JPH05292535A - オートホワイトバランス装置 - Google Patents

オートホワイトバランス装置

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JPH05292535A
JPH05292535A JP4090504A JP9050492A JPH05292535A JP H05292535 A JPH05292535 A JP H05292535A JP 4090504 A JP4090504 A JP 4090504A JP 9050492 A JP9050492 A JP 9050492A JP H05292535 A JPH05292535 A JP H05292535A
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JP
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signal
comparator
circuit
video signal
amplifier
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JP4090504A
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English (en)
Inventor
Yasutoshi Yamamoto
靖利 山本
Masayuki Yoneyama
匡幸 米山
Norio Suzuki
紀雄 鈴木
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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】 本発明はビデオカメラなどに用いられるオー
トホワイトバランス装置に関するもので、有彩色の影響
を減らすことを目的とする。 【構成】 ブロック信号抽出部2と増幅器8と計算機7
とを備え、ブロック信号抽出部2では、R信号とG信号
の関係において所定の条件を満たしかつB信号とG信号
の関係において所定の条件を満たしているような信号の
みを積分し、その積分結果を用いて正しいホワイトバラ
ンスを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラなどに用い
られるオートホワイトバランス装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ビデオカメラなどに用いられるオ
ートホワイトバランス装置は性能が向上され、外部セン
サを必要としない内部測光方式のものが主流となりつつ
ある。内部測光方式の基本的な考え方は、被写体は平均
的には無彩色であり、すなわち画面内で赤色信号、青色
信号、緑色信号の平均値が等しくなるであろうというも
のである。しかし明らかに有彩色であるものが画面の大
部分を占めている場合、このような考え方を元にホワイ
トバランスを合わせると誤動作となる。そこで明らかに
有彩色であるような信号は用いずに、そのほかの信号を
用いてホワイトバランスをとる必要がある。
【0003】以下図面を参照しながら、従来のオートホ
ワイトバランス装置の一例について説明する。図12は
従来のオートホワイトバランス装置の構造を示す構造図
である。図2はオートホワイトバランス装置の動作を説
明するための図、図4は従来のオートホワイトバランス
装置のR信号積分回路の内部を表すブロック図、また図
13は従来のオートホワイトバランス装置の動作を説明
するための色分布図である。
【0004】図12において、1aはG信号入力端子、
1bはR信号入力端子、1cはB信号入力端子、2はブ
ロック信号抽出部、6aはG信号積分回路、6bはR信
号積分回路、6cはB信号積分回路、7は計算機、8a
はG信号増幅器、8bはR信号増幅器、8cはB信号増
幅器、9aはG信号出力端子、9bはR信号出力端子、
9cはB信号出力端子である。
【0005】図4において12はスイッチ、13は水平
カウンタ、14aは第1の積分回路、14bは第2の積
分回路、14cは第3の積分回路、14dは第4の積分
回路、14eは第5の積分回路、14fは第6の積分回
路、14gは第7の積分回路、14hは第8の積分回
路、15は垂直カウンタである。また図13において横
軸はB/G軸、縦軸はR/G軸である。
【0006】以上のように構成された従来例の動作につ
いて説明すると、まず、G信号入力端子1a、R信号入
力端子1b及びB信号入力端子1cに入力された色信号
は、ブロック信号抽出部2に入力される。ブロック信号
抽出部2では、1フィールドの映像信号を、図2のよう
に横8×縦6の48ブロックに分割し、各ブロック内の
R信号、G信号、B信号の平均値を出力する。ブロック
信号抽出部2の動作についてR信号に注目して詳しく説
明する。
【0007】図4はR信号積分回路6bの内部を表すブ
ロック図である。スイッチ12は有効水平走査期間の始
まりと共に、まず第1の積分回路14aを選択し、スイ
ッチ12に入力されたR信号は第1の積分回路14aに
入力され積分される。水平カウンタ13ではクロック信
号をカウントし、有効水平走査期間の1/8の時間の後
にスイッチ12に対して制御信号を送り、スイッチ12
は第2の積分回路14bを選択し、スイッチ12はR信
号を第2の積分回路14bに入力する。第2の積分回路
14bでは次の1/8有効水平走査期間R信号を積分す
る。このようにして第3、第4の積分回路と順次R信号
を積分してゆき、有効水平走査期間が終了したときには
第8の積分回路14hへのR信号の入力が終了する。
【0008】次の走査線の有効走査期間が始まるときに
は、再びスイッチ12は第1の積分回路14aを選択
し、第1の積分回路14aではR信号が積分される。こ
のようにして走査線毎にR信号が積分されてゆくが、そ
の間垂直カウンタ15では走査線数をカウントし、有効
垂直走査期間の1/6の時間の後に第1の積分回路14
aから第8の積分回路14hに制御信号を送る。制御信
号を受けた各積分回路はブロック信号抽出部2の出力信
号として各積分回路が保持している積分値を出力し、各
積分回路の内容はリセットされる。
【0009】次の走査線の有効走査期間が始まるときに
はまた第1の積分回路14aから順次積分が繰り返さ
れ、次の1/6有効垂直走査期間の後に再び各積分回路
はブロック信号抽出部2の出力信号として積分値を出力
する。このようにして有効垂直走査期間の1/6の時間
毎に8つの積分値が出力され、有効垂直走査期間の終了
時には48ブロックの積分値がすべて出力されることに
なる。この動作はG信号についてはG信号積分回路6a
で、B信号についてはB信号積分回路6cでそれぞれ行
われ、1画面で48ブロック×3の信号が出力される。
【0010】ブロック信号抽出部2から出力された48
組のR信号、G信号、B信号は、計算機7に入力され
る。計算機7内では、入力された48組のR信号、G信
号、B信号がメモリに格納され、まず始めに1番目のブ
ロックのR信号レベルを同じブロックのG信号レベルで
割った(R/G)信号と1番目のブロックのB信号レベ
ルを同じブロックのG信号レベルで割った(B/G)信
号が計算される。次に計算機7内では(R/G)信号か
ら(B/G)信号を引いた差の絶対値が3/4以下かど
うかが計算される。この差の絶対値が3/4以下である
場合、(R/G)信号と(B/G)信号とを加えた和が
7/4以上でかつ9/4以下であるかどうかが計算され
る。これらの条件を満たす範囲は図13で網掛けしてあ
る部分である。計算機7内では(R/G)、(B/G)
がこの範囲に入っている場合のR信号、G信号、B信号
が積分される。次に計算機7内では次のブロックに対し
て同様の計算が施される。
【0011】このような計算が48ブロック全てについ
て施され、(R/G)、(B/G)が図13で網掛けし
てある範囲に入っている場合のR信号、G信号、B信号
の積分値が得られる。次にR信号、G信号、B信号の積
分値からホワイトバランス調整のための増幅率が計算さ
れる。ホワイトバランス調整のためのR信号に対する増
幅率はG信号の積分値をR信号の積分値で割ることで得
られ、B信号に対する増幅率はG信号の積分値をB信号
の積分値で割ることで得られる。このようにして計算さ
れた増幅率によってR信号増幅器8b、B信号増幅器8
cの増幅率を調整し、ホワイトバランスの取れた信号を
G信号出力端子9a、R信号出力端子9b、及びB信号
出力端子9cより出力する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、1つのブロック内に無彩色が存
在しても同じブロック内に有彩色が存在する場合に、平
均値で得られるそのブロックの代表値は有彩色と判断さ
れる場合があり、正確な色温度の抽出ができないという
問題があった。
【0013】本発明はかかる点に鑑み、有彩色の影響を
減らすことができるオートホワイトバランス装置を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達す
るため、一画面を1つまたは複数のブロックに分け、各
ブロックの映像信号の代表値を得るブロック信号抽出部
と、色信号の増幅率を調整する増幅器と、前記増幅器の
増幅率を算出する計算機とを備え、前記ブロック信号抽
出部から出力される各々のブロックの映像信号の代表値
を前記計算機に入力し、ホワイトバランスの増幅率を算
出し、前記増幅器の増幅率を調整するようなオートホワ
イトバランス装置において、前記ブロック信号抽出部で
は、R信号とG信号の関係において所定の領域に属しか
つB信号とG信号の関係において所定の領域に属してい
るような信号のみを積分し前記ブロック信号抽出部の出
力信号とすることを特徴とするものである。
【0015】
【作用】本発明は上記した構成により、前記ブロック信
号抽出部では、R信号とG信号の関係において所定の領
域に属しかつB信号とG信号の関係において所定の領域
に属しているような信号のみを積分し前記ブロック信号
抽出部の出力信号とし、ブロック信号を抽出する際に各
ブロックの単純な平均値を求めるのではなく、より白に
近い信号のみを選択し平均することによって、より正確
な色温度の抽出ができ、より正確にホワイトバランスを
調整することができる。
【0016】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例のオートホワイ
トバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図1は本発明の第1の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の構成を表すブロック図である。図2は本発明
の第1の実施例のオートホワイトバランス装置の画像ブ
ロックを示す図、図3は本発明の第1の実施例のオート
ホワイトバランス装置の動作を説明するための色分布
図、図4はR信号積分回路の内部構成を示すブロック
図、図5は本発明の第1の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の動作を説明するための色分布図である。
【0017】図1で1aはG信号入力端子、1bはR信
号入力端子、1cはB信号入力端子、2はブロック信号
抽出部、3aはG信号比較器、3bはR信号比較器、3
cはB信号比較器、4は論理積回路、5はゲート回路、
6aはG信号積分回路、6bはR信号積分回路、6cは
B信号積分回路、7は計算機、8aはG信号増幅器、8
bはR信号増幅器、8cはB信号増幅器、9aはG信号
出力端子、9bはR信号出力端子、9cはB信号出力端
子である。図3で横軸はG、縦軸はRの信号レベルを示
す。図4において12はスイッチ、13は水平カウン
タ、14aは第1の積分回路、14bは第2の積分回
路、14cは第3の積分回路、14cは第4の積分回
路、14dは第5の積分回路、14eは第6の積分回
路、14fは第7の積分回路、14gは第8の積分回
路、15は垂直カウンタである。図5で横軸はB/G
軸、縦軸はR/G軸である。
【0018】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、G信号入力端子1a、R信号
入力端子1b及びB信号入力端子1cに入力された色信
号はブロック信号抽出部2に入力される。ブロック信号
抽出部2では、G信号がG信号比較器3aに入力され
る。G信号比較器3aでは入力されたG信号がG信号の
ダイナミックレンジを1とした場合の1/2のレベルと
比較され、1/2のレベル以上の場合ハイの信号が出力
される。R信号比較器3bでは入力されたR信号がR信
号のダイナミックレンジを1とした場合の1/2のレベ
ルと比較され、1/2のレベル以上の場合ハイの信号が
出力される。B信号比較器3cでは入力されたB信号が
B信号のダイナミックレンジを1とした場合の1/2の
レベルと比較され、1/2のレベル以上の場合ハイの信
号が出力される。
【0019】論理積回路4は、G信号比較器3aとR信
号比較器3bとB信号比較器3cの出力信号を入力し、
G信号比較器3aとR信号比較器3bとB信号比較器3
cの出力信号がすべてハイの時に、ハイの制御信号をゲ
ート回路5に対し出力する。ゲート回路5では、論理積
回路4の出力信号である制御信号がハイの時に入力した
G信号、R信号、B信号をG信号積分回路6a、R信号
積分回路6b、B信号積分回路6cに伝え、論理積回路
4の出力信号である制御信号がローの時には入力したG
信号、R信号、B信号をG信号積分回路6a、R信号積
分回路6b、B信号積分回路6cに伝えない。
【0020】このようにしてゲート回路5を通過するR
GBの信号は、図3の色座標では網掛けの部分で表され
る。図3では横軸がGで縦軸がRで表されるが、BとG
の関係も同じ範囲で表される。次にG信号積分回路6
a、R信号積分回路6b、B信号積分回路6cでは1フ
ィールドの映像信号を図2のように横8×縦6の48ブ
ロックに分割し、各ブロック内のR信号、G信号、B信
号の積分値を出力する。ブロック信号抽出部2の動作に
ついてR信号に注目して詳しく説明する。
【0021】図4はR信号積分回路6bの内部を表すブ
ロック図である。スイッチ12は有効水平走査期間の始
まりと共に、まず第1の積分回路14aを選択し、スイ
ッチ12に入力されたR信号は第1の積分回路14aに
入力され積分される。水平カウンタ13ではクロック信
号をカウントし、有効水平走査期間の1/8の時間の後
にスイッチ12に対して制御信号を送り、スイッチ12
は第2の積分回路14bを選択し、スイッチ12はR信
号を第2の積分回路14bに入力する。第2の積分回路
14bでは次の1/8有効水平走査期間R信号を積分す
る。このようにして第3、第4の積分回路と順次R信号
を積分してゆき、有効水平走査期間が終了したときには
第8の積分回路14hへのR信号の入力が終了する。
【0022】次の走査線の有効走査期間が始まるときに
は再びスイッチ12は第1の積分回路14aを選択し、
第1の積分回路14aではR信号が積分される。このよ
うにして走査線毎にR信号が積分されてゆくが、その間
垂直カウンタ15では走査線数をカウントし、有効垂直
走査期間の1/6の時間の後に第1の積分回路14aか
ら第8の積分回路14hに制御信号を送る。制御信号を
受けた各積分回路はブロック信号抽出部2の出力信号と
して各積分回路が保持している積分値を出力し、各積分
回路の内容はリセットされる。次の走査線の有効走査期
間が始まるときにはまた第1の積分回路14aから順次
積分が繰り返され、次の1/6有効垂直走査期間の後に
再び各積分回路はブロック信号抽出部2の出力信号とし
て積分値を出力する。
【0023】このようにして有効垂直走査期間の1/6
の時間毎に8つの積分値が出力され、有効垂直走査期間
の終了時には48ブロックの積分値がすべて出力される
ことになる。この動作はG信号についてはG信号積分回
路6aで、B信号についてはB信号積分回路6cでそれ
ぞれ行われ、1画面で48ブロック×3の信号が出力さ
れる。ブロック信号抽出部2から出力された48組のR
信号、G信号、B信号は、計算機7に入力される。
【0024】計算機7内では、入力された48組のR信
号、G信号、B信号がメモリに格納され、まず始めに1
番目のブロックのR信号レベルを同じブロックのG信号
レベルで割った(R/G)信号と1番目のブロックのB
信号レベルを同じブロックのG信号レベルで割った(B
/G)信号が計算される。次に計算機7内では(R/
G)信号から(B/G)信号を引いた差の絶対値が3/
4以下かどうかが計算される。この差の絶対値が3/4
以下である場合、(R/G)信号と(B/G)信号とを
加えた和が7/4以上でかつ9/4以下であるかどうか
が計算される。これらの条件を満たす範囲は図5で網掛
けしてある部分である。ゲート回路5を通過した信号は
図3で網掛けしてある部分であるが、この部分は図3で
縦線で示されている部分に含まれる。この縦線で示され
ている部分は図5では縦線で示されている部分である。
そのためにゲート回路5を通過した信号を積分して得ら
れる各ブロックのR、G、B信号の組は図5で縦線で示
されている部分に分布し、図5で網掛けしてある部分に
入る可能性が高い。
【0025】計算機7内では(R/G)、(B/G)が
図5で網掛けしてある範囲に入っている場合のR信号、
G信号、B信号が積分される。次に計算機7内では次の
ブロックに対して同様の計算が施される。このような計
算が48ブロック全てについて施され、(R/G)、
(B/G)が図5で網掛けしてある範囲に入っている場
合のR信号、G信号、B信号の積分値が得られる。次に
R信号、G信号、B信号の積分値からホワイトバランス
調整のための増幅率が計算される。ホワイトバランス調
整のためのR信号に対する増幅率は、G信号の積分値を
R信号の積分値で割ることで得られ、B信号に対する増
幅率はG信号の積分値をB信号の積分値で割ることで得
られる。このようにして計算された増幅率によってR信
号増幅器8b、B信号増幅器8cの増幅率を調整し、ホ
ワイトバランスの取れた信号をG信号出力端子9a、R
信号出力端子9b、及びB信号出力端子9cより出力す
る。
【0026】一般に光源の分光特性は色温度で表される
が、色温度の高い光源で無彩色を撮像した場合は、G信
号に比べてB信号が大きくまたR信号が小さく出力され
る。反対に色温度の低い光源で無彩色を撮像した場合
は、G信号に比べてR信号が大きく、またB信号が小さ
く出力される。R信号をG信号で規格化した信号をX、
B信号をG信号で規格化した信号をYとすると、様々な
色温度の光源で無彩色を撮像した場合、このXとYは図
5の座標上でX×Y=1で表される曲線の付近に分布す
る。また光源の色温度を3000Kから8000Kの範
囲とすると、X、Yともに0.5から1.5の範囲に入
る。このようにして決められた範囲の中に入った信号の
みを用いるということは、無彩色と考えられる信号のみ
を用いてホワイトバランスの増幅率を算出することにな
るので、より正確なホワイトバランス調整のためのの増
幅率が得られる。
【0027】なお、本実施例のオートホワイトバランス
装置はアナログ信号処理でもデジタル信号処理でも実現
することができる。また、本実施例で比較器は、例えば
8ビットのデジタル信号の場合、最上位ビットがハイの
場合はダイナミックレンジの1/2以上、最上位ビット
がローの場合はダイナミックレンジの1/2以下という
具合いに特定のビットを観察することで実現することが
できる。
【0028】以下、本発明の第2の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図6は本発明の第2の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の構成を表すブロック図である。図7は本発明
の第2の実施例のオートホワイトバランス装置の動作を
説明するための色分布図である。図4はR信号積分回路
の内部構成を示すブロック図、図8は本発明の第2の実
施例のオートホワイトバランス装置の動作を説明するた
めの色分布図である。
【0029】図6において、1aはG信号入力端子、1
bはR信号入力端子、1cはB信号入力端子、2はブロ
ック信号抽出部、3dは第1の比較器、3eは第2の比
較器、4は論理積回路、5はゲート回路、6aはG信号
積分回路、6bはR信号積分回路、6cはB信号積分回
路、7は計算機、8aはG信号増幅器、8bはR信号増
幅器、8cはB信号増幅器、9aはG信号出力端子、9
bはR信号出力端子、9cはB信号出力端子、10aは
第1の差分回路、10bは第2の差分回路である。図7
で横軸はG、縦軸はRの信号レベルを示す。図4におい
て12はスイッチ、13は水平カウンタ、14aは第1
の積分回路、14bは第2の積分回路、14cは第3の
積分回路、14cは第4の積分回路、14dは第5の積
分回路、14eは第6の積分回路、14fは第7の積分
回路、14gは第8の積分回路、15は垂直カウンタで
ある。図8で横軸はB/G軸、縦軸はR/G軸である。
【0030】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、G信号入力端子1a、R信号
入力端子1b及びB信号入力端子1cに入力された色信
号はブロック信号抽出部2に入力される。ブロック信号
抽出部2では、G信号とR信号が第1の差分回路10a
に入力され、G信号とR信号の差分信号(R−G)が出
力される。またG信号とB信号が第2の差分回路10b
に入力され、G信号とB信号の差分信号(B−G)が出
力される。第1の差分回路10aの出力差分信号(R−
G)は第1の比較器3dに入力され、その信号の絶対値
が、G信号のダイナミックレンジを1としたときの1/
2以下であるかどうかが比較され、その信号の絶対値
が、G信号のダイナミックレンジを1としたときの1/
2以下である場合はハイの信号が出力される。
【0031】第2の差分回路10bの出力差分信号(B
−G)は、第2の比較器3eに入力され、その信号の絶
対値がG信号のダイナミックレンジを1としたときの1
/2以下であるかどうかが比較され、その信号の絶対値
がG信号のダイナミックレンジを1としたときの1/2
以下である場合はハイの信号が出力される。論理積回路
4では第1の比較器3dと第2の比較器3eの出力信号
を入力し、第1の比較器3dと第2の比較器3eの出力
信号のいずれもがハイの場合にハイの制御信号を出力す
る。
【0032】ゲート回路5では論理積回路4の出力信号
である制御信号がハイの時に入力したG信号、R信号、
B信号をG信号積分回路6a、R信号積分回路6b、B
信号積分回路6cに伝え、論理積回路4の出力信号であ
る制御信号がローの時には入力したG信号、R信号、B
信号をG信号積分回路6a、R信号積分回路6b、B信
号積分回路6cに伝えない。このようにしてゲート回路
5を通過するRGBの信号は図7の色座標では縦線の部
分で表される。図7では横軸がGで縦軸がRで表される
が、BとGの関係も同じ範囲で表される。
【0033】次にG信号積分回路6a、R信号積分回路
6b、B信号積分回路6cでは1フィールドの映像信号
を図2のように横8×縦6の48ブロックに分割し、各
ブロック内のR信号、G信号、B信号の積分値を出力す
る。ブロック信号抽出部2の動作についてR信号に注目
して詳しく説明する。
【0034】図4はR信号積分回路6bの内部を表すブ
ロック図である。スイッチ12は有効水平走査期間の始
まりと共にまず第1の積分回路14aを選択し、スイッ
チ12に入力されたR信号は第1の積分回路14a2に
入力され積分される。水平カウンタ13ではクロック信
号をカウントし、有効水平走査期間の1/8の時間の後
にスイッチ12に対して制御信号を送り、スイッチ12
は第2の積分回路14bを選択し、スイッチ12はR信
号を第2の積分回路14bに入力する。第2の積分回路
14bでは次の1/8有効水平走査期間R信号を積分す
る。このようにして第3、第4の積分回路と順次R信号
を積分してゆき、有効水平走査期間が終了したときには
第8の積分回路14hへのR信号の入力が終了する。
【0035】次の走査線の有効走査期間が始まるときに
は再びスイッチ12は第1の積分回路14aを選択し、
第1の積分回路14aではR信号が積分される。このよ
うにして走査線毎にR信号が積分されてゆくが、その間
垂直カウンタ15では走査線数をカウントし、有効垂直
走査期間の1/6の時間の後に第1の積分回路14aか
ら第8の積分回路14hに制御信号を送る。制御信号を
受けた各積分回路はブロック信号抽出部2の出力信号と
して各積分回路が保持している積分値を出力し、各積分
回路の内容はリセットされる。次の走査線の有効走査期
間が始まるときにはまた第1の積分回路14aから順次
積分が繰り返され、次の1/6有効垂直走査期間の後に
再び各積分回路はブロック信号抽出部2の出力信号とし
て積分値を出力する。
【0036】このようにして有効垂直走査期間の1/6
の時間毎に8つの積分値が出力され、有効垂直走査期間
の終了時には48ブロックの積分値がすべて出力される
ことになる。この動作はG信号についてはG信号積分回
路6aで、B信号についてはB信号積分回路6cでそれ
ぞれ行われ、1画面で48ブロック×3の信号が出力さ
れる。ブロック信号抽出部2から出力された48組のR
信号、G信号、B信号は、計算機7に入力される。
【0037】計算機7内では、入力された48組のR信
号、G信号、B信号がメモリに格納され、まず始めに1
番目のブロックのR信号レベルを同じブロックのG信号
レベルで割った(R/G)信号と1番目のブロックのB
信号レベルを同じブロックのG信号レベルで割った(B
/G)信号が計算される。次に計算機7内では(R/
G)信号から(B/G)信号を引いた差の絶対値が3/
4以下かどうかが計算される。この差の絶対値が3/4
以下である場合、(R/G)信号と(B/G)信号とを
加えた和が7/4以上でかつ9/4以下であるかどうか
が計算される。これらの条件を満たす範囲は図8で網掛
けしてある部分である。
【0038】計算機7内では(R/G)、(B/G)が
図8で網掛けしてある範囲に入っている場合のR信号、
G信号、B信号が積分される。次に計算機7内では次の
ブロックに対して同様の計算が施される。このような計
算が48ブロック全てについて施され、(R/G)、
(B/G)が図8で網掛けしてある範囲に入っている場
合のR信号、G信号、B信号の積分値が得られる。次に
R信号、G信号、B信号の積分値からホワイトバランス
調整のための増幅率が計算される。ホワイトバランス調
整のためのR信号に対する増幅率はG信号の積分値をR
信号の積分値で割ることで得られ、B信号に対する増幅
率はG信号の積分値をB信号の積分値で割ることで得ら
れる。このようにして計算された増幅率によってR信号
増幅器8b、B信号増幅器8cの増幅率を調整し、ホワ
イトバランスの取れた信号をG信号出力端子9a、R信
号出力端子9b、及びB信号出力端子9cより出力す
る。
【0039】一般に光源の分光特性は色温度で表される
が、色温度の高い光源で無彩色を撮像した場合は、G信
号に比べてB信号が大きくまたR信号が小さく出力され
る。反対に色温度の低い光源で無彩色を撮像した場合は
G信号に比べてR信号が大きくまたB信号が小さく出力
される。R信号をG信号で規格化した信号をX、B信号
をG信号で規格化した信号をYとすると、様々な色温度
の光源で無彩色を撮像した場合、このXとYは図8の座
標上でX×Y=1で表される曲線の付近に分布する。ま
た光源の色温度を3000Kから8000Kの範囲とす
ると、X、Yともに0.5から1.5の範囲に入る。こ
のようにして決められた範囲の中に入った信号のみを用
いるということは、無彩色と考えられる信号のみを用い
てホワイトバランスの増幅率を算出することになるの
で、より正確なホワイトバランス調整のためのの増幅率
が得られる。
【0040】なお、本実施例のオートホワイトバランス
装置はアナログ信号処理でもデジタル信号処理でも実現
することができる。
【0041】以下、本発明の第3の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図9は本発明の第3の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の構成を表すブロック図である。図10は本発
明の第3の実施例のオートホワイトバランス装置の動作
を説明するための色分布図である。図4はR信号積分回
路の内部構成を示すブロック図、図5は本発明の第3の
実施例のオートホワイトバランス装置の動作を説明する
ための色分布図である。
【0042】図9において、1aはG信号入力端子、1
bはR信号入力端子、1cはB信号入力端子、2はブロ
ック信号抽出部、3fは第1の比較器、3gは第2の比
較器、3hは第3の比較器、3iは第4の比較器、4は
論理積回路、5はゲート回路、6aはG信号積分回路、
6bはR信号積分回路、6cはB信号積分回路、7は計
算機、8aはG信号増幅器、8bはR信号増幅器、8c
はB信号増幅器、9aはG信号出力端子、9bはR信号
出力端子、9cはB信号出力端子、11aは第1の増幅
器、11bは第2の増幅器、11cは第3の増幅器であ
る。図10で横軸はG、縦軸はRの信号レベルを示す。
図4において12はスイッチ、13は水平カウンタ、1
4aは第1の積分回路、14bは第2の積分回路、14
cは第3の積分回路、14cは第4の積分回路、14d
は第5の積分回路、14eは第6の積分回路、14fは
第7の積分回路、14gは第8の積分回路、15は垂直
カウンタである。図5で横軸はB/G軸、縦軸はR/G
軸である。
【0043】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、G信号入力端子1a、R信号
入力端子1b及びB信号入力端子1cに入力された色信
号はブロック信号抽出部2に入力される。ブロック信号
抽出部2では、G信号が第1の増幅器11aに、R信号
が第2の増幅器11bに、B信号が第3の増幅器11c
にそれぞれ入力され1/2倍される。次にG信号と第2
の増幅器11bから出力される1/2倍のR信号が第1
の比較器3fに入力され、G信号が1/2倍のR信号よ
り大きい場合に第1の比較器3fよりハイの信号が出力
される。またG信号と第3の増幅器11cから出力され
る1/2倍のB信号が第2の比較器3gに入力され、G
信号が1/2倍のB信号より大きい場合に第2の比較器
3gよりハイの信号が出力される。またR信号と第1の
増幅器11aから出力される1/2倍のG信号が第3の
比較器3hに入力され、R信号が1/2倍のG信号より
大きい場合に第3の比較器3hよりハイの信号が出力さ
れる。またB信号と第1の増幅器11aから出力される
1/2倍のG信号が第4の比較器3iに入力され、B信
号が1/2倍のG信号より大きい場合に第4の比較器3
iよりハイの信号が出力される。
【0044】論理積回路4では第1の比較器3fと第2
の比較器3gと第3の比較器3hと第4の比較器3iの
出力信号を入力し、第1の比較器3fと第2の比較器3
gと第3の比較器3hと第4の比較器3iの出力信号の
いずれもがハイの場合にハイの制御信号を出力する。ゲ
ート回路5では論理積回路4の出力信号である制御信号
がハイの時に入力したG信号、R信号、B信号をG信号
積分回路6a、R信号積分回路6b、B信号積分回路6
cに伝え、論理積回路4の出力信号である制御信号がロ
ーの時には入力したG信号、R信号、B信号をG信号積
分回路6a、R信号積分回路6b、B信号積分回路6c
に伝えない。
【0045】このようにしてゲート回路5を通過するR
GBの信号は、G/2<R<2G,G/2<B<2Gの
関係で表され、図10の色座標では縦線の部分で表され
る。図10では横軸がGで縦軸がRで表されるが、Bと
Gの関係も同じ範囲で表される。
【0046】次にG信号積分回路6a、R信号積分回路
6b、B信号積分回路6cでは1フィールドの映像信号
を図2のように横8×縦6の48ブロックに分割し、各
ブロック内のR信号、G信号、B信号の積分値を出力す
る。ブロック信号抽出部2の動作についてR信号に注目
して詳しく説明する。
【0047】図4はR信号積分回路6bの内部を表すブ
ロック図である。スイッチ12は有効水平走査期間の始
まりと共にまず第1の積分回路14aを選択し、スイッ
チ12に入力されたR信号は第1の積分回路14a2に
入力され積分される。水平カウンタ13ではクロック信
号をカウントし、有効水平走査期間の1/8の時間の後
にスイッチ12に対して制御信号を送り、スイッチ12
は第2の積分回路14bを選択し、スイッチ12はR信
号を第2の積分回路14bに入力する。第2の積分回路
14bでは次の1/8有効水平走査期間R信号を積分す
る。このようにして第3、第4の積分回路と順次R信号
を積分してゆき、有効水平走査期間が終了したときには
第8の積分回路14hへのR信号の入力が終了する。次
の走査線の有効走査期間が始まるときには再びスイッチ
12は第1の積分回路14aを選択し、第1の積分回路
14aではR信号が積分される。
【0048】このようにして走査線毎にR信号が積分さ
れてゆくが、その間垂直カウンタ15では走査線数をカ
ウントし、有効垂直走査期間の1/6の時間の後に第1
の積分回路14aから第8の積分回路14hに制御信号
を送る。制御信号を受けた各積分回路はブロック信号抽
出部2の出力信号として各積分回路が保持している積分
値を出力し、各積分回路の内容はリセットされる。次の
走査線の有効走査期間が始まるときにはまた第1の積分
回路14aから順次積分が繰り返され、次の1/6有効
垂直走査期間の後に再び各積分回路はブロック信号抽出
部2の出力信号として積分値を出力する。このようにし
て有効垂直走査期間の1/6の時間毎に8つの積分値が
出力され、有効垂直走査期間の終了時には48ブロック
の積分値がすべて出力されることになる。この動作はG
信号についてはG信号積分回路6aで、B信号について
はB信号積分回路6cでそれぞれ行われ、1画面で48
ブロック×3の信号が出力される。
【0049】ブロック信号抽出部2から出力された48
組のR信号、G信号、B信号は、計算機7に入力され
る。計算機7内では、入力された48組のR信号、G信
号、B信号がメモリに格納され、まず始めに1番目のブ
ロックのR信号レベルを同じブロックのG信号レベルで
割った(R/G)信号と1番目のブロックのB信号レベ
ルを同じブロックのG信号レベルで割った(B/G)信
号が計算される。次に計算機7内では(R/G)信号か
ら(B/G)信号を引いた差の絶対値が3/4以下かど
うかが計算される。この差の絶対値が3/4以下である
場合、(R/G)信号と(B/G)信号とを加えた和が
7/4以上でかつ9/4以下であるかどうかが計算され
る。これらの条件を満たす範囲は図5で網掛けしてある
部分である。ゲート回路5を通過した信号は図10で縦
線で示されている部分である。この縦線で示されている
部分は図5では縦線で示されている部分である。そのた
めにゲート回路5を通過した信号を積分して得られる各
ブロックのR、G、B信号の組は図5で縦線で示されて
いる部分に分布し、図5で網掛けしてある部分に入る可
能性が高い。
【0050】計算機7内では(R/G)、(B/G)が
図5で網掛けしてある範囲に入っている場合のR信号、
G信号、B信号が積分される。次に計算機7内では次の
ブロックに対して同様の計算が施される。このような計
算が48ブロック全てについて施され、(R/G)、
(B/G)が図5で網掛けしてある範囲に入っている場
合のR信号、G信号、B信号の積分値が得られる。次に
R信号、G信号、B信号の積分値からホワイトバランス
調整のための増幅率が計算される。ホワイトバランス調
整のためのR信号に対する増幅率はG信号の積分値をR
信号の積分値で割ることで得られ、B信号に対する増幅
率はG信号の積分値をB信号の積分値で割ることで得ら
れる。このようにして計算された増幅率によってR信号
増幅器8b、B信号増幅器8cの増幅率を調整し、ホワ
イトバランスの取れた信号をG信号出力端子9a、R信
号出力端子9b、及びB信号出力端子9cより出力す
る。
【0051】一般に光源の分光特性は色温度で表される
が、色温度の高い光源で無彩色を撮像した場合は、G信
号に比べてB信号が大きくまたR信号が小さく出力され
る。反対に色温度の低い光源で無彩色を撮像した場合は
G信号に比べてR信号が大きくまたB信号が小さく出力
される。R信号をG信号で規格化した信号をX、B信号
をG信号で規格化した信号をYとすると、様々な色温度
の光源で無彩色を撮像した場合、このXとYは図5の座
標上でX×Y=1で表される曲線の付近に分布する。ま
た光源の色温度を3000Kから8000Kの範囲とす
ると、X、Yともに0.5から1.5の範囲に入る。こ
のようにして決められた範囲の中に入った信号のみを用
いるということは、無彩色と考えられる信号のみを用い
てホワイトバランスの増幅率を算出することになるの
で、より正確なホワイトバランス調整のためのの増幅率
が得られる。
【0052】以下、本発明の第4の実施例のオートホワ
イトバランス装置について、図面を参照しながら説明す
る。図11は本発明の第4の実施例のオートホワイトバ
ランス装置の構成を表すブロック図である。図10は本
発明の第4の実施例のオートホワイトバランス装置の動
作を説明するための色分布図、図4はR信号積分回路の
内部構成を示すブロック図、図5は本発明の第4の実施
例のオートホワイトバランス装置の動作を説明するため
の色分布図である。
【0053】図11において、1aはG信号入力端子、
1bはR信号入力端子、1cはB信号入力端子、2はブ
ロック信号抽出部、3fは第1の比較器、3gは第2の
比較器、3hは第3の比較器、3iは第4の比較器、4
は論理積回路、5はゲート回路、6aはG信号積分回
路、6bはR信号積分回路、6cはB信号積分回路、7
は計算機、8aはG信号増幅器、8bはR信号増幅器、
8cはB信号増幅器、9aはG信号出力端子、9bはR
信号出力端子、9cはB信号出力端子、11dは第1の
増幅器、11eは第2の増幅器である。図10で横軸は
G、縦軸はRの信号レベルを示す。図4において12は
スイッチ、13は水平カウンタ、14aは第1の積分回
路、14bは第2の積分回路、14cは第3の積分回
路、14cは第4の積分回路、14dは第5の積分回
路、14eは第6の積分回路、14fは第7の積分回
路、14gは第8の積分回路、15は垂直カウンタであ
る。図5で横軸はB/G軸、縦軸はR/G軸である。
【0054】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、G信号入力端子1a、R信号
入力端子1b及びB信号入力端子1cに入力された色信
号はブロック信号抽出部2に入力される。ブロック信号
抽出部2では、G信号が第1の増幅器11dで2倍に、
第2の増幅器11eで1/2倍される。次にR信号と第
1の増幅器11dから出力される2倍のG信号が第1の
比較器3fに入力され、R信号が2倍のG信号より小さ
い場合に第1の比較器3fよりハイの信号が出力され
る。またB信号と第1の増幅器11dから出力される2
倍のG信号が第2の比較器3gに入力され、B信号が2
倍のG信号より大きい場合に第2の比較器3gよりハイ
の信号が出力される。またR信号と第2の増幅器11e
から出力される1/2倍のG信号が第3の比較器3hに
入力され、R信号が1/2倍のG信号より大きい場合に
第3の比較器3hよりハイの信号が出力される。またB
信号と第2の増幅器11eから出力される1/2倍のG
信号が第4の比較器3iに入力され、B信号が1/2倍
のG信号より大きい場合に第4の比較器3iよりハイの
信号が出力される。
【0055】論理積回路4では第1の比較器3fと第2
の比較器3gと第3の比較器3hと第4の比較器3iの
出力信号を入力し、第1の比較器3fと第2の比較器3
gと第3の比較器3hと第4の比較器3iの出力信号の
いずれもがハイの場合にハイの制御信号を出力する。ゲ
ート回路5では論理積回路4の出力信号である制御信号
がハイの時に入力したG信号、R信号、B信号をG信号
積分回路6a、R信号積分回路6b、B信号積分回路6
cに伝え、論理積回路4の出力信号である制御信号がロ
ーの時には入力したG信号、R信号、B信号をG信号積
分回路6a、R信号積分回路6b、B信号積分回路6c
に伝えない。このようにしてゲート回路5を通過するR
GBの信号はG/2<R<2G,G/2<B<2Gの関
係で表され、図10の色座標では縦線の部分で表され
る。図10では横軸がGで縦軸がRで表されるが、Bと
Gの関係も同じ範囲で表される。
【0056】次にG信号積分回路6a、R信号積分回路
6b、B信号積分回路6cでは1フィールドの映像信号
を図2のように横8×縦6の48ブロックに分割し、各
ブロック内のR信号、G信号、B信号の積分値を出力す
る。ブロック信号抽出部2の各積分回路の動作及び抽出
された積分値に基づいてなされる計算機7の動作につい
ては上述した第3の実施例と同様なので説明は省略す
る。
【0057】以上のように本実施例によれば、決められ
た範囲の中に入った信号のみを用いることにより、無彩
色と考えられる信号のみを用いてホワイトバランスの増
幅率を算出することになるので、より正確なホワイトバ
ランス調整のためのの増幅率が得られる。
【0058】なお、本実施例のオートホワイトバランス
装置はアナログ信号処理でも、デジタル信号処理でも実
現できる。
【0059】
【発明の効果】以上のように本発明は、ブロック信号を
抽出する際に各ブロックの単純な平均値を求めるのでは
なく、より白に近い信号のみを選択し平均することによ
って、より正確な色温度の抽出ができ、より正確にホワ
イトバランスを調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の構成を表すブロック図
【図2】本発明のオートホワイトバランス装置の画像ブ
ロックを示す図
【図3】第1の実施例のオートホワイトバランス装置の
動作を説明するための色分布図
【図4】R信号積分回路の内部構成を示すブロック図
【図5】本実施例のオートホワイトバランス装置の動作
を説明するための色分布図
【図6】本発明の第2の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の構成を表すブロック図
【図7】第2の実施例のオートホワイトバランス装置の
動作を説明するための色分布図
【図8】第2の実施例のオートホワイトバランス装置の
動作を説明するための色分布図
【図9】本発明の第3の実施例のオートホワイトバラン
ス装置の構成を表すブロック図
【図10】第3の実施例のオートホワイトバランス装置
の動作を説明するための色分布図
【図11】本発明の第4の実施例のオートホワイトバラ
ンス装置の構成を表すブロック図
【図12】従来のオートホワイトバランス装置の構成を
表すブロック図
【図13】従来のオートホワイトバランス装置の動作を
説明するための色分布図
【符号の説明】
1 入力端子 2 ブロック信号抽出部 3 比較器 4 論理積回路 5 ゲート回路 6 積分回路 7 計算機 8 増幅器 9 出力端子 10 差分回路 11 増幅器 12 スイッチ 13 水平カウンタ 14 積分回路 15 垂直カウンタ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一画面を1つまたは複数のブロックに分
    け、各ブロックの映像信号の代表値を得るブロック信号
    抽出部と、色信号の増幅率を調整する増幅器と、前記増
    幅器の増幅率を算出する計算機とを備え、前記ブロック
    信号抽出部から出力される各々のブロックの映像信号の
    代表値を前記計算機に入力し、ホワイトバランスの増幅
    率を算出し、前記増幅器の増幅率を調整するオートホワ
    イトバランス装置であって、前記ブロック信号抽出部で
    は、R信号とG信号の関係において所定の条件を満た
    し、かつB信号とG信号の関係において所定の条件を満
    たしている信号のみを積分し前記ブロック信号抽出部の
    出力信号とすることを特徴とするオートホワイトバラン
    ス装置。
  2. 【請求項2】R信号とG信号の関係は、R信号が所定の
    レベルより大きくかつG信号が所定のレベルより大き
    く、B信号とG信号の関係はB信号が所定のレベルより
    大きくかつG信号が所定のレベルより大きいということ
    を特徴とする請求項1記載のオートホワイトバランス装
    置。
  3. 【請求項3】ブロック信号抽出部は、第1の比較器と第
    2の比較器と第3の比較器と論理積回路とゲート回路と
    積分回路を有し、第1の比較器に入力された第1の映像
    信号と第2の比較器に入力された第2の映像信号と第3
    の比較器に入力された第3の映像信号のいずれもが任意
    の信号量以上の時に前記ゲート回路を開け、前記積分回
    路で前記第1の映像信号と前記第2の映像信号と前記第
    3の映像信号を積分し、前記ブロック信号抽出部の出力
    信号とすることを特徴とする請求項2記載のオートホワ
    イトバランス装置。
  4. 【請求項4】R信号とG信号の関係は、R信号とG信号
    の差の絶対値が所定のレベルより小さく、B信号とG信
    号の関係はB信号とG信号の差の絶対値が所定のレベル
    より小さいということを特徴とする請求項1記載のオー
    トホワイトバランス装置。
  5. 【請求項5】ブロック信号抽出部は、第1の差分回路と
    第2の差分回路と第1の比較器と第2の比較器と論理積
    回路とゲート回路と積分回路を有し、前記第1の差分回
    路で第1の映像信号と第2の映像信号の差信号を抽出
    し、前記第2の差分回路で第2の映像信号と第3の映像
    信号の差信号を抽出し、前記第1の比較器は前記第1の
    差分回路の出力信号を入力し、前記第2の比較器は前記
    第2の差分回路の出力信号を入力し、前記論理積回路は
    前記第1の比較器の出力信号と前記第2の比較器の出力
    信号を入力し、前記第1の比較器に入力された第1の映
    像信号と第2の映像信号の差信号と前記第2の比較器に
    入力された第2の映像信号と第3の映像信号の差信号の
    いずれもが任意の信号量以下の時に前記ゲート回路を開
    け、前記積分回路で前記第1の映像信号と前記第2の映
    像信号と前記第3の映像信号を積分し前記ブロック信号
    抽出部の出力信号とすることを特徴とする請求項4記載
    のオートホワイトバランス装置。
  6. 【請求項6】R信号とG信号の関係は、R信号とG信号
    の比が所定の範囲内であり、B信号とG信号の関係はB
    信号とG信号の比が所定の範囲内であることを特徴とす
    る請求項1記載のオートホワイトバランス装置。
  7. 【請求項7】ブロック信号抽出部は、第1の増幅器と第
    2の増幅器と第3の増幅器と第1の比較器と第2の比較
    器と第3の比較器と第4の比較器と論理積回路とゲート
    回路と積分回路を有し、第1の映像信号を前記第1の増
    幅器で増幅し、第2の映像信号を前記第2の増幅器で増
    幅し、第3の映像信号を前記第3の増幅器で増幅し、第
    1の増幅器の出力信号と第2の映像信号を前記第1の比
    較器に入力し、第2の増幅器の出力信号と第3の映像信
    号を前記第2の比較器に入力し、第3の増幅器の出力信
    号と第2の映像信号を前記第3の比較器に入力し、第2
    の増幅器の出力信号と第1の映像信号を前記第4の比較
    器に入力し、前記第1、第2、第3、第4の比較器の出
    力信号を前記論理積回路に入力し、第1の映像信号と第
    3の映像信号が第2の映像信号に対して特定の範囲内の
    場合に前記ゲート回路を開け、前記積分回路で前記第1
    の映像信号と前記第2の映像信号と前記第3の映像信号
    を積分し前記ブロック信号抽出部の出力信号とすること
    を特徴とする請求項6記載のオートホワイトバランス装
    置。
  8. 【請求項8】ブロック信号抽出部は、第1の増幅器と第
    2の増幅器と第1の比較器と第2の比較器と第3の比較
    器と第4の比較器と論理積回路とゲート回路と積分回路
    を有し、第1の映像信号を前記第1の増幅器と第2の増
    幅器で増幅し、前記第1の増幅器の出力信号と第2の映
    像信号を前記第1の比較器に入力し、前記第1の増幅器
    の出力信号と第3の映像信号を前記第2の比較器に入力
    し、前記第2の増幅器の出力信号と第2の映像信号を前
    記第3の比較器に入力し、前記第2の増幅器の出力信号
    と第3の映像信号を前記第4の比較器に入力し、前記第
    1、第2、第3、第4の比較器の出力信号を前記論理積
    回路に入力し、第2の映像信号と第3の映像信号が第1
    の映像信号に対して特定の範囲内の場合に前記ゲート回
    路を開け、前記積分回路で前記第1の映像信号と前記第
    2の映像信号と前記第3の映像信号を積分し前記ブロッ
    ク信号抽出部の出力信号とすることを特徴とする請求項
    6記載のオートホワイトバランス装置。
JP4090504A 1991-09-02 1992-04-10 オートホワイトバランス装置 Pending JPH05292535A (ja)

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JP4090504A JPH05292535A (ja) 1992-04-10 1992-04-10 オートホワイトバランス装置
US07/938,953 US5361093A (en) 1991-09-02 1992-09-01 Automatic white balance setting device
EP19920114891 EP0530738A3 (en) 1991-09-02 1992-09-01 Automatic white balance device

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JP4090504A JPH05292535A (ja) 1992-04-10 1992-04-10 オートホワイトバランス装置

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002185976A (ja) * 2000-12-08 2002-06-28 Nikon Corp 映像信号処理装置および映像信号処理プログラムを記録した記録媒体
JP4649734B2 (ja) * 2000-12-08 2011-03-16 株式会社ニコン 映像信号処理装置および映像信号処理プログラムを記録した記録媒体

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