KR0130001B1 - 감도조절회로 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비디오카메라에 있어서 감도조절회로 및 그 방법에 관한 것으로, 신호입력이 낮아 조리개를 오픈상태에 있어도 화이트레벨이 100IRE가 되지 않을 경우, 강제적으로 록신호의 이득을 상승시켜 적, 청신호에 대한 이득을 제어한 후 다시 조리개값을 읽어 조리개값이 미리 설정된 기준값 이상이 되도록 이득조절을 행하여 감도를 향상시킴으로써 양질의 영상을 얻을 수 있다.

Description

감도조절회로 및 그 방법

제1도는 본 발명에 의한 감도조절회로의 실시예를 보인 블럭도.

제2도는 제1도에 채용된 마이콤에서 수행되는 감도조절방법을 도시한 플로우챠트도.

제3도는 본 발명에 의한 감도조절회로의 다른 실시예를 보인 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,101∼103 : A/D 변환기 20 : 절환용 제어스위치

30 : 비교기 40,300 : 마이콤

100 : 변환수단 200 : 선택부

본 발명은 영상기기에 있어서 감도조절회로 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 비디오카메라에 있어서 조리개 열림상태에 따라 이득을 적절히 조절하여 항상 적정 레벨의 피사체를 촬상하기 위한 감도조절회로 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 비디오카메라의 감도는 일반적으로 피사체로부터 소정레벨의 영상신호를 픽업하는 과정에서 사용되는 피사체의 밝기와 렌즈조리개(iris)의 개구도에 의존하는 것이며, 이 감도의 측정에는 백색으로 부터 흑색까지의 밝기를 11단계로 구분하여 배열한 소위 그레이스케일(gray scale)이라고 하는 표준 테스트 패턴이 사용된다.

즉, 조리개를 자동으로 세트(set)해 놓고 사용할 때 조리개의 동작기준은 조도 2000룩스(Lux), 반사율 89.9%의 그레이 스케일 챠트를 촬상했을 때 화이트레벨이 100IRE가 되도록 하는 것이다.

이때, 조리개를 조절하면 입사되는 빛의 양이 조절되어 조리개로 100IRE를 맞출 수도 있고 또 조리개를 고정시켜 놓고 카메라의 회로에서 100IRE가 되도록 맞출 수 있다.

이때, 조도 2000룩스, 반사율 89.9%의 상기 그레이 스케일 챠트를 촬상했을 때 100IRE가 되어야 하는 렌즈의 조리개값(F)으로 표시할 수 있다.

이는 칼라카메라의 캐털로그에는 표준피사체로도 F1.4에서 500룩스라는 식으로 표시되고 있는데, 이것은 그레이 스케일을 찍어 렌즈의 조리개값이 F1.4, 500룩스의 조명을 가했을 때, 1Vp-p의 표준영상신호를 얻어낼 수 있다는 것을 뜻한다.

그런데 비디오카메라를 비교적 어두운 장소에서 사용할 때에는 비디오카메라의 감도가 낮아지며, 이에 따라 최종적인 화면의 품질에 악영향을 미치게 된다. 그래서 본 기술분야에서는 자동이득제어회로를 채용하여 비디오카메라에 입사되는 어느 정도의 저조도 광량까지에 대해서는 증폭도를 증가시키는 것에 의해 일정한 레벨의 휘도신호를 얻도록 한 기술이 널리 알려져 있다.

그러나, 상기의 자동이득 제어회로는 노이즈를 야기시키지 않는 그 증폭도에 있어서 고유의 하한(下限)을 가지고 있기 때문에, 이 하한에 상응하는 특정한 광량 이하의 입사광이 비디오카메라에 입사될 때에는, 원하는 않는 노이즈가 비디오카메라에서 출력되는 영상신호에 혼입되어 나타나므로, 결국 자동이득 제어회로만으로는 저조도하의 입사광으로 부터 양호한 영상신호를 얻는 것을 사실상 곤란하였다.

다른 한 방법으로서는 수동스위치조작에 의해 이득을 제어하여 감도를 조절하고 있다. 이때, 수동스위치로 이득을 조절하는 방법은 9dB 또는 18dB로 규정된 이득으로 한정되어 있으므로 S/W비가 저하된다. 특히 야외에서 촬영할 경우에는 촬영상태의 조도를 쉽게 알수 없으므로 언제 이득상승을 해야 하는지 모르는 어려움이 뒤따르고 있다.

또 다른 한 방법은 조리개의 개구도를 조절하는 방법으로서, 현재 대부분의 카메라는 F5.6 정도의 감도를 가지고 있다. 그러므로 렌즈의 조리개를 F5.6에 고정시켜 놓고 그레이 스케일 챠트를 촬상하여 그 레벨이 100IRE가 되도록 회로계에서 조절한다.

그 다음부터는 비디오 신호중 Y신호 또는 NAM신호를 취출하여 신호를 DC화하고 그 DC레벨이 적으면 조리개가 많이 열리도록 제어하고, 조리개가 많이 열리면 신호입력이 커지게 되므로 DC레벨이 높아져 기준치 즉, 조리개열림상태에 의해 100IRE가 된 상태에 이르면 조리개치는 고정되는 자동조리개 조절동작이 행해진다. 그러나, 촬영하는 신호는 계속적으로 변하고 있기 때문에 조리개도 적정한 레벨을 유지하기 위하여 향상 변하고 있다. 따라서, 입력되는 신호의 레벨이 너무 낮아 조리개를 다 열어도 100IRE가 되지 않을 경우에 있어서는 양호한 영상신호를 얻을 수가 없었다.

본 발명의 목적은 비디오카메라에 있어서, 조리개상태에 따라 이득을 조절하여 항상 적정 화이트레벨을 갖도록 피사체를 촬상하는 감도조절회로를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 신호입력이 낮아 조리개를 오픈상태에 있어도 화이트레벨이 100IRE가 되지 않을 경우, 강제적으로 이득상승을 해서 감도를 향상시키는 감도조절회로를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 비디오카메라에 있어서 조리개상태에 따라 이득을 조절하여 항상 적정 화이트레벨을 갖는 파사체를 촬상할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 감도조절회로는 조리개값을 입력하기 위한 제1입력통로와, 신호입력원으로 부터 병렬로 출력되는 적(R), 녹(G), 청(B)의 색신호를 입력하기 위한 제2입력통로와, 상기 제2입력통로로부터 전송되는 R,B 신호중 절환하기 위한 절환용 제어스위치와, 상기 절환용 제어스위치의 출력신호와 G신호의 이득을 비교하기 위한 비교기와, 상기 제1입력통로로부터 전송된 조리개치값을 입력하여, 이 조리개값에 따라 상기 비교기로부터 출력되는 신호의 이득을 조절하기 위한 마이콤을 포함함을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의한 감도조절방법은 현재 입력되는 조리개레벨을 검출하고, 그 값이 조리개가 오픈상태에 있으면 현재 입력되는 색신호 R,G,B 각각에 대한 화이트레벨비를 기억하고 녹(G)신호의 이득전압을 상승시켜, 기억된 적, 청신호의 이득레벨비를 계산하여 이득제어를 한 후 다시 조리개치를 읽어 조리개치가 미리 설정된 기준값 이상이 되도록 이득을 조절함을 특징으로 하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 감도조절회로 및 그 방법에 대하여 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 감도조절회로의 실시예에 따른 블록도이다.

제1도에 의하면, 입력단자(11)는 렌즈의 조리개구동전압을 검출하는 회로(도면에는 도시되지않음)의 출력단자에 결합되어있다. 이 입력단자(11)는 A/D변환기(10)의 입력단자에 접속되고, 상기 A/D 변환기(10)의 출력단자는 마이콤(40)의 제1데이타입력단자에 접속되고 있다.

절환용 제어스위치(2)의 제1접점은 광학계의 픽업수단(도면에서 도시되지 않음)의 적(R)신호 출력단자(12)에 결합되고, 제2접점은 청(B)신호 출력단자(14)에 접속되며, 고정접점은 비교기(30)이 제1입력단자에 접속된다. 상기 비교기(30)의 제2입력단자는 녹(G)신호 출력단자(13)에 접속되고, 출력단자는 마이콤(40)의 제2데이타입력단자에 접속된다. 상기 마이콤(40)이 제1내지 제3출력단자로 부터 이득이 조절된 색신호( Rg, Gg, Bg)가 출력된다.

이어서 제1도의 동작을 설명하면, A/D변환기(10)에서는 광학계(도시되지 않음)로 부터 아날로그 조리개구동전압을 디지탈형태로 변환한 후 마이콤(40)에 출력한다.

한편, 절환용 제어스위치(20)에서는 상기 광학계의 픽업수단으로 부터 출력되는 피사체의 광학정보가 광전변환된 영상신호중 R신호 또는 B신호에서 어느 한 신호를 마이콤(40)으로 부터 출력되는 제어신호에 따라 절환하여 비교기(30)에 출력한다. 비교기(30)에서는 상기 절환을 제어스위치(20)로 부터 출력되는 신호와 G신호의 이득레벨을 비교한 후 이 비교값을 마이콤(40)에 출력한다.

한편, 마이콤(40)에서는 상기 A/D 변환기(10)로 부터 출력되는 디지탈형태로 변환된 조리개구동전압레벨 즉, DC화된 레벨에 따라 DC레벨이 적으면 조리개가 많이 열리도록 제어하고 DC레벨이 크면 조리개가 적게 열리도록 제어한다. 이때, 조리개값은 개방(open), F1.7, F2.8, F5.6, F8, F16, 닫힘(close) 단계로 되어 있다. 이 조리개의 값은 DC에 의해 제어되므로 미리 기준값을 설정하여 조리개값이 얼마가 될 때 감도를 강제적으로 올리고, 또 얼마만큼 조리개가 닫혔을 때 그 모드를 해제할 것인가를 정할 수 있다.

예를 들어, 조리개값이 F1.7이 될 때 G신호의 이득을 올려 감도를 향상시키고 F4가 될 때 그 동작을 해제하고 정상적인 동작을 행하며, 이득을 향상시키는 한계를 F2.8까지로 하면 F1.7의 DC값을 V1, F2.8의 DC값을 V2, F4의 DC값을 V3라고 한다.

여기서, 마이콤(40)에서 수행되는 감도조절방법을 제2도의 플로우챠트를 결부시켜 상세히 설명하면, A/D변환기(10)로 부터 출력되는 조리개제어값을 읽어 들인 후(S1단계), 이득상승모드인지를 판단한다(S2단계).

이것은 현재 본 발명 즉, 제1도에 도시된 제어용 절환스위치(20)에 의해 절환된 신호가 조리개값이 오픈상태에 있어도 화이트레벨이 100IRE가 되지 않을 경우 강제적으로 이득상승을 시키는 동작이 되고 있으면 1, 동작되지 않고 있으면 0이다. 모드가 0이면 현재 조리개값이 F1.7일 때, DC값 V1보다 작은 오픈(open) 근처에 와 있는지를 비교하고(S3단계), F1.7보다 조리개값이 적으면 현재의 자동화이트 밸런스값을 대피시키고 본 발명을 동작시킨다(S4단계). 즉, G신호의 이득을 올려놓고 G이득에 맞도록 화이트 밸런스를 맞추는 자동화이트밸런스조정을 행한다(S5, S6단계)

그다음 이득을 강제로 올렸으므로 조리개가 F2.8까지 열렸는지를 조사하고 F2.8까지 열리면 이득상승모드를 세트한다(S7,S8단계).

한편, 모드가 1일 경우에는 이미 제1도에 도시된 회로에 의해 감도조절이 동작하고 있는 상태이므로 이득상승모드를 해제하기 위하여 해제를 위한 조리개값(여기서는 F4)까지 도달했는지를 조사하고 F4까지 도달하면 대피시켰던 자동화이트밸런스 제어값을 전송하고 이득상승모드를 해제시킨 후 마이콤(40)의 출력단자로 부터 이득조절된 R,G,B 신호가 출력되면서 정상모드를 수행한다(S9∼S11단계).

제3도는 본 발명에 의한 감도조절회로의 다른 실시예의 구성블럭도이다.

제3도에 의하면, 제1내지 제3 A/D변환기(111∼113)의 입력단자는 광학계의 픽업수단의 R,G,B 색신호 출력단자(101∼103)에 접속되고, 출력단자는 선택부(200)의 제1내지 제3입력단자에 접속된다. 마이콤(300)의 데이터입력단자는 상기 선택부(200)의 출력단자에 접속되고, 제1 및 제2제어신호출력단자는 상기 선택부(200)이 제1 및 제2제어신호 입력단자에 접속되며, 제1 내지 제3출력단자로 부터 이득이 조절된 색신호(Rg,Gg,Bg)가 출력된다.

이어서, 제3도의 동작을 살펴보면 제1도에 도시된 (A)를 변환수단(100) 및 선택부(200)으로 구성하고, 제1 내지 제3 A/D변환기(101∼103)에서는 픽업수단으로 부터 피사체에 대한 광학정보가 전기적인 신호로 변환된 후 출력되는 R,G,B 신호의 화이트레벨을 디지탈형태로 변환하여 선택부(200)에 출력한다. 상기 선택부(200)에서는 마이콤(300)의 제어신호에 따라 색신호 R,G,B를 선택하여 자동화이트밸런스 제어를 수행하지 않고 동일한 비율로 이득제어하여 일정레벨을 갖도록 제어한다.

이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 감도조절회로 및 그 방법은 신호입력의 레벨이 낮아 조리개를 다 열어도 화이트레벨이 100IRE가 되지 않을 경우, 즉 조리개조절로서는 한계에 도달했을 경우 강제적으로 이득을 상승시켜 감도를 향상시켜 양질의 영상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 조리개값을 입력하기 위한 제1입력통로와, 광전변환한 적, 녹, 청색신호의 화이트레벨을 입력하기 위한 제2입력통로와, 상기 제2입력통로로 부터 전송되는 적 또는 청신호중 하나를 절환하기 위한 절환용 제어스위치와, 상기 절환용 제어스위치의 출력신호와 녹신호의 이득을 비교하기 위한 비교기와, 상기 제1입력통로로 부터 전성된 조리개값을 입력하여, 조리개값에 따라 상기 비교기로 부터 출력되는 신호의 이득을 제어하기 위한 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 감도조절회로.
2. 현재 입력되는 조리개값을 검출하고, 그 값이 거의 오픈상태에 있으면 현재의 적, 녹, 청신호의 각각에 대한 화이트레벨비를 기억하고, 녹신호의 이득을 상승시켜 기억된 적,청신호의 이득레벨비를 계산하여 상기 적, 청신호에 대한 이득제어한 후 다시 조리개값을 읽어 조리개값이 미리 설정된 기준값 이상이 되도록 이득조절을 제어함을 특징으로 하는 감도조절방법.