KR19990014093A - 색신호 처리회로 및 그 처리방법, 및 이들을 사용한 카메라 - Google Patents

Abstract

피드백 제어방식의 오토 화이트 밸런스(auto white balance)조정에서는, 일단 어느 색온도하에서 화이트 밸런스를 취하면, 이에 연동하여 인입(引入)제한 프레임도 움직여 버리므로, 다음에 색온도가 변화한 경우에 오동작이 생기고 있었다.

피드백 제어방식의 화이트 밸런스 기능을 구비한 색신호 처리회로에 있어서, R, G, B의 원색신호의 상호간의 게인 조정을 행하는 화이트 밸런스 앰프와, R, G, B의 원색신호로부터 R-G, B-G의 색차신호를 얻어 이들 색차신호를 필드마다 적분하여 적분치 데이터를 얻는 옵티컬 디텍터(7)와, 소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 인입 제한 프레임을 설정하는 동시에, 적분치 데이터의 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고, 인입 제한 프레임내의 적분치 데이터에 따라 화이트 밸런스 앰프의 게인을 컨트롤하는 컨트롤러를 구비한다.

Description

색신호 처리회로 및 그 처리방법, 및 이들을 사용한 카메라

본 발명은, 색신호 처리회로 및 그 처리방법, 및 이들을 사용한 카메라에 관한 것이고, 특히 CCD(Charge Coupled Device)형 촬상소자 등의 고체촬상소자를 사용한 촬상시스템에 있어서, 피드백 제어로 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 오토 화이트 밸런스(auto white balance)기능을 가지는 색신호 처리회로 및 그 처리방법, 및 이들을 사용한 카메라에 관한 것이다.

화이트 밸런스라고 하는 것은, 예를 들면 고체촬상소자를 사용한 촬상시스템에 있어서, 광원(피사체)의 색온도가 변화한 경우에, 도 9에 나타낸 바와 같이, 색온도의 변화에 따라 백색이 흑체(黑體)방사커브(흑체궤적)에 따라 이동하여, 물이 들어보이는 백색(예를 들면, 낮은 색온도의 경우는 불그스름하게 되고, 높은 색온도의 경우는 푸르스름하게 됨)을 무채색(無彩色)의 화이트(white)로 맞추는 것이다. 여기에, 색온도라고 하는 것은, 테스트광원과 동일색도를 가진 흑체의 온도(°K)를 말한다. 또, 도 9에 있어서, 원점이 무채색의 화이트로 된다.

이 화이트 밸런스에서는, 본래 화이트색이 아닌 것은 그대로의 색으로 하지 않으면 안되므로, 본래 화이트색이 아닌 것에 대해서까지 화이트 밸런스가 취해지는 오동작(誤動作)을 방지하기 위해, 도 9에 1점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입 제한 프레임을 설정하고, 이 인입 제한 프레임의 범위 밖에 있는 경우는 화이트이 어긋났다고는 간주하지 않고, 본래 화이트색이 아닌 것으로 하여, 오토 화이트 밸런스를 동작시키지 않는, 즉 인입조작을 행하지 않도록 하고 있었다.

그러나, 피드 화이트 제어방식의 오토 화이트 밸런스 기능을 가지는 종래의 색신호 처리회로에서는, 일단 어느 색온도하에서 화이트 밸런스를 취하면, 이에 연동하여 인입 제한 프레임도 움직여 버리게 되므로, 다음에 색온도가 변화한 경우에, 초기의 인입 제한 프레임내에서 화이트에 맞추어야 하는 것이, 이동 후의 인입 제한 프레임 밖으로 되어 화이트 밸런스가 취해지지 않거나, 반대로 초기의 인입 제한 프레임 밖에서 화이트에 맞추지 않으면 안되는 색이, 이동 후의 인입 제한 프레임의 안에 들어감에 따라 화이트 밸런스가 취해져 버린다고 하는 문제가 있었다.

일예로서, 어느 기준의 색온도에 있어서, 화이트 밸런스가 취해져 있는 상태로부터, 도 10 (A)에 나타낸 바와 같이, 고색온도(高色溫度)로 변화함으로써 화이트색이 청(靑)방향으로 어긋난 경우에, 이 청방향으로 어긋한 화이트색은, 화이트 밸런스를 취하는 조작에 의해 무채색의 화이트로 맞추어진다(동 도 (B)를 참조). 그리고, 다음에 화이트 밸런스를 취하는 조작이 행해질 때에는, 여기가 새로운 기준으로 된다. 따라서, 그 후, 동 도 (C)에 나타낸 바와 같이 저색온도(低色溫度)로 변화한 경우에, 원래의 인입 제한 프레임(도면중, 파선으로 나타냄)에서 보면 이 프레임의 안에 들어와 있음에도 불구하고, 한쪽 끝 화이트에 맞춘 인입 제한 프레임(도면중, 실선으로 나타냄)에서 보면 프레임의 범위 밖으로 되므로, 화이트 밸런스가 취해지지 않은 것으로 된다.

또, 색온도가 한쪽으로 서서히 변화해 간 경우에도, 항상 인입 제한 프레임내로 되므로, 극단의 색온도라도 최종적으로 인입되어 버린다고 하는 문제도 있었다. 일예로서, 어느 기준의 색온도에 있어서, 화이트 밸런스가 취해져 있는 상태로부터, 도 11 (A)에 나타낸 바와 같이, 고색온도로 변화함으로써 화이트색이 청방향으로 어긋난 경우에, 이 청방향으로 어긋난 화이트색이 화이트 밸런스를 취하는 처리에 의해 무채색의 화이트로 맞추어 지고 (동 도 (B)를 참조), 그 후에, 동 도 (C)에 나타낸 바와 같이 색온도가 다시 높은 방향으로 어긋한 경우에, 원래의 인입 제한 프레임(도면중, 파선으로 나타냄)에서 보면 이 프레임의 밖임에도 불구하고, 한쪽 끝 화이트에 맞춘 인입 제한 프레임(도면중, 실선으로 나타냄)에서 보면 프레임의 범위내로 되므로, 화이트 밸런스가 취해지게 된다.

이에 대하여, 색온도에 맞추어 인입 제한 프레임의 크기를 변화시킨다고 하는 방법이 본 출원인에 의해 제안되어 있다(일본국 특원평 8(1996)-122903호 명세서 참조). 즉, 피드 화이트 제어로 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 조작을 행할 때에, 광원의 색온도가 어떻게 변화했는가를 판별하여, 수속(收束)시의 광원의 색온도와, 변화한 후의 광원의 색온도에 맞추고, 도 12 (A)∼(D)에 나타낸 바와 같이 인입 제한 프레임의 크기를 변화시켜, 원래 설정한 기준의 인입 제한 프레임으로부터 벗어나지 않는 제어를 행한다고 하는 방법이다. 그러나, 이 방법의 경우에는, 변화시키는 인입 제한 프레임의 크기의 스텝을 자세하게 하지 않으면 충분한 제어를 할 수 없어, 오동작을 일으킬 염려가 있다. 또, 스텝을 자세하게 하는 데에는 프로그램용량이 팽대해져 버린다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적으로 하는 것은, 화이트 밸런스의 오동작이 없는 처리를 행하는 것이 가능한 색신호 처리회로 및 그 처리방법, 나아가서는 이들을 사용한 카메라를 제공하는 것에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 고체 촬상 소자 시스템의 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 고체촬상소자시스템에 장착되는 옵티컬 디텍터(optical detector)의 일예의 회로블록도.

도 3은 디텍터에 채택되는 적분회로에서의 적분범위를 나타낸 도면.

도 4는 고체촬상소자시스템에 채택되는 컨트롤러의 일예의 기능블록도.

도 5는 화이트 밸런스조작의 일예를 나타낸 개념도.

도 6은 화이트 밸런스의 처리수순을 나타낸 플로차트.

도 7은 화이트 밸런스내의 게인 조작의 개념도.

도 8 (A)∼(D)는 색온도 변화에 대하여 어떻게 판정하는가를 나타낸 도면.

도 9는 인입 제한 프레임을 나타낸 도면.

도 10 (A)∼(C)는 종래 기술의 과제를 설명하는 도면(파트 1).

도 11 (A)∼(C)는 종래 기술의 과제를 설명하는 도면(파트 2).

도 12 (12)∼(D)는 선출원에 있어서의 색온도 변화에 맞춘 인입 제한 프레임의 축소·확대의 조작을 나타낸 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 고체촬상소자, 4 : A/D변환회로, 5 : 디지털신호 처리회로, 6 : D/A변환회로, 7 : 옵티컬 디텍터, 8 : 컨트롤러, 51 : 원색분리회로, 52R, 52G, 52B : 화이트 밸런스 앰프, 53 : γ(감마)보정회로, 71, 72, 83 : 감산기, 73 : 적분회로, 81 : 비교회로, 82 : 가산기, 84 : 인입판정회로, 85 : 게인설정회로.

본 발명에 의한 색신호 처리회로는, 피드 화이트 제어방식을 채용하여, R, G, B의 원색신호의 상호간의 게인 조정을 행하는 화이트 밸런스 앰프와, 색차신호의 필드마다의 적분치를 얻는 적분회로와, 소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입(引入)제한 프레임을 설정하는 동시에, 적분회로에서 얻어진 적분치의 상기 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고, 이동 후의 상기 적분치가 상기 인입 제한 프레임내에 존재할 때 그 적분치에 따라 상기 화이트 밸런스 앰프의 게인을 컨트롤하는 컨트롤러와를 구비한 구성으로 되어 있다.

본 발명에 의한 색신호 처리방법은, 피드 화이트 제어에 의해 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 처리를 행할 때에, 소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입 제한 프레임을 설정하는 동시에, 색차신호의 필드마다의 적분치를 얻어 이 적분치의 상기 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고, 이동 후의 적분치가 인입 제한 프레임내에 존재할 때 그 적분치에 따라 화이트 밸런스를 취하도록 한다.

그리고, 본 발명에 의한 카메라는, 상기 구성의 색신호 처리회로 및 그 처리방법을 사용한 것이다.

피드 화이트 제어를 사용한 오토 화이트 밸런스 조정에 있어서, 먼저, 어느 결정된 색온도에 있어서, 오토 화이트 밸런스의 동작 개시점으로 되는 기준점을 취하고, 이 기준점을 기초로 흑체방사커브상의 색 이외를 인입하지 않도록 하기 위한 인입 제한 프레임을 설정한다. 그리고, 피사체의 색온도의 변화가 있으면, 인입 제한 프레임내에 존재하는 적분회로의 적분치에 따라 화이트 밸런스의 인입조작을 행한다. 여기에서, 인입조작을 행해도, 인입 제한 프레임은 이동하지 않고 고정되게 한다.

다음에, 피사체의 색온도의 변화가 있었던 경우에는, 전회의 적분치의 이동위치(좌표)에 대하여 금회의 적분치를 그 이동방향에 따라 가산 또는 감산함으로써 금회의 이동목적지의 위치(좌표)를 결정한다. 즉, 상기 적분치의 기준점으로부터의 이동량을 끊임없이 모니터 한다. 그리고, 이동 후의 상기 적분치가 인입 제한 프레임내에 존재하는가 여부를 판정하여, 존재하는 경우에는 그 적분치에 따라 화이트 밸런스의 인입조작을 행한다. 존재하지 않는 경우에는, 전회의 위치(좌표)를, 다음에 피사체의 색온도 변화가 있을 때까지 유지한다.

다음에, 본 발명의 실시의 형태에 대하여 도면을 사용하여 상세히 설명한다. 도 1은, 본 발명이 적용되는 카메라(촬상시스템)의 시스템 구성도이다.

도 1에 있어서, 렌즈(1)는 피사체로부터의 입사광을 고체촬상소자(2)의 촬상면상에 결상(結像)한다. 고체촬상소자(2)로서는 예를 들면 CCD형 촬상소자가 사용된다. 이 고체촬상소자(2)는, 렌즈(1)에 의해 촬상면상에 결상된 상광(像光)을 전기신호로 변환하여, 프리앰프(preamplifier)(3)에 공급한다. 프리앰프(3)는, 고체촬상소자(2)의 출력신호를 샘플 홀드하여 필요한 데이터를 꺼내는 동시에, 적정한 레벨에 맞추기 위해 게인 컨트롤을 행한다. 이 프리앰프(3)의 출력신호는, A/D변환회로(4)에서 아날로그신호부터 디지털신호로 변환된 후, 디지털신호 처리회로(5)에 공급된다.

디지털신호 처리회로(5)는, A/D변환회로(4)로부터의 디지털입력신호를 R(적), G(녹), B(청)의 원색신호(이하, R, G, B신호라고 칭함)로 분리하는 원색분리신호(51)와, R, G, B신호의 상호간의 게인을 조정함으로써 화이트 밸런스를 취하는 화이트 밸런스 앰프(52R,52G,52B)와, 충실한 색 재현을 위한 감마(γ)보정을 행하는 γ보정회로(53) 등으로 구성되어 있다. 여기에, 화이트 밸런스를 취한(맞춘)다고 하는 것은, R, G, B신호의 비율을 동일하게 하는 것이다. 그리고, 본 예에서는, A/D변환회로(4)를 디지털신호 처리회로(5)의 전단(前段)에 배치하는 구성으로 했지만, 당해 신호 처리회로(5)내에 배설하는 구성으로 해도 된다.

이 디지털신호 처리회로(5)에 있어서, 화이트 밸런스를 조정함에 있어서는,

R×R게인=G×G게인=B×B게인

즉,

R×R게인-G×G게인=B×B게인-G×G게인=0

인 관계식이 성립되도록, 화이트 밸런스 앰프(52R,52G,52B)의 각 게인을 조작한다.

그리고, 본 예에서는, 화이트 밸런스 앰프(52R,52G,52B)의 각 게인을 컨트롤함으로써 화이트 밸런스의 조정을 행하는 구성으로 하고 있지만, 예를 들면 화이트 밸런스 앰프(52G)의 게인을 고정되게 하고, G신호를 기준으로 다른 2개의 R, B신호에 대해서의 화이트 밸런스 앰프(52R,52B)의 각 게인을 컨트롤함으로써 화이트 밸런스의 조정을 행하는 구성으로 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, G신호에 대한 화이트 밸런스 앰프(52G)를 생략하는 것도 가능하다.

화이트 밸런스조정 후의 R, G, B신호는, γ보정 등의 신호 처리가 행해진 후, 도시하지 않은 휘도(Y)신호와 맞추어져 영상신호로 되고, 다시 D/A변환회로(6)에서 디지털신호로부터 아날로그신호로 변환되어 출력된다. 그리고, D/A변환회로(6)에 대해서도, A/D변환회로(4)의 경우와 동일하게, 디지털신호 처리회로(5)내에 배치하도록 해도 된다. 화이트 밸런스 앰프(52R,52G,52B)를 거친 R, G, B신호는, 옵티컬 디텍터(OPD)(7)에도 공급된다.

옵티컬 디텍터(7)의 회로구성의 일예를 도 2에 나타냈다. 이 도면에 있어서, 옵티컬 디텍터(7)는, R신호로부터 G신호를 감산하는 감산기(71)와, B신호로부터 G신호를 감산하는 감산기(72)와, 감산기(71,72)의 각 출력신호인 색차(色差)신호, 즉 R-G신호 및 B-G신호를 필드마다 적분하는 적분회로(73)를 포함하는 회로구성으로 되어 있다.

적분회로(73)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 휘도 레벨에 따르는 적분 슬라이스 레벨에 의해 고휘도부와 통상휘도부로 나누어진 상이한 적분범위를 가지고, 고휘도부에서는 적분 슬라이스 레벨보다도 높은 휘도의 데이터(R-G, B-G)만을 적분하고, 통상휘도부에서는 적분 슬라이스 레벨보다도 낮은 휘도의 데이터(R-G, B-G)만을 적분한다. 다만, 휘도가 극단으로 높은 경우는 포화(飽和)되어 있는 것으로 판단하여, 고휘도 리미터 이상의 데이터에 대해서는 적분하지 않는다. 또, 휘도가 너무 낮은 데이터는 노이즈로 간주하여, 저휘도 리미터 이하의 데이터에 대해서도 적분을 행하지 않는다.

이와 같이, 옵티컬 디텍터(7)에서는, 특수한 조건(예를 들면, 전면(全面) 단색 등의 경우)의 경우에 화이트 밸런스 처리가 오동작하지 않도록, 여러 가지의 리미터나 특수한 처리가 실시된다. 그리고, 필드마다 고휘도부/통상휘도부의 상이한 적분범위에서 적분하여 얻어진 적분치 데이터(R-G, B-G)는, 다음 단의 컨트롤러(8)에 공급된다. 그리고, 본 예에서는, R, G, B신호로부터 색차신호 R-G, B-G를 생성하고, 그런 연후에 이 색차신호 R-G, B-G를 적분한다고 했지만, R, G, B신호를 먼저 적분하고, 그런 연후에 이 적분한 R, G, B신호로부터 색신호 R-G, B-G를 생성하도록 구성하는 것도 가능하다.

컨트롤러(8)는, 예를 들면 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 이 컨트롤러(8)의 기능블록의 일예를 도 4에 나타냈다.

이 도면에 있어서, 컨트롤러(8)는, 옵티컬 디텍터(7)로부터 공급되는 고휘도부의 적분치 데이터(R-G, B-G)와 통상휘도부의 적분치 데이터(R-G, B-G)를 비교하여, 0에 가까운 쪽의 적분치 데이터를 출력하는 비교회로(81)와, 이 비교회로(81)에서 선택된 (R-G), (B-G)의 각 적분치 데이터를 가산하여 (R+B-2G)의 데이터를 출력하는 가산기(82)와, (R-G)의 적분치 데이터로부터 (B-G)의 적분치 데이터를 감산하여 R-B의 데이터를 출력하는 감산기(83)와, 후술하는 인입판정을 행하는 인입판정회로(84)와, 그 인입판정시에 (R+B-2G), (R-B)의 각 데이터에 따라 R신호, G신호 및 B신호의 각 게인을 설정하는 게인설정회로(85)의 각 기능을 구비하고, 이들의 기능을 소프트웨어에 의해 실행한다.

이와 같이, R-G, B-G의 각 색차신호를 적분하여 얻어지는 각 적분치 데이터를, 컨트롤러(8)에 있어서, 가감산처리로 R+B-2G, R-B의 각 데이터로 변환함으로써, 가산 및 감산이라고 하는 간단한 연산처리만으로 데이터 변환할 수 있으므로, 소프트웨어의 부담을 경감할 수 있다. 그리고, 본 예에서는, R+B-2G, R-B의 각 데이터의 산출을, 마이크로컴퓨터로 이루어지는 컨트롤러(8)에 있어서 소프트웨어로 행한다고 했지만, 컨트롤러(8)의 비교회로(81), 가산기(82), 감산기(83), 인입판정회로(84) 및 게인설정회로(85)의 각 기능을 하드웨어로 구성하는 것도 가능하고, 이 경우에는 하드웨어의 부담을 경감할 수 있게 된다.

컨트롤러(8)에서 R+B-2G, R-B의 각 데이터에 따라 설정된 R게인 정보, G게인 정보 및 B게인 정보는, 디지털신호 처리회로(5)의 화이트 밸런스 앰프(52R,52G,52B)에 피드 화이트되어 R, G, B의 각 게인을 제어한다.

이 피드 화이트 제어에 있어서, 컨트롤러(8)는, R+B-2G, R-B의 각 데이터에 따라, 소프트웨어에 의해 화이트 밸런스를 맞추는 처리를 행할 때에, 어느 색온도(예를 들면, 3200°K)하에 있어서의 기준점(0,0)을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입 제한 프레임을 설정하고, 옵티컬 디텍터(7)로부터의 평가치 데이터(적분치 데이터)의 기준점(0,0)으로부터의 이동량을 상시 감시하는 동시에, 이동 후의 평가치 데이터가 인입 제한 프레임내에 존재하는가 여부를 판정하여, 존재하는 경우에는 그 평가치 데이터에 따라 R, G, B의 각 게인을 컨트롤한다.

화이트 밸런스를 맞추기 위해서는, 먼저, 고휘도부, 통상휘도부의 각각의 적분치 데이터를 비교하여, 원점(R-G=0, B-G=0), 즉 0에 가까운 쪽을 채용한다. 도 5에 나타낸 예의 경우는, 고휘도부의 적분치 데이터의 쪽이 통상휘도부의 적분치 데이터보다도 0에 가까우므로, 고휘도부의 적분치 데이터를 채용한다. 그리고, 평가치 데이터가 어느 좌표위치에 있는가를 판정하여, 인입 제한 프레임내이면, 그 좌표위치(상한(像限)(image limit) 또는 축상)에 의해 화이트 밸런스게인을 조작하여, 원점(R-G=0, B-G=0)에 가깝게 한다.

이 피드 화이트 제어에 있어서, 옵티컬 디텍터(7)로부터의 평가치 데이터(적분치 데이터)가 인입 제한 프레임 밖의 경우는, 화이트 밸런스를 맞추는 인입조작을 행하지 않는다. 그리고, 인입 제한 프레임을 설정하고 있는 것은, 본래 화이트색이 아닌 것까지 인입해 버리는 오동작을 방지하기 위해서이다. 즉, 인입 제한 프레임은, 흑체방사커브상의 색 이외(녹이나 적자색(赤紫色) 등)를 인입하지 않도록 하기 위한 것이다.

다음에, 컨트롤러(8)에 있어서, R+B-2G, R-B의 각 데이터에 따라 실행되는 화이트 밸런스를 맞추기 위한 구체적인 처리수순에 대하여, 도 6의 플로차트에 따라 설명한다. 그리고, 본 루틴(routine)의 처리는, 피사체의 색온도가 변화한 경우에 호출되어 실행되는 것으로 한다. 또, 이 처리를 개시하기 전에, 미리 어느 결정된 색온도(예를 들면, 3200°K)에 있어서 기준점(0,0)을 취하고, 이 기준점(0,0)을 기초로 인입 제한 프레임을 설정하고, 기준점(0,0)을 오토 화이트 밸런스의 동작개시점으로 한다.

피사체의 색온도의 변화가 있으면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 먼저, 옵티컬 디텍터(OPD)(7)로부터 평가치 데이터, 즉 R-G, B-G의 각 적분치 데이터를 거둬들이고(스텝 S1), 금회의 데이터를 전회 유지한 데이터에 가산하는, 즉 금회 이동한 양을 전회의 좌표에 가산한다(스텝 S2). 그리고, 마이너스방향으로 이동한 경우에는 감산한다. 그리고, 이동 후의 좌표가, 기준점(0,0)을 기초로 설정된 인입 제한 프레임내에 들어와 있는가 여부를 판단한다(스텝 S3).

여기에서, 이동 후의 좌표가 인입 제한 프레임내에 들어와 있으면, 옵티컬 디텍터(7)로부터 평가치 데이터에 따라 화이트 밸런스게인을 산출하고(스텝 S4), 이 산출한 화이트 밸런스 게인에 따라 후술하는 게인조작(인입조작)을 행한다(스텝 S5). 그리고, 이동 후의 좌표를 유지한다(스텝 S6). 한편, 이동 후의 좌표가 인입 제한 프레임 밖이면, 인입조작은 행하지 않고, 이동 전의 좌표를 유지하고(스텝 S7), 다음에 피사체의 색온도 변화가 있을 때까지 그 값을 유지해 둔다.

이와 같이, 어느 색온도하에 있어서의 기준점(0,0)을 기초로 인입 제한 프레임을 설정하고, 기준점(0,0)으로부터의 이동량을 상시 감시하는 동시에, 이동 후의 좌표가 인입 제한 프레임내에 존재하는가 여부를 판정하여, 존재하는 경우에는 그 좌표데이터에 따라 화이트 밸런스의 인입조작을 행하도록 함으로써, 수속 후의 인입판정의 기준이 일정하게 되므로, 피드 화이트 제어함에 따라 기준이 이동하여, 오동작 한다고 하는 것이 없는 오토 화이트 밸런스의 제어를 실현할 수 있다.

여기에서, 인입 제한 프레임, 불감대 및 수속점과 인입을 위한 게인조작에 대하여, 도 7을 사용하여 설명한다. 그리고, 불감대를 배설하고 있는 것은, 완전히 0으로 되지 않는(원점으로 수속되지 않는) 경우에 발진(發振)해 버리는 것을 방지하기 위해서이다. 도 7에 있어서, 데이터가 제1 상한에 있는 경우는 화이트 밸런스 앰프(52R)의 게인(R게인)을 내리고, 제2 상한에 있는 경우는 화이트 밸런스 앰프(52B)의 게인(B게인)을 올리고, 제3 상한에 있는 경우는 R게인을 올리고, 제4 상한에 있는 경우는 B게인을 내린다.

또, 데이터가 (R-B), (R+B-2G)의 각 축상에 있는 경우는, R게인 및 B게인을 동시에 조작한다. 즉, 데이터가 (R+B-2G)＞0이고 또한 (R+B-2G)축상에 있는 경우는, R게인, B게인을 함께 내린다. 데이터가 (R+B-2G)＜0이고 또한 (R+B-2G)축상에 있는 경우는, R게인, B게인을 함께 올린다. 데이터가 (R-B)＞0이고 또한 (R-B)축상에 있는 경우는, R게인을 내리고 또한 B게인을 올린다. 데이터가 (R-B)＜0이고 또한 (R-B)축상에 있는 경우는, R게인을 올리고 또한 B게인을 내린다.

다음에, 색온도 변화에 대하여 어떻게 판정하는가에 대하여, 도 8 (A)∼(D)에 따라 설명한다. 이 도면에 있어서, 도 8 (A)는 전회 저색온도에서 수속하고, 금회 고색온도로 변화한 경우를, 도 8 (B)는 전회 고색온도에서 수속하고, 또한 고색온도로 변화한 경우를, 도 8 (C)는 전회 저색온도에서 수속하고, 또한 저색온도로 변화한 경우를, 도 8 (D)는 전회 고색온도에서 수속하고, 금회 저색온도로 변화한 경우를 각각 나타내고 있다.

먼저, 전회 저색온도에서 수속하고, 금회 고색온도로 변화한 경우 도 8 (A)에는, 기준점으로부터의 이동량이 인입 제한 프레임의 범위내이므로, 통상의 인입동작을 행한다. 전회 고색온도에서 수속하고, 또한 고색온도로 변화한 경우 도 8 (B)에는, 기준점으로부터의 이동량이 인입 제한 프레임 밖이므로, 인입동작을 행하지 않는다. 전회 저색온도에서 수속하고, 또한 저색온도로 변화한 경우 도 8 (C)에는, 기준점으로부터의 이동량이 인입 제한 프레임 밖이므로, 인입동작을 행하지 않는다. 전회 고색온도에서 수속하고, 금회 저색온도로 변화한 경우 도 8 (D)에는, 기준점으로부터의 이동량이 인입 제한 프레임의 범위내이므로, 통상의 인입동작을 행한다.

전술한 바와 같이, 카메라시스템의 색신호 처리회로에 있어서, 피드 화이트 제어로 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 조작을 행할 때에, 각 조건에 따라 기준점으로부터의 이동량을 모니터하는 동시에, 이동 후의 좌표가 인입 제한 프레임내에 존재하는가 여부를 판정하여, 그 판정결과에 따라 화이트 밸런스의 인입조작을 행하도록 함으로써, 원래 설정한 기준의 인입 제한 프레임으로부터 벗어나지 않는 제어를 할 수 있다.

즉, 어느 색온도의 광원하에 있어서 화이트 밸런스를 취한 후, 다음에 색온도가 변화한 경우에, 기준인 인입 제한 프레임내로서 화이트에 맞추는 색온도이면 화이트 밸런스를 취하고, 그렇지 않은 것은 취하지 않도록, 오동작이 없는 화이트 밸런스를 취하는 조작을 행할 수 있다. 또, 화이트이 아닌 것에 대해서는 색(무채색)으로 하지 않는 조작을 행할 수 있다.

그리고, 본 발명에 관한 카메라시스템은, 오토 화이트 밸런스 기능을 가지는 민생용, 업무용 및 산업용 카메라에 적용 가능하다. 이로써, 이들 카메라의 화질향상에 크게 기여할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 피드 화이트 제어방식의 화이트 밸런스조정에 있어서, 어느 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 인입 제한 프레임을 설정하고, 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하는 동시에, 이동 후의 좌표가 인입 제한 프레임내에 존재하는가 여부를 판정하여, 존재하는 경우에는 그 좌표데이터에 따라 화이트 밸런스의 인입조작을 행하도록 함으로써, 수속 후의 인입판정의 기준이 일정하게 되므로, 피드 화이트 제어함에 따라 기준이 이동하여, 오동작 한다고 하는 일이 없는 오토 화이트 밸런스의 제어를 실현할 수 있게 된다. 따라서, 오토 화이트 밸런스를 가지는 민생용, 업무용, 산업기기용 카메라에 적용한 경우에, 화질 향상에 기여할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 피드 화이트 제어에 의해 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 처리를 행하는 색신호 처리회로로서,

   색신호의 상호간의 게인 조정을 행하는 화이트 밸런스 앰프와,

   색차신호의 필드마다의 적분치를 얻는 적분회로와,

   소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입(引入)제한 프레임을 설정하는 동시에, 상기 적분회로에서 얻어진 적분치의 상기 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고, 이동 후의 상기 적분치가 상기 인입 제한 프레임내에 존재할 때 그 적분치에 따라 상기 화이트 밸런스 앰프의 게인을 컨트롤하는 컨트롤러와

   를 구비한 것을 특징으로 하는 색신호 처리회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 색신호는 R(적), G(녹) 및 B(청)의 원색신호인 것을 특징으로 하는 색신호 처리회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 적분회로는, R-G, B-G의 각 색차신호의 필드마다의 적분치를 얻고,

   상기 컨트롤러는, 상기 적분회로에서 얻어진 각 색차신호의 적분치를 가감산처리로 R-B, R+B-2G의 신호로 변환하고, 이 R-B, R+B-2G의 신호에 따라 상기 화이트 밸런스 앰프의 게인을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 색신호 처리회로.
4. 피드 화이트 제어에 의해 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 처리를 행하는 색신호 처리방법으로서,

   소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입 제한 프레임을 설정하고,

   색차신호의 필드마다의 적분치를 얻어 이 적분치의 상기 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고,

   이동 후의 상기 적분치가 상기 인입 제한 프레임내에 존재할 때 그 적분치에 따라 화이트 밸런스를 취하는

   것을 특징으로 하는 색신호 처리방법.
5. 피사체로부터의 입사광을 결상시키는 광학계와, 상기 광학계에 의해 촬상면상에 결상(結像)되는 상광(像光)을 화소단위로 광전(光電)변환하는 고체촬상소자와, 상기 고체촬상소자의 출력신호를 처리하는 동시에, 피드 화이트 제어에 의해 자동적으로 화이트 밸런스를 취하는 색신호 처리회로와를 구비하는 카메라로서,

   상기 색신호 처리회로는,

   색신호의 상호간의 게인조정을 행하는 화이트 밸런스 앰프와,

   색차신호의 필드마다의 적분치를 얻는 적분회로와,

   소정의 색온도하에 있어서의 기준점을 기초로 화이트 밸런스를 취하는 범위를 제한하는 인입 제한 프레임을 설정하는 동시에, 상기 적분회로에서 얻어진 적분치의 상기 기준점으로부터의 이동량을 상시 감시하고, 이동 후의 상기 적분치가 상기 인입 제한 프레임내에 존재할 때 그 적분치에 따라 상기 화이트 밸런스 앰프의 게인을 컨트롤하는 컨트롤러와

   를 구비한 것을 특징으로 하는 카메라.
6. 제5항에 있어서, 상기 색신호는 R(적), G(녹), B(청)의 원색신호인 것을 특징으로 하는 카메라.