JP3503026B2 - スチルビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明はスチルビデオカメラ
に関し、撮像素子から出力されるアナログ画像信号をＡ
／Ｄ変換して得られるデジタル画像信号をメモリに記録
するよう構成されたスチルビデオカメラに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、従来のフィルム式カメラに代わっ
て、被写体からの光画像信号を撮像素子により電気画像
信号に変換し、該電気画像信号をフィルムに相当するメ
モリに記憶する構成のスチルビデオカメラが開発されて
おり、メモリに記憶した電気画像信号をモニタで再生し
て見たり、プリンタでハードコピーしたりするようにな
っている。 【０００３】かかるスチルビデオカメラのメモリとして
一般に採用されているのは、磁気ディスクであり、この
場合、例えば光学レンズを通過して得られる光画像信号
を、ＣＣＤ等の撮像素子で光電変換し、該変換によって
得られる電気画像信号を色分離，ガンマ補正，線順次
化，ＦＭ変調等をアナログ処理で行った後、磁気ヘッド
等を用いて電磁変換して磁気ディスクに磁気記録してい
る。 【０００４】また、再生時には、磁気ディスクに記録さ
れた磁気信号を電磁変換しアナログ処理してモニタに写
し出したりしている。 【０００５】しかしながら、このように磁気ディスクに
アナログ信号を磁気記録する方式では、信号のアナログ
処理及び電磁変換を必要とするため、信号の劣化を生じ
易く、また、カメラ，再生機共に磁気ディスクの回転駆
動機構を要するため、大型化，コストアップ化を避けら
れず、業務用はともかく、民生用としての普及を遅らせ
る原因となっている。 【０００６】この点に鑑み、撮像素子によって得られる
電気画像信号をＡ／Ｄ変換したデジタル信号を、半導体
メモリに記憶するようにしたものが本出願人により提案
されており（特開昭５９−１８３５８２号公報参照）、
これによれば、アナログ処理による信号の劣化を防止で
きると共に、磁気ディスクの場合のような駆動機構も不
要であるため、カメラ，再生機の小型軽量化，コストダ
ウンを図れる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にデジタル画像データを半導体メモリに記録する構成の
スチルビデオカメラでは、色分離等のプロセス処理を行
わないままメモリに記録するように構成すれば（図９参
照）、磁気ディスクにアナログ記録する方式のスチルビ
デオカメラ（図１０参照）に比べ回路構成が簡略化さ
れ、磁気ディスクの駆動機構の省略の効果と相まってよ
り一層カメラの小型化とコストダウンを図ることができ
る。 【０００８】但し、ＣＣＤの出力信号のダイナミックレ
ンジは７０ｄＢ以上あるため、Ａ／Ｄ変換時のビット数
は分解能を確保するために１２ビット程度以上のものが
必要となって、高価なＡ／Ｄ変換器を必要とするように
なるので、Ａ／Ｄ変換前にガンマ補正をかけてＣＣＤの
出力信号のダイナミックレンジを５０ｄＢ程度に圧縮す
ることにより、Ａ／Ｄ変換器として８ビット程度のもの
が使用できるようにする必要があり、ガンマ補正回路に
ついては省略しない方が良い。 【０００９】このように、デジタル記録式のスチルビデ
オカメラにおいて、信号処理を極力省略してメモリに記
録させるよう構成することで、カメラ側の回路構成を簡
略化できるという利点はあるものの、単板式カラースチ
ルビデオカメラにおける色フィルタの種類などの撮影条
件が異なることを、画像記録のみから判断することは困
難であるため、１種類のカメラで専用の再生機を用いる
ときには大きな問題が発生しないものの、例えば色フィ
ルタの異なる複数種のスチルビデオカメラで撮影した画
像がそれぞれ記録されたメモリを、共通の再生機で再生
しようとすると、所期の色分離が行われないなどの問題
が発生する。 【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、デジタル画像信号を記録するスチルビデオカメ
ラを用いて撮影された画像を、再生機側で良好な色再現
を行えるようにすることを目的とする。 【００１１】 【課題を解決するための手段】そのため請求項１に係る
発明では、光学レンズにより得られる被写体の光画像を
撮像素子によって光電変換して画像信号を生成し、さら
にＡ／Ｄ変換を施して得られるデジタル画像信号を、黒
基準となるオプティカルブラック用画素と共にメモリに
記憶するように構成したスチルビデオカメラであって、
前記メモリに記憶される前記オプティカルブラック用画
素が、1走査線単位または1画像単位で記憶するように構
成した。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。 【００１３】実施の形態におけるスチルビデオカメラの
システム構成を図１に示してある。 【００１４】ここで、レンズ，絞り，シャッタ，光学的
ローパスフィルタ，赤外カットフィルタ等から構成され
る光学系１からの光画像信号が、駆動回路２及び駆動タ
イミング発生回路７によって制御されるＣＣＤやＭＯＳ
などの撮像素子３によって電気画像信号に変換され、こ
のアナログ画像信号がアナログ処理回路４で信号処理さ
れた後、Ａ／Ｄ変換器５でＡ／Ｄ変換されて、変換後の
デジタル画像信号がメモリ６に記録されるようになって
いる。 【００１５】前記メモリ６としては、半導体メモリをカ
ード状に構成しスチルビデオカメラに対して着脱自在と
したメモリカード，光磁気ディスク，ＤＡＴ等のデジタ
ル信号が記録可能なものであれば良い。 【００１６】ここで、前記アナログ処理回路４では、Ｃ
ＤＳ（相関ダブルサンプリング）回路等のサンプルホー
ルド回路によって撮像素子３から出力される電気画像信
号をベースバンド信号に変換して、Ａ／Ｄ変換器５にそ
の信号を出力する。 【００１７】上記のようなサンプルホールドのみを行っ
て他の信号処理を何も行わないときには、１２ビット以
上のＡ／Ｄ変換器５を用いてデジタル信号に変換するこ
とができ、この場合最も回路構成が簡略化されたものと
なる。 【００１８】但し、１２ビットのままメモリに記録する
と、画像記録に必要とするメモリ容量が多くなってしま
うという問題があるので、この場合、例えばＡ／Ｄ変換
器５の前又は後ろでガンマ補正のような信号の圧縮処理
をしたりしてデータ量を少なくすれば良い。 【００１９】また、Ａ／Ｄ変換器５の前で撮像素子３の
出力信号にアナログ的にガンマ補正をかけるようにすれ
ば、ダイナミックレンジを７０ｄＢ以上から５０ｄＢ程
度に圧縮できるので、Ａ／Ｄ変換器５として８ビットの
ものを使用できるようになる。 【００２０】更に、図３に示すように、Ａ／Ｄ変換特性
にガンマ特性をもたせたＡ／Ｄ変換器を用いるようにす
れば、Ａ／Ｄ変換とガンマ補正とを同時に行わせて回路
構成を簡略化することができる。 【００２１】Ａ／Ｄ変換器５による変換タイミングは、
撮像素子の信号読み出しクロックと同じかその整数分の
１の周波数でサンプリングするので、Ａ／Ｄ変換器５で
必要なクロックは、全て撮像素子３の駆動タイミング発
生回路７から供給する。 【００２２】ここで、本実施形態のスチルビデオカメラ
では、色分離や線順次化などの信号処理を行わずにメモ
リにデジタル画像信号を記録するため、図２に示すよう
に再生機側に色分離などの信号処理を行うプロセス回路
１１が設けられ、このプロセス回路１１で信号処理され
たデジタル画像信号がＤ／Ａ変換器１２でアナログ信号
に変換されてテレビジョン信号として出力される（又は
Ｄ／Ａ変換した信号をプロセス回路で信号処理する）よ
うになっている。 【００２３】従って、再生時に色分離などの信号処理を
行うのに必要なデータを、画像が記録されるときに図７
に示すように所定のメモリ領域に予め同時に記録させて
おく必要がある。 【００２４】例えば、上記のように撮像素子３の出力信
号のＡ／Ｄ変換値を殆どそのまま記録するものでは、メ
モリのどこに何番目の画素があるか、換言すれば、１画
面分のデータがどの領域に記録されているかが再生時に
分からないと、再生できなくなる可能性があるので、例
えば図４に示すように１画面の４隅がどの番地に記憶さ
れているかを画面ナンバー（撮影順番）に対応させてメ
モリの所定領域に記憶させておき、再生時には、かかる
番地を参照してデータの読み出しが行われるようにすれ
ば良い。 【００２５】また、一画面を一本の画素列として順番に
記録し、最初の画素と最後の画素の番地を所定領域に記
憶する方法もある。この場合、最初の番地のみを記憶さ
せるようにしても良く、最後の画素のすぐ後に次の画面
の最初の画素が来るようにしておけば良い。 【００２６】このようにすれば、メモリ領域を画像単位
に分けないで番地順に複数画像データを詰めて記憶させ
たりするような記録方式とした場合であっても、再生す
るときのアクセスが容易となる。 【００２７】また、本実施形態のように、単板の撮像素
子３からカラー信号を取り出すためには、カラーフィル
タが設けられるが、このカラーフィルタにおける色配列
がわからないと、再生時に色分離処理が行えなくなるの
で、使用したスチルビデオカメラにおけるカラーフィル
タの配列がわかるように、図５（Ｒ，Ｇ，Ｂフィルタ）
及び図６（緑，マゼンタ，シアン，黄フィルタ）に示す
ようなカラーフィルタの配列の最小単位（又は、フィル
タ配列が参照できるコード）を各画面に対応させてメモ
リに記憶させておき、再生時には撮影したスチルビデオ
カメラのカラーフィルタの配列がメモリ６から読み取ら
れて、この配列に従って色分離処理が行われるようにす
る。 【００２８】このようにカラーフィルタの配列を示すデ
ータがメモリ６に記憶してあれば、カラーフィルタの配
列が異なるスチルビデオカメラで撮影されたものが混在
している場合であっても、再生機側でこれを判断できる
ため、フィルタ配列が異なる複数種のスチルビデオカメ
ラ間で共通な再生機を使用できるようになる。 【００２９】また、ビデオカメラでは一般的に白バラン
ス調整を行うが、本実施形態のスチルビデオカメラでは
かかる白バランス調整を行わずにメモリ６に記録してし
まうので、再生機側で白バランス調整を行う必要があ
る。 【００３０】このため、調整に必要な情報として、例え
ばセンサで検出した被写体の色温度や、或いは、ＲＧＢ
の３原色に対応するセンサを備えたカメラであればＲＧ
Ｂ各色の信号レベルや基準レベルからのずれなどの情報
を撮影と同時にメモリ６に記録させ、再生機側でこの情
報に読み込んで白バランス調整が良好に行われるように
する。 【００３１】この他、メモリ６に対して撮影と共に記憶
させる撮影条件としては、例えば前記カラーフィルタの
分光特性，撮像素子３の画素数（総画素数，有動画素
数），赤外カットフィルタの分光特性，光学系の分光特
性，撮影時間・日付などが挙げられる。 【００３２】ここで、色分離処理に必要な情報である、
赤外カットフィルタやカラーフィルタの分光特性など
は、直接特性値を記録させるのではなく、メーカー名，
型番，厚さ等を記録させるようにしても良い。 【００３３】また、光学レンズや水晶板などの光学系の
分光特性を記憶させる場合には、メモリに記録された分
光特性を読み出して、該分光特性に基づいて３原色信号
を補正するなどすれば良い。 【００３４】更に、メモリに記録されている画像に対応
する撮影日時・時間のデータに基づき、例えば夕方なら
再生画像の赤を強くするなど、予測される撮影環境を色
再現に反映させるようにしても良く、この場合、撮影時
刻と白バランス調整用に記録されている色温度とから天
気を推測して色再現に反映させても良い。 【００３５】また、撮影場所や天気などの情報が撮影者
の操作によってメモリに画像と対応させて記録されるよ
うにしても良い。 【００３６】一方、上記のように撮影条件を画像データ
と共にメモリに記録させると共に、画像データの記録に
おいて以下のような工夫をしてより効率的な信号処理又
は記録容量の節約が行われるようにすることが望まし
い。 【００３７】通常、画像データをメモリに記録する際に
は、図８に示すように画素順に記録するが、例えばＲ，
Ｇ，Ｂのカラーフィルタを備えたものでは、赤Ｒフィル
タの画素，緑Ｇフィルタの画素，青Ｂフィルタの画素と
それぞれ３原色毎に画素をまとめてメモリに記録させる
ようにすると、同じ色の隣接画素間での相関が出てきて
圧縮処理がより効率的に行えるようになる。 【００３８】また、通常の撮像素子では、黒基準となる
オプチカルブラック（ＯＢ）用画素が４０×５００（２
０Ｋ）ほどあるが、全てを記録しておく必要もないの
で、例えば１走査線につきＯＢ用画素を１画素のみを記
録させたり、或いは、ＯＢ用画素を１画像において１つ
だけ記録させるようにして、メモリ容量の節約を図るこ
ともできる。 【００３９】ここで、１走査線についてＯＢ用画素を１
画素のみ記録させる場合には、ＯＢ用画素を１走査線の
中から１つだけサンプリングさせたり、又は、１走査線
におけるＯＢ用画素（４０画素程度）の平均をとって該
平均値を１走査線毎のＯＢ用画素データとし、１画像当
たり１つのＯＢ用画素データのみを記録させる場合に
は、全体の平均をとって記録させたりする。 【００４０】更に、ＯＢ用画素の信号レベルのばらつき
が大きいときには、１走査線毎に１画素を記録させ、ば
らつきが小さいときには１画像毎に１画素を記録させる
ようにすることも可能である。 【００４１】 【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、光学レン
ズにより得られる被写体の光画像を撮像素子によって光
電変換して画像信号を生成し、さらにＡ／Ｄ変換を施し
て得られるデジタル画像信号と、黒基準となる画素を記
憶するように構成したスチルビデオカメラであって、前
記黒基準となる画素が、１画像単位で記憶するように構
成したので、再生機側で良好な色再現を行えるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例におけるスチルビデオカメラの
構成を示すブロック図。 【図２】同上実施例における再生機の構成を示すブロッ
ク図。 【図３】Ａ／Ｄ変換器の変換特性を示す線図。 【図４】画像データの記録場所を記録する際の特性を示
す線図。 【図５】カラーフィルタの種類を記録する際の最小単位
を示すカラーフィルタ分布図。 【図６】カラーフィルタの種類を記録する際の最小単位
を示すカラーフィルタ分布図。 【図７】メモリ内における撮影条件の記録領域を示す線
図。 【図８】フィルタ色毎の記録の様子を示す記録処理状態
図。 【図９】デジタル記録式スチルビデオカメラの従来例を
示すブロック図。 【図１０】アナログ記録式スチルビデオカメラの従来例
を示すフロック図。 【符号の説明】 １…光学系 ２…駆動回路 ３…撮像素子 ４…アナログ処理回路 ５…Ａ／Ｄ変換器 ６…メモリ ７…駆動タイミング発生回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｊ (72)発明者 土田 匡章 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 永石 勝也 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−183590（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−169882（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/76 - 5/956 H04N 5/225 - 5/243 H04N 9/04 - 9/11 H04N 9/79 - 9/898 H04N 101:00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】光学レンズにより得られる被写体の光画像
   を撮像素子によって光電変換して画像信号を生成し、さ
   らにＡ／Ｄ変換を施して得られるデジタル画像信号と、
   黒基準となるデータを記憶するように構成したスチルビ
   デオカメラであって、前 記黒基準となるデータが、１画像単位で記憶されるよ
   うに構成したことを特徴とするスチルビデオカメラ。