JP3263925B2 - Primary color signal adjustment method - Google Patents
Primary color signal adjustment methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、CCDカラービデオカメラにより良好な原色
信号を得るのに好適な原色信号調整方法に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a primary color signal adjustment method suitable for obtaining a good primary color signal by a CCD color video camera.
本発明は、CCDカラービデオカメラ（以下、単に、CCD
カメラと略称する）により良好な原色信号を得るのに好
適な原色信号調整方法に関し、調整対象となるCCDカメ
ラの原色分離マトリックス回路から出力される原色信号
の波形（レベル値）と、規準となる原色信号の波形とが
略等しくなるような調整が原色分離マトリックス回路に
入力される信号に対して行なわれる構成により、固体撮
像素子が有する分光特性のばらつきの影響を極力減少さ
せ、良好な原色信号が得られるようにした。The present invention relates to a CCD color video camera (hereinafter simply referred to as a CCD color video camera).
(Abbreviated as camera), a method for adjusting a primary color signal suitable for obtaining a better primary color signal, the waveform (level value) of a primary color signal output from a primary color separation matrix circuit of a CCD camera to be adjusted, and a standard. By adjusting the signal input to the primary color separation matrix circuit so that the waveform of the primary color signal is substantially equal to the primary color signal, the influence of the dispersion of the spectral characteristics of the solid-state imaging device is reduced as much as possible, and a good primary color signal is obtained. Was obtained.
CCDカメラでは、CCDの表面上にオンチップカラーフィ
ルタ（OCCF）が形成され、これにより単色のCCDから色
信号が得られる。In a CCD camera, an on-chip color filter (OCCF) is formed on the surface of the CCD, whereby a color signal is obtained from a single-color CCD.
OCCFはカゼインなどの有機物質に染料が含浸されて形
成されているので、染料が均一に含浸されて所定の分光
特性を得ることは困難であり、分光特性にばらつきが生
じる。Since OCCF is formed by impregnating an organic substance such as casein with a dye, it is difficult to uniformly impregnate the dye to obtain predetermined spectral characteristics, and the spectral characteristics vary.
そこで、CCDカメラの製造時に、ハロゲンライトを光
源としてカラーバーチャートが撮像され、そのときに得
られる原色信号が色差マトリックス回路等で調整される
構成により、分光特性のばらつきを補正して色再現性を
確保するようにしている。Therefore, at the time of manufacturing a CCD camera, a color bar chart is imaged using a halogen light as a light source, and the primary color signal obtained at that time is adjusted by a color difference matrix circuit etc. To ensure that.
しかしながら、ハロゲンライトのみを光源として調整
した場合、光源が異なると（例えば、CCDカメラを屋外
の太陽光の下で使用したとき）、その調整は必ずしも適
正ではなくなり、OCCFの分光特性のばらつきが色再現性
に大きく影響するおそれが有った。However, when adjusting only the halogen light as the light source, if the light source is different (for example, when using a CCD camera under outdoor sunlight), the adjustment is not always appropriate, and the dispersion of the OCCF's spectral characteristics may vary. There was a possibility that reproducibility was greatly affected.
本発明の目的は、OCCFの分光特性のばらつきの影響を
極力減少させ、良好な原色信号を得ることができる原色
信号調整方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a primary color signal adjustment method capable of obtaining an excellent primary color signal while minimizing the influence of variations in the spectral characteristics of OCCF.
上記目的を達成するために、本発明に係る原色信号調
整方法は、 調整対象となるCCDカラービデオカメラ（１）によ
り、該CCDカラービデオカメラ（１）で得られる信号が
分光特性情報を含むように特定の光源（３）を用いてカ
ラーバーチャート（５）を撮像し、 該CCDカラービデオカメラ（１）の個体撮像素子
（７）から出力されて原色分離マトリックス回路（11）
に入力される輝度信号Ｙと２種類の色差信号ＣR,CBのレ
ベルを各々調整し、 上記原色分離マトリックス回路（11）から出力される
原色信号R,G,Bの特性を、基準となるカラービデオカメ
ラにより上記特定の光源を用いて上記カラーバーチャー
トを撮像されたときに得られる基準となる原色信号Ｒ0,
Ｇ0,B0の特性に近づける、 ことを特徴とする。In order to achieve the above object, a method of adjusting a primary color signal according to the present invention is configured such that a signal obtained by the CCD color video camera (1) includes spectral characteristic information by a CCD color video camera (1) to be adjusted. An image of a color bar chart (5) is taken using a specific light source (3), and a primary color separation matrix circuit (11) output from the solid-state image sensor (7) of the CCD color video camera (1)
, The levels of the luminance signal Y and the two types of color difference signals C R, C B are respectively adjusted, and the characteristics of the primary color signals R, G, B output from the primary color separation matrix circuit (11) are used as a reference. The primary color signal R 0,
G 0, close to the characteristics of B 0 .
本発明に係る原色信号調整方法では、原色分離マトリ
ックス回路に入力される輝度信号と色差信号に対してレ
ベル値調整が行なわれ、これにより原色分離マトリック
ス回路から出力される原色信号の特性が、基準となる原
色信号の特性に近づけられる。In the primary color signal adjustment method according to the present invention, the luminance signal and the chrominance signal input to the primary color separation matrix circuit are adjusted in level value, whereby the characteristics of the primary color signal output from the primary color separation matrix circuit are set to a reference value. , The characteristics of the primary color signal
以下、本発明に係る原色信号調整方法の好適な実施例
を、図面に基いて説明する。Hereinafter, a preferred embodiment of the primary color signal adjustment method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例のCCDカメラ（１）は、第１図から理解され
るように、ハロゲンランプ（３）を光源としてカラーバ
ーチャート（５）から出射される光を受けて光／電気変
換を行なうCCD（７）（固体撮像素子）を有している。As can be understood from FIG. 1, the CCD camera (1) of this embodiment performs a light / electric conversion by receiving light emitted from a color bar chart (5) using a halogen lamp (3) as a light source. (7) It has a (solid-state imaging device).
CCD（７）には例えば補色市松方式の色フィルタ
（黄，緑，シアン，マゼンタからなる）が設けられ、そ
の出力信号はサンプルホールド回路（９）に入力されて
所望の処理が行なわれ、輝度信号Ｙ、色差信号CR,CBと
して原色分離マトリックス回路（11）に入力される。The CCD (7) is provided with, for example, a color filter of a complementary color checker system (composed of yellow, green, cyan, and magenta), and its output signal is input to a sample-and-hold circuit (9) to perform desired processing, and The signal Y and the color difference signals C R and C B are input to the primary color separation matrix circuit (11).
原色分離マトリックス回路（11）では、信号Y,CR,CB
から原色信号R,G,Bが生成されて出力され、調整回路（1
3）に入力される。In the primary color separation matrix circuit (11), the signals Y, C R , C B
The primary color signals R, G, B are generated and output from the adjusting circuit (1
Entered in 3).
そして、調整回路（13）では、各々の信号R,G,Bに対
してホワイトバランス、ガンマ補正などの処理が行なわ
れた原色信号Ｒ′,G′,B′が出力されてマトリックス回
路（15）に入力され、マトリックス回路（15）ではNTSC
方式に準じた輝度信号Ｙ、色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−
Ｙ）が生成・出力される。Then, the adjustment circuit (13) outputs the primary color signals R ', G', B 'obtained by performing processing such as white balance and gamma correction on each of the signals R, G, B, and outputs them to the matrix circuit (15). ), And the matrix circuit (15)
Signal Y, chrominance signal (RY), (B-
Y) is generated and output.
さらに色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は色差補正マ
トリックス回路（17）に入力されて、色再現性の調整
（固定）が行なわれる。Further, the color difference signals (RY) and (BY) are input to a color difference correction matrix circuit (17) to adjust (fix) color reproducibility.
ここで、第２図から理解されるように、原色分離マト
リックス回路（11）は、信号Y,CR,CBが各々入力される
可変増幅部（２），（４），（６）を有しており、各々
の可変増幅部（２），（４），（６）には、３つの可変
アンプ（2a）〜（2c），（4a）〜（4c），（6a）〜（6
c）が設けられている。Here, as understood from FIG. 2, the primary color separation matrix circuit (11) includes the variable amplifiers (2), (4), and (6) to which the signals Y, C R , and C B are respectively inputted. The variable amplifiers (2), (4), and (6) have three variable amplifiers (2a) to (2c), (4a) to (4c), and (6a) to (6).
c) is provided.
可変アンプ（2a）〜（2c）には各々信号Ｙが入力され
てそのレベル値が調整され、可変アンプ（4a）〜（4c）
と可変アンプ（6a）〜（6c）には各々信号CR,CBが入力
されてレベル値の調整が行なわれる。The signal Y is input to each of the variable amplifiers (2a) to (2c) and the level value thereof is adjusted, and the variable amplifiers (4a) to (4c)
Each in the variable amplifier (6a) ~ (6c) signals C R, adjustment of C B is the input level value are performed.
そして、可変アンプ（6a）と可変アンプ（4a）の出力
信号が加算器（14）で加算され、加算器（14）の出力信
号と可変アンプ（2a）の出力信号が加算器（８）で加算
された信号が、信号Ｒとして出力される。Then, the output signals of the variable amplifier (6a) and the variable amplifier (4a) are added by the adder (14), and the output signal of the adder (14) and the output signal of the variable amplifier (2a) are added by the adder (8). The added signal is output as a signal R.
また、可変アンプ（6a）の出力信号と可変アンプ（4
b）の出力信号とは、加算器（16）で加算され、加算器
（16）の出力信号と可変アンプ（2b）の出力信号とが加
算器（10）で加算された信号が、信号Ｇとして出力され
る。In addition, the output signal of the variable amplifier (6a) and the variable amplifier (4
The output signal of b) is added by the adder (16), and the signal obtained by adding the output signal of the adder (16) and the output signal of the variable amplifier (2b) by the adder (10) is a signal G Is output as
さらに、可変アンプ（6c）の出力信号と可変アンプ
（4c）の出力信号とは加算器（18）で加算され、加算器
（18）の出力信号と可変アンプ（2c）の出力信号とが加
算された信号が、信号Ｂとして出力される。Further, the output signal of the variable amplifier (6c) and the output signal of the variable amplifier (4c) are added by the adder (18), and the output signal of the adder (18) and the output signal of the variable amplifier (2c) are added. The output signal is output as a signal B.
CCDカメラ（１）は以上のように構成され、CCD（７）
のOCCFの分光特性のばらつきの影響は、マトリックス回
路（11）に与える係数、すなわち９個の可変アンプ（2
a）〜（2c），（4a）〜（4c），（6a）〜（6c）の調整
割合（例えば、増幅率）を変えることにより吸収され
る。The CCD camera (1) is configured as described above, and the CCD (7)
The effect of the variation in the spectral characteristics of the OCCF is due to the factors that affect the matrix circuit (11), that is, nine variable amplifiers (2
It is absorbed by changing the adjustment ratio (for example, amplification factor) of (a) to (2c), (4a) to (4c), and (6a) to (6c).
そこで、本発明の要部、すなわちマトリックス回路
（11）に与える係数を決定する方法について説明する。Therefore, a description will be given of a main part of the present invention, that is, a method of determining a coefficient to be given to the matrix circuit (11).
まず、原色３板カメラ等、規準となるカラービデオカ
メラにより、カラーバーチャート（５）が撮像され、そ
のときに得られる原色信号が基準となる原色信号R0,G0,
B0として記録（例えば、ICメモリ等に格納）される。First, a color bar chart (5) is imaged by a reference color video camera such as a three-color primary plate camera, and the primary color signals obtained at that time are used as reference primary color signals R 0 , G 0 ,
Recorded as B 0 (e.g., stored in the IC memory, etc.) by the.
この場合、信号R0,G0,B0は、各々信号の各称を意味す
るとともに、その信号のレベル値をも同時に意味するも
のとする。In this case, the signals R 0 , G 0 , and B 0 mean the respective names of the signals, and also mean the level values of the signals at the same time.
また、信号Y,CR,CB,R,G,Bについても、各々信号の各
称と同時に、その信号のレベル値をも意味するものとす
る。Also, the signals Y, C R , C B , R, G, and B mean not only the names of the signals but also the level values of the signals.
次に、CCDカメラ（１）でカラーバーチャート（５）
が撮像されたときにサンプルホールド回路（７）から出
力される信号Y,CR,CBに対して、所定の演算が行なわ
れ、回路（11）から出力される信号R,G,Bの波形が信号R
0,G0,B0の波形に近づくように、最小二乗法の考え方に
より調整される。Next, color bar chart (5) with CCD camera (1)
A predetermined operation is performed on the signals Y, C R , and C B output from the sample and hold circuit (7) when the image is captured, and the signals R, G, and B output from the circuit (11) are processed. Waveform is signal R
0, G 0, to be closer to B 0 of the waveform is adjusted by a concept of the least squares method.
すなわち、 ， が下式（２），（３）で与えられ、 が の逆行列、 が の転置行列であるとき、回路（11）に与えられる係数を
成分とする は、下式（１）によって与えられる。That is, , Is given by the following equations (2) and (3), But Inverse matrix of But When the transposed matrix of is the component given by the coefficient given to the circuit (11) Is given by the following equation (1).
但し、記号Σは、カラーバーチャート（５）の全色に
ついての総和を求める演算記号である。 Here, the symbol Σ is an operation symbol for calculating the sum of all colors of the color bar chart (5).
このように、本発明では、ハロゲンライト（３）を光
源としてCCDカメラ（１）で得られる信号R,G,Bが、分光
特性情報を含む波形であって、一種の分光特性であると
して取り扱われ、従って、その分光特性を信号R0,G0,B0
に最も近づかせるための処理が原色分離マトリックス回
路（11）で行なわれる。As described above, in the present invention, the signals R, G, and B obtained by the CCD camera (1) using the halogen light (3) as a light source are treated as waveforms including spectral characteristic information and a kind of spectral characteristic. Therefore, the spectral characteristics are converted to signals R 0 , G 0 , B 0
Is performed by the primary color separation matrix circuit (11).
そして、本実施例では、信号R,G,Bと信号R0,G0,B0と
の誤差が最も小さくなるための が最小二乗法に基いて与えられているが、信号R,G,Bを
信号R0,G0,B0に近付けるために必要な行列は、他の数学
的理論に基いても決定することができる。In this embodiment, the error between the signals R, G, B and the signals R 0 , G 0 , B 0 is minimized. Is given based on the method of least squares, but the matrices needed to bring the signals R, G, B closer to the signals R 0 , G 0 , B 0 should also be determined based on other mathematical theories Can be.
以上説明したように、本実施例では、信号R,G,Bの特
性が信号R0,G0,B0に近づくように、信号Y,CR,CBのレベ
ル値が各々調整されるので、信号R,G,Bは理想的な特性
に補正される。As described above, in this embodiment, the signal R, G, as the properties of the B approaches signals R 0, G 0, B 0, signals Y, C R, the level value of C B are respectively adjusted Therefore, the signals R, G, B are corrected to ideal characteristics.
従って、CCD（７）のOCCFに起因する分光特性のばら
つきの影響が適格に補正され、良好な原色信号R,G,Bを
得ることが可能となる。Therefore, the influence of the dispersion of the spectral characteristics due to the OCCF of the CCD (7) is appropriately corrected, and it is possible to obtain good primary color signals R, G, and B.
以上の説明で理解されるように、本発明に係る原色信
号調整方法では、原色分離マトリックス回路に入力され
る輝度信号と色差信号に対してレベル値調整が行なわ
れ、これにより原色分離マトリックス回路から出力され
る原色信号の特性が、基準となる原色信号の特性に近づ
けられる。As understood from the above description, in the primary color signal adjustment method according to the present invention, the level value adjustment is performed on the luminance signal and the color difference signal input to the primary color separation matrix circuit. The characteristics of the output primary color signal are made closer to the characteristics of the reference primary color signal.
すなわち、所定の環境下で得られる原色信号の特性
が、一種の分光特性として扱われ、その分光特性が基準
となる特性に近づけられる。That is, the characteristics of the primary color signal obtained under a predetermined environment are treated as a kind of spectral characteristics, and the spectral characteristics are made closer to the reference characteristics.
その結果、OCCFに起因する分光特性のばらつきの影響
を極力減少させ、良好な原色信号を得ることが可能とな
る。As a result, it is possible to reduce the influence of the dispersion of the spectral characteristics due to the OCCF as much as possible and obtain a good primary color signal.
第１図は、本発明に係る原色信号調整方法の好適な実施
例におけるCCDカメラの概略構成図、第２図は、原色分
離マトリックス回路の回路構成図である。 （１）はCCDカメラ、（５）はカラーバーチャート、
（７）はCCD（固体撮像素子）、（11）は原色分離マト
リックス回路、（17）は色差補正マトリックス回路であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a CCD camera in a preferred embodiment of a primary color signal adjustment method according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a primary color separation matrix circuit. (1) is a CCD camera, (5) is a color bar chart,
(7) is a CCD (solid-state image sensor), (11) is a primary color separation matrix circuit, and (17) is a color difference correction matrix circuit.
Claims (1)
より、該CCDカラービデオカメラで得られる信号が分光
特性情報を含むように特定の光源を用いてカラーバーチ
ャートを撮像し、 該CCDカラービデオカメラの個体撮像素子から出力され
て原色分離マトリックス回路に入力される輝度信号と２
種類の色差信号のレベルを各々調整し、 上記原色分離マトリックス回路から出力される原色信号
の特性を、基準となるカラービデオカメラにより上記特
定の光源を用いて上記カラーバーチャートを撮像された
ときに得られる基準となる原色信号の特性に近づける、 ことを特徴とする原色信号調整方法。An image of a color bar chart is taken by a CCD color video camera to be adjusted using a specific light source so that a signal obtained by the CCD color video camera includes spectral characteristic information. And the luminance signal output from the solid-state image pickup device and input to the primary color separation matrix circuit.
The level of each type of color difference signal is adjusted, and the characteristics of the primary color signals output from the primary color separation matrix circuit are obtained when the color bar chart is imaged by the reference color video camera using the specific light source. A method of adjusting a primary color signal, wherein the characteristic is approximated to the characteristic of an obtained reference primary color signal.
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| JP24970790A JP3263925B2 (en) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | Primary color signal adjustment method |
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| JPH04127788A JPH04127788A (en) | 1992-04-28 |
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