JPH05122555A - ガンマ補正回路 - Google Patents

ガンマ補正回路

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Publication number
JPH05122555A
JPH05122555A JP3275519A JP27551991A JPH05122555A JP H05122555 A JPH05122555 A JP H05122555A JP 3275519 A JP3275519 A JP 3275519A JP 27551991 A JP27551991 A JP 27551991A JP H05122555 A JPH05122555 A JP H05122555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
clip
output
circuit
luminance part
Prior art date
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Pending
Application number
JP3275519A
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English (en)
Inventor
Akira Nakatani
亮 中谷
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 逆光時における撮影画像のように極端な高輝
度部と低輝度部が混在するときにも、黒つぶれを避けて
適確に補正することができるよう構成したガンマ補正回
路を提供することにある。 【構成】 エミッタホロワを用いた差動増幅器を有する
複数のクリップ回路と、前記クリップ回路の各々の出力
信号を加算する加算手段と、前記加算手段における加算
抵抗の値を切換える切換えスイッチと、前記クリップ回
路の各々の入出力特性を設定すると共に前記切換えスイ
ッチの作動を制御する制御手段とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガンマ補正回路に関す
るものである。更に詳述すれば、入出力特性を可変制御
することにより黒伸長回路としての機能も併せ備えたガ
ンマ補正回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、映像信号のガンマ補正を行う
ために、種々の方式が広く知られている。
【0003】このガンマ補正回路とは画像信号の非線形
圧縮回路であって、しばしばテレビジョンカメラ,スチ
ールビデオカメラあるいはディスプレイ等の入出力特性
の非線形特性を補償したり、意識的に非線形特性をもた
せるために使用されている。
【0004】図8は従来から知られているガンマ補正回
路の一例である。本図において、51は入力信号(負極
性)が供給される入出力端子、52はインピーダンス変
換用トランジスタ、53はそのエミッタ電流を決めるエ
ミッタ抵抗、4−kはダイオード(k=1,2,…
n)、55および56−kは出力信号の振幅電圧を決め
る分割抵抗、E1kは入出力特性の折点を設定する電源電
圧、57は出力端子である。
【0005】次に、図8の動作について説明する。例え
ば図4に示すような入力信号が入力端子51に供給され
ると、インピーダンス変換用トランジスタ52およびそ
のエミッタに接続される分割抵抗55を通して出力端子
57から出力信号が出力される。このとき出力端子57
の電位が入出力特性の折点設定電圧E1kより
【0006】
【外1】
【0007】だけ低い電位よりも低くなると、ダイオー
ド54−kは導通してエミッタからの出力は分割抵抗5
5,56−kによって分圧される。54−k,56−
k,E1kが1組ある場合、入出力特性は折点1つの折線
特性となる。
【0008】このため、入力信号と出力信号の関係は図
9のようになる(入出力信号は相対値で示す)。折点の
数は、54−k,56−k,E1kの組の数に等しい。ガ
ンマ補正の精度はダイオード54−k,分割抵抗56−
k,折点設定電圧E1kが多くなるほど折点の数が増えて
高くなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のガンマ補正回路
は以上のように構成されているので、より精度が高いガ
ンマ補正を行うためには、より多くのダイオード4−k
(k=1,2,…n)を使用しなければならない。この
ため、ダイオードの接合容量が回路の負荷となって、入
力信号のACおよびDCレベルによって周波数特性が劣
化するという欠点があった。
【0010】また、従来から知られているガンマ補正回
路では、逆光時などのような状況下において、高輝度部
と低輝度部が一画面中に混在する画像信号が得られた場
合に、黒に近い部分におけるガンマ特性の傾きを大きく
することにより、いわゆる黒つぶれを改善したいという
要求に対処できないという欠点があった。
【0011】よって本発明の目的は、逆光時における撮
影画像のように極端な高輝度部と低輝度部が混在すると
きにも、黒つぶれを避けて適確に補正することができる
よう構成したガンマ補正回路を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、エミッタホロ
ワを用いた差動増幅器を有する複数のクリップ回路と、
前記クリップ回路の各々の出力信号を加算する加算手段
と、前記加算手段における加算抵抗の値を切換える切換
えスイッチと、前記クリップ回路の各々の入出力特性を
設定すると共に前記切換えスイッチの作動を制御する制
御手段とを具備したものである。
【0013】
【作用】本発明では、エミッタホロワを用いた作動増幅
器によるクリップ回路が入出力特性の折点をコントロー
ルできることに着目し、異なった傾きをもつクリップ回
路の折点をCPUなどの制御手段により制御し、各々の
クリップ特性を加算することによって所望の入出力特性
を得ている。
【0014】このとき、加算抵抗を切換え、同時にこれ
と接続されるクリップ回路の入出力特性の折点を変える
ことによって、低輝度部のゲインのみを大きくし、低輝
度部以外の入出力特性は変わらないように制御してい
る。
【0015】
【実施例】本発明の一実施例を説明するに先立って、本
出願人が既に出願している(但し、未だ出願公開されて
いない)ガンマ補正回路について、図5〜図7を参照し
て、以下に説明する。このガンマ補正回路は、本願発明
の前提となる技術を提供するものである。
【0016】図5は、図6に示されている各クリップ回
路7−1〜7−nの詳細な回路構成を示す。図5におい
て、1は入力信号(負極性)が供給される入力端子、2
および3はエミッタホロワを用いてクリップ特性を実現
する差動増幅器のトランジスタ、4はインピーダンス変
換用のトランジスタ、5および6は各トランジスタ2〜
4のエミッタ抵抗である。これらトランジスタおよび抵
抗で構成されるクリップ回路を1つのブロックとして7
と記す。
【0017】図6は、上記クリップ回路7をn個用いた
ガンマ補正回路の全体図である。本図において、8は加
算器を形成するオペアンプ、9−1〜9−nはオペアン
プ8の加算抵抗、10はオペアンプ8の帰還抵抗であ
る。E1 〜En は入出力特性の折点を設定する電源電圧
であり、これら各電圧をCPU12から制御することに
よってガンマ特性を変えることができる。13はメモリ
であり、様々なガンマ特性を実現する各クリップ回路の
折点設定電圧Ek (k=1,2,…n)に相当するディ
ジタルデータを記録している。14はD/Aコンバータ
であり、CPU12から供給されるディジタル入力デー
タをアナログの折点設定電圧Ek に変換する。出力信号
は端子11から出力される。
【0018】次に、図6の動作について説明する。い
ま、図4に示すような入力信号が入力端子1に供給され
ると、エミッタホロワを用いたクリップ回路ブロック7
が1つの場合、入力信号と出力信号の関係は、以下の理
由により、図7のaのようになる。
【0019】すなわち、入力端子1の信号レベルが折点
設定電圧Ek より低くなると、差動増幅器のトランジス
タ3がオン状態になるため、トランジスタ3のエミッタ
の電位はEk −VBEより低くはならない。ここで、
【0020】
【外2】
【0021】このため、インピーダンス変換用トランジ
スタ4のエミッタ出力はEk より低くならないので、加
算器(オペアンプ)8の出力はEk より高くならない。
よって、図7のaのような入出力特性となる。
【0022】このとき、クリップ特性の傾きは、加算器
8のゲイン=|−Rf/Rk |となる。また、折線設定電
圧Ek と加算抵抗9−k(Rk )を変えた場合、各クリ
ップ回路ブロック7−kの入出力特性は図7のb〜dの
ようになる。このため、図6に示したガンマ補正回路の
入出力特性は、図7のa〜dを加算したeのようにな
る。なお、図7の入出力信号は相対値で示してある。
【0023】しかし、図5〜図7に関して上述したガン
マ補正回路では、逆光時などのような状況下において、
高輝度部と低輝度部が一画面中に混在する画像信号が得
られた場合に、黒に近い部分におけるガンマ特性の傾き
を大きくすることにより、いわゆる黒つぶれを改善した
いという要求に十分対処することができない。
【0024】そこで、本出願人は、以下に詳述する実施
例を提示するものである。
【0025】図1および図2は、本発明の一実施例を示
すブロック図である。本実施例は、黒伸長回路としての
機能を併せ持つものである。
【0026】図2において、図1と同一の部分には同一
符号が付してある。従って、それら同一符号のものにつ
いては、説明を省略する。
【0027】図2の15−1および15−2は、加算抵
抗9−1〜9−nの中で最も抵抗値の小さい9−1に並
列に接続された抵抗である。16−1および16−2は
上記抵抗15−1,15−2に直列に接続されている黒
伸長切換えアナログスイッチである。S1 およびS2
は、これらアナログスイッチをON/OFFさせる黒伸
長切換え信号である。
【0028】次に、本実施例の動作について説明する。
【0029】いま、一例として図4に示すような入力信
号が入力端子1に供給されたものとする。すると、エミ
ッタホロワを用いたクリップ回路ブロック7が1つの場
合、入力信号と出力信号の関係は、図7に示したものと
同様に、図3のaのようなクリップ特性となる。このと
き、クリップ特性の傾きは、加算器8のゲイン=|−R
f/Rk |となる。
【0030】そして、黒伸長切換えスイッチ16−1お
よび16−2が全部OFFのとき、各クリップ回路ブロ
ック7−1〜7−nの入出力特性は図3のa〜dのよう
になる。このため、図2に示した回路全体の入出力特性
は、a〜dを加算したeのようになる。
【0031】本実施例において、低輝度部(すなわち、
入出力信号が小さい部分)のみのゲインは、最も小さい
加算抵抗9−1(R1 )と帰還抵抗10(Rf )の比|
−Rf/R1 |によって変えることができる。よって、黒
伸長切換えスイッチ16−1,16−2をCPU12に
よりON/OFFさせて加算抵抗を切換え、これにより
低輝度部のゲインのみを変えることができる。このと
き、クリップ回路の入出力特性の折点を変えることによ
って、黒伸長特性を切換えても低輝度部以外の特性は変
わらないようにCPU12で制御する。
【0032】すなわち、図3に示したdの特性をf,g
のように変えることによって、回路全体の入出力特性を
h,iのように変えることができる。
【0033】このように、低輝度部のゲインのみを大き
くするように切換え、低輝度部以外の入出力特性は変わ
らないようにCPUを用いて制御することによって、高
輝度部と低輝度部が混在する画像信号について、黒つぶ
れ現像を改善できる。
【0034】なお、エミッタホロワを用いたクリップ回
路7は、図1に示すように、トランジスタ2がOFFの
ときトランジスタ3はONであり、エミッタ抵抗が小さ
いためトランジスタ2のベース・エミッタ間容量による
フィードスルーは無視できる程度に小さい。このため、
良好な高周波特性を持ち、入力信号のACおよびDCレ
ベルによる周波数特性の変化が少ない。
【0035】また、トランジスタ2と3の特性が合って
いる場合、折点の精度は高くなるので、入出力特性の精
度もより高くなる。
【0036】なお、図3の入出力信号は説明の都合上、
相対値で示したものである。
【0037】
【発明の効果】本発明を実施することにより、以下に列
挙する格別な効果が得られる。
【0038】(1)本発明では、低輝度部のゲインのみ
を大きくするように切換え、低輝度部以外の入出力特性
は変わらないようにCPU等を用いて制御しているの
で、高輝度部と低輝度部が混在する画像信号の時に、従
来技術に比べて格段に黒つぶれを解消することができ
る。
【0039】(2)CPU等の制御手段を用いて入出力
特性を変えることができるため、入出力特性を自動調整
したり、遠隔操作することができる。
【0040】(3)エミッタホロワを用いた差動増幅器
による複数のクリップ回路と、それらの出力を加算する
回路と、加算抵抗を切換えるスイッチと、制御手段とで
構成されているので、 良好な高周波特性をもち、入力信号のACおよびD
Cレベルによる周波数特性の変化が少ない。
【0041】 入出力特性の精度が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に複数個含まれるクリップ回
路の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の一実施例全体を示すブロック図であ
る。
【図3】図2に示した実施例の入出力特性を示す線図で
ある。
【図4】入力信号の一例を示す波形図である。
【図5】本発明の前提となるガンマ補正回路の一部を示
す回路図である。
【図6】図5に示したクリップ回路を含んだガンマ補正
回路の全体を示すブロック図である。
【図7】図6に示した回路の入出力特性を示す線図であ
る。
【図8】従来技術の説明図である。
【図9】図8に示した回路の入出力特性を示す線図であ
る。
【符号の説明】
1 入力信号(負極性)が供給される入力端子 2,3 エミッタホロワを用いてクリップ特性を実現す
る差動増幅器のトランジスタ 4 インピーダンス変換用のトランジスタ 5,6 エミッタ抵抗 7 クリップ回路 8 加算器を形成するオペアンプ 9−1〜9−n 加算抵抗 10 帰還抵抗 11 出力端子 12 CPU 13 メモリ 14 D/Aコンバータ E1 〜En 入出力特性の折点を設定する電圧 15−1,15−2 加算抵抗の中で最も抵抗値の小さ
い9−1に並列に接続された抵抗 16−1,16−2 黒伸長切換え用アナログスイッチ S1 ,S2 スイッチ16−1,16−2をON/OF
Fさせる黒伸長切換え信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エミッタホロワを用いた差動増幅器を有
    する複数のクリップ回路と、 前記クリップ回路の各々の出力信号を加算する加算手段
    と、 前記加算手段における加算抵抗の値を切換える切換えス
    イッチと、 前記クリップ回路の各々の入出力特性を設定すると共に
    前記切換えスイッチの作動を制御する制御手段とを具備
    したことを特徴とするガンマ補正回路。
JP3275519A 1991-10-23 1991-10-23 ガンマ補正回路 Pending JPH05122555A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3275519A JPH05122555A (ja) 1991-10-23 1991-10-23 ガンマ補正回路

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JP3275519A JPH05122555A (ja) 1991-10-23 1991-10-23 ガンマ補正回路

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Publication Number Publication Date
JPH05122555A true JPH05122555A (ja) 1993-05-18

Family

ID=17556599

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3275519A Pending JPH05122555A (ja) 1991-10-23 1991-10-23 ガンマ補正回路

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JP (1) JPH05122555A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515699B2 (en) * 1995-07-31 2003-02-04 Sony Corporation Anti-aliasing video camera processing apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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