JPH09191468A - 映像信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネガフィルムを撮像した信号を反転してポジ
画像を得る場合に、ポジ画像の最も暗い部分にフィルム
に感光しやすいＢ成分が現れることを防止する。 【解決手段】 ネガフィルムを撮像した映像信号から分
離された輝度信号はネガポジ反転回路１２４で反転さ
れ、また同じく分離されたＲＧＢ信号はネガポジ反転回
路１３１で反転される。上記反転された輝度信号はＬＰ
Ｆ１３０、ＡＥＡＷＢ前処理回路５５１、インタフェー
ス回路１５６からマイコンに送られる。マイコンは上記
反転輝度信号の最小値からクランプ値を算出し、このク
ランプ値をインタフェース回路１５６から減算器１３
２、１３３、１３４に送って反転されたＲＧＢ信号から
減算することにより、このＲＧＢ信号の極小値をゼロに
クランプする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子からの映
像信号に反転処理を施してモニタ、あるいはディジタル
ビデオに出力する場合等に用いて好適な映像信号処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子カメラで用いられる映像信号
処理装置を図８に示す。この場合、カメラで用いられる
撮像素子としてのＣＣＤの色フィルタの配列は、図９
（ａ）もしくは（ｂ）のようになっており、同図（ａ）
のＶＯＵＴ１からはＹｅ成分Ｃｙ成分が点順次に、ＶＯ
ＵＴ２からはＭｇ成分Ｇ成分が点順次に読みだされる。
同図の（ｂ）ＶＯＵＴ１からはＲ成分Ｇ成分が点順次
に、ＶＯＵＴ２からはＢ成分Ｇ成分が点順次に読みださ
れる。また、図９のＣＣＤからはＴＶ信号の１フィール
ドの周期で、全ての画素が読みだされる。

【０００３】図８において、ＶＯＵＴ１の信号はディジ
タル化された後、入力ＩＮ１となり、ＶＯＵＴ２の信号
はディジタル化された後、入力ＩＮ２となる。これら２
系統の信号はセレクタ１０１で点順次化され、図１０
（ａ）（ｂ）に示すようにＩＮ１、ＩＮ２の信号が１画
素おきに存在する。この点順次化された信号はＴＶ信号
の２水平期間（以下、２Ｈと記す）の容量を持つメモリ
１０２で遅延される。メモリ１０２の出力はさらに２Ｈ
の容量を有するメモリ１０３で遅延される。メモリ１０
２及びメモリ１０３は、ＩＮ１、ＩＮ２の信号の各々に
対して１Ｈの遅延線の役割をしており、混合器１０１、
メモリ１０２及びメモリ１０３の出力は、ＩＮ１、ＩＮ
２の信号が多重化されているので、ＩＮ１、ＩＮ２の信
号に分けて考えると、それぞれ連続する３Ｈの信号を形
成している。

【０００４】これらの連続する３Ｈの信号は、色分離回
路１０４でフィルタリングにより色成分を除去し、連続
する３Ｈの輝度信号を生成する。これらの輝度信号は垂
直輪郭信号検出器１０８、１０９で２種類の帯域を持つ
垂直輪郭信号を検出する。垂直輪郭検出器１０９の出力
は乗算器１１０でゲインを調節し、異なる２種類の帯域
の垂直アパーチャ信号の比を調節した後、加算器１１１
で足し合わせる。２種類の帯域の垂直輪郭信号を加算し
た信号は、低域通過回路１１２で水平方向の高域成分を
除去した後、ベースクリップ回路１１３でノイズ成分を
除去する。

【０００５】セレクタ１０１、メモリ１０２及びメモリ
１０３の出力は、低域通過回路１０５で垂直及び水平方
向のフィルタリングにより色キャリアを除去する。色キ
ャリアを除去した信号は、水平輪郭検出器１１５、１１
６で２種類の帯域を持つ水平輪郭信号を検出する。水平
輪郭検出器１１５の出力は乗算器１１７でゲインを調節
し、異なる２種類の帯域の水平輪郭信号の比を調節した
後、加算器１１８で足し合わせる。２種類の帯域の水平
輪郭信号を加算した信号は、ベースクリップ回路１１９
でノイズ成分を除去する。

【０００６】一方、上記低域通過回路１０５の出力はネ
ガポジ反転回路１２４で、入力ＩＮ、出力ＯＵＴ、フル
レンジ値ＭＡＸとしたとき ＯＵＴ＝ＭＡＸ−ＩＮ ………（１） の演算により、例えばネガフィルムを撮影したとき、反
転したポジ画像が得られる処理を行う。通常の画像に対
しては、この回路は動作させない。

【０００７】上記、垂直方向のベースクリップ回路１１
３の出力は乗算器１１４でゲインを調節し、水平方向の
ベースクリップ回路１１９の出力と乗算器１２０で加算
されてアパーチャ信号となる。ネガポジ反転をする場合
はネガポジ反転回路１６２でアパーチャ信号のネガポジ
反転をする。このアパーチャ信号はネガポジ反転回路１
２４の出力と加算器１３５において加算されて輝度信号
のアパーチャ補正が施される。アパーチャ補正を施した
輝度信号は、ガンマ補正回路１３８でガンマ補正を行
い、ブランキング付加回路１４６でブランキング信号を
付加する。その後、シリアル・バラレル変換回路１４８
で多重化されていたＴＶ信号の奇数ラインと偶数ライン
の信号とを振り分け、セレクタ１５２で振り分けた信号
の一方のみを選択し、ディジタル−アナログ変換器１５
７でアナログ輝度信号となる。

【０００８】一方、色信号生成のために、図９（ａ）の
ＣＣＤに対しては、セレクタ１０１、メモリ１０２及び
メモリ１０３の出力は、色分離回路１０７でフィルタリ
ングにより色成分を抽出し、図１０（ａ）の垂直、水平
の隣接画素に対して、 Ｙｅ＋Ｍｇ＝Ｗｒ Ｃｙ＋Ｇ＝Ｇｂ Ｙｃ＋Ｇ＝Ｇｒ Ｍｇ＋Ｃｙ＝Ｗｂ ………（２） の演算を行い、Ｇｂ、Ｗｒが点順次に現れる信号と、Ｇ
ｒ、Ｗｂが点順次に現れる信号とを生成する。

【０００９】さらに、色同時化回路１２３で ＹＬ＝Ｇｒ＋Ｗｂ＝Ｇｂ＋Ｗｒ ＣＲ＝Ｗｒ−Ｇｂ ＣＢ＝Ｗｂ−Ｇｒ ………（３） の演算を行う。

【００１０】図９（ｂ）のＣＣＤに対しては、セレクタ
１０１、メモリ１０２及びメモリ１０３の出力は、色分
離回路１０６でフィルタリングにより色成分を抽出し、
Ｒ成分Ｂ成分を点順次で出力する。この点順次の信号に
対し、フィルタ１２２で、Ｒ成分Ｂ成分の同時化及び補
間を行う。また、低域通過回路１０５の出力は、低域通
過回路１２１で高域成分を除去して、Ｒ成分Ｂ成分と同
じ帯域を有するＧ成分を生成する。低域通過回路１２
１、１２２、及び色同時化回路１２３の出力はセレクタ
１２５〜１２７に送られ、使用するＣＣＤが図９（ａ）
のタイプである場合には、色同時化回路１２３の出力を
選択するようにし、使用するＣＣＤが図９（ｂ）のタイ
プである場合には、低域通過回路１２１、１２２の出力
を選択するようにする。

【００１１】次に、行列演算回路１２９でＲＧＢ信号を
生成するが、使用するＣＣＤが図９（ａ）のタイプであ
る場合には、

【００１２】

【数１】

【００１３】の行列演算を行い、使用するＣＣＤが図９
（ｂ）のタイプである場合には、その入力がそのまま出
力されるように係数を設定する。

【００１４】これらのＲＧＢ成分は輝度信号と同様にネ
ガポジ反転回路１３１で入力ＩＮ、出力ＯＵＴ、フルレ
ンジ値ＭＡＸとしたとき、前記（１）式の演算により、
例えばネガフィルムを撮影したとき、反転したポジ画像
が得られる処理を行う。通常の画像に対しては、この回
路は作動させない。

【００１５】次にこれらのＲＧＢ成分は乗算器１３６、
１３７でＧ成分を基準にしてホワイトバランスをとる。
これらの色成分はガンマ補正回路１３９〜１４１でガン
マ補正を行い、行列演算回路１４２で

【００１６】

【数２】

【００１７】により色差信号及び狭帯域輝度信号を生成
する。色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは低域通過回路１４３、
１４４で後の変調に適するように高域を除去し、混合器
１４５でＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ成分を点順次化する。点順次化
したＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ成分は色相補正回路１４７で色相補
正を行い、ブランキング付加回路１４９でブランキング
信号を付加する。その後、シリアル−バラレル変換回路
１５０で多重化されていたＴＶ信号の奇数ラインと偶数
ラインの信号とを振り分け、セレクタ１５５で振り分け
た信号の一方のみを選択し、変調回路１６１で変調した
後、ディジタル−アナログ変換器１６０でアナログ色信
号となる。

【００１８】シリアル−パラレル変換回路１４８、１５
０で多重化されていたＴＶ信号の奇数ラインと偶数ライ
ンの信号とを振り分けた後、混合器１５３で偶数ライン
に相当する輝度信号と色信号とを多重化する。この信号
は周波数変換器１５８で不図示のディジタル信号記録回
路での処理に適したクロック周波数に変換され、ディジ
タル信号出力Ｄｉｇｉｔａｌ ｏｕｔ１となる。混合器
１５４では奇数ラインに相当する輝度信号と色信号とを
多重化する。この信号は周波数変換器１５６で不図示の
ディジタル信号記録回路での処理に適したクロック周波
数に変換された後、ディジタル信号出力Ｄｉｇｉｔａｌ
ｏｕｔ２となる。

【００１９】また、ネガポジ反転回路１２４の出力の高
域成分を低域通過回路１３０で除去した輝度信号、行列
演算回路１４２で生成した輝度信号、及び混合器１４５
で点順次化されたＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ成分は、自動露出（Ａ
Ｅ）自動ホワイトバランス（ＡＷＢ）前処理回路１００
１に送られる。このＡＥ、ＡＷＢ前処理回路１００１で
は必要なデータの収集、解析を行い、不図示のマイコン
に送るべきデータをインターフェース回路１５６に送
る。インターフェース回路１５６では、ＡＥ、ＡＷＢ前
処理回路１００１からのデータを不図示のマイコンに送
るべきフォーマットに変換して出力する。また、マイコ
ンからの設定データをフォーマット変換し、各ブロック
に送出する。ＡＷＢ用にマイコンに送られたデータは図
１１のフローチャートに従って、再びインターフェース
回路１５６に送られ、その後、ホワイトバランス用の乗
算器１３６、１３７に送られる。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例では、ネガフィルムを撮影し、これをポジ画像に反転
して通常画像としてモニタ等に表示する際に、「フィル
ムの感光度がＲＧＢによって異なるため、前記（１）式
のＯＵＴ＝ＭＡＸ−ＩＮの演算によりネガポジ反転する
と、画像の最暗点のＲＧＢの値がずれる。そのためネガ
ポジ反転画像の暗い部分に、フィルムに感光しやすいＢ
が残りやすく、黒いはずの部分に青い色が残ってしま
う。」という問題があった。

【００２１】そこで、本発明の目的は、ネガフィルムの
画像をポジ画像に反転して表示する際、暗い部分の色成
分を抑圧することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、映像信号から分離された輝度信号を反転する第１の
反転手段と、上記映像信号から分離された色信号を反転
する第２の反転手段と、上記第１の反転手段で反転され
た輝度信号の最小値を検出し、その最小値に基づいて上
記第２の反転手段で反転された色信号を所定レベルでク
ランプする制御を行う制御手段とを設けている。

【００２３】請求項２の発明においては、映像信号から
分離された色信号を反転する反転手段と、上記映像信号
から分離された輝度信号の最大値を検出し、その最大値
に基づいて上記反転手段で反転された色信号を所定レベ
ルでクランプする制御を行う制御手段とを設けている。

【００２４】

【作用】本発明によれば、反転後の輝度信号の最小値又
は反転前の輝度信号の最大値に基づいて反転後の色信号
をクランプすることにより、画像の暗い部分に色成分が
現われることが防止される。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
を示すもので、従来例の図８と対応する部分には同一符
号を付して重複する説明を省略する。図１において、図
５と異る点は、ネガポジ反転回路１３１の出力側に減算
器１３２、１３３、１３４が設けられている点及びＡ
Ｅ、ＡＷＢ前処理回路１００１に代えてＡＥ、ＡＷＢ前
処理回路１５１を設けた点である。

【００２６】図２は本発明が適用される撮像システムを
示すもので、図の映像信号処理回路２０８が図１のよう
に構成されている。図２において、ＣＣＤ等の固体撮像
素子２０１は図９（ａ）、（ｂ）のいずれの色フィルタ
でも使用可能である。固体撮像素子２０１は２系統の出
力ＶＯＵＴ１、ＶＯＵＴ２を有し、それぞれ相関２重サ
ンプリング回路２０２、２０３でノイズ除去をし、自動
利得回路２０４、２０５でゲイン調節を行う。これら
は、Ａ／Ｄ変換器２０６、２０７でディジタル信号に変
換され、映像信号処理回路２０８に送られる。ここで生
成したディジタル映像信号Ｄｉｇｉｔａｌ ｏｕｔ１、
Ｄｉｇｉｔａｌ ｏｕｔ２はディジタル信号記録回路２
０９に送られる。アナログ輝度信号、色信号は例えばモ
ニタ２１１に送られる。また、マイコン２１０とデータ
の受け渡しを双方向で行う。

【００２７】図１は映像信号処理回路２０８の内部構成
を示したものであり、ここでは、従来例である図８と異
なる点について説明する。ネガポジ反転回路１２４から
減算器１２８を経て低域通過回路１３０で高域成分を除
去した輝度信号（Ｙｓ）、行列演算回路１４２で生成し
た輝度信号（Ｙ）及び混合器１４５で点順次化されたＲ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ成分は、自動露出（ＡＥ）自動ホワイトバ
ランス（ＡＷＢ）前処理回路１５１に送られる。

【００２８】ＡＥ、ＡＷＢ前処理回路１５１の内部回路
を図３に示す。枠発生回路８１８では図４に示すよう
に、ＡＥ用にＡ枠、Ｂ枠、Ｃ枠及びＡＷＢ枠を発生させ
その枠内のデータを積分器８０６〜８１１で積分する。
積分値はデータ変換回路８１２〜８１７に送られ、枠発
生回路８１８から枠の終了を示す信号を受けとると、イ
ンターフェース回路１５６に適するフォーマットにデー
タを変換して出力する。

【００２９】輝度信号（Ｙｓ）は、図３のピーク検出回
路へも送られる。セレクタ８０２、比較器８０４には、
輝度信号（Ｙｓ）、及び遅延器８０３の出力が入力され
ている。比較器８０４では両者を比較し、遅延器８０３
の出力の方が小さい場合には、“１”を出力し、そうで
ない場合はには“０”を出力する。また、セレクタ８０
２の制御信号として比較器８０４の出力を用い、これが
“１”の場合には遅延器８０３の出力を選択し、“０”
の場合には輝度信号（Ｙｓ）を選択するようにする。遅
延器８０３では、１画素ごとのクロックＣＬＫでデータ
を遅延させる。これにより、遅延器８０３の出力にはこ
れまでの最小値が検出される。

【００３０】遅延器８０５では１フィールドに１回発生
するクロック（ＶＤ）で遅延されるので、その出力（Ｐ
ＥＡＫ）には、そのフィールド内の最小値が現れる。検
出した最小値はインターフェイス回路１５６に送られ、
マイコン２１０に入力するのに適したフォーマットに変
換する。マイコン２１０では検出した最小値を元に輝度
信号、ＲＧＢ信号からそれぞれ引くべき各値を算出す
る。この値を用いて減算器１３２〜１３４で減算を行
い、ＲＧＢ成分の極小ピーク値を零とする。

【００３１】ネガフィルムの画像の振幅が図５（ａ）の
ようであるとき、ネガポジ反転回路１３１の出力では図
５（ｂ）のようになっている。輝度信号（Ｙｓ）を用い
て図５（ｂ）の極小ピーク値を求め、マイコン２１０で
は図５（ｃ）のように極小ピーク値が零になるように、
ＲＧＢ成分についてそれぞれクランプ値を算出する。ま
た、減算器１２８において輝度の直流レベルも調節す
る。

【００３２】マイコン２１０は、図６のフローチャート
に従って、ネガポジ反転時には上述の動作を行い、そう
でない場合にはＡＥ、ＡＷＢ動作のみを行う。

【００３３】図７は本発明の第２の実施の形態を示す。
図７においては、図１と同一の構成要素には、同一符号
を付して説明を省略する。この例では、自動露出（Ａ
Ｅ）前処理回路５５１を用い、ここにネガポジ反転する
前の輝度信号を低域通過器１３０を通じて入力してい
る。従って、図５（ａ）に示すネガフィルムの極大ピー
ク値を検出し、マイコン２１０でＲＧＢのクランプ値算
出の際、ピーク値の反転も行う。また、極大ピーク値を
検出するためには、図３の比較器８０４で遅延器８０３
の出力の方が大きい場合には“１”を出力し、そうでな
い場合には“０”を出力するように第１の実施の形態の
ときと出力を反転させる。

【００３４】上述の各実施の形態によれば、自動露出
（ＡＥ）前処理回路に用いる輝度信号の最小値又は最大
値を検出し、これに基づいてクランプ値を生成すること
により、ネガフィルムを撮影して得られる映像信号をポ
ジ反転してモニタ等に表示する際、画像の最も暗い箇所
の色成分を抑圧することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
反転後の輝度信号の最小値あるいは反転前の輝度信号の
最大値に基づいて反転後の色信号をクランプするように
構成したので、反転された画像の暗い部分に色成分が現
れるのを抑えることができる。特に、ネガフィルムを撮
像して得られる映像信号を反転してポジ画像を得る場合
に、ポジ画像の暗い部分にフィルムに感光しやすい色成
分が現れるのを有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明が適用される撮像システムを示すブロッ
ク図である。

【図３】ＡＥ、ＡＷＢ前処理回路の構成を示すブロック
図である。

【図４】ＡＥ、ＡＷＢ用の枠の発生を説明するための構
成図である。

【図５】ネガフィルム画像の振幅変化を示す特性図であ
る。

【図６】マイコンの動作を示すフローチャートである。

【図７】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図８】従来の映像信号処理装置の構成を示すブロック
図である。

【図９】ＣＣＤの色フィルタ配列を示す構成図である。

【図１０】多重化された信号の配列を示す構成図であ
る。

【図１１】マイコンの従来の動作を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１２４、１３１ ネガポジ反転回路 １５１、５５１ ＡＥ、ＡＷＢ前処理回路 １５６ インターフェース回路 ２１０ マイコン ２０１ 固体撮像素子 ２０８ 映像信号処理回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像信号から分離された輝度信号を反転
   する第１の反転手段と、 上記映像信号から分離された色信号を反転する第２の反
   転手段と、 上記第１の反転手段で反転された輝度信号の最小値を検
   出し、その最小値に基づいて上記第２の反転手段で反転
   された色信号を所定レベルでクランプする制御を行う制
   御手段とを備えた映像信号処理装置。
2. 【請求項２】 映像信号から分離された色信号を反転す
   る反転手段と、 上記映像信号から分離された輝度信号の最大値を検出
   し、その最大値に基づいて上記反転手段で反転された色
   信号を所定レベルでクランプする制御を行う制御手段と
   を備えた映像信号処理装置。
3. 【請求項３】 上記色信号は第１、第２、第３の色信号
   から成り、上記制御手段は上記第１、第２、第３の色信
   号の最小値が所定レベルとなるようにクランプすること
   を特徴とする請求項１又は２記載の映像信号処理装置。
4. 【請求項４】 上記映像信号は撮像装置によりネガフィ
   ルムを撮像して得られる映像信号であることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の映像信号処理装置。
5. 【請求項５】 上記第１、第２、第３の色信号がＲ、
   Ｇ、Ｂ信号であることを特徴とする請求項３記載の映像
   信号処理装置。