JP3486425B2 - 撮像装置及び信号処理方法 - Google Patents
撮像装置及び信号処理方法Info
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- JP3486425B2 JP3486425B2 JP35896992A JP35896992A JP3486425B2 JP 3486425 B2 JP3486425 B2 JP 3486425B2 JP 35896992 A JP35896992 A JP 35896992A JP 35896992 A JP35896992 A JP 35896992A JP 3486425 B2 JP3486425 B2 JP 3486425B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置及び信号処理方
法に関し、特に、撮像装置に設けられている映像信号処
理回路に用いて好適なものである。
法に関し、特に、撮像装置に設けられている映像信号処
理回路に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】図１０に、従来の撮像装置の一例の概略
構成を示す。図１０において、５１はＣＣＤ撮像素子、
５２はＡ／Ｄコンバータ、５３はγ変換回路、５４はＫ
ｎｅｅ回路、５５はＣＣＤ撮像素子５１への入射光量を
調節する絞り、５６はＡ／Ｄコンバータ５２の出力レベ
ルに応じて絞り５５の絞り量を制御するマイクロプロセ
ッサである。従来の撮像装置は、このような構成を備え
ることにより、光学的に結像させた画像を電気的な信号
に変換して受像管に出力させていた。
構成を示す。図１０において、５１はＣＣＤ撮像素子、
５２はＡ／Ｄコンバータ、５３はγ変換回路、５４はＫ
ｎｅｅ回路、５５はＣＣＤ撮像素子５１への入射光量を
調節する絞り、５６はＡ／Ｄコンバータ５２の出力レベ
ルに応じて絞り５５の絞り量を制御するマイクロプロセ
ッサである。従来の撮像装置は、このような構成を備え
ることにより、光学的に結像させた画像を電気的な信号
に変換して受像管に出力させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、受像管の非
線型的な発光特性を考慮して、人間の視覚上適正な発光
状態の画像を生成することが可能な撮像装置及び信号処
理方法を提供することを目的とする。
線型的な発光特性を考慮して、人間の視覚上適正な発光
状態の画像を生成することが可能な撮像装置及び信号処
理方法を提供することを目的とする。
【０００４】また、本発明は、映像信号の赤信号成分に
対して暗部を持ち上げたγ補正を施すようにすることに
より、緑色、青色に対する赤色の沈みを抑えることがで
きる撮像装置及び信号処理方法を提供することを目的と
する。
対して暗部を持ち上げたγ補正を施すようにすることに
より、緑色、青色に対する赤色の沈みを抑えることがで
きる撮像装置及び信号処理方法を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項１記載の撮像装置は、光学的に結像された
画像を電気的信号に変換する撮像装置において、上記光
電変換された撮像信号から色情報を有する映像信号色成
分信号を生成するとともに、受像管の発光特性に対応し
て、輝度レベルが低い場合に、赤色を表す色成分につい
ては、他の色成分と比べて強調するように、少なくとも
１つの他の色成分とは異なる非線形変換を行う手段を有
することを特徴とする。
めに、請求項１記載の撮像装置は、光学的に結像された
画像を電気的信号に変換する撮像装置において、上記光
電変換された撮像信号から色情報を有する映像信号色成
分信号を生成するとともに、受像管の発光特性に対応し
て、輝度レベルが低い場合に、赤色を表す色成分につい
ては、他の色成分と比べて強調するように、少なくとも
１つの他の色成分とは異なる非線形変換を行う手段を有
することを特徴とする。
【０００６】また、請求項２記載の撮像装置は、請求項
１記載の発明において、上記赤色を表す色成分に非線形
変換を施す手段を複数個設け、上記複数個の非線形変換
手段の特性を異ならせるとともに、これらの非線形変換
手段のいずれかを選択可能としたことを特徴とする。
１記載の発明において、上記赤色を表す色成分に非線形
変換を施す手段を複数個設け、上記複数個の非線形変換
手段の特性を異ならせるとともに、これらの非線形変換
手段のいずれかを選択可能としたことを特徴とする。
【０００７】また、請求項３記載の信号処理方法は、光
学的に結像された画像を電気的信号に変換し、上記光電
変換された撮像信号から色情報を有する映像信号を生成
するとともに、受像管の発光特性に対応して、輝度レベ
ルが低い場合に、赤色を表す色成分については、他の色
成分と比べて強調するように、少なくとも１つの他の色
成分とは異なる非線形変換する処理を施すことを特徴と
する。
学的に結像された画像を電気的信号に変換し、上記光電
変換された撮像信号から色情報を有する映像信号を生成
するとともに、受像管の発光特性に対応して、輝度レベ
ルが低い場合に、赤色を表す色成分については、他の色
成分と比べて強調するように、少なくとも１つの他の色
成分とは異なる非線形変換する処理を施すことを特徴と
する。
【０００８】また、請求項４記載の信号処理方法は、請
求項３記載の発明において、上記赤色成分に対して非線
形変換処理を行なうための、互いに異なる変換特性を有
する複数の非線形変換処理を施す手段のいずれかを選択
可能とすることを特徴とする。
求項３記載の発明において、上記赤色成分に対して非線
形変換処理を行なうための、互いに異なる変換特性を有
する複数の非線形変換処理を施す手段のいずれかを選択
可能とすることを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【作用】本発明は、光電変換された撮像信号から色情報
を有する映像信号色成分信号を生成するとともに、受像
管の発光特性に対応して、輝度レベルが低い場合に、赤
色を表す色成分については、他の色成分と比べて強調す
るように、少なくとも１つの他の色成分とは異なる非線
形変換を施すように構成したので、輝度レベルの低い場
合の赤色成分を強調し、受像管の非線形的な発光特性を
考慮した人間の視覚上適正な発光状態の画像を生成する
ことが可能となる。
を有する映像信号色成分信号を生成するとともに、受像
管の発光特性に対応して、輝度レベルが低い場合に、赤
色を表す色成分については、他の色成分と比べて強調す
るように、少なくとも１つの他の色成分とは異なる非線
形変換を施すように構成したので、輝度レベルの低い場
合の赤色成分を強調し、受像管の非線形的な発光特性を
考慮した人間の視覚上適正な発光状態の画像を生成する
ことが可能となる。
【００１２】
【実施例】図１に本発明の撮像装置の第１の実施例を示
す。図１において、１はＣＣＤ撮像素子、２はＡ／Ｄコ
ンバータ、３は第１のγ回路、４は第１のＫｎｅｅ回
路、５は第２のγ回路、６は第２のＫｎｅｅ回路、７は
ＣＣＤ撮像素子１への入射光量を調節する絞りである。
す。図１において、１はＣＣＤ撮像素子、２はＡ／Ｄコ
ンバータ、３は第１のγ回路、４は第１のＫｎｅｅ回
路、５は第２のγ回路、６は第２のＫｎｅｅ回路、７は
ＣＣＤ撮像素子１への入射光量を調節する絞りである。
【００１３】また、８はＡ／Ｄコンバータ２の出力に応
じて、第１のγ回路３および第１のＫｎｅｅ回路４、ま
たは第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路６のいず
れか一方を選択するスイッチである。次いで、９はＡ／
Ｄコンバータ２の出力を検出し、絞り７とスイッチ８を
制御するマイクロプロセッサである。
じて、第１のγ回路３および第１のＫｎｅｅ回路４、ま
たは第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路６のいず
れか一方を選択するスイッチである。次いで、９はＡ／
Ｄコンバータ２の出力を検出し、絞り７とスイッチ８を
制御するマイクロプロセッサである。
【００１４】次に、本実施例の撮像装置の動作を説明す
る。電源投入時には、絞り７は開放状態となっており、
スイッチ８はＢ側端子に入れられている。また、Ａ／Ｄ
コンバータ２の出力レンジのうちの２／３がγ特性に割
り当てられている。したがって、このときは大きな振幅
の映像信号がＡ／Ｄコンバータ２でディジタル撮像信号
に変換され、広いレンジのγ特性によりγ変換される状
態にある。
る。電源投入時には、絞り７は開放状態となっており、
スイッチ８はＢ側端子に入れられている。また、Ａ／Ｄ
コンバータ２の出力レンジのうちの２／３がγ特性に割
り当てられている。したがって、このときは大きな振幅
の映像信号がＡ／Ｄコンバータ２でディジタル撮像信号
に変換され、広いレンジのγ特性によりγ変換される状
態にある。
【００１５】一方、撮像装置が動作しているときに、マ
イクロプロセッサ９は、Ａ／Ｄコンバータ２の出力信号
レベルを常時監視しており、上記Ａ／Ｄコンバータ２の
出力が所定の期間Ａ／Ｄコンバータの出力レベル１０２
３に飽和したことを検出したときに制御信号を出力して
絞り７を絞るとともに、スイッチ８をＡ側端子に切り換
える。
イクロプロセッサ９は、Ａ／Ｄコンバータ２の出力信号
レベルを常時監視しており、上記Ａ／Ｄコンバータ２の
出力が所定の期間Ａ／Ｄコンバータの出力レベル１０２
３に飽和したことを検出したときに制御信号を出力して
絞り７を絞るとともに、スイッチ８をＡ側端子に切り換
える。
【００１６】第１のγ回路３および第１のＫｎｅｅ回路
４の変換特性は、図２の特性図に示した通りであり、上
述したようにＡ／Ｄコンバータ２の出力レンジのうち、
１／３がγ特性に割り当てられ、残りの２／３がＫｎｅ
ｅ特性に割り当てられている。この状態において、Ａ／
Ｄコンバータ２の出力が所定の期間Ａ／Ｄコンバータの
出力レベル３４２を超えない場合、マイクロプロセッサ
９は制御信号を出力して絞り７を開放し、スイッチ８を
Ｂ側端子に切り換える。
４の変換特性は、図２の特性図に示した通りであり、上
述したようにＡ／Ｄコンバータ２の出力レンジのうち、
１／３がγ特性に割り当てられ、残りの２／３がＫｎｅ
ｅ特性に割り当てられている。この状態において、Ａ／
Ｄコンバータ２の出力が所定の期間Ａ／Ｄコンバータの
出力レベル３４２を超えない場合、マイクロプロセッサ
９は制御信号を出力して絞り７を開放し、スイッチ８を
Ｂ側端子に切り換える。
【００１７】次に、図４に従って本発明の撮像装置の第
２の実施例を示す。図４において、１はＣＣＤ撮像素
子、２はＡ／Ｄコンバータ、３は第１のγ回路、４は第
１のＫｎｅｅ回路、５は第２のγ回路、６は第２のＫｎ
ｅｅ回路、７は絞りである。
２の実施例を示す。図４において、１はＣＣＤ撮像素
子、２はＡ／Ｄコンバータ、３は第１のγ回路、４は第
１のＫｎｅｅ回路、５は第２のγ回路、６は第２のＫｎ
ｅｅ回路、７は絞りである。
【００１８】また、１３は第１のγ回路３、第１のＫｎ
ｅｅ回路４、第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路
６の出力に応じて制御信号を発生する制御回路である。
８は制御回路１３の制御出力に応じて、第１のγ回路３
および第１のＫｎｅｅ回路４、または第２のγ回路５お
よび第２のＫｎｅｅ回路６のいずれか一方を選択するス
イッチ、７はＣＣＤ撮像素子１への入射光量を調節する
絞り、１０はマイクロプロセッサ、１１は絞り７を動か
すために用いられる制御線、１２はスイッチ８を切り換
えるための制御線である。
ｅｅ回路４、第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路
６の出力に応じて制御信号を発生する制御回路である。
８は制御回路１３の制御出力に応じて、第１のγ回路３
および第１のＫｎｅｅ回路４、または第２のγ回路５お
よび第２のＫｎｅｅ回路６のいずれか一方を選択するス
イッチ、７はＣＣＤ撮像素子１への入射光量を調節する
絞り、１０はマイクロプロセッサ、１１は絞り７を動か
すために用いられる制御線、１２はスイッチ８を切り換
えるための制御線である。
【００１９】次に、第２の実施例の撮像装置の動作につ
いて説明する。電源投入時、絞り７は開放されており、
スイッチ８はＢ側端子に入れられている。なお、第２の
γ回路５および第２のＫｎｅｅ回路６の変換特性は図３
の特性図に示す通りとなっている。
いて説明する。電源投入時、絞り７は開放されており、
スイッチ８はＢ側端子に入れられている。なお、第２の
γ回路５および第２のＫｎｅｅ回路６の変換特性は図３
の特性図に示す通りとなっている。
【００２０】したがって、このときは大きな振幅の映像
信号がＡ／Ｄコンバータ２でディジタル撮像信号に変換
され、広いレンジのγ特性によりγ変換される状態にあ
る。そして、第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路
６の出力が、所定の期間Ａ／Ｄコンバータの出力レベル
２５５に飽和したときには、制御回路１３は制御線１２
を通じてスイッチ８に制御信号Ｓ１を送信し、スイッチ
８の可動端子片をＡ側端子に切り換える。
信号がＡ／Ｄコンバータ２でディジタル撮像信号に変換
され、広いレンジのγ特性によりγ変換される状態にあ
る。そして、第２のγ回路５および第２のＫｎｅｅ回路
６の出力が、所定の期間Ａ／Ｄコンバータの出力レベル
２５５に飽和したときには、制御回路１３は制御線１２
を通じてスイッチ８に制御信号Ｓ１を送信し、スイッチ
８の可動端子片をＡ側端子に切り換える。
【００２１】また、このときに制御回路１３から導出さ
れる制御信号Ｓ１はマイクロプロセッサ１０にも伝送さ
れる。マイクロプロセッサ１０はこの制御信号Ｓ１を受
けると、制御線１１を通じて絞り７を絞るように動作す
る。なお、第１のγ回路３および第１のＫｎｅｅ回路４
の変換特性は図２に示した通りである。第１のγ回路３
および第１のＫｎｅｅ回路４の出力が、所定の期間Ａ／
Ｄコンバータの出力２１３を超えない場合、制御回路１
３はスイッチ８に制御信号Ｓ２を送信する。
れる制御信号Ｓ１はマイクロプロセッサ１０にも伝送さ
れる。マイクロプロセッサ１０はこの制御信号Ｓ１を受
けると、制御線１１を通じて絞り７を絞るように動作す
る。なお、第１のγ回路３および第１のＫｎｅｅ回路４
の変換特性は図２に示した通りである。第１のγ回路３
および第１のＫｎｅｅ回路４の出力が、所定の期間Ａ／
Ｄコンバータの出力２１３を超えない場合、制御回路１
３はスイッチ８に制御信号Ｓ２を送信する。
【００２２】これにより、スイッチ８はＢ側端子に切り
換えられる。このときにも、制御回路１３から導出され
る制御信号Ｓ２はマイクロプロセッサ１０に伝送され
る。マイクロプロセッサ１０は制御信号Ｓ２を受ける
と、制御線１１を通じて絞り７を開放するように動作す
る。
換えられる。このときにも、制御回路１３から導出され
る制御信号Ｓ２はマイクロプロセッサ１０に伝送され
る。マイクロプロセッサ１０は制御信号Ｓ２を受ける
と、制御線１１を通じて絞り７を開放するように動作す
る。
【００２３】次に、図５および図６に従って、本発明の
撮像装置の第３の実施例を詳述する。周知の通り、Ａ／
Ｄコンバータの中には、２ステップパラレル方式Ａ／Ｄ
コンバータと呼ばれるものが用いられることがある。
撮像装置の第３の実施例を詳述する。周知の通り、Ａ／
Ｄコンバータの中には、２ステップパラレル方式Ａ／Ｄ
コンバータと呼ばれるものが用いられることがある。
【００２４】２ステップパラレル方式Ａ／Ｄコンバータ
と呼ばれるＡ／Ｄコンバータは、図１１に示すように、
信号入力端子６０から入力された信号の上位ｎビットを
決定する第１のＡ／Ｄコンバータ６１と、上記Ａ／Ｄコ
ンバータ６１の変換結果と入力アナログ信号との差分を
ディジタル変換することにより、下位ｍビットを決定す
る第２のＡ／Ｄコンバータ６４から構成されている。な
お、図１１において、６３は差分器、６４はＤ／Ａコン
バータ、６５は論理回路、６６はディジタル出力端子で
ある。
と呼ばれるＡ／Ｄコンバータは、図１１に示すように、
信号入力端子６０から入力された信号の上位ｎビットを
決定する第１のＡ／Ｄコンバータ６１と、上記Ａ／Ｄコ
ンバータ６１の変換結果と入力アナログ信号との差分を
ディジタル変換することにより、下位ｍビットを決定す
る第２のＡ／Ｄコンバータ６４から構成されている。な
お、図１１において、６３は差分器、６４はＤ／Ａコン
バータ、６５は論理回路、６６はディジタル出力端子で
ある。
【００２５】このように構成された２ステップパラレル
方式Ａ／Ｄコンバータにおいては、上位ｎビットを決定
する第１のＡ／Ｄコンバータ６１の誤差が含まれる場
合、全体の変換特性としては、図１２に示すように段階
状に誤差を含むものとなってしまう。このため、このＡ
／Ｄコンバータを画像信号のディジタル変換に用いた場
合に、ディジタル画像に偽輪郭が生じてしまう問題があ
った。
方式Ａ／Ｄコンバータにおいては、上位ｎビットを決定
する第１のＡ／Ｄコンバータ６１の誤差が含まれる場
合、全体の変換特性としては、図１２に示すように段階
状に誤差を含むものとなってしまう。このため、このＡ
／Ｄコンバータを画像信号のディジタル変換に用いた場
合に、ディジタル画像に偽輪郭が生じてしまう問題があ
った。
【００２６】本実施例はこのような問題を解決してＡ／
Ｄコンバータの変換精度を向上させるために、次のよう
にしている。すなわち、本実施例においては、図１１に
おける第１のＡ／Ｄコンバータ６１を、図５に示すよう
に構成している。
Ｄコンバータの変換精度を向上させるために、次のよう
にしている。すなわち、本実施例においては、図１１に
おける第１のＡ／Ｄコンバータ６１を、図５に示すよう
に構成している。
【００２７】図５において、２１はアナログ信号入力端
子、２２ａ、２２ｂは基準電圧入力端子、２３は基準電
圧を等間隔で８段階に分圧するための抵抗素子接続回
路、２４は上記抵抗素子接続回路２３により等間隔に分
圧された基準電圧と、アナログ入力信号電圧とを比較す
るコンパレータである。
子、２２ａ、２２ｂは基準電圧入力端子、２３は基準電
圧を等間隔で８段階に分圧するための抵抗素子接続回
路、２４は上記抵抗素子接続回路２３により等間隔に分
圧された基準電圧と、アナログ入力信号電圧とを比較す
るコンパレータである。
【００２８】また、２５は上記コンパレータ２４の出力
の平均（多数決）を求めるためのエンコーダ、２６は平
均化されたコンパレータ出力に基づきディジタル出力符
号を求める論理回路、２７はディジタル出力端子であ
る。
の平均（多数決）を求めるためのエンコーダ、２６は平
均化されたコンパレータ出力に基づきディジタル出力符
号を求める論理回路、２７はディジタル出力端子であ
る。
【００２９】次に、図５に示したＡ／Ｄコンバータの動
作を説明する。図５において、アナログ入力電圧と８段
階に分圧された基準電圧とを比較するコンパレータ２４
は、各基準電圧につき５個並列に接続されているため、
各基準電圧と入力アナログ信号電圧との比較結果も５通
り出力される。
作を説明する。図５において、アナログ入力電圧と８段
階に分圧された基準電圧とを比較するコンパレータ２４
は、各基準電圧につき５個並列に接続されているため、
各基準電圧と入力アナログ信号電圧との比較結果も５通
り出力される。
【００３０】この５通りの出力結果は、コンパレータの
特性のばらつきによって同じ基準電圧に対するもので
も、異なる結果が含まれる場合がある。しかし、上述し
た平均（多数決）回路２５により、より多い方の比較結
果が選択されるため、コンパレータのばらつきによる誤
差を軽減することができる。これにより、上位ｎビット
の変換特性を向上させることができ、全体の直線性の改
善を図れる。
特性のばらつきによって同じ基準電圧に対するもので
も、異なる結果が含まれる場合がある。しかし、上述し
た平均（多数決）回路２５により、より多い方の比較結
果が選択されるため、コンパレータのばらつきによる誤
差を軽減することができる。これにより、上位ｎビット
の変換特性を向上させることができ、全体の直線性の改
善を図れる。
【００３１】次に、図６に従って本発明の第４の実施例
を詳述する。この第４の実施例は、図５に示した第３の
実施例に対する変形例であり、図５の回路と共通する部
分には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
を詳述する。この第４の実施例は、図５に示した第３の
実施例に対する変形例であり、図５の回路と共通する部
分には共通の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３２】図６において、２４ａは第１のコンパレー
タ群、２４ｂは第２のコンパレータ群、２４ｃは第３の
コンパレータ群、２４ｄは第４のコンパレータ群をそれ
ぞれ示している。
タ群、２４ｂは第２のコンパレータ群、２４ｃは第３の
コンパレータ群、２４ｄは第４のコンパレータ群をそれ
ぞれ示している。
【００３３】また、２５ａは第１のコンパレータ群２４
ａの出力に基づき第１のデコード値を出力する第１のデ
コーダ、２５ｂは第２のコンパレータ群２４ｂの出力に
基づき第２のデコード値を出力する第２のデコーダ、２
５ｃは第３のコンパレータ群２４ｃの出力に基づき第３
のデコード値を出力する第３のデコーダ、２５ｄは第４
のコンパレータ群２４ｄの出力に基づき第４のデコード
値を出力する第４のデコーダである。
ａの出力に基づき第１のデコード値を出力する第１のデ
コーダ、２５ｂは第２のコンパレータ群２４ｂの出力に
基づき第２のデコード値を出力する第２のデコーダ、２
５ｃは第３のコンパレータ群２４ｃの出力に基づき第３
のデコード値を出力する第３のデコーダ、２５ｄは第４
のコンパレータ群２４ｄの出力に基づき第４のデコード
値を出力する第４のデコーダである。
【００３４】また、２６は第１〜第４のデコーダ２４
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから出力される第１〜第４
のデコーダ値の平均値を求める論理回路、２７はディジ
タル出力端子である。
ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄから出力される第１〜第４
のデコーダ値の平均値を求める論理回路、２７はディジ
タル出力端子である。
【００３５】次に、図６の回路の動作を説明する。図６
において、アナログ入力信号電圧と等間隔で８段階に分
圧された基準電圧とを比較するコンパレータは、各段階
につき４個並列に接続されているため、各基準電圧と入
力アナログ信号電圧との比較結果も４通り出力される。
において、アナログ入力信号電圧と等間隔で８段階に分
圧された基準電圧とを比較するコンパレータは、各段階
につき４個並列に接続されているため、各基準電圧と入
力アナログ信号電圧との比較結果も４通り出力される。
【００３６】この４通りの出力結果は、コンパレータの
特性のばらつきによって同じアナログ入力電圧に対する
ものでも異なる場合がある。ところが、図６の回路では
４通りのコンパレータ出力に基づき生成される４通りの
デコード値の平均値が、論理回路２６にて求められる。
この結果、コンパレータのばらつきによる誤差を大幅に
軽減することができ、全体の直線性を改善することがで
きる。
特性のばらつきによって同じアナログ入力電圧に対する
ものでも異なる場合がある。ところが、図６の回路では
４通りのコンパレータ出力に基づき生成される４通りの
デコード値の平均値が、論理回路２６にて求められる。
この結果、コンパレータのばらつきによる誤差を大幅に
軽減することができ、全体の直線性を改善することがで
きる。
【００３７】次に、図７および図８を参照して第５の実
施例について説明する。本実施形態は、撮像装置のよう
に光学的に結像させた画像を電気的な信号に変換して受
像管に出力する装置において、非線形な受像管の発光特
性を考慮して、人間の視覚上適正な発光状態となるよう
にしている。すなわち、撮像装置における信号処理過程
で、γ補正と呼ばれる非線形処理を行って視覚上適正な
発光状態となるようにしている。
施例について説明する。本実施形態は、撮像装置のよう
に光学的に結像させた画像を電気的な信号に変換して受
像管に出力する装置において、非線形な受像管の発光特
性を考慮して、人間の視覚上適正な発光状態となるよう
にしている。すなわち、撮像装置における信号処理過程
で、γ補正と呼ばれる非線形処理を行って視覚上適正な
発光状態となるようにしている。
【００３８】また、本実施形態では、このようなγ補正
処理をＲＧＢ３原色信号に対して施した場合や、輝度信
号および復調ＲＧＢ信号に対して施した場合に、最終的
な出力画像において赤色の信号成分が他の信号成分と比
較して沈んだ色として見えてしまうことに考慮してい
る。
処理をＲＧＢ３原色信号に対して施した場合や、輝度信
号および復調ＲＧＢ信号に対して施した場合に、最終的
な出力画像において赤色の信号成分が他の信号成分と比
較して沈んだ色として見えてしまうことに考慮してい
る。
【００３９】図７において、３１はＣＣＤ撮像素子、３
２はＡ／Ｄコンバータ、３３は２Ｈ遅延線、３４はＣＣ
Ｄ撮像素子３１の含まれる色キャリア成分から色情報を
得るための同時化回路である。
２はＡ／Ｄコンバータ、３３は２Ｈ遅延線、３４はＣＣ
Ｄ撮像素子３１の含まれる色キャリア成分から色情報を
得るための同時化回路である。
【００４０】次いで、３５は同時化回路３４から出力さ
れる信号から復調ＲＧＢ信号を生成するための第１のマ
トリクス、３６はＲ信号に施すγ変換特性を選択するγ
変換特性選択スイッチである。また、３７はγ特性を記
憶するＲＯＭテーブルであって、３７ａはＲ信号に対す
る第１のγ変換特性、３７ｂはＲ信号に対する第２のγ
変換特性、３７ｃはＲ信号に対する第３のγ変換特性、
３７ｄはＧ信号に対するγ変換特性、３７ｅはＢ信号に
対するγ変換特性を記憶している。
れる信号から復調ＲＧＢ信号を生成するための第１のマ
トリクス、３６はＲ信号に施すγ変換特性を選択するγ
変換特性選択スイッチである。また、３７はγ特性を記
憶するＲＯＭテーブルであって、３７ａはＲ信号に対す
る第１のγ変換特性、３７ｂはＲ信号に対する第２のγ
変換特性、３７ｃはＲ信号に対する第３のγ変換特性、
３７ｄはＧ信号に対するγ変換特性、３７ｅはＢ信号に
対するγ変換特性を記憶している。
【００４１】３８はγ変換された復調ＲＧＢ信号から色
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する第２のマトリクス、３
９は上記色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに直交変調を加えてク
ロマ信号とする変調回路、４０は上記２Ｈ遅延線３３か
ら出力されるＣＣＤ信号に含まれる色キャリア成分を抑
圧する低域通過フィルタ、４１は色キャリア成分を抑圧
したＣＣＤ信号から広帯域輝度信号ＹH を生成する輝度
信号処理回路、４２はクロマ信号出力端子、４３は広帯
域輝度信号出力端子、４４はスイッチ３６の切り換えを
制御するモード信号入力端子である。
差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを生成する第２のマトリクス、３
９は上記色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに直交変調を加えてク
ロマ信号とする変調回路、４０は上記２Ｈ遅延線３３か
ら出力されるＣＣＤ信号に含まれる色キャリア成分を抑
圧する低域通過フィルタ、４１は色キャリア成分を抑圧
したＣＣＤ信号から広帯域輝度信号ＹH を生成する輝度
信号処理回路、４２はクロマ信号出力端子、４３は広帯
域輝度信号出力端子、４４はスイッチ３６の切り換えを
制御するモード信号入力端子である。
【００４２】また、図８は図７のＲＯＭテーブル３７に
記憶されているγ変換特性を表すカーブである。次に、
本実施例の動作を説明する。先ず、図７の第１のマトリ
クス３５によって生成された復調ＲＧＢ信号に対し、Ｒ
ＯＭテーブル３７ｄ、３７ｅによってＧ信号およびＢ信
号に対しては、図８に示すのγカーブで表される特性
でγ変換が施される。
記憶されているγ変換特性を表すカーブである。次に、
本実施例の動作を説明する。先ず、図７の第１のマトリ
クス３５によって生成された復調ＲＧＢ信号に対し、Ｒ
ＯＭテーブル３７ｄ、３７ｅによってＧ信号およびＢ信
号に対しては、図８に示すのγカーブで表される特性
でγ変換が施される。
【００４３】一方、Ｒ信号に対しては、図７のモード信
号入力端子４４に加えられるモード信号に基づき、ＲＯ
Ｍテーブル３７ａ、３７ｂ、３７ｃのうちの１つ、すな
わち、図８の、、γカーブのうちの１つが選択さ
れ、この選択された特性でγ変換が施される。
号入力端子４４に加えられるモード信号に基づき、ＲＯ
Ｍテーブル３７ａ、３７ｂ、３７ｃのうちの１つ、すな
わち、図８の、、γカーブのうちの１つが選択さ
れ、この選択された特性でγ変換が施される。
【００４４】図８の、、γカーブは、のγカー
ブより低照度域においては持ち上がっているので、輝度
レベルが低い場合には、緑、青と比べて赤の色成分を強
調することができる。
ブより低照度域においては持ち上がっているので、輝度
レベルが低い場合には、緑、青と比べて赤の色成分を強
調することができる。
【００４５】次に、図９に従って本発明の第６の実施例
を説明する。なお、図９において、図７と同一部分につ
いては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図９
に示したように、この第６の実施例においては、同時化
回路３４と第１のマトリクス３５との間に第１のスイッ
チ４５を設けるとともに、第１のマトリクス３５とγ変
換特性選択スイッチ３６との間に第２のスイッチ４６を
設けている。また、ＲＯＭテーブル３７と第２のマトリ
クス３８との間に第３のスイッチ４７を設けている。
を説明する。なお、図９において、図７と同一部分につ
いては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図９
に示したように、この第６の実施例においては、同時化
回路３４と第１のマトリクス３５との間に第１のスイッ
チ４５を設けるとともに、第１のマトリクス３５とγ変
換特性選択スイッチ３６との間に第２のスイッチ４６を
設けている。また、ＲＯＭテーブル３７と第２のマトリ
クス３８との間に第３のスイッチ４７を設けている。
【００４６】このように構成された本実施例の回路にお
いては、ＣＣＤ撮像素子３１信号は、Ａ／Ｄコンバータ
３２でディジタル変換された後、２Ｈ遅延線３３を介し
て同時化回路に与えられ、ここでＹL 、ＣR 、ＣB の各
信号に分離されて、第１のスイッチ４５に与えられる。
いては、ＣＣＤ撮像素子３１信号は、Ａ／Ｄコンバータ
３２でディジタル変換された後、２Ｈ遅延線３３を介し
て同時化回路に与えられ、ここでＹL 、ＣR 、ＣB の各
信号に分離されて、第１のスイッチ４５に与えられる。
【００４７】第１のスイッチ４５は、１４．３ＭＨｚの
周波数で０，１，２，０，１，２・・・の順番に切り換
わる。その結果、第１のマトリックス３５には、ＹL ／
ＣR／ＣB ／ＹL ／ＣR ／ＣB ・・・の点順次信号が入
力され、Ｒ／Ｇ／Ｂ／Ｒ／Ｇ／Ｂの点順次化された復調
ＲＧＢ信号が生成される。
周波数で０，１，２，０，１，２・・・の順番に切り換
わる。その結果、第１のマトリックス３５には、ＹL ／
ＣR／ＣB ／ＹL ／ＣR ／ＣB ・・・の点順次信号が入
力され、Ｒ／Ｇ／Ｂ／Ｒ／Ｇ／Ｂの点順次化された復調
ＲＧＢ信号が生成される。
【００４８】第２のスイッチ４６は、このようにして点
順次化された復調ＲＧＢ信号がＲ／Ｇ／Ｂ／Ｒ／Ｇ／Ｂ
の・・・の順番で送られてくるのに同期して、０／１／
１／０／１／１・・・と切り換わる。この結果、γ変換
特性選択スイッチ３６には、Ｒ信号のみが加えられる。
また、第１のＲＯＭテーブル３７ａには、Ｇ信号および
Ｂ信号が加えられる。
順次化された復調ＲＧＢ信号がＲ／Ｇ／Ｂ／Ｒ／Ｇ／Ｂ
の・・・の順番で送られてくるのに同期して、０／１／
１／０／１／１・・・と切り換わる。この結果、γ変換
特性選択スイッチ３６には、Ｒ信号のみが加えられる。
また、第１のＲＯＭテーブル３７ａには、Ｇ信号および
Ｂ信号が加えられる。
【００４９】γ変換特性選択スイッチ３６は、制御信号
入力端子４４に加えられる制御信号により、固定端子の
１、２、３のいずれか１つに接続される。そのため、γ
変換特性選択スイッチ３６に伝えられたＲ信号は、各Ｒ
ＯＭテーブル３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに記憶されている
γ変換特性のいずれか１つによりγ変換される。
入力端子４４に加えられる制御信号により、固定端子の
１、２、３のいずれか１つに接続される。そのため、γ
変換特性選択スイッチ３６に伝えられたＲ信号は、各Ｒ
ＯＭテーブル３７ｂ，３７ｃ，３７ｄに記憶されている
γ変換特性のいずれか１つによりγ変換される。
【００５０】一方、Ｇ信号およびＢ信号は、ＲＯＭテー
ブル３７ａに記憶されているγ変換特性でγ変換され
る。ここで、ＲＯＭテーブル３７ａには、図８のγカー
ブ、３７ｂにはのカーブ、３７ｃにはのカーブ、
３７ｄにはのカーブで表されるγ特性が記憶されてい
る。
ブル３７ａに記憶されているγ変換特性でγ変換され
る。ここで、ＲＯＭテーブル３７ａには、図８のγカー
ブ、３７ｂにはのカーブ、３７ｃにはのカーブ、
３７ｄにはのカーブで表されるγ特性が記憶されてい
る。
【００５１】したがって、ＣＣＤ撮像素子３１に入射す
る映像信号の輝度レベルが低い場合には、緑、青と比べ
て赤の色成分が強調される。そして、γ変換された点順
次ＲＧＢ信号は、第３のスイッチ４７で並列の復調ＲＧ
Ｂ信号に戻された後、第２のマトリックス３８、変調回
路３９を経てクロマ信号となり、クロマ信号出力端子４
２から出力される。
る映像信号の輝度レベルが低い場合には、緑、青と比べ
て赤の色成分が強調される。そして、γ変換された点順
次ＲＧＢ信号は、第３のスイッチ４７で並列の復調ＲＧ
Ｂ信号に戻された後、第２のマトリックス３８、変調回
路３９を経てクロマ信号となり、クロマ信号出力端子４
２から出力される。
【００５２】
【発明の効果】本発明によれば、輝度レベルの低い場合
の赤色成分を強調し、受像管の非線形的な発光特性を考
慮した人間の視覚上適正な発光状態の画像を生成するこ
とが可能となる。
の赤色成分を強調し、受像管の非線形的な発光特性を考
慮した人間の視覚上適正な発光状態の画像を生成するこ
とが可能となる。
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施例を説明するための撮像装
置の構成図である。
置の構成図である。
【図２】γ−Ｋｎｅｅ出力レベルとＡ／Ｄコンバータ出
力レベルとの関係を示す特性図である。
力レベルとの関係を示す特性図である。
【図３】γ−Ｋｎｅｅ出力レベルとＡ／Ｄコンバータ出
力レベルとの関係を示す特性図である。
力レベルとの関係を示す特性図である。
【図４】第２の実施例を示す撮像装置の構成図である。
【図５】第３の実施例を示すＡ／Ｄコンバータの構成図
である。
である。
【図６】第４の実施例を示すＡ／Ｄコンバータの構成図
である。
である。
【図７】第５の実施例を示す撮像装置の構成図である。
【図８】第５の実施例のγ変換特性を表すカーブ特性図
である。
である。
【図９】第６の実施例を示す撮像装置の構成図である。
【図１０】従来の撮像装置の一例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図１１】２ステップパラレル方式Ａ／Ｄコンバータを
示す構成図である。
示す構成図である。
【図１２】図１１のＡ／Ｄコンバータの変換特性を示す
特性図である。
特性図である。
１ ＣＣＤ撮像素子
２ Ａ／Ｄコンバータ
３ 第１のγ回路
４ 第１のＫｎｅｅ回路
５ 第２のγ回路
６ 第２のＫｎｅｅ回路
７ 絞り装置
８ スイッチ
９ マイクロプロセッサ
Claims (4)
- 【請求項１】 光学的に結像された画像を電気的信号に
変換する撮像装置において、 上記光電変換された撮像信号から色情報を有する映像信
号色成分信号を生成するとともに、受像管の発光特性に
対応して、輝度レベルが低い場合に、赤色を表す色成分
については、他の色成分と比べて強調するように、少な
くとも１つの他の色成分とは異なる非線形変換を行う手
段を有することを特徴とする撮像装置。 - 【請求項２】 上記赤色を表す色成分に非線形変換を施
す手段を複数個設け、上記複数個の非線形変換手段の特
性を異ならせるとともに、これらの非線形変換手段のい
ずれかを選択可能としたことを特徴とする請求項１記載
の撮像装置。 - 【請求項３】 光学的に結像された画像を電気的信号に
変換し、上記光電変換された撮像信号から色情報を有す
る映像信号を生成するとともに、受像管の発光特性に対
応して、輝度レベルが低い場合に、赤色を表す色成分に
ついては、他の色成分と比べて強調するように、少なく
とも１つの他の色成分とは異なる非線形変換する処理を
施すことを特徴とする信号処理方法。 - 【請求項４】 上記赤色成分に対して非線形変換処理を
行なうための、互いに異なる変換特性を有する複数の非
線形変換処理を施す手段のいずれかを選択可能とするこ
とを特徴とする請求項３記載の信号処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35896992A JP3486425B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 撮像装置及び信号処理方法 |
| US08/160,234 US5691821A (en) | 1992-12-04 | 1993-12-02 | A/D converting apparatus and image sensing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35896992A JP3486425B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 撮像装置及び信号処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06197272A JPH06197272A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3486425B2 true JP3486425B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=18462056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35896992A Expired - Fee Related JP3486425B2 (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-25 | 撮像装置及び信号処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486425B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7483064B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-01-27 | Nikon Corporation | Imaging apparatus |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP35896992A patent/JP3486425B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7483064B2 (en) | 2005-03-31 | 2009-01-27 | Nikon Corporation | Imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06197272A (ja) | 1994-07-15 |
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