JPS6235792A - ホワイトバランス調整システム - Google Patents

ホワイトバランス調整システム

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JPS6235792A
JPS6235792A JP60174107A JP17410785A JPS6235792A JP S6235792 A JPS6235792 A JP S6235792A JP 60174107 A JP60174107 A JP 60174107A JP 17410785 A JP17410785 A JP 17410785A JP S6235792 A JPS6235792 A JP S6235792A
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JP
Japan
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signal
white balance
circuit
color
balance adjustment
Prior art date
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JP60174107A
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English (en)
Inventor
Yasushi Tsugi
都木 靖
Toshio Murakami
敏夫 村上
Yutaka Sato
裕 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はカラービデオカメラの自動ホワイトバランス調
整システムに係り、特に映像信号を以って色温度情報と
する内部測光方式において、逆光等高輝度に起因する調
整誤差を軽減することのできる自動ホワイトバランス調
整システムに関する。
〔発明の背景〕
カラービデオカメラの自動ホワイトバランス調整システ
ムの一方式として、例えばR−Y。
B−Yの色差信号等の映像信号を利用し、その信号のレ
ベルに応じて色温度の変化を補正する内部測光方式ホワ
イトバランスシステムと呼ばれるものがある。このよう
な方式ではその性質上ホワイトバランスのp4整精度が
被写体の状況に左右され易いといった問題点を有してい
る。
このホワイトパランスル4ip差の誘因の一つに入 高輝度被写体の撮影によるものがある。具体的には、逆
光時や撮影画面中に電灯などの光源が存在し撮像管のダ
イナミックレンジをオーバーしてしまう様な場合、撮像
管出力は輝度信号過大となり、逆に色信号は低下する。
即ち通常、無彩色被写体では色差信号は0となるはずで
あるが、輝度0色度信号間のバランスが崩れるので、例
えば無彩色の被写体でも色差信号(R−Y、B−Y)が
相当量のレベルを有してしまう。
このような現象のため被写体の色温度に関わらずR−Y
、B−YがY方向に、言い替えれば、−几、−B方向に
傾くため、ホワイトバランス調整は同時Kn、、Bを増
加させる方向に働き、結果的に画面全体がマゼンタ色に
偏った色調となる。特に逆光時や、順光時においても晴
天で空を含めた風景を撮影するなどの時(画面の端の方
に高輝度部が存在する)K対する中央部重点測光方式自
動露出型や、手動絞りによりて高輝度部以外忙露光を合
わせた場合には更に前記の傾向が強くなる。自動ホワイ
トバランス調整システムとしては、例えば、ナシ璽ナル
テクニカルレポート第51巻第1号1985年2月第9
8−102頁における「簡易自動追尾ホワイトバランス
システム」において論じられているものがある。この文
献には上記のような高輝度の問題をホワイトバランスg
gl用の制御電圧を圧縮することによって軽減する一方
法が提案されている。
〔発明の目的〕
本発明の目的は前記したような輝度の過大なる被写体の
存在に起因する自動ホワイトバランス調整誤差を軽減し
、即ち、前記のような被写体状況での非高輝度部の不自
然な着色を防止し、内部測光方式において、被写体条件
による影響を受けにくい自動ホワイトバランス調整シス
テムを提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、ビデオカメラの映像信号の一つである
色信号を用いて被写体の色温度を検知し該色信号レベル
に応じた利得制御を色度信号に対して施すことでホワイ
トバランスの調整を行なうシステムにおいて、映像信号
中の高輝度部を抽出するための所定のレベル以上の信号
を検出する検出手段と、ホワイトバランスy4整用制御
電圧生成系の径路に設けられ、検出手段の検出信号によ
って制御されて、ホワイトノ(ランス!111整用の制
御電圧発生回路に供給される色信号を検出信号が印加さ
れている間、遮断若しくは所定の一定電碇にする制御手
段とを設けたコトテする。検出手段は、これによって検
出するレベルが、例えば、定格の匝の15〜2倍以上の
輝度を検出するレベル検出回路とし、制御手段は例えば
ゲート回路とすることができろ。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例により説明する。第1図は、本発
明の一実施例を示すブロック図であり、カラービデオカ
メラの信号処理系の主要部回路である。1は撮像管とし
て図示しているが、固体の撮像素子でありても良く、以
下これも含めて単に撮像素子という。撮11素子1から
得られる搬送映像信号は、プリアンプ2で増幅され後、
ローパスフィルタ(以後LPFと略記する)44及び、
帯域フィルタ5によって、広帯域の輝度(iN 4ij
Yn、低域の輝度信号り及び色多重信号圧分離される。
分離された色多重信号は、1水平期間(1H)遅延回路
6、I移相回路7、加算回路8、減算回路9によって溝
底される分離回路により赤及び青色の搬送色信号に分離
される。この搬送色信号は、利得制御回路10r、10
bを経て検波回路11 r、 1 lbでそれぞれベー
スバンドの色度信号R及びBに復調される。これらの色
度信号R,Bは、狭帯域のLPF4を通った低域の輝度
信号Yhとマトリクス回路12で演算され二つの色差信
号、例えば、R−Yt、 、 B−Ybとして出力され
る。これらの回路の動作は、単一の撮儂素子を用いてカ
ラー映像信号を得る回路の代表的な回路として知られて
いるものである。本実施の特徴は、ホワイトバランスを
調整するために利得制御回路10r、10bを制御する
回路にあり、マトリクス回路12から得られる色差信号
R−Yx、 、 B YLをホワイトバランス調整用制
御信号生成回路15に供給する際、高輝度時に供給を制
御するゲート回路16を介して行うようにするものであ
る。ゲート回路16の制御は、例えば、広帯域のLPF
3の出力である輝度信号りが供給される高輝度検出回路
13と、その出力波形を適当に整形する波形整形回路1
4によって行い、所定以上の高輝度部では、色差信号を
ホワイトバランス調整用制御信号生成回路(以下、単に
ホワイトバランス回路という)15に供給しないように
ゲートを制御する。
以下、動作を更に詳しく説明する。
例えば第2図(a)の様な被写体(左上の部分が問題と
なる高輝度被写体、他の部分は無彩色又は同図11b)
 、 (d)中点線で示されるような色差信号の平均レ
ベルを取る事により便宜上無彩色とみなせる様な被写体
とする)を撮影したとすると、第2図(a)中の一点鎖
線で示す部分の1水平走査期間中の色差信号(例えばY
−R)波形は同図(b)で表わされるよ5に高輝度部分
が過大となる。
そこで、この部分を高輝度検出回路15で検出し波形整
形回路14によってゲート回路16の制御に都合が良い
例えば第2図(C)に示すようなパルス波形とする。こ
のパルス波形をゲート回路16に加え、信号の通過を遮
断することによって、ホワイトバランス回路15に供給
する信号を第2図O)に示すような高輝度部のない信号
とすることKよって、制御回路10r、10bの制御が
無彩色部圧着色するようなことのないホワイトバランス
調整を実現できる。高輝度検出回路15は、図示のよう
な広帯域の輝度信号Ytレベル検出に限らず、低域の輝
度信号Yhを検出するようにすることもできる。また、
所定以上のレベルは、例えば、定格レベルの15〜2倍
以上となるレベルを検出するようKすれば良い。
さらに、ゲート回路16は、高輝度検出回路13の検出
出力によって色差信号の通過を遮断するだけでなく、検
出期間中ホワイトバランス回路に供給する信号を基準の
直流電圧VcI!替えろようにしても艮い。
本実施例によれば、被写体の状況(tl!f忙高輝度に
対して)に応じた範囲可変測光式ホワイトバランスシス
テムが実現でき、従来ホワイトバランス調整誤動作の誘
因であった高輝度による過大信号部分を測光範囲から自
動的に除く、言い換えれば従来悪影響を与えていた部分
を標準的な輝度の無彩色画面に宜き換えた事と等価であ
り、特に逆光撮影時等での自然なホワイトバランス(自
然な色再現)に効果がある。
次に、本発明の第2の実施例忙ついて説明する。これは
、第1図に示した実施例の効果な更忙拡大するものであ
り、図示しないが、第1図のマトリクス回路12の出力
からホワイトバランス回路15までの経路中に、固定ま
たは可変のレベルクリップ回路を設けるものである。こ
の実施例は、例えば第3図に点線で示すように、先の例
で高輝度検出回路13で検出する所定レベルB、には達
しないが比較的高い輝度のレベルE、でホワイトバラン
ス回路15に供給する色差信号のレベルを制限するもの
である。即ち前記第1実施例のゲート回路16を作動さ
せるには至らないが、幾分かは高輝度による悪影響の兆
候が見受けられるといつた糧度のところを補償する訳で
あるO また、この第2実施例において、色差信号のクリッピン
グポイントの設定値を彩度の非常に高い部分をクリップ
するように設定すれば、非常に彩度の高い(又は色温度
変化による色付きの上に乗った高彩度の)色に対する色
あせ防止の効果もある。これは色差信号レベルに応じて
ホワイトバランスを調整するシステムではこのような信
号(色度信号R,Bの過大なる場合)に対して過補正と
なる傾向がある為、入力を制限する事でこの過補正を軽
減する様にしたものである。冑、本効果を更に向上させ
る為にクリッピングポイントを各色差信号(R−Y、B
−Y)の正、負両@1に各々設けても良い。
次に第3の実施例を第4図に示す。これは、色信号の処
理回路が第1図に示した例と異る形式のものに適用した
例である。撮像素子1からは、例えば、透明(W)、黄
色(Ye)、緑((j)シアン(Cy)の各色信号が出
力され、プリアンプ2′で増福した後、マトリクス回路
17、及び、三つのLPF4 、4 、5により色度信
号R,B及び輝度信号Yが分離生成される。これらの信
号からマトリクス回路19によって緑の色度信号Gを生
成し三原色信号が得られる。このうち几及びB信号の経
路罠は、ホワイトバランスを調整するための利得制御回
路10r、10bが設けられ、第1図に示した実施例と
同様に利得制御回路10r、10bを制御するためのホ
ワイトバランス回路15、ゲート回路16、高輝度検出
回路15、波形整形回路14を設ける。ゲート回路16
を介してホワイトバランス回路15に供給する色差信号
は、マトリクス回路18によりて得られるB −G、R
,−G信号を供給し、高輝度検出回路15Vcは、マト
リクス回路17から得られる輝度信号を印加する。周知
の如く無彩色画面(ホワイトバランスが適正にとれてい
る場合)においてはRlq、B信号比は夫々1対1であ
るからこの様な画面条件では几−(3,B−C3なろ信
号は各々0となり、又前記両信号レベルによって色温度
を検知する事が可能である。更に輝度1色度信号間の関
係式Y=α59G+α5R+111Bからも分かる通り
Y、0間の相関性は特に強く、即ちq信号なY信号と同
様に取り扱う事も可能である。
よって色温度情報としてこのR−G、B−Gなる信号を
、高輝度検出回路15、波形整形回路14で得られた制
御パルスで動作されるゲート回路16を経てホワイトバ
ランス回路15に入力する。
上記各5j!施例において、利得制御回路ior、1゜
bはホワイトバランス回路15からそれぞれ独立した出
力で制御されるように示しているが、一つの出力で一方
を他方と所定の関係式で表わされる関係で関連させて制
御するようにしても艮いO 〔発明の効果〕 本発明によれば、映像信号の1つである色信号を用いて
ホワイトバランスの調整を行なういわゆる内部測光方式
ホワイトバランス自動vI4整装置を備えたカラービデ
オカメラにおいて、被撮影画面の状況に応じて測光面積
を変化させる、即ちホワイトバランス調整のために用い
る映像信号(色差信号)の抽出範囲(画面上で)を適宜
制限することができる。よって内部測光方式ホワイトバ
ランス調整システムにおいてホワイトバランスを調整す
る際に調整誤まりを引き起こす様な過度の高輝度被写体
による部分のある信号の影響を軽減する効果があり、自
動ホワイトバランス調整精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例な示すブロック図、第2図は
実施例の動作を説明するための信号説明図、第3図は本
発明の他の一実施例の動作を説明するための信号波形図
、第4図は本発明のさらに他の一実施例を示すブロック
図である。 1・・・撮像素子    2・・・プリアンプ15・・
・高輝度検出回路 14・・・波形整形回路10r 、
 10b・・・利得制御回路15・・・ホワイトバラン
ス調整制御信号生成回路(ホワイトバランス回路) 16・・・ゲート回路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)撮像素子から得られる信号より色信号等の映像信
    号を生成する手段と、該色信号を検出積分して得た制御
    電圧により、該色信号の利得を調整することによつてホ
    ワイトバランス調整を行なう内部測光方式オートホワイ
    トバランスシステムにおいて、上記色信号の利得を調整
    するための制御信号生成系に入力される色信号の利得を
    所定のレベル以上の輝度信号を検出する高輝度信号検知
    系より出力された信号に応動して制御することによつて
    高輝度部で発生する誤差電圧を補正することを特徴とす
    るホワイトバランス調整システム。
  2. (2)上記色信号の利得の制御は、上記高輝度信号検知
    系で検出された信号によって通過を遮断するゲート回路
    によつて行うことを特徴とする特許請求の範囲第(1)
    項記載のホワイトバランス調整システム。
  3. (3)上記色信号の利得の制御は、さらに、上記輝度信
    号の所定レベルより低い第二の所定レベルより高い色信
    号の利得を、その振幅を制限または圧縮することで制限
    することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項又は第
    (2)項記載のホワイトバランス調整システム。
  4. (4)上記高輝度信号検知系で検出する所定のレベルは
    定格の1.5〜2倍以上の輝度信号としたことを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項ないし第(3)項のいず
    れかに記載のホワイトバランス調整システム。
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