説明

高輝度カラー抑圧回路

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】色信号が飽和するような高輝度の被写体を撮影した場合、色信号を抑圧する高輝度カラー抑圧回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラにおいて、CCD(電荷結合素子)からは、被写体の輝度に対応するレベルの色信号が出力される。高輝度の被写体を撮影した場合、色信号のレベル(輝度)が高くなりすぎる事態が発生する。色信号のレベルが高くなり過ぎると、いわゆる色信号の飽和が発生する。色信号の飽和は、被写体の色再現ができない事態を意味する。一般に、ビデオカメラには、色再現ができないような高輝度の被写体に対応する色信号が生成された場合、この色信号を強制的に、例えば白色に設定する高輝度カラー抑圧回路が搭載されている。
【0003】色信号が飽和するレベルは、色信号毎に相違する。即ち、緑色信号Gの飽和レベルが最も低く、次いで、赤色信号R、青色信号Bの順序で飽和レベルが高くなる。高輝度カラー抑圧回路は、各色信号の何れかが、最も低い飽和レベル、即ち、緑色信号Gの飽和レベル(飽和検出レベルGdet)に到った時点で、色信号を抑圧し、例えば白色を示す値に設定する。
【0004】ここで、図5を参照して従来の高輝度カラー抑圧回路の動作を説明する。図4は、従来の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す波形図である。図中、縦軸は高輝度カラー抑圧回路から出力される色信号のレベルを示し、横軸は被写体の輝度のレベルを示す。図に示した赤,緑,青色信号Rout,Gout,Bout(赤,緑,青色信号Rin,Gin,Bin)のレベルは、赤みを帯びた被写体、例えば“肌色”の被写体を撮影した場合のレベルで、赤色信号Rout(Rin)のレベルが、緑及び青色信号Gout,Bout(Gin,Bin)よりも高いレベルで出力される。被写体の輝度が上昇すると、まず初めに赤色信号Rout(Rin)が飽和検出レベルGdetに到り(輝度I0)、以後、各色信号は強制的に白色を示す内容(Rout=Gout=Bout=Gdet)に設定される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の高輝度カラー抑圧回路においては、色信号が示す色の再現が可能な状態、即ち緑色信号Gが飽和検出レベルGdetに到る前または赤及び青色信号R,Bがそれぞれ自己の飽和レベルに到る前に、色信号が白色に設定されてしまうという問題が発生していた。
【0006】本発明は以上の点に着目してなされたもので、緑色信号Gが飽和検出レベルGdetに到る前または赤及び青色信号R,Bがそれぞれ自己の飽和レベルに到る前に色信号の抑圧(白色設定)が発生してしまう事態を回避し、緑色信号Gが飽和検出レベルGdetに到る前または赤及び青色信号R,Bがそれぞれ自己の飽和レベルに到る前は、被写体の色を略々忠実に再現する高輝度カラー抑圧回路を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、第1に、入力する赤色信号Rin、緑色信号Gin、そして青色信号Binの何れか1つまたは2つ以上を基に仮想の輝度信号Yを生成する仮想輝度信号生成手段と、色再現ができない緑色信号Ginのレベルを特定する飽和検出レベルGdetと、当該飽和検出レベルGdet未満の所望のレベルが設定された仮想検出レベルGthと、出力が許容される赤色の最大レベルを特定する赤色最大出力レベルRmaxと、出力が許容される青色の最大レベルを特定する青色最大出力レベルBmaxとを基に、数式:(Gdet−Gin)/(Gdet−Gth)、が成立する第1の係数K1と、数式:(Rmax−Y)/(Rin−Y)、が成立する第2の係数K2と、数式:(Bmax−Y)/(Bin−Y)、が成立する第3の係数K3とを生成する係数生成手段と、緑色信号Ginのレベルが仮想検出レベルGth以上の場合、赤色信号Rinが赤色最大出力レベルRmax以上の場合、または青色信号Binが最大出力レベルBmax以上の場合、各係数K1〜K3から最小の係数K0を選択し、K0≦1の場合、数式:Y+(Rin−Y)・K0、が成立する出力色信号Routと、数式:Y+(Gin−Y)・K0、が成立する出力緑色信号Goutと、数式:Y+(Bin−Y)・K0、が成立する出力青色信号Boutとを生成する出力色信号生成手段とを備える。
【0008】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、第2に、仮想輝度信号生成手段が、数式:0.6・Gin+0.3・Rin+0.1・Bin、が成立する仮想輝度信号Yを生成する。
【0009】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、第3に、仮想輝度信号生成手段が、数式:0.625・Gin+0.25・Rin+0.125・Bin、が成立する仮想輝度信号を生成する。
【0010】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、第4に、仮想輝度信号生成手段が、数式:0.5・Gin+0.5・Rin、が成立する仮想輝度信号を生成する。
【0011】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、第5に、仮想輝度信号生成手段が、各色信号Rin,Gin,Binの内、最大レベルの色信号を仮想輝度信号Yとして出力する。
【0012】
【作用】本発明の高輝度カラー抑圧回路は、仮想輝度信号生成手段が、赤色信号Rin、緑色信号Gin、そして青色信号Binの何れか1つまたは2つ以上を基に仮想の輝度信号Yを生成する。一方、係数生成手段が、緑色信号Ginが飽和するレベルを特定する飽和検出レベルGdetと、当該飽和検出レベルGdet未満の所望のレベルに設定された仮想検出レベルGthと、出力が許容される赤色の最大レベルを特定する赤色最大出力レベルRmaxと、出力が許容される青色の最大レベルを特定する青色最大出力レベルBmaxとを基に、数式:(Gdet−Gin)/(Gdet−Gth)、が成立する第1の係数K1を生成し、色信号Rinが飽和検出レベルGdetを超えた場合、数式:(Rmax−Y)/(Rin−Y)、が成立する第2の係数K2を生成し、色信号Binが飽和検出レベルGdetを超えた場合、数式:(Bmax−Y)/(Bin−Y)、が成立する第3の係数K3を生成する。出力色信号生成手段は、各係数K1〜K3から最小の係数K0を選択し、K0≦1の場合、数式:Y+(Rin−Y)・K0、が成立する出力色信号Routと、数式:Y+(Gin−Y)・K0、が成立する出力色信号Goutと、数式:Y+(Bin−Y)・K0、が成立する出力色信号Boutとを生成する。このため、赤色信号Rinまたは青色信号Binが飽和検出レベルGdetに到っても、緑色信号Ginが飽和検出レベルGdetに到らなければ、色信号Rin,Gin,Binが示す色と略々同一の色を再現する出力色信号Rout,Gout,Boutが得られる。
【0013】
【実施例】図1は、本発明の高輝度カラー抑圧回路のブロック図である。図に示した高輝度カラー抑圧回路1は、マイクロプロセッサ及びゲート回路等のディジタル回路から構成される回路である。アナログ・ディジタル変換された、三原色信号、即ち赤色信号Rin,緑色信号Gin,青色信号Binが、仮想輝度信号生成手段2に入力される。仮想輝度信号生成手段2では、入力する三原色信号を基に、例えば数式1が成立する仮想輝度信号Yを生成する。
【0014】
Y=0.6・Gin+0.3・Rin+0.1・Bin (数式1)
【0015】一方、係数生成手段3では、仮想輝度信号Y、飽和検出レベルGdet、仮想検出レベルGth、赤色最大出力レベルRmax、そして青色最大出力レベルBmaxを基に、例えば数式2が成立する第1の係数K1、数式3が成立する第2の係数K2、そして数式4が成立する第3の係数K3を生成する。
【0016】
1=(Gdet−Gin)/(Gdet−Gth) (数式2)
【0017】
2=(Rmax−Y)/(Rin−Y) (数式3)
【0018】
3=(Bmax−Y)/(Bin−Y) (数式4)
【0019】ここで、飽和検出レベルGdetは、色信号Ginが飽和するレベルを特定する閾値である。仮想飽和レベルGthは、飽和検出レベルGdet未満の所望の値、例えば飽和検出レベルGdetの70〜90%程度(実施例では80%程度)のレベルに設定される閾値で、その値は、零レベル以外の任意のレベルを設定することができる。赤色最大出力レベルRmax及び青色最大出力レベルBmaxは、それぞれ、高輝度カラー抑圧回路1からの出力が許容される赤色または青色の最大レベル(例えばビデオ信号の最大レベル(100%))を特定する閾値で、一般に、飽和検出レベルGdetよりも低い値である。
【0020】仮想輝度信号生成手段2が生成した仮想輝度信号Y及び係数生成手段3が生成した第1乃至第3の係数K1〜K3は、出力色信号生成手段4に入力される。出力色信号生成手段4では、まず、入力した第1乃至第3の係数K1〜K3の内、最小の係数K0を選択する。その後、仮想輝度信号Y及び係数K0を基に、出力色信号、即ち数式5が成立する赤色の出力色信号Rout、数式6が成立する緑色の出力色信号Gout、そして数式7が成立する青色の出力色信号Boutを生成する。
【0021】
Rout=Y+(Rin−Y)・K0 (数式5)
【0022】
Gout=Y+(Gin−Y)・K0 (数式6)
【0023】
Bout=Y+(Bin−Y)・K0 (数式7)
【0024】ここで図2乃至図4を参照して、本発明の高輝度カラー抑圧回路1の動作説明を行う。図2は、本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示すフローチャートである。図3は、本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す第1の波形図である。図4は、本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す第2の波形図である。図3及び図4において、縦軸は高輝度カラー抑圧回路1から出力される色信号のレベルを示し、横軸は露出(輝度)のレベルを示す。
【0025】高輝度カラー抑圧回路1に赤、緑、青色信号Rin,Gin,Binが入力すると、仮想輝度信号生成手段2は、仮想輝度信号Yを生成する(図2:ステップS1)。仮想輝度信号Yの生成は、逐次または所定の周期で実施される。
【0026】一方、係数生成手段3では、各色信号Rin,Gin,Binを基に第1乃至第3係数K1,K2,K3を生成する(ステップS2)。
【0027】出力色信号生成手段4では、緑色信号Ginが仮想検出レベルGth以上であるか否かを判断する(ステップS3)。この判断結果がNoの場合、出力色信号生成手段4は、赤色信号Rinが最大出力レベルRmax以上であるか否かを判断する(ステップS4)。この判断結果がNoの場合、出力色信号生成手段4はさらに、青色信号Binが最大出力レベルBmax以上であるか否かを判断する(ステップS5)。
【0028】図3に示すように、緑色信号Ginが仮想検出レベルGth以上の値を示す場合、ステップS3の判断結果がYesとなる。この判断結果を受けて、出力色信号生成手段4は、第1乃至第3係数K1〜K3から、最小の係数K0を選択する(ステップS7)。さらに出力色信号生成手段4は、各色信号Rin,Gin,Binと、仮想補正値Yと、係数K0とを基に、出力色信号Rout,Gout,Boutを生成する(ステップS8)。ステップS8が実施されると(輝度が輝度I1以上I2未満の場合:図3R>3)、実際の各色信号Rin,Gin,Binとは異なるが、各色信号Rin,Gin,Binの相関関係が維持された出力色信号Rout,Gout,Boutが、出力色信号生成手段4(高輝度カラー抑圧回路8)から出力される。なお、輝度がI2に到った場合、出力色信号生成手段4は、Rout=Gout=Bout=Gdetに設定する(白色設定)。
【0029】図4に示すように、赤色信号Rinが最大出力レベルRmax以上の値を示す場合(輝度I3)、ステップS4の判断結果がYesとなる。この判断結果に基づいて、出力色信号生成手段4は、ステップS7,S8を実施し、出力色信号Rout,Gout,Boutを生成する。なお、輝度がI3以上I4未満の場合、出力色信号Routは最大出力レベルRmaxに設定される。輝度がI4に到った場合、出力色信号第一
【0030】ステップS5の判断結果がYesの場合も同様に、ステップS7,S8を実施し、出力色信号Rout,Gout,Boutを生成する。なお、出力色信号生成手段4は、ステップS4の結果がYesの場合は出力色信号Routの値を最大出力レベルRmaxに、ステップS5の結果がYesの場合は出力色信号Boutの値を最大出力レベルBmaxにそれぞれ強制的に設定することができる。
【0031】ステップS5の結果がNoの場合、高輝度カラー抑圧の処理は実施しない。即ち、出力色信号生成手段4は、各色信号Rin,Gin,Binを出力色信号Rout,Gout,Boutとして出力する。
【0032】以上の説明のように、高輝度カラー抑圧回路1において、ステップS1〜S8の処理を実施すると、色信号Rin,Gin,Binの相関相関係が維持されかつ、高輝度カラー抑圧の処理が実施された赤色の出力色信号Rout、緑色の出力色信号Gout、そして青色の出力色信号Boutが得られる。
【0033】本発明は、以上の実施例に限定されない。実施例では、第1乃至第3の係数K1〜K3を生成したが、係数K0を“1”に設定する場合、即ち、飽和検出レベルGdetに対する各色信号Rin,Gin,Binのレベルを考慮しない場合は生成する必要がない。この実施例は、出力色信号生成手段4において、係数K0を強制的に“1”に設定する、または高輝度カラー抑圧回路1から係数生成手段3の構成の削除し、さらに出力信号生成手段4において係数K0を参照しない演算を実施することにより容易に対応できる。
【0034】仮想輝度信号生成手段2は、数式1の他に、数式8または数式9が成立する仮想輝度信号Yを生成してもよい。
【0035】Y=0.625・Gin+0.25・Rin+0.125・Bin (数式9)、
【0036】Y=0.5・Gin+0.5・Rin (数式8)
【0037】さらに、仮想輝度信号生成手段2は、仮想輝度信号Yを生成するタイミングの色信号Rin,Gin,Binのレベルを比較し、最大レベルの色信号を仮想輝度信号Yとして使用してもよい。
【0038】
【発明の効果】本発明の高輝度カラー抑圧回路によると、色信号R及び/または色信号Gのみが飽和検出レベルGdetを越えたために、色信号の抑圧が発生してしまう事態が発生せず、色信号Gが飽和検出レベルGdetを越えるまでは、色信号の抑圧が実施されず、入力する色信号が示す色に略々等しい色の出力色信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高輝度カラー抑圧回路のブロック図である。
【図2】本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示すフローチャートである。
【図3】本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す第1の波形図である。
【図4】本発明の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す第2の波形図である。
【図5】従来の高輝度カラー抑圧回路の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
1 高輝度カラー抑圧回路
2 仮想輝度信号生成手段
3 係数生成手段
4 出力信号生成手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】 入力する赤色信号Rin、緑色信号Gin、そして青色信号Binの何れか1つまたは2つ以上を基に仮想の輝度信号Yを生成する仮想輝度信号生成手段と、色再現ができない前記緑色信号Ginのレベルを特定する飽和検出レベルGdetと、当該飽和検出レベルGdet未満の所望のレベルが設定された仮想検出レベルGthと、出力が許容される赤色の最大レベルを特定する赤色最大出力レベルRmaxと、出力が許容される青色の最大レベルを特定する青色最大出力レベルBmaxとを基に、数式:(Gdet−Gin)/(Gdet−Gth)、が成立する第1の係数K1と、数式:(Rmax−Y)/(Rin−Y)、が成立する第2の係数K2と、数式:(Bmax−Y)/(Bin−Y)、が成立する第3の係数K3とを生成する係数生成手段と、前記緑色信号Ginのレベルが前記仮想検出レベルGth以上の場合、前記赤色信号Rinが前記赤色最大出力レベルRmax以上の場合、または前記青色信号Binが前記最大出力レベルBmax以上の場合、前記各係数K1〜K3から最小の係数K0を選択し、K0≦1の場合、数式:Y+(Rin−Y)・K0、が成立する出力色信号Routと、数式:Y+(Gin−Y)・K0、が成立する出力色信号Goutと、数式:Y+(Bin−Y)・K0、が成立する出力色信号Boutとを生成する出力色信号生成手段とを備えたことを特徴とする高輝度カラー抑圧回路。
【請求項2】 前記仮想輝度信号生成手段が、数式:0.6・Gin+0.3・Rin+0.1・Bin、が成立する前記仮想輝度信号Yを生成することを特徴とする請求項1に記載の高輝度カラー抑圧回路。
【請求項3】 前記仮想輝度信号生成手段が、数式:0.625・Gin+0.25・Rin+0.125・Bin、が成立する前記仮想輝度信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の高輝度カラー抑圧回路。
【請求項4】 前記仮想輝度信号生成手段が、数式:0.5・Gin+0.5・Rin、が成立する前記仮想輝度信号を生成することを特徴とする請求項1に記載の高輝度カラー抑圧回路。
【請求項5】 前記仮想輝度信号生成手段が、前記各色信号Rin,Gin,Binの内、最大レベルの色信号を前記仮想輝度信号Yとして出力することを特徴とする請求項1に記載の高輝度カラー抑圧回路。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【特許番号】特許第3366431号(P3366431)
【登録日】平成14年11月1日(2002.11.1)
【発行日】平成15年1月14日(2003.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平6−103314
【出願日】平成6年4月18日(1994.4.18)
【公開番号】特開平7−288835
【公開日】平成7年10月31日(1995.10.31)
【審査請求日】平成13年4月17日(2001.4.17)
【出願人】(000112451)日本フィリップス株式会社 (2)
【参考文献】
【文献】特開 昭61−287393(JP,A)
【文献】特開 平4−150171(JP,A)
【文献】特開 平6−276542(JP,A)