JP3974290B2

JP3974290B2 - 撮像システム

Info

Publication number: JP3974290B2
Application number: JP20799899A
Authority: JP
Inventors: 孚出島
Original assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Current assignee: Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2019-07-22
Also published as: JP2001036804A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、撮像システムとしてのＴＶ（television）カメラ装置では、プロセス回路に入力された信号は、直流分がクランプ回路により再生された後、ダイナミックレンジ圧縮のために、ホワイトクリップ、ニー処理、ブランキング挿入、ガンマ補正、ブラッククリップなどが行われている。
【０００３】
通常のＴＶカメラ装置では、定格レベル（１００％と呼ぶ）を超える入力信号は、定格レベルの５倍（５００％）前後までニー回路により圧縮され、それを超える信号はＣＣＤ（charge coupled device）の飽和点に近づくので、クリップされる。５００％等の値はダイナミックレンジと呼ばれている。０〜１００％までは正常の画質で得られ、１００％〜５００％までは、圧縮のためコントラストの薄い画質となるが、一応、画として再現されるので、背景画としては許容されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、スポットライトを浴びている人物をこのようなＴＶカメラ装置で撮るとき、人物にアイリスを合わせると、得られた画像はその人物の周囲が真っ暗になって、真っ暗な部分の階調が再現されなかった。
【０００５】
また、例えば、人物をこのようなＴＶカメラ装置により逆光で撮るとき、人物にアイリスを合わせると、画面内の明暗差が大きくなって、明るい部分は５００％を遥かに超えてクリップされるため真っ白な画面となり、何も再現されない場合があった。これは、人間の眼には、逆光でも明暗それぞれの部分が見えるが、ＴＶカメラ装置では明るい部分が飽和して再現されないからである。
【０００６】
本発明の第１の目的は、上記のような問題点を解決し、所定のスイッチ操作により暗部が沈むのをより軽減させることができる撮像システムを提供することにある。
【０００７】
本発明の第２の目的は、上記のような問題点を解決し、所定のスイッチ操作により白トビをより軽減させることができる撮像システムを提供することにある。
【０００８】
本発明の第３の目的は、上記のような問題点を解決し、所定のスイッチ操作により複数のニーポイントの切り換えを行なうことができる撮像システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の撮影システムは、ノーマルモードを設定するためのノーマルモード設定スイッチと、逆光モードを設定するための逆光モード設定スイッチと、ＲＧＢ信号を増幅する増幅手段と、該増幅手段のゲインを、前記ノーマルモード設定スイッチによりノーマルモードが設定された場合にデフォルトのゲインにし、他方、前記逆光モード設定スイッチにより逆光モードが設定された場合に前記ノーマルモードより高い所定のゲインにするゲイン制御手段と、前記増幅手段からの信号に対して、前記ノーマルモード設定スイッチによりノーマルモードが設定された場合は、デフォルトのニー処理を行い、他方、前記逆光モード設定スイッチにより逆光モードが設定された場合は、ニーポイントをノーマルモードにおけるニーポイントより所定レベルだけ下げるニー処理手段と、該ニー処理手段によるニーポイントに応じてアイリスを制御するアイリス制御手段とを備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。これは、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）ＴＶカメラ装置の例である。図１において、２はＣＣＤ（charge coupled device）であり、レンズ１を介して入射された光信号をＲＧＢ信号に変換するものである。３はプリアンプであり、ＣＣＤ２からのＲＧＢ信号を所定のゲインで増幅するものである。４はゲインアンプであって、プリアンプ３からのＲＧＢ信号を増幅するものであり、そのゲインをデフォルトのゲインまたは３倍のいずれかに切り換え可能になっている。５はオートニー処理部であって、ゲインアンプ４からの信号に対してニー処理を行なうものである。また、オートニー処理部５は、ノーマルモードおよびスポットモードでは、定格レベル（１００％）に対して１００ＩＲＥになる点をニーポイントとするとともに、定格レベルの５倍（５００％）の入力に対して１１０ＩＲＥになるようにして、１００％〜５００％までを圧縮し、５００％を超える入力信号をクリップするものである。さらに、オートニー処理部５は、逆光モードでは、８０％に対して８０ＩＲＥになる点をニーポイントとし、定格レベル（１００％）の１６倍（１６００％）の入力に対して、１１０ＩＲＥになるようにして、８０％〜１６００％までを圧縮し、１６００％を超える入力信号をクリップするものである。このような画質補正特性の一例を図２に示す。６はプロセスアンプであって、オートニー処理部５からの信号に対して、ガンマ補正、輪郭補正、ブラックストレッチ等を行なうものである。
【００１４】
７はコントロール部であり、スイッチ８が操作されてノーマルモードに切り換えられた場合、ゲインアンプ４のゲインをデフォルトのゲインにするとともに、オートニー処理部５のニーポイントをノーマルモードに対応するニーポイントに切り換え、スイッチ８が操作されて逆光モードに切り換えられた場合、ゲインアンプ４のゲインを３倍にするとともに、オートニー処理部５のニーポイントを逆光モードに対応するニーポイントに切り換え、スイッチ８が操作されてスポットモードに切り換えられた場合、ゲインアンプ４のゲインをデフォルトのゲインにするとともに、オートニー処理部５のニーポイントをノーマルモードに対応するニーポイントに切り換え、プロセスアンプ６によりブラックストレッチをかけるようにするものである。
【００１５】
９はオートアイリス制御部であって、オートニー処理部５のニー処理に応じてオートアイリス設定を連動させるものである。
【００１６】
本ＴＶカメラ装置は、このように構成したので、スイッチ８が操作され、逆光モードに切り換えられると、コントロール部７により、ゲインアンプのゲインが３倍に切り換えられて、ダイナミックレンジが３倍程度に高められ、オートニー処理部５により、８０％に対して８０ＩＲＥになる点がニーポイントとされ、定格レベル（１００％）の１６倍（１６００％）の入力に対して、１１０ＩＲＥになるようにされて、８０％〜１６００％までが圧縮され、１６００％を超える入力信号がクリップされる。すなわち、画質補正特性が逆光モードでの画質補正特性に切り換えられ、再現範囲が大幅に広げられる。また、オートアイリス制御部９によりアイリスが絞られ、逆光下の人物像が８０ＩＲＥ以下になるように、オートアイリス設定が連動される。
【００１７】
よって、ゲインアンプのゲイン（３倍）に応じて、Ｓ／Ｎ比が若干低下するが、得られた画像は、従来の明部が真っ白になって何も再現されない状態に比べて、格段に優れている。従って、逆光時の再現性が向上し、ＴＶカメラ装置の撮像範囲が広がることになる。しかし、ニー圧縮部分のエッジと色が適量残るようになる。
【００１８】
また、順光の場合にも、背景に明るい部分が含まれる場合に効果がある。よって、このＴＶカメラ装置は被写体認識が重視される監視用の分野にも有効である。
【００１９】
スイッチ８が操作され、ノーマルモードに切り換えられると、コントロール部７により、ゲインアンプ４のゲインがデフォルトのゲインに切り換えられ、オートニー処理部５により、定格レベル（１００％）に対して１００ＩＲＥになる点がニーポイントとされるとともに、定格レベルの５倍（５００％）の入力に対して１１０ＩＲＥになるようにされて、１００％〜５００％までが圧縮し、５００％を超える入力信号がクリップされる。すなわち、画質補正特性がノーマルモードの画質補正特性に切り換えられる。
【００２０】
スイッチ８が操作され、スポットモードに切り換えられると、コントロール部７により、ゲインアンプ４のゲインがデフォルトのゲインに切り換えられ、オートニー処理部５により、定格レベル（１００％）に対して１００ＩＲＥになる点がニーポイントとされるとともに、定格レベルの５倍（５００％）の入力に対して１１０ＩＲＥになるようにされて、１００％〜５００％までが圧縮し、５００％を超える入力信号がクリップされる。すなわち、画質補正特性がノーマルモードと同一の画質補正特性に切り換えられる。ついで、プロセスアンプ６によりブラックストレッチがかけられる。プロセス入力に対するプロセスアンプ６出力特性の一例を図３に示す。よって、スポットライトを浴びている人物を本ＴＶカメラ装置で撮って得られた画像は、その人物の周囲の真っ暗な部分の階調が再現されることになる。
【００２１】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態のＴＶカメラ装置は、ニーポイント切り換え用のマニュアルスイッチを有し、このマニュアルスイッチの切り換え操作に応じて、図１のオートニー処理部５の異なる複数のニーポイントを切り換えることができるようにした。
【００２２】
第１の実施の形態で既に説明したが、図１のスイッチ８が操作され、逆光モードに切り換えられると、コントロール部７により、ゲインアンプのゲインが３倍に切り換えられて、ダイナミックレンジが３倍程度に高められ、オートニー処理部５により、８０％に対して８０ＩＲＥになる点がニーポイントとされ、定格レベル（１００％）の１６倍（１６００％）の入力に対して、１１０ＩＲＥになるようにされて、８０％〜１６００％までが圧縮され、１６００％を超える入力信号がクリップされる。得られた画像は、従来の明部が真っ白になって何も再現されない状態に比べて、格段に優れているが、ニー圧縮部分のエッジと色が適量残るようになる。
【００２３】
この状態で、ニーポイント切り換え用のマニュアルスイッチを操作することにより、図１のオートニー処理部５の異なる複数のニーポイントを切り換えることができ、ニー圧縮部分のエッジと色をどのくらい残すかを制御することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、所定のスイッチ操作により、暗部が沈むのをより軽減させることができ、白トビをより軽減させることができ、複数のニーポイントの切り換えを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】画質補正特性の一例を示す図である。
【図３】プロセス入力に対するプロセスアンプ６出力特性の一例を示す図である。
【符号の説明】
１レンズ
２ＣＣＤ
３プリアンプ
４ゲインアンプ
５オートニー処理部
６プロセスアンプ
７コントロール部
８スイッチ
９オートアイリス制御部
１０アイリス

Claims

ノーマルモードを設定するためのノーマルモード設定スイッチと、
逆光モードを設定するための逆光モード設定スイッチと、
ＲＧＢ信号を増幅する増幅手段と、
該増幅手段のゲインを、前記ノーマルモード設定スイッチによりノーマルモードが設定された場合にデフォルトのゲインにし、他方、前記逆光モード設定スイッチにより逆光モードが設定された場合に前記ノーマルモードより高い所定のゲインにするゲイン制御手段と、
前記増幅手段からの信号に対して、前記ノーマルモード設定スイッチによりノーマルモードが設定された場合は、デフォルトのニー処理を行い、他方、前記逆光モード設定スイッチにより逆光モードが設定された場合は、ニーポイントをノーマルモードにおけるニーポイントより所定レベルだけ下げるニー処理手段と、
該ニー処理手段によるニーポイントに応じてアイリスを制御するアイリス制御手段とを備えたことを特徴とする撮像システム。