JPH05292526A - デジタルビデオカメラ - Google Patents

デジタルビデオカメラ

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JPH05292526A
JPH05292526A JP4090498A JP9049892A JPH05292526A JP H05292526 A JPH05292526 A JP H05292526A JP 4090498 A JP4090498 A JP 4090498A JP 9049892 A JP9049892 A JP 9049892A JP H05292526 A JPH05292526 A JP H05292526A
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JP
Japan
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signal
color
circuit
luminance
correction circuit
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JP4090498A
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English (en)
Inventor
Yasutoshi Yamamoto
靖利 山本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はVTR一体型カメラなどに用いられ
るデジタルビデオカメラに関するもので、輝度値の違い
に関係なく正しい色信号を得ることを目的とする。 【構成】 固体撮像素子1の出力信号に第1のγ補正回
路部2でγ補正を施し、アナログデジタル変換器6でデ
ジタル信号に変換し、輝度色分離回路8で輝度信号と色
信号に分離し、色信号を色信号補正回路部9で色補正
し、第2のγ補正回路11でγ補正することで、第1の
γ補正回路部2で施された輝度信号による色信号のγ補
正成分が、色信号補正回路部9において打ち消され、第
2のγ補正回路11で色信号に対して正しいγ補正が施
されるので、輝度値の違いに関係なく正しい色信号を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はVTR一体型カメラなど
に用いられるデジタルビデオカメラに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、デジタル信号処理技術の発展にと
もない、ビデオカメラの信号処理をデジタル信号処理で
行うデジタルビデオカメラが開発されている。デジタル
ビデオカメラではデジタルで信号処理を行うために、ア
ナログデジタル変換を行う必要があるが、デジタル信号
処理でγ補正を行う場合、低輝度部の階調再現を考慮す
ると、アナログデジタル変換器のビット数はγ補正後の
信号のビット数よりも多くする必要がある。しかし、ア
ナログデジタル変換器のビット数が増加すると、消費電
力やコストが増加するために従来のデジタルカメラで
は、アナログデジタル変換器の前にγ補正を行う方法が
採用されている。
【0003】以下、図面を参照しながら、従来のデジタ
ルカメラの一例について説明する。図5は従来のデジタ
ルカメラの構造を示すブロック図である。また図6はカ
ラーバーを撮像した場合の図5a、bにおける信号の波
形を示す波形図、図7はカラーバーを撮像した場合のデ
ジタル回路の出力信号をベクトルスコープに表示した場
合の波形図である。
【0004】図5において、1は固体撮像素子、2はγ
補正回路、6はアナログデジタル変換器、7はデジタル
信号処理回路、8は輝度色分離回路、12はホワイトバ
ランス回路、13はマトリクス回路、14は輝度信号出
力端子、15は色差信号出力端子である。また図6にお
いて横軸は時間軸、縦軸は信号電圧レベルである。
【0005】図5に示したような単板カメラでは、固体
撮像素子1の出力信号は輝度信号に色信号の変調成分が
加えられた信号で、輝度信号をY、色信号の変調成分を
Cとすると(Y+C)で表される。この信号は、例えば
カラーバーを撮像した場合、1ラインの信号が図6aの
ような波形をしている。図6の階段状の波形の最上段か
ら、ホワイト、イェロー、シアン、グリーン、マゼン
タ、レッド、ブルーの順に色が並んでいる。このような
信号に対してγ補正回路2でγ補正を施すが、γ補正回
路の特性は一般に入力信号の標準レベルを1とするとそ
の信号レベルのγ乗で得られる。そのためγ補正回路3
の出力信号は(Y+C)のγ乗で表され、カラーバーを
撮像した場合の波形は図6bのようになる。
【0006】ここで注意すべき点は、交流波形で表され
ている各信号の色成分が、輝度レベルの高いイェローや
シアンでは圧縮され、輝度レベルの低いレッドやブルー
では伸長されていることである。この信号はアナログデ
ジタル変換器6でデジタル信号に変換され、デジタル信
号処理回路7に入力される。デジタル信号処理回路7で
は輝度色分離回路8において輝度信号と色信号が分離さ
れ、輝度信号は輝度信号出力端子14より出力される。
次に分離された色信号は、ホワイトバランス回路12で
ホワイトバランスの処理が施され、マトリクス回路13
に入力される。マトリクス回路13に入力された色信号
は色差信号に変換され、色差信号出力端子15より出力
される。
【0007】3段階に明るさの異なるカラーバーを撮像
した場合の出力色差信号をベクトルスコープに表示する
と図7のようになる。本来は最も明るい、すなわちベク
トルスコープ上で最も外側の信号がいわゆる田型の中に
入らなければならない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成ではγ補正によって輝度値の高いイェローや
シアンの信号の色信号は圧縮されるのに比べて、輝度値
の低いレッドやブルーの信号は色信号が伸長されるため
に、イェローやシアンの信号の彩度が実際よりも小さく
なり赤や青の信号の彩度が実際よりも大きくなるという
課題がある。
【0009】本発明は輝度値の違いに関係なく正しい色
信号を得ることが可能なVTR一体型カメラなどに用い
られるデジタルビデオカメラを提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出
力信号をγ補正を施す第1のγ補正回路部と、前記第1
のγ補正回路部の出力信号をデジタル信号に変換するア
ナログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器
の出力信号を輝度信号と色信号に分離する輝度色分離回
路と、前記色信号を色補正する色信号補正回路部と、前
記色信号補正回路部の出力信号をγ補正する第2のγ補
正回路とを備えた構成となっている。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成により、固体撮像素子の
出力信号に第1のγ補正回路部においてγ補正を施し、
第1のγ補正回路部の出力信号をアナログデジタル変換
器においてデジタル信号に変換し、アナログデジタル変
換器の出力信号を輝度色分離回路において輝度信号と色
信号に分離し、色信号を色信号補正回路部において色補
正し、色信号補正回路部の出力信号を第2のγ補正回路
においてγ補正することにより、第1のγ補正回路部で
施された輝度信号による色信号のγ補正成分が、色信号
補正回路部において打ち消され、第2のγ補正回路にお
いて色信号に対して正しいγ補正が施されるために、輝
度値の違いに関係なく正しい色信号を得ることができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例のデジタルビデ
オカメラについて、図面を参照しながら説明する。図1
は本発明の第1の実施例のデジタルビデオカメラの構成
を示すブロック図、図2は図1のa、bにおける信号波
形を示す波形図、図3は図1のデジタル信号処理回路の
出力信号をベクトルスコープに表示したときの波形図で
ある。
【0013】図1において、1は固体撮像素子、2は固
体撮像素子1の出力信号をγ補正を施す第1のγ補正回
路部、3は輝度信号分離回路、4は第3のγ補正回路、
5は乗算回路、6は第1のγ補正回路部2の出力信号を
デジタル信号に変換するアナログデジタル変換器、7は
デジタル信号処理回路、8はアナログデジタル変換器6
の出力信号を輝度信号と色信号に分離する輝度色分離回
路、9は前記色信号を色補正する色信号補正回路部、1
0は乗算回路、11は色信号補正回路部9の出力信号を
γ補正する第2のγ補正回路、12はホワイトバランス
回路、13はマトリクス回路、14は輝度信号出力端
子、15は色差信号出力端子である。図2において、横
軸は時間、縦軸は信号電圧レベルである。
【0014】以上のように構成された本実施例の動作に
ついて説明すると、まず、図1に示したような単板カメ
ラでは、固体撮像素子1の出力信号は輝度信号に色信号
の変調成分が加えられた信号で、輝度信号をY、色信号
の変調成分をCとすると(Y+C)で表される。この信
号は、例えばカラーバーを撮像した場合、1ラインの信
号が図2aのような波形をしている。図2の階段状の波
形の最上段から、ホワイト、イェロー、シアン、グリー
ン、マゼンタ、レッド、ブルーの順に色が並んでいる。
このような信号に対して第1のγ補正回路部2ではまず
輝度信号分離回路3で輝度信号を分離する。
【0015】輝度信号分離回路3より出力された輝度信
号Yは、第3のγ補正回路4でγ補正が施されるが、γ
補正回路の特性は一般に入力信号の標準レベルを1とす
るとその信号レベルのγ乗で得られる。そのためγ補正
回路3の出力信号はYのγ乗で表される。乗算回路5で
はγ補正を施された輝度信号と固体撮像素子1の出力信
号がかけあわされる。この信号は((Y+C)×Yのγ
乗)で表され、展開すると(Yの(1+γ)乗+C×Y
のγ乗)であらわされる。カメラ信号におけるγ特性は
一般に0.45乗で表されるので、このときのγを−
0.55とすれば、Y信号のγ特性は0.45乗とな
る。カラーバーを撮像した場合の波形は図2bのように
なる。
【0016】ここで注意すべき点は、交流波形で表され
ている各信号の色成分が、輝度レベルの高いイェローや
シアンでは圧縮され、輝度レベルの低いレッドやブルー
では伸長されていることである。この信号はアナログデ
ジタル変換器6でデジタル信号に変換され、デジタル信
号処理回路7に入力される。デジタル信号処理回路7で
は輝度色分離回路8において輝度信号と色信号が分離さ
れ、輝度信号は輝度信号出力端子14より出力される。
次に分離された輝度信号と色信号は色信号補正回路部9
に入力される。色信号補正回路部9では輝度信号と色信
号がかけあわされた信号が、色補正が施された色信号と
して出力される。輝度色分離回路8から出力される輝度
信号はγ補正のかかった信号でYの0.45乗で表さ
れ、輝度色分離回路8より出力される色信号はC×(Y
の−0.55乗)であらわされる。
【0017】よって、色信号補正回路部9より出力され
る色補正が施された色信号は、C×(Yの−0.1乗)
となり、この信号は輝度信号によるγ補正が施される前
の色信号Cとほぼ等しくなる。以上のようにして色補正
された色信号は第2のγ補正回路11で色信号独自でγ
補正が施され、ホワイトバランス回路12でホワイトバ
ランスの処理が施され、マトリクス回路13に入力され
る。マトリクス回路13に入力された色信号は色差信号
に変換され、色差信号出力端子15より出力される。
【0018】明るさの異なるカラーバーを撮像した場合
の出力色差信号をベクトルスコープに表示すると図3の
ようになる。本来は最も明るい、すなわちベクトルスコ
ープ上で最も外側の信号がいわゆる田型の中に入らなけ
ればならないが、図3では最も外側の信号がいわゆる田
型の中に入っている。
【0019】なお、本実施例で第2のγ補正回路11と
ホワイトバランス回路12の順序を変えても同じ効果が
得られる。
【0020】また、本実施例で第1のγ補正回路部とし
て輝度分離回路と第3のγ補正回路と乗算回路による構
成を示したが、輝度分離回路と増幅回路で構成し、輝度
分離回路の出力信号である輝度信号のレベルに応じて増
幅回路の増幅率を調整しても同様の効果が得られる。
【0021】次に本発明の第2の実施例のデジタルビデ
オカメラについて、図面を参照しながら説明する。図4
は本発明の第2の実施例のデジタルビデオカメラの構成
を示すブロック図である。
【0022】図4において、1は固体撮像素子、2は第
1のγ補正回路部、3は輝度信号分離回路、4は第3の
γ補正回路、5は乗算回路、6はアナログデジタル変換
器、7はデジタル信号処理回路、8は輝度色分離回路、
9は色信号補正回路部、10は乗算回路、11は第2の
γ補正回路、12はホワイトバランス回路、13はマト
リクス回路、14は輝度信号出力端子、15は色差信号
出力端子、16は第4のγ補正回路である。
【0023】図4に示したような単板カメラでは固体撮
像素子1の出力信号は輝度信号に色信号の変調成分が加
えられた信号で、輝度信号をY、色信号の変調成分をC
とすると(Y+C)で表される。この信号は例えばカラ
ーバーを撮像した場合、1ラインの信号が図2aのよう
な波形をしている。図2の階段状の波形の最上段から、
ホワイト、イェロー、シアン、グリーン、マゼンタ、レ
ッド、ブルーの順に色が並んでいる。このような信号に
対して第1のγ補正回路部2ではまず輝度信号分離回路
3で輝度信号を分離する。輝度信号分離回路3より出力
された輝度信号Yは第3のγ補正回路4でγ補正が施さ
れるが、γ補正回路の特性は一般に入力信号の標準レベ
ルを1とするとその信号レベルのγ乗で得られる。その
ためγ補正回路3の出力信号はYのγ乗で表される。
【0024】乗算回路5では、γ補正を施された輝度信
号と固体撮像素子1の出力信号とがかけあわされる。こ
の信号は((Y+C)×Yのγ乗)で表され、展開する
と、(Yの(1+γ)乗+C×Yのγ乗)であらわされ
る。カメラ信号におけるγ特性は一般に0.45乗で表
されるので、このときのγを−0.55とすれば、Y信
号のγ特性は0.45乗となる。カラーバーを撮像した
場合の波形は図2bのようになる。ここで注意すべき点
は、交流波形で表されている各信号の色成分が、輝度レ
ベルの高いイェローやシアンでは圧縮され、輝度レベル
の低いレッドやブルーでは伸長されていることである。
【0025】この信号はアナログデジタル変換器6でデ
ジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路7に入力
される。デジタル信号処理回路7では輝度色分離回路8
において輝度信号と色信号が分離され、輝度信号は輝度
信号出力端子14より出力される。次に分離された輝度
信号と色信号は色信号補正回路部9に入力される。色信
号補正回路部9では輝度信号に対して第4のγ補正回路
16によってγ補正が施される。次に乗算回路10で第
4のγ補正回路16から出力された輝度信号と色信号が
かけあわされ、色補正が施された色信号として出力され
る。
【0026】輝度色分離回路8から出力される輝度信号
は、γ補正のかかった信号で、Yの0.45乗で表さ
れ、第4のγ補正回路16の出力信号は(Yの0.45
乗)のγ乗であらわされる。輝度色分離回路8より出力
される色信号はC×(Yの−0.55乗)であらわされ
るので、色信号補正回路部9より出力される色補正が施
された色信号は、(C×(Yの−0.55乗))×
((Yの0.45乗)のγ乗)となり、展開するとC×
(Yの(−0.1+γ)乗)となるので、γを0.1と
するとこの色信号は信号は輝度信号によるγ補正が施さ
れる前の色信号Cと等しくなる。
【0027】以上のようにして色補正された色信号は第
2のγ補正回路11で色信号独自でγ補正が施され、ホ
ワイトバランス回路12でホワイトバランスの処理が施
され、マトリクス回路13に入力される。マトリクス回
路13に入力された色信号は色差信号に変換され、色差
信号出力端子15より出力される。明るさの異なるカラ
ーバーを撮像した場合の出力色差信号をベクトルスコー
プに表示すると図3のようになる。本来は最も明るい、
すなわちベクトルスコープ上で最も外側の信号がいわゆ
る田型の中に入らなければならないが、図3では最も外
側の信号がいわゆる田型の中に入っている。
【0028】なお、本実施例で第2のγ補正回路11と
ホワイトバランス回路12の順序を変えても同じ効果が
得られる。
【0029】また、本実施例で第1のγ補正回路部とし
て輝度分離回路と第3のγ補正回路と乗算回路による構
成を示したが、輝度分離回路と増幅回路で構成し、輝度
分離回路の出力信号である輝度信号のレベルに応じて増
幅回路の増幅率を調整しても同様の効果が得られる。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、固体撮像
素子の出力信号に第1のγ補正回路部においてγ補正を
施し、第1のγ補正回路部の出力信号をアナログデジタ
ル変換器においてデジタル信号に変換し、アナログデジ
タル変換器の出力信号を輝度色分離回路において輝度信
号と色信号に分離し、色信号を色信号補正回路部におい
て色補正し、色信号補正回路部の出力信号を第2のγ補
正回路においてγ補正することにより、第1のγ補正回
路部で施された輝度信号による色信号のγ補正成分が、
色信号補正回路部において打ち消され、第2のγ補正回
路において色信号に対して正しいγ補正が施されるため
に、輝度値の違いに関係なく正しい色信号を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のデジタルビデオカメラ
の構成を示すブロック図
【図2】(a)は図1のaにおける信号波形を示す波形
図 (b)は図1のbにおける信号波形を示す波形図
【図3】図1のデジタル信号処理回路出力をベクトルス
コープに表示したときの波形図
【図4】本発明の第2の実施例のデジタルビデオカメラ
の構成を示すブロック図
【図5】従来のデジタルカメラの構造を示すブロック図
【図6】(a)はカラーバーを撮像した場合の図5aに
おける信号の波形を示す波形図 (b)はカラーバーを撮像した場合の図5bにおける信
号の波形を示す波形図
【図7】同デジタル回路の出力信号をベクトルスコープ
に表示した場合の波形図
【符号の説明】 1 固体撮像素子 2 第1のγ補正回路部 3 輝度信号分離回路 4 第3のγ補正回路 5 乗算回路 6 アナログデジタル変換器 7 デジタル信号処理回路 8 輝度色分離回路 9 色信号補正回路部 10 乗算回路 11 第2のγ補正回路 12 ホワイトバランス回路 13 マトリクス回路 14 輝度信号出力端子 15 色差信号出力端子 16 第4のγ補正回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】固体撮像素子と、前記固体撮像素子の出力
    信号をγ補正を施す第1のγ補正回路部と、前記第1の
    γ補正回路部の出力信号をデジタル信号に変換するアナ
    ログデジタル変換器と、前記アナログデジタル変換器の
    出力信号を輝度信号と色信号に分離する輝度色分離回路
    と、前記色信号を色補正する色信号補正回路部と、前記
    色信号補正回路部の出力信号をγ補正する第2のγ補正
    回路とを備えたことを特徴とするデジタルビデオカメ
    ラ。
  2. 【請求項2】第1のγ補正回路部は、輝度分離回路と第
    3のγ補正回路と乗算回路とからなり、前記輝度分離回
    路により分離された輝度信号を前記第3のγ補正回路に
    よりγ補正し、前記第3のγ補正回路の出力信号と前記
    固体撮像素子の出力を前記乗算回路で乗算し出力するこ
    とを特徴とする請求項1記載のデジタルビデオカメラ。
  3. 【請求項3】色信号補正回路部は、乗算回路からなり、
    輝度色分離回路の出力信号である色信号と前記輝度色分
    離回路の出力信号である輝度信号とを乗算するものであ
    ることを特徴とする請求項1記載のデジタルビデオカメ
    ラ。
  4. 【請求項4】色信号補正回路部は、第4のγ補正回路と
    乗算回路からなり、輝度色分離回路の出力信号である輝
    度信号に対し第4のγ補正回路でγ補正を施し、前記第
    4のγ補正回路の出力信号と前記輝度色分離回路の出力
    信号である色信号とを乗算することを特徴とする請求項
    1記載のデジタルビデオカメラ。
JP4090498A 1992-04-10 1992-04-10 デジタルビデオカメラ Pending JPH05292526A (ja)

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