JPS6033029B2 - ビデオ画像の電子式合成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、映画またはテレビジョに用いることを目的と
する前景と背景との合成に関し、特に、いわゆる「音ス
クリーン」または特殊な背景色スクリーン装置に関する
。

本特許出願は、私の１９７母王１１月８日付に出願され
既に許可された共魔出願である。

米国特許出願第７３８７４ぴ号の、部分継続出願である
。もちろん、以前から前景と背景とを電子技術によって
合成することは提案されてきた。これに関しては、１９
７１年７月２７日付で特許された私の前の「電子合成写
真法（Ｅｌｅｃｔｏｎｉｃ ＣｏｍｐｏｓｉｔｅＰｈｏ
ｔｏｇｒａｐｈｙ）」題する米国特許第３５９５９８７
号および１９７９王９月２５日付出願の、これも私の共
願出願である米国特許出願第６１６６８５号で、１９７
７年２月８日に特許された、「色制御を伴う電子合成写
真法（ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＣｏｍｐｏＳ船 Ｐｈ
ｏ■ｇｒａｐｈｙ ＷｉｔｈＣｏｌｏｒＣｏｎｔｒｏｌ
）」と題する米国特許第４００７４８７号を参照された
い。従来の全ての装置において用いられてきた、前景と
背景との合成の原理は、いわゆる「青スクリーン」また
は他の単色背景を使用することにあった。

青スクリーンは前景の後方垂幕（舷ｃｋｄｒｏｐ）とし
て用いられ、その色は純粋な青に極めて近い。

同じ色を有する他の諸物体を、その装置に包含せしめて
もよい。純音信号を検出するために、また、青スクリー
ンを前景が遮った時背景ビデオ信号を阻止するかまたは
オフ状態にするために、電子回路が用いられる。逆に、
青スクリーンまたは同じ色に塗られた他の諸物体から前
景信号が来た場合は、該スクリーンまたは他の純青諸物
体からの青の前景色を阻止して、背景ビデオ信号を全強
度まで強めなくてはならない。私の米国特許第３５９５
９８７号は、以上に略述した形式の装置に生ずる２つの
問題を扱っている。詳細に述べると、前景の諸物体が、
例えば青い目のように、背景スクリーンの青に近いが、
より多くの緑を含有する青を包含する場合、その青い目
を適正に再生するための装置を用いなくてはならない。
通常の前景に対しては、青の値を検出された信号内に存
在する緑のレベルに制限すれば十分であることがわかっ
ている。青い目、青いジーンズ、または類似のものの淡
青色を再生するためには、私の米国特許第３５９５９８
７号に開示されている所によれば、比較を行なうべき緑
信号を増幅して青を該増幅された「ＫＧ」に制限するこ
とにより、前景信号内に存在する緑レベルの何倍か、例
えば１．３音、まで青が増大できるようにする。米国特
許第３５９５９８７号にはまた、透明な前景物体、例え
ば煙、ガラス、または前景性の急速に移動する手または
腕のようなぼけて半透明に見えるもろ、を再生する装置
が開示されている。この透明性のものの再生は、前景信
号内に存在する青と緑（または増幅された青信号）との
差の大きさに応じて背景ビデオ信号のレベルを制御する
ことによって処理された。背景スクリーンを表わす純音
信号の場合は、もちろん全ての背景ビデオ信号はゲート
を通過せしめられる。しかし、緑の含有量が増大するの
に伴い、背景ビデオ信号のレベルは低下せしめられる。
私の米国特許第６１６６８５号、すなわち米国特許第４
００７４８７号は、この種の電子式色装置に関するある
改良を開示している。

詳細に述べると、それは、純青であるはずの背景スクリ
ーンの赤および緑の不純色を除去するための特殊回路を
開示している。これを行なうためには、前景諸物体の透
明度を感知しうる回路を用い、この透明度に比例する補
正を前景の赤および緑信号に対して加え、それに基づい
て背景ビデオ信号から、純脊であるはずの背景スクリー
ンから得られた信号量に比例して赤および緑信号を減じ
ることにより、青スクリーンから生ずる赤および緑の不
純色を除去する。上述の私の米国特許第４００７４８７
号に開示されている他の回路においては、青制限は２つ
の条件に従っている。これらの２つの条件は、前景の淡
青色の適正な再生を可能にするとともに、青スクリーン
からの青色光による、白または肌色に対する「青フレア
」すなわち青色の付加の抑制を可能にする。第１条件に
よって、青は、緑または上述のように「ＫＧ」で示され
る増幅された緑信号までに制限される。また同時に、青
は、青信号が緑信号を超過する分が緑および赤の両信号
の差だけになるように制限される。これら２つの判定基
準は、青い目または青いジーンズにおいては、青、線、
および赤の量が、実質的に程度において、１次関数をな
しており、青が緑を超える量と、緑が赤を超える量とが
実質的に等しくなっていることに基づいている。従って
、青が緑レベルを超えて増加する量を、緑と赤との信号
差だけにすることにより、デニムや青い目などの、前景
の淡青信号の忠実な再生が達成される。一方、白または
肌色に対する、青スクリーンからの青フレアには、緑が
赤を超過した超過分は含まれておらず、青の緑レベルま
たはＫＧへの制限は保証されているので、これについて
の青フレア問題はなくなる。上述の装置は多くの目的に
適合するものであるが、なお若干の欠点を有する。例え
ば、上述の装置によって、淡青色諸物体と紫またはマゼ
ンタとを単一情景内で共に取扱うことは実際的には下可
能である。すなわち、紫の服を着た青い目の女王をキャ
ストに含めることは実際的ではない。まだ、上述の装置
においては、必要以上に背景ビデオ信号の制御が制限さ
れている。詳細が制限されている。詳細に述べると、上
述の装置は、プロデューサやデイレクタがいよいよ所望
するように印象的な陰影効果を程度を変えながら与える
ことができないし、また、背景ビデオ信号が十分な適応
性をもっておらず前景の青信号の制御と相関せしめられ
ない。本葬明の主たる目的は、従釆装置のこれらの欠点
を克服し、前景青信号および背景ビデオ信号レベルの両
者を制御するための一層総合的で適応性に富んだ装置を
提供することである。

また本発明の目的はスクリーンのカー成分によって生じ
る合成画像中の変色を除去するためのベール防止装置を
設けたビデオ画像の電子式合成装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、ｒ青スクリーン」形式の前景
信号および背景信号の取扱いにおけるスイッチングの適
応性を増大せしめることである。

本発明の総合的特徴は、前景および背景の両ビデオ信号
を合成するための青スクリーン（または他の単色スクリ
ーン）形式の電子装置であって、前景青ビデオ信号が、
前景の赤および緑の両ビデオ信号間の差の関数によって
増大せしめられた前景緑ビデオ信号より大きくならない
よう制御されるようになっており、全体としての背景ビ
デオ信号が、前景の緑および赤の両ビデオ信号の関数で
あって最適動作を与えるように変動せしめうる該関数よ
りも小である前景青ビデオ信号にほぼ比例する強度レベ
ルを有するようになっており、制御信号がさらに、可変
の比例すなわち乗算定数、および／または、加算すなわ
ち片寄（オフセット）定数を導入する電子回路によって
変化せしめられるようになっている。該電子装置が用い
られていることである。本発明のその他の特徴は、前景
が紫またはマゼンタを包含しない場合、または、前景に
淡青色またはシアンが包含されていない場合に、選択さ
れた因数の重みを変化せしめるか、または該因数を消去
することができる、電子調整回路または電子スイッチン
グ回路が用いられていることである。

本発明の副次的特徴は、特殊な、または印象的な効果を
与えるための特殊な陰影操作が、背景ビデオ制御信号を
発生する電子回路によって行なわれうろことである。こ
の回路はまた、適当な諸比例定数により、「青スクリー
ン」背景の輝度変化を調節するように変化せしめられる
。この回路の使用により、実現されるべき効果に応じて
、陰影が強められたり、または全く消去されうる。本発
明の他の副次的特徴は、陰影制御諸定数を変化せしめる
ための２つの可変電子制御装置が同じ制御ノブに連結す
なわち結合せしめられているので、別々の調節が不必要
なことである。本発明の、これと類似した他の特徴は、
前景青ビデオ信号選択スイッチが背景ビデオ信号制御ス
イッチに連結すなわち機械的に結合せしめられいるため
、これらのスイッチが一諸に動作せしめられることであ
る。

ｍ前景青ビデオ信号、および■背景ビデオ信号の制御に
関して実現される諸結果を要約するには、本装置を、３
つの王様式の間でスイッチングを行なう例Ａと、可変分
圧計を調節して異なる前景色の組合せに適応するように
した例Ｂとに基づいて考察すればよい。

例Ａの回路は、様式１、様式０、および様式ｍの間でス
イッチングを行ないうるのであるが、様式１は前景色に
淡青および紫がない場面に適用され、様式ｍま淡青色を
含む前景に適用され、様式瓜ま前景が淡景色および紫色
を共に包含する情景に適用される。例Ａ‐−様式１：前
景に淡青色または紫色がない場合。

スイッチは第１位置ＢＣ≦ＫＧ
‘１１ここに、Ｂｃは前景青ビデオ信号のク
ランプを表わし、Ｇは前景線ビデオ信号を表わし、Ｋは
約０．５から１．５まで変化しうる定数を表わす。

Ｅｃ＝Ｋ，（Ｂ−Ｇ）−Ｋ２ ■ここに、
Ｅｃは背景ビデオに対する制御信号であって、Ｅｃ＝１
の時最大の背景ビデオを与え、Ｅｃ＝０の時は全く与え
ない。また、Ｋ，およびＫ２は、それぞれ比例定数およ
び片寄定数である。様式１は、最も簡単で最も信頼性の
ある様式であって、透明度の変化によく適応すると共に
他の諸利点をも有する。

例Ａ−−様式ロ：前景に淡最に淡青色はあるが紫または
マゼンタがない場合。

スイッチは第２位道 Ｂ。

≦Ｇ＋（Ｇ−Ｒ）＋‘３｝ここに、Ｒは前景赤ビデオ信
号の瞬時値を表わす。

括弧の後の十符号は、正の値のみが有効であることを示
す。Ｅｃ＝Ｋ，〔（Ｂ−Ｇ）＋−（Ｇ−Ｒ）＋〕−Ｋ２
（
４ースイッチが第２位置にある場合の前景青ビデオ信号
の制御は、前述の私の共願出願に述べられている通りで
あって、前景青ビデオ信号は前景緑ビデオ信号よりも、
前景の緑および赤のビデオ信号間の差だけ大きくなりう
る。淡青色においては、青、緑および赤は通常１次的関
係を有するので、この修正によって、淡青色の前景諸物
体は写実的に表現される。背景ビデオ信号の制御方程式
｛４）の付加項は、やはり（Ｇ−Ｒ）であり、これによ
って淡青色の諸物体に対しては括弧内の全関数はゼロに
なってしまうが、その場合（Ｂ−Ｇ）の項だけなら様式
１におけるように、有限の値をもつことになるはずであ
る。

例Ａ−−様式ｍ：前景に淡青色および紫またはマゼンタ
が包含される場合。

ＢＣミＧ＋（Ｇ−Ｒ）十十（Ｒ−Ｇ）＋ ■ＥＣ＝Ｋ．
〔（Ｂ−Ｇ）十一（Ｇ−Ｒ）十一（Ｒ−Ｇ）＋〕−Ｋ２
【６）上記両式｛５｝およ
び■において、新しい項（Ｒ−Ｇ）十は基本方程式を改
変して紫またはマゼンタに適応しうるようにする。

紫またはマゼンタにおいては、青が緑より強く、また、
前景の赤がやはり緑より実質的に強くなる。式断の場合
においては、新しい項（Ｒ−Ｇ）＋は、前景青ビデオ信
号を、この差だけ緑より大きくなりうるようにし、また
、式側の場合においては、それは、制御電圧Ｅｃをゼロ
まで引下げることになる。例Ｂ 前述のように、例Ｂの回路においては、選択された諸分
圧計を変化させることにより、異なる前景色の組合せに
対する適応が行なわれる。

該変化により、ｍ前景青の制限関数における、および‘
２’背景ビデオ制御信号における、主要諸定数が制御さ
れる。前景青の制限関数は、次のように表わされる： ＢｃＳＧ＋ＫＢ（Ｇ−Ｒ）十十ＫＭ（Ｒ−Ｇ）十 一
【７）また、背景
ビデオ制御関数は、次のように表わされる：Ｅｃ＝Ｋ，
｛Ｂ′−Ｃ〔Ｋ２（ＫＲＯＲＫＧＧ）十（１−Ｋ２）（
ＫＲＲＡＮＤＫＧＧ）〕｝ ‘８
１ここに、Ｂ′はフィル夕された前景青ビデオ信号を表
わし、Ｋ２は、前景の赤および緑のビデオ信号を表わす
ＲおよびＧを包含する２つの項を選択的に加算するため
の分圧計定数である。

関数■内の記号「ＯＲ」はＫＲＲおよびＫＧＧの大きい
方を選択すべきことを示し、関数【８｝内の記号「ＡＮ
Ｄ」はＫＧＧおよびＫＲＲが共にあるレベルに達した場
合にのみ議しベルがゲートを通過することを示し、従っ
て、ＫＧＧおよびＫＲＲの４・さし、方すなわち低レベ
ルの方を選択すべきことを示す。関数【７ｌおよび｛８
）の意味について、まず関数【７１から考察する。

Ｋ８およびＫＭは、分圧計の作用を表わし、これらの値
は低い方へは０まで変化しうる。ＫＢおよびＫＭが共に
ゼ〇になった場合には、関数｛７雌式【１ーと同等とな
り、マゼンタ制御のＫＭがゼロになった場合には関数の
は式‘３｝と同様になる。シアンおよびマゼンタを共に
包含する場合には、関数｛７）はもちろん式｛５｝と同
等になる。次に、方程式（珊こよって与えられる背景制
御電圧Ｅｃを考察すると、可変分圧計定数Ｋ２は、「Ｏ
Ｒ」項またはｒＡＮＤ」項の優越度を制御する。通常は
、「ＡＮＤ」項が優越せしめられるが、そのわけは、前
景シアンまたはマゼンタが存在しない場合には、「ＡＮ
Ｄ」項が良い透明度範囲を与えるからで、そのような条
件下においては、分圧計定数Ｋ２はゼロにされるかまた
は０に近い値にされる。しかし、マゼンタまたはシアン
が存在する場合には、背景がすけて見ることを防ぐため
に、Ｋ２の値を１の近くまで増大させなくてはならない
。また、２つの項のある混合により、いまいま起こりう
る力ラー撮像カメラの有するミスアラィメントの補償を
助長することができる。本発明の他の諸特徴に関してい
えば、最終的背景ビデオ制御関数は、以下に述べるよう
に、上記の諸式によって与えられている「原」背景ビデ
オ信号を有利に改変したものとなる。さらに詳細に述べ
ると、それは、‘１）例えば適当な陰影レベルを与える
ための懐斜関数となり、‘２１次に「青スクリーン」の
変化する輝度に適応しうる階段状関数となり、‘３｝最
後に、「青スクリーン」の輝度レベルの変化に拘らず一
定の背景信号を与える水平関数となる形式のものである
ことが望ましい。本発明の他の付随的特徴として、特殊
効果の実現を容易にする諸特殊制御装置の具備が包含さ
れる。

これらの制御装置は、【１｝青スクリーンおよび前景、
｛２｝青スクリーンなしの前景のみ、｛３：全スクリー
ンにわたる背景のみ、‘４１前景を抹消して背景内に抹
消孔を作った背景、を与えることを可能にする諸スイッ
チを包含している。適当な窓発生回路を用いる「キーイ
ン（Ｋｅｙ−ｉｎ）」によって、背景内に窓を発生させ
ることができ、それによって大きい舞台上で小さい青ス
クリーンを用いることができる。一方、背景ビデオ制御
信号から得られる「キーアウト（Ｋｅｙ‐ｏｕｔ）」信
号は、ある特殊効果のために使用される。青以外の単色
スクリーン、例えば緑スクリ−ン、を前景ビデオに対す
る背景スクリーンとして用いる場合も、上に概略を説明
した同じ原理が大体適用できるが、その際はビデオ入力
を適当に交換しなくてはならない。

以上の要約においては、回路の簡単な説明を行なった。

本発明の他の諸目的、護持微、および諸利点については
、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明によって明ら
かにする。図面において、第１図は、前景ビデオ信号源
１２、背景ビデオ信号源１４、および合成ビデオ出力を
表示するためのモニタ・テレビジョン装置１６を示して
いる。

この全装置の大要は、前述の私の米国特許第３５９５９
８７号に、実施例によって説明されている。

本明細書において開示される本発明は、第１図のフロッ
ク１８によって示され、さらに第２図および第３図に詳
細に示されている、ビデオ制御回路に関する。説明を完
全なものにするために、第１図に示されている主要回路
要素について簡単に説明しておくことにする。

前景ビデオ信号源１２に関して説明すると、この装置の
重要な要素は単色スクリーン２０であり、これは純青に
極めて近い色のものであることが望ましく、いまいまコ
バルト青スクリーンと呼ばれる。これは、緑などの他の
純色のものでもよいが、青が好ましく、広く用いられて
いる。このスクリーンはランプ２４および２４によって
照明され、ランプ２６は前景物体２８を照明する。ＴＶ
カメラ３０は青スクリーン２０を背景として前景物体２
８を走査する。以下にある程度詳述する技術によって、
回路１４によって発生されフィルム３２上に包含されて
いる背景ビデオ信号が、画像の合成の際に青スクリーン
の代わりに置換わり、その結果ビデオ出力に現われるの
は、前景物体２８とフィルム３２からの背景との合成さ
れた情景となり、モニター６上にはその合成べデオが表
示される。第１図に示されている他の諸回路および諸要
素には、走査およびフレーム制御回路３４と、前景およ
び背景の両ビデオ信号を合成するためのミクサ回路３６
と、回路１８からの信号Ｅ。によって制御されることに
より回路１４からの背景ビデオ信号を任意の所望の度合
で通過せしめまた阻止する３つのゲート増幅器３８と、
が包含されている。背景ビデオ信号源１４は、飛点走査
装置４０と、管４０上の光点をフィルム３２上に集東せ
しめるためのレンズ４２と包含している。

ダィクロィック・ミラー４４は光線を、その昔、緑、お
よび赤の成分に分解し、それらの成分は光電池によって
電気信号に変換されて、対応する増幅器３８に送られる
。前景ビデオ信号源１ ２の一部をなすＴＶカメラ３０
以外に、部分的に銀めつきされた鏡４８があって前景か
らくる像光のいくらかを映画カメラ５０の方へ反射する
ようになっている。

以上の第１図の説明においては、全ての要素がよく知ら
れている装置について説明を行なった。

次に、第２図の論理回路図を詳細に検討することにする
。本発明の新特徴はこの回路によって実現され、前記の
方程式‘１｝ないい６｝の実施はこの回路によって行な
われる。第２図において、赤、緑、青の前景ビデオ信号
は、それぞれ端子５２，５４，および５６に現わされる
。

同様にして、赤、緑、青の背景ビデオ信号は、それぞれ
入力端子５８，６０，および６２に供給される。増幅器
６４による入力増幅と、必要ならば回路６６による直流
分再生を受けた後、これらのビデオ信号は電圧ホロワ６
８に供給される。前景ビデオ信号よりも背景ビデオ信号
の方が追跡しやすいので、背景ビデオ信号の回路の方を
簡単に説明する。

赤、緑、青の背景ビデオ信号は、それぞれ線路７１，７
２，７３を経て乗算器７４，７６，７８に供給される。
これら乗算器において、背景ビデオ信号は、共通制御導
線８０から供給される入力信号Ｂｃに応じて最高レベル
からゼロまで直線的に変化せしめられる。乗算器７４，
７６，７８からの出力の背景ビデオ信号は、次に演算増
幅器８２，８４，８６によって増幅され、それらの出力
は逆樋性のものになる。これらの出力は、次に、それぞ
れ出力合成演算増幅器８８，９０，９２の負入力端子に
供給され、それらによって、前景ビデオ信号と合成され
て、合成ビデオ出力となり、赤、緑、青の合成信号は、
それぞれ端子９４，９６，９８に現われる。第２図に示
されている回路の諸成分を構成する装置において、三角
形の増幅器記号によって示されている成分は全て、ナシ
ョナル・セミコンダクタの部品番号ＬＨＯ０３２（Ｎａ
ｔｉｏ岬Ｉ Ｓｅｍｉｃｏｎ−ｄｕｃにｒ−ＰａｒｔＮ
ｏ．ＬＨＯ０３２）によって構成されうる。

もちろん、異なる状況下においては、この演算増幅器は
、差動増幅器、反転増幅器、電圧ホロワ、または他の機
能をなす装置として用いられる。乗算器７４，７６，７
８は、モトローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）の部品番号ＭＣ
Ｉ５９５によって、また、回路６６はシグネティクス（
Ｓｉ劉ｅｔｉｃｓ）の部品番号ＤＧ−１９０によって構
成される。さて、様式１，ロ，ｍを包含する方程式｛１
｝ないい６｝‘こおいては、いくつかの相異なる項が制
御信号の発生に用いられており、第１制御信号は前景ビ
デオ信号を制御し、第２制御信号はＥｃによって背景ビ
デオを制御する。これに関して、スイッチＳＩおよびＳ
２によいて注目する。図面の凡例に示されている通り、
スイッチＳＩは、スイッチ位置１，２，３によって、そ
れぞれ方程式‘１１，‘３｝，‘別こよって示される、
３つのクランプ制御電圧の１つを選択することができる
。同機にして、スイッチＳ２は、端子１，２，３上に、
それぞれ様式１，０，ｍに対応する式程式■，【４｝，
【肌こよって定義される関数を供給する。式程式ｍにお
いては、前景青ビデオが、定数Ｋによって変更された前
景線ビデオより大きくなりえないことに注意すべきであ
る。

回路図においては、導線１０２がクランプ１０４に前景
青ビデオを供給する。スイッチＳＩは導線１０６上のク
ランプ電圧をクランブ回路１０４に供給する。スイッチ
位置が１の場合は、導線１０８からの前景線ビデオが演
算増幅器１ １０に供給され、増幅器１１０の出力が、
固定抵抗１１２および可変抵抗１１４を包含する抵抗回
路を経てスイッチＳＩの第１端子に供給される。増幅器
１１０が最大利得１．５を有し、可変抵抗１１４が固定
抵抗１１２の２倍の全抵抗値を有する場合は、前景緑ビ
デオの瞬時値を「Ｇ」で表わすと、分圧計１１４は０．
５０から１．段までの範囲を与えうる。スイッチＳＩの
スイッチ位置２は、クランプ制限電圧がＧ＋（Ｇ−Ｒ）
＋となることを要求する方程式（３｝を実現する。「Ｇ
」の項は導線１０８からの緑ビデオを演算増幅器１１６
の負入力端子に印加することによってえられる。この結
果生ずる‐Ｇ信号は、演算増幅器１１８の負入力端子に
印加され、増幅器１２０からの（Ｇ−Ｒ）＋信号と合成
される。この場合、増幅器１２０への入力としては、前
景赤ビデオ信号が負入力導線１２２から、また前景緑ビ
デオ信号が正入力導線から供給されていることに注意す
べきである。「ｚ．ｃ．」と記されているブロック１２
６は、信号が負になることを阻止するゼロクリップ機能
を有する。「ｚ．Ｃ．」フロックはそれぞれの場合に、
その前の演算増幅器と結合して、上記機能を発揮する。
導線１２８は、ゼロクリツプ・ブロック１２６の出力を
演算増幅器１１８の正入力に供給する。それによって、
増幅器１１８の出力は関数Ｇ＋（Ｇ−Ｒ）十を表わすこ
とになるが、これはもちろん方程止｛３｝によって与え
られている関数である。この出力は、ゼロクリツプ、ブ
ロック１３０を経た後、スイッチＳＩのスイッチ端子２
に供ｖ給される。前景青ビデオの様式ｍの制御は、スイ
ッチＳＩの援点３への入力によって行なわれる。方程式
（５’を方程式｛３１と比較すると、ただ１つの付加項
（Ｒ−Ｇ）＋がさらに必要なことがわかる。この付加項
は、演算増幅器１３４によって与えられるが、この増幅
器１３４は、正入力には赤ビデオの、また負入力には緑
ビデオの印加を受けている。前述のように、（Ｒ−Ｇ）
十項の後の十符号は、正の値のみが利用されることを意
味する。ゼロクリップ・ブロック１３６は、この機能を
有する。（Ｒ−Ｇ）十項の極性は、方程式ｔ５｝の他の
２項Ｇ＋（Ｇ一Ｒ）＋と合成される際に２回反転される
。この反転は、第２図の回路内において、増幅器１３８
および１４川こよって行なわれ、その際、ゼロクリップ
．ブロック１３６の出力は増幅器１３８の負入力端子に
印加され、また、増幅器１３８の出力は増幅器１４０の
負入力端子に印加される。このようにして、増幅器１４
０の出力は、方程式■に与えられている所望の項となる
。もちろん、スイッチ位置３にセットされた場合は、青
ビデオは方程式■によって示されるレベルにクランプさ
れ、それによって淡青色および紫またはマゼンタの両者
を共に扱うことが可能になる。次に、スイッチＳ２につ
いて考察すると、その機能は、Ｅｃによって表わされる
制御信号により、背景ビデオを制御することにある。

前述のように、この制御信号は線路８０を経て乗算器７
４，７６，７８に印加される。スイッチＳＩの場合と同
様に、スイッチＳ２も、様式１，０，ｍ，および前述の
方程式■，【４１，‘６１‘こ対応する、第１，第２，
第３の３位置を有する。方程式■，‘４１，【６１の実
現を考察するに当って、まず前景ビデオ項に注目し、定
数Ｋ，およびＫ２については後に考察する。

まず、方程式‘２１においては、前景ビデオ信号はＢ−
Ｇという形式で入ってくる。

この頃は、負入力に緑ビデオが印加され、正入力に緑ビ
デオが印加されている。差動増幅器１４２によって発生
せしめられる。増幅器１４２の出力から生ずるＢ−Ｇの
項は、ゼロクリップ・ブロック１４４を経てスイッチＳ
２のスイッチ端子１に供給される。スイッチＳ２の第２
スイッチ位置は、方程式【４１を実現する。方程式■は
（Ｂ−Ｇ）＋項を包含し、この頃から正の値をもつ（Ｇ
−Ｒ）＋が減算されている。もちろん、これらの両項を
得ることは可能で、（Ｂ−Ｇ）十項はゼロクリツプ、ブ
ロック１４４の出力に現われ、（Ｇ一Ｒ）十項はゼロク
リップ、ブロック１２６の出力に現われる。これらの２
項は、菱勤増幅器１４６によって合成され、その結果得
られた項はゼロクリップ、ブロック１４８を経て、スイ
ッチＳ２の第２スイッチ位置へ供給される。スイッチＳ
２の第３端子は、方程式‘６｝の実現に用いられる。

この方程式においては、スイッチＳ２の第２スイッチ位
置に現われる方程式‘４｝の各項のほかに、追加の（Ｒ
一Ｇ）＋項が必要となる。（Ｒ−Ｇ）十項は上述のよう
にゼロクリップ回路１３６の出力に得られ、これは導線
１５０を経て差動増幅器１５２の負入力に印加される。
一方、方程式■の他の項はゼロクリップ回路１４８の出
力に現われて、差動増幅器１５２の正入力に結合せしめ
られる。増幅器１５２の出力信号は、ゼロクリツプ、ブ
ロック１５４を経て、スイッチＳ２の端子３に供給され
る。以上の説明においては、スイッチＳＩおよびＳ２を
刻々に説明してきた。

しかし、両スイッチＳＩおよびＳ２において、接点位置
１は共に様式１に関連し、接点位置２および３は様式０
およびｍに関連している。従って、機械的連結装置１８
２が備えられて、スイッチＳＩおよびＳ２を連動せしめ
るようになっており、それによって、２つのスイッチを
それぞれ別々の位置に回わす必要なく。それらを同時に
回転して様式１，様式ロ、様式ｍの３つの様式を実現し
うるようになっている。しかし、順応性を増すために、
全てのパラメータの微調整が所望される場合には、スイ
ッチＳＩおよびＳ２は別々に操作されうるようになって
いる。次に、背景ビデオ制御信号Ｅｃを与える方程式【
２１，【４），‘６１のそれぞれの中に現われている定
数Ｋ，およびＫ２について考察する。

乗数因子である定数Ｋ，は、図にＫ，として示されてい
る分圧計によって簡単に実現される。分圧計Ｋ，のワィ
パアーム１５６により、スイッチＳ２のワイパアームと
接地との間において、スイッチＳ２に現われた信号の任
意の所望レベルすなわち任意の所望比例量が取出される
。減算項すなわち片寄項Ｋ２は「差動増幅器ｉ５８の負
入力に接続された分圧計Ｋ２によって形成される。もち
ろん、増幅器１ ５８の正入力は、分圧計Ｋ，のワイパ
アーム１５６に接続されている。差動増幅器１５８の出
力信号は「ゼロクリップ回路１６０を経、さらに１ボル
トのリミツタ回路素子１６２を経て導線８０１こ伝送さ
れ、導線８０は、制御信号を３つの乗算器７４，７６，
７８に印加することによって背景ビデオを制御する。

陰影制御分圧計Ｋ，およびＫ２に関しては、これらを変
動させることによって、極めて暗い強い陰影を与えるこ
ともでき、また陰影を全く無くしてしまうこともできる
ことを前に述べた。差動増幅器１５８および１ボルト・
リミツタ回路１６２の機能と共に、種々にセットされた
分圧計Ｋ，およびＫ２の効果を、これらの種々の所望陰
影条件との関連において、次に考察する。まず、方程式
ｔ６｝は、ビデオ信号が青スクリーンに由来するもので
ある時に、最大出力を与えなくてはならないことに注意
すべきである。

便宜のため、ここに方程式｛６’を再録しておく。ＥＣ
＝Ｋ，〔（Ｂ−Ｇ）十一（Ｇ−Ｒ）＋−（Ｒ−Ｇ）＋〕
−Ｋ２ ｛６１青スクリ
ーン区域においては、青は約０．８０ないし０．９０の
レベルを、緑は約０．１５なし、し０．２０のレベルを
、また、赤は約０．０５ないし０．１０のレベルを有し
ている。

上記の方程式（６）内のそれぞれの色に、これらの大き
い方の値を用いると、次の方程式（９｝，側，（１１）
に示される結果が得られる。ＥＣ：（０．９−０．２）
−（０．２一０．１）−（０．１−０．２）
（９｝：（０・７）一く○・１）一
（０） ■＝（０．６）
（１１）乗算器７４，７６．７８は、最大にオン状
態となるためには１．０ボルトのレベルを要し、完全に
オフ状態となるためにはｒｏ」レベルを要するので、定
数Ｋ，およびＫ２は、所望条件下においてこれらの値を
実現しうるように適当にセットされなければならない。
ついで述べておくと、次の方程式は、方程式■，■，■
のそれぞれに包含されている陰影制御関数を実現するの
に役立つ。

Ｅｃ＝Ｋ，（Ｅｓ）−Ｋ２ （１２）こ
こに、ＥｓはスイッチＳ２の３位置のうちの任意の１つ
に与えられる標準背景ビデオ制御信号である。

第１表 陰影制御： 特殊陰影効果を実現するための分圧計Ｋ，およびＫ２の
セット値ここで第１表を参照する。

この表の最初の２行は標準条件についてのものである。
これらの条件下においては、スイッチＳ２のワィパアー
からの電圧Ｅは、青スクリーンに対して０．６のレベル
を有する。抵抗Ｋ，を乗数因子が１．６７になるように
セットし、またＫ２を実質的に０にセットすると、分圧
計Ｋ，の出力（増幅器１５８によって増幅されたもの）
は１．０になり、制御導線８０上の制御電圧Ｅｃも所望
の１．０となる。また、第１表の第２の水平行からわか
るように、２つの分圧計のセット位置が前と同様であっ
て、前景諸物体が走査されておりスイッチＳ２からの電
圧Ｅが０となるなっている場合は、導線８０上の制御電
圧Ｅｃはやはり０となり、背景ビデオは完全に遮断され
る。陰影を高度に強調するのには、分圧計Ｋ２をかなり
大きい値、例えば２ボルトにセットする。その場合、分
圧計Ｋ，は、陰影区域外の「青スクリーン」区域におい
て、導線８０上に１ボルトの電圧Ｅｃ実現するようにセ
ットされる。第１表の「陰影強調」の欄の第１行に示さ
れているように、これを実現するのには、分圧計Ｋ，を
乗数因子５になるようにセットして演算増幅器１５８内
に３．０の電圧を発生せしめ、この電圧を分圧計Ｋ２か
らの−２ボルトによって片寄らせることにより、差動増
幅器から十１ボルトの出力を発生させる。増幅器１５８
は分圧計Ｋ，からの信号を１０倍に増幅するが、以上の
説明においては、この増幅率が分圧計Ｋ，からの電圧に
包含されいるものとしているので、その電圧を分圧計Ｋ
２からの電圧と直接比較しうるのである。このことには
、もちろん注意が必要である。差動増幅器１５８の出力
電圧の全範囲は、もちろん、もう１．０から０まででは
なく、１．０から−２までとなり、０は−２までのわず
か１／３の所に位置することになる。従って、青スクリ
ーン強度を標準強度の７０％に低下させる陰影は、完全
な暗黒となる。以上の分析は、「カットオーバー（ｃ山
ｏｖｅｒ）」および「前景」として示されている、第１
表の「陰影強調」欄の第２行および第３行に順次示され
ている。第１表の最後の欄は、「無陰影」と示されてい
る。

陰影区域においては、方程式■は、スイッチＳ２にわず
か０．１の電圧Ｅを与えうるのみである。この数字は、
第１表の下から２行目の、「標準陰影」と示されている
行の、Ｂｓ２と示されている第３列に現われている。線
路８０上の制御電圧Ｅｃを１．０ボルトのレベルまで上
げるためには、Ｋ，は値１０を有する必要がある。これ
らの条件下においては、無陰影青スクリーンは出力電圧
６．０を発生するが、これは、もちろん回路１６２によ
って１．０ボルトにクリップされる。従って、無陰影効
果の実現により、透明度の範囲が圧縮されるという劉次
効果が生ずる。分圧計Ｋ，およびＫ２の間の破線１７０
｝こよる機械的連結の指示は、これらの分圧計が、もし
所望ならば、機械的リンクによって連結されうろことを
示している。

しかし、所望効果を実現するためには、これらの分圧計
を別々に操作する方が望ましいことがいまいまある。さ
らに、もし２つの分圧計を互に連結するとすれば、空動
リンク仕掛を包含せしめて、分圧計Ｋ，の実質的調節範
囲に対し、分圧計Ｋ２が０レベルまたはその近くに保持
されうるようにする必要がある。その後、２つの分圧計
を適正な割合で、一緒に回転させればよい。次に、本発
明の回路の別の特徴を考察する。

青スクリーンが走査されている時は、前景ビデオを完全
にビロまで下げることが所望される。しかし、映画およ
びテレビジョンにおいて使用される青スクリーンは完全
な青ではない。透明式の青スクリーンは赤および緑をい
くらか漏洩し、また一方、反射性のものは赤および緑を
いくらか反射する。もし、青の値を１００％とすれば、
緑および赤の典型的な値はそれぞれ２０％および１０％
である。もし抑制しなければ、前景から赤および緑のこ
のレベルは、背景の８音い区域に灰色のベールを生ぜし
めることになる。増幅器１６４，１６６，１６８はベー
ル防止増幅器であって、分圧計１７０，１７２，１７４
の使用により前景ビデオ色の漏洩値に手動で調節された
電圧を減算する機能を有する。青ベール防止制御装置１
７４は、赤および緑の制御装置と同様の方法でセットさ
れ、同様のベール防止の目的に用いられる。しかし、青
ベールは、スクリーン漏洩から生ずるのではなく、前景
青ビデオが制御されて形成される方法によって生ずので
ある。ベール防止バイアスは、前景区域の青スクリーン
が走査されている時だけ使用される。

それは、固体状の前景物体が走査されている時はオフ状
態にされ、また、煙、ガラス、などの半透明な前景物体
が走査されている時は、強度を低下せしめられる。ベー
ル・バイアスのこの変動は、分圧計１７０，１７２，１
７４の高位点に制御電圧として印加されている、導線８
０上のＥｃ信号を用いて実現される。もちろん、前景ビ
デオがゼロ以下に低下することは望ましくなく、ゼロク
リップ・ブロック１７６，１７８，１８０は、このよう
なことが起こらないよう保証するためのものである。こ
れらのゼロクリツプ・フロツク１７６，１７８，８０の
機能を包含せしめない場合は、前景ビデオのベール防止
電圧が前景ビデオから減算される結果、合成画像に現わ
れる色にひずみが現われることになる。第３Ａ図および
第３Ｂ図の回路は、多くの点で第２Ａ図および第２Ｂ図
の回路に類似している。

詳述すると、入力前景ビデオ信号が第３Ａ図の左側上部
の端子２０１ないし２０４に供給され、前景ビデオ入力
が第３Ａ図の左側下部の端子２０５ないし２０８に供給
される。ついで、前景および背景の両ビデオ入力とも、
４つの入力導線を有していることに注意しておく。これ
らの入力は、赤、緑、青以外に、輝度または輪郭入力を
包含することができる。第３Ｂ図の右端部にある出力端
子２０９なし、し２１２には、合成ビデオ出力信が供給
される。ついでに述べておくと、以下に説明するように
、スイッチング装置を用いて、背景ビデオのみ、青スク
リ−ンによって補完された前景ビデオのみ、背景を抹消
した前景のみ、および前景を抹消した背景のみ、を出力
端子２０９なし、し２１２に伝送するようになっている
。前景および背景の両ビデオ信号に対する適当な入力同
期回路としては、回路２１４が備えられている。次に、
第３Ａ図および第３Ｂ図の残りの部分について考察する
のであるが、その場合、主として第２Ａ図および第２Ｂ
図の回路と著しく異なっている回路に注目し、それぞれ
の個々の信号の形成を順に追って考察することはしない
。

この場合も、２つの主制御信号が、一般的方法で形成さ
れていることに注意すべきである。これらの制御信号の
一方は制御電圧Ｅｃであって、これがＥＢ。を形成する
よう変化せしめられ、ＥＢｏは４つの背景信号全ての強
度を定める。入力端子２０５ないし２０８に印加される
背景ビデオ信号は、増幅された後、導線２１５なし、し
２１８上に現われる。背景制御電圧Ｅ。Ｇは、導線２２
０上に供給され、個々の乗算器回路２２１なし、し２２
４のそれぞれに印加されて、背景信号の適正な値を実現
し、それによって、入力端子２０１ないし２０４に供給
される前景像の周囲を補充する。第３図の回路の１つの
改良点は、乗算器２２１なし・し２２４を直接制御する
制御線路２２０へ、線路２２８から信号ＥＢＧを供給す
るため、タップ付遅延線路２２６を使用していることで
ある。

夕ップ付遅延線路は前景ビデオ信号から形成された背景
信号ＥＢＧのタイミングをわずかに偏移させることを可
能にし、それによって前景ビデオ信号は制御されている
背景ビデオ信号と正確に同期せしめられる。ＥＢＧの値
とそれが背景ビデオ信号に及ぼす効果について述べると
、ＥＢＧが値１．０を有する時、背景ビデオは乗算器２
２１なし、し２２４を全強度で通過する。

しかし、ＥＢ。が０になると、背景ビデオは乗算器２２
１ないし２２４を全く通過しなくなり、ＥＢＧが０と１
との間の中間レベルにある場合は、背景ビデオはそれに
比例した量だけ通過して、例えばガラス製品、煙、また
は運動物体を正確に描写するため必要な透明度の全範囲
を与える。改変された背景ビデオ制御信号ＥＢｃの形成
に関し、第３Ａ図および第３Ｂ図で行なわれた回路変更
において「考慮されたいくつかの因子を挙げると次の通
りである。

ｍ任意の１時刻において、信号を２つの入力信号のみの
関数とすることにより雑音を減少せしめたいこと、｛２
｝淡青、シアン、またはマゼンタの色が存在しない条件
下において、一層完全な透明度範囲を与えること、｛３
ｌ特殊な前景−背景情況が存在する場合、合成過程中に
望ましくない視覚効果を与えるカラー・カメラの軽度の
方向不整を調整しうろこと。新しいＥＢｃ形成回路は、
２つの入力分圧計ＫＲおよびＫＧと、出力分圧計Ｋ２の
ほかに、重要な要素としてアンド回路２３０およびオア
回路２３２を包含している。

分圧計Ｋ２はまた、以下に述べる方程式内に現われる量
との関連でも使用される。もし、前景に淡青またはシア
ンまたはマゼン夕がなければ、分圧計Ｋ２は最下点２３
４に移動せしめられ、アンドゲート２３０から直接信号
を受けるようにされる。

アンドゲート２３０の出力は、分圧計ＫＧおよびＫＲか
ら出力信号の低レベルの方を選択したものとなる。従っ
て、回路２３０は通常のディジタルな意味での「アンド
」ゲート、すなわちディジタル入力信号のレベルによっ
て完全なオン状態または完全なオフ状態になるアンドゲ
ートではなく、「アンド」ゲート２３０は、与えられた
２つの入力信号の低い方のレベルで出力信号を送り出す
回路である。かつて提案された類似の従釆回路の１つに
おいては、背景制御信号を、背景青ビデオから前景緑ビ
デオまたは緑ビデオの関数を減算したもののみの関数と
していたことを、ここで想起する。残念ながら、それは
、赤および緑の物体に対して異なる取扱いをすることに
なり、丙種類の物体に共に全範囲の透明度を与えること
はできなかった。このようなわけで、Ｅ８Ｇ（背景制御
電圧）をＢ−Ｇの関数とすると、緑の物体の透明度が５
０％であることが適当な情況における緑物体に対し、背
景は未だに完全に抹消されていることになるが、他方、
赤い物体の場合は、透明度５０％の情況において、Ｂ−
Ｇは適正な５０％の（スクリーンからの）の青含有量を
有し、従って背景の５０％が通過せしめられることにな
る。アンゲート２３０の出力点２３４にこの場合得られ
る関数は「次のようになる：Ｅｃ，＝（１−Ｋ２）（Ｋ
ＲＲＡＮＤＫＧＧ） （１３）オア回路２３２の出力
は、２つの入力信号ＫＧＧおよびＫＲＲの高レベルの方
になる。

これによって、例えばシアンまたはマゼン夕の衣装の場
合のように、青が赤または緑のいずれかに等しいはまた
はそれより大である情況に適応することができる。これ
らの状況下においては、分圧計Ｋ２はその抵抗の上方、
すなわちオア回路２３２の方へ移動せしめられ、信号を
端子２３６から敬出す。この結果られる関数は次の通り
である。： Ｅ。

２：Ｋ２（ＫＲＲＯＲＫＧＧ （１幻この
関数（１４）は、はっきりした緑色またははっきりした
赤色に対し、透明度の範囲を減少させる性質を有する。

ある種の情景に対しては、オア回路２３２およびアンド
回路２３０の両出力を組合せて使用することが望ましく
、そのような場合には、分圧計Ｋ２を中間点にセットす
る。これによって得られる関数は、白い前景物体が白い
背景に対して現われる時、カラーカメラの諸銃の不整合
を補償することを可能にする。この補償を行なわない場
合は、不整合によって、前景と背景との境界に暗線が現
われうる。改変された前景青Ｂ′は、演算増幅器２３７
によって分圧計Ｋ２から出力と減算的に合成され、修正
前のＥｃは分圧計Ｋ，の出力に現われる。

結果として得られる関数は次のように表わされる：Ｅｃ
＝Ｋ，｛Ｂ−Ｃ〔Ｋ２（ＫＲＲＯＲＫＧＧ）十（１−Ｋ
２）（ＫＲＲＡＮＤＫｃＧ）〕｝ 棚上記方程式脚
について考察するとき、任意の１時刻において制御信号
Ｅ。

が、２つの前景ビデオ信号、すなわち、青および、赤ま
たは緑のいずれか、のみの関数であることに注意すべき
である。従って、第２Ａ図および第２８図の回路によっ
て形成される関数と比べると、雑音を含んだいくつかの
信号の合成によって生ずる雑音が実質的に削減される。
前景青ビデオ入力が特に高雑音を含有することもわかっ
ている。

遅延回路２３８および２４０、およびアンド回路２４２
を包含する、特殊な雑音低減回路が、高周波雑音のうち
のあるものを消去するために用いられている。この雑音
消去は、回路２３８として約３０ナノ秒の遅延を有する
遅延回路を、また、回路２４０として約６０ナノ秒の遅
延を有する遅延回路を使用することによって行なわれる
。これは、１７ＭＨＺ，母ＭＨ２および０．８ＭＨＺの
各信号に対しては正確に１８００に等しく、従って、こ
れらの周波数付近の雑音が消去されることになる。この
特殊な前景青ビデオ雑音低減回路を、第３図に示されて
いるように構成された上記の最後の３方程式と組合せて
用いれば、雑音が、得られる合成ビデオ出力信号に目立
った悪影響を与えなくなる点まで、雑音レベルを低下さ
せることができる。第３Ａ図および第３Ｂ図の回路にお
ける陰影レベル制御装置は、主として、演算増幅器２４
６（これはスイッチとして働く）および乗算器２４８と
関連した分圧計Ｋ．およびＫｓを包含している。

導線２５０は、増幅器２４６のスイッチングのための制
御レベル（通常１ボルト）を供給する。詳細に述べると
、分圧計Ｋ，からの入力Ｅｃが、導線２５０上に供給さ
れる１ボルトより大ならば、演算増幅器２４６は無効化
され、陰影制御分圧計Ｋｓは効力を失う。しかし、分圧
計Ｋ，からの電圧Ｅｃが１ボルト以下に低下すれば、増
幅器２４６はスイッチングを起こして、その出力と分圧
計Ｋｓのワィパアームとの間の短絡を行ない、その結果
、乗算器２４８は、以下に説明するように、分圧計Ｋｓ
のセット値に応答するようになる。ここで、第４図を参
照する。

第４図は、「青スクリーン」効果を与えるための青色に
された典型的情景内の種々の位置における青輝度レベル
を示したものである。もちろん、青スクリーン写真法に
関していえば、常に一様に照明された実際の青スクリー
ンを用いることは、実際的ではないか、または不可能で
ある。その代わりとして、壁、床、および階段を包含す
るセットが、通常「青スクリーン」セットに包含される
ことになる。照明の一様性を改善するために、セットの
後部を形成する壁を床と連結するのに弓形折上げ窪みが
用いられる。もちろん、セットに用いられている階段、
壁、床、窪み、および全ての家具、調度類が同じ高純度
の青色に着色されているので、本発明の改良された装置
によれば、それらが照明されることによって背景が形成
されることになる。第４図には、セット内の異なる諸点
における相対的青輝度がプロットされている。壁の頂部
は１００％の青輝度を有し、壁の底部、床、および階段
の踏板の表面も同様である。しかし、点２５２を見れば
わかるように、壁と床との間の窪みの中央における相対
輝度は、壁および床の平面上の相対輝度のわずか５０％
まで低下する。領域２５４も注目すべきである。この領
域は、壁上の擬陵の影を示し、その相対青輝度は約４０
％になっている。「青スクリーン」背景の十分照明され
ていない区域においても、背景信号は完全に伝送される
ことが望ましい。

特別の回路が何ら存在しない場合は、背景制御信号が１
００％の青輝度に対して１にセットされるものと仮定す
ると、第４図の点２５２によって示される壁と床との間
の窪み区域においては、背景信号は５０％に減少せしめ
られる。もっと一般的にいえば、全情景の照明の不均一
さは、伝送される背景の強度の変動に直接反映すること
になる。もちろん、このような結果は望ましくない、合
成画像の画質を極めて悪くする。第５図は、改変されて
いない背景制御信号Ｂｃの勾配を変化させる分圧計Ｋ，
の効果を示すグラフである。さらに詳述すると、Ｋ，を
１にセットした場合は、第５図の勾配の小さい方の直線
で示されるように、Ｅｃは相対青輝度に正比例すること
になる。これを第４図に示されているパラメー夕と共用
すると、点２５６によって示される俳優の陰影は適正に
再生されることになるが、しかし、点２５８によって表
わされる相対輝度を有する窪みは、合成画像においてい
くぶん明るい陰影となって現われることになる。弓形折
上げを含めた全背景に対し、Ｅｃを１．０またはそれ以
上のレベルに上げるためには、分圧計Ｋ，値を２にセッ
トすればよい。

この条件下においては、第５図の点２６０‘こよって示
されているように、輝度５０％の青スクリーンが発生せ
しめる背景制御電圧Ｅｃは１．０になる。もちろん、壁
、床および、５０％以上の相対輝度を有する階段のけい
こ板でさえも１より大きい背景制御電圧Ｅｃを与えるこ
とになるので、それによって背景の望ましくない過度の
輝度を生ずることになる。前述のように、この問題は、
改変された背景制御信号ＥＢＧを最大値１．０に保つた
めのＩＪミツタ２８４を用いることによって克服される
。次に第６図は、修正もしくは改変された背景制御信号
ＥＢｃと、修正されない背景制御信号Ｅｃとの間の関係
を示している。

第６図の詳細に立入る前に、分圧計Ｋ・を２にセットす
ると、約４０％の相対輝度を有する陰影が、第５図の点
２６２によって示されているように約０．８の背景制御
電圧を与えることにまず注意する。これによって、陰影
の強度は大きく減少せしめられ、ほとんど陰影として現
われることができなくなる。前述のように、分圧計Ｋｓ
、演算増幅器２４６、および乗算器２４８によってこの
問題が克服される。詳述すると、前述のように分圧計Ｋ
，の出力Ｅｃが１．０またはそれ以上になると、演算増
幅器２４６は無効化され、乗算器２４８には入力が供給
されなくなる。その代わりに、修正されていない制御電
圧Ｅｃは、直綾乗算器を通過する。しかし、分圧計Ｋ，
の出力が１．０またはそのわずか下まで低下すると直ち
に増幅器２４６はスイッチングを起こし、乗算器２４８
は直ちにＫｓに応答して、改変された背景制御電圧Ｅ８
Ｇの形成過程に、Ｅｃとの比較において、階段関数を導
入する。上述の陰影の例について説明を続行するのに、
Ｋｓが０．５にセットされたものと仮定する。その場合
は、レベル０．８の改変されていない背景制御電圧Ｅｃ
は、０．４の改変背景制御電圧ＥＢＧを発生させる。第
４図および第５図を参照すれば、いうまでもなく、これ
が壁上の俳優の陰影の本来の値であることがわかる。さ
らに一般的にいうと、分圧計Ｋ，の値の逆数をＫｓの値
として用いれば、全ての陰影は正常の強度レベルにもど
ることになる。一方、もし陰影をいくらか強くすること
が所望されるならばＫｓの値を少しｄ・さく選択すれば
よい。具体例として、Ｋｓを０．４にした場合を考える
と、０．８のＥｃを生じた陰影は、０．３よりやや大き
い改変背景制御電圧ＥＢＧを発生せしめ、それによって
、より強い、すなわちより暗い陰影が現われることにな
る。

同様にして、Ｋｓの値として０．６または０．７を用い
れば、もとの陰影効果は軽減され、すなわち和らげられ
て、陰影強度は減少せしめられる。形成しなくてはなら
ない他の重要なパラメータとして、青クランプ・レベル
がある。

第２図の考察において、その回路から得られる青クラン
プ値が次の通りであったことが想起される：ＢｃＳＧ十
（Ｇ−Ｒ）＋十（Ｒ−Ｇ）＋ ‘５’これと類似した
関数が第３Ａおよび第３Ｂ図においても形成される。

その関数は主として分圧計ＫＭおよびＫＢの使用によっ
て得られるのであるが、ここに添字「Ｍ」および「Ｂ」
は、それぞれマゼンタおよび青を表わしている。詳しく
いうと、第３図の回路は次の値をもった青ランプを発生
する：ＢｃＳＧ十ＫＢ（Ｇ−Ｒ）十十ＫＮ（Ｒ−Ｇ）＋
｛７）第３Ａおよび第３Ｂ図を点検すると、青ビデオが
回路２４１および２４２においてクランプされ、クラン
プ信号は演算増幅器２４１の負入力導線２４４上に供給
されるのがわかる。

リミッタ回路の動作を示すために、演算増幅器２４５へ
の入力に発生する方程式のの関数が０．５に等しく、そ
の場合、入力の前景青および制限関数の範囲が０から１
．０まであるものと仮定する。さらに、まず、入力前景
青が１／４すなわち０．２５であるものと仮定しよう。
これらの条件下においては、演算増幅器２４１の正入力
には０．２５が、また、負入力には０．５が印加され、
その出力は一０．２５ボルトになる。この負電圧は、「
ゼロクリップ」回路２６６によって消去されるので、レ
ベル０．２５の青信号はそのまま回路２４２を通過せし
められる。一方、もし演算増幅器２４１に印加される青
信号が３／４すなわち０．７５に等しければ、正の０．
２５がゼロクリップ回路２６６を通過して増幅器２４２
の負入力に現われるので、青信号のレベルは０．５に減
少せしめられる。これは、導線２４４上の制限関数の仮
定されたレベルである。前述のように、第３Ａおよび３
Ｂ図の回路はいくつかのスイッチを備えていて、それら
によって処理中の信号の解析を行なうと共に、ある特殊
効果を与えうるようになっている。

例えば、スイッチＳ，は、動作せしめられると、青スク
リーン信号を包含する全前景信号が装置の出力に伝送さ
れるようにする。これは、青クランプＢｃを無効化して
０に減少せしめることによって行なわれる。スイッチＳ
，は動作中に、回路の点２６８に−５ボルトを印加し、
これによって、青クランプ回路内の演算増幅器２７０の
正端子および背景制御電圧発生回路内の演算増幅器２７
２の正端子に、実質的な負電圧が印加される。青クラン
プ電圧が消去されてＢｃ信号が０に減少せしめられると
、青スクリーン信号を包含する全前景ビデオが出力端子
２０９ないし２１２に伝送される。スイッチＳ２は背景
有効化回路をなす。

Ｓ２は常態位置においてオア回路２７６内の諸コレクタ
に十１２ボルトを供給する。スイッチＳ２が接地位置に
切換えられると、諸コレクタは接地され、ＥＢＧは０に
なる。もちろん、これによって背景は無効化される。す
なわち、Ｓ２が切換えられると、重ねられた前景画像の
みが現われ、背景は抹消される。スイッチＳ３は「前景
のない背景全体の表現を与える。

これは、共にＳ３によって示されている２つのスイッチ
によって行なわれるが、その第１スイッチは参照番号２
７８によっても示されており、一方、前景を無効化する
第２スイッチは参照番号２８０‘こよって示されている
。スイッチ２７８がその動作位置に切換えられると、該
スイッチは十１２ボルトをオア回路２７６に供給し、そ
れによって、いかなるＥｃ信号をも無効化し、最大レベ
ルのＥＢ。を与えることによって全背景ビデオが供給さ
れるようにする。スイッチ２８０は、演算増幅器２８２
の生端子を−５ボルトに接続することによって、前景を
無効化する。それによって増幅器２８２およびリミッタ
２８４の出力は０まで減少せしめられ、また、この出力
因子が乗算器２９１なし・し２９４に印加されると、そ
れらの出力も０まで減少せしめられる。スイッチＳ４が
動作せしめられると、スイッチ２８０が行なうＳ３の作
用の一部と同じ作用をなす。

すなわち、前景ビデオが無効化されて抹消され、背景は
あたかも前景が存在する場合のように有効化される。こ
れによって、背景内には、「孔Ｊすなわち、抹消暗黒空
間が生ずる。ある種の特殊効果を実現するため、例えば
、前景人物の姿を単色または雑色信号によって満たした
い場合には、スイッチＳ４がその目的を達成するために
役立つことになる。「キーィン一端子２９８は、第３Ｂ
図の下部に備えられており、このキーィン端子には、ビ
デオ窓発生回路３００が接続されている。

キーィン端子２９８の近くの小さい信号図に示されてい
るように、このキーイン端子に十１ボルトの信号が印加
されると、前景信号がオフ状態にされ、背景ビデオがオ
ン状態にされる。このキーィン動作は、いくつかの有用
な目的のため利用される。例えば、全表現区域内のある
４・部分においてのみ青スクリーン効果を用いたい場合
には、ビデオ窓発生器を使用して、画像の大部分に対し
ては前景信号の完全な無効化が行なわれるが、しかし、
標準青スクリーン使用に応じた制御を行ないたい該小区
域に対しては通常の動作状態にある第３Ａ図の回路に制
御信号が送られる。従って、この小さい画域に対しては
、窓発生器はキーィン端子２９８における電圧を０に低
下せしめるが、残部のビデオ信号表示中においては、キ
ーィン端子に十１ボルトのレベルの信号を供給すること
になる。さらに、もし所望ならば、キーイン端子２９８
に傾斜電圧を印加することもでき、それによって前景の
俳優をを次第に見えなくすることが可能である。キーア
ウト端子３０２を備えることにより、背景信号有効化電
圧ＥＢｏがオンまたはオフになる時を指示させるように
することもできる。これは、特殊効果用に利用でき、ま
た、装置に印加される信号の接続時間を制御するための
タイミング信号を発生させるのに利用できる。ついでに
、説明を完全なものにするため、もう一度前記の方程式
‘８｝を参照する。

ここで、この方程式を次のようにわずか改変した形式に
書き直す：Ｅｃ；２．弧，′｛Ｂ‐１．５〔Ｋ２（ＫＲ
ＲＯＲＫＧＧ）十（１−Ｋ２）（ＫＲＲＡＮＤＫＧＧ）
〕｝（ＩＱこの方程式は、方程式■をわずかだけ改変し
たものにすぎない。

詳しくいえば、増幅器２７２は実際に２．５の利得を生
じ、従って、分圧計Ｋ，は０から２．５ボルトまでの範
囲を有するのである。また、方程式８内の定数「Ｃ」に
は因数１．５が代入されているが、この因数１．５は増
幅器２３７の利得によって与えられる。本発明における
、ならびに映画およびテレビジョン産業での一般的慣例
における、色の基準に関していえば、４００ミリミクロ
ンから７００ミリミクロンまで広がる可視スペクトルが
３つの色帯域に分割される。

すなわち、青帯域が４００から５００ミリミクロンまで
、緑帯城が５００から６００ミリミクロンまで、赤帯城
が６００から７００ミリミクロンまでである。５００か
ら７００ミリミクロンまでの帯城は、黄または「青欠如
帯城」であり、マゼン夕または「緑欠如帯城」は４００
から６００ミリミクロンまでおよび６００から７００ミ
リミクロンまでに広がり、また、４００ないし６００ミ
リミクロンの帯城は、「赤欠如」またはシアン帯城とし
て知られている。

最後に、第２図および第３図の諸回路は、方程式‘１ぬ
いし｛６ーおよび‘７｝および■のそれぞれ、およびこ
こに説明した他の諸関数を特定の論理回路によって実現
したものに過ぎないことに注意すべきである。

さらに、もちろん、前景および背景の両ビデオ信号源は
、動作中のＴＶ カメラ「ビデオテープ、適当な走査装
置によって走査されているフィルム、またはこれらのも
のの任意の組合せ、または他の公知のビデオ信号源であ
ってよい。また、本技術分野に精通した者ならば、本発
明の精伸および範囲から逸脱することなく、異なる構造
の論理回路および他の公知電子技術を用いて本発明を実
施しうるはずであることに注意されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の主要素を示したブロック回路
図である。 第２ｂ図及び第２ｂ図は、ビデオ制御方程式｛１ぬいし
‘６１を実現するための、本発明の１実施例の詳細な論
理回路図である。第３ａ図及び３ｂ図は、方程式７およ
び８を実現するための、本発明の他の選択しうる実施例
の論理回路図である。第４図、第５図、第６図は、第３
図の回路に関連する関数のグラフである。１２・・・前
景ビデオ信号源、１４・・・背景ビデオ信号源、１６・
・・モニタ、１８・・・前景青ビデオおよび背景ビデオ
制御回路、３４・・・走査およびフィーム制御回路、１
３６・・・ミクサ回路、３８…ゲート増幅器。 物．４ 々宅タ・Ｊ・ 々努．ょ 々勢．６． 〆亨夕‐２・ｄ み・沙 ノＺ，．３ム 〆多．ｉｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単色スクリーン型のビデオ画像の電子式合成装置で
   あつて、 少なくとも赤、緑、および青を含む前景色を
   表現する諸信号を含包するカラー前景ビデオ信号の信号
   源と、 背景ビデオ信号の信号源と、 前記景色の１つである第１の色のレベル関数値と、該
   前景色の第２の色のレベルおよび第３の色のレベルの関
   数値との間の差を関数である値を有する背景制御電圧を
   発生する装置と、 該背景制御電圧の値に従つて背景ビ
   デオ信号のレベルを制御する装置と、 合成画像を表現
   する合成された前景ビデオ信号および背景ビデオ信号を
   形成しうるように修正された前景ビデオ信号および背景
   ビデオ信号を合成する装置と、 スクリーンのカラー成
   分によつて生じる合成画像中の変色を除去するために背
   景制御電圧から抽出される信号を背景ビデオ信号から引
   き去る装置とを有するビデオ画像の電子式合成装置。 ２ 特許請求の範囲第１項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前記背景制御電圧が低レベルのうちは傾斜
   関数に依存し、高レベルでは水平域すなわち制限域を有
   し、両レベル間では階段状関数に依存する該背景制御電
   圧を発生することにより、前記スクリーンの色強度の変
   化により背景ビデオ信号のレベルが影響されないよう且
   つ陰影効果が適宜に合成画像表現に取入られるようにす
   る、ビデオ画像の電子式合成装置。 ３ 特許請求の範囲１項のビデオ画像の電子式合成装置
   であつて、前景が低レベルの前記第１の色を有する諸色
   を包含するときに比較して、前景が高レベルの前記第１
   の色を有する諸色を包含するときは前記背景制御電圧を
   与える関数を選択的に切換えるスイツチ装置（Ｓ＿１Ｆ
   ｇ．２ｂ）を前記背景制御電圧を発生する装置が包含す
   る、ビデオ画像の電子式合成装置。 ４ 特許請求の範囲１項のビデオ画像の電子式合成装置
   であつて、前景に対する背景を形成している単色スクリ
   ーンの輝度の変動効果を減少せしめる装置（Ｋ＿１及び
   Ｋ＿２）を前記背景制御電圧を発生する装置が包含して
   いる、ビデオ画像の電子式合成装置。 ５ 特許請求の範囲第１項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、合成画像表現において前景に起因する陰影
   の強度を変化せしめる装置（Ｋｓ）を前記背景制御電圧
   を発生する装置が包含している、ビデオ画像の電子式合
   成装置。 ６ 単色スクリーン型のビデオ画像の電子式合成装置で
   あつて、 少なくとも赤、緑、および青を含む前景色を
   表現する諸信号を含有するカラー前景ビデオ信号の信号
   源と、 背景ビデオ信号の信号源と、 前記単色スクリーンの色に対応する前景色の内の第１
   の色のレベルの関数値と第２の色のレベル及び第３の色
   のレベルの関数値との間の差の関数である値を有する背
   景制御電圧を発生する装置と、該背景制御電圧の値に従
   つて背景ビデオ信号を通常のレベルの何分の１かに減少
   することを含む背景ビデオ信号レベルを制御する装置と
   、 前景色の内の第２の色のレベルの関数値と該色の残
   りの２つの色の内のより大きなレベルの色からより少さ
   なレベルの色を差し引いた差の関数値との和で与えられ
   る値を持つクランプ電圧を発生する装置と、 該クラン
   プ電圧に従つて前記第１の色の背景ビデオ信号の値を限
   定する装置と、 部分的に透明な対象を表示するために
   減少された強度の前景ビデオ信号と背景ビデオ信号とを
   選択された領域で含む合成画像を表現するように修正さ
   れた前景ビデオ信号および背景ビデオ信号を合成する装
   置とを有するビデオ画像の電子式合成装置。 ７ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装置
   であつて、前景が低レベルの前記第１の色を有する諸色
   を包含する場合に比較して、前景が高レベルの前記第１
   の色を有する諸色を包含するときは前記背景制御電圧を
   与える関数を選択的に切換える制御スイツチ装置。 （Ｓ＿１Ｆｇ．２ａ）を前記背景制御電圧を発生する
   装置が包含する、ビデオ画像の電子式合成装置。 ８ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装置
   であつて、前景に対する背景を形成している前記単色ス
   クリーンの輝度の変動効果を減少せしめる装置（Ｋ＿１
   及びＫ＿２）を前記背景制御電圧を発生する装置が包含
   している、ビデオ画像の電子式合成装置。 ９ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装置
   であつて、合成画像表現において前景に起因する陰影の
   強度を変化せしめる装置（Ｋｓ）を前記背景制御電圧を
   発生する装置が包含している、ビデオ画像の電子式合成
   装置。 １０ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前記第２および第３の色のレベルの相対的
   瞬時値に応答して前記背景制御電圧に導入される雑音量
   を減少せしめる装置であつて、前記背景制御電圧が前記
   第２または第３の色のいずれかに依存する度合を減じ該
   背景制御電圧の値が他の２つの前景色の瞬時値によつて
   のみ決定されるようにすることによつて該雑音量を減少
   せしめる該装置を包含している。 ビデオ画像の電子式合成装置。１１ 特許請求の範囲６
   項のビデオ画像の電子式合成装置であつて、前記クラン
   プ電圧発生装置が、前記第２の色のレベルの関数値、又
   は該関数値と前記差の関数値との和で与えられる値を選
   択するスイツチ装置を包含している、ビデオ画像の電子
   式合成装置。 １２ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前記単色スクリーンの色が青であるビデオ
   画像の電子式合成装置。 １３ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前記クランプ電圧と前記背景ビデオ制御電
   圧とを同時に変化せしめるための装置１８０Ｆｉｇ ２
   Ｂ）を包含する、ビデオ画像の電子式合成装置。 １４ 特許請求の範囲８項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、背景制御電圧に可変の所望因数を乗じて前
   記単色スクリーンの輝度変動を調節する装置（Ｋ＿１，
   Ｋ＿２，１５８）と前記背景ビデオ制御電圧を修正して
   陰影効果を所望レベルまで回復させる装置（Ｋｓ）とを
   前記スクリーンの輝度の変動効果を減少せしめる装置が
   包含している。 ビデオ画像の電子式合成装置。１５ 特許請求の範囲６
   項のビデオ画像の電子式合成装置であつて、Ｅ＿Ｃ＝Ｋ
   ＿１｛Ｂ′−Ｃ〔Ｋ＿２（Ｋ＿Ｒ Ｒ ＯＲ Ｋ＿ＧＧ
   ）＋（１−Ｋ＿２）（Ｋ＿Ｒ Ｒ ＡＮＤ Ｋ＿ＧＧ）
   〕｝ただし、ここで、Ｋ＿１およびＫ＿２は可変制御定
   数であり、Ｃは回路定数であり、Ｂ′は前記単色スクリ
   ーンの色に対応する前記第１の色レベルを表わす信号値
   であり、ＲおよびＧは前記第２および第３の色を表わす
   信号値であり、Ｋ＿ＲおよびＫ＿Ｇは可変制御定数であ
   り、上記関数Ｅ＿Ｃによつて実質的に表わされる前記背
   景ビデオ制御電圧が発生されるビデオ画像電子式合成装
   置。 １６ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前記背景制御電圧発生装置が、前景ビデオ
   信号が特殊色スクリーンに由来する時は背景ビデオ信号
   をオン状態にし前景諸物体が走査されている時は背景ビ
   デオ信号をオフ状態にする原背景制御電圧Ｅ＿Ｃを発生
   するための装置と、該原背景制御電圧にあらかじめセツ
   トされた可変因数を乗ずる乗算装置と、所定の低強度領
   域において該乗算装置の効果を打消して所望の強度の陰
   影レベルを再生する装置Ｋｓと、以上の結果得られる最
   終背景制御電圧Ｅ＿Ｂ＿Ｇを用いて背景ビデオ信号のレ
   ベルを制御する装置と、を前記背景制御電圧発生装置が
   包含する、特殊色スクリーンまたは背景型のビデオ画像
   の電子式合成装置。１７ 特許請求の範囲１６項のビデ
   オ画像の電子式合成装置であつて、前記最終背景制御電
   圧を制限することによつて背景ビデオ信号の望ましくな
   い過剰な輝度および輝度変化を生じないようにするリミ
   ツタ装置２８４を前記背景制御電圧が包含している、ビ
   デオ画像の電子式合成装置。 １８ 特許請求の範囲１６項のビデオ画像の電子式合成
   装置であつて、前記最終背景制御電圧が低レベルのうち
   は傾斜関数に依存し、高レベルでは水平域すなわち制限
   域を有し、両レベル間では階段状関数に依存する該背景
   制御電圧を発生することにより、前記スクリーン強度の
   変化により背景ビデオ信号のレベルが影響されないよう
   且つ陰影効果が適宜に合成画像表現に取入れられるよう
   にする、ビデオ画像の電子式合成装置。 １９ 特許請求の範囲６項のビデオ画像の電子式合成装
   置であつて、前景色の内の青レベルを表わす信号をフイ
   ルタして修正した信号と相対レベルによつて決定される
   他の２色のレベルを表わす信号のうちの一方のみの瞬時
   値とを包含する前記３つの前景色のレベルの関数である
   背景制御電圧を発生する装置（２３８，２４０，２４２
   ）を前記背景制御電圧発生装置が包含する、単色スクリ
   ーン型の低雑音のビデオ画像の電子式合成装置。