JPH07162891A - 黒バランスの調整方法 - Google Patents

黒バランスの調整方法

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JPH07162891A
JPH07162891A JP5340495A JP34049593A JPH07162891A JP H07162891 A JPH07162891 A JP H07162891A JP 5340495 A JP5340495 A JP 5340495A JP 34049593 A JP34049593 A JP 34049593A JP H07162891 A JPH07162891 A JP H07162891A
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JP
Japan
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signal
circuit
data
black balance
narrow band
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Application number
JP5340495A
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English (en)
Inventor
Yasuki Ogiwara
康樹 荻原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビデオカメラ本体の電源投入の度に、黒バラ
ンス調整を自動的に精度良く行なえるようにする。 【構成】 ビデオカメラ本体の入電時に、アイリスを閉
じて、1(フィールド)画面を複数の小画面に分割した
各小画面毎にG(又は狭帯域輝度)信号及びR,B各色
信号の分割データをN分割積算回路23,24にて得て夫々
必要時間積算しつつ、各々の積算値を予めEPROM16
等に設定された基準データと夫々比較して、各基準デー
タとの差が所定値以下となるまで、夫々加算器11,12に
おけるG(又は狭帯域輝度)信号成分及びR,B各色信
号用のセットアップ加算値をデータセレクタ22にて制御
する等して、黒バランスを自動的に調整するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として民生用のビデ
オカメラにおける、黒バランスの調整方法に係り、特に
その改良及び自動化に関する。
【0002】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般にビ
デオムービーとも呼ばれる民生用のビデオカメラにおい
ては、操作の大幅な自動制御化が図られており、そのう
ち白バランスの調整や制御はAF,AEと共に最も重要
な制御機能の1つである。かかる白バランスの制御にお
いては、如何なる光源下においても、且つ低照度から高
照度に至るまで、白バランスを崩さずに、輝度や彩度の
利得(ゲイン)調整を行なわなければならない。そのた
めにはまず、低照度の極限である黒(暗黒の被写体)を
撮影した際にも、完全に無彩色になるような画像信号が
得られ、且つ輝度や彩度が上昇しても、R信号用の利得
とB信号用の利得とが完全にバランスが取れている必要
がある。即ち彩度=0の被写体を撮影した際には、各色
差信号ともその値が如何なる光源下においても常に0と
なるようにする必要がある。
【0003】ところで、白バランス制御の基礎となる黒
バランスの調整に関しては、業務用のビデオカメラでは
撮影時に黒い被写体を写し乍ら手動調整する場合もある
が、一般の民生用ビデオカメラでは、従来より生産ライ
ンにおける調整工程の中で、輝度信号処理回路に含まれ
るセットアップ回路において、可変抵抗を用いたアナロ
グ的な手動調整によりR=B=YL(又はG)となるよう
微調整することにより、黒バランスを調整している。従
って、生産ラインでの調整作業が必要であり、セット毎
のバラツキも生じ易いという欠点がある。また、白バラ
ンスの利得を変えた際に黒バランスが崩れることもあ
り、更に、カメラ本体の電源の立ち上げタイミングやA
/D変換器のクロックタイミングによるノイズの飛び込
み等により、黒バランスがずれる場合もあった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ビデオカメラ本体の入電時にアイリスを閉
じて、画面を複数に分割した小画面毎に、G(又は狭帯
域輝度)信号成分及びR,B各色信号の分割データを得
て夫々必要時間積算しつつ、その積算値を予め規定され
た基準データと夫々比較して、各基準データとの差が所
定値以下となるまでG(又は狭帯域輝度)信号成分及び
R,B各色信号用のセットアップ加算値を制御する等し
て、黒バランスを調整する方法を提供するものである。
【0005】
【実施例】図示しないズームレンズやアイリス等の光学
系を介して入射した光学像は、CCD等の撮像素子で光
電変換され、周知の信号処理を施されてカラー複合映像
信号とされた後、A/D変換されて、ディジタル映像信
号となる。かかるディジタル映像信号は、輝度信号処理
回路において各種の信号処理が施されると共に、輝度信
号成分や色(クロマ)信号成分等が分離,抽出されて、
色信号処理回路において、黒バランスの調整等の信号処
理が行なわれる。以下、かかる本発明の黒バランスの調
整方法について、これを実施し得る色信号処理回路の具
体的構成例を参照して説明する。
【0006】図1は色信号処理回路10の主要部を示す
ブロック構成図である。図中、11,12は夫々R/B
色信号用及びG(又は狭帯域輝度=YL)信号用のセット
アップ回路であり、取扱う信号がディジタルなので具体
的には加算器を用いて、夫々R/B色信号及びG(又は
YL)信号に適切な利得を付与している。そこで以下“加
算器”と記す。また、13は白バランス(R/Bゲイ
ン)調整回路であり、如何なる光源下においても白バラ
ンスが崩れないように、R,B色信号の利得をここで制
御している。更に、21はデータバスコントローラ、2
2はデータセレクタ、23,24はN分割積算回路(N
=48,64等)、25〜27は1画面積算回路であり、以
上は本発明方法に特に重要な構成である。
【0007】なお、ガンマ補正回路14,マトリクス回
路15,CPU8,データバス9,RAM17,EPR
OM(EEPROM等を含む不揮発性メモリ)16は、
従来より周知の回路を使用しているので、それらの詳細
な説明は省略する。
【0008】このCPU8及びEPROM16は(又は
RAM17も)夫々1個のシングルチップマイコンで実
現でき、これ以外の上記回路も1個のLSIにて集積可
能である。なお、EPROM16には、ビデオカメラ本
体の入電時にアイリスをクローズさせて、後述のフロー
チャートに沿って、黒レベルのズレを検出して自動的に
黒バランスの調整を行なうプログラムが予め書込まれて
いる。これにより、生産ラインにおける黒バランス調整
が不要となったわけである。
【0009】次に、色信号処理回路10の機能,動作に
ついて図1と共に説明する。輝度信号処理回路(図示せ
ず)にて抽出された各種の信号のうち、入力端子In1 か
らは色信号R及びBが順次(交互に)加算器(セットア
ップ回路)11及び白バランス調整回路13を介してγ
補正回路14に供給され、入力端子In2 からは色信号G
(又は狭帯域輝度信号YL)がセットアップ回路12を介
してγ補正回路14に供給される。そしてここで周知の
γ補正を夫々施された後、マトリクス回路15に夫々供
給される。ここでR,B各信号よりG(又はYL)信号を
引算して、R−G及びB−G(又はR−YL ,B−YL)
なる線順次色差信号を生成して出力すると共に、1画面
積算回路27に供給している。この1画面積算回路27
は、1フィールド(1画面)分の分割データを1画面ず
つ積算して、データセレクタ22に供給する機能を有す
る。かかる積算データは、後述の第2実施例方法の如
き、クローズループ制御による黒バランスの調整に用い
られる。
【0010】一方、白バランス調整回路13及び加算器
12の出力は、夫々N分割積算回路23及び24にも供
給され、N分割積算回路23では加算器11からの1水
平走査期間毎に交互に供給されるR,B各色信号を時分
割的に交互に分割積算し、N分割積算回路24ではG
(又はYL)信号をN分割積算する。また、1画面積算回
路25,26では、夫々N分割積算回路23及び24か
らの上記分割積算データを入手して夫々1画面分ずつ積
算している。
【0011】このようにして得られたN分割積算データ
や1画面積算データは、データセレクタ22により選択
的に取出されて、データバスコントローラ21を介して
CPU8に供給される。CPU8は具体的には1VD(V
ertical Drive= 1/60 sec)毎にこれらの積算データを
取込んでRAM17に書込み、このデータを使用して、
後述の第1実施例方法の如きオープンループ制御による
黒バランス調整を行なっている。従って、積算回路2
3,24又は積算回路25,26の組合せ若しくは1画
面積算回路27のうちいずれか一方のみ備えて構成して
も良い。なお、N分割積算回路23,24は特にオープ
ン制御の場合に用いられる。
【0012】次に、本発明方法の第1実施例について、
図2のフローチャートを併せ参照して詳細に説明する。
ビデオカメラ本体の入電時に、CPU8より図示しない
アイリス制御回路に制御信号を送ってアイリスを閉じさ
せて、撮像素子に光が入射されない状態(即ち黒い被写
体を撮像することと同等)とする。そして、AF,A
E,TTL測光等各種データの読取りが可能になったこ
とをCPU8が判断したら、加算器11及び12からの
出力データを夫々N分割積算回路23,24に供給し、
G及びR,B各々のN分割データをリアルタイムで取入
れて積算し、各積算データを上記EPROM16に予め
書込まれている基準データ{通常0に設定される}と比
較して、予め定めた所定の差(通常は検知限)以下とな
るまで加算器11,12の各セットアップ加算値を(1
ステップずつ)制御する(ステップ〜)。その際、
予め白バランス調整回路13におけるR,B各信号の利
得を最大限に上げておけば、各基準データとの差が大き
くなるので精度が上る。
【0013】かかる作業を繰返して、基準データとの差
が所定値以下となったらデータの積算を止め、G,R,
B各セットアップデータ積算値を積算回数で割ることに
よりその1画面分の平均値を取って(ステップ)、黒
バランスの調整を終了する。これらの平均値は、例えば
白バランス調整回路13における白バランスの自動制御
の際の黒レベルの基準値として使用される。以下、白バ
ランスの自動制御や通常の撮影作業のために、白バラン
ス調整回路13におけるR,B各信号の利得を初期化
し、アイリスの開放及びミュートの解除を行う(ステッ
プ,)。
【0014】ところで、前記輝度信号処理回路への入力
信号のS/Nが悪い場合には、セットアップレベルが規
定値に対して若干ずれることがある。そこで、第2実施
例方法として、図3のフローチャートに示すような調整
方法を提案する。この場合、G(又はYL)信号の基準デ
ータのみ生産工程中にEPROM16にストアされる。
従って、加算器12からのG信号データのみをN分割積
算回路24に供給し、N分割データを積算して積算デー
タを得、これを上記基準データと比較して差がなくなる
まで、セットアップ加算値を制御しつつ、N分割データ
の積算を行なう(ステップ〜)。
【0015】G(又はYL)信号の調整が終了したら、次
はR,B両信号の調整に移行するが、その場合マトリク
ス回路15の出力であるR−G,B−G(R−YL,B−
YL)を使用してクローズループ制御で調整する。即ち、
各色差信号のN分割データを1画面積算回路27にて1
画面ずつ積算してデータセレクタ22に供給する。そし
て、見かけ上のS/Nを向上させるために、白バランス
調整回路13におけるR,Bのゲインを予め実用上の最
大ゲインに設定(ステップ)してから、R−G,B−
G(又はR−YL,B−YL)の各1画面の色差積算値が0
となるように収束させる(ステップ,)。即ち、白
バランス調整回路13におけるR,Bのゲインを夫々k
R,B とすると、次式を満すように、即ち、マトリクス
回路15からの最終出力キャリアが最小(殆ど0)とな
るように、加算器11におけるR,B各セットアップ加
算値を夫々データセレクタ22にて制御するわけであ
る。
【0016】 kR (R−Rset )−(G−Gset )=0 ………(1) kB (B−Bset )−(G−Gset )=0 ………(2) そして収束したらR,B両データ積算値を積算回数で割
ることによりその加算平均を夫々計算する(ステップ
)。最後に白バランス調整回路13におけるR,Bの
ゲインを基に戻して(ステップ)アイリスを開放する
(ステップ)。
【0017】以上のABB調整作業においては、A/D
変換前の信号のS/Nが悪いときには、処理時間の許す
限り、長時間積算データを得るのが望ましいが、通常電
源投入からアイリスオープン(クローズ解除)まで、実
際には僅か数VD(100msec以下)の時間で処理可能であ
る。
【0018】なお、以上の説明においては、G,R,B
各データとして1(フィールド)画面をN分割したデー
タを積算して得るものとしたが、これに限らず、分割し
ない(即ちN=1)1フィールド画面のデータを複数フ
ィールド用いて調整することも、時間はかかるが、理論
的には可能である。
【0019】
【発明の効果】叙上の如く、本発明方法によれば、次の
ような優れた特長を有する。 民生用ビデオカメラには従来なかったABBの調整機
能を、マイコンでソフトウェア的に実現しており、画面
分割手法の利用により、A/D変換前の信号のS/Nが
多少悪くても、精度の高いABB制御が可能となった。 ABB制御の自動調整化により、精度の向上と生産工
程での調整作業の省略が可能となった。 EVR(Electric Valuable Resister)等のハードウェ
アを使用していないので、 安価に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の黒バランス調整方法を実現し得る色信
号処理回路の主要部を示すブロック構成図。
【図2】本発明方法の第1実施例の動作説明用フローチ
ャート。
【図3】本発明方法の第2実施例の動作説明用フローチ
ャート。
【符号の説明】
8…CPU、9…データバス、10…色信号処理回路、
11,12…加算器、13…白バランス調整回路、14
…ガンマ補正回路、15…マトリクス回路、16…EP
ROM、21…データバスコントローラ、22…データ
セレクタ、23,24…N分割積算回路、25〜27…
1画面積算回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レンズ系及びアイリスを介して入射した光
    学像を撮像素子で光電変換して得られた映像信号より、
    G(又は狭帯域輝度)信号成分及びR,B各色信号成分
    を抽出し、これら各信号成分を使用して黒バランスを調
    整する方法であって、 ビデオカメラ本体の入電時に、上記アイリスを閉じた状
    態で、画面を複数に分割した小画面毎に、G(又は狭帯
    域輝度)信号成分及びR,B各色信号の分割データを得
    て夫々必要時間積算しつつ、その積算値を予め規定され
    た基準データと夫々比較して、各基準データとの差が所
    定値以下となるまで上記G(又は狭帯域輝度)信号成分
    及びR,B各色信号用のセットアップ加算値を制御する
    ことにより黒バランスを調整する、黒バランスの調整方
    法。
  2. 【請求項2】レンズ系及びアイリスを介して入射した光
    学像を撮像素子で光電変換して得られた映像信号より、
    G(又は狭帯域輝度)信号成分及びR,B各色信号成分
    を抽出し、これら各信号成分を使用して黒バランスを調
    整する方法であって、 ビデオカメラ本体の入電時に、上記アイリスを閉じた状
    態で、画面を複数に分割した各小画面毎に、G(又は狭
    帯域輝度)信号成分の分割データを得て必要時間積算し
    つつ、これを予め記憶された基準データと比較して両者
    の差が所定値以下となるまで上記分割データのセットア
    ップ加算値を制御して収束させた後、このG(又は狭帯
    域輝度)信号データを基に、R−G(又はR−YL)及び
    B−G(又はB−YL)の各色差信号の分割データを得て
    夫々必要時間積算しつつ、色差信号の1画面積算値が略
    0となるように制御することにより、黒バランスを調整
    する、黒バランスの調整方法。
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