JPH035716B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、カラーテレビジヨンカメラの色バ
ランスを自動的に調整する装置に関する。

カラーテレビジヨンカメラで撮影を行う場合、
被写体を照明いている光には、屋外では晴天や曇
天、日なたや日陰、早朝や夕暮、また室内では白
熱灯や螢光灯の照明など、さまざまな光の質があ
り、従つてそれに応じて被写体の色あいが変化す
る。通常、カラーテレビジヨンカメラは、一般に
3200〓の色温度で照明された被写体の色彩が正確
に再現されるように基本的に調整されており、白
い被写体が白く再現されるように色バランス（ホ
ワイトバランス）を合わせることによつて色彩も
正しく再現されるようになされている。この色バ
ランスの調整を電気的に行なう方法には、カメラ
のＲ（赤）信号回路とＢ（青）信号回路の利得を、
Ｇ（緑）信号回路を基準として調整する方法、或
いはＲ、Ｂ、Ｇ各々の信号回路の利得を各々調整
する方法があり、特にこれらの方法では、屋内と
屋外の二段ないしはさらに多くの数段に所謂色温
度切換スイツチによつて回路に予じめセツトされ
ているプリセツト値を切替選択する方式のほか
に、色温度切り替えの後に白または無彩色の被写
体、たとえば白紙などを写し、或いはレンズに乳
白色のキヤツプをかぶせて、ホワイトバランスイ
ンデイケータ等の指示に基づいて色バランス調整
つまみをまわし、これによつてＲ、Ｇ、Ｂの信号
のバランスを連続的に調整してキメ細かな色バラ
ンスの調整を行なう方式が知られている。

ところでこのような従来の方法によると、色バ
ランス調整を正確にできる反面、この調整作業を
撮影に先立つ準備操作として行なう必要があるた
め、事前に特定の白または無彩色の被写体を用意
しておかなければならないばかりか、撮影場所を
変えたり或いは撮影中に被写体照明光が変化した
りした際に色バランス調整をその都度やり直さな
いと画面の色調が不自然になり、機動性と操作の
簡易性等を要求されるポータブルテレビジヨンカ
メラにとつて依然として解決すべき問題点が残さ
れていた。

このような問題を解決する方策として、撮影中
に連続的に変化する照明光の色温度に追従して色
バランスをとるために、撮影者が撮影しながら所
望時に色バランス調整回路を作動させるようにし
たり、或いは常時色バランス調整回路を作動させ
つづけるようにしたりすることが考えられる。す
なわち、良く知られているように被写体を広い画
角で考えた場合、その被写体に含まれるＲ、Ｇ、
Ｂ各々の光成分のレベルはほとどん同量とみなせ
ること、すなわち白に相当することを前提とし、
カラーテレビジヨンカメラのＲ、Ｇ、Ｂ各々の撮
像特性とほぼ同一の分光特性を有しかつ該カメラ
の撮像素子とは独立してＲ、Ｇ、Ｂの光成分を検
出するセンサ（以下色温度センサと称する）によ
つて、広画角の被写体をとらえ、それに含まれる
Ｒ、Ｇ、Ｂ各々の光成分のレベルを検出し、この
うちたとえばＧ成分レベルを基準にＲ成分レベル
とＢ成分レベルとの比Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇ又は差（Ｒ
−Ｇ）、（Ｂ−Ｇ）等を制御信号として、それぞれ
カラーテレビジヨンカメラとＲ信号回路とＢ信号
回路の増幅器の利得を制御して色バランスを自動
的に調整するようにする。この方式は従来のカラ
ーテレビジヨンカメラのように撮影の前段階で特
定の白又は無彩色の被写体を必要とせず、また被
写体照明光の色温度が変化した場合にもそれに常
時追従して、そして撮影者が撮影を中断せずとも
色バランスの調整が行なえるので大変大きな長所
がある。また前記Ｒ、Ｇ、Ｂの光成分を検出する
センサに乳白色フイルター（白色拡散板）等をか
ぶせ、かつカラーテレビジヨンカメラ本体と一体
にして広い画角の被写体をとらえることができる
ように配置しておけば、非常に多種類の照明条件
及び撮影場所に対して利用されるポータブルカラ
ーテレビジヨンカメラにおいてその機動性及び操
作の簡易性が飛躍的に向上する。しかしながらこ
の方式にはこのままでは次のような欠点が残つて
いる。すなわち、この方式は被写体を広い画角で
考えた場合、それに含まれるＲ、Ｇ、Ｂ各々の光
成分はほとんど同量、すなわち白に相当すること
を前提としているが、カラーテレビジヨンカメラ
の撮影対象はそれこそ千差万別であり、海や山、
公園や動物園、家庭内やデパート、さらに人物や
花等、非常に多種類で、かつそのそれぞれに被写
体を構成している物の大きさや周囲の状況、色や
反射率の大きさ、さらには照明状態等、どれひと
つとして同じものはなく、したがつてある時点、
ある場所における撮影でたとえ広い画角の被写体
をとらえても、その中に含まれるＲ、Ｇ、Ｂの光
成分のレベルは或る種の確率的な分布をし、統計
的に見ればほとんど同量とみなせても、たくさん
のうちの個々のケースで考えるとある範囲内にば
らついている。その結果前記制御信号であるＲ／
Ｇ、Ｂ／Ｇ等は被写体照明光の色温度が変わらな
くても、たとえばカメラをパンニング等して色温
度センサーの方向が変つたりするとあたかも外来
ノイズを受けた信号のように不規則に変化し、こ
れによつて調整されるカメラの色バランスも変化
する。しかも前記制御信号Ｒ／Ｇ、Ｂ／Ｇの不規
則な変化は、屋内撮影と屋外撮影ではその大きさ
（振幅）が異なるのが通常であり、屋内撮影では
前記色バランスの変化が普通は人の目に感知でき
ない程度であるのに対して、屋外撮影ではしばし
ば大きな色バランスずれを与え、特にカメラをパ
ンニングなどすると、途中で非常に見苦しい画面
になることがあり、しかもこれが全く撮影者に予
測できない変化である場合が多い。その理由とし
ては、特に晴天の屋外では被写体のコントラスト
が非常に強く、色温度センサでたとえ広い画角の
被写体をとらえても、実際には明部を構成しかつ
面積（体積）の大きい物体（たとえば海、空、
森、赤いビル）等の特定の色が強く検出されるの
に対して、屋内では被写体のコントラストも弱く
特定の色をもつ大きな面積（体積）の物体が少な
い等、被写体を構成する物体や照明の状況が異な
ることが挙げられ、またこれに加えて、色温度セ
ンサのカメラ本体への取り付け位置や検出能力等
の影響によるものもある。このように前記方式に
よるカラーテレビジヨンカメラは特に屋外撮影の
時に撮影者に全く予測できない大きな色バランス
のずれを生じ、非常に見苦しい画面を得ることが
しばしば生ずるという重大な欠点を有していた。

本発明は、これらの欠点を解決し、屋内撮影に
おいても屋外撮影においても、常に被写体照明光
の色温度に合わせた色バランス調整を自動的にで
きるようにしたカラーテレビジヨンカメラ用の色
バランス調整装置を提供することを目的としてい
る。

すなわち、この発明の色バランス調整装置は、
被写体照明光の色温度を検出する色温度検出回路
の出力によつてカラーテレビジヨンカメラの色信
号回路の利得を自動調整する色バランス調整装置
において、前記色温度検出回路の出力に対して所
望時に予じめ設定された減衰を与える減衰回路を
備えたことを特徴とするもので、この減衰回路に
よるダンパー効果を利用して特に屋外撮影時の色
温度検出回路出力による色信号回路の利得調整を
抑制するようにしたものである。

この発明は、先に提案した特願昭56−154751号
に係るホワイトバランス装置に組合せて特に好適
であり、この場合には、前記減衰回路に加えて、
前記色温度検出回路の出力に所望の時定数を与え
る可変時定数回路と、この可変時定数回路の時定
数を前記色温度検出回路の出力値に応じて変化さ
せる時定数制御回路とを設け、色温度検出器の出
力値が予じめ定められた変化巾内での変化を生じ
たときには前記時定数制御回路によつて可変時定
数回路の時定数を比較的大きくとつて色バランス
調整の応答性を遅くし、前記変化巾を超える色温
度変化に対して前記時定数制御回路により可変時
定数回路の時定数を比較的小さく或いは零にとつ
て色バランス調整の応答性を速くし、以つて連続
的な照明光の変化ないし切替りに対して画面の色
調の変化を一層自然にすると共に、屋外撮影時に
おいて被写体照明光の単純な色温度変化以外の変
化で生じる色温度検出回路の出力変化に対して減
衰回路により該検出回路出力に減衰を与え、これ
により色温度変化以外の原因で色バランス調整回
路があまり働かないようにして、画面の見苦しさ
を軽減するものである。

この発明をその実施例を示す図面と共に説明す
れば以下の通りである。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
であり、１は被写体照明光の色温度を検出する色
温度検出回路、２は色温度検出回路１の出力に例
えば屋外撮影時の如く所望の時に予じめ設定した
減衰量で減衰を与える減衰回路、３は減衰回路２
を経た前記出力信号に所望の時定数（図示の例で
は抵抗ｒとコンデンサｃとで定まる時定数T₁＝
ｒ・ｃ、又は極めて小さい時定数T₀）を与える
可変時定数回路、４は減衰回路２を出た信号の値
に応じて可変時定数回路３の時定数を例えば前記
のようにT₁又はT₀に変える時定数制御回路、５
はカメラのＲおよびＢ信号回路の利得を調整する
色バランス調整回路である。

色温度検出回路１は被写体照明光のＲ（赤）成
分のみを検出するセンサ１１と、同じくＢ（青）
成分を検出するセンサ１２と、これらセンサ１
１，１２の出力の比Ｒ／Ｂを演算する増巾器１３
とからなり、これらは広い画角の被写体をとらえ
ることができるようにカメラ本体に取付けられて
いる。また前記増巾器１３に代えて両センサ１
１，１２の出力を対数増巾器に通してから減算出
力をとるようにしても同様である。

減衰回路２は前記色温度検出回路１の出力Ｒ／
Ｂに、屋外撮影のときにのみ所望の減衰を与える
可変減衰器２１からなり、これはたとえば撮影者
がカメラ本体の表面に取り付けた屋内撮影と屋外
撮影の切換スイツチSWを切換えることにより、
屋外撮影のときにのみ前記色温度検出回路１の出
力に直列に抵抗rDが挿入されるようにしておき、
この抵抗rDの両端の電圧降下を利用することに
よつて所望の減衰が得られるようにしてある。

可変時定数回路３は特定数要素として抵抗ｒと
コンデンサＣとを有し、この抵抗ｒの両端を後述
のように時定数制御回路４で実質的に短絡するこ
とでその時定数をT₁＝ｒ・ｃから極めて小さい
時定数T₀＝r₀・ｃに変えられるように構成され
ている。

時定数制御回路４は、前記抵抗ｒの両端を実質
的に短絡状態にして極めて低い抵抗値r₀にする電
界効果トランジスタからなるアナログスイツチ４
１と、バツフア増巾器３１を介して出力される時
定数回路３の出力を予じめ定められた一定直流電
圧Vccに対し抵抗分圧することにより時定数回路
３の出力電圧よりもわずかに高い電圧レベルVa
とわずかに低い電圧レベルVbとを得るブリーダ
ー回路４２と、減衰回路２の出力すなわち時定数
回路３の入力を、前記ブリーダー回路４２によつ
て与えられる所定のオフセツトをもつて時定数回
路３の出力と比較して前記入力がこのオフセツト
を外れるものであるときに前記アナログスイツチ
４１を導通状態にするコンパレータ４３ａ，４３
ｂとから構成されている。

色バランス回路５はカメラの色信号回路（図示
せず）中に設けられ、時定数回路３のバツフア増
巾器３１からの出力でカメラのＲ信号回路の利得
を調整する可変利得増巾器５１Ｒと、同じく極性
反転したうえでカメラのＢ信号回路の利得を調整
する可変利得増巾器５１Ｂとを含んでいる。

さて色温度検出回路１の出力は、被写体を広画
角でとらえ、それに含まれるＲの光成分とＢの光
成分との比Ｒ／Ｂであり、この比Ｒ／Ｂは前述の
ように等価的に白に相当する被写体からのＲ成分
とＢ成分の比と考えられ、被写体照明光の色温度
が変化しなければあまり変化しないが、被写体の
コントラストや大きさ、色温度センサの方向、周
囲の状況等により絶えず又は時々あるいは瞬間的
に不規則な変化をする成分Δ（Ｒ／Ｂ）を含んで
いる。そこで屋内撮影のように前記成分Δ（Ｒ／
Ｂ）が比較的小さい時は色温度検出回路１の出力
に何ら減衰を与えず、ゆつくりとした充分な時定
数T₁＝ｒ・ｃで出力、すなわち色バランス調整
回路５の利得制御入力がゆつくりと変化するよう
にし、画面を見て不自然でないように色バランス
をゆつくりと調整するようにする。また被写体照
明光の色温度が変つて前記制御信号Ｒ／Ｂが大き
く変化した時は、コンパレータ４３ａ又は４３ｂ
が出力を生じてアナログスイツチ４１を導通さ
せ、抵抗ｒの両端を実質的に短絡して時定数回路
３の時定数をほぼ零に近い値にする。すなわち
Ｒ／ＢがVaより高い場合はコンパレータ４３ａ
が出力を生じ、またＲ／ＢがVbより低い場合は
コンパレータ４３ｂが出力を生じ、このようにし
てVaとVb間のオセツト範囲外のＲ／Ｂが出力さ
れた時に限り前記いずれかのコンパレータがアナ
ログスイツチ４１を導通させ、オフセツト範囲内
の時はアナログスイツチ４１は遮断したままであ
る。このようにしてＲ／Ｂが、オフセツト範囲内
のときは色バランス調整回路の利得制御を充分な
時定数をもつてゆつくり行なうようにし、Ｒ／Ｂ
がオフセツト範囲外のときは色バランス調整回路
の利得制御を速い応答性をもつて行なうようにす
る。また屋外撮影の場合には前記不規則な変化分
Δ（Ｒ／Ｂ）が屋内撮影の時よりも大きいのが通
常であるため、色温度検出回路１の出力に可変減
衰回路２によつて所望の減衰をかけ、屋内撮影の
場合とほぼ同程度の大きさを持つΔ（Ｒ／Ｂ）に
変換した後に色バランス調整回路５の利得制御を
前述と同様に行なう。

第１図に示した実施例では、被写体を広い画角
でとらえ、それに含まれるＲ成分とＢ成分の比
Ｒ／Ｂだけによつて色バランスを調整し、しかも
屋外撮影の場合には色温度検出回路１の出力に所
望の減衰をかけるため不規則な変化分Δ（Ｒ／Ｂ）
のみならず、実際に被写体照明光の色温度の情報
をになつていると考えられるいわば真の成分も減
衰をうけることになり、色温度の検出に誤差をと
もなうが、周知の通り、光源色の色差は色温度の
逆数すなわちミレツト値の差に比例し、屋外撮影
のように一般に高い色温度の光源を使用する場
合、前記誤差は画面上無視できる程度に圧縮され
ることをうまく利用し、非常に簡単な構成でカラ
ーテレビジヨンカメラの色バランス調整を自動化
させたものである。

第２図は本発明の別な実施例であつて、色温度
検出回路１を、ＲとＧとＢの各々のセンサ１１，
１２，１４によつて得た照明光各色成分信号をそ
れぞれ割算器としての増幅器１５，１６によつて
Ｒ／ＧとＢ／Ｇの値にし、Ｒ／ＧとＢ／Ｇのそれ
ぞれをレベル判定するようにして構成してあり、
各々の系統に独立して第１図のと同様の減衰回路
２Ｒ，２Ｂおよび可変時定数回路３Ｒ，３Ｂおよ
び時定数制御回路４Ｒ，４Ｂが設けられ、各時定
数回路３Ｒ，３Ｂの出力が独立してカメラのＲ信
号回路用の利得増幅器５１ＲとＢ信号回路用の利
得増幅器５１Ｂとを制御するようになされてい
る。このような構成によるとたとえば螢光灯など
の様にＧ領域の微妙な色バランスの調整を必要と
する場合に有利である。

以上に述べた如く、この発明の色バランウス調
整装置では、屋外撮影時において、被写体照明光
の色温度の変化以外の被写体による影響で、すで
に設定してあるオフセツトをしばしば越えて色バ
ランス調整回路が色温度に無関係に作動するのを
減衰回路により選択的に抑制でき、それだけ色バ
ランスのずれの少ない、見易い画面を得ることが
でき、ポータブルカラーテレビジヨンカメラの使
い易さを一層向上し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロツクで
示した回路図、第２図は同じく別の実施例を示す
ブロツク回路図である。 １……色温度検出回路、２，２Ｒ，２Ｂ……減
衰回路、３，３Ｒ，３Ｂ……可変時定数回路、
４，４Ｒ，４Ｂ……時定数制御回路、５……色バ
ランス調整回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体照明光の色温度を検出する色温度検出
   回路の出力によつてカラーテレビジヨンカメラの
   色信号回路の利得を自動調整する色バランス調整
   装置において、前記色温度検出回路の出力に対し
   て所望時に減衰を与える減衰回路を備えたことを
   特徴とする色バランス調整装置。