JPH0414838B2 - - Google Patents

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JPH0414838B2
JPH0414838B2 JP58015687A JP1568783A JPH0414838B2 JP H0414838 B2 JPH0414838 B2 JP H0414838B2 JP 58015687 A JP58015687 A JP 58015687A JP 1568783 A JP1568783 A JP 1568783A JP H0414838 B2 JPH0414838 B2 JP H0414838B2
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JP
Japan
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white balance
light source
output
ripple
circuit
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JP58015687A
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JPS59141888A (ja
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Masao Uehara
Shunpei Tanaka
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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Priority to US06/575,344 priority patent/US4595946A/en
Priority to DE8484300617T priority patent/DE3463600D1/de
Priority to EP84300617A priority patent/EP0116435B1/en
Publication of JPS59141888A publication Critical patent/JPS59141888A/ja
Publication of JPH0414838B2 publication Critical patent/JPH0414838B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/88Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオートホワイトバランス回路、詳しく
は、カラービデオカメラにおいて、色温度補正を
自動的に行なうオートホワイトバランス回路に関
する。
カラービデオカメラにおいて、良質のカラー画
像を得るためにはホワイトバランス調整を行なう
ことが必要であり、光源の色温度が変化すればホ
ワイトバランスも変化するので、カラービデオカ
メラの色温度補正に関して、従来、撮像管や撮像
素子のほかに、被写体における光源の色温度を測
定するセンサーを有し、このセンサーの出力を演
算することによつて自動的にホワイトバランスを
調整するようにしたオートホワイトバランス回路
が提案されている(特開昭56−4993)。
第1図は上記特開昭56−4993に開示された従来
のオートホワイトバランス回路の構成を示すブロ
ツク図である。光源1(被写体)が発する光はカ
ラービデオカメラの撮影用光学レンズ2を通して
撮像素子3に結像され、同撮像素子3からのR
(赤)、G(緑)、B(青)の3つの電気信号はR信
号増幅器4、G信号増幅器5、B信号増幅器6で
それぞれ増幅される。これら増幅器4〜6のう
ち、R信号増幅器4とB信号増幅器6の増幅度が
ホワイトバランス調整回路7によつて制御される
ようになつている。そして、上記撮像素子3の分
光特性に等しい色フイルターを有した受光素子か
らなるR・B検出器9が、カラービデオカメラ
の、上記光源1(被写体)からの光を受光できる
位置に設けられていて、同検出器9の前には、乳
白色の拡散板8が配置されている。この乳白色の
拡散板8は、日常的に見られる景色の様々の色光
を加色すると限りなく白に近づくという考えか
ら、被写体からの反射光を拡散してこれを加色、
積分するものである。R・B検出器9の光電流
iR,iBに変換された出力のR信号とB信号はそれ
ぞれ対数増幅器10,11に導かれて対数値
logiR,logiBに変換される。対数増幅器10,1
1の出力は差動増幅器12に導かれるので、差動
増幅器12はlogiR−logiB=logiR/iBの出力を発し、 この出力はホワイトバランス調整回路7に導かれ
る。差動増幅器12の出力がホワイトバランス調
整回路7に導かれると、上記出力logiR/iBは上記 R・B検出器9への入射光量には関係なく光源1
の色温度の変化分のみによつて変化するので、ホ
ワイトバランス調整回路7は、適正はホワイトバ
ランスが得られる方向に、上記R信号増幅器4お
よびB信号増幅器6の増幅度を制御する動作を行
なう。すなわち、被写体が白紙であるとすれば、
カラービデオカメラの出力は上記R信号増幅器
4、G信号増幅器5、B信号増幅器6によつて常
に忠実に白を再生することが必要であり、そのた
めに、ホワイトバランス調整回路7は上記差動増
幅器12の出力logiR/iBに基づいて上記R信号増幅 器4とB信号増幅器6の増幅度を変え、R、G、
Bの3原色信号のうちRとBの信号レベルを適正
な割合で混合する、オートホワイトバランスの制
御動作を行なう。
このため、上記のオートホワイトバランス回路
によれば、上記R・B検出器9が黒体放射のスペ
クトルに近似できうる太陽光やタングステンラン
プなどの下で被写体光のR・B成分を撮像素子3
と同様に検知していれば、常に適正なホワイトバ
ランスが得られることになる。しかし、光源が蛍
光灯などの場合は、蛍光灯光源は黒体放射のスペ
クトルとは異なる特異なスペクトルを有している
ので、この種光源の下で上記回路を有したカラー
ビデオカメラを用いる場合にはホワイトバランス
の調整量にずれを生じて良好なホワイトバランス
効果が期待できないものであつた。
上記蛍光体などの特殊光源にも対応できるよう
に、R、B、Bの3原色のスペクトルをセンサー
によつて検出すると共に、特有のスペクトルをも
別のセンサーで検出できるようにしたホワイトバ
ランス回路がすでに提案されている(特開昭57−
127376号)。しかし、この回路によれば、センサ
ーを複数個必要とし、蛍光灯光源にも多くの種類
があることから、これらのいずれをも検出できる
ようにするには、さらにセンサーを多く用いた
り、回路構成が複雑化するなどしてコストが高価
になる欠点があつた。
ところで、蛍光灯光源の発する光に対しては、
人間の目によつてもチラツキ(フリツカー)を感
じとることができるが、受光素子の検出器を用い
れば、より正確にこのフリツカーを検知すること
ができる。すなわち、蛍光灯光源は商用電源周波
数の2倍の周波数でフリツカーを発し、かつR、
G、Bの3原色についてその発光のタイミング
(位相)が異なつている。一方、自然光(太陽光)
にはチラツキがなく、またタングステンランプな
どではフイラメントの熱的時定数が大きいため
に、そのフリツカーは蛍光灯のフリツカーに較べ
てはるかに少ない。つまり、光源の発するフリツ
カー(電気的にはリツプルであるので、以下、リ
ツプルという)の大きさによつて、蛍光灯光源と
それ以外の光源とを区別することができる。特開
昭56−149179(特公平1−56590)には、蛍光灯光
源下で撮影された画像中に生じるフリツカーを軽
減しようとするビデオカメラが開示されている。
しかしながらこの発明は、光源からの光のフリツ
カー自体ではなく、ビートにより生じた影像信号
中のフリツカー成分に応じてこのフリツカーを打
消す方向に映像信号のゲインを制御するものであ
るが、あくまで輝度信号のフリツカー自体の防止
を目的とし、カラー信号に関するホワイトバラン
スの調整とは無関係である。
一方、本発明者達は蛍光灯光源下でカラービデ
オカメラに生じるホワイトバランスのずれについ
て種々の実験を行つた結果、次の知見を得た。す
なわち光源が蛍光灯などの場合、蛍光灯光源は太
陽光等のように平均化したスペクトルとは異なる
偏在したスペクトルの光を発し、蛍光灯の種類を
問わず、カラービデオカメラに同程度のホワイト
バランスのずれを生じさせるという知見を得た。
即ちこれは、光源が蛍光灯である場合、蛍光灯の
種類を問わず一律にホワイトバランスのずれを調
整することが有効であることを意味する。
本発明の目的は、上記の点に鑑み、リツプル検
知手段を設けることによつて蛍光灯光源であるこ
とを検知し、このとき、リツプル検出手段の出力
によつてホワイトバランス調整手段を補正制御す
るようにしたオートホワイトバランス回路を提供
するにある。
以下、本発明を図示の実施例によつて説明す
る。
第2図は、本発明の一実施例を示すオートホワ
イトバランス回路のブロツク図である。第2図に
おいて、前記第1図中の符号と同一の符号は第1
図の部品と同一部品であることを示しており、同
一の部分についての説明は省略する。このオート
ホワイトバランス回路においては、差動増幅器1
2の、ホワイトバランス調整回路7に導かれる出
力を、同時に、リツプル検知回路21に導くよう
にしている。このリツプル検知回路21は、差動
増幅器12の出力logiR/iBに含まれる、商用電源周 波数fの2倍の周波数で変化するリツプル成分の
みを増幅して取り出すための帯域増幅器22と、
この帯域増幅器22からのリツプル成分をその振
幅に応じた直流電圧に変換するクランプ/ピーク
検波回路23と、このクランプ/ピーク検破回路
23の直流出力電圧のレベルの大小を判別して
“1”又は“0”の判定出力を発するコンパレー
タ24とにより構成されている。コンパレータ2
4の判定出力はホワイトバランス調整回路7に導
かれるようになつていて、コンパレータ24の出
力が“1”のときホワイトバランス調整回路7が
ホワイトバランスのズレを補正するように作動す
る。
また、一般に、被写体の色温度が高くなると、
撮像素子3のダイナミツクレンジを超えて色信号
のバランスが崩れるので、通常5000〜6000°K以
上の色温度に対しては、色温度を低く変換するた
めに、いわゆるAタイプフイルターと称する色温
度変換フイルター25が上記光学レンズ2と撮像
素子3との間に挿入される。ただしこの色温度変
換フイルター25は太陽光や通常の光源において
色温度が高い場合に用いられて有効であり、蛍光
灯のように特異なスペクトルを有する光源の場合
には、この色温度変換フイルター25を挿入する
と、逆に、適正にホワイトバランスの調整を行う
ことが困難になることが知られている。このた
め、色温度変換フイルター25を制御するための
フイルター制御回路26が設けられていて、同フ
イルター制御回路26は上記コンパレータ24の
出力によつて制御されるようになつている。
次に、上記第2図に示した実施例のオートホワ
イトバランス回路の動作を説明する。
差動増幅器12の出力logiR/iBは一方でホワイト バランス調整回路7に導かれるので、このとき光
源1の色温度の変化によつて上記出力logiR/iBが変 化し、この出力に基いてホワイトバランス調整回
路7は適正なホワイトバランスが得られるように
R信号増幅器4とB信号増幅器6の増幅度を制御
する動作を行う。また、差動増幅器12の出力は
他方でリツプル検知回路21の帯域増幅器22に
導かれるので、上記出力logiR/iBに含まれるリツプ ル成分のみが帯域増幅器22によつて増幅して取
り出される。被写体光に含まれる光源のリツプル
については、例えば、第3図に示すように、光源
が蛍光灯の場合にはリツプルRAとなり、タング
ステンランプなどの場合にはリツプルRBとな
る。同図から明らかなように、帯域増幅器22よ
り出力されたリツプル成分は、直流電圧VAの上
にリツプルRA或いは直流電圧VBの上にリツプ
ルRBが重畳したものであるが、帯域増幅器22
で増幅されたリツプル成分が次段のクランプ/ピ
ーク検波回路23に導かれると、同検波回路23
を上記リツプRA或いはリツプルRBの下端を0V
にクランプしたのち、ピーク検波を行ない、ピー
ク値vPA′vPBに応じた直流電圧を出力する。この直
流電圧は蛍光灯光源のリツプルRAと他の光源の
リツプルRBとを十分に区別できるレベルで得ら
れるので、このクランプ/ピーク検波回路23か
らの直流出力電圧がコンパレータ24に導かれる
と、コンパレータ24は蛍光灯光源のリツプル
RAに基づく直流出力電圧に対しては“1”の出
力を発生し、その他の光源のリツプルRBに基づ
く直流出力電圧に対しては“0”の出力を発生す
る。このため、ホワイトバランス調整回路7はコ
ンパレータ24から“1”の信号が導かれると、
ホワイトバランスのずれを補正するように作動す
る。すなわち、特異なスペクトルを発する蛍光灯
光源の光をR・B検出器9が検出した場合には、
作動増幅器12の出力によつてはホワイトバラン
ス調整回路7の、ホワイトバランスを適正に保つ
調整動作が不完全になり、ホワイトバランスの調
整量にずれを生じてしまうが、このとき上記コン
パレータ24の出力がホワイトバランス調整回路
7に導かれることにより、ホワイトバランス調整
回路7は上記調整のずれ量を補正する制御動作を
行なう。なお、蛍光灯の種類について考えると、
一般に白色および昼光色のものが使用され、近
年、高演色性の3原色発光の蛍光灯が普及しつつ
あるが、これらは各々特異な発光をしているもの
の、実際のオートホワイトバランスにおけるずれ
量はほぼ同じ傾向のずれ量を示しているので、上
記リツプル検知回路21により蛍光灯光源による
リツプルを検出してホワイトバランス調整回路7
により上記ずれ量に応じてR信号、B信号のレベ
ルを変えればほぼ正しいホワイトバランスがとれ
ることになる。
また、上記リツプル検知回路21が蛍光灯光源
によるリツプルAを検出してコンパレータ24が
出力“1”を発すると、この出力はフイルター制
御回路26にも導かれて同制御回路26を作動さ
せるので、このとき、光学レンズ2と撮像素子3
との間に色温度変換フイルター25が挿入されて
いた場合には、この色温度変換フイルター25は
上記フイルター制御回路(制御機構を含む)26
によつて上記撮影光路から撮影光路外に退避駆動
される。従つて、被写体光の色温度が高く、これ
を低い色温度に変換するために色温度変換フイル
ター25を挿入している場合であつて、被写体光
に蛍光灯光源が含まれるようなときには色温度変
換フイルター25が自動的に撮影光路外に退避
し、上記のホワイトバランス調整回路7によるホ
ワイトバランスの調整動作およびずれ補正のため
の制御動作が適正に行なわれる。なお、色温度変
換フイルター25を自動的に撮影光路外に退避さ
せるように制御することをせずに、手動で色温度
変換フイルター25を取り外すように、コンパレ
ータ24の出力により警告を発するようにしても
よい。
上記実施例のオートホワイトバランス回路は、
R、G、Bの3原色のうちRとBの2色を検知し
て画像のR信号とB信号のレベルを制御してホワ
イトバランスをとるもの適用しているが、3原色
の全てを検知してR、G、Bの3色信号のレベル
を制御するものに適用してもよいこと勿論であ
る。
以上述べたように、本発明によれば、光源が蛍
光灯であるか否かがリツプルを検知する手段によ
つて検出されるようになつていて、蛍光灯光源で
ある場合、このリツプル検知手段の出力により、
蛍光灯光源によるオートホワイトバランス制御の
ずれが補正されるようにホワイトバランス調整手
段を制御しているので、従来の回路のように複数
個のセンサーを用いることなく簡単、かつ安価な
回路構成として、常に適正なホワイトバランスを
得ることができるなどの優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来のオートホワイトバランス回路
の一例を示すブロツク図、第2図は、本発明の一
実施例を示すオートホワイトバランス回路のブロ
ツク図、第3図は、上記第2図中のクランプ/ピ
ーク検波回路の動作を説明するためのリツプルの
波形図である。 1……光源、7……ホワイトバランス調整回路
(ホワイトバランス調整手段)、21……リツプル
検知回路(リツプル検知手段)、RA……蛍光灯
光源によるリツプル、RB……タングステンラン
プなど他の光源によるリツプル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 色温度補正のためのホワイトバランス調整手
    段を備えたカラービデオカメラにおいて、 被写体光に含まれる蛍光灯光源などのリツプル
    を検知するためのリツプル検知手段を設け、この
    リツプル検知手段の出力によつて上記ホワイトバ
    ランス調整手段を制御するようにしたことを特徴
    とするオートホワイトバランス回路。
JP58015687A 1983-02-02 1983-02-02 オ−トホワイトバランス回路 Granted JPS59141888A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58015687A JPS59141888A (ja) 1983-02-02 1983-02-02 オ−トホワイトバランス回路
US06/575,344 US4595946A (en) 1983-02-02 1984-01-31 White balance control system including a fluorescent light ripple detector
DE8484300617T DE3463600D1 (en) 1983-02-02 1984-02-01 White balance control system
EP84300617A EP0116435B1 (en) 1983-02-02 1984-02-01 White balance control system

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JPS59141888A JPS59141888A (ja) 1984-08-14
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