JPS63306776A - ビデオカメラの逆光補正回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ビデオカメラの逆光補正回路、特に逆光補
正を自動的に行うようにしたビデオカメラの逆光補正回
路に関する。

〔発明の概要〕

この発明では、センサにより得られた映像信号を基に逆
光状態を検出し、自動的に逆光状態の補正を行うことに
より、煩わしい操作をすることなくビデオカメラ内部で
自動的に逆光状態を解消できるものである。

〔従来の技術〕

従来、ビデオカメラで撮影するに際し、被写体が逆光状
態になる場合は、撮影者が絞り・シャッタースピード等
を適宜設定して撮影したり、或いは、ビデオカメラと被
写体の位置関係を変え逆行状態を解消して撮影すること
が一般的に行われていた。しかしながら、逆光状態であ
っても良好な画質が得られるように絞り・シャンタース
ピード等を設定することは、非常に難しいものである。

また、ビデオカメラと被写体の位置関係を変えて逆光状
態を解消することは、被写体の位置が固定され、ビデオ
カメラの移動可能な範囲も限定されているような場合に
は、非常に困難である。

そこで、ビデオカメラに逆光補正用のボタンを設け、こ
のボタンをマニュアル操作することで、逆光状態を補正
し、良好な画質を得られるようにしたものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、逆光補正用ボタンのマニュアル操作によ
り、逆光状態の補正を行うものにあっては、ボタンの操
作忘れを完全に無くすことはできないという問題点があ
り、改善が望まれていた。

即ち、ボタンを押し忘れて撮影した場合、被写体が黒く
なって何を撮影したのか判らない状態になることから、
改善が望まれているものであった。

従って、この発明の目的は、被写体が逆光状態であって
も、従来のビデオカメラの如く、面倒な絞り・シャッタ
ースピードの調整操作、或いは忘れ易い逆光補正用のボ
タン操作等に煩わされることなく自動的に逆光補正を行
えるビデオカメラの逆光補正回路を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明では、センサにより得られた映像信号を基に逆
光状態を検出し、自動的に逆光状態の補正を行うことと
している。

〔作用〕

被写体をビデオカメラにて撮影すると、センサ、例えば
イメージセンサにより、被写体の映像が時系列的な映像
信号に変換される。

この映像信号は逆光補正検出回路に供給され、逆光状態
の検出が行われる。この検出に際しては、ｌフィールド
（１フレーム）内の映像信号に於いて、１００％を越え
るホワイトピークのあること、罵倒レベルが予め規定さ
れている一定値よりも低いこと、そして更に１フイール
ド（１フレーム）におけるホワイトピークの占める割合
が一定値よりも大きいことといったこれら３条件につい
て判定がなされ、この３条件が全て満たされた場合、逆
光状態として逆光検出信号がプロセス回路に出力される
。

プロセス回路内では、この逆光検出信号に基づいて、例
えば／’ＣＴＣ回路に負帰還をかけ利得調整すると共に
プロセス回路内で波形を補正することで次フィールドま
たは次フレームの映像信号に対し逆光補正処理が行われ
る。これで逆光状態の映像信号が補正されて、良好な画
質の映像が得られることになる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。この実施例は、第１図乃至第４図に示すようにビ
デオカメラに対し、この発明を適用したものである。

第１図に示すように、ビデオカメラの逆光補正回路は、
逆光補正検出回路ｌと、プロセス回路２とから主に構成
される。逆光補正検出回路１は、センサとしてのＣＣＤ
３により変換された映像信号ＳＰを基にして被写体〔図
示せず〕が逆光状態にあるか否かを検出し、逆光状態を
検出した場合には、逆光検出信号Ｓ１を出力する。

この逆光補正検出回路１は、第２図に示すように、ピー
ク検出回路４と、ホワイトピーク積分回路５と、黒レベ
ル検出回路６と、黒レベル積分回路７と、比較器８．９
と、マイクロコンピュータ１０とから主に構成される。

入力端子１１には、映像信号ｓｐが供給される。

この入力端子１１に対し、ピーク検出回路４と、黒レベ
ル検出回路６とが各々接続されている′、また、入力端
子１１に対しスイッチ１２．１３を介してホワイトピー
ク積分回路５と、黒レベル積分回路７とが各々接続され
ている。そして、ホワイトピーク積分回路５の出力側に
比較器８、黒レベル積分回路７の出力側に比較器９が各
々接続され、更に、これらの比較器８．９は、マイクロ
コンピュータ１０に接続されている。

ピーク検出回路４は、映像信号ＳＰに１００％を越える
ホワイトピ―り部１４のある場合を検出する。またピー
ク検出回路４は、ホワイトピーク部１４の期間中、ピー
ク検出信号Ｓｗｐを出力し続けることで、スイッチ１２
をオンとする。

ホワイトピーク積分回路５は、ピーク検出信号Ｓ％ＩＰ
の出力時、オンとされるスイッチ１２を介して、印加さ
れるホワイトピーク部１４の電圧を積分し、その積分さ
れた電圧値ｖ％４７を比較器８に出力する。

比較器８は、ホワイトピーク積分回路５より出力された
電圧値■、と基準電圧■□とを比較し、その結果を比較
信号ＳＣＩとしてマイクロコンピュータｌＯへ出力する
。

黒レベル検出回路６は、映像信号Ｓｐ中の罵倒レベルＬ
ｍが予め規定されているレベルよりも低下した場合を検
出する。この黒レベル検出回路６は、罵倒レベルＬｍが
予め規定されているレベルよりも低下している期間中、
罵倒レベル検出信号ＳＬＩを出力することでスイッチ１
３をオンとする。

黒レベル積分回路７は、スイッチ１３を介して印加され
る罵倒レベルＬ３の電圧を積分し、その積分された電圧
値ＶＬＩを比較器９に出力する。比較器９は、黒レベル
積分回路７より出力された電圧値ＶＬＩと、基準電圧Ｖ
ｒｌとを比較し、その結果を比較信号ＳＣＩとしてマイ
クロコンピュータ１０へ出力する。

マイクロコンピュータ１０は、比較器８．９より出力さ
れる比較信号Ｓｅｔ＋　Ｓｃｘに基づいて、第５図のフ
ローチャートで示されるように、映像信号Ｓ２に対し逆
光補正を行う必要があるか否かを判断する。即ち、１フ
イールド（フレーム）分の映像信号ＳＰに於いて、まず
１００％を超えるホワイトピーク部１４の有無について
判断される（ステップ■）、もし１無し”と判断された
場合には逆光補正不要の判定が下され（ステップ■）、
また１有り”と判断された場合にはステップ■へ進む、
ステップ■では、罵倒レベルＬ、が予め規定されている
一定値よりも低いか否かについて判断される。もし“高
い”と判断された場合には逆光補正不要（ステップ■）
の判定がなされ、また“低い”と判断された場合にはス
テップ■へ進む。

ステップ■では、１フイールド（フレーム）内でのホワ
イトピーク部１４の占める割合が予め設定される一定値
よりも大きいか否かについて判断される。もし“小さい
”と判断された場合には、逆光補正不要（ステップ■）
の判定がなされ、また“大きい”と判断された場合には
ステップ■へ進む。

このステップ■は、逆光補正されるための必要な条件が
全て満たされた場合である。このステップ■に到達した
段階で、マイクロコンピュータ１０は、逆光補正の要あ
りと判断して逆光検出信号Ｓｌをプロセス回路２に出力
する。

上述の構成により、逆光状態の下で、ビデオカメラを被
写体〔共に図示せず〕に向けると、ＣＣＤ３から出力さ
れる映像信号Ｓ、が逆光補正検出回路１と、プロセス回
路２に加えられる。

逆光補正検出回路１では、映像信号ＳＰが、ピーク検出
回路４と黒レベル検出回路６に加えられる。この映像信
号Ｓｐは逆光の下で得られたものであるため、第４図Ｂ
にて示す如く、ホワイトピーク部１４はホワイトピーク
（１００％）を超え、またいわゆるグレーレベルが黒レ
ベルに張り付いた状態を呈している。このため、ピーク
検出回路４にてホワイトピーク部１４の存在することが
検出され、また黒レベル検出回路６にて罵倒レベルＬ１
が予め規定されているレベル以下であることが検出され
る。これによりピーク検出信号ｓｗｒ及び罵倒レベル検
出信号５ＬＩＩが出力され、従って、スイッチ１２．１
３はオンとされる。次いで、ホワイトピーク積分回路５
及び黒レベル積分回路７は、入力されるホワイトピーク
部１４及び罵倒レベルＬ、の各々の電圧を積分し、その
積分された電圧値■□５ＶＬｌを比較器８．９に各々出
力する。

比較器８．９の各々は、電圧値Ｖ、、、ＶＬ、と基準電
圧Ｖ、、、Ｖ、、との比較を各々行う、比較器８は、電
圧値ｖｗＰが基準電圧ｖＦ１を上回った場合（Ｖｗｒ＞
Ｖ□）に“ｌ”となる比較信号ＳＣＩを発生し、また比
較器９は電圧値ｖｔｍが基準電圧ｖ、、ｔを下回った場
合（ＶＬＩ＜　Ｖｒｔ）に“１”となる比較信号ＳＣＩ
をマイクロコンピュータ１０に各々出力する。

マイクロコンピュータ１０は、比較信号Ｓ　Ｃｌ　＊Ｓ
ｃ２が入力されると、逆光補正の必要な状態として判断
し逆光検出信号Ｓ１をプロセス回路２に出力する。また
、マイクロコンピュータ１０は、図示せずも、絞り・シ
ャッタースピード等の撮影条件を適宜選択するための信
号も出力する。

プロセス回路２は、ＣＣＤ３から得られた映像信号ＳＰ
を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分解して
各色成分の映像信号として取り出し、そして次段に配さ
れているマトリックス回路１６に出力する。

このプロセス回路２は、第３図に示すように、ＡＧＣ回
路１７と、信号処理回路１８と、負帰還回路１９とから
主に構成される。そしてＡＧＣ回路１７、信号処理回路
１８は、プリアンプ１５に接続されており、また負帰還
回路１９の入力側がＡＧＣ回路１７の出力側に接続され
、また負帰還回路１９の出力側がＡＧＣ回路１７に接続
される。

ＡＧＣ回路１７は、プロセス回路２の出力を成る一定の
レベルに保つものであり、逆光補正時には負帰還回路１
９の作用により映像信号Ｓ、−の（特に源側レベルＬヨ
の〕利得調整が行われる。

信号処理回路１８は、ＡＧＣ回路１７より出力された映
像信号Ｓ、に対し、ガンマ補正、映像信号ｓ　ｐ中で１
００％を超えるホワイトレベルをクリップするホワイト
クリップ、ダーククリップ、ホワイトバランス等の処理
を行っている。

負帰還回路１９は、逆光補正検出回路１より出力される
逆光検出信号Ｓｌに基づいて動作するもので、ＡＧＣ回
路１７からの映像信号ＳＰをＡＧＣ回路１７に負帰還さ
せ、これによりＡＧＣ回路１７の利得を調整する。この
負帰還回路１９は、ＡＧＣ回路１７の出力側から、クラ
ンプ回路２０、ウェイト回路２１検波回路２２、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）２３、差動アンプ２４及びドライ
ブ回路２５の順で接続されてＡＧＣ回路１７に到り、負
帰還ループをなす。

クランプ回路２０は、映像信号Ｓｔの黒レベル等のブラ
ンキング期間内のレベルを、予め定められた成る一定の
電位に固定する。ウェイト回路２１は、映像信号ｓｐに
対し適宜設定された範囲内、いわゆるウィンドウの幅内
だけをＡＧＣ回路１７の制御範囲とする。検波回路２２
により、映像信号ＳＰの平均値レベルが求められる。

ローパスフィルタ２３は、コンデンサ２６と抵抗２７．
２８とスイッチ２９からなるもので、映像信号Ｓ、の高
周波成分を減衰させると共に、検波回路２２からの平均
値レベルを抵抗２７．２８によって分圧し、この分圧さ
れた電圧ｖゑを差動アンプ２４の一方の入力端子に供給
している。

差動アンプ２４は、分圧された電圧Ｖ、と、基準電圧ｖ
Ｆ、とを比較して差分信号Ｓ３を出力するものである。

そして、この差動アンプ２４より出力された差分信号Ｓ
３は、ドライブ回路２５を介してＡＧＣ回路１７に負帰
還される。

プロセス回路２のローパスフィルタ２３のスイッチ２９
は、逆光検出信号Ｓｚが入力されることでオンとされる
。そしてＡＧＣ回路１７の出力側より供給される映像信
号ＳＰは、クランプ回路２０にて黒レベルの電位が固定
される０次いで、ウェイト回路２１にて、ウィンドウ幅
内に相当する映像信号Ｓ、のみを、ＡＧＣ回路１７の制
御対象とすべ（選択し、検波回路２２にて映像信号ｓｐ
の平均値レベルの電圧を求める。更に、ローパスフィル
タ２３にて高周波成分を減衰させると共に、分圧された
電圧Ｖ、を差動アンプ２４に加える。

差動アンプ２４は、上記電圧■五と基準電圧Ｖ７、とを
比較して、差分信号Ｓ、を出力し、ドライブ回路２５を
介してＡＧＣ回路１７に負帰還をかけ、ＡＧＣ回路１７
に於いて差分信号５３（７）レベルに応じた利得調整が
なされる。

差分信号Ｓ、のレベルは、一般的に（Ｖｉ　−ＶＦ３≦
０）として表される。逆光状態の時は、平均値レベルの
電圧が比較的低くなり、また、スイッチ２９がオンされ
るので、平均値レベルの電圧を分圧して生成される電圧
ｖ１も低くなり、従って差分信号Ｓ、は、（Ｖｉ　−Ｖ
ｒ３’　Ｏ）となッテへ〇〇回路１７に帰還される。

これにより、差分信号Ｓ３のレベル、即ち負帰還電圧の
レベルは略零になり、ＡＧＣ回路１７の利得がフルゲイ
ンとなる。この結果、映像信号Ｓ、のグレーレベルは、
黒レベルに張り付くことなく、そしてホワイトピーク部
１４は、信号処理回路１８のホワイトクリップ機能にて
抑圧されるため、第４図Ａに示す如く、本来の映像信号
ＳＰの波形と同様のものに補正され、逆光補正がなされ
ることになる。第４図Ａに示すＴ、は水平走査期間、Ｔ
、はブランキング期間を示す。

尚、３０はカラーエンコーダ、３１は加算回路１’７− そして３２はオートホワイトバランス回路である。

マトリックス回路１６は、プロセス回路２より出力され
るＲ−Ｇ−Ｂの三原色の映像信号Ｓ、を基に、輝度信号
Ｙ１色差信号Ｂ−Ｙ、Ｒ−Ｙを生成し、カラーエンコー
ダ３０に供給する。カラーエンコーダ３０は、輝度信号
Ｙ、色差信号Ｂ−Ｙ。

Ｒ−Ｙ−ｔ−ＮＴＳＣ方式の映像信号ＳＰに合成し、次
段の加算回路３２にて同期信号５ＹＮＣを加えることで
コンポジット信号ＳＣ６となし、端子３３に出力する。

尚、この実施例では、逆光補正検出回路１に於いて、比
較器８，９を用い、ホワイトピークの積分された電圧値
ｖｈｒと基準電圧ｖ１３、黒レベルの積分された電圧値
ＶＬＩＩと基準電圧■、の比較を行っているが、これに
限定されることなく、各々差動増幅器を用いて、より微
妙なコントロールを行えるようにしても良いものである
。

〔発明の効果〕

この発明に係るビデオカメラの逆光補正回路は、センサ
により得られた映像信号を基に逆光状態を検出し、自動
的に逆光状態の補正を行うものである。従って、この発
明によれば、逆光状態における撮影であつてもボタン操
作に煩わされることなく自動的に逆光補正が行えるとい
う効果がある。

また、逆光補正用ボタンのない従来のビデオカメラと比
較すれば、面倒な絞り・シャンタースピードについての
調整或いはビデオカメラと被写体の位置関係についての
配慮等を行うことな（、自在に撮影できるという効果が
ある。そして、自動的に逆光補正が行えることにより、
逆光状態であっても簡単に良好な画質の映像を得られ、
ビデオカメラの使用がより容易になるという効果もある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が適用されたビデオカメラの逆光補正
回路の一実施例を示すブロック図、第２図は第１図中に
示す逆光補正検出回路のブロック図、第３図は第１図中
に示すプロセス回路のブロック図、第４図Ａ及びＢは夫
々映像信号の波形を示す波形図、第５図は逆光検出動作
を示すフローチャートである。 図面における主要な符号の説明 １：逆光補正検出回路、　２：プロセス回路、３：ＣＣ
Ｄ（センサ）、　ＳＰ　：映像信号。 代理人　　　弁理士　杉　浦　正　知 フローチマート 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. センサにより得られた映像信号を基に逆光状態を検出し
   、自動的に逆光状態の補正を行うビデオカメラの逆光補
   正回路。