JP2017034629A - 撮像装置およびビューファインダ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、ビューファインダに表示する所定の色調に対して強調または減色するための色補正を施すことである。
【解決手段】本発明の撮像装置は、テレビジョンカメラとビューファインダを有する撮像装置であって、テレビジョンカメラは色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部と操作部を有し、色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部は、操作部で設定された設定値に基づいて所定の色相領域の位相とレベルを補正することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置およびビューファインダに関するものである。

撮像装置は、撮影者が映像を確認するためのビューファインダを有している。
ビューファインダに表示する映像には、本線映像に施される映像処理とは別に、撮影者の行う撮影を補助するための映像処理が施される。例えば、フォーカスを合せやすくするための輪郭強調処理等である。
撮像装置は、スポーツ中継等の撮影では、競技コート上を動き回る競技者やボールに注目して撮影が行われる。撮影者はビューファインダの映像を見て、注目すべき被写体を画角内に収めるようにパンチルト及びズームの操作を行い、また、注目すべき被写体に焦点が合うようにフォーカスの操作を行う。

先行技術文献としては、例えば、特許文献１に原色と補色への影響を抑えたままで、有効な色調補正を施す技術が開示されている。

特開平９−２４７７０１号公報

撮像装置で被写体を撮影する場合、被写体が競技コートの芝生や土あるいは木材の床等であると、緑色や橙色等の色がついている場合があり、特にその色が鮮やかである場合、撮影者は、注目すべき被写体よりも背景の色が目についてしまい、注目すべき被写体に対して注目し難くなり、撮影の妨げとなることがある。
本発明の目的は、ビューファインダに表示する所定の色調に対して強調または減色するための色補正を施すことである。

本発明の撮像装置は、テレビジョンカメラとビューファインダを有する撮像装置であって、テレビジョンカメラは色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部と操作部を有し、色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部は、操作部で設定された設定値に基づいて所定の色相領域の位相とレベルを補正することを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、上述の撮像装置であって、操作部は色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部の色補正のＯＮ／ＯＦＦスイッチを有することを特徴とする。

さらに、本発明のビューファインダは、ビューファインダに色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部と操作部を有し、色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部は操作部で設定された設定値に基づいて所定の色相領域の位相とレベルを補正することを特徴とする。

本発明によれば、ビューファインダに表示する所定の色調に対して強調または減色するための色補正を施すことができる。

本発明の一実施例に係る撮像装置を説明するためのブロック図である。 Ｒ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を説明するための図である。 色相検出補正部を説明するための図である。 色調補正における色相領域を説明するための図である。 色相領域の概念図である。 原色成分と補色成分の算定原理を説明するための図である。 ６色独立色調補正方式による色調補正処理の説明図である。 補正特性図である。 本発明の一実施例に係る撮像装置を説明するための概念図である。 本発明の一実施例に係るビューファインダの表示図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例に係る撮像装置を説明するためのブロック図である。
テレビジョンカメラ３０は、プリズム部３２、ＡＦＥ（Analog Front End）部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ、映像信号処理部３５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部３９、映像信号処理部４０、操作部４２で構成されている。
ＣＰＵ部３９は、テレビジョンカメラ３０の各部を制御する。
映像信号処理部４０は、ビューファインダ（またはモニタディスプレイ）４１に出力するための映像信号の輪郭や色調等を補正する。
操作部４２は、テレビジョンカメラ３０、レンズ部３１、ビューファインダ４１の各部を設定するためのものである。
テレビジョンカメラ３０は、レンズ部３１と、ビューファインダ４１またはモニタディスプレイと結合される。

色相検出補正機能付きの映像信号処理部３５は、色相検出補正部３８、ＭＡＴＲＩＸ部３６、パラレル−シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部３７で構成されている。
色相検出補正部３８は、加算器１２，１３，１４、ガンマ補正部３８１、色調補正部３８２で構成されている。
色調補正部３８２は、色相検出、色相領域判定、色調補正するための算出が行われる。
色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部４０は、輪郭補正部４０１、乗算器４０２，４０３で構成されている。

図１において、被写体からの入射光はレンズ部３１で結像され、プリズム部３２で赤色光と緑色光および青色光に分解され、各々の撮像素子部３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂで光電変換される。
光電変換されたＲ，Ｇ，Ｂ信号はＡＦＥ部３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂで、相関二重サンプリング、ゲイン補正、およびアナログ−デジタル変換を行い、色相検出補正機能付きの映像信号処理部３５のガンマ補正部３８１等で、色補正、ガンマ補正、ニー補正等の各種映像信号処理が施される。
なお、撮像素子部３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等である。

ＭＡＴＲＩＸ部３６は、Ｒ，Ｇ，Ｂ信号を下式により、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐｂ／Ｐｒ）に変換する。
Ｙ＝０．２１２６Ｒ＋０．７１５２Ｇ＋０．０７２２Ｂ
Ｐｂ＝０．５３８９（Ｂ−Ｙ）
Ｐｒ＝０．６３５０（Ｒ−Ｙ）
パラレル−シリアル変換（Ｐ／Ｓ）部３７は、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｐｂ／Ｐｒ）をシリアル映像信号に変換して、外部に出力する。

図２はＲ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を説明するための図である。
図２は、Ｒ／Ｇ／Ｂの大小関係と対応する色相範囲を示している。なお、ここでは色相を６分割で表示しているが、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係をさらに細分化すれば、もっと色相を再分化することも可能である。

[実施例１]
次に、本発明の一実施例である撮像装置の動作について、図１と図２を用いて説明する。
色調補正部３８２は、Ｒ／Ｇ／Ｂの各信号レベルの大小関係から、被写体の色がどの色相範囲にあるかを検出する。
ＣＰＵ部３９は、撮影者が操作部４２で設定した所定の色相範囲の設定情報を色調補正部３８２に出力する。
色調補正部３８２は、設定情報の色相範囲と一致したエリア情報をＣＰＵ部３９へ出力する。
ＣＰＵ部３９は、色調補正部３８２からのエリア情報に基づき、色差補正機能付きビューファインダの映像信号処理部４０に設定情報を出力する。

色差補正機能付きビューファインダの映像信号処理部４０は、色差信号Ｐｂに対して乗算器４０２で設定情報を乗算し、色差信号Ｐｒに対して乗算器４０３で設定情報を乗算する。
なお、ここでの設定情報は、撮影者が設定した所定の色相範囲にあるエリア（領域）の色差信号に対して、所定の色相およびレベルにするための利得定数である。

ビューファインダ４１では被写体の映像にメニュー画面を重畳する。
撮影者はメニュー画面を見ながら色相範囲や色差信号の利得定数を操作部４２で設定する。
なお、撮影者が設定できる色相範囲は一つに限らず複数設定でき、色相ごとに色差信号の利得定数を設定することができる。
また、撮影者が設定した色相範囲以外の色差信号の利得乗数を設定できてもよい。
さらに、撮影者が設定した色相範囲が目的とする被写体の色に合致しているかを確認できるように、ビューファインダ４１の被写体映像に重ねて、設定した色相範囲と一致している箇所のエリアにマーカーを表示するようにしてもよい。

以上のように本一実施例によれば、ビューファインダの映像において、撮影者が設定する任意の色相範囲にある映像信号の色差レベルをユーザーが任意に調整することができ、背景等の特定の色相の色差レベルを低減させる、または注目すべき被写体等の特定の色相の色差レベルを増加させる、あるいは注目すべき被写体等の特定の色相以外の色差レベルを低減させることにより、注目すべき被写体に対して直感的に注目しやすくすることができる。

[実施例２]
次に、本発明の他の一実施例について図３〜図８を用いて説明する。
図３は色相検出補正部を説明するための図である。
図４は色調補正における色相領域を説明するための図である。
図５は色相領域の概念図である。
図６は原色成分と補色成分の算定原理を説明するための図である。
図７は６色独立色調補正方式による色調補正処理の説明図である。
図８は補正特性図である。

図３は、まず、演算・比較器１、２、３により、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂから色差信号Ｒ−Ｇ、Ｒ−Ｂ、Ｇ−Ｂの演算及びその大小比較を行ない、その結果を色相領域の判定回路４と、原色成分量及び補色成分量の算出回路５に供給する。
そこで、この演算・比較器１、２、３による演算結果により、まず色相領域の判定回路４では、図５に示すようにして、色相領域の判定を行なう。
図５は、この色相領域の概念図で、中心点から各色方向に向かう直線を基準線として、これにより６個の色相領域に区切ったものである。

また、原色成分量及び補色成分量の算出回路である色相領域判定回路４では、信号Ｒ、Ｇ、Ｂのレベル比較を行ない、図６に示すようにして最大レベル、中間レベル、最小レベルを判定する。
そして、この比較判定の過程で、最大レベルと中間レベルのレベル差を求め、これを原色成分量とし、さらに中間レベルと最小レベルのレベル差を求め、これを補色成分量とする。ここで、最大レベルの色が原色に相当し、最小レベルの成分が白成分に相当する。
そして、最大レベルの色と最小レベルの色の情報から補色が判定でき、この結果、図４に示すように、原色成分と補色成分を判定することができる。

図６の一例では、最大レベルがＲで、中間レベルはＧになっているので、原色成分はＲで、補色成分は、ＲとＧの中間の色相であるＹｅ(黄)になる。そして、原色成分量はＲ−Ｇで、補色成分量はＧ−Ｂ、そして最小レベルＢの量が白成分量となる。従って、この図６の場合は、図４の下から２番目に示す結果となる。

色相領域判定回路４による色相領域の判定結果は定数選択回路６に供給され、判定結果に応じて特定の利得定数が選択され、それが乗算器７、８に供給されることにより、算出回路５で算出された原色成分量及び補色成分量にそれぞれ乗算されることにより補正が行なわれる。このため、定数選択回路６には、予め領域１から領域６までのそれぞれの色相領域に対応した特定の利得定数が設定してある。

こうして乗算器７、８により利得定数が乗算された原色成分量及び補色成分量は、加算・減算の選択及び映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに対する接続選択を行なうためのデータ選択加算回路１１に、一方では直接、他方では補数器(−１倍乗算器)９、１０を介して、それぞれ供給される。そして、このデータ選択加算回路１１により加算先が選択された上で各加算器１２、１３、１４に供給され、映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂに加算されることになる。従って、以上の処理をフローチャートで示すと、図７のようになる。

そこで、いま、信号Ｒの色調補正を行なう場合、例えば彩度方向の補正であれば原色成分量Ｒ−Ｇに特定の定数Ｋｒを乗じてから映像信号Ｒに加算することになる。このとき、定数Ｋｒによる比率が−１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、中間レベルと最小レベルのレベル差(補色成分量)、及び最小レベルの量(白成分量)は変化しない。
また、信号Ｙｅの彩度方向の補正を行なう場合、補色成分量Ｇ−Ｂに特定の定数Ｋｙを乗じてからＲとＧにそれぞれ加算することになる。このときも、定数Ｋｙによる比率が−１倍から１倍の範囲であれば、この補正によっても、最大レベルと中間レベルのレベル差(原色成分量)、及び最小レベルの量(白成分量)は変化しない。

従って、この場合には、定数Ｋｒ及びＫｙを操作すれば、白バランスを保ちながら原色Ｒと補色Ｙｅの彩度方向の補正を独立して行なうことができる。
なお、以上の６色独立色調補正方式では、同様に色度方向の補正も独立に行なえ、さらには入力映像信号が別の色相にある場合も同様に独立補正が可能であるが、詳細な説明は省略する。

図８は、Ｒの彩度方向の色補正と、Ｙｅの彩度方向の色補正の利得特性を重ねて示したものである。この図から明らかなように、肌色の彩度方向の色調補正をする場合、ＲとＹｅの彩度方向の色調補正を強めに行なえばよい。

[実施例３]
次に、本発明の一実施例を図９と図１０を用いて説明する。
図９は本発明の一実施例に係る撮像装置を説明するための概念図である。
図９は、撮影している被写体の映像であり、例えば、赤色のユニフォーム９０１を着た選手９０２、黄色のボール９０３（白斜線部）、緑色の競技コート９０４（黒斜線部）、シアン色の空９０５が映っている。

図１０は本発明の一実施例に係るビューファインダの表示図である。
メニュー画面は、例えば、ＶＦ ＭＡＳＩＫＩＮＧ（色補正）機能のＯＮとＯＦＦ、色相チャネルの選択（ＣＨ ＳＥＬＥＣＴ）、色相チャネル毎（ＣＨ１，ＣＨ２）の色差レベルの利得定数（ＬＥＶＥＬ）、色相（ＰＨＡＳＥ）及びその色相領域の幅（ＷＩＤＴＨ）、また、色相チャネルで選択した色相領域以外の色差レベル（ＯＴＨＥＲＳ ＬＥＶＥＬ）の利得定数の設定等で構成される。
尚、ビューファインダ４１には、図９の被写体映像に図１０のメニュー画面が重畳して表示される。撮影者は被写体映像を確認しながら、メニュー画面を操作し、色相領域および色差レベルの調整を行う。

図１０は設定の一例であり、ＶＦ ＭＡＳＩＫＩＮＧ機能をＯＮし、チャネル１（ＣＨ１）及びチャネル２（ＣＨ２）の色相を選択している。
チャネル１（ＣＨ１）では、緑色（Ｇ−Ｃｙ）の色相を選択し、利得定数を最小値（−９９）に設定している。
チャネル２（ＣＨ２）では、黄色（Ｙｅ−Ｇ）の色相を選択し、利得定数をやや大きく（５０）設定している。選択した色相領域以外の利得定数は中間値に設定している。

ビューファインダ４１に表示される映像は、緑色の競技コート９０４の色がなくなり、黄色のボール９０３の色がやや強く付き、赤色のユニフォーム９０１を着た選手９０２及びシアン色の空９０５の色はそのまま表示される。
この結果、ビューファインダ４１に表示される映像は、背景の競技コートの色が目につくことなく、色付きが強くなったボールに直感的に注目しやすくなり、撮影者はボールに注目したパンチルト、ズーム及びフォーカスの操作を行いやすくなる。

図１０の設定例では、チャネル１（ＣＨ１）及びチャネル２（ＣＨ２）の色相を選択しているが、例えば、チャネル１（ＣＨ１）のみを選択した場合では、チャネル２（ＣＨ２）で色相を設定していても、その色相は選択している色相領域以外の色相と判定される。
また、複数の色相チャネルで色相領域が重複した場合、重複した色相領域の利得定数は、各チャネルの利得定数の最大値、最小値、平均値の何れであっても良い。もしくは、各チャネルに優先順位を付け、優先順位の高いチャネルの利得定数としても良い。

なお、操作部４２は、専用のＶＦ ＭＡＳＩＫＩＮＧ機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチを設けてもよい。撮影者は、操作部４２に設けたＭＡＳＩＫＩＮＧ機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチを操作することにより、実際の撮影画像の色確認と、所定色の被写体の確認を容易に行うことができる。
また、色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部４０と、操作部４２の全部または一部は、ビューファインダ４１に備えていてもよい。操作部４２の一部は、例えば、ＶＦ ＭＡＳＩＫＩＮＧ機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチである。

本発明の実施形態である撮像装置は、ビューファインダに表示する所定の色調に対して強調または減色するための色補正を施すことができる。

以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された撮像装置に限定されるものではなく、上記以外の撮像装置に広く適用することができることは言うまでもない。

ビューファインダに表示する所定の色調に対して強調するための色補正を施すことによって、所定色調の被写体を探すための用途にも適用できる。

１，２，３：演算・比較器、４：色相領域判定回路、５：原色成分量及び補色成分量算出回路、６：定数選択回路、７，８，４０２，４０３：乗算器、９，１０：補数器(−１倍乗算器)、１１：データ選択加算回路、１２，１３，１４：加算器、１５：中間色色相設定回路、１６：原色／補色領域判定回路、１７：α／β、α／β算出回路、１８：定数選択回路、１９，２０：乗算器、２１：データ選択加減算回路、３０：テレビジョンカメラ、３１：レンズ部、３２：プリズム部、３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ：撮像素子部、３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ：ＡＦＥ部、３５：色相検出補正機能付きの映像信号処理部、３６：ＭＡＴＲＩＸ部、３７：パラレル−シリアル変換部、３８：色相検出補正部、３８１：ガンマ補正部、３８２：色調補正部、３９：ＣＰＵ部、４０：色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部、４１：ビューファインダ、４２：操作部、４０１：輪郭補正部。

Claims (3)

1. テレビジョンカメラとビューファインダを有する撮像装置において、
   前記テレビジョンカメラは、色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部と操作部を有し、
   前記色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部は、前記操作部で設定された設定値に基づいて所定の色相領域の位相とレベルを補正することを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記操作部は、前記色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部の色補正のＯＮ／ＯＦＦスイッチを有することを特徴とする撮像装置。
3. ビューファインダに色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部と操作部を有し、
   前記色補正機能付きビューファインダの映像信号処理部は、前記操作部で設定された設定値に基づいて所定の色相領域の位相とレベルを補正することを特徴とするビューファインダ。

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