JPS61103386A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、高輝度でかつ低彩度の被写体を撮像する原の
色信号処理を行なう回路を備えた撮像装置に関するもの
である。

（従来技術） 近年、著しい需要増加を示している民生用ビデオカメラ
においては、その小型化の傾向に伴ない、コンパクトな
構造の単管式，単板式のカラー撮像素子がその主流とな
っている。これらの撮像素子の持つ本来の欠点を補正す
る信号処理方式については鍾々の提案がなされているが
、現在，主流を占める周波数分離方式のカラー撮像装置
については、画質の色むら（カラーシェーディング）が
重要な問題となっている。色むらの発生原因としては、
撮像管のターグツトの周辺部に入射される電子ビームの
スポット形状、撮像管の膜面の感度むら、色分離フィル
タのばらつき等が挙げられる。

撮像素子の出力特性を第３図に示すと、横軸は光量、縦
軸は輝度信号ｙと赤＠信号およびＢ（青）信号の出力と
なっている。輝度信号ｙの出力に対しＲ信号およびＢ信
号の出力が一致しない場合に、白色の如き無彩色の被写
体を撮像すると、色差信号（’Ｒｙ　）　ｐ　（Ｂ−ｙ
　）は零とならず、色信号が出力されて着色してしまう
。

このよつな状況が画面の各部が異なりて発生すると、色
むらとなシ、画質を著るしく損ねるととＫなる。

このような色むらを発生する画質を改善する方策として
、低彩度抑圧回路による手法が提案されている。

これを第４図により説明すると、ｌは撮像手段としての
色分離フィルタを付設された撮像素子、２は映像信号を
増幅するプリアンプ、３は輝度信号を分離する胃−・々
スフィルタ、４は色信号を分離するバンドパスフィルタ
である。５は輝度信号にクランプ、ガンー？補正等の処
理を行なう輝度信号グ党セス回路、６は色信号からＲ（
赤）、Ｂ信号プロセス回路、８はＢ信号をクランプ、ガ
ンマ補正等の処理を行なうＢ信号プロセス回路、９はＲ
信号、Ｂ信号と輝度信号ｙとから色差信号（Ｒ−１）、
（Ｂ−１）を形成するマトリックス回路である。１０と
ＩＩはＲ信号とＢ信号とを平衡変調する平衡変調器、１
２は平衡変調された信号を混合する混合回路、１３は低
彩度検出回路、１４は低彩度検出回路１３からの出力信
号にょシ利得を制御される利得制御回路である。１５は
輝度信号１と利得制御回路１イの色信号とに同期信号を
付加する混合回路、１６は複合映像信号をパ、７ア出力
する出力パッフ７回路、７Ｆはポテンショメータ、１８
は基準電圧源であシ、そしてポテンショメータ１７を調
整して基準電圧レベルが設定される。なお、低彩度検出
回路１３は入力された色差信号（Ｒ−ｙＬ（Ｂ−ｙ）の
レベルが共にその基準電圧レベル以下になると、ハイレ
ベル信号を出力し、基準電圧レベル以上になるとローレ
ベル信号を出力し、ハイレベル信号が利得側　　　　　
　　　　［御回路１４に入力されるとその利得を抑圧す
るが、ローレベル信号が入力されると通常の利得増幅が
行なわれるものである。

その作用を、第４図を参照しながら説明すると、撮像素
子１から出力されるカラー映像信号はプリアンｆ２で増
幅され、ロー−スフ（ルタ３と／々ンドパスフィルタ４
とに入力される。ローパスフィルタ３を介して輝度信号
ｙが分離され、輝度信号ゾロ七ス回路５に入力されてク
ランプ、ガンマ補正等の処理が行なわれ、混合回路Ｊ５
とマトリ。

クス回路９とに入力される。

バンドパスフィルタ４に入力された映像信号から色信号
が分離され、色信号分離回路６に入力されてＲ，Ｂの色
信号を取出し、それぞれＲ信号グロ七ス回路７とＢ信号
プロセス回路８とに入力する。グロセス回路２と８とに
おいて、それぞれクランプ、ガンマ補正等の処理が行な
われ、マトリックス回路９に入力される。マトリックス
回路９において、入力された輝度信号ｙを用いて色差信
号（Ｒｙ）＊（Ｂ　　ｙ）を形成し、これらは平衡変調
器１０および１ノと、低彩度検出回路１３とにそれぞれ
入力される。平衡変調器１ｏと１１に入力された色差信
号（Ｒ−ｙ　）　＋　ＣＢ−ｙ　）はそれぞれ直角二相
変調され、そして混合回路１２に入力されて混合され、
色信号となって利得制御回路１４を介して混合回路１５
に入力される。混合回路１５において輝度信号ｙと混合
され、さらに同期信号を付加され、出力パッ７ア回路ノ
ロを介してビデオ信号として出力される。

一方、マトリックス回路９によ）形成された色差信号（
Ｒ−ｙ　）　ｐ　（Ｂｙ　）が低彩度検出回路１３に入
力され、基準電圧源１８の電圧をポテンショメータ１７
により分圧された所定の値を持つ基準電圧レベルと比較
され、色差信号（ＲＦ）１（Ｂ−ｙ）の両者の電圧レベ
ルが基準電圧レベル以下になると、ハイレベル信号が出
力されて利得制御回路１４に入力され、混合回路１２か
ら入力される色信号の利得抑圧を行なう。従りて、混合
回路１５からは輝度信号ｙのみが出力され、色むらの発
生が防止される。

このような低彩度検出回路を備えた撮像装置を用いて無
彩色の被写体を撮像する時に、第３図に示すように成る
光量値における輝度信号ｙのレベルに対し色信号Ｒ，Ｂ
のレベルが相違する場合には、色差信号（Ｒ−ｙ　）　
＋　（Ｂ　　ｙ　）が零にはならない。そこで色差信号
（Ｒｙ）＋ＣＢ−ｙ）のレベルが共にポテンショメータ
１７により設定　″された基準電圧レベル以下になると
、ハイレベル信号が低彩度検出回路１３から出力され、
利得制御回路１４の利得を制御し、色信号の抑圧を行な
い、色信号を零とすることにより色むらが消失され、所
期の目的を達成することができる。

しかしながら、前記した撮像装置を用いて、高輝度でか
つ淡い青空等を被写体として撮像する場合においては、
色差信号（Ｒ−ｙ　）　＋　ＣＢ−ｙ　）のレベルが低
く、基準電圧レベル以下となる事がらシ、このため低彩
度検出回路１３からハイレベル信号が出力され、利得制
御回路１４が色信号の抑圧を行ない、その被写体を無彩
色としてしまう。

１　％＋　　　　　　　　　　このように、−律に無彩
色となるように利得制御回路の利得に抑圧をかけると、
高輝度でかつ淡い青空の色が消失し、シーンによりては
不自然な画像となってしまう。

（目的） 本発明は、前記した従来技術の有する欠点を解消するも
ので、高輝度でかつ低彩度の被写体を撮像する場合に、
低彩度検出手段からの出力信号が加えられる利得制御手
段の利得を抑圧せずに、その被写体の色を消失せしめず
に色信号処理を行なう撮像装置を提供することを目的と
する。

（実施例による説明） 以下に、前記目的を達成するために本発明において講じ
た手段を実施例により説明する。

第１図は、本発明の撮像装置の一実施例のプロ、り図で
ある。なお、同図において第４図に示す参照記号を付し
たものＫついては、第４図において説明したものと同一
であるから、その前述は省略する。

第１図において、マトリックス回路９から出力される色
差信号（Ｒ−７）　＋　ＣＢ−ｙ　）が加えられる彩度
検出手段としての低彩度検出回路１３は。

基準電圧源１８の電圧をポテンショメータ７７により分
圧して得られた基準電圧レベルと、色差信号（Ｒ−ｙ　
）　＋　ＣＢ−ｙ　）の両信号のレベルとをそれぞれ比
較し、両信号のレベルが共に基準電圧レベル以下になっ
たときにハイレベル信号を出力し、色差信号（Ｒ−ｙ　
）　＃　（Ｂ−ｙ　）のレベルが基準電圧レベル以上の
とき、もしくは何れか一方のレベルが基準電圧レベル以
上のときはローレベル信号を出力する。

輝度検出手段としての輝度検出回路２０には輝度信号プ
ロセス回路５からの輝度信号が入力される。輝度検出回
路２０は、入力された輝度信号が所定の高輝度レベル以
上になるとハイレベル信号を、そして高輝度レベル以下
においてはローレベル信号を出力する不図示の比較器を
備えている。

低彩度検出回路１３と抑圧手段としての利得制御回路１
４との間Ｋｒ−）手段としてのダート回路１９が配設さ
れておシ、このダート回路１９は輝度検出回路２０から
ハイレベル信号を入力されたときはオフとなシ、低彩度
検出回路１３が低彩度を検出しても、その出力信号を利
得制御回路１４に入力させず、混合回路１２から出力さ
れる色信号を増幅する。また、輝度検出回路２Ｑからロ
ーレベル信号が出力されたときは、ｒ−）回路１９Ｋ をオンとなり、低彩度検出回路１３が低彩度を検出した
ときは、その出力信号をダート回路１９を介して利得制
御回路１４に入力させ、混合回路１２から出力される色
信号の抑圧を行なう。

第１図に示す実施例装置の作用を説明すると、撮像素子
１から出力されるカッー訣像信号はグリアンｆ２＋、介
し、ローノ臂スフイルタ３とパントノぐスフィルタ４と
に入力され、ローＩ々スフィルタ３から分離、出力され
た輝度信号１は輝度信号プロセス回路５に入力され、マ
トリ、クス回路９と、混合回路１５と、輝度検出回路２
０とに入力される。

バンドパスフィルタ４から分離、出力された色信号は色
分離回路６によりＲ信号とＢ信号とに分離され、８信号
プロセス回路７とＢ信号プロセス回路８とに入力され、
プロセス処理が行なわれてマトリ、クス回路９に入力さ
れる。マトリックス回路において色差信号（Ｒｙ　）　
＃　（Ｂ−ｙ　）が形成され、平衡変調器１０と１１、
そして低彩度検出回路１３とに入力される。平衡変調器
１ｏと１１とにより変調された色差信号は混合回路１２
に入力され１色付号を形成されて利得制御回路１イに入
力される。

ここで、高輝度ではなく、かつ低彩度の被写体を撮像す
る場合には、低彩度検出回路１３において、色差信号（
Ｒｙ）＋（Ｂ　ｙ）のレベルがポテンショメータ１７か
ら得られる基準電圧レベル以下となシ、ハイレベル信号
が出力される。

一方、輝度検出回路２０に入力される輝度信号のレベル
は高輝度レベルに達せず、従って輝度検出回路２０から
ローレベル信号が出力され、これがダート回路１９に入
力され、ダート回路１９はオンとなる。従って、低彩度
検出回路１３から出力されるハイレベル信号はダート回
路１９を介して利得制御回路１４に入力され、混合回路
１２か”′））、６カケｉ２ｉ！ｊＦｆ−１！ｔ−＊Ｅ
ｌ、ａ。２９７．□路１５からは輝度信号のみが出力さ
れ、無彩色被写体を撮像する場合に生じる色むらを消失
させることができる。

次に、高輝度でかつ低彩朋の被写体を撮像する場合は、
低彩度検出回路１３からは前述したようにハイレベル信
号が出力される。輝度検出回路２゜には輝度信号プロセ
ス回路から高輝度レベルを持つ輝度信号が入力され、よ
って輝度検出回路２゜内の不図示の比較器は輝度信号の
高輝度レベルを検出してハイレベル信号を出力し、ダー
ト回路１９をオフとする。従って、低彩度検出回路１３
がハイレベル信号を出力しても、利得ｆｌｔｌ制御回路
１４に入力されず、混合回路１２から出力される色信号
は利得制御回路１４により増幅され、混合回路１５に入
力される。よって、高輝度でかつ淡い青空等のような低
彩度の被写体を撮像しても、その被写体の色を消失させ
ることがない。

なお、第１図に示す実施例における低彩度検出回路１３
は低彩度を検出したときはハイレベル化　　　　　　　
　　１号を出力する場合について述べであるが、色差信
号（Ｒｙ　）　ｙ　（Ｂ−ｙ　）が基準電圧レベル以下
に低下する度合に対応してレベルの変化する信号を出力
する比較器を設け、その出力に対応して利得制御回路１
４の利得を徐々に抑圧さることもできる。

第２図は、第１図に示す実施例装置の変形例を示し、第
１図におけるダート回路に代えて乗算器を配置したもの
である。第２図において、第１図に示す参照記号と同一
の記号を伺したものについては、第１図に示すものと同
一であるから、その前述は省略する。

第２図において、輝度検出回路２０’には、入力された
輝度信号を反転させる不図示の反転回路が内蔵されてお
シ、このため輝度信号が低輝度から高輝度へと変化し、
その振幅レベルが低から高へと変化すると、高から低レ
ベルへと変化する出力信号を出力するものである。

乗算器２ノは、輝度検出回路２０’からの出力信号と低
彩度検出回路１３から出力される信号との乗算を行々い
、その出力信号を利得制御回路１４に入力する。

いま、高輝度でなく、低彩度の被写体を撮像する場合は
、低彩度検出回路１３がらの高レベル信号と、輝度検出
回路２０’からの高レベルの出力信号との乗算を乗算器
２ノが実行し、その出力信号を利得制御回路１４に加え
、混合回路１２から出力される色信号のレベル抑圧を行
ない、色むらの消失を行なう。

次に、高輝度で、低彩度の被写体を撮像する場合には、
低彩度検出回路１３からの高レベル信号と、輝度検出回
路２０′からの低レベルの出力信号との乗算を乗算器２
１が行ない、その出力信号を利得制御回路１４に入力す
る。これＫよ〕、利得制御回路１４は、混合回路１２か
ら入力される色信号の抑圧を極く僅か行なうことになシ
、被写体の色ぬけを防止することができる。

この実施例においては、輝度検出回路２０’は低輝度か
ら高輝度になるにつれ、振幅が連続的に減少する出力信
号を発生させるものであるから、利得制御回路１イの抑
圧レベルを高から低へと連続的に変化させることができ
、これによっても低彩度で、高輝度の被写体を撮像する
場合に、被写体の色の消失を防止することができる。ま
た、との実飽例においても、低彩度検出回路１３は低彩
度時にデジタル的なハイレベル信号を出力させてもよ＜
、−また、彩度の高低に応じて出力が低レベルから高レ
ベルに連続的に変化させる構成にしてもよい。

さらＫ、本実施例では色差信号を用いて彩度検出を行な
ったが、各色信号を互いに所定の基準レベルと比較して
低彩度か否かを検出するように構成してもよいし、或い
は撮像素子への入射光と異なる径路で被写体光を受光す
る複数の色センサを設け、この色センサにより彩度を検
出するようにしてもよい。

同様に、輝度信号ｙを用いて被写体の輝度検出を行なう
場合を例示し、説明しであるが、撮像素子とは別の測光
素子を用いて輝度検出を行なって・ｙ、　　　　　　′
！’ｈ・ また、撮像素子として固体撮像素子を用いても同様の効
果が得られることは−５までもない。

（効果） 以上説明したように本発明によると、高輝度でかつ低彩
度を持つ被写体を撮像する場合に発生する色むらの消失
を、輝度検出手段か所定レベルの高輝度信号を検出し、
これによりダート手段を閉とし、低彩度検出手段から利
得制御手段への低彩度検出信号の伝達を阻止し、色信号
を増幅させるものであるから、その被写体の色を消失せ
しめることがなく、不自然な画像を生せしめることがな
い０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の撮像装置の一実施例のプロ。 り図、第２図はその変形例のプロ、り１、第３図は光量
と輝度信号、Ｒ信号およびＢ信号との関係を示すグラフ
、第４図は従来装置のブロック図である。 １は撮像素子、２はプリアンプ、３はローパスフィルタ
、４はバンドパスフィルタ、ｓはＲ度信号プロセス回路
、６は色信号分離回路、７はＲ信号プロセス回路、８は
Ｂ信号プロセス回路、９はマトリックス回路、１０と１
１は平衡変調器、１２は混合回路、１３は低彩度検出回
路、１４は利得制御回路、１５は混合回路、１６は出力
２１７７回路、１７はポテンショメータ、１８は基準電
圧源、１９はダート回路、２０と２０′は輝度検出回路
、２ノは乗算器を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学像を電気信号に変換する撮像手段と、被写体
   の彩度状態を検出する彩度検出手段と、前記被写体の輝
   度状態を検出する輝度検出手段と、 前記彩度検出手段により被写体の彩度が所定レベル以下
   であるということが検出されると前記撮像手段の出力の
   色信号を抑圧すると共に、前記輝度検出手段により前記
   被写体の輝度が所定レベル以上であるということが検出
   されると前記撮像手段の出力の色信号の抑圧を禁止する
   抑圧手段と を備える撮像装置。
2. （２）前記抑圧手段は被写体の輝度状態に応じて色信号
   の抑圧状態をほぼ連続的に制御するものであることを特
   徴とする前記特許請求の範囲第（１）項記載の撮像装置
   。