JPS63115489A - オ−トホワイトバランス制御回路 - 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】 く技術分野〉 本発明は、ビデオカメラなどにおいて、色温度の変化に
応じて色彩が忠実に再現されるようホワイトバランスの
調整を行なうオートホウイトバランス制御回路に関する
。

〈従来技術〉 第４図は、従来例のオートホワイトバランス制御回路の
ブロック図である。同図において、ｌは被写体からの入
射光、２は撮影レンズ、３は撮像素子、４は撮像素子３
の出力から赤色（Ｒ）信号と青色（Ｂ）信号とを分離出
力する色分離回路、５は撮像素子３の出力から輝度（Ｙ
）信号を分離するローパスフィルタ、６．７は利得制御
信号に応答して赤色信号および青色信号の利得をそれぞ
れ制御する赤色信号、青色信号利得制御回路、８は利得
制御された赤色信号とローパスフィルタ５からの輝度信
号とを混合してＲ−Ｙ色差信号を出力する第１混合回路
、９は利得制御された青色信号とローパスフィルタ５か
らの輝度信号とを混合してＢ−Ｙ色差信号を出力する第
２混合回路、１０は間色差信号と輝度信号とに基づいて
複合カラー映像信号を出力するカラーエンコーダ、１１
はその複合カラー映像信号の出力端子、ｌ　２，１３は
Ｒ−Ｙ　、Ｂ　−Ｙ各色差信号のレベルの平均値をとる
第１、第２平均値回路、１４．１５は各平均値回路１２
．１３の誤差分を増幅して利得制御信号として出力する
第１．第２誤差増幅回路である。

このオートホワイトバランス制御回路においては、Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙ色差信号の平均値、すなわち、第１．第２平
均値回路１２．１３の出力がゼロになるように赤色信号
および青色信号の利得を制御することによってホワイト
バランスの調整を行なうものである。

ところが、このような従来例のオートホワイトバランス
制御回路では、被写体の一部に彩度の強い部分（飽和度
の高い部分）があるような場合には、色ずれが生じて正
しい色の再現ができにくいという難点がある。

例えば、第５図に示されるように、彩度の強弱の順序で
、強彩度の赤色被写体Ｒ１，中彩度の赤色被写体Ｒ２，
弱彩度の赤色被写体Ｒ３を撮像面の１／６ずつの占有率
で配置し、さらに、残余の部分に白色の被写体Ｗを配置
したも７のを撮影した場合について考察すると、この場
合には、前記被写体に対応するＲ−Ｙ色差信号およびＢ
−Ｙ色差信号は、第６図（Ａ）（Ｂ）にそれぞれ示され
るように階段波状となる。

第４図のオートホワイトバランス制御回路では、このＲ
−Ｙ、Ｂ−Ｙ色差信号の平均値、すなわち、第６図（Ａ
　）（Ｂ　）の−点鎖線で示される平均値レベルＣ１，
Ｃ２がゼロになるように制御するので、ホワイトバラン
ス制御後のホワイトバランスのとれたＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ色
差信号は、第６図（Ｃ）（Ｄ　）にそれぞれ示されるよ
うになる。この第６図（Ｃ）（Ｄ）から明らかなように
、白色の被写体Ｗの部分が、Ｒ−Ｙ色差信号では負の値
、Ｂ−Ｙ色差信号では正の値をとることになり、シアン
色に濁ってしまうことになる。また、赤色被写体Ｒ１，
Ｒ２゜Ｒ３の部分も振幅が減少してしまい、弱彩度の被
写体Ｒ３の部分では、間色差信号のレベルがゼロ、すな
わち、白色になってしまう。なお、第６図においては、
振幅の大小関係を併せて示しており、また、第６図にお
いて、ＩＨは水平走査期間、Ａは有効映像期間、Ｂは水
平ブランキング期間をそれぞれ示している。

このようにＲ，−Ｙ、Ｂ−Ｙ色差信号の平均値がゼロに
なるように制御してホワイトバランスの調整を行なう従
来例のオートホワイトバランス制御回路では、強彩度の
部分あるいは色差信号の振幅の大きい特定の色の部分の
占有率が大きい被写体を撮影じたような場合には、色差
信号の平均値レベルがその影響でシフトするために、上
述のように色ずれが生じて正しく色を再現できなくなっ
てしまう。

〈発明の目的〉 本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、強
彩度の部分を有する被写体を撮影したような場合に生じ
る上記色ずれを低減して正しく色が再現されるようにし
たオートホワイトバランス制御回路を提供することを目
的とする。

〈発明の構成〉 本発明では、上述の目的を達成するために、赤色信号利
得制御回路と、青色信号利得制御回路と、前記赤色信号
利得制御回路からの赤色信号と輝度信号とを混合してＲ
−Ｙ色差信号を出力する第１混合回路と、前記青色信号
利得制御回路からの青色信号と輝度信号とを混合してＢ
−Ｙ色差信号を出力する第２混合回路と、前記各色差信
号の平均値をそれぞれ出力する第１．第２平均値回路と
、前記各平均値回路の出力をそれぞれ誤差増幅する第１
．第２誤差増幅回路とを備え、前記各誤差増幅回路の出
力を利得制御信号として対応する前記各利得制御回路に
それぞれ与えてホワイトバランスの制御を行なうオート
ホワイトバランス制御回路において、第１混合回路と第
１平均値回路との間および第２混合回路と第２平均値回
路との間に、前記各混合回路からそれぞれ与えられる各
色差信号の振幅が基準の振幅を越えた部分を圧縮して各
平均値回路にそれぞれ出力する第１．第２非線形増幅回
路を設けている。

〈実施例〉 以下、図面によって本発明の実施例について詳細に説明
する。第１図は本発明の一実施例のブロック図であり、
第４図の従来例に対応する部分には、同一の参照符を付
す。同図において、ｌは被写体からの入射光、２は撮影
レンズ、３は撮像素子、４は撮像素子３の出力から赤色
（Ｒ）信号と青色（Ｂ）信号とを分離出力する色分離回
路、５は撮像素子３の出力から輝度（Ｙ）信号を分離す
るローパスフィルタ、６．７は利得制御信号に応答して
赤色信号および青色信号の利得をそれぞれ制御する赤色
信号、青色信号利得制御回路、８は利得制御された赤色
信号とローパスフィルタ５からの輝度信号とを混合して
Ｒ−Ｙ色差信号を出力する第１混合回路、９は利得制御
された青色信号とローパスフィルタ５からの輝度信号と
を混合してＢ−Ｙ色差信号を出力する第２混合回路、Ｉ
Ｏは両区差信号と輝度信号とに基づいて複合カラー映像
信号を出力するカラーエンコーダ、１１はその複合カラ
ー映像信号の出力端子、１２．１３はＲ−Ｙ、Ｂ−Ｙ各
色差信号のレベルの平均値をとる第１．第２平均値回路
、１４．１５は各平均値回路１２．１３の誤差分を増幅
して利得制御信号として出力する第１．第２誤差増幅回
路である。

かかる構成は、従来例と同様であり、Ｒ−Ｙ。

Ｂ−Ｙ色差信号の平均値、すなわち、第１．第２平均値
回路１２．１３の出力がゼロになるように赤色信号およ
び青色信号の利得を制御してホワイトバランスの調整を
行なうのも従来例と同様である。

この実施例のオートホワイトバランス制御回路では、第
１混合回路８と第１平均値回路１２との間および第２混
合回路９と第２平均値回路１３との間に、第１．第２非
線形増幅回路１６．１７をそれぞれ設けている。

第２図は、この非線形増幅回路１６．１７の人出力特性
を示している。第２図において、横軸は入力を、縦軸は
出力を示している。この第２図に示されるように、非線
形増幅回路１６．１７は、入力される各色差信号の振幅
が小さい部分では、そのまま出力し、成る基準の振幅を
越える部分では、その振幅を圧縮して出力するようにな
っている。すなわち、各混合回路８．９がら与えられる
各色差信号の内、強彩度被写体などによる振幅の大きな
色差信号部分は、その振幅が抑圧されて各平均値回路１
２．１３にそれぞれ与えられることになり、これによっ
て、強彩度の被写体の影響を軽減するように構成してい
る。

次に、上記構成を有するオートホワイトバランス制御回
路の動作を、従来例と同様に第５図に示される被写体を
撮影した場合を例にとって説明する。この被写体は、彩
度の強弱の順序で、強彩度の赤色被写体Ｒ１，中彩度の
赤色被写体Ｒ２，弱彩度の赤色被写体Ｒ３が撮像面の１
／６ずっの占有率で配置され、残余の部分に白色の被写
体Ｗが配置されている。この被写体に対応するホワイト
バランス制御前のＲ−Ｙ色差信号の波形は、第３図（Ａ
）に示されている。また、第３図（Ｂ）は第１非線形増
幅回路１６がない場合のホワイトバランス制御後のＲ−
Ｙ色差信号の波形、すなわち、第６図（Ｃ）の従来例の
波形を示している。

この実施例のホワイトバランス制御回路では、Ｒ−Ｙ色
差信号の振幅が、基準の振幅を越える部分を第１非線形
増幅回路１６で圧縮するので、第１平均値回路１２には
、第３図（Ｃ）に示されるように振幅の大きな部分が圧
縮されたＲ−Ｙ色差信号が入力されることになり、この
ｒｌ−Ｙ色差信号の平均値がゼロになるように利得制御
されることになる。したがって、この実施例によるホワ
イトバランス制御後のホワイトバランスのとれたＲ−Ｙ
色差信号の波形は、第３図（Ｄ）に示されるようになる
。この第３図（Ｄ）を第６図（Ｃ）の従来例と比較すれ
ば明らかなように、弱彩度の被写体Ｒ３の部分も赤色の
点でバランスし、白色の被写体〜Ｖの部分らシアン色に
濁る度合が低減され、色ずれが改善されていることがわ
かる。

このオートホワイトバランス制御回路では、Ｂ−Ｙ色差
信号についても、第２非線形増幅回路１７によって基準
の振幅を越える部分が圧縮されるので、Ｒ−Ｙ色差信号
と同様に改善されるものである。

なお、第３図においては、振幅の大小関係を併せて示し
ており、また、第３図において、ＩＨは水平走査期間、
Ａは有効映像期間、Ｂは水平ブランキング期間をそれぞ
れ示している。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、各色差信号の平均値をと
る第１．第２平均値回路の前段に、第１゜第２非線形増
幅回路を設け、各色差信号の振幅が、基孕の振幅を越え
る部分を圧縮するようにしているので、強彩度の部分を
含む被写体を撮影したような場合に生じていた色ずれが
大幅に低減されて色の再現性が向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は非線
形増幅回路の入出力特性図、第３図は第１図の実施例の
動作説明に供する信号波形図、第４図は従来例のブロッ
ク図、第５図は被写体を示す図、第６図は従来例の動作
説明に供する信号波形図である。 ６・・・赤色信号利得制御回路、７・・・青色信号利得
制御回路、８．９・・・第１．第２混合回路、Ｉ２，１
３・・・第１．第２平均値回路、１４．１５・・・第１
．第２誤差増幅回路、１６．１７・・・第１．第２非線
形増幅回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤色信号利得制御回路と、青色信号利得制御回路
   と、前記赤色信号利得制御回路からの赤色信号と輝度信
   号とを混合してＲ−Ｙ色差信号を出力する第１混合回路
   と、前記青色信号利得制御回路からの青色信号と輝度信
   号とを混合してＢ−Ｙ色差信号を出力する第２混合回路
   と、前記各色差信号の平均値をそれぞれ出力する第１、
   第２平均値回路と、前記各平均値回路の出力をそれぞれ
   誤差増幅する第１、第２誤差増幅回路とを備え、前記各
   誤差増幅回路の出力を利得制御信号として対応する前記
   各利得制御回路にそれぞれ与えてホワイトバランスの制
   御を行なうオートホワイトバランス制御回路において、 第１混合回路と第１平均値回路との間および第２混合回
   路と第２平均値回路との間に、前記各混合回路からそれ
   ぞれ与えられる各色差信号の振幅が基準の振幅を越えた
   部分を圧縮して各平均値回路にそれぞれ出力する第１、
   第２非線形増幅回路を設けることを特徴とするオートホ
   ワイトバランス制御回路。