JPH04107082A

JPH04107082A - ネガ画像信号の処理回路

Info

Publication number: JPH04107082A
Application number: JP2224364A
Authority: JP
Inventors: Satoru Iwamatsu; 岩松　哲
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1990-08-28
Filing date: 1990-08-28
Publication date: 1992-04-08
Anticipated expiration: 2013-03-09
Also published as: JP2724765B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】発明の要約ネガ画像を撮像して得られる３種類の色信号Ｒ，Ｇおよ
びＢの白ピーク・レベルおよび黒ピーク・レベルをそれ
ぞれ検出する。そして２急信号Ｒ，ＧおよびＢの白ピー
ク・レベルが一致し、かっ色信号Ｒ，ＧおよびＢの黒ピ
ーク・レベルが一致するように振幅およびレベルの調整
を行なう。

また、これらの検出した白ピークおよび黒ピークの各レ
ベルを表わす信号を、各色信号Ｒ，ＧおよびＢのブラン
キング期間の前半部と後半部に重畳させ、後段の信号処
理において利用できるようにする。

発明の背景技術分野この発明はネガ画像信号の処理回路、とくに白バランス
調整のための処理回路に関する。

この明細書においてネガとはネガティブ（ｎｅｇａｔｉ
ｖｅ）の略語であり、ネガ画像とはネガティブ画像また
は陰画を表わす。また、ポジとはポジティブ（ｐｏｓｉ
ｔｉｖｅ）の略語であり、ポジ画像とはポジティブ画像
または陽画を指す。

従来技術とその問題点ネガ画像の撮像は、たとえばネガフィルムに表わされた
画像を撮影し、その画像をネガのまま。

またはポジに反転して大型表示画面に表示またはスクリ
ーンに投影するシステムにおいて必要となる。このシス
テムは、光学的ないわゆるオーバ・ヘッド・プロジェク
タに代わって登場した新しいシステムであり、説明会、
研究発表会等において利用される。ネガ画像を撮像して
得られる映像信号はポジ画像を撮像して得られる映像信
号と異なる特性を有するために同じように取扱うことが
できない。

第３図はネガフィルムの階調特性（対数表現）の−例を
示しており、これはネガフィルムを感光したときの入射
光量とそれによって生じた現像後のネガフィルムの現像
濃度との関係を示している。全く感光していない部分（
完全遮光部分）Ａでは濃度が最も低く、完全に感光した
部分Ｂでは濃度が最も高い。撮影画像の輝度レンジは上
記の部分ＡからＢまでの範囲ではなく、使用範囲Ｃとし
て示すように、撮影画像の最も暗い部分から最も明るい
部分までの範囲である。したがって、撮影画像の最も暗
い部分が映像信号の黒レベル、最も明るい部分が映像信
号の白レベルとならなければならない。したがって、使
用範囲Ｃの上限と下限とを検出することが必要となる。

ネガ画像がカラー画像の場合には、その色を構成する三
原色Ｒ，ＧおよびＢの色階調特性が第４図に示すように
相互に異なり、しかも各色階調特性において使用範囲（
太線で表わす）が相互に異なるという問題点がある。色
階調特性が色によって異なると再生画像の中間調に色づ
きが生じ、使用範囲が異なると色バランスがとれないと
いう不具合が生じる。上記の問題は、イエロー、マゼン
ダ、シアンの補色についても同様に起る。

′！ｓ５図は従来のネガ画像信号処理回路を示している
。カメラ（ビデオ・カメラ、スチル・ビデオ・カメラ）
等の撮像装置６０から出力される三原色信号Ｇ、Ｒおよ
びＢのうち２包成号ＲおよびＢは可変ゲイン増幅回路８
５．　Ｈに与えられ、公知の手法によって白バランス調
整が行なわれる。ネガ画像が撮像された場合にはこの白
バランス調整によってネガ画像信号のピーク・レベル（
これを黒ピーク・レベルという）、すなわちポジに反転
されたときの黒ピークψレベルが三原色信号Ｇ、　Ｒお
よびＢにおいて一致するように調整される。

白バランス調整後の色信号Ｇ、ＲおよびＢは。

一方ではガンマ補正回路６１．８３および６５にそれぞ
れ与えられ、他方では反転回路７１．７３および７５に
よってそれぞれ反転され（ネガ画像信号はポジ画像信号
に反転される）、ブランキング・ミックス回路７２．７
４および７６においてそのブランキング期間にブランキ
ング信号ＢＬＫが重畳され、さらにガンマ補正回路６２
．６４および６Ｂにそれぞれ与えられる。ポジ系のガン
マ補正回路６１．６３および６５には同じガンマ補正曲
線が設定されている。ネガ系のガンマ補正回路８２．６
４および８６にはＧ、ＲおよびＢの階調特性に応じてガ
ンマ補正曲線が設定され、ガンマ補正後の階調特性がＧ
、ＲおよびＢの三原色において一致するようになってい
る。

切換スイッチ５１．５２および５３は各色信号Ｇ、　Ｒ
およびＢについてそれぞれ設けられ、ポジ系のガンマ補
正後の色信号とネガ系のガンマ補正後の色信号とを切換
えるものである。これらのスイッチ５１、５２および５
３の出力色信号Ｇ、ＲおよびＢはマトリクス回路８３に
与えられ、輝度信号Ｙならびに色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙ
に変換される。さらにこれらの信号Ｙ、Ｒ−ＹおよびＢ
−Ｙはエンコーダ８４においてＮＴＳＣフォーマットの
映像信号に変換されて出力される。

このような従来の回路においては、ネガ系のガンマ補正
回路６２．８４および６Ｂに各色の階調特性に応じたガ
ンマ補正曲線が設定され、ガンマ補正後の各色信号の階
調特性が揃うので、上述した中間調の色づきの問題は生
じない。

しかしながら、白バランス調整においては色信号Ｇ、Ｒ
およびＢの黒ピーク・レベルのみが一致するように可変
ゲイン増幅回路８５および８６のゲインが調整されるだ
けであるから、これをポジに反転したものにおいてはポ
ジ上の黒ピーク・レベルは一致するが、ポジ上の白ピー
ク・レベルが一致せず白バランスが適切でないという問
題がある。

発明の概要発明の目的この発明は、ネガ画像の色信号の適切な白バランスを実
現できる処理回路を提供することを目的とする。

発明の構成２作用および効果この発明によるネガ画像信号の処理回路は、ネガ画像を
撮像して得られる３種類の色信号のそれぞれの最大レベ
ル（黒ピーク・レベル）および最小レベル（白ピーク・
レベル）を検出するピーク検波回路、および検出した最
大レベルが３種類の色信号において相互に等しくなりか
つ検出した最小レベルが３種類の色信号において相互に
等しくなるように、３種類の色信号の振幅と最大または
最小レベルを調整する回路を備えていることを特徴とす
る。

この発明によると３種類の色信号の最大レベルが相互に
一致しかつ３種類の色信号の最小レベルが相互に一致す
るように色信号が調整されている。したがって３種類の
色信号の黒ピーク・レベルが相互に一致し、３種類の色
信号の白ピーク・レベルも相互に一致する。このように
して、白。

黒ピーク・レベルが３種類の色信号において揃えられて
いるから１急信号がネガ状態のままであってもポジに反
転されても常に適切な白バランス調整が達成される。

上記調整回路はたとえば、検出した最大レベルと最小レ
ベルとの差が３種類の色信号において相互に等しくなる
ように、少なくとも２種類の色信号の振幅を調整する可
変ゲイン増幅回路と、最大レベルまたは最小レベルが相
互に等しいレベルになるように３種類の色信号のレベル
を調整するレベル調整回路とから構成される。

好ましくは、上記３種類の色信号の階調特性を揃えるガ
ンマ補正回路が設けられ、上記レベル調整回路がこのガ
ンマ補正回路に備えられる。

さらに好ましくは、３種類の色信号の直流成分のレベル
を一定レベルに揃えるクランプ回路を３種類の色信号の
それぞれに対してピーク検波回路の前段に設ける。これ
により、直流信号成分に影響されないで確実な最大レベ
ルおよび最小レベルの検出が可能となる。

この発明によるネガ画像信号の処理回路は、最大レベル
と最小レベルとの差が相互に等しくなるように調整され
た３種類の色信号のブランキング期間の前半部と後半部
に、検出された最大レベルと最小レベルを表わす信号成
分をそれぞれ重畳させるブランキング・ミックス回路を
さらに備えている。

画像を表わす信号成分が存在しないブランキング期間に
黒ピーク・レベルを表わす信号成分と白ピーク・レベル
を表わす信号成分とが時間軸上の位置を違えて加えられ
ているので１画像を表わす信号成分がこれによって悪影
響を受けることがなく、シかも黒、白ピーク・レベルが
色信号中に保存されているからこれを後段の信号処理回
路で利用することが可能となる。

実施例の説明第１図はこの発明の実施例を示している。

スチル・ビデオ・カメラ、ビデオ・カメラ等の撮像装置
１０からは撮像した被写体像を表わす三原色信号Ｇ、Ｒ
およびＢが出力される。被写体像がネガフィルムのよう
に静止しているものである場合には、そのネガフィルム
の像を表わす色信号が一定周期（たとえば１７６０秒）
で繰返し出力されることになる。撮像装置１０から出力
される色信号Ｇ、ＲおよびＢが第２ａ図に示されている
。このように、この色信号Ｇ、ＲおよびＢは上述した色
ごとの階調特性の違いを反映しており、かつ直流信号成
分のレベルも一般には異なっている。

これらの色信号のうち色信号Ｇは直接にクランプ回路２
１に与えられ、他の色信号ＲおよびＢは可変ゲイン増幅
回路１５および■６において後述する適切なゲイン（１
以下である場合もある）で増幅されたのちクランプ回路
２２および２３にそれぞれ与えられる。クランプ回路２
１．２２および２３には同じクランプ・レベルが設定さ
れており、これらのクランプ回路２１．２２および２３
によって色信号Ｇ、ＲおよびＢの直流信号成分が一定に
揃うことになる。

クランプ回路２１．２２および２３から出力される色信
号Ｇ、ＲおよびＢは一方ではブランキング・ミックス回
路３１．３２および３３にそれぞれ与えられるとともに
２他方では切換スイッチ（マルチプレクサ）２４に与え
られる。切換スイッチ２４はマイクロ・コンピュータ１
１によって一定時間ごとに切換えられ１色信号Ｇ、Ｒお
よびＢが順次ピーク検波回路１２に与えられる。

ピーク検波回路１２は入力信号の最大レベルおよび最小
レベルを検出するものである。色信号Ｇ。

ＲおよびＢがネガフィルムのようなネガ画像を表わす場
合には最大レベルは黒ピーク・レベル、最小レベルは白
ピーク・レベルに対応するので、以下、黒、白ピーク・
レベルの用語を使用する。切換スイッチ２４によって色
信号Ｇがピーク検波回路１２に入力しているときには色
信号Ｇの黒、白ピーク・レベルがそれぞれ検出される。

切換スイッチ２４が色信号Ｇを選択している時間は一画
面内の適当な領域を走査している期間でよい。これによ
り画面にウィンドウが設定されかつそのウィンドウ内の
黒、白ピーク検出が行なわれるのと等値となる。他の色
信号ＲおよびＢについても同じである。

このようにして２検出された色信号Ｇ、ＲおよびＢのそ
れぞれについての黒、白ピーク・レベルはマイクロ・コ
ンピュータ１１に与えられる。マイクロ・コンピュータ
１１は、入力する黒、白ピーク・レベルを表わすデータ
を用いて１私信号Ｇの黒ピーク・レベルと白ピーク・レ
ベルとの差と。

色信号Ｒの黒ピーク・レベルと白ピーク・レベルとの差
と１色信号Ｂの黒ピーク・レベルと白ピーク・レベルと
の差（これらを第２ｂ図にＤで示す）とが相互に等しく
なるように、可変ゲイン増幅回路１５．１８のゲインを
制御し、白バランス調整を行なう。このように白バラン
ス調整されかつ直流成分がクランプされたのちの色信号
Ｇ、ＲおよびＢが第２ｂ図に示されている。３つの色信
号Ｇ、ＲおよびＢの黒ピーク・レベルおよび白ビーク・
レベルはまだ一致していない。また１色信号Ｇ、Ｒおよ
びＢの階調特性の相違はまだ調整されていない。

白バランス調整された色信号Ｇ、ＲおよびＢは上述した
ようにブランキング・ミックス回路３１゜３２および３
３にそれぞれ与えられる。これらのブランキング・ミッ
クス回路３１．　Ｈおよび３３には２種類のブランキン
グ・タイミング信号ＢＬＫＩおよびＢＬＫ２が入力して
いる。ブランキング・タイミング信号ＢＬＫＩはブラン
キング期間の前半部でＨレベルとなる信号であり、ブラ
ンキング・タイミング信号ＢＬＫ２はブランキング期間
の後半部でＨレベルとなる信号である。ブランキング・
ミックス回路３１には色信号Ｇの検出された黒ピーク・
レベルおよび白ピーク・レベルを表わす信号がマイクロ
φコンピュータ１１から与えられている。同じようにブ
ランキング・ミックス回路３２には色信号Ｒの検出され
た黒ピーク・レベルおよび白ピーク・レベルを表わす信
号が、ブランキング・ミックス回路３３には色信号Ｂの
検出された黒ピーク・レベルおよび白ピーク・レベルを
表わす信号がそれぞれマイクロ・コンピュータ１１から
与えられている。ブランキングφミックス回路３１．３
２および３３は、ブランキング・タイミング信号ＢＬＫ
ＩがＨレベルの間。

対応する白ピーク・レベルを表わすパルス信号を色信号
Ｇ、ＲおよびＢに重畳し、かつブランキング・タイミン
グ信号ＢＬＫ２がＨレベルの間、対応する黒ピーク・レ
ベルを表わすパルス信号を色信号Ｇ、ＲおよびＢに重畳
する。

このようにして、白ピーク・レベルおよび黒ピーク・レ
ベルを表わすパルス信号がブランキング期間に加えられ
た色信号Ｇ、ＲおよびＢがブランキング・タイミング信
号ＢＬＫ１．　ＢＬＫ２とともに第２Ｃ図に示されてい
る。色信号Ｇ、ＲおよびＢのブランキング期間に白ピー
ク・レベルおよび黒ピーク・レベルが保存されているの
で、これらの白、黒ピーク・レベルを後段の回路で利用
することができる。たとえば黒ピーク・レベルはポジに
反転された後、映像信号の黒の基準レベルとして用いら
れる。また白ピーク・レベルは後述するガンマ補正にお
けるクランプ処理のために用いられる。

ブランキング・ミックス回路３１．３２および３３の出
力信号は一方ではネガ系のガンマ補正回路４１゜４３お
よび４５にそれぞれ与えられ、他方ではポジ系のガンマ
補正回路４２．４４および４６にそれぞれ与えられる。

ネガ系のガンマ補正回路４１．４３および４５にはＧ、
ＲおよびＢの階調特性に応じたガンマ補正曲線が設定さ
れている。これらのガンマ補正回路４１．４３および４
５において、各入力信号（色信号Ｇ、ＲおよびＢ）はそ
れらの白ピーク・レベルが所定レベルになって一致する
ようにクランプされ、かつガンマ補正曲線にしたがって
ガンマ補正後の階調特性がＧ、ＲおよびＢの三原色にお
いて一致するようにそれぞれガンマ補正される。ガンマ
補正回路４１．４３および４５の出力色信号Ｇ、Ｒおよ
びＢが第２ｄ図に示されている。この図から分るように
色信号Ｇ、ＲおよびＢはそれらの黒ピーク・レベルが相
互に一致し、白ピーク・レベルが相互に一致し、さらに
階調特性が相互に揃っている。

ガンマ補正回路４１．４３および４５の出力信号は次に
反転回路５７．５８および５９でそれぞれポジに反転さ
れる。この反転後の信号が第２ｅ図に示されている。

ポジ系のガンマ補正回路４２．４４および４６には同じ
ガンマ補正曲線が設定されている。もちろん。

これらの補正回路４２．４４および４Ｂにも異なるガン
マ補正曲線を設定してもよい。

ガンマ補正回路４１と４２の出力は切換スイッチ５１に
、ガンマ補正回路４３と４４の出力は切換スイッチ５２
に、ガンマ補正回路４５と４Ｂの出力は切換スイッチ５
３にそれぞれ入力する。

切換スイッチ５１．５２および５３は各色信号Ｇ、　　
ＲおよびＢについてそれぞれ設けられ２ポジ系のガンマ
補正後の色信号とネガ系のガンマ補正後の色信号とを切
換えるものである。もちろん、これらの切換スイッチ５
１．５２および５３は相互に連動するものであることが
好ましい。これらのスイッチ５１、５２および５３の出
力色信号Ｇ、ＲおよびＢはマトリクス回路１３に与えら
れ、輝度信号Ｙならびに色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙに変換
される。さらにこれらの信号Ｙ、Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙは
エンコーダ１４においてＮＴＳＣフォーマットの映像信
号に変換されて出力される。

エンコーダ１４にはブランキング・タイミング信号ＢＬ
Ｋ３が与えられている。このタイミング信号ＢＬＫ３は
第２ｆ図に示すように、ブランキング期間を表わす信号
（この期間Ｌレベルとなる）で、タイミング信号ＢＬＫ
ＩとＢＬＫ２のパルス幅をあわせた幅よりも少し広い幅
のパルス状信号である。このタイミング信号ＢＬＫ３の
Ｌレベルの期間において、信号Ｙ、Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙ
がタイミング信号ＢＬＫ２のＨレベルの期間におけるそ
れぞれの信号レベル（すなわち黒レベル）に一致するよ
うにブランキングされることにより、　ＮＴＳＣフォー
マットのブランキング期間を表わす信号成分が上記信号
Ｙ。

Ｒ−ＹおよびＢ−Ｙに付与される。最終的に得られるＮ
ＴＳＣ出力が第２ｇ図に示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図である。第２ａ図から第２ｇ図は第１図に示す回路の各ブロック
の人、出力信号を示す波形図である。第３図はネガフィルムに表わされた画像の階調特性を示
すグラフ、第４図は色によって階調特性が異なる様子を
示すグラフである。第５図は従来例を示すブロック図である。ＩＯ・・・撮像装置。１１・・・マイクロ・コンピュータ。１２・・・ピーク検波回路。１５、１８・・・可変ゲイン増幅回路。２１、２２．２３・・・クランプ回路。３１、３２．３３・・・ブランキング・ミックス回路。４１４２、４３．４４．４５．４Ｂ・・・ガンマ補正回
路。以上特許出願人　　富士写真フィルム株式会社代　　理　　
人　　　弁理士　　牛　　久　　健　　同第３図第４図人を大１

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ネガ画像を撮像して得られる３種類の色信号のそ
れぞれの最大レベルおよび最小レベルを検出するピーク
検波回路、および検出した最大レベルが３種類の色信号において相互に等
しくなりかつ検出した最小レベルが３種類の色信号にお
いて相互に等しくなるように、３種類の色信号の振幅と
最大または最小レベルを調整する回路。を備えたネガ画像信号の処理回路。
（２）上記調整回路が、検出した最大レベルと最小レベルとの差が３種類の色信
号において相互に等しくなるように、少なくとも２種類
の色信号の振幅を調整する可変ゲイン増幅回路と、最大レベルまたは最小レベルが相互に等しいレベルにな
るように３種類の色信号のレベルを調整するレベル調整
回路とから構成されている、請求項（１）に記載のネガ
画像信号の処理回路。
（３）上記３種類の色信号の階調特性を揃えるガンマ補
正回路が設けられ、上記レベル調整回路がこのガンマ補
正回路に備えられている、請求項（１）に記載のネガ画
像信号の処理回路。
（４）最大レベルと最小レベルとの差が相互に等しくな
るように調整された３種類の色信号のブランキング期間
の前半部と後半部に、検出された最大レベルと最小レベ
ルを表わす信号成分をそれぞれ重畳させるブランキング
・ミックス回路、をさらに備えた請求項（２）に記載のネガ画像信号の処
理回路。
（５）３種類の色信号の直流成分のレベルを一定レベル
に揃えるクランプ回路が３種類の色信号のそれぞれに対
してピーク検波回路の前段に設けられている、請求項（
１）に記載のネガ画像信号の処理回路。