JPH066746A - 画像情報記録再生システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本来被写体の有する階調範囲に比べて相対的
に狭いレンジでしか撮像あるいは記録することができな
い撮像記録系を用いて、被写体の有する階調表現と同等
の階調レンジを有する画像信号を再現可能にすること。 【構成】 自動露光制御回路２０５を用いて被写体を最
適露光値で撮像するとともに、その最適露光値に対して
所定量増減シフトした露光値でも撮像し、それら撮像信
号とシフト量およびシフト方向をビデオテープ４１上に
記録する撮像記録系を有する。また、上記ビデオテープ
４１から再生したシフト量およびシフト方向に基づき再
生撮像信号に対してシフト回路７７により撮像時と逆の
シフト変換処理を施し、これら信号を合成してフレーム
メモリ７１に格納する再生系を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報記録再生シス
テムに関し、特にビデオプリンタのような特殊再生出力
に効果的な画像情報記録再生システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１は従来の一般的なビデオプリンタの
構成例を示す。

【０００３】図１において、ビデオカメラ１０からの撮
像信号、またはＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）からの
再生映像信号が、アナログ信号としてビデオプリンタ１
１へ供給される。また、この供給されたアナログ信号に
よる動画像をディスプレイ１２によってモニタすること
ができる。一方、そのビデオプリンタ１１内のＡ／Ｄ
（アナログ・デジタル）変換器１１０によって上記のア
ナログ信号をディジタル信号に変換し、操作キー（ＫＥ
Ｙ）１１６によって指定されたタイミングで、そのディ
ジタル信号を所望の１画面を静止画として、フィールド
メモリ１１１へ記憶する。このフィールドメモリ１１１
内の記憶画面は操作キー１１６の操作により、スイッチ
１１５の切り換えでディスプレイ１２に表示して任意に
確認できる。このフィールドメモリ１１１に記憶された
情報を印画部１１４に供給して、プリントアウト（印
刷）の処理を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の画像情報記録再生システムにおいては、本
来被写体の有する階調範囲に比べて相対的に狭いレンジ
でしか、撮像あるいは記録することができないというよ
うな解決すべき課題があった。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
で、その目的は本来被写体の有する階調範囲に比べて相
対的に狭いレンジでしか撮像あるいは記録することがで
きない撮像記録系を用いて、被写体の有する階調表現と
同等の階調レンジを有する画像信号を再現可能な画像情
報記録再生システムを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、自動露光制御により被写体を最適露光値
で撮像すると同時に、当該最適露光値に対して所定量増
減した露光値でも撮像する撮像手段と、該撮像手段から
得られるそれら各撮像信号、当該撮像信号に関する最適
露光値に対するシフト量並びにシフト方向を示すシフト
情報をそれぞれ記録媒体上に記録する記録手段と、前記
記録媒体から前記撮像信号および前記シフト情報を再生
する再生手段と、該再生手段から得られる再生撮像信号
に対して同時に再生された前記シフト情報に基づき撮像
時と逆のシフト変換処理を施し、施された各信号を１つ
の画像信号に合成する画像処理手段とを具備したことを
特徴とする

【０００７】

【作用】本発明では、撮像記録時には最適露光値に制御
して撮像するとともに、その最適露光値に対して所定の
光量を増減シフトした露光量で撮像し、それらの撮像信
号とそのシフト量およびシフト方向を記録媒体に記録
し、かつ再生時には上記シフト量およびシフト量のシフ
ト情報に基づき再生画像信号に対して画像処理を行うよ
うにしたので、本来被写体の持つ階調範囲に比べて相対
的に狭いレンジしか、撮像あるいは記録できない撮像記
録系を用いても被写体の有する階調表現と同等の階調レ
ンジを有する画像信号を再現することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【０００９】実施例として、８ミリビデオのＰＣＭ−Ｓ
Ｖシステムと呼ばれる、アナログ動画像信号とディジタ
ル化されたＰＣＭ静止画信号とを同時にテープ上へ記録
するシステムを例にとり、本発明をビデオプリンタに適
用した場合を以下に説明する。

【００１０】図２に、８ミリビデオテープ４１上への記
録トラックパターンを示す。まず、図２を参照して、８
ミリビデオテープ４１の下方から斜め上方へ記録トラッ
クを形成する順に沿って、各種の情報がどのように記録
されるかについて説明する。

【００１１】（１）ＰＣＭ領域 ＰＣＭ領域は０．５Ｍ〜１．５Ｍｂｐｓのデータレート
によって、ディジタルデータを記録する領域である。こ
のＰＣＭ領域には、図２に示すように８ｂｉｔ〜１６ｂ
ｉｔ量子化のステレオ音声もしくは、フィールド・フレ
ームのディジタル静止画情報（Ａｕｄｉｏ ＤＡＴ
Ａ）、これらの情報に関わるサブコード情報のＩＤワー
ド（例えば、音質や画質と撮影年月日など）（ＩＤ），
データ再構成用のシンク（Ｓｙｎｃ．），アドレス（Ａ
ｄｄｒｅｓｓ），誤り検出用のＰＱパリティ（Ｐ，
Ｑ）、および誤り訂正用のＣＲＣＣ等が記録される。

【００１２】（２）ＩＮＤＥＸ領域 ＩＮＤＥＸ（インデックス）領域は基本的には上述のＰ
ＣＭ記録と同様の技術を用い、検索用のサーチ信号と次
に述べる各種の情報を記録するデータ信号とから構成さ
れている。図２に示すように、サーチ信号（ＳＥＡＲＣ
Ｈ）はオール０で通常状態、オール１で頭出し信号の打
ち込みとする。データ信号（ＤＡＴＡ）はＳ：スタート
・ブロックとＥＮＤ：エンドブロックにはさまれてデー
タブロックＢＬ０〜ＢＬ４の５ブロックを配され、各ブ
ロックはデータワードＷＤ０〜ＷＤ４とＣＲＣＣから成
っている。

【００１３】上記各データワードＷＤ０〜ＷＤ４は各々
８ｂｉｔ（ビット）の容量があるので、この領域を用い
て光量の増減に関する情報を記録できる。例えば、シフ
ト方向は正負の符号として１ｂｉｔとし、そのシフト量
は１／４絞りステップで１６絞りを最大値とすると、６
ｂｉｔとし、また、シフトの有無を１ｂｉｔとして、計
８ｂｉｔで表現可能である。上記のシフト情報の他に
は、プリントアウトの枚数などを、ＩＮＤＥＸ領域のア
フターレコーディング操作によって設定できるように構
成可能である。

【００１４】（３）ＶＩＤＥＯ領域 ＶＩＤＥＯ（ビデオ）領域は、図２に示すように、アナ
ログ映像信号を輝度ＦＭ（ＹＦＭ）と低域周波数変換色
信号（Ｃ）として配し、またアナログ音声信号をモノラ
ルＦＭまたは和差ステレオ信号（Ｌ＋Ｒ，Ｌ−Ｒ）ＦＭ
音声多重（主，副）ＦＭ（ＡＦＭ）として配し、また再
生時のテープトラッキングのための４周波パイロット信
号（４ｆ）を最も低い周波数帯域へ配した周波数スペク
トル配置と成っている。

【００１５】８ミリビテオテープ４１上の以上の（１）
〜（３）の情報領域はそれぞれ独立して記録・再生が可
能である。例えば、アナログ情報だけを記録したテープ
に、後からディジタル静止画を追加記録したり、あるい
はＰＣＭ音声をアフレコ（アフターレコーディング）し
たりすることができる。また、撮影や編集済みのテープ
に対して、プリントアウト用の画面指定の頭出し信号
や、プリントサイズ，プリント枚数等を後から指定する
ことも可能である。

【００１６】図３は本発明の一実施例の画像情報記録再
生システムの記録系の回路構成を示す。次に、図３を参
照して本発明の一実施例の情報記録時の処理について説
明する。

【００１７】ビデオカメラ２０によって撮像された映像
信号は、アナログ記録処理回路（ビデオ回路）３４によ
って周知の８ミリビデオのための信号処理を施される。
マイクロホン３１により収音された音声信号は、アンプ
（増幅器）３２により増幅されて、周知の８ミリビデオ
のための信号処理を音声処理回路（オーディオ回路）３
３において施される。周知の８ミリビデオ用トラッキン
グサーボ回路３８からの４周波パイロット信号４ｆを加
算器３６においてオーディオ回路３３の出力信号とビデ
オ回路３４からの出力信号とに加算することにより前述
のＶＩＤＥＯ（ビデオ）領域（３）に記録する信号を生
成し、これを時分割信号分配器（ＳＷ３）３７へ供給す
る。

【００１８】キー入力スイッチ４６から前述のビデオカ
メラ２０のいわゆるオートデート機能に用いるカレンダ
や時計等の情報をシステムコントローラ４２へ入力する
と、システムコントローラ４２はこの情報を基にインデ
ックス情報生成回路３５によって前述のＩＮＤＥＸ（イ
ンデックス）領域（２）へ記録する情報を生成し、生成
した情報を上記の時分割信号分配器３７へ供給する。こ
のとき、操作者はキー入力スイッチ４６によってプリン
トアウトに関する先述の各種設定を行う。

【００１９】オーディオ信号のＰＣＭ記録は、アンプ
（増幅器）３２の出力を不図示の選択回路によってＰＣ
Ｍ処理回路２９へ送り、キー入力スイッチ４６のキー入
力に応じて適宜システムコントローラ４２がＰＣＭ処理
回路２９への入力オーディオ信号を、後述の静止画情報
と切替選択することにより行うことができる。８ミリビ
デオのＰＣＭ処理自体は周知の技術であるので、本実施
例では説明の簡素化の目的で省略してある。

【００２０】ビデオカメラ２０により撮像された映像信
号は、Ａ／Ｄ（アナログ・デジタル）変換器２１によっ
てディジタル映像信号に変換される。キー入力スイッチ
４６により指定されるタイミング（シャッタレリーズ）
で、または自動的に、発生させるインターバルパルスが
システムコントローラ４２を通じてフレームメモリ２２
へ伝えられ、これに応じて目的とする画面の書き込み終
了で、フレームメモリ２２への書き込みが禁止され、静
止画（ＳＶ）、または、周期の遅い動画像の上記ディジ
タル映像信号のフレームメモリ２２からの取り込みが行
われる。このフレームメモリ２２から取り込まれた画面
は、通常動画像を表示しているＥＶＦ（電子ビューファ
インダー）４５において、必要に応じてスイッチ（ＳＷ
２）４８の切替をすることによって適宜選択してモニタ
表示をすることが可能である。

【００２１】上記のＥＶＦ４５はビデオカメラ２０に付
属しているものであり、主にフレーミングのための簡易
的な構成となっていることが多い。具体的には、０．５
インチから１インチ程度の小さな画面で、白黒表示の場
合が多く、撮像画面の階調表現や色とびの状況などの確
認をするには、不充分な性能のものである、ＥＶＦ４５
のこのような特性に対する対策として、撮像光学系を制
御することにより色とびが最小限に抑えられ、かつ階調
表現が最も良いと思われる最適露光量での撮像と、この
最適露光量の前後の値に、意識的に設定値を若干シフト
した状況での撮像（すなわち、３種類の撮像）をほぼ同
時に行う。これをビデオカメラで実現するために前述の
フレームメモリ２２を３画面分のバッファメモリとして
用いるべく、フレームメモリ２２をメモリ２２ａ，２２
ｂ，２２ｃの３枚の画面メモリから成る構成としてい
る。

【００２２】例えば、最適露光量と思われる最適値に対
して正負の両方向に設定値をシフトし、その最適値と合
わせて３画面撮像する場合では、＋シフト，適正値，−
シフトの３画面を短時間の内にすみやかに連続撮影し、
３枚のメモリ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの各々に格納して
ゆく。上記３画面分の情報をテープ４１上に記録するに
は、時間を要するのでメモリ２２ａから読み出した１画
面の記録が終了してから、第２画面の情報をメモリ２２
ｂから読み出し、順次同様に、テープ４１上へ記録して
ゆく。この様子を図４に示す。図４に示すように、動画
像（ＭＶ）と静止画（ＳＶ）が独立して撮像される場合
には露光量を変化させながら撮像し、メモリ２２ａ，２
２ｂ，２２ｃへ順次格納し、これを読み出し、８ｂｉｔ
の判別コードと共にテープ４１上に記録する。

【００２３】ただし、動画像を撮影しながら、動画像の
上述のようなシフト撮影をする場合には、ＳＶ（１）⁺
がＭＶ１、ＳＶ（１）がＭＶ２、ＳＶ（１）^- がＭＶ３
に各々対応するように処理するので、動画像としては、
若干、不自然さが発生してしまう。そこで、設計上、静
止画のみの記録モードにおいてのみ、シフト撮影を許可
する判断をシステム制御ルールに加えても良い。

【００２４】図５は比較のために、通常のＰＣＭ−ＳＶ
記録のトラックパターンを示す。具体例としては、図５
の静止画データの圧縮率よりも図４の静止画データ圧縮
率を高く設定し、シフト撮影全体での記録処理時間の短
縮を図っている。そのため設計上、シフト撮影モードを
選択した時には自動的に高圧縮率の圧縮器を選択するよ
うな制御ルールをシステム制御ルールに加えても良い。

【００２５】図４および図５のＭＶエリアとＳＶエリア
の中間（ＩＮＤＥＸエリア）に示した８ケタの数字（例
えば、１１００ ０００１）は前述の８ｂｉｔのシフト
情報である。ここで、（１１００ ０００１）は正側へ
１絞り分シフトして撮影したことを示し、（００００
００００）は適正露出によって撮影したことを示し、
（１０００ ０００１）は負側へ１絞り分シフトして撮
影したことを示しているものとする。

【００２６】次に、フレームメモリ２２ａ，２２ｂ，２
２ｃから読み出された上記のＳＶデータは第１および第
２の画像データ圧縮回路２３ａ，２３ｂへ供給されてデ
ータ圧縮され、さらに非圧縮の生データとの３種類のＳ
Ｖデータとしてモード選択回路（ＳＷ１）２４へ供給さ
れ、モード選択回路２４においてキー入力スイッチ４６
のモード入力に応じてシステムコントローラ４２によっ
てそのＳＶデータの１つに切替えられ選択出力される。
ここで選択された画像データはデータバス２６へ送出す
るためにデータインターフェースモジュール（以下、Ｉ
／Ｆと略す）２５へ送られる。一方、システムコントロ
ーラ４２は先に選択したモード情報（非圧縮，圧縮１，
圧縮２の違い）をサブコードデータ生成回路３０へ送
り、前述のオートデート等の日付け情報と共にＰＣＭデ
ータのＩＤワード（サブコード）として、ＳＶ画像デー
タと共にＰＣＭ領域（図２参照）へ書き込むようにＰＣ
Ｍ回路２９において処理する。Ｉ／Ｆ２５からデータバ
ス２６とＩ／Ｆ２７を経由した上述の画像データは、レ
ート変換回路２８においてＰＣＭ音声同等の０．５〜
１．５Ｍｂｐｓ（メガビット／秒）のデータレートに変
換されてＰＣＭ処理回路２９へ供給され、上述のサブコ
ードと共にＰＣＭ信号処理が施され、スイッチ機能を有
する時分割信号選択回路（ＳＷ３）３７へ供給される。

【００２７】時分割信号選択回路（ＳＷ３）３７は、図
２に示す記録トラックパターンを形成すべく、順次情報
をヘッド走査方向からＰＣＭ領域、ＩＮＤＥＸ領域、Ｖ
ＩＤＥＯ領域に対応させて、ＰＣＭ情報，ＩＮＤＥＸ情
報，ＶＩＤＥＯ情報と選択し、記録用の回転ドラム３９
上に設けられたヘッド４０ａ，４０ｂへ供給し、テープ
４１上へ図２に示すようにトラックパターンを形成して
ゆく。

【００２８】図５はキー入力スイッチ４６のキー操作に
より指定された特定の画面のみをディジタル記録した例
を示す。本図は、第３フィールドを静止画記録するよう
に、シャッタボタンを押した場合のＳＶ（３）の記録パ
ターンを概念的に示したものである。この例では、図４
のモード時に用いた第１圧縮回路２３ａの１／２の圧縮
率（画質劣化は、その分少ない）の第２圧縮回路２３ｂ
を用いたので、動画用トラックのＮｏ．３〜Ｎｏ．１２
の１０フィールドに渡るＰＣＭエリアを用いて１画面記
録している。そして、ＩＮＤＥＸエリアへの記録は、適
正露出によって撮影したことを示す８ｂｉｔオール０を
記録している。

【００２９】図６は図３に示すビデオカメラ２０の内部
構成を示す。図６において、撮像光学系２０１を透過し
た被写体光は、第１の露光量調節手段であるアイリス
（絞り）機構２０２により光量制御を受け、撮像素子２
０３において光電変換され、さらにカメラ信号処理回路
２０４においてテレビジョン信号に変換される。このテ
レビジョン信号は、ビデオカメラ２０の出力端子２１３
から映像信号として出力されると共に、後述のＡＥ（自
動露光）制御回路２０５とＡＦ（自動焦点調節）機構２
０６へフィードバック信号として供給される。このテレ
ビジョン信号に応じて各々の制御回路２０５，２０６か
らＡＥ制御信号、ＡＦ制御信号が出力され、ＡＥ制御信
号によりアイリスモータ２０８が駆動され、ＡＦ制御信
号によりフォーカスモータ２０９が駆動され、各制御回
路２０５，２０６でアイリスセンサ２０７とフォーカス
レンズセンサ２１０の各検出信号により各々の制御目標
値にあるか否かの検出が行われ、この検出に応じてＡＥ
制御信号とＡＦ制御信号を調整することで撮像系が最適
値を保つように常に制御される。

【００３０】図３に示すシステムコントローラ４２から
の指示を受けて、各部への制御信号を出力するためのカ
メラ・マイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンと
称する）がビデオカメラ２０内に設けたある。このカメ
ラマイコン２１１はシフト撮影を実行する際には、露光
量以外のパラメータを一定にするため、ＡＥ制御回路２
０５とＡＦ機構２０６へロック指示の信号を出力し、こ
れにより各モータ２０８，２０９にホールドをかける。

【００３１】映像信号レベルの決定は、アイリス２０２
の絞り量と電子シャッタのスピードとカメラ信号処理回
路２０４内のＡＧＣ増幅器（不図示）の増幅率（ゲイ
ン）とが大きく関わっている。そこで、カメラマイコン
２１１はまずカメラ信号処理回路２０４内のＡＧＣ増幅
器の増幅率を固定化するためのロック指示を出す。一方
で、カメラマイコン２１１は瞬時に露光量を変更できる
シャッタスピードのシフト指示を、撮像素子２０３へ与
える。例えば正負各１絞りであれば、適正シャッタのス
ピードを１／２５０秒として１／５００→１／２５０→
１／１２５秒と３段階にシフトすれば、各々＋１絞り，
適正値，−１絞りの露光シフトの撮像が実行できる。

【００３２】次に、このようにして撮像した３種の露光
値のダイナミックレンジの合成の概念を図７に示す。こ
こで、レンジａが＋１絞りシフトで、照度レベルの３〜
１０をカバーしており、レンジｂが適正値で、照度レベ
ルの２〜９をカバーしており、レンジｃが−１絞りシフ
トで、照度レベルの１〜８をカバーしている。そのた
め、本実施例ではこのレンジａ，ｂ，ｃで撮像した各画
像を合成して照度レベル１〜１０をカバーするレンジｄ
の１つの画像を生成する。

【００３３】図８は本発明の一実施例の画像情報記録再
生システムの再生系の回路構成を示し、この回路は図３
の回路と接続する。次に、図８を参照して本発明の一実
施例の情報再生時の処理について説明する。

【００３４】磁気テープ４１上には図２に示すような情
報トラックが形成されているものとする。サーボ回路３
８によってキャプスタン１９および回転ドラム３９を制
御することで上記情報トラックをトラッキングしなが
ら、回転ドラム３９上に設けられた記録再生ヘッド（磁
気ヘッド）４０ａ，４０ｂによって磁気テープ４１上に
記録されている情報信号を検出してゆく。ヘッド４０
ａ，４０ｂで検出された信号はスイッチ（ＳＷ４）５０
により検出信号の情報内容に応じて時分割的にＰＣＭ領
域，ＩＮＤＥＸ領域，ＶＩＤＥＯ領域へと分配される。

【００３５】スイッチ５０で分配されたＶＩＤＥＯ領域
のアナログ信号はさらに分配器５１によって周波数スペ
クトル的に分割され、周波数の低い方からパイロット信
号４ｆはサーボ回路３８へ供給され、色情報Ｃはビデオ
回路５３へ供給され、音声情報ＡＦＭはオーディオ回路
５２へ供給され、また輝度情報Ｙは色情報Ｃと同様にビ
デオ回路５３へ供給されて、各々の回路で周知の８ミリ
ビデオの信号処理が施される。その結果、良好なトラッ
キングのとれた映像信号および音声信号が出力端子７
４，７３へ各々出力される。なお、映像信号は、後述の
静止画情報とスイッチ（ＳＷ２）４８を介して適宜シス
テムコントローラ４２の切替信号によって切替えられ、
画像モータ装置１２の画面上に選択的に表示可能であ
る。他の実施例としてビデオ回路５３において周知の小
画面合成（Ｐｉｃｔｕｒｅ ｉｎ Ｐｉｔｕｒｅ）等の
画像処理を施しても、もちろんかまわない。

【００３６】ＩＮＤＥＸ領域の信号はＩＮＤＥＸ信号処
理回路５６において図２に示すようなデータ群に再生さ
れ、カムコーダ用（Ｃ／Ｃ）システムコントローラ４２
へＩＮＤＥＸ情報として供給される。システムコントロ
ーラ４２において、プリント出力するための頭出しの動
作は、このＩＮＤＥＸ領域に書き込まれているサーチ信
号（例えば、オール“１”データ）を検出するまで、前
述のサーボ回路３８の制御によってキャプスタンの高速
駆動などを行い、その検出を実行する。このサーチ信号
のオール“１”を検出すると、ＩＮＤＥＸ信号処理回路
５６は次にデータエリアに設定されているプリント情報
（プリント枚数，サイズ）を読み取り、このプリント情
報をカムコーダ用システムコントローラ４２へ転送す
る。これらのプリント情報のデータはデータインタフェ
ース（Ｉ／Ｆ）４３を経由してデータバス２６へ送出さ
れ、必要に応じビデオプリンタ部１４へ取り込まれる。

【００３７】ＰＣＭ領域の信号はＰＣＭ信号再生回路５
４においてメインデータであるＳＶ情報とサブコードデ
ータであるＩＤワードとに各々再生処理される。ＳＶ情
報のデータはレート変換回路５７により記録時とは逆の
データレート変換処理を施されて、音声レート（０．５
Ｍ〜１．５Ｍｂｐｓ）からデータバス２６のデータレー
トに適合するように変換され、インタフェース（Ｉ／
Ｆ）２７を介してそのデータバス２６上へ送出される。
この時、静止画情報は、圧縮モード情報と共に圧縮され
たままの状態で（非圧縮モード除く）データバス２６を
介してビデオプリンタ部１４へ転送されることになる。

【００３８】カムコーダ側では再生静止画像のモニタの
ために、静止画情報はインタフェース（Ｉ／Ｆ）２５を
介して、また制御情報はインタフェース（Ｉ／Ｆ）４４
を介して、次段の画像伸張処理系へ伝えられる。その制
御情報の圧縮モードに応じてスイッチ（ＳＷ５）７６を
切り替えて、非圧縮情報，第１伸張処理回路５８（また
は第２伸張処理回路５９）により、実質的に原画像情報
に伸張・復元された各々の情報を選択し、フレームメモ
リ２２に供給する。スイッチ（ＳＷ５）７６の選択出力
信号はフレームメモリ２２上に１画面の静止画像として
格納され、さらにＤ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器
６０によってビデオレートで読み出され、アナログ画像
情報として前述のようにスイッチ４８へ供給される。こ
のアナログ画像情報はスイッチ４８を介して必要に応じ
てＥＶＦ等の画像モニタ装置１２上へ静止画として映し
出される。

【００３９】また、ビデオ回路５３から出力するアナロ
グ映像信号も動画像信号中の任意の画面に頭出し信号等
を打ち込むことで、静止画面を特定し、Ａ／Ｄ変換器７
５によってディジタルデータに変換すれば、インタフェ
ース（Ｉ／Ｆ）２７からデータバス２６へ供給され、デ
ィジタル静止画の非圧縮データと同等の扱いとして、プ
リント出力することが可能である。

【００４０】次に、図８に示すビデオプリンタ部１４の
動作説明を行う。

【００４１】前述のディジタル画像情報とその画像情報
に付随する制御データはインタフェース２７，４３を介
して送出される。また、従来通りのアナログ映像入力端
子７８から入力された一般の映像信号はＡ／Ｄ（アナロ
グ／デジタル）変換器６１でディジタル化されて１画面
メモリ６２に取り込まれ、取り込まれたその静止画（デ
ジタル画像情報）はインタフェース６３を介して送出さ
れる。送出されたそれらの映像信号はビデオプリンタ側
のデータバス２６上に載ることになる。データバス２６
上のこれらの情報の中で画像データはインタフェース６
４を介してビデオプリンタ１４側のバッファメモリ６５
へ取り込まれ、また制御データはインタフェース６６を
介してビデオプリンタ側のシステムコントローラ６７へ
取り込まれる。

【００４２】上記バッファメモリ６５は、データ格納に
よるメモリ占有状態がシステムコントローラ６７におい
て管理できるように、メモリの空き容量に関する情報
（Ｆｒｅｅ Ｃａｐａ）をシステムコントローラ６７へ
送っている。このように、バッファメモリ６５内に一旦
蓄えられた画像データをシステムコントローラ６７の制
御の下に、第１伸張器６８，第２伸張器６９によって記
録時と逆のデータ伸張処理を施し、バッファメモリ６５
から読み出した非圧伸データと共に伸張回路選択スイッ
チ（ＳＷ６）７０により切替え選択して再生静止画情報
としてシフト回路７７を通してフレームメモリ７１上へ
格納する。フレームメモリ７１に格納されたこの静止画
情報を用いてプリンタ用システムコントローラ６７によ
り制御されている印画部７２でビデオプリント画を用紙
等の記録媒体上に生成記録する。印画部７２としては例
えばインクジェットプリンタ、あるいはレーザビームプ
リンタ等が適用できる。

【００４３】次に、前述のシフト撮影を行ったデータが
ビデオプリンタ部１４へ供給された場合のプリント処理
について説明する。

【００４４】この場合は、伸張回路選択スイッチ７０か
らの出力に対して、プリンタ用システムコントローラ６
７から供給されるシフト情報の符号（シフト方向）と量
（Ｓフト量）に応じて、シフト回路７７により撮像時の
逆のシフト変換（逆シフト変換）を施す。その変換処理
結果を、３画面分、順次フレームメモリ７１上へ、合成
しながら格納してゆく。

【００４５】すなわち、本実施例では第１画面は＋１絞
りシフトなので、正方向１ステップのシフト処理の逆変
換処理を施し、それを初期化したフレームメモリ７１へ
格納する。次に、第２画面は適正露光なので、逆変換シ
フトは施さずに、先の第１画面情報を一旦、フレームメ
モリ７１から読み出してシフト回路７７内で第２画面情
報と加算処理して、その加算結果をリードモディファイ
ライト機能等により、再びフレームメモリ７１へ再格納
する。第３画面も同様に、第３画面は−１絞りシフトな
ので、負方向１ステップのシフト処理の逆変換処理を施
し、第１画像情報と第２画像情報の合成画像情報に、逆
変換処理ずみの第３の画像情報をさらに合成し、その合
成画像情報をフレームメモリ７１へ再格納する。

【００４６】本実施例では以上説明してきたような手順
によって、３つの異なるレンジを有する画像情報を合成
して、より広いダイナミックレンジを有する画像情報を
生成することができる。この画像情報をフレームメモリ
７１から読み出して、印画部７２によって記録媒体上に
プリント出力する。このようにして、階調の豊かな画像
を用紙上に再現できる。

【００４７】図９は本発明に関わるダイナミックレンジ
の拡大原理を示す。図９には情報の変換特性（ａ）〜
（ｄ）が示してある。本図の中央の下部に示す矢印Ｒ₀
は、被写体の本来持っている階調のレンジを示してお
り、このレンジを出発点として、ダイナミックレンジの
拡大原理を（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）と変換処理
を経る手順に沿って説明してゆく。

【００４８】上記のレンジＲ₀ は暗部Ｙ₁ から明部Ｙ₂
間の階調を表現する。これに対し、図６の撮像素子２０
３のリニア（直線的）な変換特性を直線（ａ１），（ａ
２）として示す。ここで、縦軸は入力光のレンジ、横軸
は出力光のレンジである。これにおいて、露光量の設定
に応じ、レンジがｙ₁ からｙ₃ までのＲ₁ と、より明部
の再現性を高めた露光量の設定に正側シフトしたレンジ
がｙ₂ からｙ₄ までのＲ₂ の２種類を撮像する場合を例
に示す。

【００４９】レンジＲ₁ のｙ₁ はレンジＲ₀ のＹ₁ に対
応しており、レンジＲ₂ のｙ₄ はレンジＲ₀ のＹ₂ に対
応して、レンジＲ₁ とＲ₂ の両端でレンジＲ₀ 全域をカ
バーするように各々の露光量を設定してある。撮像素子
２０３の変換特性の直線ａ₁からａ₂ へ矢印Ｓ₁ 相当分
だけ露光量の設定を正側へシフトすると、撮像素子２０
３における光電変換後のレンジは共にレンジＲ₃ とな
る。図９の右上方の特性曲線（ｂ）は、ビデオカメラ２
０のカメラ信号処理回路２０４における非線形特性の例
を示すものであって、γ変換やニー（ｋｎｅｅ）特性に
代表されるものであり、ここでダイナミックレンジが圧
縮される。その結果、レンジＲ₄ というダイナミックレ
ンジが圧縮されたテレビジョン信号が生成されることに
なる。

【００５０】図９では、被写体の暗部の階調再現に優れ
たレンジＲ₁ と、明部の階調再現に優れたレンジＲ₂ と
が、同じレンジＲ₃ として表現されている。この状態
で、レンジＲ₄ のテレビジョン信号がＰＣＭデータとし
てテープ４１上へ記録される。

【００５１】再生時は、上述の記録時と逆の処理とな
る。すなわち、図９の左上方に示す特性曲線（ｃ）によ
って特性（ｂ）の逆非線形変換をレート変換回路５７で
行い、レンジＲ₄ に圧縮されていた映像信号をレンジＲ
₃ ′という、上記レンジＲ₃ に対応するレベルまでダイ
ナミックレンジを伸張する。

【００５２】次に、スイッチ７０とシフト回路７７によ
り、線形変換（ｄ）を、上記の（ａ）の逆変換に対応す
る矢印Ｓ２ で示す形で、前述のシフト情報を基に特性
直線（ｄ１），（ｄ２）に切り換えることで電気的に実
行する。これは、このシフト情報の正負符号と量に応
じ、レンジＲ₀ が再現できるように、電気的なバイアス
をかけ（前述のシフト処理）、レンジＲ₁ ′とＲ₂ ′の
画像をシフト回路７７とフレームメモリ７１を用いて合
成する。

【００５３】このような再生処理によって、本発明の実
施例によれば、本来被写体の持っていた広い階調を相対
的に狭いダイナミックレンジの記録系を介しても、再現
できる。

【００５４】（他の実施例） 上述の本発明の実施例では、露光量の瞬時切換え
に、撮像素子２０３の書き込みと読み出しのクロック制
御による電子シャッタを用いたが、これ以外の手段、た
とえばＰＬＺＴ（ランタンをドープしたジルコン酸−チ
タン酸鉛）などの電子制御ＮＤフィルタ、あるいは反応
の速いアイリス等を用いても、かまわない。

【００５５】 上述の本発明の実施例では、シフト情
報を磁気テープ上のＩＮＤＥＸエリアへ記録したが、Ｐ
ＣＭエリア自体の有するＩＤワードへそのシフト情報を
記録すれば、常に静止画像情報と共に処理されるので、
ＩＮＤＥＸのアフレコ等によりシフト情報が消失という
トラブルも回避できる。

【００５６】 上述の本発明の実施例では、再生時に
撮像時のシフトに対応して逆シフトを施したが、シフト
の符号を同じにして逆シフト量を小さく抑えることで、
プリンタやディスプレイの表示手段のダイナミックレン
ジ内に収めるようにしても、かまわない。

【００５７】 本発明はビデオプリンタだけでなく、
ストップモーション等のディスプレイで見る特殊再生な
どに適用しても好ましい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像記録時には最適露光値に制御して撮像するととも
に、その最適露光値に対して所定の光量を増減シフトし
た露光量で撮像し、それらの撮像信号とそのシフト量お
よびシフト方向を記録媒体に記録し、かつ再生時には上
記シフト量およびシフト量のシフト情報に基づき再生画
像信号に対して画像処理を行うようにしたので、本来被
写体の持つ階調範囲に比べて相対的に狭いレンジしか、
撮像あるいは記録できない撮像記録系を用いても被写体
の有する階調表現と同等の階調レンジを有する画像信号
を再現することができるという顕著な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の一般的なビデオプリンタの構成例を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の８ｍｍビデオテープ上の記
録パターンを示す図である。

【図３】本発明の一実施例の画像情報記録再生システム
の記録系の回路構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の一実施例において最適露光からのシフ
トがある場合のビデオテープ上の記録トラックパターン
を示す図である。

【図５】本発明の一実施例において上記シフトがない場
合のビデオテープ上の記録トラックパターンを示す図で
ある。

【図６】図３に示すビデオカメラの内部構成を示すブロ
ック図である。

【図７】本発明の一実施例において撮像した３種の露光
値のダイナミックレンジの合成の概念を示す図である。

【図８】本発明の一実施例の画像情報記録再生システム
の再生系の回路構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の一実施例で実行されるシフト処理の全
体の動作概念を示す図である。

【符号の説明】

２０ ビデオカメラ ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ フレームメモリ ２３ａ，２３ｂ 画像データ圧縮回路 ２４ モード選択回路 ２６ データバス ２８，５７ レート変換回路 ２９，５４ ＰＣＭ処理回路 ３０，５５ サブコードデータ生成回路 ３５，５６ インデックス情報生成回路 ３７，５０ 時分割信号分配器 ３９ 回転ドラム ４０ａ，４０ｂ 記録再生ヘッド ４１ ビデオテープ ４２ システムコントローラ ４６ キー入力スイッチ ５０ スイッチ ５８ 第１伸張処理回路 ５９ 第２伸張処理回路 ６７ システムコントローラ ６８ 第１伸張器 ６９ 第２伸張器 ７０，７６ 伸張回路選択スイッチ ７１ フレームメモリ ７２ 印画部 ７７ シフト回路 ２０３ 撮像素子 ２０４ カメラ信号処理回路 ２０５ 自動露光制御回路 ２０６ 自動焦点調節機構 ２１１ カメラ・マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動露光制御により被写体を最適露光値
   で撮像すると同時に、当該最適露光値に対して所定量増
   減した露光値でも撮像する撮像手段と、 該撮像手段から得られるそれら各撮像信号、当該撮像信
   号に関する最適露光値に対するシフト量並びにシフト方
   向を示すシフト情報をそれぞれ記録媒体上に記録する記
   録手段と、 前記記録媒体から前記撮像信号および前記シフト情報を
   再生する再生手段と、 該再生手段から得られる再生撮像信号に対して同時に再
   生された前記シフト情報に基づき撮像時と逆のシフト変
   換処理を施し、施された各信号を１つの画像信号に合成
   する画像処理手段とを具備したことを特徴とする画像情
   報記録再生システム。