JP2003348442A

JP2003348442A - テレビジョンカメラ装置

Info

Publication number: JP2003348442A
Application number: JP2002155555A
Authority: JP
Inventors: Naoto Tomura; 直人戸村
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2002-05-29
Publication date: 2003-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ガンマ補正回路で、ガンマ特性テーブルを複数
個持つことは、折れ線数のパラメータ、設定レジスタが
複数倍必要となり、また、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号それぞれにガ
ンマ補正回路が必要となり、回路規模が非常に大きくな
るという問題がある。【解決手段】撮像素子から出力される映像信号の色信号
間の特性差は小さく、ガンマ特性の補正は、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の色信号それぞれについて、共通で使用し、通常の撮影
動作で使用する場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号それぞれ独立の
３チャンネルで、ガンマ特性の補正パラメータを設定す
ると共に、ある特殊な撮影モードとして使用する場合
は、ガンマ補正のパラメータをＲ、Ｇ、Ｂ信号の３チャ
ンネルで共用化し、３チャンネルで３通りの設定レジス
タとする構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンカメ
ラ装置に関し、特に、ガンマ特性の異なる信号処理を可
能とするガンマ補正回路を有するテレビジョンカメラ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビジョンカメラの撮像素子で
撮影した映像をテレビジョンモニタで表示する場合、テ
レビジョンモニタに表示される映像が自然の映像に近く
なるように、通常、撮像素子から出力される映像信号を
ガンマ補正するためのガンマ補正回路がカラーテレビジ
ョンカメラ装置に内蔵されている。

【０００３】例えば、撮像素子で撮像された映像信号を
テレビジョンモニタ等に表示する場合、テレビジョンモ
ニタのガンマ特性をγ１とすると、撮像素子で撮影され
た映像信号が信号処理され、テレビジョンモニタに表示
されるまでのシステム全体で、ガンマ特性が１（γ＝
１）となるようにガンマ補正している。即ち、撮像素子
からの映像信号のガンマ特性をγ２とすると、 γ２＝１／γ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）となるように、映像信号にガンマ補正を行っている。

【０００４】一般に、テレビジョンモニタのガンマ特性
は、 γ１＝２．２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）である。

【０００５】従って、カラーテレビジョンカメラ装置側
では、 γ２=１／２．２≒０．４５・・・・・・・・・・・・・・・（３）のガンマ補正を行っている。

【０００６】近年、カラーテレビジョンカメラ装置にお
いても、映像信号のディジタル信号処理化が進んでお
り、指数関数特性となるガンマ補正についても一次関数
の折れ線近似により実現されている。一次関数の折れ線
近似式は、Ｙ＝ＰＸ＋Ｑ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）で表される。ここで、Ｐは、折れ線毎の傾き、Ｑは、切
片である。

【０００７】図２は、式（４）を実現するための従来の
ガンマ補正回路を示すブロック図である。なお、図２
は、例えば、色信号３チャンネル、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑
色）、Ｂ（青色）の各色信号の内の１チャンネル分、例
えば、Ｒ信号チャンネルのガンマ補正回路を示してい
る。また、折れ線数は、５とした例である。図２におい
て、２１は、撮像素子からのＲ信号入力端子、２２は、
入力信号レベル検出器、２３は、乗算器、２４は、加算
器、２５は、ガンマ補正されたＲ信号の出力信号端子、
２６および２７は、選択回路、２８は、ガンマ値をテー
ブル化して記憶しているガンマテーブルレジスタであ
る。

【０００８】図２の動作を説明すると、ガンマテーブル
レジスタ２８は、式（４）で示す折れ線近似式を実現す
るために、複数個、この例では、５個の傾きＰおよび複
数個、この例では、５個の切片Ｑの組み合わせを記憶し
ている。入力信号端子２１にＲ信号が入力されると、レ
ベル検出器２２は、Ｒ信号のレベルを検出し、選択回路
２６および２７を切替えて、ガンマテーブルレジスタ２
８から所望の傾きＰ，切片Ｑを選択し、乗算器２３およ
び加算器２４にそれぞれ出力する。

【０００９】その結果、入力信号端子２１に印加された
Ｒ信号は、式（４）に従ったガンマ補正がなされ、出力
信号端子２５には、図２に示すような折れ線近似された
Ｒ信号出力が得られる。なお、ガンマ特性を指数関数
に、より近づけるためには折れ線数を増加させればよ
い。しかし、折れ線数を増加させるためには、傾きＰ、
切片Ｑのガンマテーブルレジスタ２８の容量を増加させ
る必要がある。また、図２では、Ｒ信号１チャンネル分
を示したが、このような回路が更に、Ｇ、Ｂ信号それぞ
れ独立に２チャンネル、合計３チャンネルが必要であ
る。なお、通常の映像信号のガンマ補正回路のガンマ特
性値を表1に示す。

【００１０】

【表１】表１は、Ｒ信号について、１１個の折れ線を実現するガ
ンマ特性値を示すもので、ポイントＸ、ポイントＹは、
上述した折れ線近似式（４）の折れ線の位置を示し、Ｐ
は、傾き、Ｑは、切片を表す。表1では、ポイントＸ
が、０から１０未満の間、かつ、ポイントＹが０から４
０未満の間は、傾きＰは、４、切片Ｑは、０であること
を表す。以降も同様である。

【００１１】この表1のガンマ特性を図示したものを図
９に示す。この図９は、ガンマ回路の入出力特性を示
し、横軸Ｘは、入力、縦軸Ｙは、出力を表し、％で表現
してある。Ｙの最大出力を２００％（モニタの最大表示
範囲）とすると、Ｘは、３６２％で飽和し、３６２％以
上は、忠実に映像信号を再生できないことを示してい
る。

【００１２】而して、ディジタル信号処理による映像信
号処理回路において、映像信号の特性を変更する、例え
ば、効果を強調するために背景の輝度や色調を変える場
合、その効果特性に応じた設定パラメータをガンマテー
ブルレジスタに記憶させておき、必要に応じて、外部か
らの制御信号により設定パラメータを変更して特性変更
を実現している。また、複数個の設定パラメータで所望
の一つの機能を実現する場合、各パラメータ毎に設定を
更新すると、変更途中に一瞬の画像の乱れが生じること
がある。これを回避するため、ガンマ補正やマスキング
補正等のように、複数個の設定パラメータの組み合わせ
で映像信号処理を実現する場合、各設定パラメータを一
旦転送メモリに書込み、映像信号に影響しない、例えば
映像信号の垂直方向の帰線期間内に設定レジスタを更新
する方式が一般に行われている。

【００１３】図3は、ガンマテーブルレジスタ３１（図
２のガンマテーブルレジスタ２８に対応）を更新する場
合の概略構成を説明する図である。図において、カメラ
の制御回路（図示せず）の、例えば、キー入力手段か
ら、書込みのために、変更したいＰおよびＱを、順次Ｐ
０，Ｐ１，・・Ｐ４、Ｑ０，・・・Ｑ４として入力す
る。入力されたこれらのデータは、一旦、転送メモリ３
０に蓄積され、カメラの制御回路からの書き込み終了信
号(図では、ＷＥで示す)を受け取った場合、映像信号の
次の垂直方向の帰線期間内に転送メモリ３０から読み出
し、ガンマテーブルレジスタ３１のＰ０・・・Ｐ４，Ｑ
０・・・Ｑ４を更新する。従ってこの転送メモリ３０に
は、十分なメモリ容量のものが使われている。

【００１４】一方、カラーテレビジョンカメラ装置で
は、監視用途等で撮像した映像信号を暗部から明部まで
広範囲に再現させる、所謂、広ダイナミックレンジのカ
ラーテレビジョンカメラ装置を実現させる要求もある。

【００１５】図４は、このような広ダイナミックレンジ
特性を実現させる従来のガンマ補正回路の一構成例を示
す。図４において、撮像素子４１から通常動作の１画面
期間（１フィールド期間、1/60秒）の露光で取り出す映
像信号４２の他に、同一画面期間内に２回目の電子高速
シャッター動作を行った映像信号４３の、２種類の露光
で得られる映像信号を得る方式のものがある。この場
合、映像信号４２側では、主に被写体の暗い部分（図で
は、暗と表示してある）の映像情報を得るように設定し
てあるため、被写体の明るい部分の情報は飽和してしま
っており、明るい被写体についての十分な情報が得られ
ない、所謂、白潰れ現象が起こる（図では、白と表示し
てある）。一方、映像信号４３側からは被写体の明るい
部分（図では、明と表示してある）の映像情報を得るよ
うに設定されており、被写体の暗い部分の情報は、信号
レベルが不足しており、暗い部分の被写体の十分な情報
が得られない（図では、黒と表示してある）。これらの
映像信号４２および４３を映像処理回路４４および４５
で各々処理し、被写体の明、暗部の階調を補正し、双方
の鮮明な部分をとり出し合成回路４６で、合成し、出力
４７に出力する構成となっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
説明したように、ガンマ補正回路で、ガンマ特性テーブ
ルを複数個持つことは、折れ線数のパラメータが複数倍
必要であることは勿論のこと、設定レジスタも複数倍必
要となる。更に、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号それぞれにガンマ補正
回路が必要となり、回路規模が非常に大きくなるという
問題があった。

【００１７】また、広ダイナミックレンジのカラーテレ
ビジョンカメラ装置のように、映像信号を暗部から明部
まで広範囲に再現させるには、図4に示すように２系統
の信号処理回路が必要となり、回路規模が増大すると言
う問題がある。

【００１８】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
め、回路規模の増加を極力抑える構成とすることであ
る。

【００１９】本発明の他の目的は、ガンマ補正回路の特
性を映像信号に同期して変更するように構成することで
ある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、撮像素子から出力される映像信号の色信
号間の特性差は小さく、ガンマ特性の補正は、Ｒ，Ｇ，
Ｂの色信号それぞれについて、共通で使用してもあまり
問題とはならないという考え方に基いている。

【００２１】従って、本発明のテレビジョンカメラ装置
は、通常の撮影動作で使用する場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号
それぞれ独立の３チャンネルで、ガンマ特性の補正パラ
メータを設定し、ある特殊な撮影モードとして使用する
場合は、ガンマ補正のパラメータをＲ、Ｇ、Ｂ信号の３
チャンネルで共用化し、３チャンネルで３通りの設定レ
ジスタとする構成とする。例えば、Ｒ信号チャンネルの
レジスタに第１組の設定パラメータを設定し、Ｇ信号チ
ャンネルのレジスタに第２組の設定パラメータを設定
し、フィールド情報に応じて、フィールド毎にＲ、Ｇ、
Ｂ信号共通に第１組の設定パラメータと第２組の設定パ
ラメータとを選択回路等を用いて交互に設定可能にする
構成とする。

【００２２】また、本発明のテレビジョンカメラ装置
は、被写体からの入射光を電気信号に変換する撮像素子
と、上記撮像素子から得られる映像信号を処理する信号
処理回路および上記信号処理回路からの映像信号を出力
する信号出力手段とを有し、上記信号処理回路は、ガン
マ補正回路と、上記ガンマ補正回路のガンマ特性値を適
宜設定するための複数のガンマ設定レジスタと、上記複
数のガンマ設定レジスタを選択し、上記ガンマ補正回路
のガンマ特性値を適宜変更するための制御手段とを有す
る。

【００２３】また、本発明のテレビジョンカメラ装置
は、更に、上記複数のガンマ設定レジスタのガンマ特性
値を変更する手段を有する。

【００２４】また、本発明のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記複数のガンマ設定レジスタのガンマ特性値
を変更する手段は、コンピュータからのガンマ特性値変
更データを蓄積する転送メモリ手段と、上記複数のガン
マ設定レジスタを選択する選択手段とからなり、上記複
数のガンマ設定レジスタの内容を上記映像信号の垂直帰
線期間に同期して、書き換える構成としている。

【００２５】また、本発明のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記撮像素子、上記映像信号処理回路および上
記信号処理回路からの映像信号を出力する信号出力手段
は、上記映像信号の色信号に対応して、それぞれ複数個
有し、上記それぞれの信号処理回路は、それぞれ上記ガ
ンマ補正回路を有すると共に、上記それぞれのガンマ補
正回路のガンマ特性値を適宜設定するための共通の複数
のガンマ設定レジスタと、上記複数のガンマ設定レジス
タを選択し、上記ガンマ補正回路のガンマ特性値を適宜
変更するための制御手段とを有する。

【００２６】また、本発明のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記複数のガンマ設定レジスタには、それぞれ
異なるガンマ特性値が設定され、上記それぞれのガンマ
補正回路のガンマ特性値が上記複数のガンマ設定レジス
タから共通に設定される構成としている。

【００２７】更に、本発明のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記制御手段は、少なくとも２つの第1と第2の
モードを切り替える機能を有し、上記第1のモードのと
きは、上記それぞれのガンマ補正回路のガンマ特性値
は、それぞれの色信号に独立のガンマ設定レジスタから
設定され、上記第2のモードのときは、上記それぞれの
ガンマ補正回路のガンマ特性値は、各色信号に共通のガ
ンマ設定レジスタから設定される。

【００２８】更にまた、本発明のテレビジョンカメラ装
置において、上記撮像素子は、長露光の映像信号と短露
光の映像信号を出力する機能を有し、上記複数のガンマ
設定レジスタは、上記長露光の映像信号に対して長露光
信号用のガンマ特性値を、上記短露光の映像信号に対し
ては短露光信号用のガンマ特性値が設定され、上記制御
手段の制御に基づいて、上記複数のガンマ設定レジスタ
に蓄積されたガンマ特性値により上記ガンマ補正回路の
ガンマ特性値を変更するよう構成される。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図1を用いて
説明する。図1は、ガンマ補正回路を組み込んだカラー
テレビジョンカメラ装置の全体構成を示すブロック図で
ある。被写体からの入射光１７は、プリズム１８で、そ
れぞれ色分解され、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの撮像素子１、
２、３に入射され、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号それぞれの
映像信号に変換される。これら映像信号は、信号増幅器
４、５、６で増幅された後、アナログーディジタル変換
器７、８、９でディジタル信号に変換され、その後、
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、各々独立にガンマ補正回路１０、１
１、１２でガンマ補正され、出力端子１３、１４、１５
に出力される。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれのガンマ補正
回路１０、１１、１２は、図２に示すようなガンマ補正
回路で構成されている。ガンマテーブル１６には、複数
のガンマ値が記憶され、適宜、ガンマテーブル１６のガ
ンマ値を切り替えて、ガンマ回路１０、１１、１２内部
のガンマテーブルレジスタを更新して、ガンマ切り替え
を実現している。

【００３０】次に本発明の具体的な一実施例を、図５を
用いて説明する。実際の回路で考えた場合、図1のガン
マテーブル１６に相当する部分は、膨大なレジスタ容量
が必要になり、容易には確保できないし、また、低コス
ト化するためにもネックとなっている。そのため、図５
では、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号間のガンマテーブルレジスタの共
用化をはかる場合の実施例が示されている。図５におい
て、５１は、図1に示すＡ／Ｄ変換回路７からのＲ信号
の入力端子、５２は、ガンマ補正回路で、図２に示す従
来のガンマ補正回路に等価な回路である。５３は、ガン
マ補正されたＲ信号の出力端子である。なお、５４、５
５、５６および５７、５８、５９は、それぞれＧ信号、
Ｂ信号についての入力端子、ガンマ補正回路、出力端子
である。６０は、制御信号入力端子、６３は、ガンマテ
ーブル切替回路である。６１は、選択回路、６２は、ガ
ンマ特性値を記憶しているガンマテーブルレジスタであ
る。

【００３１】ここで、ガンマテーブル切替回路６３の動
作について説明する。まず、通常の動作では、モード１
の選択信号が制御信号入力端子６０に入力される。これ
により選択回路６１は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ信号用のγ
テーブルレジスタ１、γテーブルレジスタ２、γテーブ
ルレジスタ３からなるテーブルレジスタ６２を選択す
る。この場合、γテーブルレジスタ１、γテーブルレジ
スタ２、γテーブルレジスタ３には、それぞれＲ、Ｇ、
Ｂ信号用のガンマ特性値が登録されており、それぞれの
レジスタに蓄積されているＲ、Ｇ、Ｂ信号用のガンマ特
性値がそれぞれガンマ回路５２、５５、５８に入力され
るように構成される。なお、ガンマ回路５２、５５、５
８のそれぞれの動作は、図２に示す従来のガンマ回路の
動作と同様であるので、ここでは、説明を省略する。従
って、制御信号入力端子６０に印加される選択信号がモ
ード１を選択した場合は、図５に示す回路は、図２に示
す従来のガンマ補正回路と同じ動作をする回路となる。

【００３２】次に、図５に示す回路が３通りのガンマ補
正回路を実現する回路について説明する。まず、撮像素
子から出力される映像信号の色信号間の特性差は小さ
く、ガンマ特性の補正は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号それぞれ
について、共通で使用してもあまり問題とはならない。
従って、ガンマテーブル切替回路６３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの
色信号それぞれについて共通に使用するように構成され
る。即ち、制御信号入力端子６０に印加される選択信号
がモード２を選択した場合、ガンマテーブル切替回路６
３は、ガンマ回路５２、５５、５８に、それぞれ共通の
ガンマ特性値を入力するように構成される。

【００３３】この場合、ガンマテーブルレジスタ６２の
γテーブルレジスタ１、γテーブルレジスタ２、γテー
ブルレジスタ３には、それぞれ異なったガンマ特性値が
蓄積される。例えば、図4に示すような広ダイナミック
レンジのカラーテレビジョンカメラ装置の場合を説明す
ると、γテーブルレジスタ１には、被写体の暗い部分の
情報を得るように構成された撮像素子からの映像信号に
対するガンマ特性値が登録される。例えば、表２は、被
写体の暗い部分の情報である長時間蓄積のためのガンマ
特性値で、これがγテーブルレジスタ１に登録されてい
る。

【００３４】

【表２】 γテーブルレジスタ２には、被写体の明るい部分の情報
を得るように構成された撮像素子からの映像信号に対す
るガンマ特性値が登録される。例えば、表３は、被写体
の明るい部分の情報である短時間蓄積のためのガンマ特
性値で、これがγテーブルレジスタ２に登録されてい
る。

【００３５】

【表３】 γテーブルレジスタ３には、通常の状態で撮影した場合
の撮像素子からの映像信号に対するガンマ特性値が登録
される。例えば、上述した表１に示すガンマ特性値が登
録される。

【００３６】以上のように構成すると、カラーテレビジ
ョンカメラ装置が広ダイナミックレンジで動作する場
合、制御信号入力端子６０に印加される選択信号がモー
ド２を選択し、その結果、Ｒ、Ｇ、Ｂの色信号用のガン
マ回路５２、５５、５８には、それぞれγテーブルレジ
スタ１およびγテーブルレジスタ２から長時間蓄積用お
よび短時間蓄積用のガンマ特性値が選択回路６１を介し
て入力される。これを合成すると表４に示すガンマ特性
値となる。

【００３７】

【表４】表４は、表２で示す長時間蓄積のガンマ特性値のXが０
〜５３２までと、表３で示す短時間蓄積のガンマ特性値
のXが１９２４〜５３２０までを合成したガンマ特性値
を示す。図１０は、表４に示すガンマ特性値を適用した
ガンマ回路の入出力特性を示す図である。図９と図１０
とを比較すると明らかなように、図１０では、被写体の
明るい部分が忠実に再現されていることが分かる。な
お、階調の強調位置およびガンマ特性値は、必要に応じ
て所望の値に設定できることは言うまでもない。

【００３８】一方、カラーテレビジョンカメラ装置が通
常の動作をしている場合には、γテーブルレジスタ３に
蓄積されているガンマ特性値が選択回路６１を介してガ
ンマ回路５２、５５、５８に供給される。これについて
の動作は、図２で説明したものとほぼ同様（図２では、
Ｒ、Ｇ、Ｂ信号それぞれで異なるガンマ特性値を使用す
る点で相違する）であるので、詳しい説明は、省略す
る。

【００３９】以上のように構成することにより、制御信
号入力端子６０の制御で、通常状態でＲ、Ｇ、Ｂ信号を
それぞれ独立のガンマ特性値を使用したり、Ｒ、Ｇ、Ｂ
信号それぞれ共通に使用して、3通りのガンマテーブル
レジスタ６２を持つガンマ補正回路を実現できる。

【００４０】上記のような構成であれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ信
号のそれぞれのガンマテーブルレジスタ６２に蓄積され
ているガンマ特性値を映像信号の垂直同期の帰線期間内
に変更できるようにすれば、制御信号入力端子６０に印
加する制御信号をデータ処理速度と同等の速度で切り替
えることで１クロック単位のガンマ特性値の切替も可能
である。

【００４１】次に転送メモリを用いて複数個のガンマテ
ーブルレジスタにガンマ特性値を書き込む場合の実施例
を図６を用いて説明する。なお、図６は、例えば、図５
に示すγテーブルレジスタ６２の、例えば、1個のγテ
ーブルレジスタ１にガンマ特性値を書き込む場合の実施
例を示しており、ガンマ回路の詳細は、図５と同じであ
るので、記載を省略してある。図６において、コンピュ
ータ等の処理装置（以下CPUと略称する）からガンマ特
性値の設定変更データ７０が、一旦、転送メモリ７１に
送られ、蓄積される。これにより、ガンマ特性値の設定
が完了する。設定が完了した後、各設定レジスタ７２及
びガンマテーブルレジスタ７４が、映像信号の垂直帰線
期間に更新するよう構成されている。

【００４２】即ち、転送メモリ７１には、ガンマ回路の
ガンマテーブルレジスタ７４に蓄積すべきガンマ特性値
がγテーブル１、γテーブル２、・・・γテーブルNで
示されるように前もって所定のガンマ特性値がCPUから
書き込まれている。CPUから書き込まれた後、CPUからの
更新命令により映像信号の垂直走査周期毎に複数のガン
マテーブルレジスタのどのガンマテーブルレジスタを使
用するかをテーブルセレクタ７３で選択し、必要なガン
マテーブルレジスタ７４に所望のガンマ特性値を書き込
む。例えば、映像信号の最初の垂直走査期間（以下V期
間と略称する）には、テーブルセレクタ７３により、図
５のγテーブルレジスタ１に対応するガンマテーブルレ
ジスタ７４を選択し、このガンマテーブルレジスタ７４
のＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＱ０、Ｑ１、Ｑ
２、Ｑ３、Ｑ４に、転送メモリ７１のγテーブル1に蓄
積されているガンマ特性値Ａ０、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ
４およびＢ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４を書き込む。次
のV期間にはγテーブル２のＣ０、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、
Ｃ４及びＤ０、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４のそれぞれのガ
ンマ特性値がＰ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４およびＱ
０、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４に書き込まれる。これを繰
り返すことでV期間毎にガンマテーブルレジスタ７４
は、更新され、ガンマ特性もV期間ごとに変更すること
が可能になる。本説明では、2つの組み合わせをレジス
タ10個の組み合わせによって表現しているが、レジスタ
数、組み合わせ数はこれに限定するものではない。

【００４３】次に図５のガンマ回路を用いた本発明のカ
ラーテレビジョンカメラ装置の一実施例を図７を用いて
説明する。図７は、本発明の一実施例を示すブロック図
であって、被写体からの入射光（図示せず）は、プリズ
ム９６で、それぞれ色分解され、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの
撮像素子８１、９３、９４に入射され、Ｒ信号、Ｇ信
号、Ｂ信号それぞれの映像信号に変換される。撮像素子
8１からは、通常の１画面期間（1/60秒）の露光で取り
出す映像信号(長露光信号)が増幅器8２で増幅され、フ
ィールド選択回路84に入力される。他方、撮像素子8１
から同一画面期間内に２回目の電子高速シャッター動作
を行った映像信号(短露光信号)は増幅器83で増幅され、
フィールド選択回路84に入力される。フィールド選択回
路84では、フィールド毎に長露光信号と短露光信号とを
切り替えて多重化された映像信号に変換される。多重化
された映像信号は、アナログ−ディジタル変換器８５で
ディジタル信号に変換され、ディジタル信号処理回路８
６に入力され、各種信号処理が行われる。

【００４４】このディジタル信号処理回路８６には、図
５に示す複数個のガンマテーブル特性を有するガンマ補
正回路が内蔵されている。図７では、γ選択回路と表示
してある。ディジタル信号処理回路８６で処理された映
像信号は、フィールド選択回路８７で多重化された映像
信号からフィールド毎に長露光信号と短露光信号とを切
り替えられ出力される。短露光信号は、メモリ８８に１
フィールド期間記憶させ、次の同一フィールド期間の長
露光信号の出力と同一タイミングで読み出される。長露
光信号と短露光信号は、必要に応じて利得処理が可能な
合成器８９で同一フィールドの短露光信号と長露光信号
とを合成し、出力端子９０から出力される。制御ユニッ
ト９５は、フィールド選択回路８４、ディジタル信号処
理回路８６、フィールド選択回路８７、メモリ８８等を
上述したような動作をするようにそれぞれの回路を制御
し、所望の映像信号を出力端子９０から出力する。な
お、図７では撮像素子８１からのＲ信号のみについて説
明したが、撮像素子９３および９４からのＧ、Ｂ信号に
ついても同様な処理が行われるので、詳細な説明は、省
略する。

【００４５】上記の動作を図８に示すタイムチャートを
用いて説明する。図８において、１０１は、映像信号、
例えば、Ｒ信号の垂直周期信号及び垂直帰線期間を示し
ている。短露光信号と長露光信号は、各々その信号特性
が異なるため、専用のガンマ特性テーブルが必要とな
る。従って、短露光信号用にγテーブル1（図８の１０
４のtable1と表示）を、長露光信号用にγテーブル２
（図８の１０４のtable2と表示）を使用する。例えば、
図７の制御ユニット９５からフィールド選択回路８４に
図８の１０２のようなフィールド切替信号が供給され
る。その結果、信号処理回路８６への映像入力信号は、
１０３に表示されるように、Ｆ１短露光、Ｆ１長露光、
Ｆ２短露光、Ｆ２長露光のような信号となる。

【００４６】そのため、まず、γテーブル1のガンマ設
定パラメータをガンマテーブルレジスタに設定する。そ
してフィールド選択回路８４，８７を短露光信号処理モ
ードに設定する。その結果、短露光信号用のγテーブル
1のガンマ設定パラメータでガンマ補正処理された映像
信号が、図7のメモリ８８に1フィールド期間記憶され
る。次の垂直帰線期間で、γテーブル２の設定パラメー
タをガンマテーブルレジスタに設定する。そしてフィー
ルド選択回路８４，８７を長露光信号処理モードに設定
する。そうして長露光信号用のγテーブル２のガンマ設
定パラメータでガンマ補正処理された映像信号がフィー
ルド選択回路８７から出力される。メモリ８８からは１
V期間前の映像信号を長露光信号と同一タイミングで読
み出す。この長露光信号と短露光信号がそれぞれ必要に
応じて利得処理され、合成された映像信号が出力端子９
０から出力される。

【００４７】なお、この構成では2フィールドから1フィ
ールドの信号を生成しているので、図８の出力信号１０
５では、Ｆ１（合成）、Ｆ２（合成）のように、１フィ
ールド毎に映像信号の欠落が生じる。従って、空いてい
るフィールド期間に補間信号Ｆ０（補間信号）Ｆ１（補
間信号）等で補間することもできる。映像信号の補間方
法としては、従来周知の方法が使用可能である。例え
ば、同一のフィールドを繰り返す方法あるいは2フィー
ルドを平均する方法等を用いることができる。

【００４８】また、本実施例では、NTSC方式のインター
レース方式のフィールド処理で説明しているが、プログ
ッレッシブ方式で使用する場合は、同様な処理で、フィ
ールドと記述してある部分をフレームと置き換えれば、
容易に実現可能であることは言うまでもない。

【００４９】以上、本発明について詳細に説明したが、
本発明は、ここに記載されたテレビジョンカメラ装置に
限定されるものではなく、ガンマ特性値を適宜変更する
必要のあるカメラ装置等に広く適応することが出来るこ
とは、言うまでも無い。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、複数個のガンマテーブ
ルを切り替えて設定することで複数個のガンマ特性を実
現することが可能となる。これを利用すれば広ダイナミ
ックレンジカメラ装置に使用されるような短露光信号と
長露光信号とでガンマ特性の異なる信号処理が可能とな
り、容易に広帯域の映像信号を表現するカラーテレビジ
ョン装置を実現できる。また、映像画面で、ガンマ特性
を変更して種々の表示効果を得る場合等、カラーテレビ
ジョンカメラ装置の付加機能を高めるために本発明は、
きわめて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】従来のガンマ補正回路を示すブロック図であ
る。

【図３】従来の転送メモリを利用したレジスタ設定方法
を示すブロック図である。

【図４】従来の広ダイナミックレンジのカラーテレビジ
ョンカメラ装置のブロック図である。

【図５】本発明の一実施例を説明するためのブロック図
である。

【図６】本発明の転送メモリを利用したレジスタ設定方
法の一実施例を説明するためのブロック図である。

【図７】本発明の他の一実施例を説明するためのブロッ
ク図である。

【図８】図７に示す本発明の動作を説明するためのタイ
ムチャートを示す図である。

【図９】従来のガンマ補正回路の入出力特性を示す図で
ある。

【図１０】本発明のガンマ補正回路の入出力特性の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１、２，３：撮像素子、４，５，６：増幅器、７，８，
９：Ａ／Ｄ変換器、１０、１１，１２：ガンマ補正回
路、１３，１４，１５：出力信号端子、１６：ガンマテ
ーブルレジスタ、１７：被写体からの入射光、１８：色
分解プリズム、５１、５４、５７：色信号入力端子、５
２、５５、５８：ガンマ補正回路、５３、５６、５９：
色信号出力端子、６０：制御信号入力端子、６１：選択
回路、６２：γテーブルレジスタ、６３：ガンマテーブ
ル切替回路、７０：設定変更データ、７１：転送メモ
リ、７２：設定レジスタ、７３：テーブルセレクタ、７
４：ガンマテーブルレジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体からの入射光を電気信号に変換する
撮像素子と、上記撮像素子から得られる映像信号を処理
する信号処理回路および上記信号処理回路からの映像信
号を出力する信号出力手段とを有し、上記信号処理回路
は、ガンマ補正回路と、上記ガンマ補正回路のガンマ特
性値を適宜設定するための複数のガンマ設定レジスタ
と、上記複数のガンマ設定レジスタを選択し、上記ガン
マ補正回路のガンマ特性値を適宜変更するための制御手
段とを有することを特徴とするテレビジョンカメラ装
置。
【請求項２】請求項１記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、更に、上記複数のガンマ設定レジスタのガンマ
特性値を変更する手段を有することを特徴とするテレビ
ジョンカメラ装置。
【請求項３】請求項２記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記複数のガンマ設定レジスタのガンマ特性値
を変更する手段は、コンピュータからのガンマ特性値変
更データを蓄積する転送メモリ手段と、上記複数のガン
マ設定レジスタを選択する選択手段とからなり、上記複
数のガンマ設定レジスタの内容を上記映像信号の垂直帰
線期間に同期して、書き換えることを特徴とするテレビ
ジョンカメラ装置。
【請求項４】請求項１記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記撮像素子、上記映像信号処理回路および上
記信号処理回路からの映像信号を出力する信号出力手段
は、上記映像信号の色信号に対応して、それぞれ複数個
有し、上記それぞれの信号処理回路は、それぞれ上記ガ
ンマ補正回路を有すると共に、上記それぞれのガンマ補
正回路のガンマ特性値を適宜設定するための共通の複数
のガンマ設定レジスタと、上記複数のガンマ設定レジス
タを選択し、上記ガンマ補正回路のガンマ特性値を適宜
変更するための制御手段とを有することを特徴とするテ
レビジョンカメラ装置。
【請求項５】請求項４記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記複数のガンマ設定レジスタには、それぞれ
異なるガンマ特性値が設定され、上記それぞれのガンマ
補正回路のガンマ特性値が上記複数のガンマ設定レジス
タから共通に設定されることを特徴とするテレビジョン
カメラ装置。
【請求項６】請求項５記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記制御手段は、少なくとも２つの第1と第2の
モードを切り替える機能を有し、上記第1のモードのと
きは、上記それぞれのガンマ補正回路のガンマ特性値
は、それぞれの色信号に独立のガンマ設定レジスタから
設定され、上記第2のモードのときは、上記それぞれの
ガンマ補正回路のガンマ特性値は、各色信号に共通のガ
ンマ設定レジスタから設定されることを特徴とするテレ
ビジョンカメラ装置。
【請求項７】請求項１記載のテレビジョンカメラ装置に
おいて、上記撮像素子は、長露光の映像信号と短露光の
映像信号を出力する機能を有し、上記複数のガンマ設定
レジスタは、上記長露光の映像信号に対して長露光信号
用のガンマ特性値を、上記短露光の映像信号に対して短
露光信号用のガンマ特性値を設定され、上記制御手段の
制御に基づいて、上記複数のガンマ設定レジスタに蓄積
されたガンマ特性値により上記ガンマ補正回路のガンマ
特性値を変更することを特徴とするテレビジョンカメラ
装置。