JP3974290B2 - 撮像システム - Google Patents

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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100 IRE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110 IRE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80 IRE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、110 IRE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80 IRE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、110 IRE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80 IRE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100 IRE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110 IRE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100 IRE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110 IRE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80 IRE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、110 IRE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
2 CCD
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 (1)

  1. 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。
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