KR100319861B1 - 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화이트 밸런스 제어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캠코더의 안정적인 색 재현성을 위해 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에서의 홀전압을 검출하여 색차신호 값을 제어함으로써 화이트 밸런스를 제어하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치 및 방법에 관한 것이다. 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치 및 방법은 광원에 반응하는 조리개를 포함하는 캠코더에 있어서, 상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 상기 조리개의 열림 정도를 감지하는 렌즈부, 상기 렌즈부에서 감지한 조리개의 열림 정도에 대응하는 홀전압을 검출하여 증폭하는 홀전압 검출부, 상기 렌즈부를 통하여 입력되는 영상신호에 대한 색차신호를 추출하는 색차신호 매트릭스부, 상기 홀전압 검출부에서 출력되는 증폭된 홀전압과 상기 색차신호 매트릭스부에서 출력되는 색차신호를 입력으로 하여 상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 색차신호값의 가중치를 형성하는 제어부, 상기 색차신호 매트릭스에서 출력되는 색차신호와 상기 제어부에서 출력되는 색차신호의 가중치를 연산하여 화이트 밸런스값을 재현하는 화이트 밸런스 재현부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 캠코더 촬영 중에 인도어 및 아웃도어의 상태에서 홀 전압을 검출하고 그에 따라 색신호 값을 제어하여 화이트 밸런스를 조정함으로써 안정적인 색을 재현할 수 있는 효과가 있다.

Description

캠코더의 화이트 밸런스 제어장치 및 방법
본 발명은 화이트 밸런스 제어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캠코더의 안정적인 색 재현성을 위해 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에서의 홀전압을 검출하여 색차신호 값을 제어함으로써 화이트 밸런스를 제어하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화이트 밸런스(White Balance)란 흰 부분이 전체로서 붉은 색이 섞인다든지 하지 않고 적정한 색 온도로 유지되어 있는 동시에 밝은 부분과 어두운 부분에서 두드러진 차이가 생기지 않도록 조정되어 있는 상태를 말한다.
캠코더에 있어서, 화이트 밸런스 제어란 색 온도에 따라서 R, G, B가 에너지 분포가 변화하게 되는데, 일정한 색 온도 조건에서 R, G, B 의 각 파장별 에너지 분포가 일정하게 되도록 광학적 또는 전기적인 이득을 조절하는 것을 말한다.
통상 백열등을 처음 보면 흰 종이도 붉게 보이다가 어느 정도 시간이 지나면 흰색으로 느끼게 되고 이 흰색으로 느낀 것을 기준으로 나머지 색들의 판단 기준으로 삼는다. 마찬가지로 갑자기 형광등으로 광원을 교체하면 푸르게 느껴 흰 종이가 푸르게 보일 것이다. 다시 또 일정한 시간이 지나면 다시 흰색으로 느끼게 되고 이를 기준으로 나머지 색을 판단하게 된다. 이와 같이 사람의 눈은 주위 환경에 따른 적응력이 뛰어나기 때문에 주위의 광원에 쉽게 적응해 버린다. 따라서 항상 자연스러운 색감을 느끼면서 불편 없이 살도록 화이트 밸런스를 조정해 주어야 한다. 캠코더에 있어서도 마찬가지로 화이트 밸런스를 조정해 주어야만 자연스러운 색재현을 할 수 있고 제품의 색재현성에 대한 품질을 확보할 수 있게 된다.
종래에는 R, G, B 값이 고정된 상태에서 화이트 밸런스를 제어하여 캠코더가 인도어(Indoor)와 아웃도어(Outdoor) 상태에 있을 때 색표현에 있어서 부자연스러운 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 캠코더의 안정적인 색 재현성을 위해 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에서의 홀 전압을 검출하여 색신호 값을 제어함으로써 화이트 밸런스를 제어하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 캠코더의 안정적인 색 재현성을 위해 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에서의 홀전압을 검출하여 색신호 값을 제어함으로써 화이트 밸런스를 제어하는 캠코더의 화이트 밸런스 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 2는 본 발명에 따른 캠코더의 화이트 밸런스 제어방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제를 해결하기 위한 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치는 광원에 반응하는 조리개를 포함하는 캠코더에 있어서, 상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 상기 조리개의 열림 정도를 감지하는 렌즈부; 상기 렌즈부에서 감지한 조리개의 열림 정도에 대응하는 홀전압을 검출하여 증폭하는 홀전압 검출부; 상기 렌즈부를 통하여 입력되는 영상신호에 대한 색차신호를 추출하는 색차신호 매트릭스부; 상기 홀전압 검출부에서 출력되는 증폭된 홀전압과 상기 색차신호 매트릭스부에서 출력되는 색차신호를 입력으로 하여 상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 색차신호값의 가중치를 형성하는 제어부; 및 상기 색차신호 매트릭스에서 출력되는 색차신호와 상기 제어부에서 출력되는 색차신호의 가중치를 연산하여 화이트 밸런스값을 재현하는 화이트 밸런스 재현부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 캠코더의 화이트 밸런스 제어방법은 인도어 및 아웃도어의 홀전압에 따른 색차신호의 가중치가 저장되어 있는 저장부를 포함하는 캠코더에 있어서, 상기 캠코더의 인도어 또는 아웃도어의 상태에 따른 홀전압을 검출하는 제1단계; 상기 제1단계에서 검출한 홀전압과 상기 저장부에 저장되어 있는 소정의 기준전압을 비교하여 상기 색차신호의 가중치를 세팅하는 제2단계; 및 상기 색차신호의 가중치와 현재 상태의 색차신호를 연산하여 화이트 밸런스 값을 재현하는 제3단계를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치의 구성을 보이는 블록도 이다.
도 1에 도시된 장치는 광원에 반응하는 조리개를 포함하여 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 조리개의 열림 정도를 감지하는 렌즈부(100), 렌즈부(100)에서 감지한 조리개의 열림 정도에 대응하는 홀전압을 검출하는 홀전압 검출부(110), 렌즈부(100)를 통하여 입력되는 영상신호에 대한 색신호를 생성하는 RGB 매트릭스(120), 홀전압 검출부(110)에서 출력되는 홀전압과 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호를 입력으로 하여 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 색신호값의 가중치를 설정하는 제어부(130), RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호와 제어부(130)에서 출력되는 색신호의 가중치를 연산하여 화이트 밸런스값을 출력하는 연산부(140)로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 캠코더의 화이트 밸런스 제어방법의 동작을 보이는 흐름도 이다.
도 2에 도시된 흐름도는 현재상태에서의 화이트 밸런스 값을 리드하는 단계(200), 현재 화이트 밸런스 값이 주변환경에 맞게 설정되어 있는지 판단하는 단계(210), 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에 따른 홀전압을 검출하는 단계(220), 검출된 홀전압이 A보다 큰가를 판단하는 단계(230), 색신호 목표값(R, B)을 (R1, B1)로 세팅하는 단계(240), 검출된 홀전압이 B보다 크고 A보다 작은가를 판단하는 단계(250), 색신호 목표값(R, B)을 (R2, B2)로 세팅하는 단계(260), 검출된 홀전압이 B보다 큰가를 판단하는 단계(270), 색신호 목표값(R, B)을 (R3, B3)로 세팅하는 단계(280), 현재 상태의 색차신호(R-Y, B-Y)가 0인가를 판단하는 단계(290)로 구성된다.
이어서, 도 1을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본원 발명에서는 광원에서 나오는 빛에 포함된 적 성분과 청 성분의 차이를 검출하여 캠코더 내부에서 적 과 청의 가중치를 각각 보상 및 설정하여 컬러 밸런스를 항상 유지시키는 자동 화이트 밸런스 제어(AWB : Auto White Balance Control) 방식을 사용한다.
이는 화이트 신호(완전 흰색)의 성분을 분석해 보면 색차신호(R-Y, B-Y)가 각각 "0"으로 됨을 이용하여 흰색 또는 무채색 성분만을 추출하여 해당 색차신호가 "0"이 되도록 적 과 청의 가중치를 제어하는 것이다.
렌즈부(100)는 광원에 반응하는 조리개(미도시)를 포함하여 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 조리개의 열림 정도를 감지하며, 피사체를 촬영하여 영상신호를 출력한다.
홀전압 검출부(110)는 렌즈부(100)에서 감지한 조리개의 열림 정도에 대응하는 홀전압을 검출하여 증폭한다. 조리개가 열리게 되는 경우는 인도어 상태 즉, 조명이 어두운 실내등의 광량이 적은 상태로 이때의 홀전압은 크게 출력된다. 조리개가 닫히는 경우는 아웃도어 상태 즉, 화창한 오후의 실외 등의 광량이 많은 상태로 이때의 홀전압은 작게 출력된다.
RGB 매트릭스(120)는 렌즈부(100)를 통하여 입력되는 피사체의 영상신호에 대한 색신호를 추출한다. RGB 메트릭스(120)에서 출력되는 영상신호의 색신호는 색온도에 의해 결정되는데, 색온도란 완전한 흑체가 어떤 온도로 탈 때 내는 색으로 표현되는데 단위는 캘빈 온도(Kalbin Degree)를 사용한다. 일반적으로 색온도가 낮을수록 적성분이 많아지고 색온도가 높을수록 청성분이 많아지게 된다. 따라서 렌즈부(100)를 통하여 입력되는 영상신호의 색신호는 피사체가 어두울수록 적성분이 많아지게 되고, 피사체가 밝을수록 청성분이 많아지게 된다.
제어부(130)는 홀전압 검출부(110)에서 출력되는 홀전압과 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호를 입력으로 하여 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 색신호값의 가중치를 설정한다.
제어부(130)에는 소정의 기준전압 및 그에 따른 색신호의 가중치가 저장되어 있는 메모리(미도시)가 구비되어 있어 홀전압 검출부(110)에서 출력되는 증폭된 홀전압과 소정의 기준전압을 비교하여 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호에 가중치를 설정한다.
예를 들어, 현재 촬영중인 캠코더가 조명이 어두운 실내에 있다면, 홀전압이 메모리에 저장된 소정의 비교전압 보다 크게 될 것이고, 이에 따른 색신호는 적성분이 많아진다. 따라서 제어부(130)에서는 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호에 청성분을 증폭시키거나 적성분을 감소시키는 색신호의 가중치를 메모리로부터 출력시킨다. 현재 촬영중인 캠코더가 화창한 날 오후에 실외에 있다면, 홀전압이 메모리에 저장된 소정의 비교전압 보다 작게 될 것이고, 이에 따른 색신호는 청성분이 많아진다. 따라서 제어부(130)에서는 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호에 적성분을 증폭시키거나 청성분을 감소시키는 색신호의 가중치를 메모리로부터 출력시킨다.
연산부(140)는 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호와 제어부(130)에서 출력되는 색차신호의 가중치를 연산하여 화이트 밸런스값을 출력한다. 색차신호(R-Y, B-Y)가 각각 "0"이 되도록 제어부(130)에서 색신호의 가중치를 설정하였으므로 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호와 제어부(130)에서 출력되는 색신호의 가중치를 연산하여 색차신호가 "0"이 되도록 함으로써, 화이트 밸런스 값을 제어할 수 있다.
이어서, 도 2를 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
현재 상태에서의 화이트 밸런스 값을 리드한다(200단계).
현재 화이트 밸런스 값이 주변환경에 맞게 설정되어 있는지 판단한다(210단계). 현재 화이트 밸런스 값이 주변환경에 맞게 설정되어 있으면 종료한다.
현재 화이트 밸런스 값이 주변환경에 맞게 설정되어 있지 않으면, 캠코더의 인도어 및 아웃도어 상태에 따른 홀전압을 검출한다(220단계). 이때의 홀전압 검출은 조리개의 상태에 따라 다르게 검출한다. 어두운 곳에서 캠코더 촬영이 있는 경우 조리개가 많이 열려 큰 홀전압이 검출될 것이고, 밝은 곳에서 캠코더의 촬영이 있는 경우 조리개가 작게 열려 적은 홀전압이 검출될 것이다.
검출된 홀전압이 A보다 큰가를 판단한다(230단계). 검출된 홀전압과 메모리에 저장되어 있는 소정의 기준전압 A를 비교한다.
검출된 홀전압이 A보다 큰 경우 색신호 목표값(R, B)을 (R1, B1)로 설정한다(240단계).
검출된 홀전압이 A보다 작은 경우 검출된 홀전압이 B보다 크고 A보다 작은가를 판단한다(250단계). 검출된 홀전압과 메모리에 저장되어 있는 소정의 기준전압 A 및 B를 비교한다.
검출된 홀전압이 B보다 크고 A보다 작은 경우 검출된 홀전압이 색신호 목표값(R, B)을 (R2, B2)로 세팅한다(260단계).
검출된 홀전압이 B보다 큰가를 판단한다(270단계). 검출된 홀전압과 메모리에 저장되어 있는 소정의 기준전압 B를 비교한다.
검출된 홀전압이 B보다 큰 경우 색신호 목표값(R, B)을 (R3, B3)로 세팅한다(280단계).
제어부(130)에서는 현재 입력되고 있는 홀전압과 메모리에 저장되어 있는 기준전압(A, B)을 비교하여 그에 따른 색신호 값의 가중치 즉, 목표값을 출력시킨다. 예를 들어, 현재 촬영중인 캠코더가 조명이 어두운 실내에 있다면, 홀전압이 메모리에 저장된 소정의 비교전압 보다 크게 될 것이고, 이에 따른 색신호는 적성분이 많아진다. 따라서 제어부(130)에서는 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호에 청성분을 증폭시키거나 적성분을 감소시키는 색신호의 가중치를 메모리로부터 출력시킨다. 현재 촬영중인 캠코더가 화창한 날 오후에 실외에 있다면, 홀전압이 메모리에 저장된 소정의 비교전압 보다 작게 될 것이고, 이에 따른 색신호는 청성분이 많아진다. 따라서 제어부(130)에서는 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호에 적성분을 증폭시키거나 청성분을 감소시키는 색신호의 가중치를 메모리로부터 출력시킨다.
현재 상태의 색차신호(R-Y, B-Y)가 0인가를 판단한다(290단계). 메모리로부터 출력된 색신호의 가중치와 RGB 매트릭스(120)에서 출력되는 색신호를 연산하여 색차신호가 0인 경우는 화이트 밸런스가 현재 주변환경에 맞게 설정된 경우이다. 색차신호가 0이 아닌 경우는 화이트 밸런스가 현재 주변환경에 맞게 설정되지 않은 경우로 220단계로 복귀하여 화이트 밸런스를 다시 제어한다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 사상 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 캠코더 촬영 중에 인도어 및 아웃도어의 상태에서 홀 전압을 검출하고 그에 따라 색신호 값을 제어하여 화이트 밸런스를 조정함으로써 안정적인 색을 재현할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 광원에 반응하는 조리개를 포함하는 캠코더에 있어서,
    상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 상기 조리개의 열림 정도를 감지하는 렌즈부;
    상기 렌즈부에서 감지한 조리개의 열림 정도에 대응하는 홀전압을 검출하여 증폭하는 홀전압 검출부;
    상기 렌즈부를 통하여 입력되는 영상신호에 대한 색신호를 추출하는 색신호 매트릭스부;
    상기 홀전압 검출부에서 출력되는 증폭된 홀전압과 상기 색신호 매트릭스부에서 출력되는 색신호를 입력으로 하여 상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따라 색신호값의 가중치를 형성하는 제어부; 및
    상기 색신호 매트릭스에서 출력되는 색신호와 상기 제어부에서 출력되는 색신호의 가중치를 연산하여 화이트 밸런스 값을 재현하는 화이트 밸런스 재현부를 포함하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 캠코더의 인도어 및 아웃도어의 상태에 따른 색신호의 가중치가 저장되어 있는 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어장치.
  3. 인도어 및 아웃도어의 홀전압에 따른 색신호의 가중치가 저장되어 있는 저장부를 포함하는 캠코더에 있어서,
    상기 캠코더의 인도어 또는 아웃도어의 상태에 따른 홀전압을 검출하는 제1단계;
    상기 제1단계에서 검출한 홀전압과 상기 저장부에 저장되어 있는 소정의 기준전압을 비교하여 상기 색신호의 가중치를 세팅하는 제2단계; 및
    상기 색신호의 가중치와 현재 상태의 색신호를 연산하여 색차신호값이 0이 되도록 제어한 후 화이트 밸런스값을 재현하는 제3단계를 포함하는 캠코더의 화이트 밸런스 제어방법.
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