JPH09187023A - カラー撮像装置及びビデオカメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はカラー撮像装置及びビデオカメラ装置
において、不必要である微小面積で極端に明るい被写体
が撮像されている場合でも、その被写体以外の必要な部
分が無意味に圧縮されないようにする。 【解決手段】撮像素子からの３原色信号に基づいて形成
される映像画面の水平方向及び垂直方向にローパスフイ
ルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、２次元ロー
パスフイルタから出力される３原色信号の信号レベルか
ら最も高い信号のピークレベルを検出するピークレベル
検出手段と、所定の折れ点レベル以上の高輝度部分の映
像信号の所定の圧縮比で圧縮して映像信号を規定レベル
以内に圧縮し、折れ点レベルと圧縮比の設定をいずれか
一方又は両方が可変とするレベル圧縮手段と、ピークレ
ベル検出手段で検出されたピークレベルに応じて、レベ
ル圧縮手段の折れ点レベルと圧縮比のいずれか一方又は
両方を設定する設定手段とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術（図６〜図１２） 発明が解決しようとする課題（図１３） 課題を解決するための手段 発明の実施の形態（図１〜図５） 発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー撮像装置及び
ビデオカメラ装置に関し、特に高輝度レベル部分を圧縮
するものに適用して好適である。

【０００３】

【従来の技術】従来、撮像素子から得られる信号のダイ
ナミツクレンジは比較的広いが、撮像装置では、この信
号をすべて伝達して出力することができない。そこで、
撮像装置においては、ビデオ信号処理回路において、撮
像信号を規定レベル以内に圧縮するようにしている。こ
の映像信号の圧縮処理を施す映像信号圧縮回路はニー補
正回路と呼ばれ、図６に示すような入出力特性を有して
いる。すなわち、撮像素子から得られる信号のダイナミ
ツクレンジは、例えば 600〔％〕程度とされるが、撮像
装置の出力としては、これが最大 110〔％〕程度となる
ように圧縮される。ちなみに、これの最大出力 110
〔％〕程度がホワイトリツプレベルとなる。

【０００４】ニー補正回路は、所定の入射光量以下の場
合、その入出力間では信号は圧縮されず、所定のレベル
を越えたとき、信号が圧縮されるように動作するもので
ある。信号圧縮を行うか否かの分岐点すなわち特性の折
れ曲がり点Ｐは、折れ点レベル（以下、ニーポイントと
する）と呼ばれている。

【０００５】ニー補正処理には、マニユアルニー補正モ
ードと、オートニー補正モードとがある。マニユアルニ
ー補正モードの場合には、ニーポイントと圧縮比（以
下、ニースロープ（図６に示した入出力特性図でニーポ
イントＰを越えた部分の傾きに相当する）とする）の固
定値が設定される。ちなみに図６は、このマニユアル補
正モードのときの特性の一例である。

【０００６】一方、オートニー補正モードの場合には、
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色信号のうち最も
信号レベルが高い信号のピークレベルをピークレベル検
出手段で検出する。そして、このピークレベルが規定レ
ベル（以下、ホワイトクリツプレベルとする）に収束す
るように信号を圧縮する。このため、オートニー補正モ
ードでは、ニー補正回路に所定のニースロープを設定す
ると共に、ピークレベル検出手段で検出したピークレベ
ルに応じてこのピークレベルがホワイトクリツプ回路で
クリツプされないように、図７に示すように、ニーポイ
ントを計算した値に設定する。

【０００７】もしくは、ニー補正回路に所定のニーポイ
ントを設定すると共に、ピークレベル検出手段で検出さ
れたピークレベルに応じて、このピークレベルがホワイ
トクリツプ回路でクリツプされないように、図８に示す
ように、ニースロープを計算した値に設定する。すなわ
ち、オートニー補正モードでは、入力信号のピークレベ
ルの変動に応じたニーポイント又はニースロープが変化
し、ニー補正回路の出力信号のピーク値がホワイトクリ
ツプレベル以下に収束する。

【０００８】ここでビデオカメラ装置に設けられたピー
クレベル検出部を図９に示す。ピークレベル検出部１
は、供給されるＲ、Ｇ、Ｂの３原色信号の最もレベルの
大きな３原色信号を出力するＮＡＭ回路２と、このＮＡ
Ｍ回路２から供給されるＮＡＭ信号の１画面内のピーク
レベルを検出するピークレベル検出回路３とで構成され
ている。

【０００９】上述の構成によるピークレベル検出部１
は、例えば図１０に示すように、不必要である微小面積
で極端に用いる被写体である光源のような物体Ｍが、矢
印Ｒの方向に移動して映像画面４に近づき、時間ｔ１で
映像画面外５に到達し、時間ｔ２で映像画面内６に到達
した場合に、ピークレベル検出回路３が出力するピーク
レベルが高くなるため、これに応じてニーポイントが低
く又はニースロープが大きくなり、物体Ｍ以外の必要な
被写体部分にもレベル圧縮が行われ、コントラストが小
さくなつてしまう欠点があつた。

【００１０】この問題点を解決し得るピークレベル検出
部を図１１に示す。このピークレベル検出部７は、ＮＡ
Ｍ回路８、ローパスフイルタ９及びピークレベル検出回
路１０で構成されている。ＮＡＭ回路８は、供給される
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色信号の最もレベルの大きな３原色信
号をローパスフイルタ９に出力し、ローパスフイルタ９
はＮＡＭ信号の高域周波数成分を除去し、ピークレベル
検出回路１０はローパスフイルタ９から供給されるＮＡ
Ｍ信号の１画面内のピークレベルを検出するものであ
る。

【００１１】このピークレベル検出部７は、例えば図１
２に示すように、不必要である微小面積で極端に明るい
被写体である光源のような物体Ｍが、矢印Ｒの方向に移
動して映像画面１１に近づき、時間ｔ１で映像画面外１
２に到達し、時間ｔ２で映像画面内１３に到達した場合
でも、ピークレベル検出回路１０が出力するピークレベ
ルが低く押されられ、これに応じて変化するニーポイン
ト、又はニースロープの変化が小さくなり、物体Ｍ以外
の必要な被写体部分にはレベル圧縮が行われなくなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のロー
パスフイルタ９は水平方向の高域周波数成分を除去する
ことが可能だが、垂直方向の高域周波数成分を除去する
ことができない。よつて、図１３に示すように、不必要
である水平方向に長い微小面積で極端に明るい被写体で
ある光源のような物体Ｎが、矢印Ｒの方向に移動して映
像画面１１′に近づき、時間ｔ１で映像画面外１２′に
到達し、時間ｔ２で映像画面内１３′に到達した場合
に、ピークレベル検出回路撮像されている場合に、ピー
クレベル（ニーポイント）が低くなる、又はニースロー
プが大きくなることになり、物体Ｎ以外の必要な被写体
部分にもレベル圧縮が行われ、コントラストが小さくな
つてしまう問題があつた。

【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、不必要である微小面積で極端に明るい被写体が撮像
されている場合でも、その被写体以外の必要な部分が無
意味に圧縮されないカラー撮像装置及びビデオカメラ装
置を提案しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、撮像素子からの３原色信号に基づ
いて形成される映像画面の水平方向及び垂直方向にロー
パスフイルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、２
次元ローパスフイルタから出力される３原色信号の信号
レベルから最も高い信号のピークレベルを検出するピー
クレベル検出手段と、所定の折れ点レベル以上の高輝度
部分の映像信号の所定の圧縮比で圧縮して映像信号を規
定レベル以内に圧縮し、折れ点レベルと圧縮比の設定を
いずれか一方又は両方が可変とするレベル圧縮手段と、
ピークレベル検出手段で検出されたピークレベルに応じ
て、レベル圧縮手段の折れ点レベルと圧縮比のいずれか
一方又は両方を設定する設定手段とを備える。

【００１５】また本発明においては、撮像素子からの３
原色信号に基づいて形成される映像画面の水平方向及び
垂直方向にローパスフイルタ処理を施す２次元ローパス
フイルタと、２次元ローパスフイルタから出力される３
原色信号の信号レベルから最も高い信号のピークレベル
を検出するピークレベル検出部と、所定の折れ点レベル
以上の高輝度部分の映像信号の所定の圧縮比で圧縮して
映像信号を規定レベル以内に圧縮し、折れ点レベルと圧
縮比の設定をいずれか一方又は両方が可変とするレベル
圧縮部と、ピークレベル検出部で検出されたピークレベ
ルに応じて、レベル圧縮部の折れ点レベルと圧縮比のい
ずれか一方又は両方を設定する設定部とでなるピークレ
ベル検出手段と、所望の被写体像を撮像する撮像光学手
段と、撮像光学手段によつて得られる被写体像の映像信
号を所定処理し、ピークレベル検出手段へと導く信号処
理手段とを備える。

【００１６】撮像素子からの３原色信号に基づいて形成
される映像画面の水平方向及び垂直方向にローパスフイ
ルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、２次元ロー
パスフイルタから出力される３原色信号の信号レベルか
ら最も高い信号のピークレベルを検出するピークレベル
検出手段と、所定の折れ点レベル以上の高輝度部分の映
像信号の所定の圧縮比で圧縮して映像信号を規定レベル
以内に圧縮し、折れ点レベルと圧縮比の設定をいずれか
一方又は両方が可変とするレベル圧縮手段と、ピークレ
ベル検出手段で検出されたピークレベルに応じて、レベ
ル圧縮手段の折れ点レベルと圧縮比のいずれか一方又は
両方を設定する設定手段とを設けることにより、不必要
である微小面積で極端に明るい被写体が撮像されている
場合でも、その被写体以外の必要な部分が無意味に圧縮
されないようにすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。

【００１８】図１及び図２においては、本発明のピーク
レベル検出部が設けられたビデオカメラ装置２０の構成
を示す。ビデオカメラ装置２０は、３枚のＣＣＤイメー
ジセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２１Ｂ）、相関二重サンプリ
ング（ＣＤＳ）回路２２Ｒ（２２Ｇ、２２Ｂ）、トラツ
プフイルタ２３Ｒ（２３Ｇ、２３Ｂ）、増幅回路２４Ｒ
（２４Ｇ、２４Ｂ）、アナログ信号処理回路２５Ｒ（２
５Ｇ、２５Ｂ）、レベル圧縮回路（プリニー補正回路）
２６Ｒ（２６Ｇ、２６Ｂ）、ローパスフイルタ２７Ｒ
（２７Ｇ、２７Ｂ）及びＡ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、
２８Ｂ）が順に接続され、これらの後段に、２つの１Ｈ
遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）及び３０Ｒ（３０
Ｇ、３０Ｂ）、輪郭強調信号発生回路３１Ｒ（３１Ｇ、
３１Ｂ）、デイジタル信号処理回路３２Ｒ（３２Ｇ、３
２Ｂ）、ニー補正回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）、ホワ
イトクリツプ回路３４Ｒ（３４Ｇ、３４Ｂ）、エンコー
ダ回路３５、Ｄ／Ａ変換器３６、ローパスフイルタ３
７、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ（３８Ｇ、３８
Ｂ）、ＮＡＭ回路３９、ピークレベル検出回路４０及び
システムコントローラ４１が設けられて構成されてい
る。

【００１９】ＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ（２１Ｇ、２
１Ｂ）は、各撮像面上に３原色光により結像された被写
体像を撮像して、電気的な３原色信号を出力し、ＣＤＳ
回路２２Ｒ（２２Ｇ、２２Ｂ）及びトラツプフイルタ２
３Ｒ（２３Ｇ、２３Ｂ）によりクロツク成分が除去され
てから、増幅回路２４Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）により感度
調整される。

【００２０】増幅回路２４Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）は、３
原色信号を感度調整し、アナログ信号処理回路２５Ｒ
（２５Ｇ、２５Ｂ）においてシエーデイング補正やゲイ
ンアツプ、クランプなどの処理が施されてから、レベル
圧縮回路（プリニー補正回路）２６Ｒ（２６Ｇ、２６
Ｂ）に供給されるようになされている。レベル圧縮回路
２６Ｒ（２６Ｇ、２６Ｂ）では、後述のＡ／Ｄ変換器２
８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）のダイナミツクレンジに対応し
て行われ、出力される３原色信号は、高域周波数成分を
除去するためのローパスフイルタ２７Ｒ（２７Ｇ、２７
Ｂ）を介してＡ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）に
供給され、デイジタル化される。Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ
（２８Ｇ、２８Ｂ）は、デイジタル化したデイジタル３
原色信号を送出する１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９
Ｂ）に供給される。

【００２１】１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）で
は、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）から供給さ
れたデイジタル３原色信号を順次１Ｈ（Ｈ：水平同期）
分だけ遅延させると共に、遅延したデイジタル３原色信
号を出力し、１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）に
より１Ｈ分だけ遅延したデイジタル３原色信号は、１Ｈ
遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）に供給するようにな
されている。１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）で
は、１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）から供給さ
れたデイジタル３原色信号を順次１Ｈ分だけ遅延させる
と共に、遅延したデイジタル３原色信号を出力するよう
になされている。

【００２２】Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）と
１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路
３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）と２次元ローパスフイルタ２
８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）に供給される。輪郭強調信号発
生回路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２８
Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、
２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）から
それぞれ出力されるデイジタル３原色信号から水平及び
垂直方向の輪郭成分をそれぞれ取り出し、この取り出さ
れた成分に基づいて水平及び垂直方向の輪郭強調信号を
それぞれ発生し、この水平及び垂直方向の輪郭強調信号
を加算した輪郭強調発生信号を出力する。

【００２３】輪郭強調信号回路回路３１Ｒ（３１Ｇ、３
１Ｂ）が出力する輪郭強調発生信号は、１Ｈ遅延回路２
９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）が出力するデイジタル３原色信
号にそれぞれ加算され、デイジタル信号処理回路３２Ｒ
（３２Ｇ、３２Ｂ）に供給される。デイジタル信号処理
回路３２Ｒ（３２Ｇ、３２Ｂ）では、デイジタル３原色
信号について、ペデスタル付加、γ補正等の信号処理を
行う。デイジタル信号処理回路３２Ｒ（３２Ｇ、３２
Ｂ）が出力するデイジタル３原色信号は、ニー補正回路
３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）に供給される。このニー補正
回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）では、後述するシステム
コントローラ４１により制御されるニーポイントとニー
スロープが設定されて、高輝度成分のレベル圧縮が行わ
れる。

【００２４】ニー補正回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）が
出力するデイジタル３原色信号は、ホワイトクリツプ回
路３４Ｒ（３４Ｇ、３４Ｂ）でホワイトクリツプレベル
処理が行われ、エンコーダ回路３５に供給される。この
エンコーダ回路３５は、例えばＮＴＳＣ方式のデイジタ
ルエンコーダであつてホワイトクリツプ回路３４Ｒ（３
４Ｇ、３４Ｂ）からのデイジタル３原色信号をＮＴＳＣ
方式の複合映像信号に変換する。そして、このエンコー
ダ３５により得られるデイジタル複合映像信号は、Ｄ／
Ａ変換器３６によりアナログ化され、ローパスフイルタ
３７を介してビデオテープレコーダやモニタ装置など
（図示せず）に供給される。

【００２５】また、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ（３
８Ｇ、３８Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８
Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅
延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）からそれぞれ供給され
るデイジタル３原色信号に基づいて、水平及び垂直方向
にローパスフイルタ処理を行う。

【００２６】ここで、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ
（３８Ｇ、３８Ｂ）の構成を図３に示す。２次元ローパ
スフイルタ３８Ｒ（３８Ｇ、３８Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器
２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９
Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）
からそれぞれ供給されたデイジタル３原色信号を１：
２：１の比で加算し、その後段で１／４にする処理を行
うことで垂直方向のローパスフイルタ処理を行なつてい
る。

【００２７】この垂直方向のローパスフイルタ処理の後
段では、１クロツク遅延回路が２段構成されており、遅
延なしのデイジタル３原色信号、１クロツク遅延デイジ
タル３原色信号、２クロツク遅延デイジタル３原色信号
を１：２：１の比で加算し、その後段で１／４にする処
理を行うことで水平方向のローパスフイルタ処理を行つ
ている。このように、垂直方向のローパスフイルタ処理
を行つた後に水平方向のローパスフイルタ処理を行うこ
とで、２次元ローパスフイルタを構成している。

【００２８】また、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ（３
８Ｇ、３８Ｂ）にはＮＡＭ回路３９が接続されており、
このＮＡＭ回路３９は２次元ローパスフイルタ３８Ｒ
（３８Ｇ、３８Ｂ）から供給されるデイジタル３原色信
号の信号レベルの内の最も高い信号をピークレベル検出
回路４０に供給するようになされている。このピークレ
ベル検出回路４０は、ＮＡＭ回路３９から供給されるデ
イジタル映像信号の１画面中のピークレベル（最大レベ
ル）を検出して、システムコントローラ４１に出力し、
当該システムコントローラ４１は、マニユアルニー補正
モードの場合、所定のニーポイント及びニースロープを
ニー補正回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）に設定する。

【００２９】また、システムコントローラ４１は、オー
トニー補正モードの場合、ピークレベル検出回路４０が
検出したピークレベルに応じて、ニーポイントとニース
ロープのいずれか一方又は両方を計算で求め、ニー補正
回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）に設定する。

【００３０】ここで、システムコントローラ４１が、ニ
ースロープ固定で、ニーポイントのみ可変する場合にお
いて、ピークレベル検出回路４０が検出したピークレベ
ルからニーポイントを計算する例は、ニーポイントＫ
Ｐ、ニースロープＫＳ、ホワイトクリツプレベルＷＣ
Ｐ、ピークレベルＰＥＡＫを用いて、次式

【数１】 と表すことができる。

【００３１】また、システムコントローラ４１が、ニー
ポイント固定で、ニースロープのみ可変する場合におい
て、ピークレベル検出回路４０が検出したピークレベル
からニースロープを計算する例を、次式

【数２】 で表すことができる。

【００３２】さらに、例えば図４に示すように、輪郭強
調信号発生回路３１Ｒ（３１Ｇ、３１Ｂ）は、Ａ／Ｄ変
換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ
（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３
０Ｂ）からそれぞれ供給されるデイジタル３原色信号に
基づいて、垂直方向の輪郭強調信号を発生する垂直方向
輪郭強調信号を発生する垂直方向輪郭強調信号発生回路
４４Ｒ（４４Ｇ、４４Ｂ）と、この垂直方向輪郭強調信
号発生回路４４Ｒ（４４Ｇ、４４Ｂ）から供給される垂
直方向輪郭強調信号から水平方向の輪郭強調信号を発生
する水平方向輪郭強調信号発生回路４５Ｒ（４５Ｇ、４
５Ｂ）と、この水平方向輪郭強調信号発生回路４５Ｒ
（４５Ｇ、４５Ｂ）から供給される水平方向輪郭強調信
号と垂直方向輪郭強調信号発生回路４４Ｒ（４４Ｇ、４
４Ｂ）から供給される垂直方向輪郭強調信号をそれぞれ
利得調整して加算する加算回路４６Ｒ（４６Ｇ、４６
Ｂ）とで構成されている。

【００３３】垂直方向輪郭強調信号発生回路４４Ｒ（４
４Ｇ、４４Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８
Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅
延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）から供給されたデジタ
ル三原色信号を１：−２：１の比で加算し、その後段で
１／４にする処理を行うことで垂直方向の輪郭強調信号
を発生している。また、水平方向輪郭強調信号発生回路
４５Ｒ（４５Ｇ、４５Ｂ）は、１クロツク遅延回路が２
段構成されており、遅延なしのデジタル三原色信号、１
クロツク遅延デジタル三原色信号、２クロツク遅延デジ
タル三原色信号を１：−２：１の比で加算し、その後段
で１／４にする処理を行うことで水平方向の輪郭強調信
号を発生している。

【００３４】以上の構成において、ビデオカメラ装置２
０で被写体を撮像する際、ＣＣＤイメージセンサ２１Ｒ
（２１Ｇ、２１Ｂ）は、各撮像面上に３原色光により結
像された被写体蔵を撮像して、電気的な３原色信号を出
力し、ＣＤＳ回路２２Ｒ（２２Ｇ、２２Ｂ）及びトラツ
プフイルタ２３Ｒ（２３Ｇ、２３Ｂ）によりクロツク成
分が除去されてから増幅回路２４Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）
により感度調整される。

【００３５】増幅回路２４Ｒ（２４Ｇ、２４Ｂ）は、３
原色信号を感度調整し、アナログ信号処理回路２５Ｒ
（２５Ｇ、２５Ｂ）においてシエーデイング補正やゲイ
ンアツプ、クランプなどの処理を施してからレベル圧縮
回路（プリニー補正回路）２６Ｒ（２６Ｇ、２６Ｂ）
で、後述のＡ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）のダ
イナミツクレンジに対応して行われ、出力される３原色
信号は、高域周波数成分を除去するためのローパスフイ
ルタ２７Ｒ（２７Ｇ、２７Ｂ）を介してＡ／Ｄ変換器２
８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）でデイジタル化される。

【００３６】Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）
は、デイジタル化したデイジタル３原色信号を１Ｈ遅延
回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）に送出し、当該１Ｈ遅延
回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）では、Ａ／Ｄ変換器２８
Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）から供給されたデイジタル３原色
信号を順次１Ｈ分だけ遅延させると共に、遅延したデイ
ジタル３原色信号を出力する。ここで１Ｈ遅延回路２９
Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）により１Ｈ分だけ遅延したデイジ
タル３原色信号は、１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０
Ｂ）によつて順次１Ｈ分だけ遅延させると共に、遅延し
たデイジタル３原色信号を出力する。

【００３７】輪郭強調信号発生回路３１Ｒ（３１Ｇ、３
１Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、２８Ｂ）と１
Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１Ｈ遅延回路３
０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）からそれぞれ出力されるデイジ
タル３原色信号から水平及び垂直方向の輪郭成分をそれ
ぞれ取り出し、この取り出された成分に基づいて水平及
び垂直方向の輪郭強調信号をそれぞれ発生させ、この水
平及び垂直方向の輪郭強調信号を加算した輪郭強調発生
信号を出力する。

【００３８】この輪郭強調発生信号は、１Ｈ遅延回路２
９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）が出力するデイジタル３原色信
号にそれぞれ加算され、デイジタル信号処理回路３２Ｒ
（３２Ｇ、３２Ｂ）において、デイジタル３原色信号に
ついてペデスタル付加、γ補正等の信号処理を施され
る。この処理後のデイジタル３原色信号は、ニー補正回
路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）に送出され、後述するシス
テムコントローラ４１によつて制御されるニーポイント
とニースロープが設定され、高輝度成分のレベル圧縮が
行われる。

【００３９】ニー補正回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）が
出力するデイジタル３原色信号は、ホワイトクリツプ回
路３４Ｒ（３４Ｇ、３４Ｂ）でホワイトクリツプレベル
処理が行われ、エンコーダ回路３５へと送出される。こ
のエンコーダ回路３５は、例えばＮＴＳＣ方式のデイジ
タルエンコーダであつてホワイトクリツプ回路３４Ｒ
（３４Ｇ、３４Ｂ）からのデイジタル３原色信号をＮＴ
ＳＣ方式の複合映像信号に変換し、エンコーダ３５によ
り得られるデイジタル複合映像信号は、Ｄ／Ａ変換器３
６によりアナログ化され、ローパスフイルタ３７を介し
てビデオテープレコーダやモニタ装置などに供給され
る。

【００４０】ここで、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ
（３８Ｇ、３８Ｂ）では、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８
Ｇ、２８Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）
と１Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）からそれぞれ
供給されたデイジタル３原色信号を１：２：１の比で加
算し、その後段で１／４にする処理を行い（垂直方向の
ローパスフイルタ処理）、この後、遅延なしのデイジタ
ル３原色信号、１クロツク遅延デイジタル３原色信号、
２クロツク遅延デイジタル３原色信号を１：２：１の比
で加算し、その後段で１／４にする処理を行う（水平方
向のローパスフイルタ処理）。

【００４１】ＮＡＭ回路３９は２次元ローパスフイルタ
３８Ｒ（３８Ｇ、３８Ｂ）から得られるデイジタル３原
色信号の信号レベルの内の最も高い信号をピークレベル
検出回路４０に送出し、当該ピークレベル検出回路４０
は、デイジタル映像信号の１画面中のピークレベル（最
大レベル）を検出して、システムコントローラ４１によ
つてマニユアルニー補正モードの場合、所定のニーポイ
ント及びニースロープをニー補正回路３３Ｒ（３３Ｇ、
３３Ｂ）に設定する。

【００４２】また、システムコントローラ４１は、オー
トニー補正モードの場合、ピークレベル検出回路４０が
検出したピークレベルに応じて、ニーポイントとニース
ロープのいずれか一方又は両方を計算で求め、ニー補正
回路３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）に設定する。よつて、被
写体像に応じて、常にコントラストが最良の状態になる
ように映像信号を出力できる。

【００４３】ここで、ピークレベル検出部４０では、図
５に示すように不必要である水平方向に長い微小面積で
極端に明るい被写体である光源のような物体Ｎが、矢印
Ｒの方向に移動して映像画面４７に近づき、時間ｔ１で
映像画面外４８に到達し、時間ｔ２で映像画面内４９に
到達した場合に、ピークレベル検出回路撮像されている
場合でも、ピークレベル検出部４０が出力するピークレ
ベルが低く抑えられ、これに応じて変化するニーポイン
ト又はニースロープの変化が小さくなり、物体Ｎ以外の
必要な被写体部分にはレベル圧縮が行われなくなる。よ
つて、物体Ｎ以外の必要な被写体部分のコントラストを
大きくすることができる。

【００４４】さらに、輪郭強調信号発生回路３１Ｒ（３
１Ｇ、３１Ｂ）の垂直方向輪郭強調信号発生回路４４Ｒ
（４４Ｇ、４４Ｂ）は、Ａ／Ｄ変換器２８Ｒ（２８Ｇ、
２８Ｂ）と１Ｈ遅延回路２９Ｒ（２９Ｇ、２９Ｂ）と１
Ｈ遅延回路３０Ｒ（３０Ｇ、３０Ｂ）から供給されたデ
ジタル三原色信号を１：−２：１の比で加算し、その後
段で１／４にする処理を行うことで垂直方向の輪郭強調
信号を発生させる。この後、水平方向輪郭強調信号発生
回路４５Ｒ（４５Ｇ、４５Ｂ）は、遅延なしのデジタル
三原色信号、１クロツク遅延デジタル三原色信号、２ク
ロツク遅延デジタル三原色信号を１：−２：１の比で加
算し、その後段で１／４にする処理を行うことで水平方
向の輪郭強調信号を発生させる。

【００４５】このように、輪郭強調信号発生回路３１Ｒ
（３１Ｇ、３１Ｂ）では垂直方向の輪郭強調信号を発生
するために、１Ｈ遅延回路が必要である。通常、この１
Ｈ遅延回路は、１クロツク遅延回路が１Ｈ期間（数百段
から数千段）分、構成されている回路であり、回路規
模、消費電力が大きい。よつて、この１Ｈ遅延回路を本
発明のピークレベル検出部４０と共用することにより、
回路規模、消費電力を半分にすることができる。

【００４６】以上の構成によれば、撮像素子からの３原
色信号に基づいて形成される映像画面の水平及び垂直方
向にローパスフイルタ処理を施す２次元ローパスフイル
タ３８Ｒ（３８Ｇ、３８Ｂ）と、２次元ローパスフイル
タ３８Ｒ（３８Ｇ、３８Ｂ）から供給される３原色信号
の信号レベルのうちの最も高い信号のピークレベルを検
出するピークレベル検出部４０と、所定の折れ点レベル
以上の高輝度部分の映像信号の所定の圧縮比で映像信号
の規定レベル以内に圧縮するものであり、折れ点レベル
の設定が可変であるレベル圧縮回路（ニー補正回路）３
３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）を設け、これに、ピークレベル
検出部４０で検出されたピークレベルに応じて、レベル
圧縮回路（ニー補正回路）３３Ｒ（３３Ｇ、３３Ｂ）の
折れ点レベルを設定するシステムコントローラ４１を設
ける。

【００４７】または、撮像素子からの３原色信号に基づ
いて形成される映像画面の水平及び垂直方向にローパス
フイルタから供給される３原色信号の内の最も信号レベ
ルが高い信号のピークレベルを検出するピークレベル検
出部４０と、所定の折れ点レベル以上の高輝度部分の映
像信号を所定の圧縮比で圧縮して映像信号を規定レベル
以内に圧縮するものであり、圧縮比の設定が可変である
レベル圧縮回路（ニー補正回路）３３Ｒ（３３Ｇ、３３
Ｂ）と、ピークレベル検出部４０で検出されたピークレ
ベルに応じて、レベル圧縮回路（ニー補正回路）３３Ｒ
（３３Ｇ、３３Ｂ）の圧縮比を設定するシステムコント
ローラ４１を設ける。

【００４８】よつて、２次元ローパスフイルタ３８Ｒ
（３８Ｇ、３８Ｂ）で映像画面の水平及び垂直方向にロ
ーパスフイルタ処理を施した後段で、３原色信号の信号
レベルのうち最も高い信号のピークレベルを検出するこ
とにより、不必要である微小面積で極端に明るい被写体
が撮像されている場合でも、その被写体以外の必要な部
分が無意味に圧縮されないようにできる。また、２次元
ローパスフイルタ３８Ｒ（３８Ｇ、３８Ｂ）に使用する
１Ｈ遅延回路を輪郭強調信号発生回路３１Ｒ（３１Ｇ、
３１Ｂ）と共用することにより、回路規模を縮小でき、
かつ低消費化にできる。

【００４９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、撮像素子
からの３原色信号に基づいて形成される映像画面の水平
方向及び垂直方向にローパスフイルタ処理を施す２次元
ローパスフイルタと、２次元ローパスフイルタから出力
される３原色信号の信号レベルから最も高い信号のピー
クレベルを検出するピークレベル検出手段と、所定の折
れ点レベル以上の高輝度部分の映像信号の所定の圧縮比
で圧縮して映像信号を規定レベル以内に圧縮し、折れ点
レベルと圧縮比の設定をいずれか一方又は両方が可変と
するレベル圧縮手段と、ピークレベル検出手段で検出さ
れたピークレベルに応じて、レベル圧縮手段の折れ点レ
ベルと圧縮比のいずれか一方又は両方を設定する設定手
段とを設けることにより、不必要である微小面積で極端
に明るい被写体が撮像されている場合でも、その被写体
以外の必要な部分が無意味に圧縮されないカラー撮像装
置及びビデオカメラ装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるピークレベル検出手段が設けら
れたビデオカメラ装置の全体構成を示すブロツク図であ
る。

【図２】本発明におけるピークレベル検出手段が設けら
れたビデオカメラ装置の全体構成を示すブロツク図であ
る。

【図３】ビデオカメラ装置に配設される２次元ローパス
フイルタの構成を示すブロツク図である。

【図４】輪郭強調信号発生回路の構成を示すブロツク図
である。

【図５】映像画面に出画された被写体像の移動の様子及
び当該移動によるピークレベルの特性を示す略線図及び
特性線図である。

【図６】ニー補正回路の説明に供する特性線図である。

【図７】ニー補正回路の圧縮比（ニースロープ）と、折
れ点レベル（ニーポイント）との関係の説明に供する特
性線図である。

【図８】ニー補正回路の折れ点レベル（ニーポイント）
と、圧縮比（ニースロープ）との関係の説明に供する特
性線図である。

【図９】従来のビデオカメラ装置に配設されるピークレ
ベル検出部の構成を示すブロツク図である。

【図１０】従来のピークレベル検出部を用いた際の映像
画面に出画された被写体像の移動の様子及び当該移動に
よるピークレベルの特性を示す略線図及び特性線図であ
る。

【図１１】従来の他のビデオカメラ装置に配設されるピ
ークレベル検出部の構成を示すブロツク図である。

【図１２】従来の他のピークレベル検出部を用いた際の
映像画面に出画された被写体像の移動の様子及び当該移
動によるピークレベルの特性を示す略線図及び特性線図
である。

【図１３】従来の他のピークレベル検出部を用いた際の
映像画面に出画された被写体像の移動の様子及び当該移
動によるピークレベルの特性を示す略線図及び特性線図
である。

【符号の説明】

１、７……ピークレベル検出部、３、１０、４０……ピ
ークレベル検出回路、２０……ビデオカメラ装置、２８
Ｒ、２８Ｇ、２８Ｂ……Ａ／Ｄ変換器、２９Ｒ、２９
Ｇ、２９Ｂ、３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ……１Ｈ遅延回
路、３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ……輪郭強調信号発生回
路、３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂ……デジタル信号処理回
路、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂ……ニー補正回路、３８
Ｒ、３８Ｇ、３８Ｂ……２次元ローパスフイルタ、４１
……システムコントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須藤 文彦 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 丹治 一郎 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 (72)発明者 河 誠司 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像素子からの３原色信号に基づいて形成
   される映像画面の水平方向及び垂直方向にローパスフイ
   ルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、 上記２次元ローパスフイルタから出力される３原色信号
   の信号レベルから最も高い信号のピークレベルを検出す
   るピークレベル検出手段と、 所定の折れ点レベル以上の高輝度部分の映像信号の所定
   の圧縮比で圧縮して映像信号を規定レベル以内に圧縮
   し、上記折れ点レベルと上記圧縮比の設定をいずれか一
   方又は両方が可変とするレベル圧縮手段と、 上記ピークレベル検出手段で検出された上記ピークレベ
   ルに応じて、上記レベル圧縮手段の上記折れ点レベルと
   上記圧縮比のいずれか一方又は両方を設定する設定手段
   とを具えることを特徴とするカラー撮像装置。
2. 【請求項２】上記２次元ローパスフイルタに配設される
   １Ｈ遅延回路を輪郭強調信号発生手段と共用することを
   特徴とする請求項１に記載のカラー撮像装置。
3. 【請求項３】撮像素子からの３原色信号に基づいて形成
   される映像画面の水平方向及び垂直方向にローパスフイ
   ルタ処理を施す２次元ローパスフイルタと、 上記２次元ローパスフイルタから出力される３原色信号
   の信号レベルから最も高い信号のピークレベルを検出す
   るピークレベル検出部と、 所定の折れ点レベル以上の高輝度部分の映像信号の所定
   の圧縮比で圧縮して映像信号を規定レベル以内に圧縮
   し、上記折れ点レベルと上記圧縮比の設定をいずれか一
   方又は両方が可変とするレベル圧縮部と、 上記ピークレベル検出部で検出された上記ピークレベル
   に応じて、上記レベル圧縮部の上記折れ点レベルと上記
   圧縮比のいずれか一方又は両方を設定する設定部とでな
   るピークレベル検出手段と、 所望の被写体像を撮像する撮像光学手段と、 上記撮像光学手段によつて得られる上記被写体像の映像
   信号を所定処理し、上記ピークレベル検出手段へと導く
   信号処理手段とを具えることを特徴とするビデオカメラ
   装置。
4. 【請求項４】上記２次元ローパスフイルタに配設される
   １Ｈ遅延回路を輪郭強調信号発生手段と共用することを
   特徴とする請求項３に記載のビデオカメラ装置。