JPH06189160A

JPH06189160A - デジタルガンマ補正装置

Info

Publication number: JPH06189160A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hosokawa; 純一細川
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba AVE Co Ltd
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1994-07-08

Abstract

(57)【要約】【目的】小さい回路規模で理想曲線に近い特性のガンマ
補正装置を得る。【構成】レベル検出器３は入力されたデジタル入力信号
２が供給され、乗算係数４および加算係数５が乗算器６
および加算器８へそれぞれ供給される。デジタル入力信
号２は乗算器６により乗算係数４が乗算された後、加算
器８により加算係数５が加算され折れ線ガンマ補正信号
を得る。また、デジタル入力信号２が折れ点近傍のとき
には補正信号発生用テーブル１１からの補正信号１３と
乗算係数１２とを乗算器１４により乗算することにより
補正係数１５を得る。この折れ線ガンマ補正信号９と補
正係数１５とを加算器１６により加算し、理想曲線に近
い特性をガンマ補正信号１７を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は固体撮像素子から出力
されるアナログ信号が変換されたデジタル映像信号のガ
ンマ補正を行うデジタルガンマ補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデジタルカメラに用いられている
デジタルガンマ補正装置を図２から図４を用いて説明す
る。

【０００３】図２はＲＯＭ／ＲＡＭテーブルだけを用い
たデジタルガンマ補正装置である。図２において、デジ
タル入力信号３２は入力端３１を介してＲＯＭ／ＲＡＭ
テーブル３３のアドレスとして供給される。ＲＯＭ／Ｒ
ＡＭテーブル３３はガンマ特性の入出力特性を有してお
り、アドレスとして供給されたデジタル入力信号３２に
応じたガンマ補正データ３４を出力端３５へ出力する。

【０００４】このようなガンマ補正装置はガンマ特性を
自由に設定することが可能である一方、カメラの分解能
（階調特性）を向上させる為にはデジタル信号３２，ガ
ンマ補正データ３４を多ビット化する必要があり、ＲＯ
Ｍ／ＲＡＭテーブル３３の回路規模が大きくなってしま
うという問題がある。また、高速化も難しいためカメラ
の解像度に影響するという問題があった。

【０００５】図３は乗算器と加算器を各々１つ有した折
れ線ガンマ補正装置である。このような折れ線ガンマ補
正装置は、特開平４−１８８６５号公報，特開平４−２
３５６９号公報，特開平４−２３５７０号公報等により
開示されている。図３において、入力信号４２は入力端
４１を介して係数発生回路４３および乗算器４５へ供給
される。係数発生回路４３は入力信号４２に応じた乗算
係数４４を作成し乗算器４５へ出力すると共に、入力信
号４２に応じた加算係数４６を作成し加算器４７へ出力
する。乗算器４５は入力信号４２と乗算係数４４とを乗
算した信号を加算器４７へ出力する。加算器４７は、乗
算器４５の出力と加算係数４６とを加算し、ガンマ補正
された信号を出力端４８へ出力する。次に、この折れ線
ガンマ補正装置の入出力特性を示す図４を用いて更に詳
細に説明する。

【０００６】図４に示した入出力特性は折れ線ガンマと
呼ばれているものであり、この実施例では乗算係数４４
と加算係数４６の組み合わせが３つの場合について説明
する。この乗算係数４４と加算係数４６の組み合わせの
種類を多くすればするほど理想ガンマ曲線に近づけるこ
とができる。係数発生回路４３は入力信号４２が、Ａ〜
Ｂ間のとき乗算係数＝Ｋ，加算係数＝０、Ｂ〜Ｃ間のと
き乗算係数＝Ｋ／２，加算係数＝Ｄ１、そしてＣよりも
大きいとき乗算係数＝Ｋ／４，加算係数＝Ｄ２を乗算器
４５，加算器４７へそれぞれ出力する。この結果、この
折れ線ガンマの入出力特性は、折れ線特性４１に示すよ
うになる。

【０００７】このようなガンマ補正装置は乗算係数４４
と加算係数４６の組み合わせの種類を多くすればするほ
ど理想ガンマ曲線に近づけることができるが、このよう
にするためには係数発生回路４３が複雑化してしまうと
共に回路規模が大きくなるという問題がある。逆に組み
合わせの種類を少なくした場合には図２で説明したテー
ブル方式より回路規模および高速化の点では有利である
が、折れ点前後で理想曲線と差を生じるため正確なガン
マ補正を行うことができないという問題がある。また、
折れ点での急激な特性の変化は画像に現れてしまい画質
が低下してしまうという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のガン
マ補正装置では、ＲＯＭ／ＲＡＭテーブルだけを用いた
場合、分解能（階調特性）を向上させる為には多ビット
化する必要があるためＲＯＭ／ＲＡＭテーブルの回路規
模が増加してしまうという問題がある。また、高速化も
難しいという問題があった。

【０００９】また、一般の折れ線ガンマ補正装置では、
折れ点を少なくした場合には回路規模および高速化の点
で有利であるが、理想曲線との差が大きくなってしま
い、折れ点前後の急激な変化は画質を低下させてしまう
という問題があった。また、折れ点を増やして理想曲線
に近づけた場合には係数発生回路の回路規模が大規模化
してしまうという問題があった。

【００１０】この発明は上記のような従来技術の欠点を
除去し、小さい回路規模で理想曲線に近い特性のガンマ
補正装置を得ることができるガンマ補正装置を提供する
ことを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、入力された映像信号のレベ
ルを検出するレベル検出手段と、前記レベル検出手段の
検出レベルに応じて所定の乗算係数および加算係数を出
力する係数出力手段と、前記映像信号と前記乗算係数と
を乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力と前記加算
係数とを加算し、折れ線ガンマ補正信号を出力する折れ
線ガンマ補正手段と、前記映像信号のレベルが、前記乗
算係数および加算係数が変化するレベルである変化レベ
ル前後の所定の範囲にあるとき、前記変化レベルからの
レベル差に応じた所定の補正信号を出力する補正信号出
力手段と、前記折れ線ガンマ補正手段と前記補正信号出
力手段の出力を加算する加算手段とを備えたことを特徴
とするデジタルガンマ補正装置を提供する。また、前記
補正信号出力手段はＲＯＭ（またはＲＡＭ）テーブルで
あることを特徴とするデジタルガンマ補正装置を提供す
る。

【００１２】また、前記係数出力手段は複数の変化レベ
ルを有し、前記補正信号出力手段は前記複数の変化レベ
ルで同一のＲＯＭ（またはＲＡＭ）テーブルデータを用
いることを特徴とするデジタルガンマ補正装置を提供す
る。

【００１３】また、前記係数出力手段は複数の変化レベ
ルを有し、前記補正信号出力手段は前記複数の変化レベ
ルで同一のＲＯＭ（またはＲＡＭ）テーブルデータを用
い、このテーブルデータと変化レベルの位置に応じた乗
算レベルとを乗算し前記補正信号を得ることを特徴とす
るデジタルガンマ補正装置を提供する。

【００１４】

【作用】このように構成されたものにおいては、入力映
像信号のレベルに応じて乗算係数および加算係数を得
る。入力映像信号と乗算係数とを乗算し、この信号と加
算係数とを加算し折れ線ガンマ補正信号を得る。また、
入力映像信号が変化レベル前後のときにはこの変化レベ
ルからのレベル差に応じて補正信号を得て、この補正信
号と折れ線ガンマ補正信号とを加算することにより理想
曲線に近いガンマ補正装置を得ることができる。また、
折れ点前後の補正を共通の回路を使用することにより回
路規模を更に小さくすることができる。

【００１５】

【実施例】以下、この発明の実施例について、図１を参
照して詳細に説明する。

【００１６】図１はこの発明の一実施例を示すガンマ補
正装置の構成を示す図である。図１において、デジタル
入力信号２は入力端１を介してレベル検出器３および乗
算器６へ供給される。レベル検出器３は入力されたデジ
タル入力信号のレベルを検出し、この検出したレベルに
応じた乗算係数４および加算係数５を乗算器６および加
算器８へそれぞれ出力する。

【００１７】乗算器６は入力されたデジタル入力信号と
乗算係数４とを乗算し、乗算結果である乗算信号７を加
算器８へ出力する。この乗算信号７は乗算係数４に応じ
た傾きを有する信号となる。加算器８は乗算信号７と加
算係数５とを加算し、従来の技術と同様な方法により得
た折れ線ガンマ補正信号９を加算器１６へ出力する。ま
た、レベル検出器３は入力されたデジタル入力信号の折
れ点前後には、折れ点前後を示すアドレス信号１０，ど
の折れ点であるかを示す情報を有する乗算係数１２を補
正信号発生用テーブル１１および乗算器１４へそれぞれ
出力する。補正信号発生用テーブル１１はアドレス信号
１０に応じた補正信号１３を乗算器１４へ出力する。こ
の補正信号発生用テーブル１１はＲＯＭ／ＲＡＭテーブ
ルであるが、従来のＲＯＭ／ＲＡＭテーブルのみを用い
たガンマ補正装置に比べて折れ点前後のみのテーブルを
有しておればよいので小規模となる。乗算器１４はこの
補正信号１３と乗算係数１２とを乗算し、この乗算した
結果である補正係数１５を加算器１６へ出力する。加算
器１６は折れ線ガンマ補正信号と補正係数１５とを加算
し、理想曲線に近い滑らかなガンマ補正信号１７を出力
端１８へ出力する。

【００１８】このように補正用信号発生テーブル１１
は、折れ点近傍の入力レベルに対してのみ補正信号を出
力するようにすれば良いので、回路規模を小さくするこ
とができる。

【００１９】また、この補正信号発生用テーブル１１に
ついては、乗算係数４および加算係数５が変化する折れ
点が異なっていても共通に使用することにより更に回路
規模を縮小することができる。このとき乗算係数１２を
変えることで補正量を最適化することができる。また、
補正用信号発生テーブル１１は規模がかなり小さい場合
には、相当の発生回路に置換してもよい。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、大規模なＲＯＭ／Ｒ
ＡＭテーブルを使わずに、小規模な回路構成で速度も高
速な理想曲線に近いガンマ補正装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るガンマ補正装置の一実施例の構
成を示す図である。

【図２】従来のガンマ補正装置の構成を示す図である。

【図３】従来の他のガンマ補正装置の構成を示す図であ
る。

【図４】折れ線ガンマ補正の補正波形を示す図である。

【符号の説明】

１…入力端、２…デジタル入力信号、３…レベル検出
器、４，１２…乗算係数、５…加算係数、６，１４…乗
算器、７…乗算信号、８，１６…加算器、９…折れ線ガ
ンマ補正信号、１０…アドレス信号、１１…補正信号発
生用テーブル、１３…補正信号、１５…補正係数、１７
…ガンマ補正信号、１８…出力端。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された映像信号のレベルを検出する
レベル検出手段と、前記レベル検出手段の検出レベルに応じて所定の乗算係
数および加算係数を出力する係数出力手段と、前記映像信号と前記乗算係数とを乗算する乗算手段と、前記乗算手段の出力と前記加算係数とを加算し、折れ線
ガンマ補正信号を出力する折れ線ガンマ補正手段と、前記映像信号のレベルが、前記乗算係数および加算係数
が変化するレベルである変化レベル前後の所定の範囲に
あるとき、前記変化レベルからのレベル差に応じた所定
の補正信号を出力する補正信号出力手段と、前記折れ線ガンマ補正手段と前記補正信号出力手段の出
力を加算する加算手段とを備えたことを特徴とするデジ
タルガンマ補正装置。
【請求項２】前記補正信号出力手段はＲＯＭ（または
ＲＡＭ）テーブルであることを特徴とする請求項１記載
のデジタルガンマ補正装置。
【請求項３】前記係数出力手段は複数の変化レベルを
有し、前記補正信号出力手段は前記複数の変化レベルで
同一のＲＯＭ（またはＲＡＭ）テーブルデータを用いる
ことを特徴とする請求項第２項記載のデジタルガンマ補
正装置。
【請求項４】前記係数出力手段は複数の変化レベルを
有し、前記補正信号出力手段は前記複数の変化レベルで
同一のＲＯＭ（またはＲＡＭ）テーブルデータを用い、
このテーブルデータと変化レベルの位置に応じた乗算レ
ベルとを乗算し前記補正信号を得ることを特徴とする請
求項第１項記載のデジタルガンマ補正装置。