JP2521832B2

JP2521832B2 - カラ―ビデオカメラ

Info

Publication number: JP2521832B2
Application number: JP2052045A
Authority: JP
Inventors: 健一菊地; 俊宣春木
Original assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Current assignee: Sanyo Denki Co Ltd
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JPH03254294A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は，撮像素子から得られる撮像映像信号を基
に、白バランスの制御を行うカラービデオカメラの自動
白バランス調整装置に関する。

（ロ）従来の技術カラービデオカメラに於いては、光源による光の波長
分布の違いを補正するために、白バランスの制御を行う
必要がある。

この制御は、赤（以下Ｒ）、青（以下Ｂ）、緑（以下
Ｇ）の三原色信号の比が1:1:1となるように、各色信号
の利得を調整することで行われる。一般には、例えば特
開昭62−35792号公報（H04N9/73）に示される様に、画
面の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）の積分値が零にな
るように利得を調節する方式が用いられている。

第４図は、この方式を用いた白バランス回路のブロッ
ク図である。

レンズ（１）を通過した光は、撮像素子（CCD）
（２）で光電変換された後、色分離回路（３で、Ｒ、
Ｇ、Ｂの３原色信号として取り出され、Ｇの色信号は直
接、Ｒ及びＢの色信号はＲ増幅回路（４）、Ｂ増幅回路
（５）を経て、カラープロセス及びマトリクス回路
（６）に入力され、輝度信号（Ｙ）、赤及び青それぞれ
の色差信号（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）が作られて、ビデオ回
路へ送られる。

同時に、二つの色差信号は、それぞれ積分回路（17）
（18）で、十分に長い時間、積分されその結果が零にな
るように利得制御回路（13）（14）がＲ、Ｂ各々の利得
可変な増幅回路（４）、（５）の利得を調節する。

（ハ）発明が解決しようとする課題前記従来技術によると、太陽等の光源を直接撮像した
場合の様に、撮像画面の一部に著しく輝度の高い被写体
が存在する時には、撮像素子でＲ、Ｇ、Ｂ各色の受光部
出力のうち、少なくとも１つが飽和すると、色分離回路
（３）からＲ、Ｇ、Ｂ出力の比が光源光に含まれるＲ、
Ｇ、Ｂ成分に比例しなくなり、結果として実際の色温度
とは関係のない方向へ白バランスがずれると言う不都合
な状況が生じる。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、画面を複数の領域に分割して、各領域毎に
輝度信号の量を輝度評価値として、また色信号の量を色
評価値として検出し、輝度評価値が一定値以上の領域が
あれば、これらの領域での色評価値の全画面に対する寄
与度を小さくすることを特徴とする。

（ホ）作用本発明は、撮影画面中に高輝度の被写体が含まれる場
合でも、白バランスがずれることが防止される。

（ヘ）実施例以下、図面に従い本発明の一実施例について説明す
る。

第１図は本実施例による自動白バランス調整回路の回
路ブロック図である。

レンズ（１）を通過した光は、CCD（２）上に結像さ
れて光電変換された後、色分離回路（３にて、Ｒ、Ｇ、
Ｂの３原色信号として取り出される。これら３原色信号
の中のＲ及びＢ信号は、夫々Ｒ及びＢ増幅回路（４）
（５）を経て、Ｇ信号と共にカメラプロセス及びマトリ
クス（６）に入力され、これらを基に輝度信号（Ｙ）及
び赤、青夫々の色差信号（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）が作成
されて、ビデオ回路（７）に供給され周知の処理が施さ
れる。また、（Ｙ）（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の各信号は、
同時に選択回路（21）にも供給される。

選択回路（21）は、タイミング回路（25）からの選択
信号（S1）により、輝度信号（Ｙ）または色差信号（Ｒ
−Ｙ）（Ｂ−Ｙ）の３つの信号の中の１つを１フィール
ド毎に順次選択するもので、（Ｙ）→（Ｒ−Ｙ）→（Ｂ
−Ｙ）→（Ｙ）→・・と１フィールド毎に後段のA/D変
換器（22）に出力される。尚、選択信号（S1）は後述の
如く同期分離回路（24）から得られる垂直同期信号に基
づいて作成される。

A/D変換器（22）は、所定のサンプリング同期で選択
回路（21）にて選択された信号（Ｙ（Ｒ−Ｙ）（Ｂ−
Ｙ）の何れかをサンプリングしてディジタル値に変換
し、この値を積分器（23に出力する。ところで、タイミ
ング回路（25）はカメラプロセス及びマトリクス回路
（６）から垂直、水平同期信号及びCCD（２）を駆動す
る固定の発振器出力に基づいて、撮像画面を第３図に示
す８×８の64個の同一面積の長方形の領域（Aij）（i,j
＝１〜８）に分割して、各領域毎にこれらの領域内の選
択回路（21）出力を時分割で取り出すための切換信号
（S2）を積分器（23）に出力する。

積分器（23）は切換信号（S2）を受けて、選択回路
（21）出力のA/D変換値を領域毎に１フィールド期間に
わたって加算し、即ち64個の領域毎にディジタル積分す
る。

第５図に、この積分器（23）の内部構造を更に詳細に
示す。各A/D変換データは、切換回路（61）に供給され
る。この切換回路（61）は切換信号（S2）を受けて、各
A/D変換値を領域毎に用意された加算器（F11）（F12）
‥‥（F88）の中で該当データのサンプリング点が存在
する領域用の加算器に供給する役割を有する。即ち、あ
る任意のデータのサンプリング点が領域（A11）内に含
まれているならば、このデータを領域（A11）用の加算
器（F11）に供給する。尚、以下、同様に加算器（Fij）
（ij＝１〜８）は領域（Aij）用に設定され、全部で64
個の加算器が用意されている。各加算器の後段には、保
持回路（Qij）がそれぞれ配設され、各加算値は各保持
回路に一旦保持される。各保持回路の保持データは、再
び加算器に入力されて、次に入力されるデータと加算さ
れる。また各保持回路は、垂直同期信号に基ずいて１フ
ィールド毎にリセットされ、このリセット直前の保持デ
ータのみがメモリ（26）に供給される。従って、１組の
加算器及び保持回路にて１個のディジタル積分回路が構
成され、合計64個の積分回路が積分器（23）を構成する
ことになり、１フィールド毎に各保持回路から64個の領
域毎にディジタル積分値がメモリ（26）に入力される。

この１フィールド分の積分が完了すると、この積分値
は輝度評価値または色評価値としてメモリ（26）に保持
される。この結果、ある任意のフィールドで64個の領域
内に対応する輝度信号（Ｙ）の領域毎のディジタル積分
値が64個の輝度評価値（yij）として得られる。更に次
のフィールドでは選択回路（21）にて色差信号（Ｒ−
Ｙ）が選択されているので、加算器（23の積分の結果、
色差信号（Ｒ−Ｙ）の領域毎のディジタル積分値が64個
の色評価値（rij）として得られ、同様に次のフィール
ドでは色差信号（Ｂ−Ｙ）の色評価値（bij）が得られ
る。こうして、輝度信号（Ｙ）及び色差信号（Ｒ−Ｙ
（Ｂ−Ｙ）の３フィールドの積算が終了した時点で、輝
度評価値（yij）及び色評価値（rij（bij）がメモリ（2
6）に保持されることになる。これ以降、上述と同様の
動作が繰り返され輝度評価値（yij）、色評価値（rij）
（bij）と順次更新される。この様にして得られた最新
の輝度評価値（yij）及び色評価値（rij）（bij）は、
後段の色評価値調整回路（27）に供給される。

尚、A/D変換器（22）に入力される両色差信号の基準
レベル即ち零レベルは、完全な無彩色面を撮影したとき
に得られるレベルに予め設定されており、従って，各A/
D変換値は正の値だけでなく、負の値もとりうることは
言うまでもない色評価値調整回路（27）は、各領域の輝度評価値レベ
ルが所定値を越えているか否かを判断して、越えている
場合には該当領域の色評価値レベルを所定量（Ｐ）だけ
減ずるもので、第２図の様に構成される。

各領域の輝度評価値（yij）は、輝度比較器（41）に
入力され、予め輝度閾値メモリ（40に格納されている輝
度閾値（Ny）と比較され、輝度評価値がこの閾値（Ny）
以上の時にＨレベルで、これを下回るときにＬレベルの
スイッチング信号（Ｓ）が切り換え回路（42）に入力さ
れる。

ここで、輝度閾値（Ny）は、撮像素子のＲ、Ｇ、Ｂ各
色の受光部出力の何れかが飽和したと認識できる際の閾
値として、予め実験的に求め設定されている。

切り換え回路（42）は、２つのスイッチ（43）（44）
より構成され、スイッチ（43）は色評価値（rij）が入
力される固定接点（43a）と、Ｒ減衰器（45）に結合さ
れた固定接点（43b）あるいは出力端子（47）に結合さ
れた固定接点（43c）を選択的に接続させる機能を有
し、スイッチ（44）は色評価値（bij）が入力される固
定接点（44a）と、Ｂ減衰器（46）に結合された固定接
点（44b）あるいは出力端子（48）に結合された固定接
点（44c）を選択的に接続させる機能を有している。

両スイッチ（43）（44）はスイッチング信号（Ｓ）に
より制御され、スイッチング信号（ＳがＬレベルの時に
夫々固定接点（43c）（44c）側にあって色評価値（ri
j）（bij）がそのまま調整後の色評価値（HRij）（HBi
j）（即ち、HRij＝rij、HBij＝bij、但しｉ、ｊ＝１〜
８の整数）として出力端子（47）（48）に出力され、Ｈ
レベルの時に夫々固定接点（43b）（44b）側に切り換わ
り色評価値（rij）（bij）がＲ及びＢ減衰器（45）（4
6）に入力される。

Ｒ及びＢ減衰器（45）（46）は、入力される色評価値
（rij）（bij）から予め設定された一定量（Ｐ）を減じ
て（rij−Ｐ）、（bij−Ｐ）を算出して、出力端子（4
7）（48に調整後の色評価値（HRij）（HBij）（即ち、H
Rij＝rij−Ｐ、HBij＝bi−Ｐ）として導出される、ここ
で、一定量（Ｐ）は高輝度の被写体を撮影した場合に、
不自然な画質となっていないと十分認識できる様に予め
実験により求められたものである。

次に上述の色評価値調整回路（27）の動作について説
明する。ある領域について輝度評価値（yij）が色評価
値調整回路（27）に入力されると、この輝度評価値が輝
度閾値（Ny）と比較され、閾値よりも大きい時には、こ
の領域内の被写体は高輝度であると判断され、Ｈレベル
のスイッチング信号（Ｓ）が切り換え回路（42）に入力
されて、両色評価値はＲ及びＢ減衰器（45（46）にて一
定量（Ｐ）だけ減衰されて出力端子に出力される。ま
た、輝度評価値（yij）が閾値よりも小さい場合には、
被写体は高輝度ではないと判断され、両色評価値は何ら
減衰することなく出力端子（47）（48）に出力される。
この結果、高輝度の被写体が存在する領域の色評価値の
みが減衰されることになる。

出力端子（47）（48）に導出される非減衰あるいは減
衰の調整後の色評価値（HRij）（HBij）は、画面評価回
路（28）に送られ次式（１）（２）に基づいて各色差信
号の画面全体の色評価値（Vr）（Vb）として算出されるこの式（１）（２）は色評価値調整回路（27を経た64
個の各領域の調整後の色評価値の全ての総和を領域数で
割算して、１個の領域についての平均値を各色の画面色
評価値として算出する。

利得制御回路（29）（30）は、画面全体の色評価値で
ある画面色評価値（Vr）（Vb）が共に零となる様に、Ｒ
及びＢ増幅回路（４）（５の夫々の利得を制御してい
る。こうして画面色評価値（Vr）（Vb）が零になれば、
白バランス調整が完了したことになる。

尚、各領域の色評価値の全画面に対する寄与度を小さ
くする方法としては、各領域の色評価値を直接減ずる以
外に、領域毎に重み付けを行い、高輝度領域での重みを
減ずる方法も考えられる。

（ト）発明の効果上述の如く本発明によれば、白バランス調整には適さ
ない高輝度部分を含む場面を撮影した場合でも、白バラ
ンスがずれることなく、適切な白バランス調整が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第５図は本発明の一実施例の回路ブ
ロック図、第３図は画面分割の説明図、第４図は従来例
の回路ブロック図である。（23）……積分器、（27）……色評価値調整回路、（2
8）……画面評価回路、（29）（30）……利得制御回
路。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像画面を分割して設定された複数の領域
毎に輝度情報信号レベルを輝度評価値として得る輝度評
価値検出手段と、前記領域毎に色情報信号レベルを各色の色評価値として
得る色評価値検出手段と、輝度評価値が所定値を越えない領域についての色評価値
をそのままに、且つ輝度評価値が該所定値を上回る領域
についての色評価値を減衰値分だけ減じて出力する色評
価値調整手段と、該色評価値調整手段出力により画面全体についての色評
価値を画面色評価値として算出する画面色評価値算出手
段と、該画面色評価値を基に各色信号の増幅利得を制御する利
得制御手段、を備えるカラービデオカメラ。