JPH0360595A - カラーテレビジヨン画像の色バランスを自動的に補正する回路装置 - Google Patents

Abstract

(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】 産業上の利用分野 本発明は独立形式の請求項の上位概念に示されたカラー
バランスの自動補正用回路装置に関する。

従来技術 ドイツ連邦共和国特許第２４４８５０５号に、テレビジ
ョン画像の色のバランスと輝度を決定する信号を自動的
に補正する装置が示されている。この装置の場合この決
定信号は、調整回路において調整素子として設けられて
いるカラー補正装置を介して導びかれる。この調整回路
の調整入力側に導びかれる調整信号は、輝度の所定の段
階の時点における色飽和度を記憶させることにより補正
される信号から、導出されるこの公知の装置においては
輝度の所定の段階の検出の際に、補正された信号中の色
飽和度が前もって設けられている色飽和閾値を同時に下
回わる時に、はじめて色飽和度が記憶される。

この公知の装置は、カラーのない被撮像体が輝度の全部
の段階（グレー値）においてカラーなしで再生される特
徴を有する。

発明の解決すべき問題点 本発明の課題は、前記の公知の装置よりも次の点で改善
された、カラーテレビジ賓ンの色バランスと輝度を決定
する信号を自動的に補正するための回路装置を提供する
ことである。即ち変化する特性を有する例えば変動する
振幅および種々の階調を有する信号を、最適に補正する
構成を提供することである。

発明の利点 請求項１に示された本発明による回路装置は、種々異な
る振幅を有する輝度信号に対する自動的な適合調整を特
徴とする請求項４の特徴部分に示された本発明による回
路装置は次の利点を有する。即ち種々異なる階調を有す
る補正されるべき信号において、補正されるべきグレー
値領域全体の内部で補正が適切に行なわれる実施例の説
明 次に本発明の実施例を図面を用いて説明する第１図の回
路装置に、ｌからディジタルの色信号ＣＲが、また２か
らディジタルの輝度信号Ｙが、導びかれる。前記色信号
は、多重化された形式で色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙを含み
さらに補正段として用いられる加算器を介して導かれる
。補正された色信号ＣＲｃは、回路４に導びかれる。こ
の回路の中で補正されたこの色信号は、２の補数の形式
から、量と極性に応じて分離された表現形式に変換され
る。

前記回路４にデマルチブクサ５が接続されており、この
デマルチプクサを用いて、前記の二つの色差信号Ｒ−Ｙ
とＢ−Ｙが、補正された前記色信号ＣＲｃから導出され
る。後接の回路６７において、色差信号Ｒ−ＹとＢ−Ｙ
の除算が、２に導びかれた輝度信号Ｙによっておこなわ
れる。それによって、色飽和をあられしまた正負の符号
と量とに従って分離されて存在する信号が生じる。この
正負の符号も量も、それぞれのセレクタ８．９に送り込
まれる。この正負の符号と量とは、信号ＥＮにより次の
画素の場合にだけ転送されるように制御される、即ちそ
の画素の輝度が平均領域の中にありかつその画素の色飽
和があらかじめ設定された閾値を下回わる場合にだけ前
記の転送が行なわれるように制御される。最初にまだ正
負の符号／量の形式により提示されているこの色飽和値
は、換算回路１０．１１の中で２の補数の形式に転換さ
せられる。

後置接続されている積分器１２．１３の中で色飽和信号
が積分される。この場合それぞれの積分器は、所定の零
位置を中心に設定する必要がある。それゆえ、色飽和値
が加算されないクロックパルス期間においては、正また
は負の積分状態に応じて、負または正の帰還積分定数が
加算される。帰還積分定数の大きさは、色補正の応動に
対して決定的な影響を有する。帰還積分定数をあまり小
さく選定すると、この色補正は色のよごれに相応する色
を有する小さい面に対して既に応動してしまい、大きい
面にわたり存在する色のよごれに対しては応動しなくな
ってしまう。そのため著しく目立つエラー作用を生ぜさ
せてしまう。

零位置を中心とするこれらの積分器の制御およびこれら
の積分器がオーバ７０−をおこしているか否かの検査は
、読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭｓ）のなかで実施され
る。入力アドレスに積分器の補正値が加えられる。初期
データは積分器に相応の影響を与える。

マルチプレクサ１４のなかで、積分された色飽和値が、
乗算器１５を用いて、信号Ｙγ−Ｙが乗算られ統いて加
算回路３に色信号ＣＲの補正のために導びかれる信号に
まとめられる。信号エラー１は、回路１６の中に導びか
れる。この回路は、実質的に読み出し専用メモリ（ＥＦ
ＲＯＭ）から構成されており、この読み出し専用メモリ
に、輝度信号Ｙがアドレスとして導びかれる。この回路
１６の中には種々のガンマ値を有する二つの曲線１７．
１８が記憶されている。これらの曲線を選択するために
、回路１６の中の読出し専用メモリのアドレスは、Ｙ−
信号に必要とされる２進数の桁よりも１桁大きい。前記
回路にマルチプレクサ１４の出力信号の、積分された色
飽和値の正負の符号を形成する最上位デイジット（ＭＳ
Ｂ）が導びかれる。これにより補正値を、フィルムの色
の濃さのうつりかわりに適合調整させることが可能とな
る。

二つの曲線１７．１８は最大値及び最小値の近傍で輝度
をＯへ保持させようとする。そのため、この振幅領域内
では補正は行なわれない。

積分された正の色飽和値が存在する場合は、例えばγ−
０，５の値を有する曲線１７が選択される。積分された
負の色飽和値の場合は補正のために、例えばγ−２にも
とづく曲線１８が用いられる。そのため、従来用いられ
てきているカラーフィルムにおいてこの両方の場合に、
補正すべき振幅領域全体に対して十分に最適な補正がな
される。このようた積分結果の極性に依存して、階調の
歪み操作が、γく１によりまたはγ〉ｌにより実施する
。

すでに述べた様に、画素の色飽和があらかじめ設定され
た閾値を下回わりかつその画素の輝度が平均領域内にあ
るような画素の場合にだけ、色飽和値が積分される。セ
レクタ８．９をこの目的で制御する信号ＥＮは、比較器
２１，２２．２３．２４及びアンド回路２５により導出
される。これらの比較器２１．２２にそれぞれ色飽和信
号（Ｒ−Ｙ）／Ｙないしは（Ｂ−Ｙ）／Ｙが、伝達され
る。比較器２１．２２の別の入力側２６．２７はそれぞ
れあらかじめ設定された閾値により作用される。その都
度の色飽和信号が前記の閾値よりも小さいと、相応の比
較器２１．２２が信号ＥＮ２ないしはＥＮ３をアンド回
路２５に送出する。

比較器２３．２４は、輝度信号Ｙの平均振幅領域を選定
するために用いられる。この目的で輝度信号Ｙは比較器
２３の反転六方側と、比較器２４の非反転入力側に、導
びかれる。輝度信号Ｙのピーク値に依存するそれぞれの
閾値を形成するために、回路２８．２９がそれぞれ設け
られている。この回路２８の出方側は比較器２３の非反
転入力側と接続されており、他方この回路２９の出力側
は比較器２４の反転六方側と接続されている。これらの
回路２８．２９の詳細部については第４図を用いて以下
に詳述する前記回路２８によって形成された上側の閾値
ＳＯは、Ｙ信号のその都度の最大値の所定の部分である
０、６５と１の間の、たとえば８０〜９０％に相応する
。他方、前記回路２９から導出される下側の閾値ＳＵは
、輝度信号Ｙのその都度の最大値を上回わる。そのため
、輝度信号Ｙが両方の閾値の間にあるときにだけ、両方
の比較器２３．２４は、値ｌを有する信号ＥＮＩとＥＮ
４を送出する。輝度信号が両方の閾値の間の領域内にあ
りかつ両方の色飽和信号が相応の閾値よりも小さいとき
にだけ、アンド回路２５の出力信号ＥＮはそれに応じて
値ｌを有する第２図と第３図は、積分された色飽和信号
の正負の符号に応じて用いられる曲線１７．１８を示す
。第２図に示されている曲線はγ＝０．５にもとづく。

それゆえこの曲線は、黒の領域内では急勾配で上昇し、
次に最大振幅のＫの個所でしだいに低下する。他方、第
３図に示されているγ−２を有する曲線はその最大値を
、輝度信号の振幅領域のほぼ中央部に有する。

第４図は輝度信号から閾値ＳＯを導出するための回路２
８（第１図）を示す。比較器３１の入力側Ｂとピーク値
記憶装置３３の入力側とは、輝度信号Ｙのための入力側
２と接続されている。比較器３１のもうひとつの入力側
Ａは極値記憶装置３３の出力側と接続されている。Ａが
Ｂより小さい時は比較器３１はその出力側に信号を送出
する。この信号は極値記憶装置３３の制御入力側へ導び
かれる。極値記憶装置はこれにもとづいてこの極値記憶
装置の入力側に加えられている信号を入力させる。この
ようにして記憶されたこの信号はフレーム毎に所定の量
だけ低減少または上昇される。この目的で、３２にフレ
ー・ムパルス２Ｖが導びかれる。記憶された値を低減す
るか上昇するかは、入力側３４の信号を用いて定められ
る。

上側の閾値ＳＯを導出するための回路２８において低減
が行なわれ、他方、実質的に前記回路２８と同様な回路
２９において上昇がなされる。この構成により、極値６
現われた後に比較的長い間にわたり前記極値と同じ位に
高い極値が現われない時は、この記憶内容は次第に、そ
のりど実際に存在する極値に適合調整される。

しかしその都度に記憶された値よりも大きい輝度信号Ｙ
の値は、比較器３１により制御されて記憶装置の中に直
接引き受けられる。

記憶装置の中に存在する値から乗算により閾値が求めら
れる。この目的のために読出し専用メモリ（ＦＲＯＭ）
３５が設けられている。このメモリに、一方では記憶さ
れているピーク値が、および他方では設定装置３６から
係数Ｅが導びかれる。この係数はその都度の理想的な極
値からその都度の他の極値への方向の゛閾値の間隔をあ
られす。例えば極値記憶装置における上側閾値の場合、
値Ｙ、６．が、輝度信号用に設けられている値領域のパ
ーセント内に記憶されている場合は、調整にあたっては
、Ｅの設定装置３６を用いて、次の乗算がなされる：す
なわち５ｏ−ｙ、、、”　　（１００％−Ｅ）。同様に
下側ａｍは、Ｓ　Ｕ　−Ｙ−１，＋（１００％−ｖａｔ
ｓ）”Ｅという式で算出される。

第５図は回路ブロック８，１０．１２ないしにｉ９．ｌ
　ｌ、ｌ　３　（＠１図）ノ諸機能の実ａする回路を示
す。入力側４１を介して、換算テーブルとして用いられ
る読出し専−用メモリ４２のアドレス入力側の８つの２
進けたに、色飽和信号（Ｒ−Ｙ）／Ｙないしは（Ｂ−Ｙ
）／Ｙが導びかれる。前記アドレス入力側の別の２進け
たは、アンド回路３３，４４　（４５）を介して制御さ
れる。読出し専用メモリ４２の８ビット幅のデータ出力
側は積分器１０の入力側と接続されており、この積分器
の出力側はさらに、８重のＤクリップ・７０ツブ４６を
介して、第５図の回路装置の出力側４７と接続されてい
る。

Ｄ７リツプ・フロップ４６の出力側にさらに、同じく読
出し専用メモリによって実現された論理回路４８が接続
されている。この論理回路４８の出力側は、信号ＮＥＣ
とＢＥを導く。この信号ＮＥＣとＢＥは、読出し専用メ
モリ４２のアドレス入力側のもうひとつの２進けたへ、
およびアンド回路４４ないしは４５の入力側へ導びかれ
る。信号ＮＥＧは、積分内容の正負の符号に依存し、他
方、信号ＢＥは、積分内容がこの積分器の動作領域の限
界に達する時に、信号化される。

積分器回路そのものは公知であるので積分器１０の詳細
な説明は省略する。実際に実施される本発明による回路
装置においては、積分器は６つの帰還結合された加算器
から構成されている。この大きな数が、大きい色エラー
の場合に、この積分器のオーバフローないしは制御装置
の不安定性を阻止する。正負の符号表示および量表示か
ら２の補数表示へ色飽和データを換算することのほかに
読出し専用メモリ４２は、信号ＥＮが値Ｏを有している
間中に、帰還積分を可能にするタスクを有する。上述の
ことはさらに、この補正動作の開始時点でこの積分器を
零の設定位置に置くために、補正動作が遮断されている
時に行なわれる。この目的で信号オン／オフ及びＥＮが
アンド回路４３の入力側４９５０を介して導びかれる。

このアンド回路の出力信号は、もうひとつのアンド回路
４４ないしは４５における信号ＢＥと結合される。その
ため積分器は、新たな色飽和値が積分器に達しない時に
、−度達せられた積分値にとどまることがなくなる。帰
還積分の大きさは補正の正しい作動にとっては決定的な
ものであり、さらに専門家の手によって個々に確定され
うる。

正しい選択がなされた場合、帰還積分とわずかの色飽和
値とは互いに相殺される。この値が余りに小さく選定さ
れるとこの補正は、色のよごれに相応する色を有する小
さい面に応動してしまって、大きい面の色のよごれには
応動しなくなる。そのため著しい目立つエラー作用が現
われる。積分内容の正負の符号に応じて負の値または正
の値が加算される。この目的で論理回路４８から、正負
の符号に相応する信号ＮＥＧが、読み出し専用メモリ４
２のアドレス入力側の別の２進けたへ与えられる。読み
出し専用メモリ４２の中に記憶されているテーブルによ
り制御されてから、データは、読み出し専用メモリ４２
の出力側から積分器の入力側へ達する。

制御により生じた最大に発生可能な補正値が十分でない
場合には積分器は、この積分器の最大値ないしは最小値
を越えて積分しなくてもよい。さもないとこの補正は正
の最大値と負の最大値との間を常に跳躍してしまう。そ
のため信号ＢＥにより最大値ないしは最小値に達すると
、以後の積分が阻止される。その場合には、残りの、補
正されない色のよごれが残る。

前述のように、輝度信号の最大値を求めて記憶するよう
にし、さらに記憶された最大値を画像ごとに低下させる
ようにし、さらに該記憶された最大値よりも大きい最大
値が現われた場合は、該記憶された最大値をこの現われ
た最大値により置き換えるようにし、さらに上側の閾値
が、その都度に記憶されｌ；最大値に所定の係数を、例
えば約０．６５と１の間に設けた係数を乗算することに
より求められる。

さらに１つの画像のためにその都度に輝度信号の最小値
を求めて記憶するようにし、さらに記憶された最小値を
画像ごとに高めるようにしさらにこの記憶された最小値
よりも低い最小値が現われた場合は該記憶された最小値
をこの現われた最小値により置き換えるようにし、さら
に下側の閾値が、その都度に記憶された最小値に所定の
係数を、例えば０と０．３５の間に設けた係数を乗算す
ることにより求められる。

発明の効果 本発明により、変動する振幅および種々異なる階調を有
する信号を、即ち変化する特性を有する信号を最適に補
正する、カラーテレビジョンの色バランス補正のための
構成が提供される

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回路装置の実施例のブロック図、第２
図は第１ガンマ曲線のダイヤグラム図、第３図は第２ガ
ンマ曲線のダイヤグラム図、第４図は輝度信号から閾値
を導出する回路のブロック図、第５図は換算回路と積分
器のブロック図を示す。これらの図において同じ回路部
分は同じ記号で示されている。 ３・・・加算器、５・・・デマルチプレクサ、６，７・
・・除算回路、８，９・・・セレクタ、１０．１１・・
・換算回路、１２．１３・・・積分器、１４・・・マル
チプレクサ、１５・・・乗算段、１６・・・ＥＰＲＯＭ
。 １７．１８・・・曲線、２１．２２．２３．２４・・・
比較器、３３・・・アンド回路、３５・・・ＰＲＯＭ。 ３６・・・調整設定装置、４２・・・読み出し専用メモ
リ、４４．４５・・・アンド回路、４６・・・Ｄフリッ
プ７０ツブ、４８・・・論理回路 ’Ｙ’−Ｙ Ｙ’Ｙ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画素の輝度が平均の領域にありかつ画素の色飽和度
   が所定の閾値よりも小さいような画素に対して、色飽和
   値を積分しさらに輝度信号と階調を歪ませた輝度信号と
   の差を乗算することにより補正信号を形成する形式の、
   カラーテレビジョン画像の色バランスを自動的に補正す
   る回路装置において、 輝度信号の平均領域を区画する閾値を該輝 度信号のその都度の極値に依存して自動的に設定するよ
   うにしたことを特徴とするカラーテレビジョン画像の色
   バランスの自動補正用回路装置。 ２、輝度信号の最大値を求めて記憶するようにし、さら
   に記憶された最大値を画像ごとに低下させるようにし、
   さらに該記憶された最大値よりも大きい最大値が現われ
   た場合は該記憶された最大値をこの現われた最大値によ
   り置き換えるようにし、さらに上側の閾値を、その都度
   に記憶された最大値に所定の係数を乗算することにより
   求めるようにした請求項１記載の回路装置。 ３、１つの画像のためにその都度に輝度信号の最小値を
   求めて記憶するようにし、さらに記憶された最小値を画
   像ごとに高めるようにし、さらにこの記憶された最小値
   よりも低い最小値が現われた場合は該記憶された最小値
   をこの現われた最小値により置き換えるようにし、さら
   に下側の閾値を、その都度に記憶された最小値に所定の
   係数を乗算することにより求めるようにした請求項１記
   載の回路装置。 ４、画素の輝度が平均の領域にありかつ画素の色飽和度
   が所定の閾値よりも小さいような画素に対して、色飽和
   値を積分しさらに輝度信号と階調を歪ませた輝度信号と
   の差を乗算することにより補正信号を形成する形式のカ
   ラーテレビジョン画像の色バランスを自動的に補正する
   回路装置において、 輝度信号の階調歪み操作の経過を積分結果 に依存させるようにしたことを特徴とするカラーテレビ
   ジョン画像の色バランスの自動補正用回路装置。 ５、積分結果から、階調を歪み操作する回路において複
   数個の曲線のうちから各１つを選択する選択信号を、導
   出可能にした請求項４記載の回路装置。