JPH03213064A - ガンマ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばデジタル信号処理を行うビデオカメラ
に適用して好適なガンマ補正装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、デジタル信号処理を行うビデオカメラ等に通
用して好適なガンマ補正装置において、γカーブを基準
となる直線又は曲線と、それとの差による補正カーブと
の合成で導出し、差のレベルを調整してγカーブを可変
としたことで、γカーブの調整が簡単な回路構成で容易
にできるようにしたものである。

〔従来の技術〕

一般にビデオカメラにおいては、撮像信号にＴ（ガンマ
）カーブによるγ補正を行い、良好に受像出来るように
信号レベルの調整を行っている。

第８図にこのγ補正を行うビデオカメラの構成を示ス。

この第８図例のビデオカメラは、デジタル信号処理を行
うビデオカメラで、撮像レンズ（１）を介してＣＣＤ等
の固体撮像素子（２）の撮像面に結像した像光を、この
固体撮像素子（２）で電気的な撮像信号に変換し、この
撮像信号をゲインコントロールアンプ（３）を介してア
ナログ・デジタル変換器（４）に供給する。そして、こ
のアナログ・デジタル変換器（４）で変換されたデジタ
ル撮像信号を、自動ゲインコントロール用レベル検出回
路（５）に供給し、このレベル検出回路（５）で撮像信
号レベルを検出し、検出したレベル情報をデジタル・ア
ナログ変換器（６）及び後述する中央制御装置（９）に
供給する。そして、デジタル・アナログ変換器（６）の
出力をゲインコントロールアンプ（３）に供給し、この
デジタル・アナログ変換器（６）の出力によりゲインコ
ントロールアンプ（３）のゲインを制御させ、撮像信号
のゲインを一定に制御させる。

また、アナログ・デジタル変換器（４）が出力するデジ
タル撮像信号を、輝度・クロマ分離回路（７）に供給し
、輝度信号Ｙとクロマ信号Ｃとに分離し、分離したクロ
マ信号Ｃをさらに色分離回路（８）により緑信号Ｇと赤
／青信号Ｒ／Ｂに分離する。そして、分離した輝度信号
Ｙと緑信号Ｇと赤／青信号Ｒ／Ｂとを、それぞれγ補正
回路（１１）、　（１２）及び（Ｉ３）に供給し、それ
ぞれのγ補正回路（１１）、　（１２）及び（１３）で
予め設定されたγカーブに基づいたＴ補正を行う。この
場合、各γ補正回路（１１）、　（１２）及び（１３）
は、γカーブが複数種設定してあり、中央制御装置（９
）の制御によりいずれのγカーブによる補正を行うかを
選択し、Ｔ補正状態が調整可能としである。

そして、輝度信号用γ補正回路（１１）の出力を混合器
（１４）に供給し、この混合器（１４）で同期信号発生
器（１５）から供給される水平同期信号、垂直同期信号
等の同期信号を輝度信号に付加し、混合器（１４）の出
力をデジタル・アナログ変換器（１６）に供給し、アナ
ログ変換された輝度信号を混合器（１７）に供給する。

また、色信号用γ補正回路（１２）及び（１３）の出力
をカラー変調回路（１８）に供給してクロマ信号に変調
し、カラー変調回路（１８）が出力するクロマ信号をデ
ジタル・アナログ変換器（１９）に供給し、アナログ変
換されたクロマ信号を混合器（１７）に供給する。

そして、混合器（Ｉ７）で輝度信号とクロマ信号とを混
合し、混合された複合映像信号を出力端子（２０）から
出力させ、ＶＴＲやモニタ受像機等にこの出力端子（２
０）から出力される映像信号を供給する。

ここで、上述したようにγカーブが複数種選択できるよ
うにしたγ補正回路（１１）、　（１２）及び（１３）
について説明すると、例えばそれぞれのγ補正回路で、
第９図に示す如＜　Ｔ＋＋Ｔｚ＋Ｔｘの３種類のγカー
ブが選択できるとすると、各γ補正回路は第１０図に示
すように構成する。即ち、入力端子（２１）に供給され
る信号を切換スイッチ（２２）の可動接点（２２ｍ）に
供給し、この切換スイッチ（２２）の第１、第２及び第
３の固定接点（２２ａ）　、　（２２ｂ）及び（２２ｃ
）をそれぞれ別のＲＯＭ（２３）、　（２４）及び（２
５）に接続する。この場合、ＲＯＭ　（２３）にはＴ、
のγカーブの変換テーブルが記憶させてあり、ＲＯＭ（
２４）にはＴ２のγカーブの変換テーブルが記憶させて
あり、ＲＯＭ　（２５）にはＴ３のγカーブの変換テー
ブルが記憶させである。そして、各ＲＯＭ（２３）、　
（２４）及び（２５）でこの変換テーブルに基づいてＴ
補正された出力を出力端子（２６）に供給する。

そして、中央制御装置（９）により切換スイッチ（２２
）の切換を制御することで、この中央制御装置（９）に
よりγカーブの選択を行うことができる。即ち、可動接
点（２２ｍ）を第１の固定接点（２２ａ）と接続させた
ときには、γ１のγカーブでＴ補正が行われ、可動接点
（２２ｍ）を第２の固定接点（２２ｂ）と接続させたと
きには、Ｔ２のγカーブでＴ補正が行われ、可動接点（
２２ｍ）を第３の固定接点（２２ｃ）と接続させたとき
には、Ｔ、のγカーブでＴ補正が行われる。

このようにして、γカーブを調整可能とする場合には、
γカーブの変換テーブルを記憶させたメモリ（ＲＯＭ）
を設定可能なγカーブの数だけ用意する必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、このようにγカーブを調整可能とした場合、
設定可能なγカーブの数だけメモリが必要で、ガンマ補
正装置の構成が複雑化する不都合があった。即ち、上述
した如きデジタル信号処理を行う場合、γカーブの変換
テーブル記憶用メモリとして、少なくとも８ビット以上
で処理を行う比較的回路規模の大きいメモリが必要で、
メモリの使用数が増えると非常に回路規模が大きくなっ
てしまう。

この場合、特にγカーブをより細かく多段階に変化でき
るようにすることを考えると、それだけメモリの使用数
が多くなり、回路構成が非常に複雑化してしまう。

本発明の目的は、γカーブが調整可能なこの種のガンマ
補正装置の構成を簡単にすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の地図表示装置は、例えば第１図に示す如く、γ
カーブをビットシフト回路（３２）で求めた基準となる
線と、ＲＯＭ　（３６）　、　（３７）　、　（３８）
のいずれかで求めたこの基準となる線との差による補正
カーブとの合成で導出し、差のレベルを調整してγカー
ブを可変としたものである。

〔作用〕

このようにしたことで、補正カーブだけを変化させれば
γカーブを可変させることができ、補正カーブは差のレ
ベルであるのでデータ量が少なく、比較的簡単な回路構
成でγカーブを可変させることができる。

〔実施例〕

以下、本発明のガンマ補正装置の第１の実施例を、第１
図〜第３図を参照して説明する。

第１図は本例のガンマ補正装置を示す図で、このガンマ
補正装置は上述した第８図に示した如きデジタル信号処
理を行うビデオカメラに適用されるものである。この第
１図において、図中（３１）は入力端子を示し、この入
力端子（３１）には１０ビツトのデジタル撮像信号（輝
度信号又は色信号）が供給される。この端子（３１）に
得られるデジタル信号を、ビットシフト回路（３２）に
供給する。このビットシフト回路（３２）は、供給され
る１０ピントデータのビットシフトを行って、１／４の
値にする回路である。即ち、各ビットのデータを下側に
２ピントシフトさせると共に下位２ピントを捨てて８ピ
ントデータとし、１／４の値にする。例えば１０ビツト
データとして、 “１０００００００００　” が供給されたとすると、上位８ピントの２ビ・ントシフ
トにより、 ”　１０００００００　” の８ビツトデータとする。この８ビツトデータは上述し
た１０ビツトデータの１／４の値である。

そして、このピントシフト回路（３２）が出力する８ビ
ツトデータを、遅延回路（３３）を介して加算器（３４
）に供給する。この場合、遅延回路（３３）は後述する
ＲＯＭ（３６）、　（３７）及び（３８）での信号処理
による遅れを補償するためのものである。

また、（３１）に得られる１０ビツトデータを、切換ス
イッチ（３５）の可動接点（３５ｍ）に供給し、この切
換スイッチ（３５）の第１．第２及び第３の固定接点（
３５ａ）　、　（３５ｂ）及び（３５ｃ）をそれぞれ別
のＲＯＭ（３６）。

（３７）及び（３８）に接続する。このそれぞれのＲＯ
Ｍ（３６）、　（３７）及び（３８）には、後述する補
正カーブの変換テーブルがそれぞれ異なるデータよして
記憶させである。従って、合計で３種類の補正カーフが
記憶され、この３種類の補正カーブは、それぞれ１０ピ
ントデータを４ビツトデータに変換する変換テーブルと
して記憶させである。そして、切換スイッチ（３５）の
可動接点（３５ｍ）の切換えは、このガンマ補正装置が
組み込まれたビデオカメラの中央制御袋Ｗ（図示せず）
により行う。

そして、各ＲＯＭ（３６）、　（３７）及び（３８）か
ら変換されて出力される４ビツトデータを加算器（３４
）に供給し、上述したピントシフト回路（３２）側から
供給される８ビツトデータにこの４ビツトデータを加算
する。そして、この加算器（３４）で加算されたデータ
（８ビツト）を、ガンマ補正装置の出力端子（３９）に
供給し、この出力端子（３９）から後段の信号処理回路
（図示せず）に供給する。

次に、このガンマ補正装置の動作について説明すると、
例えば本例においては、第２図に示す曲線ａｌ＋ａ２＋
ａ３の３種類のγカーブが選択できるとする。ここで、
例えば曲線ａ、のγカーブでγ補正を行うとすると、こ
のＴカーブａ１は、基準直線すと補正カーブＣ，との合
成で作成される。

即ち、基準直線すにより８ビツトに変換されたデータと
補正カーブＣ１により４ピントに変換されたデータとを
加算することで、Ｔカーブａ、で補正された８ピントの
デジタルデータが得られるように補正カーブｃ、を選定
する。この場合、補正カーブＣ５の変換テーブルはＲＯ
Ｍ　（３６）に記憶させる。

従って、切換スイッチ（３５）の可動接点（３５ｍ）を
第１の固定接点（３５ａ）と接続させることで、補正カ
ーブｃ１で変換された４ビツトデータがＲＯＭ（３６）
から出力される。そして、この４ピントデータが加算器
（３４）で基準直線すにより８ビツトに変換されたデー
タと加算されることで、Ｔカーブａ１で補正された８ピ
ントのデジタルデータが出力端子（３９）に得られる。

同様にして、Ｔカーブａ２及びＣ３に対応した補正カー
ブｃ２及びＣａ１（第３図参照）の変換テーブルがＲＯ
Ｍ　（３７）及び（３８）に記憶され、切換スイッチ（
３５）の可動接点（３５ｍ）を第２又は第３の固定接点
（３５ｂ）又は（３５ｃ）と接続させることで、加算器
（３４）に補正カーブｃ２又はＣ１で変換された４ビツ
トデータが供給され、基準直線すにより８ビツトに変換
されたデータとの加算で、Ｔカーブａ２又はＣ３で補正
された８ビツトのデジタルデータが出力端子（３９）に
得られる。

このように本例のガンマ補正装置によると、切換スイッ
チ（３５）の切換えだけで、補正状態を調整することが
できる。この場合、γカーブの変換テーブルを記憶させ
るメモリ（ＲＯＭ（３６）、　（３７）。

（３Ｂ）　）は、それぞれ４ビツトデータに変換するた
めの補正カーブの変換テーブルだけが記憶されるため、
直接８ビット以上のデータに変換するための変換テーブ
ルを記憶させる場合に比べ、メモリ容量が大幅に少なく
なり、ガンマ補正装置の回路規模が小さくなる。なお、
補正カーブＣＩ＋Ｃ２及びＣ３は、基準直線すとＴカー
ブａ＋＋ａｚ及びＣ３との差の成分であるので、絶対値
が小さく、４ビツトのデータでも充分な精度が得られる
。

次に、本発明のガンマ補正装置の第２の実施例を、第４
図を参照して説明する。

本例においては、上述した第１の実施例と同様に、３種
類のＴカーブａｌ＋ａ！＋ａ３（第２図参照）のいずれ
か所望のカーブによりＴ補正が可能なものである。

第４図は本例のガンマ補正装置を示す図で、このガンマ
補正装置も上述した第８図に示した如きデジタル信号処
理を行うビデオカメラに適用されるものである。この第
４図において、図中（４１）は入力端子を示し、この入
力端子（４１）には１０ビツトのデジタル撮像信号（輝
度信号又は色信号）が供給される。この端子（４１）に
得られるデジタル信号を、ピントシフト回路（４２）に
供給する。このビットシフト回路（４２）は、供給され
る１０ビツトデータの２ピントシフト（下位２ビツト切
捨て）を行って、１／４の値にする回路である。

そして、このピントシフト回路（４２）が出力する８ビ
ツトデータを、遅延回路（４３）を介して加算器（４４
）に供給する。この場合、遅延回路（４４）は後述する
Ｒ　ＯＭ　（４５）及び係数乗算器（４６）での信号処
理による遅れを補償するためのものである。

また、（４Ｉ）に得られる１０ビツトデータを、ＲＯＭ
　（４５）に供給する。このＲＯＭ　（４５）は補正カ
ーフＣ７の変換テーブルを記憶し、ｌＯビットデータを
補正カーブＣ８に基づいた４ビツトデータに変換する。

そして、このＲＯＭ　（４５）が出力する４ピントデー
タを係数乗算器（４６）に供給し、係数設定回路（４７
）により設定された係数がこの係数乗算器（４６）で４
ビツトデータに乗算される。この場合、係数設定回路（
４７）で設定される係数は、ビデオカメラの中央制御装
置（図示せず）の制御により３段階に変化するようにし
である。そして、この係数乗算器（４６）の乗算出力を
加算器（４４）に供給し、上述したビットシフト回路（
４２）側から供給される８ビツトデータにこの４ビツト
デークを加算する。

そして、この加算器（４４）で加算されたデータ（８ビ
ツト）を、ガンマ補正装置の出力端子（４８）に供給し
、この出力端子（４８）から後段の信号処理回路（図示
せず）に供給する。

次に、このガンマ補正装置の動作について説明すると、
本例においては第１の実施例と同様に、第２図に示す曲
線ａｌｔａ２□ａ、の３種類のγカーブが選択できる。

ここで、各γカーブａｌ、ａｚ・ａ３は、基準直線すと
補正カーブＣＩ＋Ｃ！＋Ｃｆｆとの合成で作成されるが
、本例においてはＲＯＭ　（４５）には補正カーブＣ３
だけが記憶させである。そして、Ｔカーブａ２及びａ３
による補正を行うときには、ＲＯＭ　（４５）で補正カ
ーブｃ１に基づいて変換された４ビツトデータが、係数
乗算器（４６）で補正カーブＣ２及びＣ３に基づいた４
ビツトデータに変換処理される。即ち、第３図に示した
補正カーブＣＩ＋Ｃ２＋Ｃ３の内、補正カーブＣ２＋Ｃ
３は補正カーブＣに係数を乗算することで作成され、係
数設定回路（４７）を中央制御装置が制御することで、
加算器（４４）から出力される８ピントデータのＴ補正
状態がＴカーブａ＋＋ａ２＋ａ３のいずれかに調整され
る。

この第２の実施例においては、γカーブの変換テーブル
を記憶させるメモリ　（ＲＯＭ　（４５）　）には、１
組の補正カーブの変換テーブルだけが記憶され、他の補
正カーブは係数の乗算により作成するため、各補正カー
ブの変換テーブルをメモリに記憶させる場合に比べ、メ
モリ容量をより少なくすることができる。また、本例で
は３段階に調整できるようにしたが、係数の変更だけで
補正カーブを変えることができるので、γカーブをより
細かく調整できるようにすることがメモリ容量を増やす
ことな（容易にできる。

次に、本発明のガンマ補正装置の第３の実施例を、第５
図〜第７図を参照して説明する。

第５図は本例のガンマ補正装置を示す図で、このガンマ
補正装置も上述した第８図に示した如きデジタル信号処
理を行うビデオカメラに適用されるものである。この第
５図において、図中（５１）は入力端子を示し、この入
力端子（５１）には１０ピントのデジタル撮像信号（輝
度信号又は色信号）が供給される。この端子（５１）に
得られるデジタル信号を、ビットシフト回路（５２）に
供給する。このビットシフト回路（５２）は、供給され
る１０ビツトデータの２ビツトシフト（下位２ビツト切
捨て）を行って、１／４の値にする回路である。

そして、このピントシフト回路（５２）が出力する８ビ
ツトデータを、遅延回路（５３）を介して減算器（５４
）に供給する。この場合、遅延回路（５３）は後述する
Ｒ　ＯＭ　（５５）での信号処理による遅れを補償する
ためのものである。

また、（５１）に得られる１０ビツトデータを、ＲＯＭ
　（５５）に供給する。このＲＯＭ　（５５）は所定の
γカーブの変換テーブルが記憶させてあり、供給される
１０ビツトデータをＴ補正された８ビツトデータに変換
して出力する。そして、このＲＯＭ　（５５）が出力す
る８ビツトデータを、減算器（５４）及び加算器（５８
）に供給する。

そして、減算器（５４）では、ＲＯＭ　（５５）から供
給されるＴ補正された８ビツトデータから、ビットシフ
ト回路（５２）により変換された８ビツトデータを減算
して差を求め、差信号を係数乗算器（５６）に供給する
。そして、係数設定回路（５７）により設定された係数
をこの係数乗算器（５６）で差信号に乗算する。この場
合、係数設定回路（５７）で設定される係数は、ビデオ
カメラの中央制御装置（図示せず）の制御により３段階
に変化するようにしである。

そして、この係数乗算器（５６）の乗算出力を加算器（
５８）に供給し、上述したＲ　ＯＭ　（５５）から供給
されるデータにこの係数乗算器（５６）の乗算出力を加
算する。

次に、このガンマ補正装置の動作について説明すると、
本例においては第６図に示す曲線ＸＩ＋ＸＺ＋Ｘ３の３
種類のγカーブが選択できるとする。ここで本例におい
ては、ＲＯＭ　（４５）にはＴカーブＸｉの変換テーブ
ル（補正カーブの変換テーブルではない）だけが記憶さ
せである。

このようにしたことで、ＲＯＭ　（５５）からはＴカー
ブｘ、により変換されたデータが得られ、ビットシフト
回路（５２）からは基準直線ｙにより変換されたデータ
が得られる。そして、減算器（５４）での減算により、
両データの差信号Ｚ（第７図参照）が求められる。そし
て、この差信号２に係数乗算器（５６）で係数が乗算さ
れる。この場合、係数設定回路（５７）で設定される係
数は、γカーブＸＩの設定が指示されたとき０とし、γ
カーブＸ２又はＸ３の設定が指示されたとき、γカーブ
Ｘ１とＴカーブＸｚとの差信号Ｚ′又はγカーブＸ１と
γカーブＸ３との差信号２　　（第７図参照）が得られ
る１未満の値にする。

このような係数の設定により、ＴカーブＸ、の設定が指
示されているときには、係数乗算器（５６）の出力が０
になり、加算器（５８）の出力としてＲＯＭ　（５５）
の出力がそのまま出力され、出力端子（５９）からＴカ
ーブＸ、により補正された８ビツトデータが出力される
。また、γカーブＸ２又はｘ３の設定が指示されている
ときには、係数乗算器（５６）から差信号Ｚ′又は差信
号Ｚ“が出力され、加算器（５８）でＴカーブＸ、によ
り補正されたデータにこの差信号Ｚ′又は差信号Ｚ“が
加算されることで、γカーブＸ２又はｘ３により補正さ
れたデータとされ、出力端子（５９）からγカーブＸ２
又はｘ３により補正された８ピントデータが出力される
。

この第３の実施例においても、γカーブの変換テーブル
を記憶させるメモリ（ＲＯＭ　（５５）　）には、１組
のγカーブの変換テーブルだけが記憶され、他のγカー
ブは係数の乗算により作成するため、各γカーブの変換
テーブルをメモリに記憶させる場合に比べ、メモリ容量
を少なくすることができる。また、本例では３段階に調
整できるようにしたが、係数の変更だけで補正カーブを
変えることができるので、γカーブをより細かく調整で
きるようにすることがメモリ容量を増やすことなく容易
にできる。

なお、本発明は上述実施例に限らず、その他種々の構成
が取り得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によると、γカーブを基準となる線と補正信号と
の加算により形成するようにしたので、少ないメモリ容
量でγカーブを可変にすることができ、デジタル信号処
理を行うビデオカメラに好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガンマ補正装置の第１の実施例を示す
構成図、第２図及び第３図は第１の実施例の説明に供す
る特性図、第４図は本発明のガンマ補正装置の第２の実
施例を示す構成図、第５図は本発明のガンマ補正装置の
第３の実施例を示す構成図、第６図及び第７図は第３の
実施例の説明に供する特性図、第８図はビデオカメラの
一例を示す構成図、第９図はＴ補正状態を示す特性図、
第１０図は従来のガンマ補正装置の一例を示す構成図で
ある。 （３２）はビットシフト回路、（３６）　、　（３７）
　、　（３８）はＲＯＭ、（４２）はビットシフト回路
、（４５）はＲＯＭ、（４６）は係数乗算器、（４７）
は係数設定回路、（５２）はビットシフト回路、（５５
）はＲＯＭ、（５６）は係数乗算器、（５７）は係数設
定回路である。 代 理 人 松 隈 秀 盛 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 γカーブを基準となる直線又は曲線と、この基準となる
   線との差による補正カーブとの合成で導出し、 上記補正カーブを変化させて上記差のレベルを調整し、
   上記γカーブを可変としたことを特徴とするガンマ補正
   装置。