JPH0584104B2

JPH0584104B2 -

Info

Publication number: JPH0584104B2
Application number: JP58179058A
Authority: JP
Inventors: Adamusu Deisuchaato Robaato; Josefu Totsupaa Robaato
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-26
Publication date: 1993-11-30
Also published as: US4499494A; JPS5983469A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の背景〕この発明はガンマ補正器に対する雑音効果によ
る色歪みを減ずる方式に関する。

ガンマ補正器は、テレビジヨン方式において映
像管のような信号−光変換器または撮像管やビジ
コンのような光−信号変換器の非直線性の補正に
用いられるが、一般に特定の電圧値において複数
個の利得折点を形成するようにダイオードと相互
接続されたトランジスタ用負荷抵抗回路網の形を
とつている。これによりその変換器の非直線性を
補償するように選ばれた利得対電圧特性が発生さ
れる。映像信号は、その絶対値がガンマ増幅段の
瞬時利得を設定するので、最初ガンマ補正器に供
給する前に厳密に制御される。すなわちカメラに
おいて帰線消去期間中その映像信号を接地電位点
にクランプして、常に黒レベルがガンマ曲線の原
点に来るようにするのが普通である。映像信号の
グレーおよび白に向かう部分はこのとき接地電位
点より正であつて、変換器の非直線性を補償する
ため、特性が適正な曲率すなわち非直線性を有す
るガンマ補正器により変換される。ガンマ補正器
の特性の曲率はテレシネ変換器におけるカラー映
画フイルム上の欠点等の他の効果を補正すること
もできる。

色誤差はテレビジヨン信号の黒部分に雑音が重
畳され、その黒信号レベル近辺の雑音が整流され
ることによることが判つている。この整流作用
は、雑音に起因する黒より黒い領域への信号変化
に対して応答（出力信号）がないというガンマ補
正器の特性によることもあり、またマトリツクス
より前段に設けた実際の黒レベルクリツパによる
こともある。このためＲ、Ｇ、Ｂ信号に基づく信
号が雑音の整流により生じた変化成分に重畳され
る。３管式カラーカメラにおけるＲ、Ｇ、Ｂ撮像
管が正確に同じ雑音を持つていても各信号の整流
雑音成分の表わすそのチヤンネル内の信号比率が
異なり、合成カラー信号から表示される画像の色
はその相対比率に依存するため、正常な色付き画
像にもなお色誤差が生じる。また３つのＲ、Ｇ、
Ｂ撮像管が同量の雑音を生じていても、その撮像
管の感度が違えば白画像に対しても色誤差が生じ
る。

ガンマ補正器が応答しない領域に負向き雑音成
分のピークが落込まないようにその信号の黒レベ
ルを標準ガンマ曲線に沿つて動かすことがきると
考えられるが、これは黒レベル近辺の雑音による
色歪みの補正には不充分なことが判つている。

〔発明の概要〕

黒レベルのような特定の信号振幅レベルが規則
的に反復する信号振幅の極値を有するテレビジヨ
ン信号に対するこの発明のガンマ補正装置は、各
黒レベル期間中サンプリング信号を生成する同期
信号源を有し、この同期信号源とテレビジヨン信
号源と基準電圧源とにクランプ回路が接続され、
上記信号振幅の極値を基準電圧にクランプしてク
ランプ済テレビジヨン信号を生成するようになつ
ており、このクランプ回路にガンマ補正変換器が
接続されて、そのクランプ済テレビジヨン信号に
対しその正規の領域では選ばれた第１の非線形伝
達関数を与えるようになつている。このテレビジ
ヨン信号に重畳された不可避雑音のため、このガ
ンマ補正変換器に供給された信号がその補正変換
器の正規の領域を超え、これによつて雑音が整流
されてその出力信号を乱すことがあるが、この乱
れは正規の領域における上記第１の非線形伝達関
数と相補関係にある第２の非線形伝達関数を有す
るガンマ補正変換器の応答領域によつて除去され
る。

〔発明の開示〕

第１図において、１０，１２，１４は色分解プ
リズム（図示せず）から赤、緑、青の色光を受け
る赤、緑、青の撮像管である。これらの撮像管
は、それぞれ前置増幅器１６，１８，２０に接続
され、その前置増幅器１６，１８，２０は各撮像
管からの信号を増幅してシエーデイング補正のよ
うな他のカメラ機能を有するブロツク２２，２４
および２６に供給する。ブロツク２２，２４，２
６によつて処理された信号は、ガンマ補正変換器
２８，３０，３２に供給される。ガンマ補正変換
器２８，３０，３２は赤、緑、青の各信号を非線
形に処理して撮像管と信号を表示する映像管（図
示せず）の一方または双方の非直線性を補償す
る。ガンマ補正されたＲ、Ｇ、Ｂ信号は公知のよ
うにマトリツクス３４に印加されてＹ、Ｉ、Ｑ
（またはＹ、Ｕ、Ｖ）信号となり、最後に符号器
３８に印加されて標準NTSCまたはPAL方式に
符号化される。マトリツクス３４と符号器３８の
間には適正な信号極性を与えるために必要な反転
増幅器４０，４２，４４が挿入され、反転増幅器
４０と符号器３８の相のルミナンス（Ｙ）信号路
には黒レベルクリツパ３６が設けられている。

上述のように、ガンマ補正変換器２８，３０，
３２による黒レベル雑音の整流によつてＲ、Ｇ、
Ｂ信号が載るオフセツト電圧が発生しそのオフセ
ツト電圧がマトリツクス３４で生成された色差信
号を乱すことがある。

第２図のガンマ補正変換器は黒より黒くない信
号に対する応答特性と反対称な黒より黒い信号に
対する応答特性を、黒レベル近傍に与えることに
よつて黒レベル近傍の雑音の整流を減少または除
去し、これによつて信号の擾乱を減少または除去
している。第２図の回路は、全体を２０６で示し
たクランプ回路とやはり全体を２０８で示したガ
ンマ補正変換器とを含む。クランプ２０６は、入
力端子２１０とバイポーラトランジスタ２１６の
コレクタとに接続された直列コンデンサ２１２を
含む。トランジスタ２１６のエミツタは、接地電
位点のような基準電位点に接続され、ベースは水
平同期パルスを受ける端子２１４に接続されてい
る。この端子２１４に供給される同期パルスは公
知のように水平帰線消去期間中発生し、接地電位
点にクランプされたテレビジヨン信号の黒レベル
を維持する電圧にコンデンサ２１２を充電する。
クランプされたテレビジヨン信号はエミツタを−
2.1Vの電位が印加された端子２２２に抵抗器２
２０を介して接続されたトランジスタ２１８のベ
ースに印加される。トランジスタ２１８は本質的
にそのコレクタとＢ＋端子２５６の間に接続され
た抵抗器２５４を負荷インピーダンスとする反転
増幅器であるガンマ補正変換器の一部である。ト
ランジスタ２１８のコレクタは、出力端子２６０
に結合コンデンサ２５８によつて交流結合されて
いる。第２図におけるこの回路の残部は選ばれた
内部インピーダンスを有し、ダイオードによつて
トランジスタ２１８のコレクタに接続された多数
の電圧源２６２，２６４，２６６，２６８，２７
０を含む。このような電圧源が全部で５つある。
電圧源２６２は抵抗器２２６，２２８からなる分
圧器を含み、接続点２２７における開路電圧が
1.5Vに設定されている。同様に、電圧源２６４
は抵抗器２３２，２３４からなる分圧器を含み、
接続点２３５に＋2.5Vの電圧を生成する。ダイ
オード２２４，２３０は陰極が共にトランジスタ
２１８のコレクタに接続され、陽極が接続点２２
７，２３５にそれぞれ接続されている。電圧源２
７０は抵抗器２５０，２５２によつて形成された
分圧器を含み、接続点２５３に5.5Vの開路電圧
を生成する。電圧源２６８は抵抗器２４４，２４
６からなる分圧器を含み、接続点２４７に6.5V
の電圧を生成する。電圧源２６６は抵抗器２３
８，２４０からなる分圧器を含み、接続点２４１
に8.5Vの電圧を生成する。ダイオード２４８，
２４２および２３６は陽極が共にトランジスタ２
１８のコレクタに接続され、陰極がそれぞれ接続
点２５３，２４７，２４１に接続されている。ツ
エナーダイオード２６３は陽極が接地され、陰極
がダイオード２６５の陰極に接続され、このダイ
オード２６５の陽極はトランジスタ２１８に接続
されている。

上記ダイオードがすべて非導通のとき、ガンマ
補正変換器２０８の交流利得Ａは次式で表わされ
る。

Ａ＝R₂₅₄／R₂₂₀ (1) 出力電圧が特定の分圧器２６６，２６８，２７
０の接続点における開路電圧とダイオードの電圧
降下の和を越えると、その分圧器の内部インピー
ダンスすなわちテブナンインピーダンスが抵抗器
２５４に実質的に並列になつているため、式(1)の
分子が小さくなつて増分利得が減少する。このよ
うに分圧器２６６，２６８，２７０が逐次抵抗器
２５４に並列接続されているので、増分利得は減
少する。出力電圧がダイオード２６５，２６３の
なだれ降伏電圧すなわちツエナー降伏電圧の合計
値を超えると、負荷抵抗器２５４に並列に接続さ
れているインピーダンスは実質的に０になり、ガ
ンマ補正変換器２０８の増分利得が０に減少する
ため、白クリツピング動作を生じる。

トランジスタ２１８のコレクタの電圧が、分圧
器２６２，２６４の開路電圧からダイオード１個
分の電圧降下を差引いたものより小さい（より負
の）とき、その分圧器２６２，２６４は負荷抵抗
器２５４に並列に接続される。従つて、コレクタ
電圧を低下させると、分圧器２６４，２６２が抵
抗器２５４に逐次並列に接続され、増分利得を逐
次減少させる。

第２図に示すこの発明の実施例は、以下に示す
抵抗値によつて第３図に示す利得を与える（曲線
を滑らかにするダイオードのダイナミツクインピ
ーダンスは無視する）。ここでダイオードの電圧
降下は0.5Vと仮定する。

抵抗器抵抗値（KΩ） 220 ２ 226 48 228 6.9 232 18.9 234 72 238 5.1 240 2.1 244 13.1 246 11.1 250 27 ．７ 252 32.7 254 10 ツエナーダイオード263 9.5V 上記の抵抗値による動作では、ガンマ補正変換
器２０８の利得が0V（接地電位レベル）近辺の入
力電圧に対して５となることが判るが、この利得
５の領域は、黒レベル信号（入力電圧０、出力電
圧４）に対する動作点に関して対称に配置され、
同様に、利得３の部分は、同じ点に関して対称に
配置されて相補的である。ここで相補的とは、利
得曲線が屈曲点付近で互いに逆方向の曲率を有す
ることである。利得1.5の曲線部分は、黒レベル
動作点に関して対称の点から始まるが、この曲線
の下部は先端が切取られていることが判る。この
切断は負方向において予測されるピーク雑音値を
超える点で行われている。白レベルのクリツピン
グ（曲線３１０のＡ＝０の部分）は、白レベル付
近で雑音整流を生じるが、測色に影響しない。黒
レベルの周辺領域における応答曲線の円滑な相補
的曲率のため、クリツピングによつて或いは点線
部３１２のように屈曲点のない曲率を維持するこ
とによつて生じる整流なしに信号の雑音成分だけ
が伝送される。従つて、雑音整流によつて擾乱を
生ずる直流電圧オフセツトが起らず、カラー信号
はマトリツクス３４に直接雑音原因を伴なつて伝
送される。マトリツクス３４は公知のように雑音
をそのままにして信号Ｙ、Ｉ、Ｑを生成する。マ
トリツクス３４では、３つの信号成分が公知のよ
うに特定量ずつ加えられる。雑音成分も加えられ
るが、位相が合つていないため相殺されてしま
う。信号Ｉ、Ｑは色差信号のため、その値は一般
に０に近く、常にクリツピング不能の正負の値を
とる。マトリツクス３４によつて生成されたルミ
ナンス信号は、黒より黒い領域で雑音成分に応答
しない通常の黒レベルクリツパ３６に供給され
る。クリツパ３６で整流が起るが、これは普通比
較的大きなルミナンス信号の変化しか生じない。
信号Ｒ、Ｇ、Ｂ信号ではクリツピングが生じず、
信号Ｉ、Ｑの生成により部分的な雑音の消去が行
われるため、カラー信号の劣化は生じない。

第４図はリードオンリメモリ（ROM）４２８
の形態を採るデジタルガンマ補正変換器のブロツ
ク図である。このようなROMはデジタルテレビ
ジヨン信号処理回路に用いることができ、各８ビ
ツト入力アドレスに対してほぼ第３図の曲線に対
応する８ビツト出力信号を生成する。ROM４２
８はその黒より黒い領域における応答が黒レベル
付近における応答と相補的になり、これによつて
色誤差が消去されるように構成されている。

第５図は第１図のクリツパ３６に適するアナロ
グ黒レベルクリツパを示す。このクリツパは、入
力を緩衝すると共に信号をV_BEだけ引下げるため
のエミツタホロワ５１２，５１４を入力端子５１
０に接続されている。トランジスタ５１２のエミ
ツタは、エミツタ抵抗器５２０を含む別のエミツ
タホロワのトランジスタ５１８のベースに接続さ
れている。この相補導電形のエミツタホロワトラ
ンジスタの縦続接続により、この回路は電圧の正
味オフセツトを０にする。ダイオード５１６は陽
極が接地され、陰極がトランジスタ５１２のエミ
ツタに接続されている。端子５１０の入力信号が
接地レベルのとき、ダイオード５１６は導通閾値
状態にある。信号の正方向変移は電圧オフセツト
なしに出力端子３２に直接伝送されるが、接地レ
ベルよりも負の変移はダイオード５１６を導通さ
せて、端子５２２の電圧を0Vにクランプする。

ROM４２８と同様なROMとして黒より黒い
領域に対応するデジタルアドレスに対して０出力
応答を呈する伝達関数を持つデジタル黒レベルク
リツパ（図示せず）を形成することができる。

この発明の他の実施例は、この技術分野におけ
る当業者にとつて明白である。カメラに複数個の
撮像管や色分解プリズムを用いず、公知のように
縞状または碁盤目状の色フイルタを伴なう唯１個
の撮像管を用いることによつて、信号Ｒ、Ｇ、Ｂ
（またはその相補信号）を抽出することができる。
このカメラは、色表示信号Ｒ、Ｇ、Ｂ（またはそ
の相補信号）に伴なう雑音をその発生源から色差
信号とルミナンス信号を生成するマトリツクスま
で未整流のままで、信号Ｙ、Ｉ、Ｑを発生するマ
トリツクス以後にガンマ補正機能を持たせること
もできる。この場合、信号源からマトリツクスま
での伝達関数は色表示信号の通常の範囲にわたつ
て線形でよく、黒より黒い領域における相補伝達
関数も線形である。

【図面の簡単な説明】

第１図はテレビジヨンカメラの簡略ブロツク
図、第２図は第１図の回路に用いるこの発明によ
るクランプ兼ガンマ補正変換器のブロツク図、第
３図は第２図のガンマ補正変換器の伝達関数を示
す図、第４図は第２図の回路に対応する伝達関数
を有するデジタルガンマ補正変換器のブロツク
図、第５図は第１図の回路に用いるアナログ黒レ
ベルクリツパの回路図である。２０６……クランプ手段、２０８……ガンマ補
正変換手段、２１４……同期信号源。

Claims

【特許請求の範囲】１特定の信号振幅レベルが規則的に反復するテ
レビジヨン信号用のガンマ補正装置であつて、上記特定の信号振幅レベルからの上記テレビジ
ヨン信号の変化は、通常は上記特定の信号振幅レ
ベルから所定の方向に増大する第１の振幅範囲を
占め、上記特定の信号振幅レベルの各規則的に反復す
る期間中サンプリング信号を生成する同期信号源
と、基準電圧源と、上記同期信号源、上記テレビジヨン信号の信号
源および上記基準電圧源に接続され、上記規則的
に反復する各期間中、上記テレビジヨン信号を上
記基準電圧に関連するクランプ電圧にクランプ
し、それによつてクランプ済テレビジヨン信号を
生成するクランプ手段と、上記クランプ手段に結合され、テレビジヨン信
号が通常占める上記第１の振幅範囲内にある上記
クランプ済テレビジヨン信号の上記変化に対して
第１の非線形伝達関数を付与し、上記特定の信号
振幅レベルから上記所定の方向と反対方向に増大
する第２の振幅範囲内にある上記クランプ済テレ
ビジヨン信号の変化に対して上記第１の非線形伝
達関数と相補関係にある第２の非線形伝達関数を
付与するガンマ補正変換手段と、からなるガンマ
補正装置。２上記特定の信号振幅レベルは上記テレビジヨ
ン信号の黒レベルを表わし、上記第２の振幅範囲
内の上記テレビジヨン信号の変化は黒より黒レベ
ルの方向に増大するものである特許請求の範囲１
記載のガンマ補正装置。