JPS6250026B2 - - Google Patents

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JPS6250026B2
JPS6250026B2 JP56012305A JP1230581A JPS6250026B2 JP S6250026 B2 JPS6250026 B2 JP S6250026B2 JP 56012305 A JP56012305 A JP 56012305A JP 1230581 A JP1230581 A JP 1230581A JP S6250026 B2 JPS6250026 B2 JP S6250026B2
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JP
Japan
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color
white balance
light
line spectrum
white
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JP56012305A
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English (en)
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JPS57127376A (en
Inventor
Ryuzo Mototsugu
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Nikon Corp
Original Assignee
Nippon Kogaku KK
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Publication date
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Publication of JPS6250026B2 publication Critical patent/JPS6250026B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
    • H04N23/88Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals for colour balance, e.g. white-balance circuits or colour temperature control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビデオカメラのホワイトバランス回路
に関するものである。
従来この種の装置において、ホワイトバランス
は、単にマニユアルでR,G,B比を設定する
か、もしくは、撮影レンズを白い被写体に向ける
か撮影レンズに乳白色や白色キヤツプをかぶせる
かしておいて映像信号中のカラー成分が最小とな
る様マニユアル又はオートで、R,G,Bの比を
設定していた。従つてこの種の装置では、ホワイ
トバランスをとるために白い被写体又は白色キヤ
ツプを必要とするという欠点があつた。また、
R,G,Bの比はGの利得を固定しRとBの比を
連動して逆方向に変化させて設定する方法が製品
に適用されているが、制御範囲が狭いという欠点
が有つた。その欠点を解消し、制御範囲を広げる
ためにはR,G,Bをそれぞれ独立に制御するよ
うに構成することが考えられるが、その為には
R,G,B各々の光量を検出する必要がある。
R,G,B各々の光量検出の為にはR,G,Bの
スペクトル強度をそれぞれサンプリングによつて
求めるという方法を採用するのが一般的である。
しかしこの方法によると、太陽光や、白熱電球等
の様に各波長の光がほぼ均等に含んでいる光源で
は適切なホワイトバランスが可能である。しかし
ながら各種螢光灯、水銀灯等のいわゆる放電管系
の光源ではスペクトルが極端に偏在しているため
R,G,Bのスペクトルをそれぞれサンプリング
し、R,G,Bをそれぞれ独立に制御するだけで
は適切なホワイトバランスをとることができな
い。さらにこのような装置には、ホワイトバラン
スをとる時に白い被写体を撮影したり撮影用のレ
ンBに白色キヤツプをかぶせる為に撮影一時的に
中断しなければならず、撮影を不便にするという
欠点がある。
本出願人は、スペクトルが極端に偏在して分布
している光源がいわゆる放電管系の光源である
事、その放電管系の光源は固有の輝線スペクトル
を持つていることに着目し、その固有の輝線スペ
クトルを検出し、放電管系の照明に対しても適切
なホワイトバランスを得ることを考えた。
本発明の目的は、スペクトルが極端に偏在して
分布する光源に対しても撮影を中断することな
く、適切なホワイトバランスを得ることのでき
る、調整範囲の広いホワイトバランス回路を提供
することを目的とする。
第1図は、本発明の特定の実施例のホワイトバ
ランス回路を示す。乳白色又は白色の拡散板1、
光学フイルタFR、FG、FB受光素子DR、DG
B、及び増幅器AR、AG、ABは三原色スペクト
ル検出部2を構成する。拡散板1、光学フイルタ
x1、Fx2…受光素子Dx1、Dx2増幅器Ax1、Ax2
は輝線スペクトル検出部3を構成する。CPU1
4、RAM15及びROM16は演算部を構成す
る。更にこの装置は、アナログスイツチ11、A
―D変換器12、1/0ユニツト13、1/0ユニツト
17、選択信号発生回路18、D―A変換器1
9、アナログスイツチ20、サンプルホールド回
路21,22,23、外部スイツチ回路32、及
び1/0ユニツト31を含む。撮像管又は固体撮像
素子24(以下単に撮像管と称す)が出力する映
像信号はプリアンプ25を通り、色分離回路26
によつて分離され、個々に増幅器27,28,2
9によつて制御され、更に映像信号処理回路30
に送られる。
光源からの光は拡散板1によつて、拡散され、
フイルタFR、FG、FBX1及びFX2に等しく入
射する。
各フイルタは第2図に示すような光学特性を持
つている。フイルタFR、FG、FBはそれぞれ撮
像管24の特性のR,G,Bに対応した光を透過
させ、これらの光がそれぞれ受光素子DR、DG
Bに入射する。またフイルタFX1、FX2…は、
放電管系の光源等、スペクトルが偏在した光源の
特定の固有の輝線スペクトルの光を透過させ、そ
の特定の輝線スペクトルの光が受光素子DX1、D
X2…に入射する。各受光素子の出力は、各々増幅
器AR、AG、AB、AX1、AX2…によつて増幅さ
れる。増幅器AR〜AX2…の出力はアナログスイ
ツチ11に印加される。アナログスイツチ11は
1/0ユニツト13の信号によつて切り換えられる
スイツチであり、このアナログスイツチ11は
CPU14が指定した増幅器の出力を選択し、そ
のアナログ信号をA―D変換器12に送る。A―
D変換器の出力は1/0ユニツト13を介してCPU
14のデータバスに接続される。RAM15はそ
のA―D変換器12の出力を一時的に記憶した
り、演算に使用したりする。ROM16にはシス
テムの命令及び、特定のデータが収納されてい
る。CPU14、RAM15、及びROM16は、撮
像管24の特性のR,G,Bに対応した光による
出力と特定の輝線スペクトルの光による出力とを
比較し、特定の輝線スペクトルの光による出力が
所定値よりも大きい場合、即ち輝線スペクトルが
存在する場合には、前記R,G,Bに対応した光
による出力も参考とし、例えば、昼光色の螢光灯
又は白色の螢光灯の様に判定し、あらかじめ準備
されたデジタルのデーターを1/0ユニツト17に
送る。同一の輝線スペクトルを持つていても例え
ば白色螢光灯と昼光白色螢光灯と高演色性白色螢
光灯ではそれぞれスペクトルの分布、傾向が異な
る。
従つて、ある輝線スペクトルが検出されたから
といつて、単にその検出に基づいて一律に撮像管
24からの信号を分離回路26でR,G,Bに分
離した後のR,G,Bの各増幅器27,28,2
9のゲイン補正とすると、正確なホワイトバラン
スを得ることはできない。
そこで本実施例では輝線スペクトルの種別即ち
波長を検出し、さらにその輝線スペクトル強度と
三原色スペクトルの強度とをマイクロコンピユー
ターの如き記憶、演算回路によつて比較、演算し
ているので非常に正確なホワイトバランスが得ら
れる。特定の輝線スペクトルを持たない光による
出力が受光素子から得られた場合には、撮像管2
4のR,G,Bの出力が同じ値になる様に、
CPU14で演算し1/0ユニツト17にデーターを
送る。特定の輝線スペクトルが検出されない場合
は、その光源が太陽光、白熱電球等のようにスペ
クトル分布が概ね平均している光源である故、
R,G,B三原色スペクトルを検出し例えばマイ
クロコンピユーターにより演算しR,G,B各増
幅器27,28,29のゲインを制御する。R,
G,B各々の増幅器27,28,29のゲイン制
御を独立に行なえば制御範囲も広いため良好なホ
ワイトバランスを得ることができる。
上述の如く常時ホワイトバランスが作動してい
ると画面全体がある色に偏つているようなシーン
の場合、これを白に近づける様に補正してしまう
という不都合があるが、その様なことは外部スイ
ツチ回路32の作用によつて避けることができ
る。外部スイツチ回路32により、マニユアル
で、色温度の設定が行なわれると、受光素子の出
力には関係なく、ROM16内に記憶されている
データーによりデジタル信号が1/0ユニツト17
に伝えられる。また外部スイツチ回路32による
フエーダー信号も、CPU14で処理され、1/0ユ
ニツト17に伝えられる。
CPU14から1/0ユニツト17に送られるR,
G,Bの利得設定値及びR,G,Bの選択信号
は、前者はD―A変換器19に、後者は選択信号
発生器18に送られる。D―A変換器19の出力
は、アナログスイツチ20で、選択信号発器18
の切替信号によりR,G,Bの3信号に分けられ
てサンプルホールド回路21〜23に伝えられ
る。ホールド回路21〜23は、色信号のR,
G,Bの利得を制御し、最適のカラーバランスを
得る様に働く。又回路21〜23は動作の急激な
変化がない様に、積分特性も持たせてある。
撮像素子又は撮像管24より得られた信号はプ
リアンプ25で一定の値まで増幅され、色分離回
路26でR,G,Bに分離される。R,G,Bの
可変利得の増幅器27〜299の利得はサンプル
ホールド回路21〜23のアナログ電圧によつて
制御される。増幅器27〜29の出力は映像信号
処理回路30で合成され、同期信号、サブキヤリ
アなど加えられて標準のカラー映像信号となる。
尚、本実施例は通常ホワイトバランス回路が作
動しているが、逆に撮影者が所望時のみ作動する
様にし、通常時は作動しない様にすることも、
又、上記いれかを撮影者が選定する如く構成する
こともできることは言うまでもない。通常時本発
明によるホワイトバランス回路が作動している場
合は、撮影中の光源の色温度の変化にも対応する
ことができる。
第3図は、本発明の別の実施例のホワイトバラ
ンス回路を示す。前記実施例と同一の部分は、同
一の符号で示す。三原色スペクトル検出部2は前
記実施例と同様のものである。輝線スペクトル検
出部3の受光素子DX螢光灯の輝線を特に検出す
る。
OPアンプ5,6は増幅器AR、AG、ABの出力
からR,G,Bの平均値を演算する。
コンパレータ7はそのR,G,Bの平均値と増
幅器AXの輝線スペクトルによる出力とを比較
し、光源に螢光灯などの特殊な光があるかどうか
を判断する。可変抵抗33によつて設定された電
圧によりコンパレータ6のスレシヨルドレベルが
決まる。
コンパレータ8〜10及びゲート回路37〜3
9はR,G,Bの内のどれが最大値を示すかに応
じ、それぞれR,G,Bが最大となつた時、ゲー
ト37,38,39がHi出力をアナログSW11
に送る。アナログSW11は上記Hi出力に応じ
R,G,Bの内の最大の値となつたものの信号を
割算器40〜42に出力する。割算器40〜42
はR,B,G信号出力で最大値を割算し、撮像管
24で得られたR,G,Bのホワイトバランスに
必要なGainに応じた電圧を発生する。その電圧
は、各色増幅器27〜29に送られる。ただし、
コンパレータ7により、輝線スペクトルが検出さ
れた場合には、アナログSW20の入力が可変抵
抗34〜36によつて発生された電圧に切替わ
り、増幅器27〜29はあらかじめ設定された
R,G,B比となるよう制御する。
以上のように本発明によれば、スペクトルが平
均して分布している太陽光、白熱電球等の光源は
勿論、スペクトルが極端に偏在して分布している
螢光灯等の放電管系の光源に対しても適切なホワ
イトバランスを得ることができ、又、同一輝線ス
ペクトルを持つていながら微妙にスペクトル分布
の異なる光源例えば螢光灯の白色、昼光色、高演
色性白色等に対しても正確な調整をすることがで
きる。又R,G,Bを各々独立にゲインを制御し
ているので制御範囲が広く、さらに撮影を一時的
に中断することなく撮影をしながらホワイトバラ
ンスを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の特定の実施例のホワイトバ
ランス回路を示す図、第2図は、光学フイルタの
特性を示す図、第3図は、本発明の別の実施例の
ホワイトバランス回路を示す図である。 主要部分の符号の説明、三原色スペクトル検出
部……2、輝線スペクトル検出部……3、演算部
……14,15,16,40,41,42,2
0、撮像管……24、色分離回路……26。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 カラービデオカメラの色温度調整のためのホ
    ワイトバランス回路に於いて、撮影シーンの三原
    色のスペクトル強度を検出する三原色スペクトル
    検出部と、特定の輝線スペクトルの強度を検出す
    る輝線スペクトル検出部とを設け、上記両検出部
    からの出力信号を入力して演算する演算部を設
    け、撮像手段から出力される映像信号が色分離回
    路によつて分離された後の各々の色信号を前記演
    算部出力により制御することを特徴とするホワイ
    トバランス回路。
JP56012305A 1981-01-30 1981-01-30 White balance circuit Granted JPS57127376A (en)

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JP56012305A JPS57127376A (en) 1981-01-30 1981-01-30 White balance circuit

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JP56012305A JPS57127376A (en) 1981-01-30 1981-01-30 White balance circuit

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JPS57127376A JPS57127376A (en) 1982-08-07
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