JP4556358B2 - 階調補正装置及び階調補正方法 - Google Patents
階調補正装置及び階調補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4556358B2 JP4556358B2 JP2001222899A JP2001222899A JP4556358B2 JP 4556358 B2 JP4556358 B2 JP 4556358B2 JP 2001222899 A JP2001222899 A JP 2001222899A JP 2001222899 A JP2001222899 A JP 2001222899A JP 4556358 B2 JP4556358 B2 JP 4556358B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency component
- gradation correction
- signal
- gradation
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 25
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 23
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオカメラなどに用いられる階調補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の階調補正装置の構成図を示す。図１０において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｂ，８ｃはガンマＲＯＭ、９は乗算器、１０はコアリング回路、１１は加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３はマトリクス回路である。
【０００３】
従来の階調補正装置では、光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２の出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２の出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨと低周波成分ＹＬに分離する。低周波成分ＹＬはガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。また、ＹＬはガンマＲＯＭ８ｂにも入力され、γ特性に対応する輝度レベルに応じたゲインＧａｐが出力される。乗算器９では高周波成分ＹＨがゲインＧａｐと乗算され、γ補正された高周波成分ＹＨγが出力される。ＹＨγはコアリング回路１０に入力され、ノイズに相当する小振幅の高周波成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。加算器１１でＹＬγとＹＨｃが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして、出力端子１２ａより出力される。
【０００４】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３でマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号Ｃｏｕｔとして出力端子１２ｂより出力される。
【０００５】
図１１、１２にグレースケールを撮像した場合の従来の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図１１において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図１１でＹＬは破線、ＹＬγは太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。図１２も横軸は画面の水平位置で、図１１の位置と対応が取れている。また、縦軸は信号レベルを表す。さらに、図１２で太線はＧａｐ細線はＹＨγである。
【０００６】
図１１でγ補正前の輝度信号の低周波成分ＹＬに対し、γ後の輝度信号の低周波成分ＹＬγが階調補正され、階段波形の各段の段差であるコントラストのうち、低輝度側のコントラストが強調されていることがわかる。
【０００７】
ここで、図１２に示すように、輝度信号の高周波成分ＹＨγは高周波成分ＹＨに対し、輝度信号レベルに応じたゲインＧａｐで増幅することにより得られるが、ゲインによる増幅で得られるため、高周波成分の上向きの信号の振幅と下向きの振幅のレベルに大きな差がないことがわかる。
【０００８】
これにより、図１１における、出力信号波形Ｙｏｕｔでは、各階段波形のエッジ部には、上下に均等のエッジ信号が付加されることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、各階段波形のエッジ部には、上下に均等のエッジ信号が付加されることになるが、本来γ補正では、低輝度側の信号が強調され、高輝度側の信号が抑圧されるため、エッジ部では下側のエッジが長く、上側のエッジが短くなる必要がある。モニタを含む全体の系ではこのような構成では、上側のエッジが強調され、下側のエッジが抑圧され、不自然な画像となるという課題がある。
【００１０】
また、上記のような構成では、階調補正の特性をガンマＲＯＭで与えているため、ゲインアップでノイズ成分が強調されるような様々な条件下における階調特性の変更が困難であるという課題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、入力信号を高周波成分と低周波成分に分離する帯域分離手段と、入力信号または高周波成分と低周波成分を合成した信号に非線形な階調補正を施す第１の階調補正手段と、低周波成分に非線形な階調補正を施す第２の階調補正手段と、第1の階調補正手段から出力される信号と第２の階調補正手段から出力される信号との演算により、高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、抽出された高周波成分と階調補正された低周波成分を合成する合成手段と備えるものである。
【００１２】
これにより、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分を長くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、帯域分離手段は入力信号を高周波成分と低周波成分に分離し、第１の階調補正手段は前記入力信号または前記高周波成分と低周波成分を合成した信号に非線形な階調補正を施し、第２の階調補正手段は前記低周波成分に非線形な階調補正を施し、高周波成分抽出手段は第１の階調補正手段から出力される信号と第２の階調補正手段から出力される信号との演算により高周波成分を抽出し、合成手段は抽出された高周波成分と階調補正された低周波成分を合成するというものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、第３の階調補正手段は第２の階調補正手段とは独立に低周波成分に対して非線形な階調補正を施し、合成手段において、第３の階調補正手段から出力される階調補正された低周波成分と抽出された高周波成分とを合成するというものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、階調補正特性制御手段を有し、前記第１、第２または第３の階調補正手段の階調補正特性を制御するというものである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による階調補正装置は、高周波成分に対しても正規のガンマ補正を施すことにより高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えるというものである。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１による階調補正装置の構成を表すブロック図である。図１において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｃ，８ｄはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３はマトリクス回路、１４は減算器である。
【００１９】
光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２の出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨと低周波成分ＹＬに分離する。低周波成分ＹＬはガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。
【００２０】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。ＹＡはガンマＲＯＭ８ｄに入力され、低周波成分ＹＬと同様に非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００２１】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後の低周波成分ＹＬγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００２２】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３でマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００２３】
図２、３にグレースケールを撮像した場合の実施の形態１の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図２において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図２でＹＬは破線、ＹＬγは太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。図３も横軸は画面の水平位置で、図２の位置と対応が取れている。また、縦軸は信号レベルを表す。さらに、図３で太線はＹＨ、細線はＹＨγである。
【００２４】
図２でγ補正前の輝度信号の低周波成分ＹＬに対し、γ後の輝度信号の低周波成分ＹＬγが階調補正され、階段波形の各段の段差であるコントラストのうち、低輝度側のコントラストが強調されていることがわかる。
【００２５】
ここで、図３に示すように、輝度信号の高周波成分ＹＨはＹＬと加算された後、γ補正処理されて、γ補正された高周波成分ＹＨγとして生成されているので、高周波成分の上向きの信号の振幅に対して下向きの振幅のレベルが大きくなっていることがわかる。
【００２６】
これにより、図２における、出力信号波形Ｙｏｕｔでは、各階段波形のエッジ部には、上向きに対して下向きのエッジ信号が強調されて付加されることになる。
【００２７】
本発明の効果は、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えることができるというものである。
【００２８】
なお、本実施の形態において、輝度信号の低周波成分ＹＬを帯域分割手段７により得ているが、輝度色分離回路６から出力される帯域が抑圧されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号からマトリクス変換により得られる輝度信号ＹｒｇｂをＹＬとして用いても同様の効果が得られる。この場合の構成図を図４に示すが、動作は実施の形態１と同様なので省略する。
【００２９】
また、本実施の形態において、高周波成分と低周波成分が合成された輝度信号ＹＡを加算器１１ａにより得ているが、輝度色分離回路６から出力される輝度信号Ｙをそのまま用いても同様の効果を得ることが出来る。この場合の構成図を図５に示すが、動作は実施の形態１と同様なので省略する。
【００３０】
また、本実施の形態において、撮像素子が単一の単板方式について説明したが、撮像素子を複数備えたもの（例えば、３板方式の撮像装置）でも同様の効果が得られる。ただしこの場合にはカメラ信号処理回路５の構成は若干異なる。
【００３１】
（実施の形態２）
実施の形態１ではγ補正した輝度信号の低周波成分に、同じ特性でγ補正した高周波成分を加算して出力輝度信号を得ているが、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにすれば、高周波成分の階調特性を自由に調整することが出来る。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態２による階調補正装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
本実施の形態は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ようというものである。
【００３４】
図６に実施の形態２による階調補正装置の構成を示す。図６において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｃ，８ｄはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３ａ，１３ｂ，１３ｃはマトリクス回路、１４は減算器、２０は絞りである。
【００３５】
光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２からの出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨを分離する。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス回路１３ａでマトリクス処理により輝度信号Ｙｒｇｂに変換される。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂは帯域が制限されているので、マトリクス処理により得られた輝度信号Ｙｒｇｂは輝度信号の低周波成分ＹＬとして高周波成分のγ補正に使用される。
【００３６】
低周波成分ＹＬは実施の形態１と同様にガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。
【００３７】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。信号ＹＡはガンマＲＯＭ８ｄに入力され、低周波成分ＹＬと同様に非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００３８】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。
【００３９】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。γ補正後の色信号成分Ｒγ、Ｇγ、Ｂγはマトリクス回路１３ｂで輝度信号成分Ｙｒｇｂγに変換される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後のＲγ、Ｇγ、Ｂγから生成された輝度信号成分Ｙｒｇｂγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００４０】
また、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３ｃでマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００４１】
図７、８にグレースケールを撮像した場合の実施の形態２の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図７において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図７でＹＬは破線、Ｙｒｇｂγは太線、ＹＬγは中太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。
【００４２】
図７において、ＹＬγは本来のγ特性に対して、低輝度部でのコントラスト強調を弱めたγ特性で階調補正されている。そのため、低輝度部でのノイズの強調が抑圧される。
【００４３】
図８は通常のγ特性でＹＨを生成した場合のＹＨｃの波形を細線で、低輝度部でのコントラスト強調を抑圧した場合のＹＨｃの波形を太線で示している。入力信号レベルの高い右側ではほぼ重なっているが、左側の低輝度部では、コントラスト強調が抑圧された太線のほうが高周波成分が抑圧されていることがわかる。
【００４４】
本発明の効果は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ることができるというものである。
【００４５】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３の階調補正装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４６】
本実施の形態は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得るというものである。
【００４７】
図９に実施の形態３の階調補正装置の構成を示す。図９において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ｃはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３ａ，１３ｂ，１３ｃはマトリクス回路、１４は減算器、１５はマイクロコンピュータ、１６はレベル検出回路、１７ａ，１７ｂは階調特性設定手段、１８ａ，１８ｂは階調補正回路、１９は絞り駆動回路、２０は絞りである。
【００４８】
光学レンズ１および絞り２０を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２からの出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４をとおしてデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分に分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨを分離する。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス回路１３ａでマトリクス処理により輝度信号Ｙｒｇｂに変換される。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂは帯域が制限されているので、マトリクス処理により得られた輝度信号Ｙｒｇｂは輝度信号の低周波成分ＹＬとして高周波成分のγ補正に使用される。
【００４９】
ここで、通常の撮影状態においては、マイクロコンピュータ１５は階調特性設定回路１７ａおよび１７ｂに０．４５のガンマ特性（入力信号に対して０．４５乗のカーブを有するガンマ特性）に応じた階調特性データを設定する。これにより、輝度信号ＹＬは階調補正回路１８ａで０．４５のガンマ特性に対応した階調補正が施され、ガンマ処理後の輝度信号ＹＬγとして出力される。
【００５０】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波は成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。ＹＡは階調補正回路１８ｂに入力され、低周波成分ＹＬと同様に０．４５のガンマ特性によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００５１】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。
【００５２】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。γ補正後の色信号成分Ｒγ、Ｇγ、Ｂγはマトリクス回路１３ｂで輝度信号成分Ｙｒｇｂγに変換される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後のＲγ、Ｇγ、Ｂγから生成された輝度信号成分Ｙｒｇｂγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００５３】
また、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３ｃでマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００５４】
ここで、被写体の照度が極端に下がった場合について説明する。図９におけるレベル検出回路１６は輝度色分離回路６から出力される輝度信号Ｙ（マトリクス回路１３ａにより生成されたＹｒｇｂ）を入力し、１画面分の信号の平均値を求め、マイクロコンピュータ１５に入力する。被写体の照度が下がると、レベル検出回路１６で検出される平均値が下がるので、マイクロコンピュータ１５は絞り駆動回路１９を通して、絞り２０の絞り値を開くように指令を出し、レベル検出回路１６から得る信号の平均値を一定に保つように絞り２０を制御する。
【００５５】
しかしながら、被写体照度が極端に下がった場合には、絞り２０は開放となり、絞り制御ではそれ以上信号レベルをあげることが出来ない。そこで、マイクロコンピュータ１５はアナログ回路３における入力信号の増幅率を上げることにより、信号レベルを上げる。
【００５６】
次にマイクロコンピュータ１５は階調特性設定回路１７にガンマカーブを０．５５に応じた設定値になるように指令を出す。ガンマカーブの傾き以外の動作は通常の撮影状態と同様である。
【００５７】
このような処理を施した場合の各部の波形は図７、図８と同様であるため省略するが、ゲインアップされた場合には、高周波成分に対するγ特性を０．５５（入力信号に対して０．５５乗のカーブを有する特性）とすることにより低輝度部のコントラスト強調を抑圧することになり、低輝度部のノイズを抑圧することができる。また、通常状態では、ノイズ抑圧の必要はないので、高周波成分に対するγ特性を０．４５にすることにより、低輝度部でもコントラストを強調することができる。
【００５８】
本発明の効果は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得ることができるというものである。
【００５９】
なお、本実施の形態において、ゲインアップ時のガンマ特性を０．５５としているが、ノイズ成分を抑圧するような階調特性であれば、それに限らない。
【００６０】
また、本実施の形態において、色信号成分Ｃに対してはガンマＲＯＭ８ｃにより階調補正を行ったが、信号ＹＡ，ＹＬと同様に階調特性設定手段と階調補正回路を用いた構成にしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の効果は、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えることができるというものである。
【００６２】
本発明の別の効果は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ることができるというものである。
【００６３】
本発明のさらに別の効果は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得ることができるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図２】同階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図３】同階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【図４】同階調補正装置の他の例の構成を表す構成図
【図５】同階調補正装置の他の例の構成を表す構成図
【図６】本発明の実施の形態２による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図７】同階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図８】同階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【図９】本発明の実施の形態３による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来の階調補正装置の構成を表す構成図
【図１１】従来の階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図１２】従来の階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【符号の説明】
１ 光学レンズ
２ 固体撮像素子
３ アナログ回路
４ ＡＤ変換器
５ カメラ信号処理回路
６ 輝度色分離回路
７ 帯域分離手段
８ ガンマＲＯＭ
１０ コアリング回路
１１ 加算器
１２ 出力端子
１３ マトリクス回路
１４ 減算器
１５ マイクロコンピュータ
１６ レベル検出回路
１７ 階調特性設定手段
１８ 階調補正回路
１９ 絞り駆動回路
２０ 絞り
【発明の属する技術分野】
本発明はビデオカメラなどに用いられる階調補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の階調補正装置の構成図を示す。図１０において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｂ，８ｃはガンマＲＯＭ、９は乗算器、１０はコアリング回路、１１は加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３はマトリクス回路である。
【０００３】
従来の階調補正装置では、光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２の出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２の出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨと低周波成分ＹＬに分離する。低周波成分ＹＬはガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。また、ＹＬはガンマＲＯＭ８ｂにも入力され、γ特性に対応する輝度レベルに応じたゲインＧａｐが出力される。乗算器９では高周波成分ＹＨがゲインＧａｐと乗算され、γ補正された高周波成分ＹＨγが出力される。ＹＨγはコアリング回路１０に入力され、ノイズに相当する小振幅の高周波成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。加算器１１でＹＬγとＹＨｃが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして、出力端子１２ａより出力される。
【０００４】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３でマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号Ｃｏｕｔとして出力端子１２ｂより出力される。
【０００５】
図１１、１２にグレースケールを撮像した場合の従来の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図１１において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図１１でＹＬは破線、ＹＬγは太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。図１２も横軸は画面の水平位置で、図１１の位置と対応が取れている。また、縦軸は信号レベルを表す。さらに、図１２で太線はＧａｐ細線はＹＨγである。
【０００６】
図１１でγ補正前の輝度信号の低周波成分ＹＬに対し、γ後の輝度信号の低周波成分ＹＬγが階調補正され、階段波形の各段の段差であるコントラストのうち、低輝度側のコントラストが強調されていることがわかる。
【０００７】
ここで、図１２に示すように、輝度信号の高周波成分ＹＨγは高周波成分ＹＨに対し、輝度信号レベルに応じたゲインＧａｐで増幅することにより得られるが、ゲインによる増幅で得られるため、高周波成分の上向きの信号の振幅と下向きの振幅のレベルに大きな差がないことがわかる。
【０００８】
これにより、図１１における、出力信号波形Ｙｏｕｔでは、各階段波形のエッジ部には、上下に均等のエッジ信号が付加されることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、各階段波形のエッジ部には、上下に均等のエッジ信号が付加されることになるが、本来γ補正では、低輝度側の信号が強調され、高輝度側の信号が抑圧されるため、エッジ部では下側のエッジが長く、上側のエッジが短くなる必要がある。モニタを含む全体の系ではこのような構成では、上側のエッジが強調され、下側のエッジが抑圧され、不自然な画像となるという課題がある。
【００１０】
また、上記のような構成では、階調補正の特性をガンマＲＯＭで与えているため、ゲインアップでノイズ成分が強調されるような様々な条件下における階調特性の変更が困難であるという課題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、入力信号を高周波成分と低周波成分に分離する帯域分離手段と、入力信号または高周波成分と低周波成分を合成した信号に非線形な階調補正を施す第１の階調補正手段と、低周波成分に非線形な階調補正を施す第２の階調補正手段と、第1の階調補正手段から出力される信号と第２の階調補正手段から出力される信号との演算により、高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、抽出された高周波成分と階調補正された低周波成分を合成する合成手段と備えるものである。
【００１２】
これにより、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分を長くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、帯域分離手段は入力信号を高周波成分と低周波成分に分離し、第１の階調補正手段は前記入力信号または前記高周波成分と低周波成分を合成した信号に非線形な階調補正を施し、第２の階調補正手段は前記低周波成分に非線形な階調補正を施し、高周波成分抽出手段は第１の階調補正手段から出力される信号と第２の階調補正手段から出力される信号との演算により高周波成分を抽出し、合成手段は抽出された高周波成分と階調補正された低周波成分を合成するというものである。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、第３の階調補正手段は第２の階調補正手段とは独立に低周波成分に対して非線形な階調補正を施し、合成手段において、第３の階調補正手段から出力される階調補正された低周波成分と抽出された高周波成分とを合成するというものである。
【００１５】
また、本発明の請求項３に記載の発明は、階調補正特性制御手段を有し、前記第１、第２または第３の階調補正手段の階調補正特性を制御するというものである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１による階調補正装置は、高周波成分に対しても正規のガンマ補正を施すことにより高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えるというものである。
【００１８】
図１は本発明の実施の形態１による階調補正装置の構成を表すブロック図である。図１において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｃ，８ｄはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３はマトリクス回路、１４は減算器である。
【００１９】
光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２の出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨと低周波成分ＹＬに分離する。低周波成分ＹＬはガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。
【００２０】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。ＹＡはガンマＲＯＭ８ｄに入力され、低周波成分ＹＬと同様に非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００２１】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後の低周波成分ＹＬγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００２２】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３でマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００２３】
図２、３にグレースケールを撮像した場合の実施の形態１の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図２において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図２でＹＬは破線、ＹＬγは太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。図３も横軸は画面の水平位置で、図２の位置と対応が取れている。また、縦軸は信号レベルを表す。さらに、図３で太線はＹＨ、細線はＹＨγである。
【００２４】
図２でγ補正前の輝度信号の低周波成分ＹＬに対し、γ後の輝度信号の低周波成分ＹＬγが階調補正され、階段波形の各段の段差であるコントラストのうち、低輝度側のコントラストが強調されていることがわかる。
【００２５】
ここで、図３に示すように、輝度信号の高周波成分ＹＨはＹＬと加算された後、γ補正処理されて、γ補正された高周波成分ＹＨγとして生成されているので、高周波成分の上向きの信号の振幅に対して下向きの振幅のレベルが大きくなっていることがわかる。
【００２６】
これにより、図２における、出力信号波形Ｙｏｕｔでは、各階段波形のエッジ部には、上向きに対して下向きのエッジ信号が強調されて付加されることになる。
【００２７】
本発明の効果は、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えることができるというものである。
【００２８】
なお、本実施の形態において、輝度信号の低周波成分ＹＬを帯域分割手段７により得ているが、輝度色分離回路６から出力される帯域が抑圧されたＲ、Ｇ、Ｂの色信号からマトリクス変換により得られる輝度信号ＹｒｇｂをＹＬとして用いても同様の効果が得られる。この場合の構成図を図４に示すが、動作は実施の形態１と同様なので省略する。
【００２９】
また、本実施の形態において、高周波成分と低周波成分が合成された輝度信号ＹＡを加算器１１ａにより得ているが、輝度色分離回路６から出力される輝度信号Ｙをそのまま用いても同様の効果を得ることが出来る。この場合の構成図を図５に示すが、動作は実施の形態１と同様なので省略する。
【００３０】
また、本実施の形態において、撮像素子が単一の単板方式について説明したが、撮像素子を複数備えたもの（例えば、３板方式の撮像装置）でも同様の効果が得られる。ただしこの場合にはカメラ信号処理回路５の構成は若干異なる。
【００３１】
（実施の形態２）
実施の形態１ではγ補正した輝度信号の低周波成分に、同じ特性でγ補正した高周波成分を加算して出力輝度信号を得ているが、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにすれば、高周波成分の階調特性を自由に調整することが出来る。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態２による階調補正装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
本実施の形態は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ようというものである。
【００３４】
図６に実施の形態２による階調補正装置の構成を示す。図６において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ａ，８ｃ，８ｄはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３ａ，１３ｂ，１３ｃはマトリクス回路、１４は減算器、２０は絞りである。
【００３５】
光学レンズ１を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２からの出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４を通してデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分Ｃに分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨを分離する。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス回路１３ａでマトリクス処理により輝度信号Ｙｒｇｂに変換される。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂは帯域が制限されているので、マトリクス処理により得られた輝度信号Ｙｒｇｂは輝度信号の低周波成分ＹＬとして高周波成分のγ補正に使用される。
【００３６】
低周波成分ＹＬは実施の形態１と同様にガンマＲＯＭ８ａにより非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の低周波成分ＹＬγが出力される。
【００３７】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。信号ＹＡはガンマＲＯＭ８ｄに入力され、低周波成分ＹＬと同様に非線形な階調補正によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００３８】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。
【００３９】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。γ補正後の色信号成分Ｒγ、Ｇγ、Ｂγはマトリクス回路１３ｂで輝度信号成分Ｙｒｇｂγに変換される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後のＲγ、Ｇγ、Ｂγから生成された輝度信号成分Ｙｒｇｂγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００４０】
また、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３ｃでマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００４１】
図７、８にグレースケールを撮像した場合の実施の形態２の階調補正装置の各部の信号波形を示す。図７において、横軸は画面の水平位置で、縦軸は信号レベルを表す。また、図７でＹＬは破線、Ｙｒｇｂγは太線、ＹＬγは中太線、Ｙｏｕｔは実線で示す。
【００４２】
図７において、ＹＬγは本来のγ特性に対して、低輝度部でのコントラスト強調を弱めたγ特性で階調補正されている。そのため、低輝度部でのノイズの強調が抑圧される。
【００４３】
図８は通常のγ特性でＹＨを生成した場合のＹＨｃの波形を細線で、低輝度部でのコントラスト強調を抑圧した場合のＹＨｃの波形を太線で示している。入力信号レベルの高い右側ではほぼ重なっているが、左側の低輝度部では、コントラスト強調が抑圧された太線のほうが高周波成分が抑圧されていることがわかる。
【００４４】
本発明の効果は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ることができるというものである。
【００４５】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３の階調補正装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４６】
本実施の形態は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得るというものである。
【００４７】
図９に実施の形態３の階調補正装置の構成を示す。図９において、１は光学レンズ、２は固体撮像素子、３はアナログ回路、４はＡＤ変換器、５はカメラ信号処理回路、６は輝度色分離回路、７は帯域分離手段、８ｃはガンマＲＯＭ、１０はコアリング回路、１１ａ，１１ｂは加算器、１２ａ，１２ｂは出力端子、１３ａ，１３ｂ，１３ｃはマトリクス回路、１４は減算器、１５はマイクロコンピュータ、１６はレベル検出回路、１７ａ，１７ｂは階調特性設定手段、１８ａ，１８ｂは階調補正回路、１９は絞り駆動回路、２０は絞りである。
【００４８】
光学レンズ１および絞り２０を通して光が入射し、固体撮像素子２で光電変換され、固体撮像素子２からの出力信号がアナログ回路３、ＡＤ変換器４をとおしてデジタル信号としてカメラ信号処理回路５に入力される。カメラ信号処理回路５では入力した固体撮像素子２からの出力信号を輝度色分離回路６で輝度信号成分ＹとＲ、Ｇ、Ｂの色信号成分に分離する。帯域分離手段７は輝度信号成分Ｙを入力し、高周波成分ＹＨを分離する。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂはマトリクス回路１３ａでマトリクス処理により輝度信号Ｙｒｇｂに変換される。色信号成分Ｒ、Ｇ、Ｂは帯域が制限されているので、マトリクス処理により得られた輝度信号Ｙｒｇｂは輝度信号の低周波成分ＹＬとして高周波成分のγ補正に使用される。
【００４９】
ここで、通常の撮影状態においては、マイクロコンピュータ１５は階調特性設定回路１７ａおよび１７ｂに０．４５のガンマ特性（入力信号に対して０．４５乗のカーブを有するガンマ特性）に応じた階調特性データを設定する。これにより、輝度信号ＹＬは階調補正回路１８ａで０．４５のガンマ特性に対応した階調補正が施され、ガンマ処理後の輝度信号ＹＬγとして出力される。
【００５０】
また、ＹＬは加算器１１ａで高周波成分ＹＨと加算され、高周波は成分と低周波成分が合成された信号ＹＡが出力される。ＹＡは階調補正回路１８ｂに入力され、低周波成分ＹＬと同様に０．４５のガンマ特性によりγ補正が施され、γ補正後の輝度信号ＹＡγが出力される。
【００５１】
減算器１４ではγ補正後の輝度信号ＹＡγからγ補正後の低周波成分ＹＬγが減算され、高周波成分ＹＨγが出力される。高周波成分ＹＨγはコアリング回路１０でコアリング処理によりノイズ成分が抑圧され、ＹＨｃとして出力される。
【００５２】
また、色信号成分Ｒ、Ｇ、ＢはガンマＲＯＭ８ｃでγ補正され、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγとして出力される。γ補正後の色信号成分Ｒγ、Ｇγ、Ｂγはマトリクス回路１３ｂで輝度信号成分Ｙｒｇｂγに変換される。加算器１１ｂでは、コアリング処理された高周波成分ＹＨｃとγ補正処理後のＲγ、Ｇγ、Ｂγから生成された輝度信号成分Ｙｒｇｂγが加算され、出力信号Ｙｏｕｔとして出力端子１２ａより出力される。
【００５３】
また、Ｒγ、Ｇγ、Ｂγの各色信号はマトリクス回路１３ｃでマトリクス変換され、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの色差信号として出力端子１２ｂより出力される。
【００５４】
ここで、被写体の照度が極端に下がった場合について説明する。図９におけるレベル検出回路１６は輝度色分離回路６から出力される輝度信号Ｙ（マトリクス回路１３ａにより生成されたＹｒｇｂ）を入力し、１画面分の信号の平均値を求め、マイクロコンピュータ１５に入力する。被写体の照度が下がると、レベル検出回路１６で検出される平均値が下がるので、マイクロコンピュータ１５は絞り駆動回路１９を通して、絞り２０の絞り値を開くように指令を出し、レベル検出回路１６から得る信号の平均値を一定に保つように絞り２０を制御する。
【００５５】
しかしながら、被写体照度が極端に下がった場合には、絞り２０は開放となり、絞り制御ではそれ以上信号レベルをあげることが出来ない。そこで、マイクロコンピュータ１５はアナログ回路３における入力信号の増幅率を上げることにより、信号レベルを上げる。
【００５６】
次にマイクロコンピュータ１５は階調特性設定回路１７にガンマカーブを０．５５に応じた設定値になるように指令を出す。ガンマカーブの傾き以外の動作は通常の撮影状態と同様である。
【００５７】
このような処理を施した場合の各部の波形は図７、図８と同様であるため省略するが、ゲインアップされた場合には、高周波成分に対するγ特性を０．５５（入力信号に対して０．５５乗のカーブを有する特性）とすることにより低輝度部のコントラスト強調を抑圧することになり、低輝度部のノイズを抑圧することができる。また、通常状態では、ノイズ抑圧の必要はないので、高周波成分に対するγ特性を０．４５にすることにより、低輝度部でもコントラストを強調することができる。
【００５８】
本発明の効果は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得ることができるというものである。
【００５９】
なお、本実施の形態において、ゲインアップ時のガンマ特性を０．５５としているが、ノイズ成分を抑圧するような階調特性であれば、それに限らない。
【００６０】
また、本実施の形態において、色信号成分Ｃに対してはガンマＲＯＭ８ｃにより階調補正を行ったが、信号ＹＡ，ＹＬと同様に階調特性設定手段と階調補正回路を用いた構成にしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】
本発明の効果は、高周波成分のうち、上側成分に対して下側成分が長くなるようにし、自然な階調再現を与えることができるというものである。
【００６２】
本発明の別の効果は、輝度信号の低周波成分を異なる回路において、異なるγ特性で与えるようにし、高周波成分の階調特性を自由に調整することにより、ノイズの目立ちやすい低輝度部の高周波成分を抑圧し、ノイズ感の少ない出力信号を得ることができるというものである。
【００６３】
本発明のさらに別の効果は、画像の状態に応じて高周波成分の階調特性を調整することにより、ゲインアップなどによりノイズの多い場合には特に低輝度部の高周波成分を抑圧することにより、より自然な画像を得ることができるというものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図２】同階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図３】同階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【図４】同階調補正装置の他の例の構成を表す構成図
【図５】同階調補正装置の他の例の構成を表す構成図
【図６】本発明の実施の形態２による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図７】同階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図８】同階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【図９】本発明の実施の形態３による階調補正装置の構成を示すブロック図
【図１０】従来の階調補正装置の構成を表す構成図
【図１１】従来の階調補正装置の各部における輝度信号波形を示す波形図
【図１２】従来の階調補正装置の各部における高周波成分の波形を示す波形図
【符号の説明】
１ 光学レンズ
２ 固体撮像素子
３ アナログ回路
４ ＡＤ変換器
５ カメラ信号処理回路
６ 輝度色分離回路
７ 帯域分離手段
８ ガンマＲＯＭ
１０ コアリング回路
１１ 加算器
１２ 出力端子
１３ マトリクス回路
１４ 減算器
１５ マイクロコンピュータ
１６ レベル検出回路
１７ 階調特性設定手段
１８ 階調補正回路
１９ 絞り駆動回路
２０ 絞り
Claims (5)
- 入力信号を高周波成分と低周波成分に分離する帯域分離手段と、
前記入力信号または前記高周波成分と、前記低周波成分とを合成した信号に非線形な階調補正を施す第１の階調補正手段と、
前記低周波成分に非線形な階調補正を施す第２の階調補正手段と、
前記第1の階調補正手段から出力される信号と前記第２の階調補正手段から出力される信号との演算により、高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、
前記抽出された高周波成分と階調補正された前記低周波成分とを合成する合成手段と備える階調補正装置。 - 第２の階調補正手段とは独立に低周波成分に対して非線形な階調補正を施す第３の階調補正手段を有し、合成手段において、高周波成分抽出手段で抽出された高周波成分と前記第３の階調補正手段から出力される階調補正された低周波成分とを合成することを特徴とする請求項１記載の階調補正装置。
- 階調補正特性制御手段を有し、前記第１、第２または第３の階調補正手段の階調補正特性を制御する請求項１または２記載の階調補正装置。
- 入力信号を高周波成分と低周波成分に分離する帯域分離手段と、
前記入力信号または前記高周波成分と、前記低周波成分とを合成した信号に非線形な階調補正を施す第１の階調補正手段と、
前記低周波成分に非線形な階調補正を施す第２の階調補正手段と、
前記第1の階調補正手段から出力される信号と前記第２の階調補正手段から出力される信号との演算により、高周波成分を抽出する高周波成分抽出手段と、
前記抽出された高周波成分と階調補正された前記低周波成分とを合成する合成手段とを含むことを特徴とする階調補正方法。 - さらに、前記第２の階調補正手段とは独立に低周波成分に対して非線形な階調補正を施す第３の階調補正手段を含み、
前記合成手段は、高周波成分抽出手段で抽出された高周波成分と前記第３の階調補正手段から出力される階調補正された低周波成分とを合成することを特徴とする請求項４記載の階調補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001222899A JP4556358B2 (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 階調補正装置及び階調補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001222899A JP4556358B2 (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 階調補正装置及び階調補正方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003037754A JP2003037754A (ja) | 2003-02-07 |
| JP2003037754A5 JP2003037754A5 (ja) | 2008-08-07 |
| JP4556358B2 true JP4556358B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=19056312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001222899A Expired - Fee Related JP4556358B2 (ja) | 2001-07-24 | 2001-07-24 | 階調補正装置及び階調補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4556358B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6429548B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2018-11-28 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及びその制御方法、コンピュータプログラム |
| WO2022044640A1 (ja) * | 2020-08-25 | 2022-03-03 | 富士フイルム株式会社 | 画像露光装置、画像露光方法、及びプログラム |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175590A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Sony Corp | 輝度信号形成回路 |
| JPH06133188A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Canon Inc | 映像信号処理回路 |
| JPH09307808A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JP2000278529A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2003032513A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像信号処理装置 |
-
2001
- 2001-07-24 JP JP2001222899A patent/JP4556358B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63175590A (ja) * | 1987-01-14 | 1988-07-19 | Sony Corp | 輝度信号形成回路 |
| JPH06133188A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Canon Inc | 映像信号処理回路 |
| JPH09307808A (ja) * | 1996-05-15 | 1997-11-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 固体撮像装置 |
| JP2000278529A (ja) * | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Noritsu Koki Co Ltd | 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2003032513A (ja) * | 2001-07-17 | 2003-01-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像信号処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003037754A (ja) | 2003-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7057653B1 (en) | Apparatus capable of image capturing | |
| JP3153147B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JP3356201B2 (ja) | ビデオカメラおよび輪郭強調装置 | |
| JP3134784B2 (ja) | 画像合成回路 | |
| JP2002077928A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3184309B2 (ja) | 階調補正回路及び撮像装置 | |
| JP3424060B2 (ja) | 階調補正装置ならびにそれを用いた映像信号処理装置 | |
| JPH06205423A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH11313336A (ja) | 信号処理装置および撮像用信号処理方法 | |
| JP2001167263A (ja) | 画像処理装置 | |
| JP2005142832A (ja) | 輪郭補正回路及び撮像装置 | |
| JP3943719B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
| JP4556358B2 (ja) | 階調補正装置及び階調補正方法 | |
| JP2004064192A (ja) | 撮像装置 | |
| JPH09307913A (ja) | ホワイトバランス制御装置 | |
| JP4240261B2 (ja) | 画像処理装置および方法、並びに記録媒体 | |
| JP3543766B2 (ja) | 画像処理装置 | |
| JP3897445B2 (ja) | 撮像装置および画像信号処理方法 | |
| JPH11164190A (ja) | 自動露出制御方法 | |
| JPH09224186A (ja) | ビデオカメラおよび輪郭補正装置 | |
| JPH089199A (ja) | 撮像信号処理装置および撮像信号処理方法 | |
| JPH06261331A (ja) | 撮像装置 | |
| JPS63276374A (ja) | ビデオカメラ | |
| JP3837881B2 (ja) | 画像信号処理方法及び電子カメラ | |
| JP3841584B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080618 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080618 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20080714 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20091119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100618 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100629 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100712 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |