される映像信号処理方法
    であって、 露光量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力
    される第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の
    信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領
    域の信号を画像領域毎にレベル圧縮し、 露光量を少なくして撮像したときに前記撮像素子から出
    力される第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画像
    領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準値
    以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎にレ
    ベル伸長し、 前記レベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル
    伸長された信号とを画像領域毎に加算処理し、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、画像領域毎に、前記加算処
    理される前の２つの信号の比率を変化させることを特徴
    とする映像信号処理方法。
  11. 【請求項１１】被写体を撮像して映像信号を出力する撮
    像素子を有する撮像装置に適用される映像信号処理方法
    であって、 露光量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力
    される第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の
    信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領
    域の信号を画像領域毎にレベル圧縮し、 露光量を少なくして撮像したときに前記撮像素子から出
    力される第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画像
    領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準値
    以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎にレ
    ベル伸長し、 前記レベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル
    伸長された信号とを画像領域毎に加算処理し、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、画像領域毎に、前記レベル
    圧縮におけるレベル圧縮率を変化させることにより、前
    記加算処理される前の２つの信号の比率を変化させるこ
    とを特徴とする映像信号処理方法。
  12. 【請求項１２】被写体を撮像して映像信号を出力する撮
    像素子を有する撮像装置に適用される映像信号処理方法
    であって、 露光量を多くして撮像したときに前記撮像素子から出力
    される第１の映像信号の中に含まれる個々の画像領域の
    信号のうち、第１の基準値以上のレベルを有する画像領
    域の信号を画像領域毎にレベル圧縮し、 露光量を少なくして撮像したときに前記撮像素子から出
    力される第２の映像信号の中に含まれる個々の画像領域
    の信号のうち、第２の基準値未満のレベルを有する画像
    領域の信号をレベル圧縮するとともに前記第２の基準値
    以上のレベルを有する画像領域の信号を画像領域毎にレ
    ベル伸長し、 前記レベル圧縮された信号と前記レベル圧縮及びレベル
    伸長された信号とを画像領域毎に加算処理し、 第１の係数に相当する信号を前記レベル圧縮された信号
    に乗算すると共に、第２の係数に相当する信号を圧縮／
    伸長された信号に乗算し、 前記撮像素子から出力される前記第１の映像信号に含ま
    れる前記第１の基準値以上のレベルを有する画像領域の
    信号のレベル変化に応じて、前記第１の係数と第２の係
    数との比率を変化させることにより、前記加算処理され
    る前の２つの信号の比率を変化させることを特徴とする
    映像信号処理方法。
  13. 【請求項１３】前記個々の画像領域は、前記撮像素子に
    おける個々の画素に対応していることを特徴とする請求
    項１０乃至１２のいずれかに記載の撮像装置。
JP2001401962A 2001-12-28 2001-12-28 撮像装置及び映像信号処理方法 Expired - Fee Related JP3702222B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001401962A JP3702222B2 (ja) 2001-12-28 2001-12-28 撮像装置及び映像信号処理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001401962A JP3702222B2 (ja) 2001-12-28 2001-12-28 撮像装置及び映像信号処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003204450A true JP2003204450A (ja) 2003-07-18
JP3702222B2 JP3702222B2 (ja) 2005-10-05

Family

ID=27640366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001401962A Expired - Fee Related JP3702222B2 (ja) 2001-12-28 2001-12-28 撮像装置及び映像信号処理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3702222B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004071077A1 (ja) * 2003-02-05 2004-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 画像処理装置、画像処理プログラムおよび当該プログラムを記録した記録媒体
US7675500B2 (en) 2001-11-09 2010-03-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display backlight with variable amplitude LED
US7777714B2 (en) 2004-05-04 2010-08-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with adaptive width
US7853094B2 (en) 2006-01-24 2010-12-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Color enhancement technique using skin color detection
US7872631B2 (en) 2004-05-04 2011-01-18 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with temporal black point
US8050511B2 (en) 2004-11-16 2011-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. High dynamic range images from low dynamic range images
US8050512B2 (en) 2004-11-16 2011-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. High dynamic range images from low dynamic range images
JP2012090201A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Jvc Kenwood Corp 信号処理装置
US8395577B2 (en) 2004-05-04 2013-03-12 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with illumination control
US8400396B2 (en) 2004-05-04 2013-03-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with modulation for colored backlight
US8941580B2 (en) 2006-11-30 2015-01-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with area adaptive backlight

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7675500B2 (en) 2001-11-09 2010-03-09 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display backlight with variable amplitude LED
US7714830B2 (en) 2001-11-09 2010-05-11 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display backlight with level change
US7737936B2 (en) 2001-11-09 2010-06-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display backlight with modulation
US8378955B2 (en) 2001-11-09 2013-02-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display backlight with filtering
WO2004071077A1 (ja) * 2003-02-05 2004-08-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 画像処理装置、画像処理プログラムおよび当該プログラムを記録した記録媒体
US7872631B2 (en) 2004-05-04 2011-01-18 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with temporal black point
US7777714B2 (en) 2004-05-04 2010-08-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with adaptive width
US8395577B2 (en) 2004-05-04 2013-03-12 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with illumination control
US8400396B2 (en) 2004-05-04 2013-03-19 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with modulation for colored backlight
US8050511B2 (en) 2004-11-16 2011-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. High dynamic range images from low dynamic range images
US8050512B2 (en) 2004-11-16 2011-11-01 Sharp Laboratories Of America, Inc. High dynamic range images from low dynamic range images
US7853094B2 (en) 2006-01-24 2010-12-14 Sharp Laboratories Of America, Inc. Color enhancement technique using skin color detection
US9143657B2 (en) 2006-01-24 2015-09-22 Sharp Laboratories Of America, Inc. Color enhancement technique using skin color detection
US8941580B2 (en) 2006-11-30 2015-01-27 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with area adaptive backlight
JP2012090201A (ja) * 2010-10-22 2012-05-10 Jvc Kenwood Corp 信号処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3702222B2 (ja) 2005-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100809181B1 (ko) 광도 보정 기능을 지닌 촬상장치 및 상 광도의 보정방법
US5801773A (en) Image data processing apparatus for processing combined image signals in order to extend dynamic range
US7742081B2 (en) Imaging apparatus for imaging an image and image processor and method for performing color correction utilizing a number of linear matrix operations
JP3730419B2 (ja) 映像信号処理装置
US6593970B1 (en) Imaging apparatus with dynamic range expanded, a video camera including the same, and a method of generating a dynamic range expanded video signal
US6882754B2 (en) Image signal processor with adaptive noise reduction and an image signal processing method therefor
JP3645502B2 (ja) 撮像装置及び映像信号処理方法
JP3184309B2 (ja) 階調補正回路及び撮像装置
JP3702222B2 (ja) 撮像装置及び映像信号処理方法
JP6092690B2 (ja) 撮像装置およびその制御方法
JP2005244559A (ja) 画像信号処理装置
JP3092397B2 (ja) 撮像装置
JP3201049B2 (ja) 階調補正回路及び撮像装置
JP3943719B2 (ja) カラー撮像装置
JP3748031B2 (ja) 映像信号処理装置及び映像信号処理方法
JP2012134745A (ja) 画像信号処理装置
US7466352B2 (en) Gamma correction device in image capturing apparatus
JPH11155108A (ja) 映像信号処理装置と処理方法、それを用いたビデオカメラ
JP5803233B2 (ja) 撮像装置および撮像方法
JP2935389B2 (ja) 映像信号処理装置及び非線形信号処理装置
JP2005109579A (ja) 固体撮像素子を用いた撮像装置
JPH11155098A (ja) 信号処理装置および方法
JP3811610B2 (ja) 撮像装置
JP3788997B2 (ja) 画像信号処理装置
JP2008306326A (ja) 画像処理装置および画像処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050715

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090722

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100722

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110722

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120722

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130722

Year of fee payment: 8

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees