JPH0531879B2 - - Google Patents

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JPH0531879B2
JPH0531879B2 JP58146454A JP14645483A JPH0531879B2 JP H0531879 B2 JPH0531879 B2 JP H0531879B2 JP 58146454 A JP58146454 A JP 58146454A JP 14645483 A JP14645483 A JP 14645483A JP H0531879 B2 JPH0531879 B2 JP H0531879B2
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signal
color
red
signals
luminance signal
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Hiroyasu Ootsubo
Himio Nakagawa
Masaru Noda
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • H04N9/73Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、周波数分離方式単管カラービデオカ
メラなどに用いて好適な輝度信号補正回路に関す
る。
〔発明の背景〕
周波数分離方式単管カラービデオカメラにおい
ては、撮像部から得られた輝度信号および2つの
変調色信号が周波数分割多重されてなる出力信号
(以下、多重変調信号という)を、低域フイルタ
および帯域フイルタによつて輝度信号と各変調色
信号とに分割し、さらに、各変調色信号を検波す
ることにより、輝度信号と各色信号とを得るよう
にしており、白バランスをとるために、各色信号
は白バランス回路からの制御電圧によつて制御さ
れる可変利得増幅器に供給されて利得調整がなさ
れる。
ところで、カラーテレビジヨン受像機のカラー
受像管はガンマ特性を有しており、このために、
ガンマ補正を行なう必要があるが、カラービデオ
カメラ側でガンマ補正を行なうことが一般的であ
る。他重変調信号に対してガンマ補正を行なう前
段ガンマ補正方式の周波数分離方式単管カラービ
デオカメラにおいては、基本設計上、次のような
輝度信号および色信号が得られるように、ガンマ
補正がなされる。
すなわち、いま、ガンマ補正された多重変調信
号から分離された輝度信号をY、ガンマ補正前の
多重変調信号中の輝度成分をYo、ガンマ補正さ
れた多重変調信号から分離され、白バランス回路
によつて利得調整された赤信号、青信号を夫々
R、Bとし、さらに、ガンマ補正前の多重変調信
号中の赤成分、青成分および緑成分を夫々Ro、
Bo、Goとすると、 Y=Yo・A(Yo) ……(1) R=Ro・A(Yo) ……(2) B=Bo・A(Yo) ……(3) Yo=0.3Ro+0.59Go+0.11Bo ……(4) (ただし、A(Yo)=Yo1/〓/Yo。γはガンマ係
数であつて、一般に2.2である。) となるように、ガンマ補正を行なう。
このようにガンマ補正が設計されたときに、光
源の色温度が基本設計のものと異なると、上記の
赤成分、青成分はレベルが変化する。いま、かか
る事態において、赤成分、青成分のレベルが夫々
kR倍、kB倍になつたとすると、このときの輝度成
分Yo′は Yo′=0.3・kR・Ro+0.59Go+0.11・kB・Bo
……(5) となる。一方、赤信号、青信号は、白バランス回
路によつて、ほぼ1/kR、1/kBの利得補正がな
されて色温度が補正される。
この結果、得られる輝度信号Y′、赤信号R′、
青信号B′は次のようになる。
Y′=Yo′・A(Yo′) ……(6) R′=Ro・A(Yo′) ……(7) B′=Bo・A(Yo′) ……(8) 式(5)、式(6)から Y′=(0.3・kB・Ro+0.59Go+0.11kB・Bo)・A
(Yo′)=(0.3Ro+0.59Go+0.11Bo)・A(Yo′)
+{0.3(1−kR)Ro+0.11(1kB)Bo}・A(Yo′) したがつて、この式と式(4)、(7)、(8)から Y′=Yo・A(Yo′)+{0.3(1−kR)R′+0.11(1
−kB)B′}……(9) となる。
そこで、式(7)、(8)、(9)をみると、輝度信号
Y′が式(9)の右辺第1項のみであるときには、輝
度信号Y′、赤信号R′、青信号B′に同じガンマ補
正がなされているから、色相は変化せず、色再現
性は良好であるが、実際には、式(9)から明らかな
ように、輝度信号Y′に{0.3(1−kR)R′+0.11
(1−kB)B′}なる誤差が混入することになり、
このために、カラーテレビジヨン受像機では、緑
信号に誤差が生ずることになる。このことは、周
波数分離方式単管カラービデオカメラに限らず、
他の方式のカラービデオカメラについても同様で
あつて、このように、従来のカラービデオカメラ
においては、光源の色温度が変化すると、色相や
色彩が変化し、色再現性を劣化させるという欠点
があつた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、
光源の色温度の広範囲の変化に対しても、安定し
た色再現性を得ることができるようにした輝度信
号補正回路を提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために、本発明は、色温度
の変化に伴なつてレベルが変化する色信号から該
色信号の変化による誤差成分を検出し、該誤差成
分により、輝度信号を補正するようにした点に特
徴がある。
輝度信号の補正について、次のような2通りの
場合がある。すなわち、先に説明したように、多
重変調信号から分離された輝度信号と、同じく分
離されて検波され、さらに、白バランスがとられ
た赤信号および青信号とを用い、マトリツクス回
路において色差信号を形成するが、マトリツクス
回路の前段で輝度信号Y′を全体にわたつて補正
する場合と、マトリツクス回路では、輝度信号
Y′を色差信号とともに伝送する輝度信号Ydと色
差信号の形成するための輝度信号YLととに分け
るが、この色差信号を形成するための輝度信号
YLのみを補正する場合とがある。
前者についてみると、上記式(9)の右辺第2項が
除かれた輝度信号Y′(=Yo・A(Yo′))がマトリ
ツクス回路に供給され、上記式(7)、(8)で表わされ
る赤信号R′、青信号B′とで色差信号(R′−Y′)、
(B′−Y′)が形成されるから、カラーテレビジヨ
ン受像機において、これら輝度信号および色差信
号から得られる原色信号R′、B′、G′は、 R′=Ro・A(Yo′) B′=Bo・A(Yo′) G′=Go・A(Yo′) ……(10) となる。これら原色信号R′、B′、G′の比は、色
温度に、関係なく一定であり、したがつて、極め
て安定な色再現性が得られる。
これに対して、後者の場合、すなわち、マトリ
ツクス回路で色差信号を形成するための輝度信号
YLのみを補正する場合、先の式(7)、(8)で表わさ
れる赤信号R′、青信号B′および式(9)の右辺第1
項のみの輝度信号YLによつて色差信号(R′−
YL)、(B′−YL)が形成されるから、これら色差
信号には、式(9)の右辺第2項に相当する誤差成分
が混入していない。しかし、これら色差信号とと
もに伝送される輝度信号Ydには、かかる誤差成
分が混入している。
そこで、カラーテレビヨン受像機において、か
かる輝度信号Ydと色差信号(R′−YL)、(B′−
YL)とから原色信号R″、B″、G″を形成すると、
これら原色信号には誤差成分が混入することにな
る。しかし、これら原色信号に混入せる誤差成分
は互いに等しく、これをΔYとすると、各原色信
号R″、B″、G″は、 R″=Rp・A(Yp′)+ΔY B″=Bp・A(Yp′)+ΔY G″=Gp・A(Yp′)+ΔY ……(11) となる。このように、夫々の原色信号に同じ誤差
成分が混入していることにより、色相はほとんど
変化せず、輝度信号全体にわたつて補正した場合
とほとんど変わらず、比較的安定な色再現性が得
られる。
このように、色差信号を形成するための輝度信
号のみを補正することにより、カラーテレビジヨ
ン受像機に伝送される輝度信号は、色温度補正に
伴なうS/Nの劣化を回避することができ、特
に、赤信号、青信号が輝度信号に比べてS/Nが
低い場合には、高いS/Nの輝度信号でもつて再
生カラー画像の画質の劣化を防止することができ
る。すなわち、本願発明は、撮像手段から第1お
よび第2の色信号(例えば赤信号R、青信号B)
と輝度信号Yとが出力され、赤信号Rおよび青信
号Bがホワイトバランス調整されて赤信号R′お
よび青信号B′に変換された場合、調整後の赤信
号R′および青信号B′に適合するような輝度信号
Y′を得るため、赤信号R、R′および青信号B、
B′を用いて輝度信号Yを補正することを特徴と
するものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。
第1図は本発明による輝度信号補正回路の一実
施例を示すブロツク図であつて、1,2,3は入
力端子、4,5,6は出力端子、7,8は可変利
得増幅器、9,10は制御端子、11は演算増幅
器である。
同図において、入力端子1には赤信号が、入力
端子3には青信号が、入力端子2には輝度信号Y
が夫々供給される。可変利得制御増幅器7,8
は、白バランス回路(図示せず)で形成され、
夫々制御端子9,10から供給される制御電圧に
よつて利得が制御され、供給される赤信号R、青
信号Bの白バランス調整を行なうとともに、先に
述べたように、色温度の変化に伴なうレベル変化
を補正する。演算増幅器11は、可変利得増幅器
7の入、出力赤信号および可変利得増幅器8の
入、出力青信号が供給され、演算処理して輝度信
号の色温度補正を行なう。出力端子4,6には、
夫々補正された赤信号、青信号が得られ、また、
出力端子5には、補正された輝度信号が得られ
る。
次に、この実施例の動作について説明する。
いま、入力端子1,2,3から夫々赤信号ER
輝度信号EY、青信号EBが供給され、また、緑信
号をEGとすると、輝度信号EYは、次のように表
わされる。
EY=rp・ER+gp・EG+bp・EB ……(12) ただし、rp、gp、bpは係数であつて、色温度に
よつて変化する。
また、可変利得増幅器7から出力される赤信号
をER′、可変利得増幅器8から出力される青信号
をEB′とすると、演算増幅器11は、輝度信号EY
赤信号ER、ER′、青信号EB、EB′を演算処理し、次
のような補正された輝度信号EY′を得る。
EY′=0.59/goEY−0.59/gorpER+0.3ER′−0.59/gob
oEB+ 0.11EB′=0.3ER′+0.59EG+0.11EB′ ……(13) ここで、赤信号ER′、青信号EB′は、可変利得増
幅器7,8の利得制御により、常に、緑信号EB
に対して一定の値に保たれている。したがつて、
出力端子5に得られる輝度信号EY′は、色温度に
関係なく一定の比率で混合された赤信号ER′、緑
信号EG、青信号EB′からなり、色温度の変化に伴
なう誤差成分が除かれて安定な色再現性が得られ
る。
第2図は本発明による輝度信号補正回路の他の
実施例を示すブロツク図であつて、12,13は
可変利得増幅器、14,15は利得制御回路であ
り、第1図に対応する部分には同一符号をつけて
説明を一部省略する。
第2図において、可変利得増幅器7,8の利得
を夫々AR、ABとすると、可変利得増幅器7,8
からの赤信号ER′、青信号EB′は次のように表わさ
れる。
ER′=AR・ER EB′AB・EB ……(14) 制御端子9,10からの夫々の制御電圧は、可
変利得増幅器7,8の利得AR、ABを制御すると
ともに、利得制御回路14,15に供給され、可
変利得増幅器12,13の利得AR′、AB′を制御す
るための制御電圧が形成される。これら制御電圧
は、夫々の利得AR′、AB′を次のように設定し、可
変利得増幅器12,13から赤信号ER″(=AR′・
ER)、青信号EB″(=AB′・EB)を発生させる。
可変利得増幅器12,13からの赤信号ER″、
青信号EB″と入力端子2から供給される先の式(12)
で示した輝度信号EYとが演算増幅器11に供給
され、演算増幅器11は次の演算を行なつて補正
された輝度信号EY′を発生する。
EY′=0.59/go・EY+0.3・ER″+0.3EB″ ……(16) この式を式(12)、(14)、(15)を用いて変形すると、 EY′=0.59/go・EY+0.3・AR′・ER+0.3・AB′・EB= 0.59/go・EY+0.3(AR−0.59・rp/0.3go)・ER+0.3
・(AR− 0.59・rp/0.3go)・EB=0.59/go・EY−0.59・ro/go
・ER+ 0.3・ER′−0.59・ro/go・EB+0.3EB′=0.3ER′+0.5
9EG +0.11EB′ ……(17) これは、第1図で示した実施例における式(13)と
同じ式であり、したがつて、赤信号ER′、青信号
EB′が緑信号EGに対して一定の値となるように、
可変利得増幅器7,8の利得AR、ABを制御する
ことにより、第1図に示した実施例と同様の作用
効果が得られる。
第3図は本発明による色温度補正回路のさらに
他の実施例を示すブロツク図であつて、16,1
7は可変利得増幅器、18,19は検波回路、2
0,21は可変利得増幅器であり、第1図に対応
する部分には同一符号をつけている。
この実施例は、検波前の変調赤信号、変調青信
号の検波手段も含んだものであつて、変調赤信
号、変調青信号について白バランスなどのために
利得制御を行なう。
第3図において、入力端子1からは可変利得増
幅器16に変調赤信号が供給され、また、入力端
子3からは可変利得増幅器17に変調青信号が供
給される。可変利得増幅器16,17の利得AR
ABは夫々制御端子9,10からの制御電圧によ
つて制御され、白バランスがとられる。
可変利得増幅器16,17からの変調赤信号、
変調青信号は、夫々検波回路18,19に供給さ
れる。検波回路18で検波された赤信号は、出力
端子4、演算増幅器11および可変利得増幅器2
0に供給され、また、検波回路19で検波された
青信号は出力端子6、演算増幅器11および可変
利得増幅器21に供給される。
ここで、可変利得増幅器20,21の利得AR′、
AB′は、夫々制御端子9,10からの制御電圧に
よつて制御され、可変利得増幅器16,17の利
得との間に、次のような関係を満すように設定さ
れる。
AR′=1/AR、AB′=1/AB そこで、いま、入力端子1,3から供給される
変調赤信号、変調青信号が可変利得増幅器16,
17に供給する前に検波されたとして得られる赤
信号をER、青信号をEBとすると、検波回路18,
19が出力する赤信号ER′、青信号EB′は、 ER′=AR・ER EB′=AB・EB であり、したがつて、可変利得増幅器20,21
が出力する赤信号ER″、青信号EB″は、上式から、 ER″=AR′・ER′=ER EB″=AB′・ER′=EB である。
ここで、可変利得増幅器16,17の利得AR
ABを、第1図の可変利得増幅器7,8の利得AR
ABと同様に設定する。この結果、演算増幅器1
1には、第1図の演算増幅器11と同様の赤信号
ER、ER′と青信号EB、EB′とが供給され、演算増幅
器11は先の式(13)の演算を行なつて、出力端子5
に補正された輝度信号が得られる。
したがつて、この実施例においても、第1図で
示した実施例と同様の作用効果が得られる。
第4図は本発明による輝度信号補正回路のさら
に他の実施例を示すブロツク図であつて、22,
23は制御利得回路、24,25は可変利得増幅
器であり、第3図に対応する部分には同一符号を
つけている。
この実施例は、可変利得増幅器16の利得AR
に対して、先の式(15)に示す関係を満すように利得
制御回路22によつて利得AR′が制御される可変
利得増幅器24を設け、検波回路18で検波され
た赤信号ER′(=AR・ER)を可変利得増幅器24
を介して演算増幅器11に供給するとともに、同
じく、可変利得増幅器17の利得ABに対して、
式(15)に示す関係を満すように、利得制御回路23
によつて利得AB′が制御される可変利得増幅器2
5を設け、検波回路19で検波された青信号
EB′(=AB・EB)を可変利得増幅器25を介して
演算増幅器11に供給するものである。演算増幅
器11は、供給される赤信号をER″、青信号を
EB″として、第2図に示した実施例と同様に、式
(16)の演算を行ない、その結果、式(17)で表わされる
輝度信号が得られる。
したがつて、この実施例においても、第1図に
示した実施例と同様の作用効果が得られる。
以上、本発明の実施例を説明したが、これらの
実施例においては、入力端子2に供給される輝度
信号EYが、色差信号を形成するための輝度信号
EYLを分ける前のものであつてもよいし、また、
色差信号を形成するために分けられた輝度信号
EYLであつてもよい。先に「発明の概要」の項で
述べたように、前者の場合には、式(10)で示したよ
うに、極めて安定な色再現性が得られ、また、後
者の場合には、式(11)で示したように、比較的安定
な色再現性が得られるとともに、低いS/Nの色
信号に対しても、良好な画質のカラー画像が得ら
れる。さらに、上記実施例では、補正された輝度
信号EY′が、式(13)(17)に示すような比率で混合され
た赤信号、青信号、緑信号からなる場合について
説明したが、かかる比率に限定されず、所望の他
の比率に設定することができることはいうまでも
ない。
なお、本発明は、前段ガンマ補正方式を採用し
た周波数分離方式単管カラービデオカメラにおけ
る色温度補正はもちろんのこと、輝度信号、赤信
号、青信号に対して別々にガンマ補正を行なう
YRBガンマ補正方式のカラービデオカメラや逆
ガンマ特性を有する撮像素子を備え、ガンマ補正
を必要としないカラービデオカメラなど、他のカ
ラービデオカメラの色温度補正に適用することが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、赤信
号、青信号ばかりでなく、輝度信号に対しても、
光源の色温度変化に伴なう誤差成分を除去するこ
とができ、しかも、赤信号、青信号を用いて該輝
度信号の色温度補正を行なうものであるから、該
輝度信号を形成する各色信号の混合比を所望に、
かつ、正確に設定することができて前記誤差成分
を確実に除くことができるものであつて、この結
果、極めて安定した色再現性が実現され、上記従
来技術の欠点を除いて優れた機能の輝度信号補正
回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による輝度信号補正回路の一実
施例を示すブロツク図、第2図は本発明による輝
度信号補正回路の他の実施例を示すブロツク図、
第3図は本発明による輝度信号補正回路のさらに
他の実施例を示すブロツク図、第4図は本発明に
よる輝度信号補正回路のさらに他の実施例を示す
ブロツク図である。 1,2,3……入力端子、4,5,6……出力
端子、7,8……可変利得増幅器、9,10……
制御端子、11……演算増幅器、12,13……
可変利得増幅器、14,15……利得制御回路、
16,17……可変利得増幅器、18,19……
検波回路、20,21……可変利得増幅器、2
2,23……利得制御回路、24,25……可変
利得増幅器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 輝度信号、第1色信号および第2色信号を発
    生する撮像装置と、 上記第1および第2色信号をそれぞれ増幅する
    第1および第2増幅器の利得を調整して、ホワイ
    トバランス調整を行うホワイトバランス調整手段
    と、 上記輝度信号、上記第1増幅器の入出力信号お
    よび第2増幅器の入出力信号のそれぞれに対して
    係数乗算し、それらを加算した形式で表わされる
    信号を、ホワイトバランス調整後の第1および第
    2色信号に適合した新たな輝度信号として発生す
    る演算処理手段と、 からなることを特徴とする輝度信号補正回路。 2 上記第1および第2色信号はそれぞれ赤信号
    および青信号であり、 上記輝度信号はr0・R+g0・G+b0・B(R、
    Bは上記赤および青信号;Gは上記赤および青信
    号に適合する緑信号;r0、g0、b0は色温度によつ
    て決まる係数)で表わされ、上記輝度信号、上記
    第1増幅器の入出力信号および第2増幅器の入出
    力信号のそれぞれに対して乗算される係数は
    0.59/g0、−0.59/g0・r0、0.3、−0.59/g0・b0およ
    び0.11で あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の輝度信号補正回路。
JP58146454A 1983-08-12 1983-08-12 輝度信号補正回路 Granted JPS6038996A (ja)

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