JPH04315397A - 映像信号処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、色相変化を伴わない
でダイナミック・レンジを拡大できるようにした映像信
号処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーカメラの映像信号処理操作
におけるダイナミック・レンジ拡大のための方式として
は、図１１の（Ａ），（Ｂ）に示すような構成のものが
知られている。図１１の（Ａ）は、Ｒ．Ｇ．Ｂ原色信号
から輝度信号，色差信号を同時に生成する方式の映像信
号処理装置であり、（Ｂ）は輝度信号と色差信号を別々
に生成する方式の映像信号処理装置である。図１１にお
いて、１０１　はガンマ処理回路、１０２　はニー処理
回路、１０３　はホワイト・クリップ回路、１０４　は
マトリクス回路、１０５　は変調回路である。図１１の
（Ａ）の映像信号処理装置においては、まずカラーカメ
ラからの各原色信号に対しガンマ処理回路１０１　にお
いて同じガンマ処理を行い緩やかな曲線にしたのち、再
生光量域を延ばすために、すなわちダイナミック・レン
ジを拡大させるためにニー処理回路１０２　でニー処理
を加え、次にホワイト・クリップ回路１０３　で規定信
号レベルでの制限を加える。これらの処理を経た原色信
号は、マトリクス回路１０４　において輝度信号Ｙと色
差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）を生成し、色差信号（Ｒ
−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）は変調回路１０５　により変調を受
けて変調色信号Ｃが生成されるようになっている。なお
図１１の（Ｂ）の映像信号処理装置も、マトリクス回路
１０４　において色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）のみ
を生成している点を除いて、図１１の（Ａ）の方式のも
のと同様である。

【０００３】上記映像信号処理装置におけるニー処理回
路１０２　においては、図１２に示すように、各原色信
号とも同じ信号レベルにニー・ポイントが設定されてお
り、その結果、従来の映像信号処理装置におけるカラー
カメラの光量に対する原色信号レベル，色相（∝Ｒ／Ｇ
），彩度［∝（Ｒ−Ｇ）］の各変化は、それぞれ図１２
，図１３，図１４に示すようになる。但し、ここでは説
明を簡単にするため、ＲとＧの２原色信号のみにより合
成される色を例示しており、以後の説明もこの例示に基
づいて行うこととする。なお上記各図において、ＹＣＲ
，ＹＣＧはそれぞれニー・ポイントにおけるＲ信号及び
Ｇ信号の光量を示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の映像
信号処理回路において、ダイナミック・レンジ拡大のた
めに設けられている３原色信号（Ｒ．Ｇ．Ｂ）にニー処
理を加えるニー処理回路は、各原色信号とも同じレベル
にニー・ポイントが設定されている。したがって原色信
号間のレベル差が大きな場合、図１２においてＹＣＲ，
ＹＣＧが一致していないように、ニー処理のかかり始め
る光量が異なり、これが図１３に示すように、原色信号
間の比Ｒ／Ｇの変化、すなわち色相変化となって、忠実
な色再現を妨げていた。この色相変化は、特にＹＣＲ〜
ＹＣＧ間で顕著に現れる。

【０００５】本発明は、従来の映像信号処理装置におけ
る上記問題点を解消するためになされたもので、ダイナ
ミック・レンジ等の他の特性に支障を与えないで色相変
化を阻止するようにした映像信号処理装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、映像信号処理装置において、輝
度信号に対して所定レベル以上の光量部において圧縮を
加えるためのニー処理回路と、該輝度信号を制御信号と
してあるレベル以上の光量部において色信号を圧縮する
ための色信号ゲイン・コントロール部とを備えるもので
ある。

【０００７】このように構成した映像信号処理装置にお
いては、輝度信号のみニー処理回路によりニー圧縮が加
えられ、色信号はニー圧縮処理を行わず輝度信号により
制御されるゲイン・コントロール部において、あるレベ
ル以上の光量部において圧縮され、したがって色相変化
を伴わないで、ダイナミック・レンジの拡大を図ること
ができる。

【０００８】

【実施例】次に実施例について説明する。まず本発明の
映像信号処理装置の基本回路構成を図１に基づいて説明
する。図１において、１は輝度信号用ガンマ処理回路、
２はＲ．Ｇ．Ｂ原色信号用ガンマ処理回路、３は輝度信
号に基づいてコントロール信号を送出するコントロール
信号発生部、４は該コントロール信号を受けてガンマ処
理された原色信号のゲインを制御するゲイン・コントロ
ール部、５は輝度信号にニー処理を加えるニー処理回路
、６はニー処理を受けた輝度信号にレベル制限を加える
ホワイト・クリップ回路である。

【０００９】このような構成の映像信号処理装置におい
ては、３原色信号に対してニー処理及びホワイト・クリ
ップ処理を行わずガンマ処理のみを行い、輝度信号に対
してのみガンマ，ニー，ホワイト・クリップの各処理を
加える。これにより、色相を変えずにダイナミック・レ
ンジの拡大を図ることができる。しかしながら、原色信
号はニー及びホワイト・クリップ処理がなされないため
に、光量に対するレベル変化は図２に示すようになり、
各信号とも同じレベル比を保ったまま増加していく。一
方輝度信号に対してはガンマ，ニー，ホワイト・クリッ
プの各処理を加えているため、光量に対して従来と同様
の特性を示す。したがって、このままでは大光量部で輝
度信号が圧縮されるにも拘らず、彩度に圧縮が加わらず
、輝度に比べて彩度が大きくなることによって視覚的な
自然さを乱してしまう。このため本発明では、あるレベ
ル以上の光量部において色信号に圧縮を加えるため、図
３に示すようなゲイン・コントロール特性を有するゲイ
ン・コントロール部４を設けている。これにより、ある
レベル以上の光量では彩度に圧縮が加えられ、したがっ
て視覚的な自然さを乱さず、且つ色相を変えずにダイナ
ミック・レンジの拡大が可能となる。なお図１において
、コントロール信号発生部３はガンマ処理回路１の前、
あるいはニー処理回路５の後に設けてもよい。

【００１０】次に具体的な実施例について説明する。図
４の（Ａ），（Ｂ）は第１実施例を示すブロック構成図
で、（Ａ），（Ｂ）に示す映像信号処理装置は、図１１
の（Ａ），（Ｂ）に対応する本発明の実施例である。図
４において、１１はガンマ処理回路、１１ａは輝度信号
用ガンマ処理回路、１１ｂは原色信号用ガンマ処理回路
、１２はマトリクス回路、１３はコントロール信号発生
部、１４ａ，　１４ｂは色差信号ゲイン・コントロール
部、１５は輝度信号用ニー処理回路、１６は輝度信号用
ホワイト・クリップ回路、１７は変調回路である。

【００１１】次に図４の（Ａ）に示した映像信号処理回
路に基づいて動作を説明すると、まずガンマ処理回路１
１でガンマ処理された原色信号をマトリクス回路１２に
入力し、輝度信号Ｙと色差信号（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）
を生成する。そして輝度信号によりコントロール信号発
生部１３から発生したコントロール信号に基づいて、ゲ
イン・コントロール部１４ａ，　１４ｂにおいて各色差
信号のレベルを制御する。レベル制御された色差信号は
変調回路１７で変調を受け変調色信号Ｃを生成する。一
方、輝度信号はニー処理回路１５及びホワイト・クリッ
プ回路１６でそれぞれ処理を受ける。

【００１２】上記コントロール信号発生部１３からのコ
ントロール信号には、前記図３に示したような特性、す
なわちＹ＝ＹＣ　の輝度レベルまでは被コントロール信
号をレベル制限しないまま通過させ、それ以上の輝度レ
ベルに対しては、その増加に伴い被コントロール信号の
レベルを落としていくようなゲイン・コントロール特性
を持たせている。これによってＹＣ　以上の輝度に対し
ては、その増加と共に彩度を減少させることが可能とな
っている。なお、ＹＣ　の値は輝度信号のニー・ポイン
トレベルでの光量ＹＹ　とするのがよいが、より視覚的
に自然な映像となるように、コントロール部内で適当に
調整可能な構成にしてもよい。

【００１３】この実施例においては、図５，６に示すよ
うに、３原色レベル比を常に一定にしたまま各々のレベ
ルを圧縮していくことを可能にしており、簡単な構成で
ダイナミック・レンジを拡大させながら色相変化、すな
わち変色のない自然な色再現を実現することができる。 なお図６において、波線は圧縮を加えない場合の彩度特
性を示している。

【００１４】次に第２実施例について説明する。図７の
（Ａ），（Ｂ）は、図１の（Ａ），（Ｂ）に対応する本
発明の第２実施例を示すブロック構成図である。この実
施例は、ゲイン・コントロール部１４を変調回路１７の
後段に配置し、変調後の変調色信号Ｃのゲインを制御す
るようにしたものである。

【００１５】図４の（Ａ），（Ｂ）に示した第１実施例
では、同じコントロール信号で変調前の２つの色差信号
（Ｒ−Ｙ），（Ｂ−Ｙ）に対して、それぞれ異なった圧
縮操作を行うようになっているが、この実施例では、変
調後の変調色信号Ｃを圧縮するようにしているので、ゲ
イン・コントロール部を一つにすることができ、回路規
模を縮小することを可能にしている。

【００１６】次に第３実施例のブロック構成図を図８に
示す。この実施例は、輝度信号が色信号と異なるマトリ
クス内で生成される方式のものにおいて、色差信号用マ
トリクス回路１２の前段にゲイン・コントロール部１４
ａ，　１４ｂ，　１４ｃを配置するものである。この場
合も第１実施例と同様な作用効果が得られる。

【００１７】なお上記各実施例において、マトリクス回
路等の後段回路における入力ダイナミック・レンジに、
図１０において許容信号レベルＬＰ　で示すように、制
限がある場合、上記色相不変域の拡大効果が損なわれな
い範囲で、図９に示すようにマトリクス回路等の前段に
、ニー処理回路１８及びホワイト・クリップ回路１９を
加えてもよい。例えば、従来のニー処理では信号レベル
の８０〜１００　％をニー・ポイントとしていたことに
よって色相変化が生じていたが、マトリクス回路等の入
力ダイナミック・レンジ拡大のため、図１０に示すよう
に仮に２００　％をニー・ポイントとした場合、２００
　％までは色相変化が抑えられ、従来のものと比べて色
相不変域の拡大という効果があるといえる。

【００１８】

【発明の効果】以上実施例に基づいて説明したように、
本発明は、輝度信号はニー処理回路によりニー圧縮が加
えられ、色信号は輝度信号により制御されるゲイン・コ
ントロール部において圧縮されるので、色相変化を伴わ
ないでダイナミック・レンジの拡大を図ることができ、
特に肌色等人間の目に最も敏感に判断される色に対して
も変色を大幅に抑えた自然な色再現が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る映像信号処理装置の基本回路構成
を示す図である。

【図２】図１に示した映像信号処理装置における光量に
対する原色信号及び輝度信号のレベルの変化を示す図で
ある。

【図３】ゲイン・コントロール部の特性を示す図である
。

【図４】本発明の第１実施例を示すブロック構成図であ
る。

【図５】第１実施例における光量と色相との関係を示す
図である。

【図６】第１実施例における光量と彩度との関係を示す
図である。

【図７】第２実施例を示すブロック構成図である。

【図８】第３実施例を示すブロック構成図である。

【図９】第４実施例を示すブロック構成図である。

【図１０】第４実施例における光量に対する信号レベル
の変化を示す図である。

【図１１】従来の映像信号処理装置の構成例を示すブロ
ック構成図である。

【図１２】従来の映像信号処理装置における光量に対す
る原色信号のレベルの変化を示す図である。

【図１３】従来の映像信号処理装置における光量と色相
との関係を示す図である。

【図１４】従来の映像信号処理装置における光量と彩度
との関係を示す図である。

【符号の説明】

１　　輝度信号用ガンマ処理回路 ２　　原色信号用ガンマ処理回路 ３　　コントロール信号発生部 ４　　ゲイン・コントロール部 ５　　ニー処理回路 ６　　ホワイト・クリップ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　輝度信号に対して所定レベル以上の光
   量部において圧縮を加えるためのニー処理回路と、該輝
   度信号を制御信号としてあるレベル以上の光量部におい
   て色信号を圧縮するための色信号ゲイン・コントロール
   部を備えていることを特徴とする映像信号処理装置。