JPH03148987A - 電子撮像機用露出制御装置 - Google Patents

電子撮像機用露出制御装置

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JPH03148987A
JPH03148987A JP1286961A JP28696189A JPH03148987A JP H03148987 A JPH03148987 A JP H03148987A JP 1286961 A JP1286961 A JP 1286961A JP 28696189 A JP28696189 A JP 28696189A JP H03148987 A JPH03148987 A JP H03148987A
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(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産1上皇M月11 本発明は、電子撮像装置を用いたムービーあるいはスチ
ルビデオカメラの露出制御装置に関する。
盗】■ルl術− 従来のビデオカメラの構成を第3図に示す、絞り10及
び光学系12を通過してきた画像の光は撮像素子14で
多数の画素毎に光電変換され、電気信号として順次出力
される。この出力信号はアンプ16で増幅された後、検
波器28で検波され、この検波出力に基いて、駆動回路
26により絞りlOの開口の大きさが変更される。すな
わち、撮像素子出力が過大であるときには絞り10の開
口を小さくするように、逆に出力が過小であるときには
開口を大きくするようにし、入射光量が撮像素子14の
ダイナミックレンジ内に入るようにフィードバック制御
が行われる。
アンプ16の出力は、更に、可変利得アンプ18で利得
調整され、輝度信号処理回路3oでガンマ補正等所定の
処理を施された後、色分離回路20及び色信号処理回路
22により作成される色差信号(R−Y、B−Y)と一
緒にエンコーダ24で複合映像信号に調製される。輝度
信号Yは、もうーっの検波回路32で検波され、この検
波信号の大きさが一定となるように、アンプ18の利得
が創御される。
D  τ     よ  と 上記回路のなかで、最終的な輝度信号レベルを決定する
のは可変利得アンプ18あるいは絞り10及び絞り駆動
回路26であるが、その利得を出力する検波回路28.
32の検波方法、すなわち、露出決定方法には、平均検
波方式、ピーク検波方式等がある。
平均検波方式は画面全体の平均輝度レベルを一定にする
ように制御するものであるが、コントラストのある画面
ではハイライト部分が露出オーバーとなり、飛んでしま
うという欠点がある。一方、ピーク検波方式ではハイラ
イト部分のビーブ値を一定値とするため、ハイライト部
分が画面の一部にでも入ると、すぐに画面が暗くなって
しまうという欠点がある。
いずれの場合にせよ、人物を撮影する場合には、更に、
次のような問題がある。画面の白レベルを100IRK
とした場合(ここでIREとは、複合映像信号レベルの
単位であり、その定格p−p出力電圧IVを140IR
gとする。ただし、そのうち上限401REは同期信号
に相当するため、100IRKが最大映像信号レベルに
相当する、)、人物の肌の部分の適正露出値(肌の部分
が最も自然に見える露出値。フェイストーンという、)
は、そのO−100IRgの露出範囲の中央値50IR
Eよりもやや高めの値(50〜80IRg程度、中心値
は65IRR程度)が望ましい、通常のビデオ撮影にお
いては人間を被写体とする機会が非常に多いにもかかわ
らず、従来の方法ではいずれもこの点での配慮がなされ
ていなかった。例えば人物を中心被写体とした場合、上
記平均検波方式ではフェイストーンが50IRKとなる
ように露出制御されるため、人肌の部分がやや暗く映る
傾向にある。また、ピーク検波方式で人物をアップで捉
えた場合、人肌部分が明るくなりすぎる欠点がある。な
お、以上の問題は、可変利得アンプ18が出方輝度信号
レベルでフィードバック制御されている場合ばかりでな
く、アンプ18の利得が一定で絞り10の開口により調
整する場合も同様である。
本発明はこのような問題を解決し、特に人物を被写体と
したときに、人肌が自然に写るような露出制御を行うこ
とのできる撮像装置用露出制御装置を提供することを目
的とする。
るための 上記目的を達成するため、本発明の電子撮像機用露出制
御装置・では、色信号に基づき、画面内の肌色部分を検
出する手段と、肌色部分内で輝度信号が肌色が適正に表
現される最大レベルである第1基準レベル以上の部分の
面積に相当する第1パラメータを検出する手段と、肌色
部分内で輝度信号が肌色が適正に表現される最小レベル
である第2基準レベル以下の部分の面積に相当する第2
パラメータを検出する手段と、全画面内で輝度信号が最
大映像信号レベルである第3基準レベル以上の部分の面
積に相当する第3パラメータを検出する手段と、上記第
1、第2及び第3パラメータに基づいて輝度信号のレベ
ルを制御する手段とを備えることを特徴とする特 獄−月一 −増幅利得制御手段では、第1及び第2パラメータに基
づき、肌色部分の面積が画面内で大きな部分を占めると
きには、それら第1及び第2パラメータを用いて、肌色
部分が適正露出範囲となるように露出制御を行う。肌色
部分の面積が画面内で小さければ、第3パラメータを用
いて、従来と同様の露出制御を行う。
炎1体 発明を実施したビデオカメラの露出制御装置の構成を第
1図に示す、撮像素子14から絞り駆動回路28までの
絞り開口フィードバック制御は上述の従来の装置(第3
図)と同様であるが、本実施例では、可変利得アンプ1
8における露出制御に、従来のループ(アンプ18−輝
度信号処理回路2ロー検波回路32−アンプ18)の他
、肌色検出回路34以降のフェイストーン露出制御回路
33を付加している。以下、このフェイストーン露出制
御回路33の構成及び作用を説明する。
色信号処理回路22がら出方される色差信号R−Y、B
−Yは肌色検出回路34に久方される。この肌色検出回
路34では、次の基準により画面内の肌色部分を検出し
、肌色部分でHレベル、その他の部分でLレベルとなる
信号を出方する。
肌色は、人種等によっても差があるが、おおむね、上記
の互いに直交する色差信号R−Y、B−Yに対して、 φ=tan−[1,78X (R−Y)/ (B −Y
)]=122゜ を中心として、その前後±20程度の色相であると考え
られている。また、色飽和度は、=0.28 を中心として、その上下±0.2の範囲内と考えられて
いる。これらの条件[102°< φ< 142°]及
ヒ[0,08< E < 0.48]より逆算して、肌
色検出回路34では色差信号R−Y、B−Yのレベルが
所定範囲内 V @ < RY < vb、  V o < B  
Y < V aのときに、その部分が肌色であると判断
し、Hレベル信号を出力する。
この肌色検出回路34のH/Lレベル信号はゲート回路
46に出力され、輝度信号Yの輝度信号処理回路26か
ら2個の比較器44a、 44bへの出力をゲートする
。つまり、肌色検出回路34がHレベル信号を出力する
ときに、ゲート回路46は輝度信号Yの通過を許可し、
Lレベル信号が出力されたときには通過を阻止する。な
お、輝度信号処理回路26からの輝度信号Yは、もう一
つの比較器44cへも出力されるが、このルートにはゲ
ートは介在しない。ゲート回路46により肌色部分のみ
通過された輝度信号Yは、比較器44a、 44bで各
々所定電位V、、V、と比較されて2値化される。ここ
で、V、、V2は各々前記最適フェイストーン露出範囲
の上限、下限値に設定されており、具体的にはV t 
= 80IRK、 V 2 = 50IREとされてい
る。第1の比較器44aでは輝度信号Yが■1以上のと
きにHレベル出方となり、第2の比較器44bでは輝度
信号Yが■2以下のときにHレベル出力となる。各比較
器44a、 44bの出方はいずれもローパスフィルタ
42a、 42bで平滑化され、各々、肌色部分であっ
て輝度信号レベルが80IRg以上の部分の面積に比例
した電圧SOL、及び肌色部分であって輝度信号レベル
が50IRE以下の部分の面積に比例した電圧S−とし
て、A/D変換器40a、 40bを通してマイクロコ
ンピュータ38に久方される。また、ゲートを通さずに
比較器44cに久方した輝度信号Yは、白レベル100
IRKに相当する電位■3の基準電位と比較して2値化
され、ローパスフィルタ42cを通されることにより、
全画面中の100IRE以上の部分の面積に比例した電
圧YNLとしてA/D変換器4゜Cを通してマイクロコ
ンピュータ38に久方される。
マイクロコンピュータ38では、これらの信号を基に、
所定のプログラムに従って可変利得アンプ18への利得
制御信号を生成する。このプログラムを第2図のフロー
チャートにより説明する。
ステップ#10で上記3パラメータ信号SHL、S−。
Y、lLを入力した後、まず、S IILがあらかじめ
定められた所定値X以上であるか否かを判定する(ステ
ップ$12)、  S14L≦Xの場合、画面内で肌色
部分の面積が所定値以下であることを意味する。このと
きは、更にステップ#14で、S−が別の値Xs以上で
あるか否かを判定する。ここでもS、≦xtであれば、
画面上で肌色部分は非常に小さいと判断され、色相を考
慮しない輝度のみで、ハイライト部分を基準に露出制御
を行う、すなわち、ステップ#24でハイライト部分の
面積に相当するYHLが所定値X2以上であるか否かを
判定し、Y 14L> X 2のときはステップ#26
で可変利得アンプ18の利得を下げて露出を抑える。Y
llLが所定値X 2 J、J%下のときは、露出が適
正であるとして利得は変化させず、ステップ#18で適
度な時間待った後、ステップ#10に戻って本ルーチン
を繰り返す。
ステップ#12でSHL>xである場合は、肌色部分内
の露出が適正範囲50〜80IRRを超えている部分の
面積が大きいことを示す。この場合には、更にステップ
814でS a > X sか否かを判定する。ここで
81≦Xlであるならば、肌色部分の露出不足(50I
RE以下)部分の面積は小さいことを示し、ステップ#
12の判定と併せて、肌色部分が全体的に適正範囲に対
して露出オーバー側にバイアスしていると判断されるこ
とから、マイクロコンピュータ38はステップ#16で
、利得を下げる制御信号をD/Aコンバータ36を介し
て可変利得アンプ18に出力する。
ステップ#14でS a > X Iであれば、単に肌
色部分のコントラストが強いことを示すものであるため
、利得は変化させない。
ステップ$12でSHL≦Xであり、かつ、ステップ#
14でS a > X *である場合には、肌色部分の
露出が全体的に適正範囲以下の方にバイアスしていると
判断されることから、ステップ#22で利得を上げる。
なお、ステップ#18における時間待ちは、頻繁な露出
変更動作による制御の不安定性を避けるために設けたも
のである。また、ステツプ#16. #22.126で
利得を変化させる場合も、その変化率は1%程度として
画面上の露出変動が不自然に見えないようにし、同時に
、ハンチングを避けるようにもしている。
なお、X、X、、X、の一つの具体例としては、X、X
1を全画面の1/20の面積に相当する大きさとし、X
2を全画面の1110の面積に相当する大きさにすると
よい。
以上のように、本実施例では、露出制御を、単なる輝度
による制御ばかりでなく、肌色部分の輝度信号を抽出し
て、その部分の面積が所定値以上のときには、肌色部分
が最も自然に見える適正露出範囲内に入るように露出制
御を行う、従って、ビデオカメラ、スチル電子カメラ等
で人物を撮影する機会の多い場合に、特に美しく、自然
な映像を得ることができる。
なお、上記実施例では、露出制御はもっばら電気信号の
増幅利得の制御で行ったが、第4図に示すように、アン
プ18”の増幅利得を固定とし、絞り10の開口を大小
させて入射光量を変化させることによっても行うことが
できる。
l豆汝立来 以上説明した通り、本発明によれば、画面内に肌色部分
が大きな面積を占めるときは、その部分−が最適なフェ
イストーンとなるように、露出が制御され、肌色部分が
画面上で小さいときには、従来と同様の露出制御が行わ
れる。このため、人物を被写体としたときに、その肌色
が常に最適露出になるため、不慣れな撮影者でも美しい
人物像を撮ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例であるビデオカメラの露出制御
装置の構成を示すブロック図、第2図はそのマイクロコ
ンピュータで行われる露出制御処理のフローチャート、
第3図は従来の露出制御装置の構成を示すブロック図、
第4図は本発明の別の実施例を示すブロック図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)色信号に基づき、画面内の肌色部分を検出する手
    段と、 肌色部分内で輝度信号が肌色が適正に表現される最大レ
    ベルである第1基準レベル以上の部分の面積に相当する
    第1パラメータを検出する手段と、肌色部分内で輝度信
    号が肌色が適正に表現される最小レベルである第2基準
    レベル以下の部分の面積に相当する第2パラメータを検
    出する手段と、全画面内で輝度信号が最大映像信号レベ
    ルである第3基準レベル以上の部分の面積に相当する第
    3パラメータを検出する手段と、 上記第1、第2及び第3パラメータに基づいて輝度信号
    のレベルを制御する手段と を備えることを特徴とする電子撮像機用露出制御装置。
  2. (2)上記輝度信号レベル制御手段が、 第1パラメータが第1所定値以上であり、かつ、第2パ
    ラメータが第2所定値以下の場合には、輝度信号レベル
    を下げる手段と、 第1パラメータが第1所定値以下であり、かつ、第2パ
    ラメータが第2所定値以上の場合には、輝度信号レベル
    を上げる手段と、 第1パラメータが第1所定値以下であり、第2パラメー
    タが第2所定値以下であり、更に、第3パラメータが第
    3所定値以上であるときには、輝度信号レベルを下げる
    手段と、 上記以外の場合には輝度信号レベルを変化させない手段
    と を含むものである請求項1記載の電子撮像機用露出制御
    装置。
  3. (3)上記輝度信号レベル制御手段が、映像信号の増幅
    利得を制御する手段である請求項2記載の電子撮像機用
    露出制御装置。
  4. (4)上記輝度信号レベル制御手段が、撮影光学系の絞
    り開口の大きさを制御する手段である請求項2記載の電
    子撮像機用露出制御装置。
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