JPH0410887A - カラービデオカメラ - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、撮像素子から得られる撮像映像信号を基に、
白バランスの制御を行うカラービデオカメラの自動白バ
ランス調整装置に関する。

（ロ）　従来の技術 カラービデオカメラに於いては、光源による光の波長分
布の違いを補正するために、自バランスの制御を行う必
要がある。

この制御は、赤（以下Ｒ）、青（以下Ｂ）、緑（以下Ｇ
）の三原色信号の比が１：１：１となるように、各色信
号の利得を調節することで行われる。一般には例えば特
開昭６２−３５７９２号公報（ＨＯ４Ｎ９’／７３）に
示される様に、画面の色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙの積分値
が零になるように利得を調節する方式が用いられている
。

第２図は、この方式を用いた白バランス調整回路のブロ
ック図である。

レンズ（１）を通過した光は、撮像素子（ＣＣＤ）（２
）で光電変換された後、色分離回路（３）で、Ｒ，Ｇ、
Ｈの３原色信号として取り出される。Ｒ増幅回路（４）
、Ｂ増幅回路（５）を経て、カメラプロセス及びマトリ
クス回路（６）に入力され、輝度信号Ｙ、赤及び青それ
ぞれの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙが作られて、ビデオ回路
へ送られる。

同時に、二つの色差信号は、それぞれ積分回路（１７）
（１８）で、所定の時間だけ積分され、その結果がいず
れも零になるように利得制御回路（１３）、（１４）が
Ｒ，Ｂ各々の増幅回路（４）、（５）の利得を調節する
利得調整信号を発する。

尚、前述の各色差信号の基準レベル、即ち、零レベルは
、画面全体が無彩色の被写体を撮影した時に得られる信
号レベルに予め設定されている。

（ハ）　発明が解決しようとする課題 前述の方式はビデオカメラにより撮影される画面の様々
な色分布に対して、積分回路（１７）（１８）の時定数
を長くする等の工夫を施して、これらの色分布を平均化
すれば、色分布を構成する各色成分が打ち消し合い、略
臼い画面状態に近似できることを前提としている。

ところが、レンズの画角が狭いか、もしくは被写体との
距離が近い場合には、画面の中に入る実効的な面積が小
さくなり、画面内の色の積分結果に偏りを生じやすい。

例えば、赤いセータを着た人物をクローズアップする場
合等では、画面全体の色分布を平均化しても白い画面状
態とはならず臼バランスがくずれることになり、この様
な被写体に対して前述の如き臼バランス調整を施せば、
偏った色を打ち消す方向に利得が変化して白バランスが
その補色側にずれて、適正な色の再現が行えなくなると
いう欠点を有している。

（ニ）　　課題を解決するための手段 本発明は、撮像映像信号中の色情報信号を基に白バラン
ス調整を行うものであり、撮像レンズの画角及び被写体
との距離を検出し、これらの値から画面内の被写体の実
効面積を算出して、その結果に基づいて白バランス調整
の調整速度を多段階に変化させるか、もしくは現在の色
情報信号での臼バランス調整を中止することを特徴とす
る。

（ホ）作用 本発明は、上述の如く構成したので、画角が狭い、或い
は被写体の距離が近いために画面内に十分に多くの被写
体を含まないために、画面内の色に偏りを生じ、白バラ
ンスがその補色側へずれることを軽減する。

（へ）　実施例 以下、図面に従い本発明の一実施例について説明する。

第１図は本実施例による自動臼バランス調整回路の回路
ブロック図である。尚、図中、従来例と同一の部分につ
いては説明を省略する。

（２０）は一般のビデオカメラに用いられている周知の
ズーム機構であり、このズーム機構を構成するズームレ
ンズを変位させることにより、カメラ全体のレンズ系の
焦点距離を変化させて広角〜望遠のズーム領域から所望
の画角を選択することが可能となる。

画角検出回路（２１）は、ズームレンズの位置を検出し
てその時点でのズーム領域中での位置を検知して、第４
図の関係から画面の横方向の画角（ＲＷ）（単位はラジ
アン）と縦方向の画角（ＲＬ）を算出する。ところで、
第４図では当然のことであるが、ズーム位置が広角側に
ある程に画角（ＲＷ）　　（ＲＬ）は大きくなる。

（２２）は被写体までの距離を赤外線等を用いて測定し
、この被写体距離に応じてレンズ（１）を光軸方向に進
退させて合焦状態とする周知のフォーカス機構であり、
このフォーカス機構にて得られた被写体距離（Ｌ）の情
報は、後段の実効面積算出回路（２３）に入力される。

実効面積算出回路（２３）では、画角検出回路（２１）
からの内角（ＲＷ）　　（ＲＬ）及びフォーカス機構（
２２）からの被写体距離（Ｌ）に基づいて画面に含まれ
る全被写体（主要被写体と背景を含む画面全体に映出さ
れている全てのもの）の実効的な量（面積）が算出され
る。具体的には、実効面積（Ｓ）は次式にて求まる。

Ｓ＝　（ＲｗＸＬ）Ｘ　（ＲＬＸＬ） この式中、（Ｒ，ＸＬ）は全被写体の横方向の実効長さ
、（ＲＬＸＬ）は全被写体の縦方向の実効長さを示して
いる。

こうして得られた実効面積（Ｓ）は、第２図の積分回路
（１７）　　（１８）と同様に各色差信号を積分する積
分回路（１１７）　　（１１８）に送られて、夫々の積
分の時定数を変化させる。即ち、積分回路（１１７）ｉ
ｌｓ）は実効面積（Ｓ）が小さくなるにつれてその時定
数が長くなり、実効面積（Ｓ）が所定の閾値を下回る時
には、時定数が無限大となる様に構成されている。尚、
所定の閾値は実効面積が著しく小さいために、画面評価
では適正な白バランス調整が困難と認められる値であり
、予め実験データにて設定されている。

この結果、実効面積が小さく、色差信号の積分値の信頼
性が低い場合には、積分時間を長くとることで、より多
くの情報に基づいて白バランスが適正か否かの判断を行
うように制御され、結果的に画面評価による利得調整の
レスポンスを鈍くできることになる。また、実効面積（
Ｓ）が所定の閾値を下回れば、時定数は無限大となって
積分結果に変化が得られなくなり、利得制御回路（１３
）（１４）での利得制御は、前回の画面評価の結果に基
づく状態に保持される。

また、第３図に示す様に、実効面積算出回路（２３）出
力を積分回路（１７）　　（１８）に入力してその時定
数を制御する代りに、第２図の利得制御回路（１３）　
　（１４）と同様にＲ及びＢ増幅回路（４）（５）の利
得を制御する利得制御回路（１１３）（１１４）に送り
、Ｒ及びＢの各々の増幅利得率を変化させる時の時定数
を規制することも可能である。即ち、実効面積（Ｓ）が
小さくなるにつれて利得の変化を遅くし、所定の閾値を
下回る時には変化を停止させる様にする。例えば、利得
制御回路（１１３）（１１４）での制御により、基準の
実効面積（Ｓｏ）での単位時間当りの利得の変化量を（
ｇｏ）とすると、算出回路（２３）にて算出された実効
面積（Ｓ）での単位時間当りの利得の変化量（ｇ）がｇ
”ｇｏ×（Ｓ／Ｓ。）となる様に設定する。これにより
、積分結果に基づいて決定される現利得に対する補正量
だけ利得を変化させるのに要する時間は、実効面積が小
さくなるにつれて大きくなり、結果的に利得調整のレス
ポンスを鈍くできることのなる。また、実効面積（Ｓ）
が所定の閾値を下回る時には、画面評価に基づく臼バラ
ンス調整を行うには十分な面積がないとして、ｇ＝Ｑと
して利得の変化を停止させることになる。

こうして前述の実施例と同様の効果を期待することがで
きる。

以上の各回路の動作は、マイクロコンビニーりを用いて
ソフトウェア的に処理可能であることは言うまでもない
。

（ト）　　発明の効果 上述の如く本発明によれば、画角が狭く、また被写体の
距離が近いために画面内に十分に多くの被写体を含まな
いと判断される場合には、色情報信号を用いた画面評価
に時間を多くがけて、より多く色情報信号にて画面評価
が為されることになり、画面内の色に偏りが生じ、臼バ
ランスがその補色側へずれる惧れが軽減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路ブロック図、第３図は
他の実施例の回路ブロック図、第４図はズーム位置と画
角の関係を示す図、第２図は従来例を示す図である。 （２３）・・・実行面積算出回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像映像信号中の色情報信号を基に、各色信号の
   利得を可変することで制御を行う白バランス調整装置に
   おいて、 レンズの画角及び被写体までの距離を得て、撮像画面内
   の実効面積を求める実効面積検出部を設け、該実効面積
   に応じて、利得制御の時定数を変えることを特徴とする
   白バランス回路。
2. （２）実効面積が小さくなるほど、時定数を長くするこ
   とを特徴とする第１項記載の白バランス調整装置。
3. （３）実効面積が所定の値を下回るとき制御を停止する
   ことを特徴とする第１項記載の白バランス調整装置。