カラー画像表示装置及びカラーカメラ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガンマ前補正した輝度成分とガンマ前補正したクロミナンス成分とから成るカラービデオ信号を受信する受信段と；受信したガンマ前補正輝度成分及びクロミナンス成分からガンマ前補正原色信号を取出すマトリックス回路と；ガンマ補正制御信号を発生する手段と；前記マトリックス回路に結合され、前記原色信号のガンマを前記ガンマ補正制御信号に応じて変更して、ガンマ補正した色信号を得るガンマ補正手段と；前記ガンマ補正手段に結合され、前記ガンマ補正した色信号によって表されるカラー画像を表示するためのカラー画像表示スクリーンとを具えているカラー画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】斯種のカラー画像表示装置は、例えば米国特許明細書第４４８９３４９号から既知である。慣例のカラー画像表示装置は輝度レベル制御機構を有しており、この制御機構でユーザは表示すべき画像の輝度を調整することができる。この輝度調整はカラービデオ信号の輝度成分（又は輝度成分とクロミナンス成分から取出した原色信号）に可調整直流成分を加えることによって行われる。しかし、このような輝度レベル制御には多数の欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の輝度レベル制御法では、輝度レベルを調整する際にビデオ信号のグレーレベル値だけでなく、ピーク白レベル値も増大する。これにより白レベル値が容認できない高い値となってしまうため、後にビデオ信号を再び制限してピーク白レベル値を容認できる値としなければならない。さらに、ビデオ信号の黒レベルがグレーレベルにまで高められるため、表示画像のコントラストが本質的に損われる。さらに又、無色の輝度成分が画像の有色部分に加えられることにより、色の飽和度が著しく低減される。輝度レベル制御を控え、その代りに全ての原色信号に作用する可調整又は可制御のガンマ制御を行なうことにより画像品質をかなり改善することができる。このようなガンマ制御は式Ｓout ＝Ｓr inにて表わすことができ、ここに Sinはガンマ制御に入力信号として用いられる原色信号を示し、黒に対するＳinは Sin＝0 であり、白に対しては Sin＝１であり、又Ｓout はガンマ補正した出力信号を表わしている。指数γを変えると、出力信号 Sout も変化するが、この出力信号の黒レベル（Ｓout ＝０）及び白レベル（Ｓout ＝１）はこの場合にはγに無関係である。なお、実際には正確な指数ガンマを供給するのではなくて、少なくとも関連する信号範囲に対して関数Ｓout ＝Ｓr inにほぼ近いものを供給するガンマ回路を用いることができる。画像表示装置における可調整ガンマは、カメラでの撮像画像から表示画像までの範囲における伝送系の総ガンマの一部である。慣例のガンマ値はカメラでは1/2.2 であり、陰極線管では2.8 であるため、可変ガンマ制御をしない場合の総ガンマは2.8/2.2=1.27である。ガンマを例えば１〜0.40の範囲内で可調整とすれば、総ガンマは1.27〜2.8 * 0.40/2.2= 0.51の範囲内にて変化する。しかし、このようにガンマ制御する場合には色誤差が生ずることを確めた。この色誤差は色の飽和度には誤差としてはっきり表われるが、色相にはあまり目立たない。
【０００４】本発明の目的はガンマが可調整又は可制御のカラー画像表示装置における上述したような色誤差をなくすか、又は色誤差をかなりの程度低減させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上述した目的を達成するために、冒頭にて述べた種類のカラー画像表示装置がさらに、前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路を具えるようにする。本発明は、総ガンマ値の値が1から大きくずれるに従って、発生する色誤差も大きくなるために、原色信号の相対比をガンマ制御信号に応じて変更することにより色誤差を全制御範囲にわたって極めて有効に低減させることができると云う認識に基づいて成したものである。
【０００６】本発明の好適例によれば、前記色補正回路が、前記マトリックス回路に供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにする。このようにすれば前記色誤差（色シフト）、特に肌色の色調の厄介な色シフトを極めて簡単な方法にてかなり補償し得ることを確かめた。同様な方法で、可調整又は可制御ガンマを例えばカメラマンの手持ちのカメラに用いて、カメラマンが暗い場面の場合にカメラのガンマ値を低下させ、明るい場面の場合にガンマ値を増大させることができるようにすることもできる。カメラ内でのこれらのガンマ値の変更によって生じる色誤差もカメラ内で補償するのが好適である。そこで本発明によれば、カラーカメラが、カラー画像を複数の原色信号に変換するセンサ装置と；ガンマ補正制御信号を発生する手段と；前記センサ装置に結合され、前記原色信号を前記ガンマ補正制御信号に応答してガンマ前補正した色信号に変換するガンマ補正手段と；前記ガンマ前補正した色信号からガンマ前補正した輝度成分及びガンマ前補正したクロミナンス成分を取出すマトリックス回路と；前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して、前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路とを具えるようにする。前記画像表示装置における場合と同様に、前記色補正回路が、前記マトリックス回路によって供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増加するようにすれば、極めて簡単に色補正をすることができる。
【０００７】
【実施例】図１に示す本発明によるカラー画像表示装置は信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′に対する３つの入力端子Ｉ1,Ｉ2 及びＩ3 を有している。既知のように、Ｙ′は0.30Ｒ′+ 0.59Ｇ′+ 0.11Ｂ′に等しく、ここにＲ′，Ｂ′及びＧ′はカメラ中にて予じめガンマ補正した原色信号Ｒ，Ｂ，Ｇを表わしている。従って、Ｙ′はガンマ前補正（予じめガンマ補正した）輝度成分であり、Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′はカラーテレビジョン信号のガンマ前補正（予じめガンマ補正した）クロミナンス成分である。入力端子Ｉ2 及びＩ3 は出力端子Ａ3 及びＡ4 を有している増幅器Ａの入力端子Ａ1 及びＡ2 に接続する。入力端子I1と、増幅器Ａの出力端子Ａ3 及びＡ4 はマトリックス回路Ｍの入力端子Ｍ1,Ｍ2 及びＭ3 にそれぞれ接続する。信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′がマトリックス回路Ｍの入力端子Ｍ1,Ｍ2 及びＭ3 にそれぞれそのまま供給されるように、増幅器Ａが信号を何等増幅しないものとすれば、マトリックス回路Ｍは既知の方法で３つの入力信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′に変換するのに用いられ、これらの変換信号がマトリックス回路の出力端子Ｍ4,Ｍ5 及びＭ6 にそれぞれ得られる。次いでこれらの信号は可変ガンマ回路Ｃの入力端子Ｃ1,Ｃ2 及びＣ3 に供給される。この可変ガンマ回路Ｃの出力端子Ｃ4,Ｃ5 及びＣ6 はカラー画像表示スクリーンＤ、例えば陰極線管又はＬＣＤスクリーンの入力端子Ｄ1,Ｄ2 及びＤ3 に接続する。カメラ中にて信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′をガンマ前補正γc により原色信号Ｒ，Ｇ及びＢから取出すため、Ｒ′＝Ｒrc ，Ｇ′＝Ｇrc及びＢ′＝Ｂrcが成立する。一般にγc には1/2.2 の値が用いられる。このガンマ前補正は表示スクリーンＤのガンマ（γd)を少なくとも一部補償する働きをする。陰極線管の場合にはγd は約2.8 でありＬＣＤ表示スクリーンの場合にはγｄは約3.3である。撮像画像から表示画像までの総ガンマγt は陰極線管の場合にはγｃ* γｄ＝2.8/2.2＝1.27であり、ＬＣＤスクリーンの場合には 3.3/2.2＝1.5 である。
【０００８】図１に示すように可変ガンマ回路Ｃを表示スクリーンＤの前に配置する。この可変ガンマ回路Ｃは各原色信号にガンマγv を加え、且つこれを可変とし、このガンマは例えば0.4 〜1 の範囲内にて変えることができる。この場合には総ガンマγｔ＝γｃ* γｖ* γｄを限定値 0.4* 2.8/2.2 ＝0.51乃至１* 2.8/2.2 ＝1.27 範囲内にて可変とすることができる。
【０００９】図２は種々のガンマ値が信号に及ぼす影響を示している。この図は純な指数ガンマを用いる場合におけるγの種々の値に対する入力信号Ｖinと出力信号Ｖout＝Ｖrinとの関係を示している。Ｖin及びＶoutが、黒レベルに対してはＶin＝０で、白レベルに対してはＶin＝１であるビデオ信号を表わす場合には、黒及び白に対する出力信号がそれぞれγに無関係に黒及び白のままとなることは明かである。しかし、γが例えば0.5に低下すると、低い方（暗い）のビデオ信号のレベルが拡張し、且つ高い方（明るい）のビデオ信号のレベルが圧縮され、さらに平均信号レベルは、画像全体が明るくなるように高くなる。ユーザが特に画像の暗い部分をもっと詳しく見たい場合には、黒及び白レベルを維持し、且つ平均輝度を高くしながらガンマを低下させる。ユーザが明るい画像部分をもっと詳しく見たい場合には、ガンマ値を増やして、平均輝度を下げるようにする。可変ガンマ回路Ｃはガンマ補正制御用の入力端子ＣCを有しており、この端子ＣCは回路Ｃにガンマ補正制御信号（以下、単にガンマ制御信号とも称する）を供給する制御信号源Ｂに接続する。制御信号源Ｂではガンマ制御信号を慣例の方法で、例えば手持ちの遠隔制御ユニットにより手動で、又は前記米国特許明細書第４４８９３４９号に開示されているように、受信ビデオ信号の平均輝度を測定することにより自動的に発生させる。
【００１０】冒頭にて既に述べたように、ガンマ制御をすると不所望な色シフト（色誤差）を伴なうことが確められている。これを図3aにつき説明するに、この図はＣＩＥの1976年標準規格に従うｕ′, ｖ′色度図が、総ガンマγt を１から0.51まで変える場合に生ずる色シフトを示している。この図の矢印はガンマ制御による色シフトを表わしている。これから明らかなように、特に色シフトに極めて敏感な肌色の色調範囲（赤(R), 緑(G) と白(w) のほぼ中間）内でもかなりの色シフトが生ずる。これらの色シフトを補償するために、入力端子Ｉ2,Ｉ3 とマトリックス入力端子Ｍ2,Ｍ3 との間に可変増幅器Ａを組込み、この増幅器によりクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を増幅して、増幅Ｒ′−Ｙ′信号δ（Ｒ′−Ｙ′）を出力端子Ａ3 に発生させ、増幅Ｂ′−Ｙ′信号δ（Ｂ′−Ｙ′）を出力端子Ａ4に発生させるようにする。増幅器Ａは制御入力端子ＡC を有しており、この端子を経て増幅器Ａの利得率δを制御することができる。この制御入力端子は制御信号源Ｂからガンマ制御信号と同じ信号か、又はその信号から取出される制御信号を受信する。この場合に増幅器Ａは回路Ｃのガンマが低下する場合に利得率δ、従ってマトリックス回路に供給されるクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′の振幅が増大するように制御される。総ガンマを0.51に低減させる場合に生ずる色シフトを最適に補償するには増幅器Ａの利得率δを約1.5 に増大させる。このようにして残存する色シフトを図３ｂに示す。この図から明らかなように、２つのクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を同程度に増幅する極めて簡単な制御で重要な肌色範囲内にてほぼ十分な補正が得られる。なお、この色補正制御は、クロミナンス成分を減衰させる慣例の色飽和制御とは別のものであり、肌色補正に対してこれらの成分も増幅させるようにする。
【００１１】可変ガンマ補正回路Ｃは各色信号に対して１つづつの３つの可変ガンマ回路を具えている。図４にその一例を示す。入力信号はクランプ回路ＣＬを経て例えば0.4 のガンマを有する固定のガンマ補正器ＧＣに供給される。ガンマ補正器ＧＣは既知の任意のガンマ補正器と同じように作製することができ、これは関連する信号範囲内にて所望な指数関数にかなり近いものを供給する。ガンマ補正器の出力信号は第１バッファ段ＢＵ1 を経て可調整の電子式ポテンシオメータＰの上側端に供給される。クランプ回路ＣＬの信号は第２バッファ段ＢＵ2 を経て電子式ポテンシオメータＰの下側端にも供給される。ポテンシオメータの摺動子は可変ガンマ補正器の出力端子を形成する。摺動子が上側位置にある場合には、出力信号は約Ｖin0.4 に等しく、摺動子が最下側位置にある場合には出力信号はＶinに等しい。摺動子が中間位置にある場合、出力信号は摺動子の位置に応じて0.4 乃至１の範囲内のガンマ値を有する。図１に示したカラー画像表示装置の場合にならって、本発明をカラーカメラに使用することができる。この例を図５に示す。センサ装置Ｓは原色信号Ｒ，Ｇ及びＢをガンマ前補正回路Ｃ′に供給し、この回路Ｃ′はガンマを制御するために制御入力端子 CC ′を有している。入力信号Ｒ，Ｇ，Ｂはガンマ前補正原色信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′に変換され、Ｒ′＝Ｒrc，Ｇ′＝Ｇrc及びＢ′＝Ｂrcとなり、ここにγｃは回路Ｃ′の可制御又は可調整ガンマ指数を表わす。
【００１２】次いで回路Ｃ′の出力信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′はマトリックス回路Ｍ′に供給され、ここで出力信号Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′はガンマ前補正輝度成分Ｙ′と、ガンマ前補正クロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′とに変換される。次いで２つのクロミナンス成分は制御入力端子ＡC ′を有している可制御増幅器Ａ′にて振幅制御され、この増幅器の２つの出力信号は輝度成分Ｙ′と一緒に既知の方法（図示せず）にてさらに処理されて表示装置へと伝送される。図１と同様に、可制御ガンマ前補正回路Ｃ′及び可制御増幅器Ａ′は、それらの各制御入力端子ＣC ′及びＡC ′にて制御信号源Ｂ′により共同制御され、回路Ｃ′のガンマ制御によって生ずる色シフトが主として増幅器Ａ′の利得制御により補償されるようにする。画像表示装置におけると同様に、ガンマ前補正クロミナンス成分の増幅度は、ガンマ値を低下させる場合には増大させる必要がある。なお、色補正回路は図１及び図５につき説明したのとは別の方法で作製することができる。可変利得率δは例えば信号Ｒ′−Ｙ′とＢ′−Ｙ′とで僅かに相違させることができる。色補正はマトリックス回路Ｍの出力信号か、又はマトリックス回路Ｍ′の入力信号にて行なうこともできる。この場合、満足のゆく色補正をするためには増幅率を可変とするだけでなく、信号をさらにマトリックス化する必要がある。例えば、図１にて可制御増幅器Ａの代りにマトリックス回路Ｍの出力信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′を制御信号δＲ′，δＧ′及びδＢ′に変換し、次いでこれらの信号に制御輝度信号（１−δ）Ｙ′を加えても同じ色補正をすることができる。追加の信号マトリックス化は、色補正回路を可制御ガンマ回路Ｃの後方に配置する場合か、又はそれを可制御ガンマ回路Ｃ′の前に置く場合でも必要であることは一般に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラー画像表示装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明による装置の作動説明図である。
【図３】本発明による装置の作動説明図である。
【図４】図１に示すようなガンマ補正回路に使用するガンマ補正器の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明によるカラーカメラの実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ 可変増幅器
Ｍ マトリックス回路
Ｃ 可変ガンマ回路
Ｄ カラー画像表示スクリーン
Ｂ 制御信号源
ＣＬ クランプ回路
ＧＬ ガンマ補正器
ＢＵ1,ＢＵ2 バッファ段
Ｐ ポテンシオメータ
Ｓ センサ装置
Ｃ′ ガンマ前補正回路
Ｍ′ マトリックス回路
Ａ′ 可制御増幅器
Ｂ′ 制御信号源
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガンマ前補正した輝度成分とガンマ前補正したクロミナンス成分とから成るカラービデオ信号を受信する受信段と；受信したガンマ前補正輝度成分及びクロミナンス成分からガンマ前補正原色信号を取出すマトリックス回路と；ガンマ補正制御信号を発生する手段と；前記マトリックス回路に結合され、前記原色信号のガンマを前記ガンマ補正制御信号に応じて変更して、ガンマ補正した色信号を得るガンマ補正手段と；前記ガンマ補正手段に結合され、前記ガンマ補正した色信号によって表されるカラー画像を表示するためのカラー画像表示スクリーンとを具えているカラー画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】斯種のカラー画像表示装置は、例えば米国特許明細書第４４８９３４９号から既知である。慣例のカラー画像表示装置は輝度レベル制御機構を有しており、この制御機構でユーザは表示すべき画像の輝度を調整することができる。この輝度調整はカラービデオ信号の輝度成分（又は輝度成分とクロミナンス成分から取出した原色信号）に可調整直流成分を加えることによって行われる。しかし、このような輝度レベル制御には多数の欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の輝度レベル制御法では、輝度レベルを調整する際にビデオ信号のグレーレベル値だけでなく、ピーク白レベル値も増大する。これにより白レベル値が容認できない高い値となってしまうため、後にビデオ信号を再び制限してピーク白レベル値を容認できる値としなければならない。さらに、ビデオ信号の黒レベルがグレーレベルにまで高められるため、表示画像のコントラストが本質的に損われる。さらに又、無色の輝度成分が画像の有色部分に加えられることにより、色の飽和度が著しく低減される。輝度レベル制御を控え、その代りに全ての原色信号に作用する可調整又は可制御のガンマ制御を行なうことにより画像品質をかなり改善することができる。このようなガンマ制御は式Ｓout ＝Ｓr inにて表わすことができ、ここに Sinはガンマ制御に入力信号として用いられる原色信号を示し、黒に対するＳinは Sin＝0 であり、白に対しては Sin＝１であり、又Ｓout はガンマ補正した出力信号を表わしている。指数γを変えると、出力信号 Sout も変化するが、この出力信号の黒レベル（Ｓout ＝０）及び白レベル（Ｓout ＝１）はこの場合にはγに無関係である。なお、実際には正確な指数ガンマを供給するのではなくて、少なくとも関連する信号範囲に対して関数Ｓout ＝Ｓr inにほぼ近いものを供給するガンマ回路を用いることができる。画像表示装置における可調整ガンマは、カメラでの撮像画像から表示画像までの範囲における伝送系の総ガンマの一部である。慣例のガンマ値はカメラでは1/2.2 であり、陰極線管では2.8 であるため、可変ガンマ制御をしない場合の総ガンマは2.8/2.2=1.27である。ガンマを例えば１〜0.40の範囲内で可調整とすれば、総ガンマは1.27〜2.8 * 0.40/2.2= 0.51の範囲内にて変化する。しかし、このようにガンマ制御する場合には色誤差が生ずることを確めた。この色誤差は色の飽和度には誤差としてはっきり表われるが、色相にはあまり目立たない。
【０００４】本発明の目的はガンマが可調整又は可制御のカラー画像表示装置における上述したような色誤差をなくすか、又は色誤差をかなりの程度低減させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば上述した目的を達成するために、冒頭にて述べた種類のカラー画像表示装置がさらに、前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路を具えるようにする。本発明は、総ガンマ値の値が1から大きくずれるに従って、発生する色誤差も大きくなるために、原色信号の相対比をガンマ制御信号に応じて変更することにより色誤差を全制御範囲にわたって極めて有効に低減させることができると云う認識に基づいて成したものである。
【０００６】本発明の好適例によれば、前記色補正回路が、前記マトリックス回路に供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにする。このようにすれば前記色誤差（色シフト）、特に肌色の色調の厄介な色シフトを極めて簡単な方法にてかなり補償し得ることを確かめた。同様な方法で、可調整又は可制御ガンマを例えばカメラマンの手持ちのカメラに用いて、カメラマンが暗い場面の場合にカメラのガンマ値を低下させ、明るい場面の場合にガンマ値を増大させることができるようにすることもできる。カメラ内でのこれらのガンマ値の変更によって生じる色誤差もカメラ内で補償するのが好適である。そこで本発明によれば、カラーカメラが、カラー画像を複数の原色信号に変換するセンサ装置と；ガンマ補正制御信号を発生する手段と；前記センサ装置に結合され、前記原色信号を前記ガンマ補正制御信号に応答してガンマ前補正した色信号に変換するガンマ補正手段と；前記ガンマ前補正した色信号からガンマ前補正した輝度成分及びガンマ前補正したクロミナンス成分を取出すマトリックス回路と；前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して、前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路とを具えるようにする。前記画像表示装置における場合と同様に、前記色補正回路が、前記マトリックス回路によって供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増加するようにすれば、極めて簡単に色補正をすることができる。
【０００７】
【実施例】図１に示す本発明によるカラー画像表示装置は信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′に対する３つの入力端子Ｉ1,Ｉ2 及びＩ3 を有している。既知のように、Ｙ′は0.30Ｒ′+ 0.59Ｇ′+ 0.11Ｂ′に等しく、ここにＲ′，Ｂ′及びＧ′はカメラ中にて予じめガンマ補正した原色信号Ｒ，Ｂ，Ｇを表わしている。従って、Ｙ′はガンマ前補正（予じめガンマ補正した）輝度成分であり、Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′はカラーテレビジョン信号のガンマ前補正（予じめガンマ補正した）クロミナンス成分である。入力端子Ｉ2 及びＩ3 は出力端子Ａ3 及びＡ4 を有している増幅器Ａの入力端子Ａ1 及びＡ2 に接続する。入力端子I1と、増幅器Ａの出力端子Ａ3 及びＡ4 はマトリックス回路Ｍの入力端子Ｍ1,Ｍ2 及びＭ3 にそれぞれ接続する。信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′がマトリックス回路Ｍの入力端子Ｍ1,Ｍ2 及びＭ3 にそれぞれそのまま供給されるように、増幅器Ａが信号を何等増幅しないものとすれば、マトリックス回路Ｍは既知の方法で３つの入力信号Ｙ′，Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′に変換するのに用いられ、これらの変換信号がマトリックス回路の出力端子Ｍ4,Ｍ5 及びＭ6 にそれぞれ得られる。次いでこれらの信号は可変ガンマ回路Ｃの入力端子Ｃ1,Ｃ2 及びＣ3 に供給される。この可変ガンマ回路Ｃの出力端子Ｃ4,Ｃ5 及びＣ6 はカラー画像表示スクリーンＤ、例えば陰極線管又はＬＣＤスクリーンの入力端子Ｄ1,Ｄ2 及びＤ3 に接続する。カメラ中にて信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′をガンマ前補正γc により原色信号Ｒ，Ｇ及びＢから取出すため、Ｒ′＝Ｒrc ，Ｇ′＝Ｇrc及びＢ′＝Ｂrcが成立する。一般にγc には1/2.2 の値が用いられる。このガンマ前補正は表示スクリーンＤのガンマ（γd)を少なくとも一部補償する働きをする。陰極線管の場合にはγd は約2.8 でありＬＣＤ表示スクリーンの場合にはγｄは約3.3である。撮像画像から表示画像までの総ガンマγt は陰極線管の場合にはγｃ* γｄ＝2.8/2.2＝1.27であり、ＬＣＤスクリーンの場合には 3.3/2.2＝1.5 である。
【０００８】図１に示すように可変ガンマ回路Ｃを表示スクリーンＤの前に配置する。この可変ガンマ回路Ｃは各原色信号にガンマγv を加え、且つこれを可変とし、このガンマは例えば0.4 〜1 の範囲内にて変えることができる。この場合には総ガンマγｔ＝γｃ* γｖ* γｄを限定値 0.4* 2.8/2.2 ＝0.51乃至１* 2.8/2.2 ＝1.27 範囲内にて可変とすることができる。
【０００９】図２は種々のガンマ値が信号に及ぼす影響を示している。この図は純な指数ガンマを用いる場合におけるγの種々の値に対する入力信号Ｖinと出力信号Ｖout＝Ｖrinとの関係を示している。Ｖin及びＶoutが、黒レベルに対してはＶin＝０で、白レベルに対してはＶin＝１であるビデオ信号を表わす場合には、黒及び白に対する出力信号がそれぞれγに無関係に黒及び白のままとなることは明かである。しかし、γが例えば0.5に低下すると、低い方（暗い）のビデオ信号のレベルが拡張し、且つ高い方（明るい）のビデオ信号のレベルが圧縮され、さらに平均信号レベルは、画像全体が明るくなるように高くなる。ユーザが特に画像の暗い部分をもっと詳しく見たい場合には、黒及び白レベルを維持し、且つ平均輝度を高くしながらガンマを低下させる。ユーザが明るい画像部分をもっと詳しく見たい場合には、ガンマ値を増やして、平均輝度を下げるようにする。可変ガンマ回路Ｃはガンマ補正制御用の入力端子ＣCを有しており、この端子ＣCは回路Ｃにガンマ補正制御信号（以下、単にガンマ制御信号とも称する）を供給する制御信号源Ｂに接続する。制御信号源Ｂではガンマ制御信号を慣例の方法で、例えば手持ちの遠隔制御ユニットにより手動で、又は前記米国特許明細書第４４８９３４９号に開示されているように、受信ビデオ信号の平均輝度を測定することにより自動的に発生させる。
【００１０】冒頭にて既に述べたように、ガンマ制御をすると不所望な色シフト（色誤差）を伴なうことが確められている。これを図3aにつき説明するに、この図はＣＩＥの1976年標準規格に従うｕ′, ｖ′色度図が、総ガンマγt を１から0.51まで変える場合に生ずる色シフトを示している。この図の矢印はガンマ制御による色シフトを表わしている。これから明らかなように、特に色シフトに極めて敏感な肌色の色調範囲（赤(R), 緑(G) と白(w) のほぼ中間）内でもかなりの色シフトが生ずる。これらの色シフトを補償するために、入力端子Ｉ2,Ｉ3 とマトリックス入力端子Ｍ2,Ｍ3 との間に可変増幅器Ａを組込み、この増幅器によりクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を増幅して、増幅Ｒ′−Ｙ′信号δ（Ｒ′−Ｙ′）を出力端子Ａ3 に発生させ、増幅Ｂ′−Ｙ′信号δ（Ｂ′−Ｙ′）を出力端子Ａ4に発生させるようにする。増幅器Ａは制御入力端子ＡC を有しており、この端子を経て増幅器Ａの利得率δを制御することができる。この制御入力端子は制御信号源Ｂからガンマ制御信号と同じ信号か、又はその信号から取出される制御信号を受信する。この場合に増幅器Ａは回路Ｃのガンマが低下する場合に利得率δ、従ってマトリックス回路に供給されるクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′の振幅が増大するように制御される。総ガンマを0.51に低減させる場合に生ずる色シフトを最適に補償するには増幅器Ａの利得率δを約1.5 に増大させる。このようにして残存する色シフトを図３ｂに示す。この図から明らかなように、２つのクロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′を同程度に増幅する極めて簡単な制御で重要な肌色範囲内にてほぼ十分な補正が得られる。なお、この色補正制御は、クロミナンス成分を減衰させる慣例の色飽和制御とは別のものであり、肌色補正に対してこれらの成分も増幅させるようにする。
【００１１】可変ガンマ補正回路Ｃは各色信号に対して１つづつの３つの可変ガンマ回路を具えている。図４にその一例を示す。入力信号はクランプ回路ＣＬを経て例えば0.4 のガンマを有する固定のガンマ補正器ＧＣに供給される。ガンマ補正器ＧＣは既知の任意のガンマ補正器と同じように作製することができ、これは関連する信号範囲内にて所望な指数関数にかなり近いものを供給する。ガンマ補正器の出力信号は第１バッファ段ＢＵ1 を経て可調整の電子式ポテンシオメータＰの上側端に供給される。クランプ回路ＣＬの信号は第２バッファ段ＢＵ2 を経て電子式ポテンシオメータＰの下側端にも供給される。ポテンシオメータの摺動子は可変ガンマ補正器の出力端子を形成する。摺動子が上側位置にある場合には、出力信号は約Ｖin0.4 に等しく、摺動子が最下側位置にある場合には出力信号はＶinに等しい。摺動子が中間位置にある場合、出力信号は摺動子の位置に応じて0.4 乃至１の範囲内のガンマ値を有する。図１に示したカラー画像表示装置の場合にならって、本発明をカラーカメラに使用することができる。この例を図５に示す。センサ装置Ｓは原色信号Ｒ，Ｇ及びＢをガンマ前補正回路Ｃ′に供給し、この回路Ｃ′はガンマを制御するために制御入力端子 CC ′を有している。入力信号Ｒ，Ｇ，Ｂはガンマ前補正原色信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′に変換され、Ｒ′＝Ｒrc，Ｇ′＝Ｇrc及びＢ′＝Ｂrcとなり、ここにγｃは回路Ｃ′の可制御又は可調整ガンマ指数を表わす。
【００１２】次いで回路Ｃ′の出力信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′はマトリックス回路Ｍ′に供給され、ここで出力信号Ｒ′，Ｇ′，Ｂ′はガンマ前補正輝度成分Ｙ′と、ガンマ前補正クロミナンス成分Ｒ′−Ｙ′及びＢ′−Ｙ′とに変換される。次いで２つのクロミナンス成分は制御入力端子ＡC ′を有している可制御増幅器Ａ′にて振幅制御され、この増幅器の２つの出力信号は輝度成分Ｙ′と一緒に既知の方法（図示せず）にてさらに処理されて表示装置へと伝送される。図１と同様に、可制御ガンマ前補正回路Ｃ′及び可制御増幅器Ａ′は、それらの各制御入力端子ＣC ′及びＡC ′にて制御信号源Ｂ′により共同制御され、回路Ｃ′のガンマ制御によって生ずる色シフトが主として増幅器Ａ′の利得制御により補償されるようにする。画像表示装置におけると同様に、ガンマ前補正クロミナンス成分の増幅度は、ガンマ値を低下させる場合には増大させる必要がある。なお、色補正回路は図１及び図５につき説明したのとは別の方法で作製することができる。可変利得率δは例えば信号Ｒ′−Ｙ′とＢ′−Ｙ′とで僅かに相違させることができる。色補正はマトリックス回路Ｍの出力信号か、又はマトリックス回路Ｍ′の入力信号にて行なうこともできる。この場合、満足のゆく色補正をするためには増幅率を可変とするだけでなく、信号をさらにマトリックス化する必要がある。例えば、図１にて可制御増幅器Ａの代りにマトリックス回路Ｍの出力信号Ｒ′，Ｇ′及びＢ′を制御信号δＲ′，δＧ′及びδＢ′に変換し、次いでこれらの信号に制御輝度信号（１−δ）Ｙ′を加えても同じ色補正をすることができる。追加の信号マトリックス化は、色補正回路を可制御ガンマ回路Ｃの後方に配置する場合か、又はそれを可制御ガンマ回路Ｃ′の前に置く場合でも必要であることは一般に明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラー画像表示装置の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明による装置の作動説明図である。
【図３】本発明による装置の作動説明図である。
【図４】図１に示すようなガンマ補正回路に使用するガンマ補正器の一例を示すブロック図である。
【図５】本発明によるカラーカメラの実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ 可変増幅器
Ｍ マトリックス回路
Ｃ 可変ガンマ回路
Ｄ カラー画像表示スクリーン
Ｂ 制御信号源
ＣＬ クランプ回路
ＧＬ ガンマ補正器
ＢＵ1,ＢＵ2 バッファ段
Ｐ ポテンシオメータ
Ｓ センサ装置
Ｃ′ ガンマ前補正回路
Ｍ′ マトリックス回路
Ａ′ 可制御増幅器
Ｂ′ 制御信号源
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ガンマ前補正した輝度成分とガンマ前補正したクロミナンス成分とから成るカラービデオ信号を受信する受信段と；
受信したガンマ前補正輝度成分及びクロミナンス成分からガンマ前補正原色信号を取出すマトリックス回路と；
ガンマ補正制御信号を発生する手段と；
前記マトリックス回路に結合され、前記原色信号のガンマを前記ガンマ補正制御信号に応じて変更して、ガンマ補正した色信号を得るガンマ補正手段と；
前記ガンマ補正手段に結合され、前記ガンマ補正した色信号によって表されるカラー画像を表示するためのカラー画像表示スクリーンと；
前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路と；
を具えているカラー画像表示装置。
【請求項２】 前記色補正回路が、前記マトリックス回路に供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにした請求項１に記載のカラー画像表示装置。
【請求項３】 カラー画像を複数の原色信号に変換するセンサ装置と；
ガンマ補正制御信号を発生する手段と；
前記センサ装置に結合され、前記原色信号を前記ガンマ補正制御信号に応答してガンマ前補正色信号に変換するガンマ補正手段と；
前記ガンマ前補正色信号からガンマ前補正輝度成分及びガンマ前補正クロミナンス成分を取出すマトリックス回路と；
前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して、前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路と；を具えているカラーカメラ。
【請求項４】 前記色補正回路が、前記マトリックス回路によって供給される前記ガンマ前補正クロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにした請求項３に記載のカラーカメラ。
【請求項１】 ガンマ前補正した輝度成分とガンマ前補正したクロミナンス成分とから成るカラービデオ信号を受信する受信段と；
受信したガンマ前補正輝度成分及びクロミナンス成分からガンマ前補正原色信号を取出すマトリックス回路と；
ガンマ補正制御信号を発生する手段と；
前記マトリックス回路に結合され、前記原色信号のガンマを前記ガンマ補正制御信号に応じて変更して、ガンマ補正した色信号を得るガンマ補正手段と；
前記ガンマ補正手段に結合され、前記ガンマ補正した色信号によって表されるカラー画像を表示するためのカラー画像表示スクリーンと；
前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路と；
を具えているカラー画像表示装置。
【請求項２】 前記色補正回路が、前記マトリックス回路に供給される前記ガンマ前補正したクロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにした請求項１に記載のカラー画像表示装置。
【請求項３】 カラー画像を複数の原色信号に変換するセンサ装置と；
ガンマ補正制御信号を発生する手段と；
前記センサ装置に結合され、前記原色信号を前記ガンマ補正制御信号に応答してガンマ前補正色信号に変換するガンマ補正手段と；
前記ガンマ前補正色信号からガンマ前補正輝度成分及びガンマ前補正クロミナンス成分を取出すマトリックス回路と；
前記ガンマ補正手段の前か後のいずれかにて、前記ガンマ補正制御信号に応答して、前記原色信号の相対比率を変更する色補正回路と；を具えているカラーカメラ。
【請求項４】 前記色補正回路が、前記マトリックス回路によって供給される前記ガンマ前補正クロミナンス成分の振幅を前記ガンマ補正制御信号に応答して制御する可制御増幅器を具え、前記ガンマを低下させると前記振幅が自動的に増大するようにした請求項３に記載のカラーカメラ。
【図１】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【特許番号】特許第３２５７８１４号（Ｐ３２５７８１４）
【登録日】平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【発行日】平成１４年２月１８日（２００２．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平４−１６３９７
【出願日】平成４年１月３１日（１９９２．１．３１）
【公開番号】特開平５−６８２６０
【公開日】平成５年３月１９日（１９９３．３．１９）
【審査請求日】平成１１年１月２８日（１９９９．１．２８）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【参考文献】
【文献】特開 昭５６−１０７６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５８−２００９２（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１３年１２月７日（２００１．１２．７）
【発行日】平成１４年２月１８日（２００２．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成４年１月３１日（１９９２．１．３１）
【公開番号】特開平５−６８２６０
【公開日】平成５年３月１９日（１９９３．３．１９）
【審査請求日】平成１１年１月２８日（１９９９．１．２８）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【氏名又は名称原語表記】Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｎ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １，５６２１ ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
【参考文献】
【文献】特開 昭５６−１０７６７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭５８−２００９２（ＪＰ，Ａ）
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