JPS6119292A - 色差マトリクス補正回路 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、カラービデオカメラの信号処理回路などに用
いて好適な色差マトリクス補正回路に関する。

〔発明の従来技術〕

従来、カラービデオカメラにｂ＋、−ｔては、色再現性
を向上させるために、得られた色信号を補正するのが一
般的である。この色信号を補正する１つの方法として、
形成された色差信号をマトリクス補正するようにした方
法があり、これを色差マトリクス補正と称している。

この色差マトリクス補正は、 （１１白バランスを変化させない。

（２）　　ベクトルスコープなどの測定にょ９、ベクト
ル設計がしやすい。

などの利点があシ、色再現性全向上させる上で非常に有
効な方法である。

第１図はかかる色差マ）　ＩＪクス補正を行なうカラー
ビデオカメラの信号処理回路の一例を示すブロック図で
あって、１は撮像素子、２はマトリクス回路、５．４，
５．６はガンマ補正回路、７はマトリクス回路、８．９
は減算回路、１０は色差マトリクス補正回路、１１はエ
ンコーダである。

同図において、撮像素子１の出力信号はマトリクス回路
２に供給され、広帯域の輝度信号Ｙ０と緑信号Ｇ。、赤
信号Ｒ８、青信号Ｂ。が形成される。

夫々の信号はガンマ補正回路３〜６に供給され、テレビ
ジ百ン受像機（図示せず）のブラウン管が有するガンマ
特性を相殺するように、ガンマ補正がなされる。一般に
、ブラウン管のガンマ係数γは２．２であるから、上記
夫々の信号は１／２．２乗の処理がなされる。ガンマ補
正されて得られた広帯域の輝度信号Ｙはエンコーダ１１
に供給される。

ガンマ補正されて得られた緑信号Ｇ１赤信号Ｒ１青信号
Ｂはマ）　ＩＪクス回路７に供給されて狭帯域の輝度信
号ＹＬが形成され、この輝度信号ＹＬは減算回路８．９
に供給されて赤信号Ｒ１青信号Ｂから夫々減算し、色差
信号（Ｒ−ＹＬ）と色差信号（Ｂ−ＹＬ）とが形成され
る。これら色差信号（Ｒ−ＹＬ）、（Ｂ−ＹＬ）は夫々
色差マトリクス補正回路１０で補正され、エンコーダ１
１に供給される。エンコーダ１１では、供給された広帯
域輝度信号Ｙと色差信号（Ｒ−ＹＬ）、（Ｂ−ＹＬ）と
が合成され、たとえばＮＴＳＣ方式のカラービデオ信号
が得られる。

ところで、色差マトリクス回路１０においては、線形マ
）　ＩＪクス回路が形成されておシ、補正された色差信
号ＣＲＹｔ）を５ＲＹｓ補正された色差信号（Ｅ−ＹＬ
）を５ｎ−ｙ　　とすると、色差マトリクス回路１０は
次の関係式で示す処理を行なう。

５Ｒ−Ｆ”’α（Ｒ−ｙＬ）＋ｂ（Ｂ−ｙＬ）５Ｂ、＝
ｃ（Ｅ−ＹＬ）＋ｄ（Ｒ−）’Ｌ）〔但し、α、ｂ、ｃ
、ｄは定数である〕いま、ｂ＝ｊ＝Ｑ、ｃ　＝　１とし
、定数ｃＬヲ変化させると、ベクトルスコープ上では、
第２図に示すように、色再現性が（Ｒ−４）軸に沿っ　
　　今て変化する。また、ｂ＝０、α＝ｃ−１とし、定
数ｄを変化させると、第３図に示すように、ベクトルス
コープ上での色再現性は、色差信号（Ｂ−Ｙ）のレベル
に応じて（Ｂ−ｙ）軸に沿って変化するが、また、定数
ｄに応じて（Ｒ−Ｙ）軸に沿って変化する。同様にして
、（Ｂ−Ｙ）軸のまわりの色再現性も変化させることが
でき、結局、定数α＠ｂ＠’＠’Ｌを選択することによ
シ、最も望ましい色再現性を得ることができるようにす
ることができる。

しかし、このような色差マトリクス補正では、第２図お
よび第３図から明らかなように、ある色相を補正するた
めに、定数の調整を行なうと、これとともに、常に複数
の色相も変化してしまい、個々の色相を独立に補正する
ことができず、色補正の自由度が低いことになる。

この結果、この色信号の補正方法では、撮像系や回路系
などを含めた総合特性に対する色再現性の特定のひずみ
に対しては有効であるが、多くの場合、ある特定の色に
ついて補正しようとすると、他の良好な色再現性をもつ
色の色相や飽和度などが変化してしまい、かえって総合
的な色再現性が劣化することになる。

したがって、上記従来の色差マ）　ＩＪクス補正回路で
は、種々の＃ｉ像素子に応じて、かつ、種々の色に対し
て色再現ベクトルを良好に補正することは極めて困難で
ある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、色補正の
自由度が拡大し、良好な色再現性を容易に得ることがで
きるようにした色差マトリクス補正回路を提供するにあ
る。

〔発明の卵要〕

この目的を達成するために、本発明は、色差信号（Ｒ−
ｙ）、（Ｂ−ｙ）をリミッタ回路に供給し、該リミッタ
回路の出力信号を補正信号とし、該色差信号（Ｒ−Ｙ）
、ＣＢ−Ｙ）’？：補正するようにした点に特徴がある
。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第４図は本発明による色差マ）ＩＪクス補正回路の一実
施例を示すブロック図であって、１２゜１３は入力端子
、１４〜１７はリミッタ回路、１８は演算増幅回路、１
９．２０は出力端子である。

同図において、減算回路８（第１図）で形成された色差
信号（Ｒ−Ｙｔ　）は、入力端子１２からリミッタ回路
１４　、１５および演算増幅回路１８に供給され、また
、減算回路９（第１図）で形成された色差信号（Ｂ−Ｙ
Ｌ）は、入力端子１３からリミッタ回路１６　、１７と
演算増幅回路１Ｂとに供給される。

リミッタ回路１４〜１７は夫々所定の閾値Ｖｔｈが設定
されており、リミッタ回路１４．１６は入力信号の閾値
ｖｔｈ以下の部分全クリップし、リミッタ回路１５．１
７は入力信号の閾値ｖｔｈ以上の部分をクリップする。

たとえば、いま、リミッタ回路１４　、１５の入力信号
の波形が第５図（−１に示すものとすると、リミッタ回
路１４は、この入力信号の閾値Ｖｔ１以上の同図（ｂｌ
に示す波形の信号全出力し、また、リミッタ回路１５は
、上記入力信号の閾値Ｖｔｈ以下の同図（Ｃ１に示す波
形の信号全出力する。

さて、いま、リミツタ回路１４〜１７０入力信号’ｔ−
とじ、リミッタ回路１４　、’Ｉ６の出力信号（すなわ
ち、入力信号の閾値Ｖｔｈ以下がクリップされた信号）
　ｋ　ｆ　（、ｌとし、リミッタ回路１５．１７の出力
信号ｔ　ｆ　（−１とすると、これら出力信号ｆ　（ｒ
ｌ　。

かかる定義によると、リミッタ回路１４の出力信号はｆ
ｃＲ−Ｙｔ）、リミ・ツタ回路１５の出力信号はｆ（Ｒ
−４Ｌ）と表わすことができ、また、リミッタ回路１６
の出力信号はＬ（ＥＹＬ）、リミッタ回路１７の出力信
号はア（Ｂ−ＹＬ）と表わすことができる。これら出力
信号、ｊ（Ｒ−）’Ｌ）、ア（Ｒ−ＹＬ）、Ｌ（Ｂ−Ｙ
Ｌ）、アＣＢＹｔ）は夫々演算増幅回路１８に供給され
る。　　　　　　　　　　　１演算増幅回路１８は、次
式で示す演算を行なって２つの補正された色差信号５ｐ
−ｒ　ｅ　５ｓ−ｙ　ｋ形成する。

５Ｒ−Ｙ＝αｔ（Ｒ’ｚ）＋αＪ（ＲＹＬ＞＋α３ア（
Ｒ−Ｙｔ）＋α４（Ｂ−ＹＬ）＋α５Ｌ（Ｂ’Ｌ）＋α
６７（Ｅ　’ｔ）・・・・・・（２）Ｓａ−ｙ＝ｂＩｃ
Ｂ−Ｙｔ）＋ｈ２ｆ（Ｂ−Ｙｒ、）＋ｂｓｆＣＢＹｒ、
）ｂ、（Ｒ−ｙＬ）＋へＬ（Ｒ−ＹＬ）＋ｂ６１（Ｒ−
ＹＬ）　　・・・・・　（３＋〔但し、ａ＋　−％　＠
　ｂｌ−ｈａは定数である〕これら色差信号５Ｒ−Ｙ、
５Ｒ−Ｙはエンコーダ１１（第１図）に供給され、カラ
ービデオ信号が形成される。

第６図は、閾値Ｖｔｈ　：　０とし゛、定数す、ｆ正ま
たは角として、 ＳＢ　ｙ　＝　ｂ、　（Ｚ？−１’Ｌ）、４−ｂ２Ｌ（
Ｒ−ＹＬ）としたときの色再現性の変化を示したもので
あり、この補正によシ、（Ｒ−ｙ）軸の正領域のみにつ
いて色相補正が行なわれる。

第７図は同じく閾値ｖｔｈ　＝ｏとし、５Ｒ−７＝α、
（Ｒ−ＹＬ）＋−Ｌ（Ｂ−ＹＬ）＋ａ６１（Ｂ−ＹＬ）
５ｇ−ｙ＝へ（”Ｌ）＋へｚ（Ｒ−ｙＬ）＋ｂａ１（Ｒ
−Ｙｔ　）としたときの色再現性の変化を示したもので
あシ、これら定数、したがって加算比を変えることによ
り、α、　　、ｃ、ｄ方向の色相補正を独す 立に行なうことができる。

上記ｆｉ＋　、　＋２１式による色差マトリクス補正は
、さらに、各位相方向の飽和度の補正ができ、したがっ
て、この実施例によれば、各種の色に対して自由度の高
い色再現性の補正が可能である。

第８図は上記実施例を用いた単管カラービデオカメラの
色再現性の一例金示す説明図であって、撮像素子として
サチコン金用い、カラーパーチャー　トラ撮像した際の
ベクトルスコープ上の色再現を観測したものである。な
お、各色再現性は○印で示している。

同図において、い１． ５Ｒ−ｙ＝ｃＲ−ＹＬ）　−〇、１５ｆ（Ｂ−１’Ｌ）
＋ｏ、５７（Ｂ−ＹＬ）として黄（ＹＥ）と青（Ｂ）の
色相を補正すると、各色再現性は矢印に示した方向に変
化する。

また、軸方向の飽和度の補正金倉め、 Ｓ、Ｙ＝（Ｒ−ＹＬ）＋０．６７（Ｒ，ＹＬ）＋０．５
ｌ−ＣＢ−ＹＬ）−ｏ、１ｓ７（Ｚ’　Ｙｒ、） Ｓｓ−ｙ＝ｃＢ　ｙＬ）＋ｏ１ａ７（Ｂ−ＹＬ）の色差
マトリクス補正を行なうことによ勺、第９図に示すよう
に、色再現性が改善される。

第１０図は本発明による色差マトリクス補正回路の他の
実施例を示すブロック図であって、第４図に対応する部
分には同一符号をつけている。

先に示した（１）式から、信号ｆ　（Ｅｌと１（ｘ）と
の間には、次の関係式が成立する。

ｔ　（、ｚｌ＝　ｘ　−７＜ｘｌ この関係式を上記＋２１　、　＋８１式に適用すると、
５ｓ−ｙ＝ａ’＋（Ｒ−Ｙｔ）＋”Ｊ　（Ｒ−Ｙｔ）＋
”５ＣＢ−Ｙｔ）＋べｆｃＢ　ＹＬ） ＳＢ−、、ｂ′、（Ｂ−ＹＬ）＋ｂ；アＣＢ　ＹＬ）＋
が、（Ｒ−ＹＬ）＋ｈ／４ｆ（Ｒ−ＹＬ） 第１０図に示した実施例は、かかる演算処理を行なって
色差マトリクス補正を行なうものであって、第４図のｆ
ｃＲ−Ｙｔ）を出力するリミッタ回路１空とｔＣＥ−Ｙ
ｚ）ｋ出力するリミッタ回路１７ヲ省略できて回路構成
が簡略になる。

第１１図は本発明による色差マ）　ＩＪクス回路のさら
に他の実施例を示すプロ・ツク図であって、上記ｉｌ１
式から ７＜ｘ＋＝　ｘ　−ｔ←） が成立するから、これを上記（２１、＋３１式に適用す
ることにより、第４図のリミッタ回路１４　、１６ｆ省
略できるようにしたものである。これも、第１０図に示
した実施例と同様に、回路構成の簡略化が達成できる。

第１１図は本発明による色差マトリクス補正回路のさら
に他の実施例を示すブロック図であって、２１．２２は
リミッタ回路、２３．２４はマトリクス回路であり、第
４図に対応する部分には同一符号をつけている。

−これ捷での実施例では、色差信号（”Ｌ）を色差信号
（Ｂ　−Ｙｒ、　）と全てのリミッタ回路の出力信号を
用いて補正し、また、色差信号（Ｂ１’ｚ）ｔ−色差信
号（Ｒ−Ｙｔ　）と全てのリミッタ回路の出力信号を用
いて補正していたが、カラービデオカメラによっては、
必ずしも得られた全ての信号を補正信号として用いる必
要はない。

第１１図に示した実施例は、ある種のカラービデオカメ
ラにおいて、第４図の必要としないリミッタ回路を省き
、演算増幅器の回路構成を簡略化したものである。

い１、リミッタ回路２１．２２の入力信号’ｔ−−とす
ると、それらの出力信号ｆ　（ｘｌは次のように表わさ
れる。

または、 第１１図において、入力端子１２からの色差信号ＣＲ−
ＹＬ）は、リミッタ回路２１とマトリクス回路２３に供
給され、リミッタ回路２１からｆＣＲ−ＹＬ）の信号が
出力される。同様に、゛入力端子１３からの色差信号（
Ｂ　ｌ’ｚ）は、リミッタ回路２２とマトリクス回路２
４に供給され、リミッタ回路２２からｆｃＢＹＬ）の信
号が出力される。リミッタ回路２２の出力信号はマトリ
クス回路２３に供給され、リミッタ回路２１の出力信号
はマトリクス回路２４に供給される。

マトリクス回路２３　、２４は第４°図の演算増幅回路
１８に相当し、マ）　ＩＪクス回路２３は次式で示す補
正された色差信号５Ｒ−ｒ　ｋ出力する。

５Ｒ−ｙ”＋（７？　ｋ）＋０２ｆＣＢ−Ｙｔ）また、
マ）　ＩＪクス回路２４は次式で示す補正された色差信
号ＳＥ　−Ｙ　　を出力する。

５ａ−ｙ＝ｄ＋　（ＢＹＬ）＋’ｔｆＣＲ−Ｙｒ、）こ
れによって、（Ｒ−ｙ）軸、（Ｂ−ｙ）軸の正または負
方向の色相補正ができる。

逐お、この実施例は、第４図の実施例において、先の（
２）、（３）式の定数α１．α！　、ｂ、　Ｉｂｌ＋以
外を全て零とした場合、あるいは、同じく、定数α、。

α６　ｅｈｌ　＠ｂ１１以外を全て零にした場合に相当
するが、上記のように、カラービデオカメラに応じて必
要としないリミッタ回路を省き、また、演算増幅回路の
回路を簡略化して色差マトリクス補正回路の構成を簡略
化できる。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、任意の色相の補
正を夫々独立に行なうことができて、色相マトリクス補
正の自由度全増加させることができ、カラービデオカメ
ラに応じた補正が可能と力って所望の良好な色再現性ベ
クトルを容易に実現可能とし、上記従来技術の欠点を除
すて優れた機能の色差マ）　ＩＪクス補正回路を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はカラービデオカメラの信号処理回路の一例を示
すブロック図、第２図および第３図は夫々従来の色差マ
）　＋７クス補正回路による色再現性の変化を示す説廟
図、第４図は本発明による色差マトリクス補正回路の一
実施例含水すブロック図、第５図（αｌ　、　（Ａｌ　
、　（Ｃ）は第４図の各リミッタ回路の動作を示す説明
図、第６図および第７図は夫々第４図の実施例による色
再現性の変化を示す説明図、第８図および第９図は夫々
第４図の実施例音用いた単管カラービデオカメラの色再
現性の例を示す説明図、第１０図ないし第１２図は夫々
本発明による色差マ）　ＩＪクス補正回路の他の実施例
を示すブロック図である。 １０・・・色差マ）　ＩＪクス補正回路１２．１３・・
・入力端子 １４．１５，１６．１７・・・リミッタ回路１８・・・
演算増幅回路　　　１９．２０・・・出力端子２１．２
２・・・リミッタ回路 ２３．２１・・マトリクス回路 ７．７−１、　　　　汗 ＼、２゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の色差信号と第２の色差信号と夫々補正し、所望の
   色再現性を得られるようにした色差マトリクス補正回路
   において、該第１の色差信号を入力とするリミッタ回路
   と、該第２の色差信号を入力とするリミッタ回路と、該
   第１、第２の色差信号と夫々リミッタ回路の出力信号と
   が供給されて演算処理する回路とからなり、該第１の色
   差信号に該第２の色差信号および該夫々のリミッタ回路
   の出力信号を所定の比率で加算して該第１の色差信号を
   補正し、該第２の色信号に該第１の色差信号および該夫
   々のリミッタ回路の出力信号を所定の比率で加算して該
   第２の色差信号を補正するようにしたことを特徴とする
   色差マトリクス補正回路。