KR0144930B1 - 촬상기기에 있어서 초기환경 설정방법 및 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 촬상기기에 있어서 초기환경 설정회로에 관한 것으로서, R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타를 검출하는 데이타 검출부와, 데이타 검출부에서 출력되는 R, G, B 각 채널의 데이타를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하는 비교부와, 비교부에서 출력되는 최대값 및 최소값 중 1 필드 혹은 1 프레임의 데이타를 선택하여 최대값과 최소값을 산출하는 마이콤과, 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 이용하여 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타의 이득을 조절하는 이득조절부와, 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 이용하여 이득조절된 R, G, B 각 채널데이타를 증폭하는 증폭부로 구성된다. 따라서, 카메라 사용자는 보정된 신호의 오차를 뷰파인더나 모니터를 통하여 가시적으로 볼 수 있으므로 카메라의 초기환경 설정시 파형모니터가 필요없고, 마이콤의 보정기준값을 용이하게 재설정할 수 있다.

Description

촬상기기에 있어서 초기환경 설정방법 및 회로

제1도는 일반적인 방송용 카메라의 내부 블럭도.

제2도는 CCD를 통과하였을 경우의 신호 변경예.

제3도는 (a)는 신호를 증폭하였을 경우 뷰파인더 혹은 모니터의 출력 신호를, (b)는 증폭하지 않았을 경우의 출력신호를 나타내는 도면.

제4도는 제1도에 도시된 일반적인 방송용 카메라에서 본 발명에 의한 초기환경 설정회로의 위치를 나타낸 블럭도.

제5도는 촬상기기에 있어서 본 발명에 의한 초기환경 설정회로를 나타낸 블럭도.

제6도는 제5도에 도시된 마이콤의 동작 플로우챠트.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:이득조절부 11∼13:감산기

14,24:래치 15,25:스위치

20:증폭부 21∼23: 승산기

30:데이타 검출부 31∼33:데이타 검출기

40:비교부 41,42:최대값 검출기

43,44:최소값 검출기 50:마이콤

본 발명은 촬상기기에 관한 것으로서, 특히 방송용 카메라의 초기화시 설정되는 값을 사용자가 뷰파인더 혹은 모니터를 통하여 관측한 후 설정하기 위한 초기환경 설정방법 및 회로에 관한 것이다.

제1도는 일반적인 방송용 카메라의 내부 블럭도를 도시한 것이다.

제1도에 있어서, 광학계(10)는 광전변환을 하기 위한 것으로서, 렌즈, 아이리스, 광학필터, 프리즘 및 CCD 등으로 구성되며, 전처리부(11)에서는 변환된 전기적인 신호에 대하여 더블 샘플링, 증폭, 이득 선택 및 클램핑 등의 기능이 수행된다. 제1신호처리부(12)에서는 다크 쉐이딩(dark shading), 블랙 밸런스, 플래어(flare), 화이트 쉐이딩(white shading) 및 화이트 밸런스 등의 기능을 수행하며, 제2신호처리부(13)에서는 감마(gamma), 니(knee), 마스킹 및 엔핸서(enhancer) 등의 기능이 수행되어 최종적인 카메라신호가 출력된다. 제2신호처리부(13)에서 출력된 카메라신호는 뷰파인더(15) 혹은 모니터(16)를 통해 화면상에 디스플레이된다. 또는 상황에 따라 카메라 시스템의 내부 환경의 설정상태를 알기 위해서 파형 모니터(14)를 사용하기도 한다.

통상 광학계(10)를 통하여 입사되는 신호는 CCD의 특성에 따라서 R, G, B 채널의 전기적 신호로 변형된다. 이때 CCD를 구성하고 있는 셀들은 각각의 특성을 가지고 있기 때문에 제2도에 도시된 바와 같은 신호로 변형된다. 제2도는 광학계(10)에 의해 흑신호를 촬상하였을 경우, CCD의 특성에 의해 변형된 신호를 나타낸다. CCD에 입력되는 흑신호의 레벨이 예를 들어, '10'일 경우 CCD에서 출력되는 값은 CCD 셀의 특성에 따라서 '10'이 될 수도 있고, '8'이나 '11' 등으로 변형된다. '8'이나 '11'에 대한 오차는 '-2'와 '1'이 될 것이므로 이 오차값을 가감함으로써 원신호로 보정이 될 것이다. 이 오차값은 흑신호 뿐만 아니라 전체신호에 대하여 처리되어야 하는 값이다. 이것이 다크 쉐이딩과 블랙 밸런스의 목적이다.

다크 쉐이딩은 3개의 각 채널에 대하여 원래의 흑신호와 무관하게 각 CCD에서 나오는 신호가 일정한 값이 되도록 보정한다. 한편, 블랙 밸런스는 일정한 값으로 보정된 각각의 다크 쉐이딩값이 R, G, B 3개의 채널에서 모두 동일하도록 보정한다. 카메라는 CCD의 각 셀 혹은 블럭마다 이러한 보정값을 가지고 있어야 한다. 광학계로 들어오는 입력신호는 각 셀 위치에 대응하는 보정값을 다크 쉐이딩과 블랙밸런스에서 적용하여 보정을 수행하게 된다. 한편, 화이트 쉐이딩과 화이트 밸런스에서는 다크 쉐이딩과 블랙 밸런스에서와 마찬가지로 화이트 신호를 입력으로 하여 왜곡된 신호를 원신호와 같도록 보정한다. 이 쉐이딩과 밸런스의 보정값은 통상적으로 램에 기억시키고 사용자는 상황에 맞도록 이 보정값을 얻는다.

그러나, 각 셀마다의 보정값이 거의 차이가 나지 않기 때문에 뷰파인더 혹은 모니터에 의하여 사람의 눈으로 관찰하기가 어려우므로, 이러한 보정값에 의해 보정된 신호가 정확히 보정되었는가를 판단하기 위하여 별도로 파형 모니터를 사용하여 신호 파형을 관찰해야 하는 번거로움이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 뷰파인더 혹은 모니터를 이용하여 쉐이딩이나 밸런스의 보정여부를 확인하여 초기값을 재설정하기 위한 초기환경 설정방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 초기환경 설정방법을 실현하는데 가장 적합된 초기환경 설정회로를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 촬상기기에 있어서, 본 발명에 의한 초기환경 설정방법은 R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하는 제1비교과정; 상기 제1비교과정에서 산출된 최대값과 최소값 중 1 필드 혹은 1 프레임의 데이타를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하는 제2비교과정; 상기 제2비교과정에서 산출된 최소값을 이용하여 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호의 이득을 조절하여 뷰파인더 혹은 모니터상에 나타낼 수 있는 최소값을 산출하는 이득조절과정; 및 상기 이득조절과정에서 이득조절된 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호를 상기 제2비교과정에서 산출된 최대값으로 증폭하여 상기 뷰파인더 혹은 모니터상에 나타낼 수 있는 최대값의 보정신호를 생성하는 증폭과정을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 촬상기기에 있어서, 본 발명에 의한 초기환경 설정회로는 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타를 검출하기 위한 데이타 검출부; 상기 데이타 검출부에서 출력되는 R, G, B 각 채널의 데이타를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하기 위한 비교부; 상기 비교부에서 출력되는 최대값 및 최소값 중 1 필드 혹은 1 프레임의 데이타를 선택하여 최대값과 최소값을 산출하기 위한 마이콤; 상기 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 이용하여 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타의 이득을 조절하기 위한 이득조절부; 및 상기 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 이용하여 상기 이득조절부에서 출력되는 R, G, B 각 채널데이타를 증폭하기 위한 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이득조절부는 정상모드일 경우 '0'을 선택하고, 초기화모드인 경우 상기 마이콤에서 출력된 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 선택하기 위한 스위치와, 상기 스위치를 통해 출력되는 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 일시적으로 저장하는 래치와, 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타로 부터 상기 래치에 저장된 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 감산하기 위한 제1 내지 제3감산기로 구성되고, 상기 증폭부는 정상모드일 경우 '1'을 선택하고, 초기화모드인 경우 상기 마이콤에서 출력된 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 선택하기 위한 스위치와, 상기 스위치를 통해 출력되는 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 일시적으로 저장하는 래치와, 상기 이득조절부에서 이득 조절된 R, G, B 각 채널의 데이타를 상기 래치에 저장된 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값으로 승산하기 위한 제1 내지 제3승산기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 대하여 제3도 내지 제6도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

쉐이딩이나 밸런스와 초기화시, 사용자는 카메라 시스템의 초기화 스위치를 작동한다. 각각의 초기화 조건에 맞는 환경을 설정하고, 초기화를 시작한다. 예를 들면, 다크 쉐이딩의 경우 아이리스를 닫고 R, G, B 채널에 흑신호를 공급한다. 그러나 흑신호를 R, G, B 채널에 공급할 경우 CCD 셀의 특성에 따라 광학계에서 광전변환하는 값이 다르므로 일정값의 흑신호에 대하여 약간의 차이가 생긴다. 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 보정된 신호를 비례적으로 증폭시켜 뷰파인더를 통해 관찰하는데, 제3도의 (a)는 신호를 증폭하지 않았을 경우 뷰파인더의 신호를, (b)는 증폭하였을 경우의 신호를 나타낸다. 사용자는 뷰파인더나 모니터의 증폭된 신호를 관찰하여 사용자가 원하는 대로 보정이 되고 있는지를 판단하여 마이콤(50)의 내부의 보정램의 값을 재설정한다.

제4도는 제1도에 도시된 일반적인 방송용 카메라에서 본 발명에 의한 초기환경 설정회로(17)의 위치를 나타낸 블럭도로서, 제1신호처리부(12)와 제2신호처리부(13) 사이에 위치한다.

제5도는 본 발명에 의한 초기환경 설정회로의 블럭도로서, 제1 내지 제3감산기(11,12,13), 래치(14)와 제1스위치(15)로 이루어진 이득조절부(10)와, 제1 내지 제3승산기(21,22,23), 제2래치(24)와 제2스위치(25)로 이루어진 증폭부(20)와, 제1 내지 제3데이타 검출기(31,32,33)로 이루어진 데이타 검출부(30)와, 제1 및 제2최대값 검출기(41,42)와 제1 및 제2최소값 검출기(43,44)로 이루어진 비교부(40)와, 마이콤(50)으로 구성된다.

제5도의 구성에 따른 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 데이타 검출부(30)의 각 데이타 검출기(31,32,33)에서는 이득조절부(10)와 증폭부(20)를 통해 R, G, B 각 채널로 입력되는 광전변환된 데이타를 검출하기 위한 것으로서, 여기서 데이타는 각 픽셀마다 검출할 수도 있고, 서브 샘플링에 의해 부분적으로 검출할 수도 있다. 본 발명에서는 마이콤(50)의 계산속도를 따라 가기 위하여 서브 샘플링 방식을 취한다. 데이타 검출부(30)에서 검출된 데이타는 비교부(40)로 공급된다.

비교부(40)의 제1 및 제2최대값 검출기(41,42)에서는 R, G, B 채널로 입력되는 데이타 중 최대값을 산출하고, 제1 및 제2최소값 검출기(43,44)에서는 R, G, B 채널로 입력되는 데이타 중 최소값을 산출하여 마이콤(50)으로 공급한다. 이 비교부(40)를 마이콤(50)내부에서 프로그램으로 처리할 수도 있지만 처리속도와 마이콤(50) 핀을 줄이기 위해 별도로 설치한다.

마이콤(50)에서는 비교부(40)로부터 입력되는 최대값과 최소값을 이용하여 이득조절부(10)와 증폭부(20)의 각 래치(14,24)에 로딩할 데이타를 계산한다. 마이콤(50)의 계산 플로우 챠트는 제6도에 도시된 바와 같다. 마이콤(50)의 계산목적은 작은 값을 갖는 신호의 증폭도를 계산하는데 있다. 이는 뷰파인더 혹은 모니터에 나타낼 수 있는 신호의 최저치와 최고치를 알고, 적은 오차를 가진 보정신호를 이 증폭도로 증폭함으로써 가시적으로 볼 수 있도록 하기 위해서이다. 마이콤(50)에는 1 필드(혹은 1 프레임)의 데이타를 검출하기 위하여 1 필드(혹은 1 프레임)에 해당하는 신호(EXT INT)을 입력하여 EXT INT 신호가 '하이'논리상태일 경우에만 R, G, B 채널의 데이타를 받아들인다. 1 필드(혹은 1 프레임)의 데이타 입력이 끝나면, 즉 EXT INT 신호가 '로우'논리상태가 되면, 1 필드의 데이타 중 최대값과 최소값을 내부 프로그램에 의해 산출한다. 1 필드의 데이타 중 최소값은 이득조절부(10)로 공급하고, 1 필드의 데이타 중 최대값은 증폭부(20)로 공급한다.

이득조절부(10)의 제1스위치(15)에서는 정상모드인 경우 '0'을 선택하여 제1래치(14)에 로딩하고, 초기화 모드인 경우 마이콤(50)에서 출력되는 최소값을 선택하여 제1래치(14)에 로딩한다. 제1 내지 제3감산기(11,12,13)에서는 R, G, B 각 채널의 입력신호와 제1래치(14)에 로딩된 최소값을 감산하여 뷰파인더가 나타낼 수 있는 최소값으로 만든다.

증폭부(20)의 제2스위치(25)에서는 정상모드인 경우 '1'을 선택하여 제2래치(24)에 로딩하고, 초기화 모드인 경우 마이콤(5)에서 출력되는 최대값을 선택하여 제2래치(24)에 로딩한다. 제1 내지 제3승산기(21,22,23)에서는 R, G, B 각 채널에서 출력되는 뷰파인더가 나타낼 수 있는 최소값에 제2래치(24)에 로딩된 최대값을 승산하여 뷰파인더가 나타낼 수 있는 최대값으로 만든다. 이 최대값은 데이타 검출부(30)을 통해 뷰파인더로 출력되어 뷰파인더 상에 나타나게 된다.

상술한 바와 같이 촬상기기에 있어서 본 발명에 의한 초기환경 설정방법 및 회로에서는 카메라 사용자는 보정된 신호의 오차를 뷰파인더나 모니터를 통하여 가시적으로 볼 수 있으므로 카메라의 초기환경 설정시 파형모니터가 필요없고, 마이콤의 보정기준값을 용이하게 재설정할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하는 제1비교과정; 상기 제1비교과정에서 산출된 최대값과 최소값 중 1 필드 혹은 1 프레임의 데이타를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하는 제2비교과정; 상기 제2비교과정에서 산출된 최소값을 이용하여 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호의 이득을 조절하여 뷰파인더 혹은 모니터상에 나타낼 수 있는 최소값을 산출하는 이득조절과정; 및 상기 이득조절과정에서 이득조절된 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 보정 신호를 상기 제2비교과정에서 산출된 최대값으로 증폭하여 상기 뷰파인더 혹은 모니터상에 나타낼 수 있는 최대값의 보정신호를 생성하는 증폭과정을 특징으로 하는 촬상기기에 있어서 초기환경설정회로.
2. R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타를 검출하기 위한 데이타 검출부; 상기 데이타 검출부에서 출력되는 R, G, B 각 채널의 데이타를 비교하여 최대값과 최소값을 산출하기 위한 비교부; 상기 비교부에서 출력되는 최대값 및 최소값 중 1 필드 혹은 1 프레임의 데이타를 선택하여 최대값과 최소값을 산출하기 위한 마이콤; 상기 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 이용하여 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타의 이득을 조절하기 위한 이득조절부; 및 상기 마이콤에서 출력되는 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 이용하여 상기 이득조절부에서 출력되는 R, G, B 각 채널데이타를 증폭하기 위한 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상기기에 있어서 초기환경 설정회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 이득조절부는 정상모드일 경우 '0'을 선택하고, 초기화모드인 경우 상기 마이콤에서 출력된 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 선택하기 위한 스위치; 상기 스위치를 통해 출력되는 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 일시적으로 저장하는 래치; 및 상기 R, G, B 각 채널로 입력되는 데이타로 부터 상기 래치에 저장된 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최소값을 감산하기 위한 제1 내지 제3감산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상기기에 있어서 초기환경 설정회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 증폭부는 정상모드일 경우 '1'을 선택하고, 초기화모드인 경우 상기 마이콤에서 출력된 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 선택하기 위한 스위치; 상기 스위치를 통해 출력되는 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값을 일시적으로 저장하는 래치; 및 상기 이득조절부에서 이득 조절된 R, G, B 각 채널의 데이타를 상기 래치에 저장된 상기 마이콤의 1 필드 혹은 1 프레임의 최대값으로 승산하기 위한 제1 내지 제3승산기로 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상기기에 있어서 초기환경 설정회로.