KR100207691B1 - 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터연동 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비디오 카메라의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 색 온도의 변화에 따른 광학 필터의 위치를 자동으로 조정하기 위한 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의한 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치는 렌즈를 통해 입력되는 빛의 색 온도에 대응하여 초기 화이트 밸런스를 조정하는 광학 보정 필터부, 렌즈 및 광학 상기 색온도 보정 필터를 통해 입력되는 빛을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환부, 상기 광전 변환된 전기적 신호를 이득 제어 값에 따라 R, G, B 신호의 이득을 제어하는 이득 제어부, 상기 이득 제어된 신호의 R, G, B 전기적 신호의 크기를 비교하여 동일하게 하는 이득 제어 값과 상기 광학 보정 필터부의 위치 값을 소정의 화이트 밸런스 채널 메모리에 저장하고, 선택된 채널에 해당하는 이득 제어 값과 색온도 보정 필터부의 위치 값을 발생시키는 제어부 및 상기 화이트 밸런스 채널의 변화에 대응하는 상기 광학 보정 필터부의 위치 값으로 광학 보정 필터부를 구동시키는 구동부를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 화이트 밸런스의 설정 값에 따라 전기적인 이득 값이 변화함과 아울러 자동으로 광학 필터의 위치가 이에 연동하여 변경됨으로써, 화이트 밸런스 조정 시의 조작을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치 및 방법

본 발명은 비디오 카메라의 화이트 밸런스 조정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 색 온도의 변화에 따른 광학 필터의 위치를 자동으로 조정하기 위한 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치 및 방법에 관한 것이다.

비디오 카메라에 있어서, 화이트 밸런스 조정이란 색 온도에 따라서 R, G, B가 에너지 분포가 변화하게 되는데, 일정한 색 온도 조건에서 R, G, B 의 각 파장별 에너지 분포를 일정하게 되도록 광학적 또는 전기적인 이득을 조절하는 것을 말한다.

도 3은 색 온도에 따른 R, G, B 각 파장의 에너지 분포를 나타낸다.

일반적으로 피사체에서 반사되는 조명의 성질은 도 1에 도시된 바와 같이 R, G, B 각 파장에 따른 에너지 분포가 달라지게 되고, 이에 따라서 광전 변환 이득이 변화하게 되므로 각 조명 조건에 따라 R, G, B 각 파장별 이득이 일정한 상태가 되도록 광학적 또는 전기적인 수단을 이용하여 화이트 밸런스를 맞추어야만 한다.

종래의 고화질을 요구하는 방송/업무용 비디오 카메라에 있어서 화이트 밸런스 조정 기술은 일차적으로 각 조명 색 온도에 대응되는 광학 보정 필터에 의하여 색 보정을 행하고 나서, 광전 변환 이득을 제어하여 정밀한 보정을 행한다.

따라서 종래의 기술에 의해서는 실내 및 실외와 같이 조명 색온도 편차가 클 경우에 광학 보정 필터와 연계하여 전기적인 화이트 밸런스 보정을 행하여야 하는데, 이 경우에 화이트 밸런스 선택 스위치 및 색온도 보정 필터를 수동으로 연계하여 조정하여야 하는 조작상 불편한 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전기적인 화이트 밸런스 선택 스위치 변동 시에 광학 보정 필터의 위치를 자동으로 설정하는 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명인 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명인 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 방법의 흐름도이다.

도 3은 색 온도에 따른 R, G, B 각 파장의 에너지 분포를 나타낸다.

본 발명에 의한 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치는 렌즈를 통해 입력되는 빛의 색 온도에 대응하여 초기 화이트 밸런스를 조정하는 광학 보정 필터부, 렌즈 및 광학 상기 색온도 보정 필터를 통해 입력되는 빛을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환부, 상기 광전 변환된 전기적 신호를 이득 제어 값에 따라 R, G, B 신호의 이득을 제어하는 이득 제어부, 상기 이득 제어된 신호의 R, G, B 전기적 신호의 크기를 비교하여 동일하게 하는 이득 제어 값과 상기 광학 보정 필터부의 위치 값을 소정의 화이트 밸런스 채널 메모리에 저장하고, 선택된 채널에 해당하는 이득 제어 값과 색온도 보정 필터부의 위치 값을 발생시키는 제어부 및 상기 화이트 밸런스 채널의 변화에 대응하는 상기 광학 보정 필터부의 위치 값으로 광학 보정 필터부를 구동시키는 구동부를 포함함을 특징으로 한다.

비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 방법은 화이트 밸런스 조정시 광학 보정 필터의 위치 값과 파장에 따른 전기적인 이득 값을 함께 메모리에 소정의 채널로 지정하여 저장하는 화이트 밸런스 조정 값 저장 단계, 상기 조정된 화이트 밸런스의 소정의 채널 값이 변경되는지를 반복하여 확인하여 변경 시에 변경된 채널에 해당하는 이득 값으로 이득 제어 값을 변경하는 이득 값 변경 단계 및 상기 변경된 채널에 해당하는 메모리에 저장된 광학 보정 필터의 위치와 현재의 광학 색온도 필터의 위치를 비교하여 광학 보정 필터의 위치를 상기 메모리에 저장된 광학 보정 필터의 위치로 변경시키는 필터 위치 변경 단계를 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명인 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치의 구성도이다.

본 발명인 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치는 비디오 카메라의 렌즈를 통해 입력되는 빛에 대하여 색온도 보정을 하기 위한 광학 보정 필터부(110), 입력되는 빛을 전기적 신호로 변환시키기 위한 광전 변환부(120), R, G, B에 대응하는 전기적 신호의 이득을 제어하는 이득 제어부(130), R, G, B 신호의 화이트 밸런스 이득 제어 값과 광학 보정 필터의 위치 값을 해당 채널에 저장하고, 선택한 채널에 해당하는 이득 제어 값 및 광학 보정 필터의 위치 값을 발생시키는 제어부(140), 해당 채널에 상응하는 광학 보정 필터의 위치 값으로 광학 보정 필터의 위치를 변경시키는 구동부(150)로 구성된다.

본 실시예에서의 화이트 밸런스 조정은 일차적으로 광학 필터에 의하여 조정한 후에 세밀하게 전기적인 이득을 조정함으로써 실행한다.

광학 보정 필터(110)는 R, G, B에 해당하는 각 파장에서의 필터링 후의 감쇄 특성을 각각 다르게 하여 색온도의 변화에 따라 각각 다른 광학 필터에 의하여 화이트 밸런스를 조정하게 하는 역할을 한다. 따라서 화이트 밸런스 조정 시에 우선 광학 보정 필터를 색 온도에 대응하여 적절한 위치로 조절한다.

광전 변환부(120)는 광학 보정 필터를 거친 광 신호를 전기적 신호로 변환하여 출력한다.

이득 제어부(130)는 화이트 밸런스 조정 기간에는, 제어부(140)에서 R, G, B 신호의 크기를 비교하여 동일하게 되도록 하는 이득 제어 값으로 이득 조절을 실행한다. 그리고 화이트 밸런스 조정이 끝난 후에는 화이트 밸런스 선택된 채널 값에 해당하는 이득 제어 값으로 입력되는 전기적 신호를 증폭한다.

제어부(140)는 화이트 밸런스 조정 기간에는, R, G, B 신호의 크기의 차를 비교하여 빛의 파장에 따른 이득을 변화시켜서 이득 제어된 신호의 R, G, B 신호의 크기를 동일하게 하는 이득 제어 값을 찾아내고, 이와 더불어 광학 보정 필터의 위치 값을 이득 제어 값과 함께 화이트 밸런스의 소정의 채널에 해당하는 메모리의 영역에 저장한다.

그리고 촬영 기록 중에 화이트 밸런스 값을 변화할 필요가 있어서, 화이트 밸런스의 채널 선택을 변경하는 경우에는, 변경된 채널에 해당하는 메모리 영역에 저장된 이득 제어 값 및 광학 보정 필터의 위치 값을 읽어 내어 이득 제어부(130)의 이득 제어 값을 변경시키고, 이와 더불어 광학 보정 필터부(110)의 필터의 위치가 변화하는 경우에 필터 제어 신호를 구동부(150)에 인가한다.

구동부(150)는 필터 제어 신호에 의하여 광학 보정 필터부(110)를 구동시켜 광학 필터의 위치를 변경시킨다.

따라서 본 발명의 장치는 화이트 밸런스 값을 변경하기 위하여 화이트 밸런스 선택 스위치를 변동하는 경우에 전기적인 이득 제어 값의 재 설정과 함께 메모리에 기억하고 있는 광학 보정 필터의 위치도 연동하여 자동으로 광학 보정 필터의 위치를 재 설정하게 한다.

도 2는 본 발명인 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 방법의 흐름도이다.

본 발명에 의한 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 방법은 화이트 밸런스를 설정할 것인가를 확인하는 화이트 밸런스 설정 확인 단계(201), 광학 필터의 위치를 조정하는 광학 필터 조정 단계(202), R, G, B의 이득 편차를 연산하는 연산 단계(203), 연산된 값에 따라 이득을 제어하는 이득 제어 단계(204), 이득 편차가 없는가를 확인하는 화이트 밸런스 종료 확인 단계(205), 화이트 밸런스 채널 및 광학 필터의 위치를 검출하는 채널 및 위치 검출 단계(206), 해당 채널에 이득 제어 값 및 필터 위치 값 저장 단계(207), 화이트 밸런스 채널이 변경되는가를 확인하는 채널 변경 확인 단계(208), 변경된 채널의 화이트 밸런스의 이득 제어 값 및 광학 필터 위치 값을 확인하는 화이트 밸런스 값 확인 단계(209), 이득 제어 값 변경 단계(210), 변경된 채널의 위치 값과 현 필터의 위치 값을 비교하는 광학 필터 위치 값 비교 단계(211), 변경된 광학 필터 위치 값으로 광학 필터의 위치를 변경하는 광학 필터 위치 변경 단계(212)로 구성된다.

화이트 밸런스 설정 확인 단계(201)는 사용자에 의하여 화이트 밸런스 값을 설정을 위한 모드인가를 확인하는 단계이다.

만일 화이트 밸런스를 설정하는 모드인 경우에는 광학 필터 조정 단계(202)를 실행한다.

광학 필터 조정 단계(202)는 빛의 파장에 따른 투과율을 달리하는 여러 개의 광학 필터 중에서 화이트 밸런스를 보정하는 하나의 광학 필터를 선택한다.

그런 후에, 연산 단계(203)는 선택된 광학 필터를 통하여 입사되는 입력 신호에 대한 R, G, B 신호의 증폭을 실행한 후의 각 신호들의 편차를 연산한다.

이득 제어 단계(204)는 연산된 편차 값으로 R, G, B의 이득 제어를 실행한다. 즉, R-G의 편차가 야의 값을 갖는 경우에는, R 신호에 비하여 G 신호의 크기가 작은 경우이므로 R 신호 증폭보다도 G 신호의 증폭도를 높여 R과 G 신호의 밸런스를 맞춘다. 이와 같은 방법으로 R과 B 신호를 맞추어 화이트 밸런스 값을 설정한다.

화이트 밸런스 종료 확인 단계(205)는 연산 단계(203) 및 이득 제어 단계(204)를 거치면서 R, G, B 신호의 편차 값이 0이 되는지를 확인하는 단계이다.

채널 및 위치 검출 단계(206)는 화이트 밸런스 값 설정을 종료한 후에 설정된 화이트 밸런스 값인 이득 제어 값과 사용자가 선택한 채널 값을 검출하는 단계이다.

이득 제어 값 및 필터 위치 값 저장 단계(207)는 사용자가 선택한 채널의 메모리 영역에 검출된 이득 제어 값과 광학 필터의 위치 값을 저장하는 단계이다.

이상의 단계를 통하여 메모리에 화이트 밸런스 설정 모드에서의 설정한 화이트 밸런스 값을 메모리에 저장하게 된다.

화이트 밸런스 설정 후에 채널 변경 확인 단계(208)를 실행한다.

채널 변경 확인 단계(208)는 촬영 조건이 변화하였을 때 이미 설정한 화이트 밸런스 값을 변경하기 위하여 사용자가 선택하는 채널이 변경되는지를 확인하는 단계이다.

채널이 변경되지 않는 경우에는 화이트 밸런스 조정 단계를 종료하고, 채널이 변경되는 경우에는 화이트 밸런스 값 확인 단계(209)를 실행한다.

화이트 밸런스 값 확인 단계(209)는 변경된 채널에 해당하는 메모리의 영역에 저장하고 있는 화이트 밸런스 값인 이득 제어 값과 광학 필터의 위치 값을 확인하는 단계이다.

이득 제어 값 변경 단계(210)는 변경된 채널의 화이트 밸런스의 이득 제어 값으로 이득 제어를 변경하는 변경하는 단계이다.

광학 필터 위치 값 비교 단계(211)는 변경 채널에서의 광학 필터의 위치 값과 변경된 후의 광학 필터의 위치 값을 비교하는 단계이다.

만일 채널 변경 전후의 광학 필터의 위치 값이 변화가 없는 경우에는 화이트 밸런스 조정 단계를 종료한다. 그러나 만일 채널 변경 전후의 광학 필터의 위치 값이 변경되는 경우에는 광학 필터 위치 변경 단계(212)를 실행한다.

광학 필터 위치 변경 단계(212)는 변경된 채널의 메모리 영역에 저장된 광학 필터의 위치 값에 해당하는 위치로 광학 필터의 위치를 변경시켜 주는 역할을 실행한다.

따라서 화이트 밸런스의 값을 변경시키는 경우에 제이 이득 값과 더불어 연동하여 광학 필터의 위치 값도 함께 자동으로 변경된다.

본 발명에 의하면 전기적 수단과 함께 광학적 수단에 의하여 화이트 밸런스를 조정하는 경우 사용자가 선택한 화이트 밸런스의 설정 값에 따라 전기적인 이득 값이 변화함과 아울러 자동으로 광학 필터의 위치가 이에 연동하여 변경됨으로써, 화이트 밸런스 조정 시의 조작을 간단하게 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 렌즈를 통해 입력되는 빛의 색 온도에 대응하여 초기 화이트 밸런스를 조정하는 광학 보정 필터부;

   렌즈 및 광학 상기 색온도 보정 필터를 통해 입력되는 빛을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환부;

   상기 광전 변환된 전기적 신호를 이득 제어 값에 따라 R, G, B 신호의 이득을 제어하는 이득 제어부;

   상기 이득 제어된 신호의 R, G, B 전기적 신호의 크기를 비교하여 동일하게 하는 이득 제어 값과 상기 광학 보정 필터부의 위치 값을 소정의 화이트 밸런스 채널 메모리에 저장하고, 선택된 채널에 해당하는 이득 제어 값과 색온도 보정 필터부의 위치 값을 발생시키는 제어부; 및

   상기 화이트 밸런스 채널의 변화에 대응하는 상기 광학 보정 필터부의 위치 값으로 광학 보정 필터부를 구동시키는 구동부를 포함함을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 장치.
2. 화이트 밸런스 조정시 광학 보정 필터의 위치 값과 파장에 따른 전기적인 이득 값을 함께 메모리에 소정의 채널로 지정하여 저장하는 화이트 밸런스 조정 값 저장 단계;

   상기 조정된 화이트 밸런스의 소정의 채널 값이 변경되는지를 반복하여 확인하여 변경 시에 변경된 채널에 해당하는 이득 값으로 이득 제어 값을 변경하는 이득 값 변경 단계; 및

   상기 변경된 채널에 해당하는 메모리에 저장된 광학 보정 필터의 위치와 현재의 광학 색온도 필터의 위치를 비교하여 광학 보정 필터의 위치를 상기 메모리에 저장된 광학 보정 필터의 위치로 변경시키는 필터 위치 변경 단계를 포함함을 특징으로 하는 비디오 카메라의 화이트 밸런스에 따른 광학 필터 연동 방법.