JP4710960B2 - 映像表示装置、撮像装置及び映像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば撮像装置で撮像して得た映像を表示する電子式ビューファインダに適用して好適な映像表示装置、及びその映像表示装置を備えた撮像装置、並びにその映像表示装置で映像を表示させる映像表示方法に関する。

放送局用や業務用の撮像装置（ビデオカメラ）においては、その映像表現の自由度を上げる為に、フォーカス調整や輝度レベル調整などの各種撮像状態の調整を、マニュアルで実行できるようにしてある。このようにマニュアル調整を可能とすることで、制作者や撮影作業を行うオペレータの意図を反映した撮像が可能となる。

このようなビデオカメラにおいては、撮影作業を行うオペレータは、電子式ビューファインダに表示される映像を見て、意図した映像が撮像されているかどうかを確認する。電子式ビューファインダとしては、近年はカラー表示装置を使って、カラー映像を表示させるものが一般的である。

電子式ビューファインダで表示される映像を見て確認する事項の１つとして、輝度レベル調整状態がある。
輝度レベル調整を行う際には、電子式ビューファインダで、撮像した映像中の特定の輝度レベルの部分が判るような表示形態とすることが可能なものがある。

例えば、輝度レベルが５０％の近傍の部分を表示させる設定としたとき、撮像して得た映像信号中の、輝度レベルが５０％の近傍の部分の領域を検出して、その検出した領域に対して、ゼブラパターンと称される縞模様を付加して表示させている。
このような表示を電子式ビューファインダで行うことで、縞模様が付加された領域をオペレータが確認することで、ビデオカメラがどの程度の輝度レベルに調整されて撮像されているのか、容易に判断ができる。

例えば、人物を撮像する場合に、肌色の領域が輝度レベル５０％になるように調整することを行いたい場合、その肌色の部分にゼブラパターンが付加されるような調整状態を確認することで、該当する調整が可能となる。
図６は、人物を撮像して、その人物の肌色の部分を目標とする輝度レベルとして、その肌色部分にゼブラパターンＺを付加した場合の表示例を示したものである。

特許文献１には、撮像装置で撮像した映像中の高輝度領域にゼブラパターンを付加する例についての記載がある。
特開２００６−１６５７１６号公報

ところで、撮像される映像そのものに、ゼブラパターンを付加すると、該当する輝度領域には縞模様が付加されることになり、その領域の映像そのものが、電子式ビューファインダの表示から確認し難くなるという問題がある。このため、例えばその輝度の領域にピントを合わせるフォーカス調整を行いたい場合であっても、正確なフォーカス調整が困難になってしまう。

例えば上述した肌色の領域が輝度レベル５０％になるように撮像状態を調整し、なおかつその肌色の部分にフォーカスを正しく合わせる必要がある場合、縞模様が邪魔して、フォーカス調整を行うのが困難になっている。

また、従来のこの種のビデオカメラでは、ゼブラパターンを付加させる設定の操作は、例えば電子式ビューファインダ内にメニュー画面を表示させて、そのメニュー画面を操作して行う必要があった。このメニュー画面による操作は、必要な操作にたどり着くまでに比較的多くの操作が必要であった。具体的には、メニュー画面で、ゼブラパターンを付加させる輝度レベルを設定し、その設定した輝度レベルでゼブラパターンが付加させる操作が必要である。このため、ゼブラパターンを付加する輝度レベルを変えるような操作を簡単に行うことは困難であった。
従って、例えばゼブラパターンを付加させて輝度レベル調整を行う場合に、ゼブラパターンが付加される輝度レベルを変えることは困難で、操作性が悪い問題があった。

本発明は、これらの点に鑑みてなされたものであり、撮像などで映像中の特定の輝度レベルの領域を表示することが、映像そのものを邪魔することなく良好に行えるようにすることを目的とする。

本発明は、強調表示する輝度値の範囲を指定する輝度範囲指定処理を行う。
そして、入力した映像信号から、輝度範囲指定処理で指定した輝度範囲の領域以外の信号を検出し、その検出した信号について色成分を抑圧させ、指定した輝度範囲の領域の信号については色成分を抑圧させない信号処理を行う。
さらに、その信号処理で処理された映像信号を、カラー表示可能な表示部で表示させる。

このように信号処理することで、指定した輝度値の範囲の領域だけが、本来の入力映像信号によるカラー表示となる。指定した輝度値の範囲外の領域については、色成分が抑圧されているため、その抑圧レベルに対応した色の付かない表示（又は色が薄くなった表示）となる。

本発明によると、指定した輝度値の範囲の領域だけが、本来の入力映像信号によるカラー表示となるため、その指定した輝度値の範囲がどの部分であるのか、表示映像から簡単に判るようになる。しかも、その領域と、指定した輝度値の範囲外の領域との区別は、色の付加状態だけであり、２つの領域を区別する表示を行うために、表示映像に余計なものが重畳されることがなく、どの領域の映像についても見易い表示形態となる。
このため、例えば指定した輝度値の範囲の領域を、指定した輝度レベルに設定すると共に、その輝度レベルの領域にフォーカスを合わせるようなことが、表示映像だけから簡単に行えるようになる。

以下、本発明の実施の形態について以下の順序で説明する。
１．一実施の形態の撮像装置全体の構成例：図１
２．電子ビューファインダの構成及び動作の例：図２，図３
３．表示例の説明：図４，図５
４．変形例の説明

［１．一実施の形態の撮像装置全体の構成例］
図１は、一実施の形態による撮像装置の内部構成例を示している。図１に示す撮像装置１００は、被写体光を撮像装置１００内に取り込むレンズブロック１と、カメラブロック２と、電子ビューファインダ４とより構成される。本実施の形態においては、電子ビューファインダ４は、カメラブロック２から着脱自在に構成してある。

レンズブロック１は、撮像用のレンズを備え、フォーカス調整用のレンズ位置を調整するフォーカスリングや、絞り量を調整するアイリス機構（これらは図示せず）等が含まれる。

カメラブロック２は、レンズブロック１のレンズを介して入射された被写体光を光電変換して映像信号を生成する撮像素子２１を設けてあり、撮像素子２１で生成された映像信号は、相関二重サンプリング回路（以下、ＣＤＳ回路と称する）２２に供給する。ＣＤＳ回路２２は、撮像素子２１によって生成された映像信号に含まれたリセットノイズを除去し、雑音除去後の映像信号をアナログ・デジタル変換器２３に供給する。

アナログ／デジタル変換器２３は、ＣＤＳ回路２２から供給された映像信号をデジタルの信号に変換して、信号処理部２４に供給する。信号処理部２４は、入力された映像信号に、黒レベルを一定基準値に固定するためのフィードバッククランプ処理や、ガンマ補正等の信号処理を施して、記録用信号処理部２５と表示用信号処理部２８に出力する。
なお、信号処理部２４では、輝度レベル調整についても行うことが可能としてある。

記録用信号処理部２５は、信号処理部２４で信号処理された映像信号をＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）等の方式で圧縮して、記憶部２６又は外部インタフェース部２７に供給する。記憶部２６はＨＤＤ（Hard Disk Drive）等よりなり、記憶部２６には、記録用信号処理部２５で圧縮された映像信号等が蓄積される。なお、記憶部２６に蓄積される映像信号は圧縮されたものに限定されるものではなく、非圧縮の映像信号を蓄積するようにしてもよい。

表示用信号処理部２８は、電子ビューファインダ４で表示させるのに適した映像信号とする。具体的には、表示用信号処理部２８で、信号処理部２４で信号処理された映像信号をＮＴＳＣ方式や、ＨＤ信号方式等の映像信号にエンコードする。ＮＴＳＣ方式は、［National Television System Committee］の略である。ＨＤ信号方式は、［High Definition］信号方式の略である。そのエンコード後の映像信号を信号処理部２８でアナログ信号に変換する処理等を行う。そして、その変換処理されたアナログ映像信号を、出力部２９から外部に出力させる。また、表示用信号処理部２８内で、輪郭強調などのファインダ表示に適した信号とする処理を行うようにしてもよい。
出力部２９は、電子ビューファインダ４を接続するための出力部であり、本例の場合には、信号ケーブル３で電子ビューファインダ４の入力部４１と接続させてある。本例の場合には、信号ケーブル３で伝送されるアナログ映像信号として、色差信号Ｐｒ，Ｐｂと輝度信号Ｙとに分けて伝送される信号としてある。

電子ビューファインダ４は、入力部４１に入力した映像信号を、信号処理部５０に供給して必要な信号処理を行い、その処理された映像信号を、液晶表示パネル６０に供給して映像を表示させる。液晶表示パネル６０の背面には、バックライト６１が配置してある。
また、信号処理部５０での信号処理状態を設定するための、操作部４２を備え、図示しない操作ボタンなどの操作で、各種指示が行える構成としてある。
本実施の形態で特徴となる処理である、輝度レベルの設定に基づいた処理は、操作部４２の操作に基づいて、信号処理部５０内で行われる。その処理構成及び処理状態の詳細は後述する。

［２．電子ビューファインダの構成及び動作の例］
次に、電子ビューファインダ４の構成について、図２を参照して説明する。
入力部４１は、アナログ／デジタル変換器４５を備え、入力端子４１ａに入力した映像信号をデジタルデータに変換する。ここでは、個別に伝送された色差信号Ｐｒ，Ｐｂと輝度信号Ｙとを、それぞれ別のデジタルデータとする。
変換されたデジタル映像データの内の色差信号Ｐｒ，Ｐｂは、切換スイッチ５１に供給する。切換スイッチ５１は、本実施の形態で説明する輝度レベル指定に基づいた表示を行う信号処理系を通過する系と、この信号処理系を通過しないスルーライン５６側の系とを選択するスイッチであり、操作部４２でのモード設定に基づいて選択される。以下の説明では、輝度レベル指定に基づいた表示を行うモードを、輝度レベル確認モードと称する。
切換スイッチ５１で、輝度レベル指定に基づいた表示を行う信号処理系が選択された場合には、切換スイッチ５１の出力を、ゲート部５２に供給する。ゲート部５２は、入力した色差信号Ｐｒ，Ｐｂが、レベル検出部６３から指定された輝度レベルの範囲以外である場合に、該当する部分の信号の色レベルをゼロレベルとして、色成分を完全に抑圧させる。レベル検出部６３から指定された輝度レベルの範囲である場合には、該当する部分の色信号レベルをそのままとする。

レベル検出部６３は、レベル指定部６４で指定された輝度レベルに基づいて、入力部４１内のアナログ／デジタル変換器４５で変換された輝度信号Ｙから、その指定された輝度レベルの領域を検出する処理を行う。
レベル指定部６４での輝度レベルの指定は、操作部４２での操作に基づく。操作部４２は、例えば電子ビューファインダ４に取付けられた操作ボタンなどで構成させてあり、輝度レベルを、０％から１００％まで１０％刻みで指定できる構成としてある。操作部４２の操作で輝度レベルを指定したとき、その指定した輝度レベル値に対して±５％の範囲を、レベル指定部６４で指定するようにしてある。

例えば、操作部４２での操作で、輝度レベル６０％を指定したとき、レベル指定部６４は、５５％から６５％までの輝度レベルを指定する。このような輝度レベルの指定がある場合に、レベル検出部６３は、入力映像信号の輝度レベルが、５５％から６５％までの輝度レベルの領域を検出する。その５５％から６５％までの輝度レベルの領域であった場合には、該当する部分の色差信号をそのままとし、その他の輝度レベルの部分の色差信号についてはゼロレベルの信号とする。

このようにしてゲート部５２で処理された色差信号Ｐｒ，Ｐｂは、増幅部５３に供給して、色レベルを強くさせる増幅処理を行う。但し、前段のゲート部５２でゼロレベルとされた部分については、ゼロレベルに信号であるため増幅してもゼロレベルのままである。つまり、レベル指定部６４で指定した輝度レベルの領域の部分だけ、色差信号レベルが増幅されることになる。

増幅部５３の出力は、加算器５４に供給して、テスト信号発生部５８が出力するテスト信号パターンの色差成分を加算する。この加算器５４が出力する色差信号は、切換スイッチ５５に供給する。切換スイッチ５５は、先に説明した切換スイッチ５１と連動して、操作部４２の指示で切換わるスイッチである。輝度レベル確認モードが設定された場合には、加算器５４の出力を、切換スイッチ５５を介してＲＧＢ変換部５９に供給する。輝度レベル確認モードが設定されていない場合には、切換スイッチ５１，５５で、スルーライン５６が選択される。

入力部４１内のアナログ／デジタル変換器４５で変換されたデジタル映像データの内の輝度信号Ｙは、先に説明したレベル検出部６３の他に、加算器５７に供給し、テスト信号発生部５８が出力するテスト信号パターンの輝度成分を加算する。輝度レベル指定に基づいた表示を行うモードでない場合には、加算器５７での加算は行わない。テスト信号発生部５８が出力するテスト信号パターンの例については、表示例の説明時に後述する。
加算器５７が出力する輝度信号Ｙは、ＲＧＢ変換部５９に供給する。

ＲＧＢ変換部５９は、供給される輝度信号Ｙと色差信号Ｐｒ，Ｐｂとを、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換する。変換された原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、表示パネル駆動部６２に供給し、液晶表示パネル６０の駆動を行う。液晶表示パネル６０は、バックライト６１を備える。

図３は、本実施の形態による電子ビューファインダ４で、輝度レベル確認モードを設定した場合の信号処理状態を示したフローチャートである。
このフローチャートの処理は、主として図２に示したレベル指定部６４とレベル検出部６３とゲート部５２で実行される処理である。
図３に基づいて処理を説明すると、まず、操作部４２の操作で、輝度レベル確認モードが設定されているか否か判断する（ステップＳ１１）。この判断で輝度レベル確認モードが設定されていない場合には、この図３のフローチャートの処理を実行しない。

輝度レベル確認モードが設定されていると判断した場合には、輝度信号Ｙから指定された輝度の領域を検出する（ステップＳ１２）。そして、この検出した領域以外の部分の色差レベルをゼロレベルとする色抑圧処理を行う（ステップＳ１３）。
さらに、検出した領域の色差レベルを増幅部５３で行う（ステップＳ１４）。

その後、設定されたモードが、グレースケール表示によるテストパターン表示を行うモードか否か判断する（ステップＳ１５）。ここで、グレースケール表示によるテストパターン表示を行うモードである場合には、映像信号による映像（画面）の左右の端に、グレースケール表示を行うように、テストパターンの重畳を加算器５４，５７で行う（ステップＳ１６）。

［３．表示例の説明］
図４は、本実施の形態の処理で、輝度レベル確認モードが設定された場合の、液晶表示パネル６０での表示例を示したものである。
この例では、画面１０４の左右の端に、グレースケール１０１を表示させてある。このグレースケールは、上から順に、輝度が１００％のレベル（白レベル）から、１０％刻みで輝度を落として、最も下側の端部を、輝度が０％のレベル（黒レベル）まで表示させてある。その中で、現在の輝度レベル確認モードが、どの輝度レベルを確認するモードであるのかを、矢印などによる輝度レベル指示表示１０２で指示するようにしてある。
図４の例では、上から４番目のレベルに輝度レベル指示表示１０２があり、輝度レベル６０％を示す状態である。

この輝度レベル６０％が設定された場合には、入力映像信号の内で、輝度レベルが５５％以上６５％未満の領域が検出されて、該当する領域だけに、色を付けた表示を行うようにしてある。
例えば、図４の例では、人物を撮影した場合の例であり、顔の肌色の部分が、この輝度レベル５５％以上６５％未満の領域であったとする。このとき、図４に示すように、この顔の領域だけが色付加部分Ｃとなり、残りの部分が白黒表示となる。但し、顔以外の部分にも同じ輝度レベルの箇所があった場合には、その部分についても色が付加される。
また、本実施の形態の場合には、増幅部５３で色成分に対して増幅を行ってあるので、本来の色よりも強い色で表示されるようになる。

この図４に示す表示が行われることで、指定した輝度レベル、例えば輝度レベルが６０％などの指定したレベルの近傍のレベルの領域がどの部分であるのかが判り、撮像装置１００で輝度レベル調整などを行う際に、目標とする調整が行い易くなる。また、色の有無で範囲が判るために、目標とする部分にフォーカスを合わせるなどの処理についても、電子ビューファインダ４の表示から容易に行えるようになる。

図５は、別の表示例を示したものである。
この図５の場合には、図４に示したグレースケール表示中の矢印などの表示で、確認レベルを示す代りに、画面１０４′の端での、文字と数字による輝度レベル数値表示１０３を行うようにしたものである。この例では、「６０％レベル」と表示させてある。或いは、上限と下限の「５５％〜６５％レベル」と表示させてもよい。これらの文字と数字の表示は、例えば図２に示したテスト信号発生部５８からの該当する信号の出力で行う。
このように数値で直接レベル表示を行うことによっても、良好な表示が行える。

［４．変形例の説明］
上述した実施の形態では、指定したレベルの領域の部分に対して、色を強く強調させるために、増幅部５３で映像信号の色レベルを増幅して、表示映像に強い色を付けて、目立つ表示が行われるようにした。これに対して、増幅部５３を省略して、自然な色を表示させるようにしてもよい。
また、上述した実施の形態では、色信号処理として、ゲート部５２で指定した領域以外の信号については、色成分の信号レベルをゼロとして、全く色を付けないようにした。これに対して、ゲート部５２で指定した領域以外の信号について、色成分を抑圧させて、ある程度の弱い色を付与するようにしてもよい。この場合には、色成分を抑圧させた部分に対しては、増幅部５３での増幅を行わないように設定するのが好ましい。

また、上述した実施の形態では、ビデオカメラである撮像装置に、別体の電子ビューファインダを取付けて、その電子ビューファインダ側で信号処理するようにした。これに対して、撮像装置内で、同様の信号処理を行うようにして、電子ビューファインダ側では、入力した映像信号によるカラー表示を行う構成としてもよい。
さらに、電子ビューファインダは、撮像装置と一体化された構成として、その一体化された撮像装置内の信号処理回路で、同様の処理を行う構成としてもよい。

また、図４や図５に示した輝度レベルを示す表示例は一例を示したものであり、各図に示した表示形態以外の表示形態としてもよい。

さらに、図２に示した構成では、それぞれの信号処理を行うハードウェアを用意して、専用の回路で処理を行って、所望の表示が行われる構成とした。これに対して、図３のフローチャートに示した映像信号処理を実行するプログラムを用意して、撮像して得た映像信号をメモリなどに一時記憶させ、記憶データに対して、そのプログラムの実行で、同様の信号処理を行うようにしてもよい。

本発明の一実施の形態による撮像装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による撮像装置が備える電子ビューファインダの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態による電子ビューファインダでの処理例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態による表示例（例１）を示す説明図である。 本発明の一実施の形態による表示例（例２）を示す説明図である。 従来のゼブラパターンによる表示例を示す説明図である。

符号の説明

１…レンズブロック、２…カメラブロック、３…信号ケーブル、４…電子ビューファイ
ンダ、２１…撮像素子、２２…相関二重サンプリング回路、２３…アナログ・デジタル変換器、２４…信号処理部、２５…記録用信号処理部、２６…記憶部、２７…外部インタフェース部、２８…表示用信号処理部、２９…出力部、４１…入力部、４２…操作部、５０…信号処理部、５１…切換スイッチ、５２…ゲート部、５３…増幅部、５４…加算器、５５…切換スイッチ、５６…スルーライン、５７…加算器、５８…テスト信号発生部、５９…ＲＧＢ変換部、６０…液晶表示パネル、６１…バックライト、６２…表示パネル駆動部、６３…レベル検出部、６４…レベル指定部、１０４，１０４′…表示映像、１０１…グレースケール表示、１０２…輝度レベル指示表示、１０３…輝度レベル数値表示

Claims (6)

1. 強調表示する輝度値の範囲を指定する輝度範囲指定部と、
   入力した映像信号から、前記輝度範囲指定部が指定した輝度範囲の領域以外の信号を検出し、その検出した信号について色成分を抑圧させ、前記指定した輝度範囲の領域の信号については色成分を抑圧させない信号処理部と、
   前記信号処理部で処理された映像信号を表示させるカラー表示可能な表示部と
   を備えた映像表示装置。
2. 前記信号処理部は、指定した輝度範囲の領域以外の信号の色成分を完全に抑圧する処理を行い、
   前記信号処理部が出力した映像信号の色成分を増幅させる増幅部を備え、
   前記増幅部で増幅された映像信号を前記表示部に供給する
   請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記信号処理部で処理された映像信号に対して、前記輝度範囲指定部で指定した輝度値の範囲が判る映像信号を重畳し、その重畳された映像信号を前記表示部に供給する
   請求項２記載の映像表示装置。
4. 前記輝度範囲指定部で指定した輝度値の範囲が判る映像信号は、輝度を所定ステップ刻みのグレースケールで表示させる中に、前記輝度範囲指定部で指定した輝度値の範囲を示す表示を行う映像信号である
   請求項３記載の映像表示装置。
5. 強調表示する輝度値の範囲を指定する輝度範囲指定部と、
   像光の撮像を行う撮像部と、
   前記撮像部で撮像して得た映像信号から、前記輝度範囲指定部が指定した輝度範囲の領域以外の信号を検出し、その検出した信号について色成分を抑圧させ、前記指定した輝度範囲の領域の信号については色成分を抑圧させない信号処理部と、
   前記信号処理部で処理された映像信号を表示させるカラー表示可能な表示部と
   を備えた撮像装置。
6. 強調表示する輝度値の範囲を指定する輝度範囲指定処理と、
   入力した映像信号から、前記輝度範囲指定処理で指定した輝度範囲の領域以外の信号を検出し、その検出した信号について色成分を抑圧させ、前記指定した輝度範囲の領域の信号については色成分を抑圧させない色信号処理と、
   前記色信号処理が施された映像信号を表示させる表示処理と
   を行う映像表示方法。