KR0132875B1

KR0132875B1 - 감마보정회로

Info

Publication number: KR0132875B1
Application number: KR1019930013568A
Authority: KR
Inventors: 김성훈
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1998-04-16
Also published as: KR950004903A

Abstract

보색필터를 채택한 단판식 비디오 카메라의 감마보정회로가 개시된다. 보색필터를 갖는 고체촬상소자와 고체촬상소자에서 발생된 신호(S1,S2)를 처리하여 색선순차신호를 발생하는 상관이중 샘플링기를 갖는 카메라에 있어서, 색선순차신호로부터 휘도신호를 추출하는 휘도신호추출기; 휘도신호추출기를 통하여 추출된 휘도신호에 대하여 감마보정을 행하는 제1감마보정기; 색선순차 신호에 대하여 감마보정을 행하는 제2감마보정기; 제2감마보정기를 통하여 감마보정된 색선순차신호로부터 색차신호를 추출하는 색차신호추출기; 제1감마보정기를 통하여 감마보정된 휘도신호와 색차신호추출기를 통하여 추출된 색차신호를 합성하는 혼합기를 포함한다.

본 발명에 따른 감마보정회로는 색선순차신호로부터 휘도신호와 색차신호를 추출하고 각각에 대하여 감마보정을 행하고 그 결과를 합성함으로써 종래의 원색신호에 대한 감마보정회로에 비하여 간단한 구성을 갖는 효과를 갖는다.

※ 선택도 : 제1도

Description

감마보정회로

제1도는 본 발명에 따른 감마보정회로의 바람직한 실시예를 보이는 블럭도이다.

제2도는 제1도에 도시된 색차신호검출기를 상세히 보이는 블럭도이다.

제3a∼제3c도는 색선순차신호 및 잘못된 감마보정을 보이는 특성도이다.

제4a도는 제2도에 도시된 트랩의 주파수특성을 보이는 도면이고,

제4b도는 제2도에 도시된 연산증폭기에서 출력되는 색차신호의 주파수특성을 보이는 도면이다.

본 발명은 보색필터를 채택한 고체촬상소자를 갖는 단판식 비디오카메라의 감마보정회로에 관한 것이다. 수상관은 입력영상신호에 정확히 비례하지 않는 색재현성을 갖는다. 영상신호를 발생하는 카메라에서는 이를 감안하여 수상관의 비직선적 색재현성에 반대되는 특성을 갖는 특성으로 영상신호를 보정한다. 이를 감마보정(gamma correction)이라하며, 그 특성을 감마특성이라 한다. 종래의 비디오카메라에서는 R/G/B의 원색 신호 및 휘도신호에 대하여 각각 감마보정을 행하였으므로, 보정회로가 복잡하다는 문제점이 있었다. 특히, 디지탈 시그널 프로세싱(digitalsignal processing)을 채택한 비디오카메라에서의 감마보정회로에 사용되는 부품은 다른 회로의 부품에 비해 고정도의 부품일 필요가 있는데, 이로 인하여 제품의 제조원가가 상승하는 부담이 발생한다. 본 발명은 보색필터를 채택한 단판식 카메라에 있어서, 간단한 구성으로 달성될 수 있는 감마보정회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 감마보정회로는 색선순차신호로부터 휘도신호를 추출하는 휘도신호추출기; 휘도신호추출기를 통하여 추출된 휘도신호에 대하여 감마보정을 행하는 제1감마보정기; 색선순차신호에 대하여 감마보정을 행하는 제2감마보정기; 제2감마보정기를 통하여 감마보정된 색선순차신호로부터 색차신호를 추출하는 색차신호추출기; 제1감마보정기를 통하여 감마보정된 휘도신호와 색차신호 추출기를 통하여 추출된 색차신호를 합성하는 혼합기를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 1.2.제1도는 본 발명에 따른 감마보정회로의 일 실시예를 보이는 블럭도로서, 단판식 칼라카메라에 적용된 예이다. 제1도에 도시된 장치는 보색필터를 갖는 고체촬상소자(10), 고체촬상소자(10)에서 발생된 신호를 입력하여 색선순차신호(S1,S2)를 발생하여 출력하는 상관이중샘플링기(Correllation Double Sampling; CDS)(12), 상관이중 샘플링기(12)에서 발생된 색선순차신호(S1,S2)로부터 휘도신호 및 색차신호를 추출하고 각각의 신호3.에 대하여 적정한 감마보정을 행한 후 원래의 색선순차신호처럼 합성시켜 출력하는 감마보정회로(14)를 포함한다. 감마보정회로(14)를 통하여 감마보정된 색선순차신호는 후단의 신호처리4.부(도시되지 않음)에 전송되고 화이트밸런스처리(white ballance), 블랙밸런스처리(black ballance), 및 엔코딩 처리가 행해져 텔레비젼신호로서 출력된다. 감마보정회로(14)는 상관이중샘플링기(12)에 접속되며 색선순차신호로부터 휘도신호를 추출하는 저역통과여파기(Low Pass Filter; LPF)(14a), 저역통과여파기(14a)를 통하여 분리된 휘도신호에 대하여 제1감마특성으로 감마보정을 행하는 제1감마보정기(γ1)(14b), 저역통과여파기(14a)와 마찬가지로 상관이중샘플링기(12)에 접속되며 색선순차신호에 대하여 제2감마특성으로 감마보정을 행하는 제2감마보정기(γ2)(14c), 제2감마보정기(14c)를 통하여 감마보정된 색선순차신호로부터 색차신호를 추출하는 색차신호분리기(14d), 그리고 제1감마보정기(14c)를 통하여 제1감마특성에의해 감마보정된 휘도신호와 색차신호분리기(14d)를 통하여 추출된 색차신호를 합성하여 감마보정된 색선순차신호로서 출력하는 합성기(14e)를 포함한다.

제2도는 제1도에 도시된 색차신호분리기를 상세히 보이는 블럭도이다. 제2도에 도시된 색차신호분리기는 색선순차신호를 각각 고체촬상소자(10)의 구동클럭(CLK)의 주기로 지연하는 두 개의 직렬연결된 제1,제2지연기(20,22), 제1지연기(20)에 입력되는 신호와 제2지연기(22)에서 출력되는 신호를 합성하는 합성기(24), 합성기(24)에서 출력되는 신호의 크기를 반감시키는 계수조정기(26), 계수조정기(26)의 출력을 정의 입력단자에 입력하고, 제1지연기(20)와 제2지연기(22)와의 접속점에서 인출된 신호를 부의 입력단자에 입력하고 그 출력을 추출된 색차신호로서 제공하는 연산증폭기(28), 그리고 연산증폭기(28)의 입력단자 사이에 연결되며 고체촬상소자(10)의 구동클럭의 주파수(f_CLK)를 대역통과주파수로 갖는 트랩(trap)(30)을 포함한다. 제1도와 제2도에 도시된 본발명에 따른 감마보정회로의 동작을 설명한다. 상관이중샘플링기(12)는 고체촬상소자(10)에서 발생된 신호(S1,S2)를 입력하고 제3a도에 보여지는 바와 같이 두 신호가 고체촬상소자(10)의 구동클럭의 주기로 교번적으로 샘플링된 성분을 갖는 색선순차신호(S)를 발생한다. 색선순차신호는 휘도신호를 중심으로 상하로 진동하는 색차신호를 갖는다. 제3a도에서 점선으로 보여지는 색선순차신호의 지연평균치 (S1+S2)/2 는 휘도신호가 되고, 지연차신호{S_1H - (S_OH+S_2H)/2} 색차신호가 된다.

이러한 색선순차신호에 대하여 감마보정를 행하기 위하여는 휘도신호와 색차신호를 분리하고 각각에 대한 감마보정을 행하여야 한다. 휘도신호와 색차신호를 분리하지 않을 경우에는 휘도신호에 있어서 바람직하지 않은 변동이 발생하게 된다. 제3b도에 보여지는 바와 같이 카메라에서의 감마보정은 지수함수의 특성곡선을 갖는다. a와 b의 크기를 갖는 신호(S1,S2)를 갖는 색선순차신호가 입력되면, 감마보정 처리후 각각 a' 와 b'의 크기를 갖는 신호(S1,S2)를 갖는 색선순차신호가 출력된다. 이때 감마특성에 의해 입력되는 색선순차신호에서의 a와 b사이의 비율(k1)과 출력되는 색선순차신호에서의 a'와 b' 사이의 비율(k2)이 서로 다르다(k1≠k2). 전술한 바와 같이 휘도신호는 (S1+S2)/2로서 표현되므로, S1과 S2의 비율이 달라짐에 따라 휘도신호의 레벨이 바람직하지 않게 변동한다. 그리고, 제3c도에 도시되는 바와 같이 무채색 혹은 동일의 색차신호에 대하여 휘도신호의 레벨이 다른 두 개의 신호의 경계부분에서 색차신호가 달라지는 현상도 발생한다. 따라서, 본 발명에서는 휘도신호와 색차신호를 분리하고 각각에 대해 별도의 감마보정을 행함으로써 상술한 무제점을 해결하고 있다. 제1도에 있어서 저역통과여파기(14a)와 제1감마보정회로(14b)는 색선순차신호부터 휘도신호를 추출하여 제1감마보정을 행하고 그 결과를 혼합기(14e)에 제공한다. 제2감마보정회로(14c)와 색차신호분리기(14d)는 선색순차신호에 대해 제2감마보정을 행하고 그 결과로부터 색차신호를 추출하여 혼합기(14e)에 제공한다.

혼합기(14e)는 감마보정된 휘도신호와 색차신호를 혼합하여 감마보정된 색선순차신호로서 제공한다. 색차신호분리기(14d)는 {S_1H - (S_OH+S_2H)/2]의 공식을 이용하여 색선순차신호로부터 색차신호를 추출한다. 이 때, 대역통과특성을 갖는 트랩(30)을 통하여 고체촬상소자(10)의 클럭주파수(f_CLK) 부근의 대역신호를 필터링함으로써 효율을 높인다. 제4a도는 트랩(30)의 주파수특성을 보이는 도면이고, 제4b도는 연산증폭기(28)에서 출력되는 신호의 주파수특성을 보이는 도면이다. 연산증폭기(28)에서 출력되는 감마보정된 색신호는 혼합기(14e)에서 감마보정된 휘도신호와 합성되므로써 감마보정된 색선순차신호를 얻는다. 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 감마보정회로는 색선순차신호로부터 휘도신호와 색차신호를 추출하고 각각에 대하여 감마보정을 행하고 그 결과를 합성함으로써 종래의 원색색신호에 대한 감마보정회로에 비하여 간단한 구성을 갖는 효과를 갖는다.

Claims

보색필터를 갖는 고체촬상소자와 상기 고체촬상소자에서 발생된 신호(S1,S2)를 처리하여 색선순차신호를 발생하는 상관이중샘플링기를 갖는 카메라에 있어서, 상기 색선순차신호로부터 휘도신호를 추출하는 휘도신호추출기; 상기 휘도신호추출기를 통하여 추출된 휘도신호에 대하여 감마보정을 행하는 제1감마보정기; 상기 색선순차신호에 대하여 감마보정을 행하는 제2감마보정기; 상기 제2감마보정기를 통하여 감마보정된 색선순차신호로부터 색차신호를 추출하는 색차신호추출기; 상기 제1감마보정기를 통하여 감마보정된 휘도신호와 상기 색차신호추출기를 통하여 추출된 색차신호를 합성하는 혼합기를 포함함을 특징으로 하는 감마보정회로.
제1항에 있어서, 상기 휘도신호추출기는 상기 색선순차 신호의 샘플링주차수를 차단주파수로 하는 저역통과 여파기인 것을 특징으로 하는 감마보정회로.
제1항에 있어서, 상기 색차신호추출기는 상기 색차신호를 처리하며 상기 색선순차신호의 샘플링주파수를 중심주파수로 하는 대역통과여파기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 감마보정회로.