JPH03110991A - Color image pickup device - Google Patents
Color image pickup deviceInfo
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- JPH03110991A JPH03110991A JP1248857A JP24885789A JPH03110991A JP H03110991 A JPH03110991 A JP H03110991A JP 1248857 A JP1248857 A JP 1248857A JP 24885789 A JP24885789 A JP 24885789A JP H03110991 A JPH03110991 A JP H03110991A
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- color
- control signal
- color difference
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、カラー撮像装置に関し、特に、改良されたホ
ワイトバランス機能を有するカラー撮像装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a color imaging device, and more particularly to a color imaging device having an improved white balance function.
[従来の技術]
カラービデオカメラ等のカラー撮像装置は、被写体を人
間の眼で見た色と同じ色で画面上に映し出すためのホワ
イトバランス機能を有する。[Prior Art] A color imaging device such as a color video camera has a white balance function for displaying a subject on a screen in the same color as seen by the human eye.
人間の眼は、見ようとする対象物の照明光の色温度が成
る範囲内にある場合にはその変化にかかわらず、白い対
象物を白く認識する。しかし、カラー撮像装置によって
捕えられる被写体の色は、照明光の色温度が高いほど青
味がかり照明光の色温度が低いほど赤味がかる。つまり
、カラー撮像装置が認識する色と人間の眼が認識する色
とは照明光の色温度によって異なる。Human eyes perceive a white object as white, regardless of changes in the color temperature of the illumination light of the object to be viewed. However, the color of an object captured by a color imaging device becomes more bluish as the color temperature of the illumination light is higher, and becomes more reddish as the color temperature of the illumination light is lower. In other words, the color perceived by the color imaging device and the color perceived by the human eye differ depending on the color temperature of the illumination light.
そこで、カラー撮像装置には、被写体の照明光の色温度
を検出し、被写体を撮像して得られた色情報に、検出し
た色温度に応じた補正を自動的に加えるホワイトバラン
ス機能が備えられる。Therefore, color imaging devices are equipped with a white balance function that detects the color temperature of the illumination light of the subject and automatically adds correction according to the detected color temperature to the color information obtained by imaging the subject. .
第6図は従来のカラービデオカメラの概略ブロック図で
ある。FIG. 6 is a schematic block diagram of a conventional color video camera.
図を参照して、撮像素子1はレンズ系(図示せず)を介
して受ける被写体(図示せず)からの反射光によって受
光面上に結ばれた像、すなわち、被写体の光学像を電気
信号に変換して処理回路2に与える。Referring to the figure, an image sensor 1 receives an image formed on a light receiving surface by reflected light from a subject (not shown) through a lens system (not shown), that is, an optical image of the subject, and converts it into an electrical signal. It is converted into and given to the processing circuit 2.
処理回路2は、撮像索子1から出力される電気信号に基
づいて被写体の輝度を表わす輝度信号。The processing circuit 2 generates a brightness signal representing the brightness of the subject based on the electrical signal output from the imaging probe 1.
被写体の色を表わす色差信号R−YおよびB−Yを作成
し、エンコーダ5.可変利得増幅器3および4にそれぞ
れ与える。Color difference signals R-Y and B-Y representing the color of the subject are created, and the encoder 5. to variable gain amplifiers 3 and 4, respectively.
さて、被写体の照明光の色温度が変化すると、この被写
体を撮像して得られる色情報、すなわち、色差信号R−
YおよびB−Yの各平均レベルが変化する。そこで、照
明光の色温度の変化にかかわらず、色差信号R−Yおよ
びB−Yの各平均レベルをそれぞれ、人間の眼が白と4
工する色を白く映し出す色差信号(ホワイトバランスの
とれた色差信号)R−YおよびB−Yの各平均レベルに
保持するために、可変利得増幅器3および4が設けられ
る。つまり、可変利得増幅器3および4はホワイトバラ
ンス調整部26を構成する。Now, when the color temperature of the illumination light of the object changes, the color information obtained by imaging this object, that is, the color difference signal R-
Each average level of Y and BY changes. Therefore, regardless of changes in the color temperature of the illumination light, the average levels of the color difference signals R-Y and B-Y can be adjusted to
Variable gain amplifiers 3 and 4 are provided in order to maintain the color difference signals (color difference signals with a good white balance) R-Y and B-Y at the average level so that the color to be processed appears white. In other words, the variable gain amplifiers 3 and 4 constitute the white balance adjustment section 26.
可変利得増幅器3は、後述するゲイン調整回路15が出
力する制御信号(以下、R−Yコントロール信号と呼ぶ
。)に応じた利得で、処理回路2からの色差信号R−Y
を所定の平均レベルに増幅してエンコーダ5に与える。The variable gain amplifier 3 outputs the color difference signal R-Y from the processing circuit 2 with a gain corresponding to a control signal (hereinafter referred to as R-Y control signal) output from a gain adjustment circuit 15, which will be described later.
is amplified to a predetermined average level and provided to the encoder 5.
同様に、可変利得増幅器4は、後述するゲイン調整回路
17が出力する制御信号(以下、B−Yコントロール信
号と呼ぶ。)に応じた利得で、処理回路2からの色差信
号B−Yを所定の平均レベルに増幅してエンコーダ5に
与える。Similarly, the variable gain amplifier 4 adjusts the color difference signal B-Y from the processing circuit 2 to a predetermined value with a gain corresponding to a control signal (hereinafter referred to as a B-Y control signal) output from a gain adjustment circuit 17, which will be described later. The signal is amplified to an average level of , and is provided to the encoder 5.
エンコーダ5は、処理回路2からの輝度信号Yと、可変
利得増幅器3および4によってそれぞれ増幅された色差
信号R−YおよびB−Yとを合成し、最終的なカメラ出
力であるカラー映像信号として図示されないVTR(ビ
デオテープレコーダ)やモニタ(家庭用テレビジョンな
どの受像機)に出力する。この結果、エンコーダ5から
出力されたカラー映像信号は、VTRに記録されたりモ
ニタに画像を映し出したりする。なお、可変利得増幅器
3および4から出力された色差信号と処理回路2から出
力された輝度信号とは合成されず、別々に外部に出力さ
れる場合もある。The encoder 5 synthesizes the luminance signal Y from the processing circuit 2 and the color difference signals R-Y and B-Y amplified by the variable gain amplifiers 3 and 4, respectively, and generates a color video signal that is the final camera output. The signal is output to a VTR (video tape recorder) or a monitor (receiver such as a home television), which is not shown. As a result, the color video signal output from the encoder 5 is recorded on a VTR or displayed as an image on a monitor. Note that the color difference signals output from the variable gain amplifiers 3 and 4 and the luminance signal output from the processing circuit 2 may not be combined and may be output separately to the outside.
一方、このカラービデオカメラは、被写体の照明光を取
込むべく、撮像索子1と同様にカメラ前面に設けられる
、3つの光検出器6,7.および8を含む。これら3つ
の光検出器6,7.および8、外部光を受けて、それに
含まれる赤、緑、および青の光成分をそれぞれ電気成分
に変換し出力する。On the other hand, this color video camera has three photodetectors 6, 7, . and 8. These three photodetectors 6, 7. and 8, receives external light, converts the red, green, and blue light components contained therein into electrical components, and outputs the electrical components.
外部光に含まれる、赤の光成分を表わす電気信号である
、光検出器6の出力信号R1緑の光成分を表わす電気信
号である、光検出器7の出力信号G、および青の光成分
を表わす電気信号である、光検出器の出力信号Bは、そ
れぞれ、対数増幅器9.10.および11によって対数
増幅される。The output signal R of the photodetector 6 is an electric signal representing a red light component contained in the external light; the output signal G of the photodetector 7 is an electric signal representing a green light component; and the blue light component. The output signals B of the photodetectors, which are electrical signals representative of , are respectively input to logarithmic amplifiers 9, 10, . and logarithmically amplified by 11.
この結果、増幅器9からは光検出器6の出力信号Rがl
ogR(ここで、Rは光検出器6の出力信号の大きさを
表わす。)大きさに変換された信号が出力され、増幅器
10からは光検出器7の出力信号GがlogG(ここで
、Gは光検出器7の出力信号の大きさを表わす。)の大
きさに変換された信号が出力され、増幅器11からは光
検出器8の出力信号Bが1ogB (ここで、Bは光検
出器8の出力信号の大きさを表わす。)の大きさに変換
された信号が出力される。As a result, the output signal R of the photodetector 6 is transmitted from the amplifier 9 to l.
A signal converted to a magnitude of ogR (here, R represents the magnitude of the output signal of the photodetector 6) is output, and the output signal G of the photodetector 7 is output from the amplifier 10 as logG (here, G represents the magnitude of the output signal of the photodetector 7), and the output signal B of the photodetector 8 is output from the amplifier 11 as 1ogB (here, B The signal converted to the magnitude of the output signal of the converter 8 is output.
増幅器9および11の出力は各々、差動増幅器12およ
び13に与えられ、増幅器10の出力は差動増幅器12
および13に共通に与えられる。The outputs of amplifiers 9 and 11 are applied to differential amplifiers 12 and 13, respectively, and the output of amplifier 10 is applied to differential amplifier 12.
and 13 in common.
差動増幅器12は、増幅器9および10の出力に対して
差動増幅を行なうことによって、これの差を求める演算
を行なう。すなわち、差動増幅器12においては、増幅
器9の出力信号の大きさlogRと増幅器10の出力信
号の大きさlogGとの差、つまり、l o g (R
/G)が導出される。Differential amplifier 12 performs a calculation to determine the difference between the outputs of amplifiers 9 and 10 by differentially amplifying them. That is, in the differential amplifier 12, the difference between the magnitude logR of the output signal of the amplifier 9 and the magnitude logG of the output signal of the amplifier 10, that is, log(R
/G) is derived.
同様に、差動増幅器13は、増幅器10および11の出
力に対して差動増幅器を行なうことによって、これらの
差を求める演算を行なう。すなわち、差動増幅器12に
おいては、増幅器10の出力信号の大きさ1ogGと増
幅器11の出力信号の大きさlogBとの差、つまり、
log(G/B)が導出される。Similarly, differential amplifier 13 performs a differential amplification operation on the outputs of amplifiers 10 and 11 to calculate the difference between them. That is, in the differential amplifier 12, the difference between the magnitude 1ogG of the output signal of the amplifier 10 and the magnitude logB of the output signal of the amplifier 11, that is,
log(G/B) is derived.
差動増幅器12における演算結果log(R/G)は、
差動増幅器12の出力信号としてオフセット調整回路1
4に与えられる。オフセット調整回路14は、予め設定
された、入力がOのときの出力の大きさ、すなわち、オ
フセット値を基準に差動増幅器12の出力信号のレベル
を補正しくオフセット調整)、ゲイン21整回路15に
与える。The calculation result log(R/G) in the differential amplifier 12 is
The offset adjustment circuit 1 is used as the output signal of the differential amplifier 12.
given to 4. The offset adjustment circuit 14 corrects the level of the output signal of the differential amplifier 12 based on a preset value of the output when the input is O, that is, the offset value. give to
ゲイン調整回路15は、オフセット調整回路14の出力
に対し予め設定された利得を有し、オフセットyJ8整
された、差動増幅器12の出力信号の振幅を、可変利得
増幅器3の利得を適正に制御するのに適合する大きさに
変換しくゲイン調整)、前述のR−Yコントロール信号
として可変利得増幅器3に与える。The gain adjustment circuit 15 has a preset gain for the output of the offset adjustment circuit 14, and appropriately controls the amplitude of the output signal of the differential amplifier 12, which has been adjusted by offset yJ8, and the gain of the variable gain amplifier 3. (the gain is adjusted to suit the size) and applied to the variable gain amplifier 3 as the above-mentioned RY control signal.
同様に、差動増幅器13における演算結果1゜g (G
/B)は、オフセット調整回路16によってオフセット
調整された後、ゲイン調整回路17によってゲイン調整
され、前述のB−Yコントロール信号として可変利得増
幅器4に与えられる。Similarly, the calculation result in the differential amplifier 13 is 1°g (G
/B) is offset-adjusted by the offset adjustment circuit 16, then gain-adjusted by the gain adjustment circuit 17, and given to the variable gain amplifier 4 as the above-mentioned BY control signal.
さて、外部光である被写体の照明光の色温度が変化する
と、外部光を検出する光検出器6,7゜および8の出力
信号が変化し、この結果、これらに所定の演算処理が施
されることによって得られた信号である、差動増幅器1
2および13の出力信号も変化する。つまり、差動増幅
器12および13の出力は、照明光の色温度情報を示す
。つまり、光検出器6,7.および8と、増幅器9,1
0、および11と、差動増幅器12および13とは、照
明光の色温度を検出する色温度検出部24を構成する。Now, when the color temperature of the object's illumination light, which is external light, changes, the output signals of the photodetectors 6, 7° and 8 that detect the external light change, and as a result, predetermined arithmetic processing is performed on these signals. The differential amplifier 1, which is the signal obtained by
The output signals of 2 and 13 also change. That is, the outputs of the differential amplifiers 12 and 13 indicate color temperature information of the illumination light. In other words, the photodetectors 6, 7 . and 8, and amplifiers 9,1
0 and 11 and the differential amplifiers 12 and 13 constitute a color temperature detection section 24 that detects the color temperature of illumination light.
一方、上述のように、オフセット調整回路14および1
6ならびにゲイン調整回路15および17は、照明光の
色温度情報を示す、差動増幅器12および13の出力に
基づいて、ホワイトバランス調整部26を構成する可変
利得増幅器3および4を制御する信号を作成する。つま
り、オフセット調整回路14および16ならびにゲイン
調整回路15および17は、ホワイトバランス調整部2
6を制御するホワイトバランス調整制御部25bを構成
する。On the other hand, as described above, the offset adjustment circuits 14 and 1
6 and gain adjustment circuits 15 and 17 generate signals that control the variable gain amplifiers 3 and 4 forming the white balance adjustment section 26 based on the outputs of the differential amplifiers 12 and 13, which indicate color temperature information of the illumination light. create. In other words, the offset adjustment circuits 14 and 16 and the gain adjustment circuits 15 and 17 are connected to the white balance adjustment section 2.
A white balance adjustment control section 25b is configured to control the white balance adjustment control section 6.
ここで、オフセット調整回路14におけるオフセット値
およびゲイン5B整調整回路15における利得は、可変
利得増幅器3において処理回路2からの色差信号R−Y
の平均レベルが照明光の色温度にかかわらず常に所定値
(ホワイトバランスのとれた色信号R−Yの平均レベル
に等しい)に補正されるように可変利得増幅器3の利得
を制御するR−Yコントロール信号が作成されるように
設定される。この結果、ホワイトバランス調整制御部2
5bから出力されるR−Yコントロール信号は、処理回
路2から出力される色差信号R−Yの平均レベルの前記
所定値からのずれの変化、すなわち、照明光の色温度変
化に追随して、可変利得増幅器3の利得を変化させるた
め、エンコーダ5に入力される色差信号R−Yの平均レ
ベルが常に前記所定値に保持される。Here, the offset value in the offset adjustment circuit 14 and the gain in the gain 5B adjustment circuit 15 are determined by the color difference signal RY from the processing circuit 2 in the variable gain amplifier 3.
The gain of the variable gain amplifier 3 is controlled so that the average level of R-Y is always corrected to a predetermined value (equal to the average level of the white-balanced color signal R-Y) regardless of the color temperature of the illumination light. A control signal is configured to be created. As a result, the white balance adjustment control section 2
The RY control signal outputted from the processing circuit 5b follows the change in the deviation of the average level of the color difference signal RY outputted from the processing circuit 2 from the predetermined value, that is, the color temperature change of the illumination light. In order to change the gain of the variable gain amplifier 3, the average level of the color difference signal RY input to the encoder 5 is always maintained at the predetermined value.
同様に、オフセット調整回路16におけるオフセット値
およびゲイ25g整回路17における利得は、可変利得
増幅器4において処理回路2からの色差信号s−yの平
均レベルが照明光の色温度にかかわらず常に所定値(ホ
ワイトバランスのとれた色差信号B−Yの平均レベルに
等しい)に補正されるように可変利得増幅器4の利得を
制御するB−Yコントa−ル信号が作成されるように設
定される。この結果、ホワイトバランス制御部25bか
ら出力されるB−Yコントロール信号は、処理回路2か
ら出力される色差信号B−Yの前記所定値からのずれの
変化、すなわち、照明光の色温度変化に追随して、可変
利得増幅器4の利得を変化させるため、エンコーダ5に
入力される色差信号B−Yの平均レベルが常に所定値に
保持される。Similarly, the offset value in the offset adjustment circuit 16 and the gain in the gain 25g adjustment circuit 17 are set so that the average level of the color difference signal sy from the processing circuit 2 in the variable gain amplifier 4 is always a predetermined value regardless of the color temperature of the illumination light. (equal to the average level of the white-balanced color difference signal B-Y). As a result, the B-Y control signal output from the white balance control section 25b is adjusted to a change in the deviation of the color difference signal B-Y output from the processing circuit 2 from the predetermined value, that is, a change in the color temperature of the illumination light. Since the gain of the variable gain amplifier 4 is subsequently changed, the average level of the color difference signal B-Y input to the encoder 5 is always maintained at a predetermined value.
以上のように、従来のカラービデオカメラにおいては、
色温度検出部24.ホワイトバランス調整制御部25b
、およびホワイトバランス調整部26の働きによって、
人間の眼が認識する色と同一の色を映し出すようにホワ
イトバランス調整された色差信号R−YおよびB−Yが
導出され、その結果ホワイトバランスのとれた画像が自
動的に得られる。As mentioned above, in conventional color video cameras,
Color temperature detection section 24. White balance adjustment control section 25b
, and the function of the white balance adjustment section 26,
Color difference signals R-Y and B-Y are derived with white balance adjusted so as to project the same colors as the colors perceived by the human eye, and as a result, an image with good white balance is automatically obtained.
[発明が解決しようとする課題]
以上のように、従来のカラー撮像装置におけるホワイト
バランス調整は、被写体を撮像して得られた色差信号R
−YおよびB−Yとは無関係に作成された、制御信号に
従って行なわれる。一方、この制御信号は、撮像素子と
同様に撮像装置前面に配された光検出器に入射する光の
色温度に基づいて作成される。このため、この光検出器
に入射する光の色温度と撮像素子に入射する光の色温度
とが異なる場合、たとえば、室外において日陰から日向
にある被写体を撮像する場合には、ホワイトバランス調
整部を制御する制御信号が日陰の色温度に基づいて作成
されたものであるのに対し、被写体を撮像して得られた
色差信号R−YおよびB−Yは日向の色温度に従うコ1
乏均レベルを有する。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, white balance adjustment in a conventional color imaging device is based on the color difference signal R obtained by imaging a subject.
-Y and B-Y according to a control signal that is generated independently of Y and B-Y. On the other hand, this control signal is created based on the color temperature of light that enters a photodetector placed in front of the imaging device, similar to the imaging device. Therefore, if the color temperature of the light that enters the photodetector differs from the color temperature of the light that enters the image sensor, for example, when capturing an image of a subject outdoors from the shade to the sun, the white balance adjustment The control signal for controlling the image is created based on the color temperature in the shade, whereas the color difference signals R-Y and B-Y obtained by imaging the subject are created based on the color temperature in the sun.
It has a poor average level.
したがって、このような場合には、被写体を撮像して得
られた色差信号に対して、実際の被写体の照明光の色温
度とは異なる色温度に対応する補正が行なわれる。つま
り、第6図に示される例では、実際の被写体の照明光の
色温度に追従しないR−Yコントロール信号およびB−
Yコントロール信号によって可変利得増幅器3および4
の利得が本来とられるべき値とは異なる値となる。この
結果、補正後の色差信号R−YおよびB−Yの各々の平
均レベルは、ホワイトバランスがとれた値にはならず、
再生画像において被写体の色が正確に再現されない。Therefore, in such a case, the color difference signal obtained by imaging the subject is corrected to correspond to a color temperature different from the color temperature of the illumination light of the actual subject. In other words, in the example shown in FIG. 6, the RY control signal and the B-
Variable gain amplifiers 3 and 4 by Y control signal
The gain becomes a value different from the value that should originally be taken. As a result, the average level of each of the corrected color difference signals R-Y and B-Y does not have a white balance,
The colors of the subject are not accurately reproduced in the reproduced image.
さらに、従来のカラー撮像装置において、ホワイトバラ
ンス機能部を制御するホワイトバランス調整制御部の諸
元値、つまり、第6図に示す例ではオフセット調整回路
14および16におけるオフセット値およびゲイン調整
回路15および17における利得は、装置製造段階で人
間が手動にて調整する。具体的には、被写体の照明光の
色温度を変化させながら、・上記諸元値を設定するため
に装置に予め設けられる調整用ボリュームを人間が調整
して、常にホワイトバランスのとれた色差信号が得られ
るように前記諸元値を設定する。このように、上記諸元
値は人間によって設定されるため、これら諸元値の設定
値のばらつきによって各装置のホワイトバランス機能に
ばらつきが生じるとともに、この調整を行なうための人
件費が撮像装置のコスト高を沼来する。Furthermore, in the conventional color imaging device, the specification values of the white balance adjustment control unit that controls the white balance function unit, that is, the offset values in the offset adjustment circuits 14 and 16 in the example shown in FIG. 6, and the gain adjustment circuit 15 and The gain at 17 is manually adjusted by a human at the device manufacturing stage. Specifically, while changing the color temperature of the illumination light of the subject, a human adjusts the adjustment volume provided in the device in advance to set the above specification values, and produces a color difference signal that always maintains a white balance. The above specification values are set so that the following can be obtained. In this way, since the above specification values are set by humans, variations in the set values of these specification values cause variations in the white balance function of each device, and the labor costs for making this adjustment are increased by the imaging device. The cost is high.
本発明の目的は、上記のような問題点を解決し、被写体
の照明光の色温度とホワイトバランス調整のための制御
信号を導出するための光検出器に入射する光の色温度と
が異なる場合にも適正なホワイトバランス調整を自動的
に行なうことができ、かつ、上記諸元値を手動設定する
必要のないカラー撮像装置を提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to solve the problem in that the color temperature of illumination light of a subject is different from the color temperature of light incident on a photodetector for deriving a control signal for white balance adjustment. It is an object of the present invention to provide a color imaging device that can automatically perform appropriate white balance adjustment even in various cases, and eliminates the need to manually set the above-mentioned specification values.
[課題を解決するための手段]
上記のような目的を達成するために本発明にかかるカラ
ー撮像装置は、被写体を撮像して色差信号を導出する撮
像手段と、撮像手段によって導出された色差信号を増幅
するための、利得制御可能な増幅手段と、増幅手段によ
って増幅された色差信号の平均レベルを検出する平均レ
ベル検出手段と、外部光の色温度を検出する色温度検出
手段と、丁め定められた適正なホワイトバランスのため
の基準値および、被写体の照明光の色温度と、増幅手段
によって増幅された色差信号の平均レベルを前記基準値
にするために必要な増幅手段の利得との相関関係を示す
データを記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された基
準値およびデータと、色温度検出手段の検出出力と、平
均レベル検出手段の検出出力とに基づいて、増幅手段の
利得を制御する利得制御手段とを含む。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above objects, a color imaging device according to the present invention includes an imaging means for imaging a subject and deriving a color difference signal, and a color difference signal derived by the imaging means. gain controllable amplification means for amplifying the color difference signal; average level detection means for detecting the average level of the color difference signal amplified by the amplification means; color temperature detection means for detecting the color temperature of external light; A predetermined reference value for appropriate white balance, the color temperature of the illumination light of the object, and the gain of the amplification means necessary to bring the average level of the color difference signal amplified by the amplification means to the reference value. A gain of the amplification means is determined based on a storage means for storing data showing a correlation, a reference value and data stored in the storage means, a detection output of the color temperature detection means, and a detection output of the average level detection means. and gain control means for controlling.
[作用]
本発明にかかるカラー撮像装置は上記のように構成され
ているため、色差信号を増幅する増幅手段に対する利得
制御が、色温度検出手段の検出出力のみに基づいて行な
われるのではなく、ホワイトバランスがとれた状態にお
ける色差信号の平均レベル(予め定められた適正なホワ
イトバランスのだめの基準値)および増幅手段によって
増幅きれた実際の色差信号の平均レベルという、従来ノ
y味されなかった要素が加味されて行なわれる。[Function] Since the color imaging device according to the present invention is configured as described above, gain control of the amplification means for amplifying color difference signals is not performed based only on the detection output of the color temperature detection means; The average level of the color difference signal when the white balance is maintained (predetermined reference value for proper white balance) and the average level of the actual color difference signal amplified by the amplification means, elements that have not been considered in the past. is taken into consideration.
〔実施例]
第1図は本発明の一実施例のカラービデオカメラの概略
ブロック図である。[Embodiment] FIG. 1 is a schematic block diagram of a color video camera according to an embodiment of the present invention.
図を参照して、このカラービデオカメラは、第6図に示
される従来のカラービデオカメラと同様に、撮像素子1
.処理回路2.エンコーダ51負星度検出部24.ホワ
イトバランス調整制御部25a、およびホワイトバラン
ス調整部26を含むホワイトバランス調!i制御部25
aを除く機能部の構成および動作は、第6図に示される
従来のカラービデオカメラにおけるそれと同様である。Referring to the figure, this color video camera has an image sensor 1 similar to the conventional color video camera shown in FIG.
.. Processing circuit 2. Encoder 51 Negative star power detection unit 24. White balance style including the white balance adjustment control section 25a and the white balance adjustment section 26! i control section 25
The configuration and operation of the functional units except for a are similar to those in the conventional color video camera shown in FIG.
ホワイトバランス調整制御部25aは、可変利得増幅器
3によって増幅された色差信号R−Yの直流成分を抽出
することによってその平均レベルを検出するローパスフ
ィルタ18と、可変利得増幅器4によって増幅された色
差t−X号B−Yの直直流成分を抽出することによって
その平均レベルを検出するローパスフィルタ19と、ロ
ーパスフィルタ18および19によってそれぞれ抽出さ
れた前記増幅後の色差信号R−YおよびB−Yの各平均
レベルならびに差動増幅器12および13の各々の出力
信号、すなわち、被写体の照明光の色温度情報をディジ
タルデータに変換して出力するA/D変換器20とを含
む。ホワイトバランス調整制御部は、さらに、前記ディ
ジタルデータおよび後述のEEFROM(Electr
icallyErasabfe and Prog
rammable Read 0n1y Mem
ory)23に記憶されているデータに基づいて後述す
る処理フローに従う処理を行ない、適正なR−Yコント
ロール信号電圧およびB−Yコントロール信号電圧を導
出しディジタル信号として出力するマイクロコンピュー
タ(以下、マイコンと略す。)22と、EEPROM2
3と、マイコン22による処理の結果得られるディジタ
ルR−Yコントロール信号およびディジタルB−Yコン
トロール信号をアナログ信号に変換して各々、可変利得
増幅器3および4に与えるD/A変換器21とを含む。The white balance adjustment control unit 25a includes a low-pass filter 18 that detects the average level of the color difference signal R-Y by extracting the DC component of the color difference signal RY amplified by the variable gain amplifier 3, and a color difference t amplified by the variable gain amplifier 4. - a low-pass filter 19 that detects the average level by extracting the DC/DC component of No. It includes an A/D converter 20 that converts each average level and each output signal of the differential amplifiers 12 and 13, that is, the color temperature information of the illumination light of the object, into digital data and outputs the digital data. The white balance adjustment control section further includes the digital data and an EEFROM (Electrical Memory), which will be described later.
icallyErasabfe and Prog
rammable Read 0n1y Mem
A microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) performs processing according to the processing flow described later based on the data stored in the microcomputer (ory) 23, derives appropriate R-Y control signal voltages and B-Y control signal voltages, and outputs them as digital signals. )22, EEPROM2
3, and a D/A converter 21 that converts the digital R-Y control signal and digital B-Y control signal obtained as a result of processing by the microcomputer 22 into analog signals and supplies them to the variable gain amplifiers 3 and 4, respectively. .
EEPROM2Bには、被写体の照明光の色温度と可変
利得増幅器3および4からホワイトバランスのとれた色
差信号R−YおよびB−Yを各々出力させる適正なR−
Yコントロール信号電圧およびB−Yコントロール信号
電圧との関係が、装置製造時に上記ホワイトバランス調
整制御部25aの以下のような動作によって予め記憶さ
れる。The EEPROM 2B has appropriate R- to output color difference signals R-Y and B-Y with the color temperature of the illumination light of the object and the white balance from the variable gain amplifiers 3 and 4, respectively.
The relationship between the Y control signal voltage and the B-Y control signal voltage is stored in advance by the following operation of the white balance adjustment control section 25a at the time of device manufacture.
まず、人間が成る基準色温度(ここでは3200K)の
照明光下においてこのビデオカメラを前記照明光下にあ
る被写体を撮像するように動作させる。マイコン22は
、この初期状態において前記基準色温度の照明光下にお
ける適正なR−Yコントロール信号電圧およびB−Yコ
ントロール信号電圧に対応するディジタル信号を出力す
るように予め設定されている。この結果可変利得増幅器
3および4には色温度3200 Kにおける適正なR−
Yコントルー小信号およびB−Yコントロール信号がそ
れぞれ与えられるが、種々の条件によって、可変利得増
幅器3および4から出力される色差信号R−YおよびB
−Yの各平均レベルが所定値(ホワイトバランスがとれ
た色差信号R−YおよびB−Yの各平均レベル)からず
れる。このため、この初期状態において、可変利得増幅
器3および4から出力される色差信号R−YおよびB−
Yの各平均レベルが前記所定値に一致するように:18
整される。この調整は、このビデオカメラに予め設けら
れる調整部(図示せず)を介して、人間が手動にて行な
う。この調整が終了した段階で、ホワイトバランス調整
制御部25aの機能が能動化され、マイコン22が所定
のプログラムに従って動作する。First, the video camera is operated under illumination light having a reference color temperature for humans (3200 K in this case) so as to image a subject under the illumination light. In this initial state, the microcomputer 22 is set in advance to output digital signals corresponding to appropriate R-Y control signal voltages and B-Y control signal voltages under illumination light having the reference color temperature. As a result, variable gain amplifiers 3 and 4 have an appropriate R-
Although the Y control small signal and the B-Y control signal are respectively given, the color difference signals R-Y and B output from the variable gain amplifiers 3 and 4 may vary depending on various conditions.
- Each average level of Y deviates from a predetermined value (each average level of color difference signals R-Y and B-Y with white balance). Therefore, in this initial state, the color difference signals R-Y and B- output from the variable gain amplifiers 3 and 4 are
so that each average level of Y matches the predetermined value: 18
It will be arranged. This adjustment is manually performed by a person via an adjustment section (not shown) provided in advance in this video camera. When this adjustment is completed, the function of the white balance adjustment control section 25a is activated, and the microcomputer 22 operates according to a predetermined program.
このときのマイコン22の動作を第2図を参照し゛て説
明する。第2図は、このときにマイコン22が行なう一
連の処理を示す処理フロー図である。The operation of the microcomputer 22 at this time will be explained with reference to FIG. FIG. 2 is a process flow diagram showing a series of processes performed by the microcomputer 22 at this time.
まず、マイコン22は、A/D変換器20を介して与え
られる、可変利得増幅器3および4によってそれぞれ増
幅された色差信号R−YおよびB−Yの各平均レベル、
すなわち、ローパスフィルタ18および1つの出力(R
−Y)’および(B−Y)’ならびに差動増幅器12お
よび13の出力を順次EEPROM23に書込む。すな
わち、可変利得増幅器3および4によって増幅された色
差信号R−YおよびB−Yの各平均レベル(R−Y)′
および(B−Y)’のディジタルデータがホワイトバラ
ンスがとれた状態における色差信号R−YおよびB−Y
の平均レベル(R−Y)’ 3200および(BY)’
3200としてEEFROM23に書込まれる(処理ス
テップS1〜S4)。次に、差動増幅器12および13
における演算結果log(R/G)およびlog(G/
B)のディジタルデータが照明光の色温度が3200に
であるときの差動増幅器12および13における演算結
果log (R/G)a 200およびl。First, the microcomputer 22 determines the average levels of the color difference signals R-Y and B-Y, which are amplified by the variable gain amplifiers 3 and 4, respectively, and which are provided via the A/D converter 20.
That is, the low-pass filter 18 and one output (R
-Y)' and (B-Y)' and the outputs of the differential amplifiers 12 and 13 are sequentially written into the EEPROM 23. That is, each average level (R-Y)' of the color difference signals R-Y and B-Y amplified by the variable gain amplifiers 3 and 4
Color difference signals R-Y and B-Y when the digital data of and (B-Y)' are white balanced
The average level of (RY)' 3200 and (BY)'
3200 in the EEFROM 23 (processing steps S1 to S4). Next, differential amplifiers 12 and 13
The calculation results log(R/G) and log(G/
Calculation results log (R/G)a 200 and l in the differential amplifiers 12 and 13 when the digital data in B) has a color temperature of illumination light of 3200.
g (G/B) s 200としてEEPROM23に
書込まれる(処理ステップ85〜S8)。g (G/B) s 200 is written into the EEPROM 23 (processing steps 85 to S8).
さらに、マイコン22は、このとき自らが出力している
ディジタルR−Yコントロール信号およびディジタルB
−Yコントロール信号をそれぞれ照明光の色温度が32
00Kにおける適正なR−Yコントロール信号R−Y、
2ooおよびB−Yコントロール信号B−Y32ooと
してEEFROM23に書込む(処理ステップS9およ
び510)。Furthermore, the microcomputer 22 outputs the digital R-Y control signal and digital B that it is outputting at this time.
- Y control signal respectively, the color temperature of the illumination light is 32
Proper R-Y control signal R-Y at 00K,
2oo and B-Y control signal B-Y32oo to the EEFROM 23 (processing steps S9 and 510).
次に、照明光の色温度が3200Kから5000Kに変
えられ、マイコン22が次のプログラムに従って動作す
る。この結果、この状態において再度ホワイトバランス
がとれるように、可変利得増幅器3および4に各々付与
されるR−Yコントロール信号およびB−Yコントロー
ル信号がマイコン22によって調整される。このときの
マイコン22の動作を第3図および第5図を参照して説
明する。Next, the color temperature of the illumination light is changed from 3200K to 5000K, and the microcomputer 22 operates according to the following program. As a result, the microcomputer 22 adjusts the RY control signal and BY control signal provided to the variable gain amplifiers 3 and 4, respectively, so that white balance can be achieved again in this state. The operation of the microcomputer 22 at this time will be explained with reference to FIGS. 3 and 5.
第3図は、照明光の色温度が5000Kに設定されたと
きのマイコン22の動作を示す処理フロー図である。第
5図は、照明光の色温度と可変利得増幅器3および4に
各々付与されるべき適正なR−Yコントロール信号電圧
およびB−Yコントロール信号電圧との関係を示す図で
ある。第5図(a)を参照して、可変利得増幅器3から
ホワイトバランスのとれた色差信号を得るための適正な
R−Yコントロール信号電圧(縦軸)は、照明光の色温
度情報を示す、差動増幅器12における演算結果log
(R/G)(横軸)に比例して増大する。同様に、第
5図(b)を参照して、可変利得増幅器4からホワイト
バランスのとれた色差信号B−Yを得るための適正なり
−Yコントロール信号電圧(縦軸)は、色温度情報とし
て示す差動増幅器13の演算結果log (G/B)(
tM軸)に比例して増大する。FIG. 3 is a processing flow diagram showing the operation of the microcomputer 22 when the color temperature of illumination light is set to 5000K. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the color temperature of illumination light and appropriate R-Y control signal voltages and B-Y control signal voltages to be applied to variable gain amplifiers 3 and 4, respectively. Referring to FIG. 5(a), the appropriate R-Y control signal voltage (vertical axis) for obtaining a white-balanced color difference signal from the variable gain amplifier 3 indicates color temperature information of illumination light. Operation result log in differential amplifier 12
It increases in proportion to (R/G) (horizontal axis). Similarly, referring to FIG. 5(b), the appropriate Y control signal voltage (vertical axis) for obtaining a white-balanced color difference signal B-Y from the variable gain amplifier 4 is expressed as color temperature information. The calculation result of the differential amplifier 13 shown is log (G/B) (
tM axis).
照明光の色温度が3200Kから5000Kに変えられ
ると、マイコン22は、まず、そのとき自らが出力して
いるディジタルR−Yコントロール信号、すなわち、照
明光の色温度が3200にであるときの適正なR−Yコ
ントロール信号電圧を表わすディジタル値を予め定めら
れた所定量だけインクリメントする(処理ステップ51
1)。When the color temperature of the illumination light is changed from 3200K to 5000K, the microcomputer 22 first outputs the digital R-Y control signal that it is outputting at that time, that is, the appropriate color temperature when the color temperature of the illumination light is 3200K. A digital value representing the R-Y control signal voltage is incremented by a predetermined amount (processing step 51).
1).
その後、マイコン22は、A/D変換器20を介して与
えられるローパスフィルタ18の出力(R−Y)’、す
なわち、処理ステップSllにおいてインクリメントさ
れたディジタル値に対応するR−Yコントロール信号に
よって利得制御された可変利得増幅器3から出力される
色差信号R−Yの平均レベルを変数(RY)’5ooo
に代入する(処理ステップ512)。次に、マイコン2
2は、EEPROM2Bに記憶させた、基準照明光下に
おいて得られたホワイトバランスがとられた状態での色
差信号R−Yの平均レベル(R−Y)3200をEEP
ROM23から読出して、変数(RY)’s。ooと等
しいか否かを判別する(ステップ513)。Thereafter, the microcomputer 22 uses the output (RY)' of the low-pass filter 18 provided via the A/D converter 20, that is, the R-Y control signal corresponding to the digital value incremented in the processing step Sll, to increase the gain. The average level of the color difference signal RY output from the controlled variable gain amplifier 3 is set as a variable (RY)'5ooo
(processing step 512). Next, microcomputer 2
2 is the average level (R-Y) of 3200 of the color difference signal R-Y obtained under the reference illumination light with the white balance stored in the EEPROM 2B.
Read from the ROM 23 and set the variable (RY)'s. It is determined whether it is equal to oo (step 513).
処理ステップ813における判別結果“YES”であれ
ば、すなわち、現在可変利得増幅器3から出力されてい
る色差信号R−Yの平均レベルがホワイトバランスがと
れた状態におけるとそれと等しければ、マイコン22は
そのとき出力しているディジタルR−Yコントロール信
号を照明光の色温度が5000にであるときの適正なR
−Yコントロール信号RysoooとしてEEFROM
に書込む(処理ステップ813)。If the determination result in processing step 813 is "YES", that is, if the average level of the color difference signal R-Y currently output from the variable gain amplifier 3 is equal to that in the white balance state, the microcomputer 22 When the color temperature of the illumination light is 5000, the output digital R-Y control signal is set to the appropriate R-Y control signal.
- EEFROM as Y control signal Rysooo
(processing step 813).
しかし、処理ステップ813における判別結果が“No
“であれば、すなわち、現在可変利得増幅器3から出力
されている色差信号B−Yの平均レベルがまだホワイト
バランスがとれた状態における値となっていない場合に
は、マイコン22は処理ステップSllからの処理を再
度行なう。つまり、処理ステップSll〜51Bにおけ
る処理が繰返されることによって、R−Yコントロール
信号電圧は、照明光の色温度が5000にであるときに
ホワイトバランスのとれた色差信号R−Yを得るのに必
要な値に自動的に調整されてEEPROM23に記憶さ
れる。However, the determination result in processing step 813 is “No.
", that is, if the average level of the color difference signal B-Y currently output from the variable gain amplifier 3 has not yet reached the value in a white balanced state, the microcomputer 22 starts from processing step Sll. In other words, by repeating the processing in processing steps Sll to 51B, the R-Y control signal voltage becomes the white-balanced color difference signal R- when the color temperature of the illumination light is 5000. The value is automatically adjusted to the value necessary to obtain Y and stored in the EEPROM 23.
次に、マイコン22は、処理ステップ815〜S18に
おいて、処理ステップSll〜814において行なった
処理と同様の処理をB−Yコントロール信号およびロー
パスフィルタ19の出力(B−Y)’に対して行なう。Next, in processing steps 815 to S18, the microcomputer 22 performs the same processing as that performed in processing steps Sll to 814 on the BY control signal and the output (B-Y)' of the low-pass filter 19.
すなわち、マイコン22は、変数(B−Y)’5ooo
に代入したローパスフィルタ19の現在の出力電圧が、
先にEEPROM2Bに記憶させた、ホワイトバランス
がとれた状態における色差信号B−Yの平均レベルを表
わすディジタル値(B−Y) ’ a 200と一致す
るまで、自らが出力するディジタルB−Yコントロール
信号をインクリメントすることによって、B−Yコント
ロール信号電圧を照明光の色温度が5000にであると
きにホワイトバランスのとれた色差信号B−Yを得るの
に必要な値に調整した後この値をE E P ROM2
3に記憶させる。That is, the microcomputer 22 sets the variable (B-Y)'5ooo
The current output voltage of the low-pass filter 19 substituted into
The digital B-Y control signal that it outputs until it matches the digital value (B-Y) ' a 200 representing the average level of the color difference signal B-Y in a state where the white balance is maintained, which was previously stored in the EEPROM 2B. After adjusting the B-Y control signal voltage to the value required to obtain a white balanced color difference signal B-Y when the color temperature of the illumination light is 5000 by incrementing this value, E EPROM2
3.
次に、マイコン22は、この状態においてA/D変換器
20によってディジタル化して与えられる差動増幅器1
2および13による演算結果l。Next, the microcomputer 22 inputs the differential amplifier 1 which is digitized and provided by the A/D converter 20 in this state.
Operation result l by 2 and 13.
g(R/G)およびlog(G/B)を各々、証明光の
色温度が5000にであることを示す値log (R/
G) s a o oおよびlog(G/B)sooo
として順次EEFROM2Bに書込む(処理ステップS
19〜522)。Let g(R/G) and log(G/B) be log(R/B), each a value indicating that the color temperature of the proof light is 5000.
G) s a o o and log(G/B) sooo
(Processing step S)
19-522).
以上のように、マイコン22が第2図および第3図で示
される処理フローに従った処理を行なうことによって、
照明光の色温度が3200におよび5000にの各々に
おける、色温度検出部24からの色温度情報、適正なR
−Yコントロール信号およびB−Yコントロール信号、
およびホワイトバランスのとれた状態における可変利得
増幅器3および4からの色差信号R−YおよびB−Yの
平均レベルがEERPOM23に記憶される。つまり、
EEPROM2Bには、第5図(a)における直線上の
2点AおよびBと、第5図(b)における直線上の2点
CおよびDとが記憶されることによって、照明光の色温
度と可変利得増幅器3および4の適正な利得との関係が
間接的に記憶されるとともに、可変利得増幅器3および
4から出力されるべき色差信号R−YおよびB−Yの平
均レベルも記憶される。As described above, when the microcomputer 22 performs the processing according to the processing flow shown in FIGS. 2 and 3,
The color temperature information from the color temperature detection unit 24 and the appropriate R when the color temperature of the illumination light is 3200 and 5000, respectively.
-Y control signal and B-Y control signal,
And the average level of the color difference signals R-Y and B-Y from the variable gain amplifiers 3 and 4 in a white balanced state is stored in the EERPOM 23. In other words,
By storing two points A and B on the straight line in FIG. 5(a) and two points C and D on the straight line in FIG. 5(b) in the EEPROM 2B, the color temperature of the illumination light and The relationship between the appropriate gains of the variable gain amplifiers 3 and 4 is indirectly stored, and the average level of the color difference signals R-Y and B-Y to be output from the variable gain amplifiers 3 and 4 is also stored.
次に、このビデオカメラにおける実際の撮影時における
マイコン22の動作について第4図を参照しながら説明
する。第4図は、実際の撮影時においてマイコン22が
行なう一連の処理を示す処理フロー図である。Next, the operation of the microcomputer 22 during actual shooting with this video camera will be explained with reference to FIG. FIG. 4 is a process flow diagram showing a series of processes performed by the microcomputer 22 during actual photographing.
まず、マイコン22は、A/D変換器20からの現在の
差動増幅器12および13における演算結果log(R
/G)およびl o g (G/B)を示すディジタル
値をそれぞれ、現在の色温度情報を表わす変数l og
(R/G) N OVおよびl。First, the microcomputer 22 calculates the current calculation result log(R
/G) and l o g (G/B), respectively, as a variable l o g representing current color temperature information.
(R/G) N OV and l.
g (G/ B) N Owに代入する(処理ステップ
823)。g (G/B) N Ow (processing step 823).
次に、マイコン22は、前述のようにしてEEPROM
23に記憶させた、照明光の色温度が3200におよび
5000にのそれぞれの場合における差動増幅器12お
よび13の演算結果log(R/G) 3200および
l og (G/B) i 。Next, the microcomputer 22 stores the EEPROM as described above.
23, the calculation results log(R/G) 3200 and log(G/B) i of the differential amplifiers 12 and 13 in the case where the color temperature of the illumination light is 3200 and 5000, respectively.
。。と適正なR−Yコントロール信号電圧R−Y320
0およびB−Yコントロール信号電圧B−YIQOOと
をEEPROM23から読出し、これらと変数l o
g (R/ G) N Owおよびlog(G/B)N
OVの値とに次式で示される演算を行なって、現在の照
明光の色温度における適正なR−Yコントロール信号電
圧R−Y)lovおよびB−Yコントロール信号電圧B
−YNo、を算出する(処理ステップ524)。. . and the appropriate R-Y control signal voltage R-Y320
0 and B-Y control signal voltage B-YIQOO are read from the EEPROM 23, and these and the variable l o
g (R/G)N Ow and log(G/B)N
OV value and calculate the appropriate R-Y control signal voltage R-Y)ov and B-Y control signal voltage B at the current color temperature of illumination light by performing the calculation shown in the following formula.
-YNo, is calculated (processing step 524).
R−YN OW =(R−Ys o 。R-YN OW =(RYs o .
(R/G) N O log(R/G) s o R−Ya 20o)Xlog w /(log(R/G)s o o 。(R/G) N O log(R/G)s o R-Ya 20o)Xlog w /(log(R/G)s o o .
20 0 ) + R−Y3 20 0・・・
(1)
B−Yi+ o w
=(B−Ys o o o [3−Y3200 )
Xlog(G/I3) N o v /(
log(G〕B>5 0 0 0 −1og(G/B)
a 2 (10) + R−Y3200・・・ (2)
上記式(1)は、第5図(a)における、差動増幅器1
2の演算結果l o g (R/G)と適正なR−Yコ
ントロール信号電圧との関係を示す直線上の2点Aおよ
びBから、前記直線上における現在の差動増幅器12の
演算結果10 g (R/G) s。1に対応するR−
Yコントロール信号電圧を導出する演算である。同様に
上式(2)は、第5図(b)における、差動増幅器13
の演算結果l。20 0 ) + RY3 20 0...
(1) B-Yi+ow=(B-Ys o o o [3-Y3200)
Xlog(G/I3) N ov /(
log(G)B>5 0 0 0 -1log(G/B)
a 2 (10) + R-Y3200... (2) The above formula (1) is expressed by the differential amplifier 1 in FIG. 5(a).
From the two points A and B on the straight line indicating the relationship between the calculation result 2 (R/G) and the appropriate R-Y control signal voltage, the current calculation result 10 of the differential amplifier 12 on the straight line is calculated. g (R/G) s. R- corresponding to 1
This is an operation for deriving the Y control signal voltage. Similarly, the above equation (2) is expressed by the differential amplifier 13 in FIG. 5(b).
The calculation result l.
g (G/B)と適正なり−Yコントロール信号電圧と
の関係を示す直線上の2点CおよびDから、前記直線上
における、現在の差動増幅器13の演算結果l og
(G/B) N Owに対応するB−Yコントロール信
号電圧を導出する演算である。すなわち、処理ステップ
S24では、予めEEPROM23に記憶させた、照明
光の色温度と可変利得増幅器3および4に対する適正な
制御電圧との関係に基づいて、現在の照明光の色温度に
おける適正な制御電圧R−YNoWおよびB−yNo。From the two points C and D on the straight line showing the relationship between g (G/B) and the appropriate -Y control signal voltage, the current calculation result of the differential amplifier 13 on the straight line log
(G/B) This is an operation for deriving the B-Y control signal voltage corresponding to N Ow. That is, in processing step S24, the appropriate control voltage at the current color temperature of the illumination light is determined based on the relationship between the color temperature of the illumination light and the appropriate control voltage for the variable gain amplifiers 3 and 4, which is stored in the EEPROM 23 in advance. R-YNoW and B-yNo.
が導出される。is derived.
次に、マイコン22は、処理ステップS24において導
出した2つの制ga電圧RYNOWおよびBYNOV/
を表わすディジタル値をD/A変換器21に出力する(
処理ステップ525)。した°がって、撮像素子1への
入射光の色温度と光検出器6,7.および8への入射光
の色温度とがほぼ一致していれば、処理ステップS25
における処理が終了した段階で、可変利得増幅器3およ
び4はD/A変換器21を介して与えられる現在の照明
光の色温度に対して適正なR−Yコントロール信号およ
びB−Yコントロール信号によって制御されて、はぼホ
ワイトバランスのとれた色差信号R−YおよびB−Yを
出力する。Next, the microcomputer 22 uses the two control voltages RYNOW and BYNOV/ that were derived in processing step S24.
A digital value representing the value is output to the D/A converter 21 (
Process step 525). Therefore, the color temperature of the light incident on the image sensor 1 and the photodetectors 6, 7 . If the color temperature of the incident light on and 8 substantially matches, processing step S25
At the stage where the processing in is completed, the variable gain amplifiers 3 and 4 are controlled by the R-Y control signal and the B-Y control signal appropriate for the color temperature of the current illumination light provided via the D/A converter 21. It outputs color difference signals R-Y and B-Y with a well-balanced white balance.
しかし、前述のように日陰から日向にある被写体を撮像
する場合などの、撮像素子1への入射光の色温度と光検
出器6,7.および8への入射光の色温度とが著しく異
なる場合には、処理ステップS24において算出された
R−Yコントロール信号電圧およびB−Yコントロール
信号電圧によってホワイトバランスのとれた色差信号R
−YおよびB−Yは得られない。However, as described above, when capturing an image of a subject in the sun from the shade, the color temperature of the light incident on the image sensor 1 and the photodetectors 6, 7. If the color temperature of the incident light and 8 are significantly different, the color difference signal R is white-balanced by the R-Y control signal voltage and the B-Y control signal voltage calculated in processing step S24.
-Y and BY are not available.
そこで、マイコン22は、処理ステップS25の処理に
続いて、A/D変換器2oを介して与えられる可変利得
増幅器3からの色差信号R−Yの平均レベル(R−Y)
’を変数(R−Y)’ 、 。Therefore, following the processing in processing step S25, the microcomputer 22 calculates the average level (R-Y) of the color difference signal R-Y from the variable gain amplifier 3 provided via the A/D converter 2o.
'variable (RY)', .
1に代入する(処理ステップ526)。次に、マイコン
22は、EEPROM23に予め記憶させておいた、色
温度3200にの基準照明光下で得たホワイトバランス
がとれた状態での色差信号R−Yの平均レベル(R−Y
)’3200をEEPROM23から読出して、これが
現在の色差信号R−Yの平均レベル(R−Y) ’ N
Owとほぼ一致するか否かを判別する(処理ステップ
527)。1 (processing step 526). Next, the microcomputer 22 outputs the average level (R-Y
)'3200 is read from the EEPROM 23, and this is the current average level (R-Y) of the color difference signal R-Y.'N
It is determined whether or not it substantially matches Ow (processing step 527).
処理ステップS27における判別結果が“NO”であれ
ば、すなわち、現在可変利得増幅器3がら出力されてい
る色差信号R−Yと出力されるべき色差信号R−Yとが
大きく異なっていれば、これは光検出器6,7.および
8に被写体の実際の照明光とは異なる光が入射している
ことを意味する。If the determination result in processing step S27 is "NO", that is, if the color difference signal RY currently output from the variable gain amplifier 3 and the color difference signal RY to be output are significantly different, then this are photodetectors 6, 7 . This means that light different from the actual illumination light of the subject is incident on 8 and 8.
この場合には、マイコン22は、現在臼らが出力してい
るディジタルR−Yコントロール信号電圧を所定量だけ
インクリメントしく処理ステップ528)、処理ステッ
プS26からの処理を繰返す。In this case, the microcomputer 22 increments the digital RY control signal voltage currently output by the mill by a predetermined amount, and repeats the processing from step S26.
つまり、処理ステップS26〜S28においては、被写
体の実際の照明光の色温度に追従したR−Yコントロー
ル信号が可変利得増幅器3に付与されるように、処理ス
テップS24において算出されたR−Yコントロール信
号電圧に補正が加えられる。That is, in processing steps S26 to S28, the R-Y control signal calculated in processing step S24 is applied so that the R-Y control signal that follows the color temperature of the actual illumination light of the subject is applied to the variable gain amplifier 3. Corrections are applied to the signal voltage.
この結果、処理ステップS27における判別結果が’Y
ES’になると、マイコン22は、処理ステップS26
〜S28においてR−Yコントロール信号電圧に対して
行なった補正処理と同様の補正処理を、処理ステップ5
29〜S31において、B−Yコントロール信号に対し
て行なう。すなわち、現在可変利得増幅器4から出力さ
れている色差信号B−Yの平均レベル(B−Y)’を変
数(B−Y) ’ N Owに代入しく処理ステ・ンプ
529)、次に、E E P ROM2 Bから読出し
た、ホワイトバランスがとれた状態における色差信号B
−Yの平均レベル(B−Y) ’ 320゜に前記嚢数
(B−Y)’ N OVの値がほぼ一致するまで自らが
出力しているB−Yコントロール信号電圧をインクリメ
ントする。As a result, the determination result in processing step S27 is 'Y
When ES' is reached, the microcomputer 22 executes processing step S26.
~ Correction processing similar to the correction processing performed on the R-Y control signal voltage in S28 is performed in processing step 5.
Steps 29 to S31 are performed for the BY control signal. That is, the average level (B-Y)' of the color difference signal B-Y currently output from the variable gain amplifier 4 is substituted into the variable (B-Y)' N Ow (step 529), and then E Color difference signal B read from E P ROM2 B in a white balanced state
-Y's average level (B-Y)' 320° and the number of capsules (B-Y)' NOV are incremented until the value of NOV that it is outputting is incremented.
以上のようにして、R−Yコントロール信号電圧および
B−Yコントロール信号電圧が、実際の照明光の色温度
に追従したものに調整されると(処理ステップS30に
おける判別結果が“YES”となると)マイコン22に
よる処理は終了する。As described above, when the R-Y control signal voltage and the B-Y control signal voltage are adjusted to follow the color temperature of the actual illumination light (when the determination result in processing step S30 becomes "YES") ) The processing by the microcomputer 22 ends.
以上のように本実施例では、装置製造段階で色温度32
00 Kの基準照明光下における可変利得増幅器3およ
び4の出力電圧に対する手動調整のみによって、以後の
ホワイトバランスのための調整はすべて自動的に行なわ
れる。すなわち、色温度5000Kにおける適正なR−
Yコントロール信号およびB−Yコントロール信号が、
色温度3200Kにおいて得られたホワイトバランスの
とれた色差信号R−YおよびB−Bの各平均レベルに基
づいて自動的に導出され、EEPROM23に各色温度
における適正なR−Yコントロール信号およびB−Yコ
ントロール信号を導出するための、照明光の色温度と可
変利得増幅器3および4の適正な利得との相関関係を示
すデータが自動的に記憶される。このため、従来製造時
に行なう調整のために必要であった人件費が削減され、
製品のコスト削減が可能となるとともに、人間が調整を
行なうことによって生じる装置間のホワイトバランス機
能のばらつきか解消される。As described above, in this embodiment, the color temperature is set to 32 at the device manufacturing stage.
All subsequent adjustments for white balance are performed automatically by only manual adjustment of the output voltages of variable gain amplifiers 3 and 4 under the reference illumination light of 00 K. In other words, proper R- at a color temperature of 5000K.
The Y control signal and the B-Y control signal are
It is automatically derived based on each average level of white-balanced color difference signals R-Y and B-B obtained at a color temperature of 3200K, and the appropriate R-Y control signal and B-Y at each color temperature are stored in the EEPROM 23. Data showing the correlation between the color temperature of the illumination light and the appropriate gains of the variable gain amplifiers 3 and 4 for deriving the control signal is automatically stored. This reduces the labor costs that were previously required for adjustments during manufacturing.
This makes it possible to reduce product costs, and eliminates variations in white balance function between devices that occur due to manual adjustments.
さらに、従来と異なり、ホワイトバランス調整制御部2
5aとホワイトバランス調整部26とが閉ループを構成
しており、可変利得増幅器3および4から実際に出力さ
れている色差信号R−YおよびB−Yがホワイトバラン
ス調整制御部25aにフィードバックされてEEPRO
M23iこ予め記憶された適正な色差信号(基準照明光
下にお0て得られたホワイトバランスのとれた色差信号
)と比較される。このため、色温度検出部24によって
検出された色温度が被写体の実際の照明光のそれを示さ
ない場合にも適正なホワイトノくランス:A整行なうこ
とが可能となる。Furthermore, unlike before, the white balance adjustment control section 2
5a and the white balance adjustment section 26 constitute a closed loop, and the color difference signals R-Y and B-Y actually output from the variable gain amplifiers 3 and 4 are fed back to the white balance adjustment control section 25a, and the EEPRO
M23i is compared with a pre-stored appropriate color difference signal (a color difference signal with a good white balance obtained under the reference illumination light). Therefore, even when the color temperature detected by the color temperature detection section 24 does not indicate that of the actual illumination light of the subject, it is possible to perform an appropriate white balance adjustment.
なお、ホワイトバランス調整に必要なデータを記憶する
手段はE E F ROMに限定されず、:a整時に得
られるデータの記憶および通常動作時における必要なデ
ータの読出しを行なうことができればいかなる記憶手段
であってもよい。Note that the means for storing data necessary for white balance adjustment is not limited to EEF ROM, but may be any storage means that can store data obtained during adjustment and read data necessary during normal operation. It may be.
[発明の効果]
以上のように本発明によれば、被写体の照明光の色温度
と色温度検出手段へのそれとが異なる場合でも十分にホ
ワイトノくランスのとれた良好な色差信号が得られると
ともに、ホワイトノぐランス調整のために必要となる製
造時の種々の調整が自動化される。この結果、従来製造
時の調整に必要であった人件費が削減され、装置のコス
ト削減を図りながら再生画像の画質を向上させることが
可能となる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, even when the color temperature of the illumination light of the subject differs from that of the color temperature detection means, a good color difference signal with sufficient white balance can be obtained. At the same time, various adjustments during manufacturing required for white nogrance adjustment are automated. As a result, the labor costs conventionally required for adjustments during manufacturing can be reduced, making it possible to improve the quality of reproduced images while reducing the cost of the device.
第1図は本発明の一実施例を示すカラービデオカメラの
概略ブロック図、第2図、第3図および第4図は第1図
に示されるマイコンが行なう処理を示す処理フロー図、
第5図は被写体の照明光の色温度と適正なR−Yコント
ロール信号電圧およびB−Yコントロール信号電圧との
関係を示す図、第6図は従来のカラービデオカメラの概
略プロ・ツク図である。
図において、1は撮像素子、2は処理回路、5はエンコ
ーダ、18および1つはロー/くスフイルり、20はA
/D変換器、21はD/A変換器、22はマイコン、2
3はEEPROM、24は色温度検出部、25aおよび
25bはホワイトノくランス調整制御部、26はホワイ
トノくランス調整部である。
なお、
各図中、
同一符号は同一または相当部分
を示す。
82図
sr〜5tO−苅」ス十lγ
第3図
5ll−S22:送理ステップFIG. 1 is a schematic block diagram of a color video camera showing an embodiment of the present invention; FIGS. 2, 3, and 4 are process flow diagrams showing the processing performed by the microcomputer shown in FIG. 1;
Figure 5 is a diagram showing the relationship between the color temperature of the illumination light of the subject and the appropriate R-Y control signal voltage and B-Y control signal voltage, and Figure 6 is a schematic diagram of a conventional color video camera. be. In the figure, 1 is an image sensor, 2 is a processing circuit, 5 is an encoder, 18 and 1 are low/low filters, and 20 is an A
/D converter, 21 is a D/A converter, 22 is a microcomputer, 2
3 is an EEPROM, 24 is a color temperature detection section, 25a and 25b are white lance adjustment control sections, and 26 is a white lance adjustment section. In each figure, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts. Figure 82 sr ~ 5tO-Kari'' Sujulγ Figure 3 5ll-S22: Sending step
Claims (1)
るための、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に
よって増幅された色差信号の平均レベルを検出する平均
レベル検出手段と、外部光の色温度を検出する色温度検
出手段と、予め定められた適正なホワイトバランスのた
めの基準値および、前記被写体の照明光の色温度と、前
記増幅手段によって増幅された色差信号の平均レベルを
前記基準値にするために必要な前記増幅手段の利得との
相関関係を示すデータを記憶する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶された前記基準値および前記データ
と、前記色温度検出手段の検出出力と、前記平均レベル
検出手段の検出出力とに基づいて、前記増幅手段の利得
を制御する利得制御手段とを備えた、カラー撮像装置。[Scope of Claims] Imaging means for imaging a subject and deriving a color difference signal; gain controllable amplification means for amplifying the color difference signal derived by the imaging means; and amplification means for amplifying the color difference signal derived by the imaging means; average level detection means for detecting the average level of the color difference signals, color temperature detection means for detecting the color temperature of external light, a predetermined reference value for appropriate white balance, and illumination light of the subject. storage means for storing data indicating a correlation between the color temperature of the color temperature and the gain of the amplification means necessary to bring the average level of the color difference signal amplified by the amplification means to the reference value; gain control means for controlling the gain of the amplification means based on the stored reference value and the data, the detection output of the color temperature detection means, and the detection output of the average level detection means; Color imaging device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248857A JPH03110991A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Color image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1248857A JPH03110991A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Color image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110991A true JPH03110991A (en) | 1991-05-10 |
Family
ID=17184458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1248857A Pending JPH03110991A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Color image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03110991A (en) |
-
1989
- 1989-09-25 JP JP1248857A patent/JPH03110991A/en active Pending
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