JPS6151478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カラーテレビジヨン信号の自動色
バランス装置に関するものである。

テレビジヨン・カメラに縦続して結合された信
号処理チヤンネル中で、赤および青色信号の黒レ
ベルと利得を、緑色信号の黒レベルと利得に関し
て調整するために自動色バランス装置が使用され
ている。照明条件が広い範囲にわたつて変化する
条件のもとで撮影され、しかも後続する処理で場
面毎に濃度や色に広範囲にわたる変化を受けるよ
うな動画フイルム上にプログラムの題材が記録さ
れるようなテレシネカメラで、この自動色バラン
ス装置は特に有効である。

「テレビジヨン・カメラ信号の自動色バランス
用装置」という名称の米国特許第3786177号、（特
公昭53−2290、特開昭49−58713号に対応）明細
書中に示されている自動色バランス装置が、実質
的に黒あるいは実質的にに白信号がテレビジヨ
ン・カメラ・チエーンのカラープレクサ（カラー
エンコーダ）に供給されるべき時期を決めるため
に使用されている。この回路は、ある状況下で
は、色バランスの調整が不適切になり、かえつて
色の不平衡状態が生ずる可能性がある。米国特許
第3786177号明細書中に述べられている装置は、
簡単に言えば、赤、青および緑の色信号の振幅を
黒を代表するような可調整閾値レベルと比較す
る。３つの色信号がすべてこの閾値レベル以下で
あるときは常にゲート・パルスが発生する。ゲー
ト・パルスの存在するとき赤、青および緑信号の
振幅は積分され、青と緑、赤と緑の各信号間の平
均誤差を表わす制御信号を発生する。これらの制
御信号は帰還ループを経由して赤および青カラ
ー・チヤンネル中のレベル制御増幅器に供給され
る。そして帰還ループによつて３つの平均色信号
のレベルが等しいレベルにされたとき色のバラン
ス状態が得られる。何等かの理由で、もし閾値レ
ベル以下の３つの色信号の平均値間の関係が、閾
値レベル以下の各色信号のピーク値に等しくなけ
れば、黒に対する実質的に正しい信号のバランス
は得られない。このような形式の回路の動作によ
れば、黒のバランスが正しくとられていないこと
は、カメラによつて撮影された場面中に深い折目
をもつた赤色のカーテンからなる背景を含むよう
な例によつて容易に見分けられる。照明が使用さ
れるときには、赤いカーテンの折目の前面は赤く
現われるが、折目の深いくぼみの部分は照明がな
いので殆んど黒になる。３つの色信号が平均され
たとき、前述のような場面を表わすビデオ信号中
の赤の割合は適正値以下となり、黒バランスが不
適切になつてカーテンの折目の深いくぼみの部分
が黒ではなくシアンとして現われるようになる。

深い折目をもつた濃い赤、すなわち深紅のカー
テンを観察した場合の上記の例について、色バラ
ンスの調整動作を模型的に示す第２図を参照して
さらに詳細に説明する。深い折目をもつた深紅の
カーテンを撮影した場合、第２図ａに示すよう
に、緑Ｇおよび青Ｂ信号は実質的に黒レベルにあ
り、赤Ｒ信号は深紅と黒レベルとの間で交番す
る。前述の米国特許第3786177号明細書に記載さ
れている回路では、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号がすべて同
図ａの予め定められた閾値Ｔよりも低いときに差
信号Ｒ−ＧとＢ−Ｇが決定される。差信号Ｒ−
Ｇ、Ｂ−Ｇが得られると、これらの差信号はそれ
ぞれ平均される。差信号Ｒ−Ｇが平均されると同
図ｅに示すようにＴ／２のレベルの平均値が得ら
れ、差信号Ｂ−Ｇが平均されると同図ｆに示すよ
うに平均値Ｏが得られる。黒レベルを調整するた
めに上記平均値Ｔ／２はＲ信号の実際の黒レベル
から減算される。Ｒ，Ｇ，Ｂの信号を合成するこ
とによつて同図ｇに示すような複合信号が得られ
る。ところが、この米国特許明細書に示されてい
る方法では、Ｒ信号の黒レベルはＢ及びＧ信号の
レベルに対して低下し、そのため黒を表わすのに
必要なＢおよびＧ信号のレベルはＲ信号によつて
表わされる黒レベルよりも相対的に高くなり、カ
ーテンの深い折目の部分は黒ではなくシアンとな
る。

これに対して、この発明によるカラーテレビジ
ヨン信号用自動色バランス装置は、２つの異つた
色成分に対する各別の信号伝送チヤンネルを与え
る手段（例えばＡ，Ｂ；Ｃ，Ｄ；Ｅ，Ｆ）と、上
記信号伝送チヤンネルの一方に含まれていて制御
信号に応答するレベル制御手段１２０；２２０
と、上記信号伝送チヤンネルに結合されていて上
記２つの色成分のピーク振幅のレベルを検出して
記憶する記憶手段１０４；２０４；３０４と、上
記記憶手段が映像の端縁部を表わす色成分の部分
に応答するのを禁止するためのゲート手段１０
０，２００，３００と、上記記憶手段に結合され
ていて上記記憶された上記２つの色成分の双方の
ピーク・レベルが黒レベルに対応する第１のレベ
ルと白レベルに対応する第２のレベルの一方のレ
ベルに近い予め設定された閾値を越えると、それ
を検出する閾値手段４００，４１０と、上記記憶
手段、閾値手段および信号伝送チヤンネルに結合
されていて、上記２つの色成分の双方の上記記憶
されたピーク・レベルが上記予め設定された閾値
を越えると、上記２つの色成分の上記ピーク・レ
ベル間の差を表わす制御信号を発生する手段１０
８〜１１３，３１０，３１１；２０８〜２１３，
３１２，３１３と、上記制御信号を上記レベル制
御手段に供給して上記一方の信号伝送チヤンネル
のレベルを、上記２つの色成分のピーク・レベル
を等しくする方向に修正する手段とを具備してい
る。

上記の構成を有するこの発明のカラーテレビジ
ヨン信号用自動色バランス装置では、特に各色成
分のピーク振幅のレベルを記憶する記憶手段と、
この記憶手段に結合されていて、２つの色成分
（例えばＲおよびＧ）の双方の記憶されたピー
ク・レベルが共に上記第１のレベルと第２のレベ
ルの一方（例えば黒レベル）に近い予め設定され
た閾値Ｔを超過すると、それを検出する閾値手段
とが使用されているので、前記米国特許第
3786177号明細書に記載された発明の装置で見ら
れたような問題を解決することができる。これを
第２図ａ乃至ｃを用いてさらに具体的に説明する
と、同図ａに示すように、深い折目をもつた深紅
のカーテンを撮影して得られたビデオ信号は、黒
レベルのＢおよびＧ成分と、深紅と黒レベルとの
間で交番するＲ成分とを含んでいる。本願発明で
はすべての信号成分が閾値Ｔを黒レベルの方向に
越えたときのみ（第２図ａの「黒」と表示された
部分）、回路はこれに応答して各信号成分のピー
ク値を検出してこのピーク値を記憶する。従つ
て、これらの各信号間の差信号Ｒ−Ｇ（ピー
ク）、Ｂ−Ｇ（ピーク）は同図ｂ，ｃに示すよう
に共に０になる。これらの各差信号から生成され
る制御信号によつて、色バランスの調整は適正に
行なわれ、同図ｄに示すように正しい色バランス
をもつた複合信号が得られる。この複合信号ｄに
よれば、同図ｇの複合信号と違つて深紅のカーテ
ンの光の当つた前面は深紅になり、深い折目の部
分では、Ｒ，Ｇ，Ｂの信号はすべて黒レベルにな
るから、上記折目の部分は正しい黒として表示さ
れる。

白レベルを調整して全体の色バランスをとる場
合も同様に、本願発明の装置では正しい色バラン
スをとるこたができるが、米国特許第3786177号
明細書記載の装置では白レベルが不適切に調整さ
れ正しい色バランスの得られないことは、前述の
黒レベルを調整する場合と同様である。

以下、第１図の実施例を参照しつつこの発明を
詳細に説明する。

図において、赤ビデオ信号は制御増幅器１２０
の入力端子に供給される。制御増幅器１２０の出
力端子は半導体ゲート１００として動作するよう
に接続された電界効果トランジスタの入力端子に
結合されている。ゲート１００の出力端子はトラ
ンジスタ駆動段１０２のベース電極に結合され、
該トランジスタのコレクタ電極は電源＋Ｖに結合
されている。トランジスタ１０２のエミツタ電極
は抵抗器１０３を介して電源−Ｖに結合されてい
る。トランジスタ１０２のエミツタ電極と抵抗器
１０３との接続点は出力端子を構成し、該出力端
子は蓄積キヤパシタ１０４と電圧フオロワ形に構
成された増幅器１０５とに結合されている。

上記のゲート１００，トランジスタ１０２，抵
抗器１０３，キヤパシタ１０４および電圧フオロ
ワ１０５は、ゲート１００よりトランジスタ１０
２に供給される信号のピーク値を検出して、その
値を一時的に記憶する信号記憶回路を構成してい
る。ゲート１００よりトランジスタ１０２のベー
スに供給される信号の電圧がそのときのキヤパシ
タ１０４の電圧よりも1V_BE（トランジスタ１０
２のベース−エミツタ間順方向電圧）高いと、ト
ランジスタ１０２は導通してキヤパシタ１０４は
充電される。従つて、トランジスタ１０２のベー
ス電圧がキヤパシタ１０４の電圧よりも充分に高
いときは、キヤパシタ１０４はその電圧に向けて
充電される。トランジスタ１０２のベースに供給
される電圧がキヤパシタ１０４の電圧よりも低く
なると、トランジスタ１０２は非導通状態とな
り、キヤパシタ１０４は高い値の抵抗器１０３を
経てゆつくりと放電する。かくして、キヤパシタ
１０４はゲート１００よりトランジスタ１０２に
供給される信号のピーク値を検出して、それを一
時的に記憶する記憶素子として動作する。キヤパ
シタ１０４の充電時定数はトランジスタ１０２の
出力インピーダンスとキヤパシタ１０４のキヤパ
シタンスによるが、この回路におけるトランジス
タ１０２の出力インピーダンスは非常に低いの
で、キヤパシタ１０４の充電時定数は非常に短か
い。一方、キヤパシタ１０４の放電時定数は明細
書の最後に示す各素子の値から見て約１秒であ
る。青ビデオ信号は上述の赤ビデオ信号と同様に
制御増幅２２０で増幅されて、ゲート２００，ト
ランジスタ２０２，抵抗器２０３，キヤパシタ２
０４，電圧フオロワ２０５よりなる信号記憶回路
に供給され、青ビデオ信号のピーク値が検出され
て記憶される。緑ビデオ信号は、ゲート３００，
トランジスタ３０２，抵抗器３０３，キヤパシタ
３０４，電圧フオロワ３０５よりなる信号記憶回
路に直接供給されて、そのピーク値が検出され、
記憶される。動作時には、広いゲート信号の形を
持つたゲート付勢信号がゲート１００，２００，
３００に供給される。広いゲート信号は実際のビ
デオ信号期間中に発生するように割り当てられ且
つ時間合せされており、シエーデイングや端部過
渡現象が各蓄積回路中に記憶されるビデオ信号の
真のピーク値に影響を与えることがないように映
像の端部でゲート１００，２００および３００を
禁止している。

赤、青および緑の入力信号の記憶されたピーク
値を代表する直流信号が現われる電圧フオロワ１
０５，２０５，３０５の出力端子はそれぞれダイ
オード１０７，２０７，３０７、電圧源＋Ｖに結
合された抵抗器１０６よりなるアンド・ゲートに
結合され、またゲート１０８，２０８および３０
８を介して差動増幅器１１３，２１３に結合され
ている。ダイオード１０７，２０７，３０７より
なるアンド・ゲートの出力端子は比較器４００の
入力端子の１つに結合されている。比較器４００
の他方の入力端子は基準電位源４１０に結合され
ている。基準電位源４１０は波形５００中に示さ
れているように黒レベルに対応する第１のレベル
に近い所定の閾値Ｖ_Tを与える。

次にこの回路の動作を説明する。記憶されたピ
ーク入力信号のすべてが基準電位源４１０より比
較器４００に供給された閾値電圧Vrを越える
と、アンド・ゲートから供給される出力信号は比
較器４００の状態を変化させる。すなわち、比較
器４００を正に駆動し、ゲート１０８，２０８，
３０８を開く。ゲート３０８の出力信号は緑ビデ
オ信号の記憶されたピーク値を代表し、この出力
信号は差動増幅器１１３，２１３の各一方の入力
に供給される。この場合、この信号は緑基準信号
を与える。差動増幅器１１３，２１３の他の入力
には赤および青ビデオ信号のピークを代表する記
憶された信号がそれぞれ供給される。

帰還回路中に抵抗器１１１の他にキヤパシタ１
１２を有する上記増幅器１１３は周知のようにミ
ラー積分回路として動作し、同様に帰還回路中に
キヤパシタ２１２を有する上記増幅器２１３もミ
ラー積分回路として動作する。

赤、青、緑の各チヤンネル中で検出され、記憶
された各信号のピーク値が基準電位源４１０によ
つて説定された閾値Vrを超過するとデート１０
８，２０８，３０８はすべて導通し、各チヤンネ
ルの信号は増幅器１１３、２１３に供給される。
換言すれば、上記各チヤンネル中の信号記憶回路
で検出され、記憶された各信号のピーク値がすべ
て上記閾値Vrを超過したときこれらの信号のピ
ーク値のサンプリングが行なわれ、サンプリング
された信号のピーク値は上記増幅器１１３，２１
３に供給される。前述のように、増幅器１１３，
２１３は積分回路として動作するから、上記赤信
号のサンプリングされた信号のピーク値、青信号
のサンプリングされた信号のピーク値は、上記増
幅器１１３，２１３によつて一定時間保持され
る。このように、ゲート１０８，入力抵抗器１０
９，１１０および帰還キヤパシタ１１２を有する
増幅器１１３よりなる回路は赤デデオ信号の記憶
されたピーク値に対するサンプリング保持回路と
して動作し、同様にゲート２０８，入力抵抗器２
０９，２１０、および帰還キヤパシタ２１２を有
する増幅器２１３よりなる回路は青ビデオ信号の
記憶されたピーク値に対するサンプリング保持回
路として動作する。増幅器１１３，２１３の出力
端子から各制御増幅器１２０，２２０への帰還路
が、赤および青制御信号の値に従つて赤および青
ビデオ信号の黒を表わす負のピーク値を緑ビデオ
信号の黒を表わす負のピーク値に整合させること
によつて自動的に色バランスをとるための回路を
構成している。

簡単に言えば、赤、青および緑のビデオ信号の
ピーク値がすべて比較器４００の入力における黒
レベルを基準として設定された閾値を越えると、
この比較器４００はゲート１０８，２０８，３０
８を開く。これによつてこれらのゲート１０８，
２０８，３０８は検出された赤，青，緑のピーク
信号を差動増幅器１１３，２１３に供給する。赤
ピーク信号および青ピーク信号は基準としての緑
ピーク信号と比較され、赤および青バランス用制
御電圧を発生する。増幅器１１３，２１３の出力
端子から制御入力増幅器１２０，２２０への帰還
路によつて閉ループ動作が行なわれ、入力赤およ
び青ビデオ信号のピーク値と緑ビデオ信号のピー
ク値との間のバランスをとり、それによつて真の
黒バランスを達成している。

同じような構成で、入力赤、青および緑信号を
反転させ、比較器４００への閾値レベルを曲線５
００上に示されている黒レベルに対するものより
もむしろ最大白レベルに近ずけるように調整する
ことによつて第１図の装置を白バランス用信号を
発生させるのに利用することもできる。白バラン
スに対しては、制御信号は増幅器１２０，２２０
の利得特性を入力赤，青および緑信号の振幅を整
合させるように修正するために利用される。

次の各素子名、素子の値は本発明による自動色
バランス装置の一実施例で使用されたものであ
る。

ゲート１００，１０８，２００，２０８，３０
０，３０８ …RCA製CD4016AD 増幅器１０５，２０５，３０５，４００，１１
３，２１３
…モトローラ（Motorola）製MC3403 ダイオード１０７，２０７，３０７ …IN914 抵抗器１０９，２０９，３１０，３１２
…2KΩ 抵抗器１０３，２０３，３０３ …1MΩ 抵抗器１１０，２１０，３１１，３１３
…200KΩ 抵抗器１１１，２１２ …1MΩ 抵抗器１０６ …47KΩ キヤパシタ１０４，２０４，３０４，１１２，
２１２ …１μＦ 電源電圧＋Ｖ …10V 電源電圧−Ｖ …−10V

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるカラーテレビジヨン受
像機の自動色バランス装置の一実施例の概略構成
図。第２図は第１図に示す自動色バランス装置に
よつて得られる色バランス状態と従来の自動色バ
ランス装置によつて得られる色バランス状態との
相違を模型的に示した図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……伝送チヤンネルを形成する
手段、１２０，２２０……制御増幅器、１０４，
２０４，３０４……蓄積手段、４００……比較器
（閾値検出手段）、１０８，２０８，３０８，１１
３，２１３……制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの異つた色成分に対する各別の信号伝送
   チヤンネルを与える手段と、 上記信号伝送チヤンネルの一方に含まれていて
   制御信号に応答するレベル制御手段と、 上記信号伝送チヤンネルに結合されていて上記
   ２つの色成分のピーク振幅のレベルを記憶する記
   憶手段と、 上記記憶手段が映像の端縁部を表わす色成分の
   部分に応答するのを禁止するためのゲート手段
   と、 上記記憶手段に結合されていて、上記記憶され
   た上記２つの色成分の双方のピーク・レベルが黒
   レベルに対応する第１レベルと白レベルに対応す
   る第２レベルの一方のレベルに近い予め設定され
   た閾値を越えると、それを検出する閾値手段と、 上記記憶手段、閾値手段および信号伝送チヤン
   ネルに結合されていて、上記２つの色成分の双方
   の上記記憶されたピーク・レベルが上記予め設定
   された閾値を越えると、上記２つの色成分の上記
   ピーク・レベル間の差を表わす制御信号を発生す
   る制御手段と、 上記制御信号を上記レベル制御手段に供給して
   上記一方の信号伝送チヤンネルのレベルを、上記
   ２つの色成分のピーク・レベルを等しくする方向
   に修正する手段とからなる、 テレビジヨン映像を表わし且つ上記第１レベル
   と第２レベルとの間で振幅が変化する異つた色を
   表わす２つの色成分を有するカラー・テレビジヨ
   ン信号の自動色バランス装置。 ２ 制御手段は２つの色成分の上記ピーク・レベ
   ルの差を表わす信号を生成するための差動手段
   と、閾値手段に応答して、２つの色成分の記憶さ
   れたピーク・レベルの双方が予め設定された閾値
   を越えると上記２つの色成分の各記憶されたピー
   ク・レベルを上記差動手段に結合するための第１
   および第２のゲート回路とを含む、特許請求の範
   囲第１項記載のテレビジヨン映像を表わし且つ第
   １レベルと第２レベルとの間で振幅が変化する異
   なつた色を表わす２つの色成分を有するカラー・
   テレビジヨン信号の自動色バランス装置。