JPH02125589A - 撮像装置の画質補正方式 - Google Patents
撮像装置の画質補正方式Info
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- JPH02125589A JPH02125589A JP63277507A JP27750788A JPH02125589A JP H02125589 A JPH02125589 A JP H02125589A JP 63277507 A JP63277507 A JP 63277507A JP 27750788 A JP27750788 A JP 27750788A JP H02125589 A JPH02125589 A JP H02125589A
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- luminance signal
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- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 17
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 11
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
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- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電子カメラ等の撮像装置に関し、特に、主被写
体に対して周囲の輝度が比較的高い所謂逆光状態や、主
被写体に対して周囲の輝度が比較的低い所謂スポット・
ライト・シーンの状態において主被写体及び背景を良好
に撮影するための画質補正方式に関する。
体に対して周囲の輝度が比較的高い所謂逆光状態や、主
被写体に対して周囲の輝度が比較的低い所謂スポット・
ライト・シーンの状態において主被写体及び背景を良好
に撮影するための画質補正方式に関する。
従来、電子スチル・カメラやビデオ・テープ・レコーダ
（ＶＴＲ）等の撮像装置にあっては、第６図に示す撮像
系統を備えている。まず構成を説明すると、同図におし
・て、１は撮影レンズや絞り及びシャッター等から成る
撮像光学系であり、撮像光学系１の後方に例えば電荷蓄
積型固体撮像素子（ＣＣＤ）等の撮像素子２が配置され
、撮像素子２の受光面には例えば画素に対応した赤（Ｒ
）。
（ＶＴＲ）等の撮像装置にあっては、第６図に示す撮像
系統を備えている。まず構成を説明すると、同図におし
・て、１は撮影レンズや絞り及びシャッター等から成る
撮像光学系であり、撮像光学系１の後方に例えば電荷蓄
積型固体撮像素子（ＣＣＤ）等の撮像素子２が配置され
、撮像素子２の受光面には例えば画素に対応した赤（Ｒ
）。
青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラー・フィルタ３が設けられて
いる。撮像素子２は被写体光学像を光電変換し、所謂水
平走査及び垂直走査読み出しによって各画素に発生した
映像信号を時系列的に出力し、この映像信号はブリ・ア
ンプ４によって信号処理可能な振幅レベルまで増幅され
る。
いる。撮像素子２は被写体光学像を光電変換し、所謂水
平走査及び垂直走査読み出しによって各画素に発生した
映像信号を時系列的に出力し、この映像信号はブリ・ア
ンプ４によって信号処理可能な振幅レベルまで増幅され
る。
ブリ・アンプ４から出力される時系列の映像信号は色分
離回路５によって、赤（Ｒ）、青（Ｂ）。
離回路５によって、赤（Ｒ）、青（Ｂ）。
緑（Ｇ）の夫々の色信号に分離され、更にこれらの色信
号から画像を再生した場合に最適の白色が得られるよう
にするために白バランス回路６によって夫々の色信号の
振幅レベルが調整される。更に、白バランス回路６より
出力された色信号はブラウン管の階調特性を補正するた
めのＴ補正回路７を通り、マ） ＩＪクス回路８によっ
て輝度信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙに変換される
。そして、これらの°信号Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを磁気記
録媒体に記録したり、画像再生用モニタ・テレビジョン
等に供給する。
号から画像を再生した場合に最適の白色が得られるよう
にするために白バランス回路６によって夫々の色信号の
振幅レベルが調整される。更に、白バランス回路６より
出力された色信号はブラウン管の階調特性を補正するた
めのＴ補正回路７を通り、マ） ＩＪクス回路８によっ
て輝度信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙに変換される
。そして、これらの°信号Ｙ、Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを磁気記
録媒体に記録したり、画像再生用モニタ・テレビジョン
等に供給する。
ところで、このような撮像装置にあっては絞りやシャッ
ター速度を調整することによって露光量を自動調整し、
撮像素子への入射光量を最適に設定する自動露出機能（
ＡＥ機能）を備えている。
ター速度を調整することによって露光量を自動調整し、
撮像素子への入射光量を最適に設定する自動露出機能（
ＡＥ機能）を備えている。
このＡＥ機能は、ます画角内の被写体から受ける光強度
を検出し、撮像素子の最適な光電変換特性条件で撮影を
可能とするように絞り等を自動調整する。
を検出し、撮像素子の最適な光電変換特性条件で撮影を
可能とするように絞り等を自動調整する。
しかしながら、このような機能を備えていても、例えば
第７図に示すように主被写体Ａの背景シーンＢの輝度が
高い場合には最も撮影したい主被写体Ａは暗くなって画
像が不明瞭となり、更に、主被写体よりの受光量を上げ
て撮影すると背景の景色は真っ白になってしまう。逆に
、暗い背景中で白い服を着た人物等を主被写体として撮
影する場合に該服装がとんでしまい質感を損なう等の問
題があった。
第７図に示すように主被写体Ａの背景シーンＢの輝度が
高い場合には最も撮影したい主被写体Ａは暗くなって画
像が不明瞭となり、更に、主被写体よりの受光量を上げ
て撮影すると背景の景色は真っ白になってしまう。逆に
、暗い背景中で白い服を着た人物等を主被写体として撮
影する場合に該服装がとんでしまい質感を損なう等の問
題があった。
本発明はこのような課題に鑑みて成されたものであり、
同一画角内に高輝度と低輝度の被写体が混在する場合で
あっても、夫々の被写体を明瞭に撮影する撮像装置の画
質補正方式を提供することを目的とする。
同一画角内に高輝度と低輝度の被写体が混在する場合で
あっても、夫々の被写体を明瞭に撮影する撮像装置の画
質補正方式を提供することを目的とする。
この目的を達成するために本発明は、予め設定されてい
る最小輝度と最大輝度の範囲中において、該最小輝度の
輝度信号入力に対する出力と最大輝度の輝度信号入力に
対する出力を同一の線型特性で発生し、該最小輝度と最
大輝度の範囲内での輝度信号入力を上記線型特性よりも
増幅率の大きな適宜の非線型特性で出力することにより
上記最小輝度と最大輝度の範囲内の輝度信号を伸長する
輝度補正回路を備えた。
る最小輝度と最大輝度の範囲中において、該最小輝度の
輝度信号入力に対する出力と最大輝度の輝度信号入力に
対する出力を同一の線型特性で発生し、該最小輝度と最
大輝度の範囲内での輝度信号入力を上記線型特性よりも
増幅率の大きな適宜の非線型特性で出力することにより
上記最小輝度と最大輝度の範囲内の輝度信号を伸長する
輝度補正回路を備えた。
第１図は本発明の原理構成図、第２図は本発明の原理説
明図である。これらの図に右いて、色分離された各色信
号Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）を従来技術のマトリク
ス回路９で色差信号Ｒ−Ｙ。
明図である。これらの図に右いて、色分離された各色信
号Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）を従来技術のマトリク
ス回路９で色差信号Ｒ−Ｙ。
Ｂ−Ｙ及び輝度信号Ｙに変換し、更に輝度信号Ｙを第２
図の入出力特性を有する輝度信号補正回路１０に通して
新たな輝度信号Ｙｃを発生させ、これらの色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙと輝度信号Ｙｃを画像再生のための信号とし
て用いる。第２図に示すように、予め設定された最も暗
い状態に対応する最小輝度Ｙ。と最も明るい状態に対応
する最大輝度Ｙ）１の範囲において、該最小輝度Ｙ。と
最大輝度ＹＭの輝度信号入力に対しては同一の線型な増
幅率で新たな輝度信号Ｙｃ・を出力し、その最小輝度Ｙ
０と最大輝度ＹＭの間の輝度信号入力に対しては予め設
定された非線型な増幅率特性によって新たな輝度信号Ｙ
ｃを出力する。尚、この非線型な増幅率は最小輝度Ｙ０
と最大輝度Ｙ、４での増幅率よりも高い値に設定するこ
とにより、中間の輝度信号を伸長するように成っている
。
図の入出力特性を有する輝度信号補正回路１０に通して
新たな輝度信号Ｙｃを発生させ、これらの色差信号Ｒ−
Ｙ、Ｂ−Ｙと輝度信号Ｙｃを画像再生のための信号とし
て用いる。第２図に示すように、予め設定された最も暗
い状態に対応する最小輝度Ｙ。と最も明るい状態に対応
する最大輝度Ｙ）１の範囲において、該最小輝度Ｙ。と
最大輝度ＹＭの輝度信号入力に対しては同一の線型な増
幅率で新たな輝度信号Ｙｃ・を出力し、その最小輝度Ｙ
０と最大輝度ＹＭの間の輝度信号入力に対しては予め設
定された非線型な増幅率特性によって新たな輝度信号Ｙ
ｃを出力する。尚、この非線型な増幅率は最小輝度Ｙ０
と最大輝度Ｙ、４での増幅率よりも高い値に設定するこ
とにより、中間の輝度信号を伸長するように成っている
。
このような構成を有する本発明にあっては、最小と最大
の輝度の中間輝度を伸長するので、低照度の被写体の輝
度を強調して主被写体を良好に撮影することができ、一
方、最も暗い状態と最も明るい状態はそのままの輝度と
するので黒は黒として白は白としてそのまま残り、黒い
部分が白けたり、比較的高輝度の部分が消滅する等の画
質の低下を抑制することができ、又、輝度信号のみを処
理するのでホワイトバランスのずれの発生が無い。
の輝度の中間輝度を伸長するので、低照度の被写体の輝
度を強調して主被写体を良好に撮影することができ、一
方、最も暗い状態と最も明るい状態はそのままの輝度と
するので黒は黒として白は白としてそのまま残り、黒い
部分が白けたり、比較的高輝度の部分が消滅する等の画
質の低下を抑制することができ、又、輝度信号のみを処
理するのでホワイトバランスのずれの発生が無い。
以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。
第３図は電子スチル・カメラやＶＴＲに適用した場合の
撮像系統の構成を示す。まず構成を説明すると、第３図
において、１１は撮影レンズや絞り及びシャッター等か
ら成る撮像光学系であり、撮像光学系１１の後方に例え
ば電荷蓄積型固体撮像素子（ＣＣＤ）等の撮像素子１２
が配置され、撮像素子１２の受光面には例えば画素に対
応した赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラー・フィル
タ１３が設けられている。撮像素子１２は被写体光学像
を光電変換し、所謂水平走査及び垂直走査読み出しによ
って各画素に発生した映像信号を時系列的に出力し、こ
の映像信号はブリ・アンプ１４によって信号処理可能な
振幅レベルまで増幅される。
撮像系統の構成を示す。まず構成を説明すると、第３図
において、１１は撮影レンズや絞り及びシャッター等か
ら成る撮像光学系であり、撮像光学系１１の後方に例え
ば電荷蓄積型固体撮像素子（ＣＣＤ）等の撮像素子１２
が配置され、撮像素子１２の受光面には例えば画素に対
応した赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）のカラー・フィル
タ１３が設けられている。撮像素子１２は被写体光学像
を光電変換し、所謂水平走査及び垂直走査読み出しによ
って各画素に発生した映像信号を時系列的に出力し、こ
の映像信号はブリ・アンプ１４によって信号処理可能な
振幅レベルまで増幅される。
ブリ・アンプ１４から出力される時系列の映像信号は色
分離回路１５によって、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）
の夫々の色信号に分離され、更にこれらの色信号から画
像を再生した場合に最適の白色が得られるようにするた
めに白バランス回路１６によって夫々の色信号の振幅レ
ベルが調整される。更に白バランス回路１６より出力さ
れた色信号はブラウン管上での階調特性を補正するため
のγ補正回路１７を通り、マトリクス回路１８によって
輝度信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙに変換される。
分離回路１５によって、赤（Ｒ）、青（Ｂ）、緑（Ｇ）
の夫々の色信号に分離され、更にこれらの色信号から画
像を再生した場合に最適の白色が得られるようにするた
めに白バランス回路１６によって夫々の色信号の振幅レ
ベルが調整される。更に白バランス回路１６より出力さ
れた色信号はブラウン管上での階調特性を補正するため
のγ補正回路１７を通り、マトリクス回路１８によって
輝度信号Ｙ１色差信号Ｒ−Ｙ及びＢ−Ｙに変換される。
１９は輝度信号補正回路であり、マトリクス回路１８で
形成された輝度信号Ｙを内部の非線型回路によって新た
な輝度信号Ｙｃを発生する。該非線型回路は第４図の構
成を有しており、輝度信号Ｙの振幅を所定比率１／に１
で減衰する減衰回路２０と、減衰した信号を予め設定さ
れた非線型の増幅率で増幅する非線型増幅回路２１と、
非線型増幅回路２１より出力される信号を反転する反転
回路２２を備えている。尚、非線型増幅回路２１は最小
輝度と最大輝度における増幅率ｋＩ（減衰率の逆数）で
あり、これらの最小輝度と最大輝度の範囲内での増幅率
はに１より小さい非線型の特性を有する。例えば、非線
型の特性は、周知のガンマ特性におけるＴ（ガンマ）が
１以上の場合の特性曲線に類似させたり、多種の撮影条
件下で実験的に検出した特性曲線を使用する。
形成された輝度信号Ｙを内部の非線型回路によって新た
な輝度信号Ｙｃを発生する。該非線型回路は第４図の構
成を有しており、輝度信号Ｙの振幅を所定比率１／に１
で減衰する減衰回路２０と、減衰した信号を予め設定さ
れた非線型の増幅率で増幅する非線型増幅回路２１と、
非線型増幅回路２１より出力される信号を反転する反転
回路２２を備えている。尚、非線型増幅回路２１は最小
輝度と最大輝度における増幅率ｋＩ（減衰率の逆数）で
あり、これらの最小輝度と最大輝度の範囲内での増幅率
はに１より小さい非線型の特性を有する。例えば、非線
型の特性は、周知のガンマ特性におけるＴ（ガンマ）が
１以上の場合の特性曲線に類似させたり、多種の撮影条
件下で実験的に検出した特性曲線を使用する。
更に非線型回路には、加算回路２３及び２４を備え、加
算回路２３は反転回路２２より出力される信号Ｙ３と輝
度信号Ｙを加算して信号Ｙ４を形成し、加算回路２４は
信号Ｙ４と輝度信号Ｙを加算することによって新たな輝
度信号Ｙｃを発生する。
算回路２３は反転回路２２より出力される信号Ｙ３と輝
度信号Ｙを加算して信号Ｙ４を形成し、加算回路２４は
信号Ｙ４と輝度信号Ｙを加算することによって新たな輝
度信号Ｙｃを発生する。
次に、輝度信号補正回路１９の作動を第５図に基づいて
説明する。例えば第５図（ａ） に示すような輝度信
号Ｙは減衰回路２０によって１／に１に減衰された信号
Ｙ１ となり〔第５図（ｂ）参照〕、信号Ｙ１ は非線
型増幅回路２１によって非線型に増幅された信号Ｙ２と
なる〔第５図（Ｃ）参照〕。ここで、信号Ｙ２の最小と
最大輝度に相当する振幅は元の輝度信号Ｙの最小と最大
輝度の振幅に等しいレベルに復元されるが、最小と最大
輝度の間の輝度信号は非線型に減衰され波形となる。
説明する。例えば第５図（ａ） に示すような輝度信
号Ｙは減衰回路２０によって１／に１に減衰された信号
Ｙ１ となり〔第５図（ｂ）参照〕、信号Ｙ１ は非線
型増幅回路２１によって非線型に増幅された信号Ｙ２と
なる〔第５図（Ｃ）参照〕。ここで、信号Ｙ２の最小と
最大輝度に相当する振幅は元の輝度信号Ｙの最小と最大
輝度の振幅に等しいレベルに復元されるが、最小と最大
輝度の間の輝度信号は非線型に減衰され波形となる。
次に、信号Ｙ２は反転回路２２によって極性が反転し、
第５図（ｄ）に示す信号Ｙ３が形成される。
第５図（ｄ）に示す信号Ｙ３が形成される。
このように形成された信号Ｙ３と元の輝度信号Ｙを加算
回路２３で加算することによって、第５図（ｅ）に示す
ように、非線型に増幅された部分だけを示す信号Ｙ４を
形成し、更に信号Ｙ、と元の輝度信号Ｙを加算回路２４
で加算することによって第５図（ｆ） に示すような新
たな輝度信号Ｙｃが形成される。即ち、第５図（ｆ）に
示す新たな輝度信号Ｙｃは第２図の特性によって形成さ
れるものに相当する。
回路２３で加算することによって、第５図（ｅ）に示す
ように、非線型に増幅された部分だけを示す信号Ｙ４を
形成し、更に信号Ｙ、と元の輝度信号Ｙを加算回路２４
で加算することによって第５図（ｆ） に示すような新
たな輝度信号Ｙｃが形成される。即ち、第５図（ｆ）に
示す新たな輝度信号Ｙｃは第２図の特性によって形成さ
れるものに相当する。
このように、この実施例によれば、マトリクス回路によ
って形成された輝度信号を更に所定の非線型の入出力特
性の輝度信号補正回路で中間輝度を強調し且つ黒の部分
と白の部分の輝度の変化を１１制しているので、逆光と
スポット・ライト・シーンの状態において、主被写体と
背景の画質を向上させることが出来る。
って形成された輝度信号を更に所定の非線型の入出力特
性の輝度信号補正回路で中間輝度を強調し且つ黒の部分
と白の部分の輝度の変化を１１制しているので、逆光と
スポット・ライト・シーンの状態において、主被写体と
背景の画質を向上させることが出来る。
以上説明したように本発明によれば、マトリクス回路で
形成された輝度信号を、最小と最大の輝度の中間輝度に
ついて伸長する非線型処理を行うので、低輝度の被写体
の輝度を強調して主被写体を良好に撮影することができ
、一方、最も暗い状態と最も明るい状態はそのままの輝
度とするので黒は黒として白は白としてそのまま残り、
黒い部分が白けたり、比較的高輝度の部分が消滅する等
の画質の低下を抑制することができ、又、ホワイトバラ
ンスのずれの発生が無く、鮮明が画像を撮影することが
出来る。
形成された輝度信号を、最小と最大の輝度の中間輝度に
ついて伸長する非線型処理を行うので、低輝度の被写体
の輝度を強調して主被写体を良好に撮影することができ
、一方、最も暗い状態と最も明るい状態はそのままの輝
度とするので黒は黒として白は白としてそのまま残り、
黒い部分が白けたり、比較的高輝度の部分が消滅する等
の画質の低下を抑制することができ、又、ホワイトバラ
ンスのずれの発生が無く、鮮明が画像を撮影することが
出来る。
第１図は本発明の構成説明図；
第２図は本発明の原理説明図；
第３図は本発明の実施例構成図；
第４図は第３図中の輝度補正回路の構成を示すブロック
図； 第５図は輝度補正回路の作動を説明する説明図；第６図
は従来例の構成を示すブロック図；第７図は解決すべき
課題を説明するための説明図である。 図中： ９．１８；マトリクス回路 １０．１９；輝度補正回路 １１；撮像光学系 １２；ＣＣＤ １５；色分離回路 １６；白バランス回路 １７；Ｔ補正回路 ２０；減衰回路 ２１：非線型増幅回路 ２２．２３；加算回路
図； 第５図は輝度補正回路の作動を説明する説明図；第６図
は従来例の構成を示すブロック図；第７図は解決すべき
課題を説明するための説明図である。 図中： ９．１８；マトリクス回路 １０．１９；輝度補正回路 １１；撮像光学系 １２；ＣＣＤ １５；色分離回路 １６；白バランス回路 １７；Ｔ補正回路 ２０；減衰回路 ２１：非線型増幅回路 ２２．２３；加算回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 撮像素子による撮像で得られた色信号から輝度信号を形
成するマトリクス回路を備えた撮像装置において、 予め設定されている最小輝度と最大輝度の範囲中におい
て、該最小輝度の輝度信号入力に対する出力と最大輝度
の輝度信号入力に対する出力を同一の線型特性で発生し
、該最、小輝度と最大輝度の範囲内での輝度信号入力を
上記線型特性よりも増幅率の大きな適宜の非線型特性で
出力することにより上記最小輝度と最大輝度の範囲内の
輝度信号を伸長する輝度補正回路を備え、 前記マトリクス回路で形成された前記輝度信号を上記輝
度補正回路に供給し、非線型に増幅された輝度信号を形
成することを特徴とする撮像装置の画質補正方式。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277507A JP2952488B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 撮像装置の画質補正方式 |
| US07/496,331 US5068718A (en) | 1988-11-04 | 1990-03-20 | Image quality correcting system for use with an imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63277507A JP2952488B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 撮像装置の画質補正方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02125589A true JPH02125589A (ja) | 1990-05-14 |
| JP2952488B2 JP2952488B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=17584558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63277507A Expired - Fee Related JP2952488B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 撮像装置の画質補正方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952488B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5517333A (en) * | 1993-02-24 | 1996-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gradation correction device and image sensing device therewith for supplying images with good gradation for both front-lit and back-lit objects |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158789A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-10 | Bosch Gmbh Robert | Method and circuit for correcting contrast of color television signal |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP63277507A patent/JP2952488B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55158789A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-10 | Bosch Gmbh Robert | Method and circuit for correcting contrast of color television signal |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5517333A (en) * | 1993-02-24 | 1996-05-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gradation correction device and image sensing device therewith for supplying images with good gradation for both front-lit and back-lit objects |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2952488B2 (ja) | 1999-09-27 |
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