JP3378697B2 - 白バランス調整装置 - Google Patents
白バランス調整装置Info
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Description
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。
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。
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節することで行われる。
一般には例えば特開昭62−35792号公報(H04
N9/73)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。
回路のブロック図である。ズーム用及びフォーカス用の
複数のレンズから構成されるレンズ群1を通過した光
は、固体撮像素子(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の各色信号は夫々R増
幅回路4及びB増幅回路5を経て、カメラプロセス及び
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7へ送られる。
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
々の増幅回路4、5の利得を調節する。
色温度が5000K以上の青っぽい色を有する自然光の
光源下での撮影状態となる可能性が高い屋外の撮影と、
色温度が5000K以下の赤っぽい色を有する人工光の
光源下での撮影状態となる可能性が高い屋内の撮影のい
ずれの場合にも光源の色温度による影響を除去できる。
行した場合、図4に示す白熱灯やロウソクのように28
00Kより低い色温度の光源では、光源による赤っぽさ
を除去しないほうがむしろ自然な撮影画面が得られるこ
とが知られている。換言すると、前述の白バランス調整
システムで白バランス調整を実行した場合、色温度が2
800K程度までは最適な調整が可能であるが、白熱灯
やロウソクのような光源では、光源による赤っぽさが除
去されると逆に不自然な画面が映出されることになる。
ビデオカメラ(VM−ES88等)では、通常の白バラ
ンス調整動作での各色信号の利得補正範囲は、光源の色
温度が2800Kまでとし、2800Kより低い色温度
の白熱灯やロウソクによる照明下では、2800Kより
低い分が補正対象とならずに補正色残りとなり、この補
正色残りにより白熱灯やロウソクの照明下では赤っぽい
雰囲気を画面に漂わせることが可能になる。
Kまでを利得補正可能にすれば、例えば屋内にて白熱灯
の出力を下げて低照度とし、色温度が2800Kより低
くなれば、色信号の利得制御は2800Kの色温度の光
源用に固定され、2800Kより低い分が補正色残りと
して期待できるが、極端に低照度となると、画面が薄暗
くなって前述の補正色残り程度では、被写体に付くべき
色が画面上では見えず白く見えてしまうという欠点が生
じる。
が所定値より低いか否か、及び撮像映像信号の輝度レベ
ルが閾値を下回る低照度状態か否かを検出し、色温度が
該所定値より低い場合に、低照度状態でのR信号の利得
を非低照度状態より大きくすることを特徴とする。
−Y、B−Yの両色差信号レベルを夫々R、B色評価値
として取り出す色評価値検出手段と、R、B色評価値が
基準値になるように赤及び青の両色信号の増幅利得を変
化させる色信号増幅手段と、光源の色温度が所定値より
小さい場合にR色評価値を予め設定された第1またはこ
の第1設定値より小さい第2設定値に置換する色評価値
補正手段と、撮像映像信号の輝度レベルが閾値を下回る
低照度状態を検出する低照度検出手段とを具備し、低照
度状態ではR色評価値を第2設定値に、非低照度状態で
は第1設定値に補正することを特徴とする。
色温度が著しく低く、意図的に補正残りを所望する撮影
状況において、照度が著しく低い場合には、照度が十分
にある場合よりも赤の色信号の利得を意図的に大きくで
き、所望の色残りを得ることができる。
説明する。図1は本実施例によるカラービデオカメラの
自動白バランス補正回路のブロック図である。レンズ群
1及び絞り機構20を通過した入射光は、固体撮像素子
(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
ス及びマトリクス回路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、夫々A/D
変換器10、9、8に入力される。
波数で色差信号B−Yをサンプリングしてディジタル値
に変換した上で、後段の積分器11に入力し、同様にA
/D変換器9は色差信号R−Yを、A/D変換器10は
輝度信号Yをディジタル値に変換して、夫々積分器1
2、13に供給する。
差信号B−Yの1フィールド期間での総和を求める、即
ち1フィールド期間にわたってディジタル積分し、この
積分値を色評価値bとして評価値補正回路14に入力す
る。同様に、積分器12、13は夫々ディジタル値に変
換された色差信号R−Y、輝度信号Yを1フィールド期
間にわたってディジタル積分し、積分器12での積分値
は色評価値rとして評価値決定回路14に入力され、積
分器13での積分値は輝度評価値yとして、低照度判別
回路15に入力される。
差信号の基準レベル、即ち零レベルは、完全な無彩色面
を撮影した時に得られるレベルに設定されており、従っ
て、ディジタル化された各色差信号は正の値だけでな
く、負の値にもなり、ディジタル積分動作は、具体的に
は正の値についてはその絶対値を加算し、逆に負の値に
ついてはその絶対値を減算することになる。
め設定されている第1閾値P1とレベル比較し、輝度評
価値yが第1閾値P1以下の場合には、撮像画面全体が
低照度の環境下に存在するものとして、Hレベルの判別
信号Sを評価値補正回路14に入力し、逆に輝度評価値
yが第1閾値P1より大きい場合には、撮像画面全体は
十分に高い照度下に存在するものとしてLレベルの判別
信号Sを評価値補正回路14に入力する。
ベルに応じて積分器11、12から入力される色評価値
b、rに補正を加えて最終的な色評価値を決定するもの
であり、具体的には後述のように、図2のフローチャー
トに沿って補正動作が実行される。
た色評価値r、bは夫々利得制御回路16、17に入力
され、利得制御回路16では色評価値rが零になるよう
なR利得制御信号が作成されてR増幅器4に入力され、
このR利得制御信号によりR信号の利得が制御されるこ
とになる。一方、利得制御回路17では色評価値bが零
になるようなB利得制御信号が作成されてB増幅器5に
入力され、このB利得制御信号によりB信号の利得が制
御されることになる。
路15及び利得制御回路16、17での動作を説明する
フローチャートである。このフローチャートにより色評
価値の補正動作を説明すると、まず積分器12、11か
ら色評価値r、bが入力され(ステップS51)、低照
度判別回路15にて輝度評価値yが第1閾値P1以下に
なるか否かを判定し(ステップS52)、y≦P1が成
り立つときに低照度であるとして判別信号SがHレベル
となり(ステップS53)、逆にy>P1が成り立つと
きには低照度ではないとして判別信号がLレベルとなる
(ステップS54)。
ベルであるか否かの判定が為され(ステップS55)、
Hレベルであると判定された場合に、色評価値rが予め
設定されている閾値RQ2と比較され(ステップS5
6)、色評価値rが閾値RQ2以上であると判断される
場合には、色評価値rを閾値RQ2に置換して補正し
(ステップS57)、逆に色評価値rが閾値RQ2より
小さい場合には、ステップS57を飛び越えて色評価値
rの補正は為されない。
値BQ2と比較され(ステップS58)、色評価値bが
閾値BQ2より小さい場合には、色評価値bを閾値BQ
2にて置換して補正し(ステップS59)、逆に色評価
値bが閾値BQ2以上の場合には、ステップS59を飛
び越えて色評価値bの補正は為されない。
ベルである、即ち低照度状態ではないと認識される場合
には、評価値補正回路14では、色評価値rが予め設定
されている閾値RQ1と比較され(ステップS60)、
色評価値rが閾値RQ1以上であると判断される場合に
は、色評価値rを閾値RQ1に置換して補正し(ステッ
プS61)、逆に色評価値rが閾値RQ1より小さい場
合には、ステップS61を飛び越えて色評価値rの補正
は為されない。
値BQ1と比較され(ステップS62)、色評価値bが
閾値BQ1より小さい場合には、色評価値bを閾値BQ
1にて置換して補正し(ステップS63)、逆に色評価
値bが閾値BQ1以上の場合には、ステップS63を飛
び越えて色評価値bの補正は為されない。
価値r、bに基づいてステップS64のように利得制御
回路16、17にてR及びB利得制御信号が作成され
る。
度が2800Kを越えるか否かの閾値であり、前記閾値
RQ2、BQ2は光源の色温度が2800Kよりも高
い、例えば3200Kを越えるか否かの閾値であり、図
3から明らかなように、閾値RQ1は閾値RQ2よりも
大きく、閾値BQ1は閾値BQ2よりも小さい。
路の動作について、具体的に説明する。まず、例えば色
温度が5000K程度の光源下では撮影画面は青っぽく
なり、色評価値b、rは図3の座標上のプロット点F1
に位置することになり、評価値決定回路14にこれらの
色評価値が入力されると、照度に関係無しにステップS
57、S59、S61、S63での色評価値の補正は為
されず、利得制御回路16、17ではこのプロット点F
1が原点に移動するようにR及びB信号の利得制御信号
を作成して両色信号の利得が制御される。このように照
度に関係無しに積分器から得られる色評価値をなんら加
工することなしに利得制御に利用するのは、r<RQ
1、b≧BQ1が共に満足される状況、即ち光源の色温
度が2800Kを上回る場合である。
での撮影を考えると、色評価値のプロット点は例えばF
2となる。この撮影状況において、照度が十分に高い場
合、ステップS55からステップS60に移行し、ステ
ップS60、S61にて閾値RQ1よりも色評価値rが
大きい場合には、この閾値RQ1に色評価値rが置換さ
れて実測値より小さくなり、同様にステップS62、S
63にて閾値BQ1よりも色評価値bが小さい場合に
は、この閾値BQ1に色評価値bが置換されて色評価値
bは実測値より大きくなる。
新たにプロット点F21に移行することになり、両増幅
器4、5はこのプロット点F21の各色評価値r、bが
零になるように、即ち赤信号の利得を下げて、青信号の
利得を上げるように動作するが、F2とF21間の差に
ついては利得制御は為されず、これが補正色残りとなり
撮像画面を若干赤っぽい状態に維持する。換言すると、
照度が十分に高い状態で、光源の色温度が2800Kよ
り低い際には、2800Kに相当する白バランス補正が
実行されることになる。
で、しかも照度が著しく低い場合、ステップS55から
ステップS56に移行し、ステップS56、S57にて
閾値RQ2よりも色評価値rが大きい場合には、この閾
値RQ2に色評価値rが置換されて実測値よりかなり小
さくなり、同様にステップS58、S59にて閾値BQ
2よりも色評価値bが小さい場合には、この閾値BQ2
に色評価値bが置換されて実測値よりかなり大きくな
る。
新たにプロット点F22に移行することになり、両増幅
器4、5はこのプロット点F22の各色評価値r、bが
零になるように、即ち赤信号の利得を下げて、青信号の
利得を上げるように動作するが、この際の赤信号の利得
の下げ量は前述の高照度の場合より小さく、逆に青信号
の利得の上げ量は高照度の場合より大きくなる。つま
り、F2とF22間の差については利得制御は為され
ず、これが補正色残りとなり撮像画面を高照度の場合よ
り強く赤っぽい状態に維持する。
源の色温度が2800Kよりも低い状態でも、照度が十
分に高い場合と、低い場合では、色評価値の置換先がF
21、F22のように異なり、夫々F21、F22に対
して白バランス補正用の色信号の利得補正が実行され、
F21、F22の各々とF2との差が利得補正の対象に
ならず、これらが補正色残りとなるが、低照度の場合の
方が補正色残りが多くなり、赤の色信号に対する利得の
抑制量が少なく高照度の場合に比べて意図的に赤信号の
利得を大きく保持でき、低照度であっても十分に赤っぽ
い画面を得ることが可能になる。
低い光源で、色評価値がプロット点F3に存在する場合
には、照度が十分に大きい場合にはF31に置換され、
低照度の場合にはF32に置換され、この場合にも低照
度での赤信号の利得の抑制量は小さくできることが明ら
かである。
る第1閾値P1は、絞り機構20が全開状態となっても
十分に暗いと認められる際の輝度評価値であり、予め実
験により設定されている。
9、S62、S63のように色評価値bについても補正
しているが、本発明は光源が白熱灯あるいはロウソクの
ように色温度が低く、赤っぽい色残りを発生させる際の
対策を前提としているので、特に省略しても問題はな
い。
低照度判別回路15及び利得制御回路16、17を、単
一のマイクロコンピュータ(マイコン)を用いてソフト
ウェア的に処理可能であることはいうまでもなく、この
際のフローチャートは図2と同一で対応できる。
度が著しく低く、しかも照度が著しく低い場合にも、意
図的に補正残りを発生させて画面を赤っぽくさせること
が可能になり、不自然な撮影画面の発生を阻止できる。
Claims (2)
- 【請求項1】R及びB信号の利得を調整する白バランス
調整装置において、光源の色温度が所定値より低いか否
かを検出する色温度検出手段と、撮影映像信号の輝度レ
ベルが閾値を下回る低照度状態か否かを検出する低照度
検出手段とを備え、色温度が該所定値より低い場合に、
低照度状態でのR信号の利得を非低照度状態より大きく
することを特徴とする白バランス調整装置。 - 【請求項2】 撮像映像信号中のR−Y、B−Yの両色
差信号レベルを夫々R、B色評価値として取り出す色評
価値検出手段と、 R、B色評価値が基準値になるように赤及び青の両色信
号の増幅利得を補正する色信号増幅手段と、 光源の色温度が所定値より低い場合に、R色評価値を予
め設定された第1設定値あるいは該第1設定値より小さ
い第2設定値に置換する色評価値補正手段と、 撮像映像信号の輝度レベルが閾値を下回る低照度状態を
検出する低照度検出手段とを具備し、 低照度状態では前記色評価値補正手段にてR色評価値を
前記第2設定値に、非低照度状態ではR色評価値を第1
設定値に置換することを特徴とする白バランス調整装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13238895A JP3378697B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 白バランス調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13238895A JP3378697B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 白バランス調整装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08331585A JPH08331585A (ja) | 1996-12-13 |
JP3378697B2 true JP3378697B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=15080224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13238895A Expired - Fee Related JP3378697B2 (ja) | 1995-05-30 | 1995-05-30 | 白バランス調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3378697B2 (ja) |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13238895A patent/JP3378697B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08331585A (ja) | 1996-12-13 |
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