JPH07264620A

JPH07264620A - 画像再生方法およびその装置

Info

Publication number: JPH07264620A
Application number: JP4832094A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Konoue; 明彦鴻上; Hideji Matsukiyo; 秀次松清
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-03-18
Filing date: 1994-03-18
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】被写体が存在する空間の環境光または高臨場感
映像効果に忠実に、画像再生装置の存在する空間の環境
光を再現する画像再生方法およびその装置を提供する。【構成】画像再生装置の存在する空間の環境光を制御す
る環境光制御信号を、カラー画像信号と共に再生する。【効果】画像再生装置の機種および個々の違いによら
ず、撮像時における被写体の存在する環境の照度と色度
および高臨場感映像効果を忠実に再現ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン信号を受
信して表示するカラーテレビ再生装置、或いは家庭用ビ
デオテープレコーダやファミコンゲーム機等を用いてカ
ラー画像を表示する画像再生装置に関し、特にカラー画
像表示時に環境光の忠実再現、および表示画像の色の忠
実再現を要求する分野、例えば、アートデザイン、電子
商品販売、医療画像通信、印刷、および家庭用テレビに
至る各分野に渡るが、本発明はこれらの分野に限るもの
ではなく、カラー画像を再生する全ての分野に適応す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、画像再生装置の存在する空間
の環境光による画像の表示色の影響についてはいくつか
の提案がなされている。例えば、特開昭６１−１６６９
１号公報において、周囲光を検知するセンサを設け、こ
のセンサの出力に基づいて周囲光の波長を検出する検出
回路を設け、この検出回路に応答してカラーテレビジョ
ン受像機の色温度を制御する色温度制御回路が開示され
ている。

【０００３】また、特開昭６１−１７２４９５号公報に
おいては、外光の色成分を検出する外光検出装置と、そ
の検出色成分信号に応じて、映像信号の原色信号を補正
する補正回路を備えた映像信号表示装置が開示されてい
る。

【０００４】また、特開平４−２４３３９２号公報にお
いては、外光の明るさ、あるいは外光の色温度、あるい
は外気温度を検出するセンサを設け、このセンサの出力
によって画像表示装置の三組のマトリクス回路のＤＣレ
ベルと利得を制御するホワイトバランス制御装置が開示
されている。

【０００５】これらの開示は、いずれも画像再生装置の
存在する空間の環境光（周囲光、外光）を検出して、画
像の色表示を制御するものであり、特に白色の色温度を
環境光に合わせて視覚的に最適に設定するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、画
像再生装置の存在する空間の環境光がまちまちであり、
実際に被写体を観測した時と、画像再生装置で表示され
た画像を観測した時とで色感覚が異なるため、正確な色
忠実再現ができないという問題があった。

【０００７】被写体が存在する空間の環境光の忠実再現
は、特にデザインやアートに携わる分野で強く要求され
ており、特に遠隔地における画像伝送において忠実に被
写体が存在する空間の環境光の再現を行うことは、わざ
わざ物を運搬する必要がなく、作業上の大幅な効率の向
上につながるものである。また、被写体が存在する空間
の環境光の忠実再現は、電子画像販売における顧客の要
望と実物との色が合わないといったトラブルを低減し、
商品販売における信用性を大幅に増すものである。

【０００８】放送用テレビの場合、画像表示装置に色の
調節機能が付加されているのが一般である。しかし、こ
の調節に当たっては、観測者の色の好みを基準として調
節するものであり、環境光のもとでの被写体の色を表示
することができないために、忠実に色再現をおこなうこ
とは困難である。

【０００９】また、上記従来技術では、画像再生装置の
存在する環境光の色度を検出して、表示画像の色を補正
するものであり、被写体が存在する空間の環境光の忠実
再現のもとでの画像の表示については何も述べられてい
ない。これは、例えば白色の照明のもとで撮像した画像
は、赤っぽい照明光のもとで画像再生した時、上記従来
技術では、画像を赤っぽくすることで、表示画像の見え
方を一定にするものであり、画像観測者は白色照明下で
の画像を享受することはできない。また、反対に、撮像
時に赤っぽい照明で撮像した画像は、同じ赤っぽい照明
下で画像を観測することはできない。

【００１０】さらには、画像再生装置の存在する空間の
照明装置を制御して映像効果を出す高臨場感の画像再生
は、映像内容によっては有効であるが、それについて
は、上記従来技術には何も述べられていない。

【００１１】本発明の目的は、被写体が存在する空間の
環境光または高臨場感映像効果に忠実に、画像再生装置
の存在する空間の環境光を再現する画像再生方法および
その装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、画像再生装
置の存在する空間の環境光を制御する信号（以下、環境
光制御信号という）を、カラー画像信号と共に再生する
ことによって達成できる。

【００１３】また、環境光制御信号は、画像再生装置の
存在する空間の照明装置と有線または無線で接続され
る。

【００１４】また、この環境光制御信号は、被写体が存
在する空間の環境光または高臨場感映像効果に基づいて
いる。

【００１５】また、環境光制御信号の伝送・再生は、カ
ラー画像信号をテレビジョン信号に変換して伝送する際
に、テレビジョン信号の水平帰線期間内あるいは垂直帰
線期間内に多重してテレビジョン複合信号として伝送
し、カラー画像再生時に、テレビジョン信号と分離して
再生することができる。ここで、伝送形態としては、有
線、無線、記録再生等のすべての伝送形態を用いること
ができる。

【００１６】また、環境光制御制御に加え、画像再生装
置の存在する空間の環境光も考慮に入れることができ
る。その場合、画像再生装置の存在する空間の照度ある
いは色度を測定し、この測定により得られる信号と環境
光制御信号との差が最小となるように、照明装置の輝度
あるいは色度を制御する。

【００１７】また、被写体が存在する空間に基づく環境
光制御に加え、被写体自体の色の再現も考慮に入れるこ
とができる。その場合、被写体の色の忠実再現のため
に、カラー画像信号のある期間に、被写体にあらかじめ
設定された色度を表すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、
Ｗ（白）で構成されたカラー画像検査信号の期間を設け
る。そして、画像再生側で、カラー画像検査信号の表示
画面の色度を測定し、この表示画面の色度が先のあらか
じめ設定された色度に一致するように画像再生装置の色
表示を制御する。

【００１８】また、環境光制御信号の照明装置への入力
のために、画像再生装置に環境光制御信号取出し用端子
を取り付けることができる。

【００１９】また、環境光制御信号の照明装置への入力
のために、画像再生装置に環境光制御信号を電磁波（光
あるいは電波）に変換する変換器を取り付けることもで
きる。この場合には、照明装置側に上記電磁波を受信す
る受信装置（あるいは受光装置）が必要となる。

【００２０】

【作用】画像観測者が画像再生装置で画像を認識する場
合、例えば家庭用テレビやビデオの観賞、またはゲーム
を楽しむ場合、あるいはテレビ電話や医療通信等で相手
の顔を見る画面において、画像再生装置の存在する環境
光の照度および色度によって、画像の見え方が大きく異
なる。観測者が画像再生装置で画像を観測する場合、そ
の画角は大きくても水平視野角３０度が一般であり、ヒ
トの水平視野角は２００度もあるので、残りの１７０度
では画像再生装置の存在する環境を観測していることに
なる。この周辺視の照度や色度が異なった場合、中心視
である表示画像の色感も異なったものとして感じること
が、心理学からよく知られている。また、環境光が画像
再生装置の画面で反射して、画像表示の色そのものも環
境光によって影響される。従って、実際に被写体を観測
したときと同じ色感で画像を観測するためには、撮像時
における被写体の存在する環境光と同じ照度及び色度を
画像観測時に再現する必要がある。

【００２１】この場合、画像再生装置は、環境光制御信
号を同時再生し、この環境光制御信号により照明装置の
輝度あるいは色度、あるいはその両方を制御する。照明
装置は電圧値によって輝度あるいは色度を変えることが
できる。この場合、環境光制御信号を有線で照明装置に
信号を送ってもよいが、赤外線や電磁波などを用いた無
線で送ってもよい。そうすることにより画像再生装置か
ら照明装置までの配線が不要であり、また照明装置が制
御できない部屋でも従来と同様の画像を観測することが
できる。

【００２２】その照明装置の制御方法としては、例えば
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）発光色の３本の蛍光灯を
並べ、そのカバーとして乱反射板でおおうことにより白
色化し、このＲ、Ｇ、Ｂ３本の蛍光灯の輝度をそれぞれ
別々に制御する方法がある。

【００２３】また、環境光制御信号として高臨場感映像
効果に基づく環境光制御信号を用いた場合には、番組製
作者が番組の内容に応じて臨場感を高めるために任意に
作成できる。

【００２４】また、環境光制御信号の伝送・再生におい
て、テレビジョン信号の水平帰線期間内あるいは垂直帰
線期間内に環境光制御信号を多重することは、画像信号
を損なうことなく伝送できる。さらに、このことは、環
境光制御の機能の付いていない従来の画像再生装置で
も、従来と変わらず画像を観測できる。この場合、画像
再生装置の存在する環境光の照度や色度は画像の場面に
応じて変化させれば良く、この場合、数十ｍｓから数秒
の速さで変化させれば十分である。従って、環境光制御
信号は垂直帰線期間内に多重することで十分であるが、
勿論、もっと速い速度で環境光の照度や色度を変えたい
場合には、水平帰線期間内に環境光制御信号を多重して
も良い。

【００２５】また、環境光制御制御に加え、画像再生装
置の存在する空間の環境光も考慮に入れることにより、
環境光制御制御による画像再生装置の存在する空間の環
境光の変化をフィードバックできるため、より忠実に環
境光が再現できる。

【００２６】また、被写体が存在する空間に基づく環境
光制御に加え、被写体自体の色の再現も考慮に入れるこ
とにより、照明装置からの光の画面への影響を含んだ色
忠実再現ができる。

【００２７】

【実施例】

実施例１本発明の実施例１を図１乃至図９により説明する。図１
は、環境光制御信号を撮像側で作成し、それを伝送路を
介して画像再生装置に送る場合の信号処理を示すブロッ
ク図である。ここではテレビジョン信号の伝送の場合の
一例をあげる。

【００２８】図１（ａ）では、撮像側の信号処理、図１
（ｂ）では画像再生側の信号処理を示す。図１（ａ）の
カメラ（１００）からテレビジョン信号を得る。ここで
はＮＴＳＣ信号である。一方、環境光制御信号発生器
（１０１）では、テレビジョン画像再生時に空間の環境
光を制御する環境光制御信号を発生する。この環境光制
御信号により、再生時の環境光を撮像時の現場の環境光
に忠実に再現させる場合には後述する照度計あるいは色
度計で得られた信号とする。このカメラ（１００）から
得られたテレビジョン信号と環境光制御信号発生器（１
０１）から得られた環境光制御信号は、信号多重回路
（１０２）によって信号多重して、テレビジョン複合信
号を得る。信号多重の方法としては、テレビジョン信号
の垂直帰線期間内あるいは水平帰線期間内に多重する。
テレビジョン信号と環境光制御信号を信号多重したテレ
ビジョン複合信号は、送信機（１０３）によって、周波
数変換されて送信アンテナ（１０４）により空中に伝送
する。

【００２９】図１（ｂ）は受信側の信号処理を示すブロ
ック図である。空中から受信アンテナ（１０５）によっ
て電磁波を受信し、同調回路（１０６）により、求める
チャネルの信号を選局する。この同調回路（１０６）で
選局されたテレビジョン複合信号は信号分離回路（１０
７）により、もとのテレビジョン信号と環境光制御信号
とを分離する。そこで得られたテレビジョン信号は画像
再生装置（１０８）に送って、テレビ画像を表示する。
一方、信号分離回路（１０７）で得られた環境光制御信
号は、照明装置の制御回路（１０９）に送られ、照明装
置（１１０）の電圧値を制御することにより輝度と色度
を制御する。

【００３０】図２は、環境光制御信号が撮像現場の環境
光を忠実に再現する場合の図１（ａ）で示す環境光制御
信号発生器（１０１）と信号多重回路（１０２）の信号
処理を詳しく説明するための図である。撮像現場の環境
光の照度と色度を測定するには照度計と色度計（図２の
２１５）を用いる。ホトセンサ（２００、２０１、２０
２、２０３）を４個基板上に並べ、ホトセンサ（２０
０）には直接撮像現場の環境光の照度（Ｗ）が測定でき
るようにフィルタは設けず、ホトセンサ（２０１）の受
光部には透過光が緑色となるフィルタ（２０４）を設け
て緑色の照度（Ｇ）を測定し、ホトセンサ（２０２）の
受光部には透過光が青色となるフィルタ（２０５）を設
けて青色の照度（Ｂ）を測定し、ホトセンサ（２０３）
の受光部には透過光が赤色となるフィルタ（２０６）を
設けて赤色の照度（Ｒ）を測定する。この４つの測定信
号（Ｗ、Ｇ、Ｂ、Ｒ）を各々増幅器１（２０７）、増幅
器２（２０８）、増幅器３（２０９）、増幅器４（２１
０）により増幅する。これらの増幅器のうちで、増幅器
２から増幅器４までの増幅度を色フィルタの透過率の逆
数と照明装置の３原色の発光特性との積の値から決め
る。すなわち、撮像の現場の環境光が白色であれば、画
像再生装置の存在する環境光も白色になるように設定す
る。また、増幅器１の照度を決める増幅度は、ある決め
られた部屋の環境条件を定めて、撮像現場の被写体の存
在する環境光の照度と決められた部屋の照度とが等しく
なるように設定する。

【００３１】次にカラー画像信号と環境光制御信号の多
重の方法を説明する。増幅器１から増幅器４までで増幅
された撮像現場の環境光の測定値をスイッチ回路（２１
１）に入力し、４つの並列した照度および色度信号
（Ｗ、Ｇ、Ｂ、Ｒ）を一本の時系列的な環境光制御信号
に変換する（このスイッチの動作およびタイムチャート
は図３で詳しく後述する）。一方、テレビジョン信号
（２１２）から垂直同期抽出回路（２１３）によって、
テレビジョン信号の垂直帰線期間内のある一定期間の信
号を抽出し、この信号をゲート回路（２１４）に接続し
て、この垂直帰線期間内のある一定期間にのみ環境光制
御信号を通過させ、テレビジョン信号（２１２）と共に
信号多重回路（１０２）に接続する。この信号多重回路
（１０２）では、テレビジョン信号（２１２）の垂直帰
線期間内のある一定期間に環境光制御信号（２１６）を
加算することにより多重する。このテレビジョン信号と
環境光制御信号とが多重されたテレビジョン複合信号は
送信機に接続される。

【００３２】図３は、ＮＴＳＣテレビジョン信号の垂直
帰線期間（図３（ａ）３０１）内に環境光制御信号を多
重する場合のテレビジョン信号の垂直帰線期間の信号を
詳しく示したタイムチャートである。テレビジョン信号
の垂直帰線期間（図３（ａ）の３０１）には、垂直同期
期間（図３（ａ）のｍ）と等化パルス期間（図３（ａ）
のｌ＋ｍ＋ｎ）があり、この期間にはテレビジョン再生
装置の画面の走査を制御する信号が含まれている。環境
光制御信号はこの等化パルスの存在しない期間（図３
（ａ）の３０２）に多重する。図２の垂直同期抽出回路
（２１３）によって、図３（ｂ）の垂直帰線期間内の等
化パルスの存在しない期間のパルス（３０３）を抽出す
る。この期間はＮＴＳＣテレビジョン信号の規格で決ま
った位置にあるので、垂直同期パルス（図３（ａ）の
ｍ）を検出した時間に同期させて発生させる。このパル
ス（３０３）によって、図２のゲート回路（２１４）を
制御して、この期間のみに環境光制御信号（図３（ｃ）
の３０４）を取り出す。この環境光制御信号（３０４）
とテレビジョン信号（図３（ａ））とを図２の信号多重
回路（１０２）により重畳し、図３（ｄ）のテレビジョ
ン複合信号を得る。

【００３３】図４は、図１（ｂ）の画像再生側における
テレビジョン複合信号からテレビジョン信号と環境光制
御信号とを分離する信号分離回路（１０７）と、照明装
置（１１０）の輝度および色度を制御する制御回路（１
０９）を詳しく示した図である。同調回路（図１の１０
６）で選局されたテレビジョン複合信号は、垂直同期抽
出回路（４００）により、垂直帰線期間内の環境光制御
信号が多重された期間の信号（図３（ｂ）の３０３）を
得る。このパルス信号をスイッチ回路（４０１）に送
る。このスイッチ回路（４０１）にテレビジョン複合信
号を入力し、このパルス信号（図３（ｂ）の３０３）の
期間のみのテレビジョン複合信号を抽出して環境光制御
信号を得て信号線（４１１）に送る。また、このスイッ
チ回路（４０１）では入力されたテレビジョン複合信号
の垂直帰線期間に多重された環境光制御信号を取り除い
た信号を通過させてもとのテレビジョン信号（図３
（ａ）の垂直帰線期間の信号とカラー画像信号（３０
０））を得て別の信号線（４１２）に送る。従って、こ
のスイッチ回路（４０１）ではテレビジョン複合信号か
ら環境光制御信号とテレビジョン信号を別々に２本の信
号線に分離する。このテレビジョン信号（４１２）は画
像再生装置（１０８）に送り、通常のテレビ画像を表示
する。一方、環境光制御信号（４１１）は、Ｗ、Ｇ、
Ｂ、Ｒの垂直帰線期間内のある一定期間のみの時系列的
な信号（図３の３０４）であるので、電圧保持回路（４
１０）により１フィールドに渡って電圧保持されたＷ、
Ｇ、Ｂ、Ｒの４本の並列信号に変換する。

【００３４】１フィールドに渡って電圧保持された４本
の並列信号Ｗ、Ｇ、Ｂ、Ｒは、増幅回路Ｗ（４０２）、
増幅回路Ｇ（４０３）、増幅回路Ｂ（４０４）、増幅回
路Ｒ（４０５）によって、ドライバ回路（４０６）の制
御に必要な電圧に変換する。ドライバ回路（４０６）で
は、これら増幅された環境光制御信号から、全体の明る
さの制御はＷの信号から、３原色の輝度配分については
Ｒ、Ｇ、Ｂの信号から３色の蛍光灯の電圧Ｒ（４０
７）、Ｇ（４０８）、Ｂ（４０９）を独立に発生して、
照明装置（１１０）に印加する。

【００３５】図５は、テレビ表示装置、記録再生装置
（ビデオテープレコーダ）およびファミコンゲーム機の
各画像再生装置に環境光制御信号発生端子が装着されて
いる場合の例を示す図である。。図５（ａ）のテレビ表
示装置（５００）に環境光制御信号発生端子（５０１）
が装着されており、端子（５０１）からはテレビ表示装
置の存在する空間の照明装置の輝度あるいは色度を制御
する環境光制御信号を発する。この環境光制御信号は、
ケーブルを介して照明装置に接続されても良いが、赤外
線や電磁波などの無線で照明装置に環境光制御信号を送
っても良い（図６で詳細に説明する）。従って、この環
境光制御信号を発する端子（５０１）は、照明装置が受
信しやすい位置（例えば上面）に設置する。

【００３６】図５（ｂ）は、記録再生装置（ビデオテー
プレコーダ）（５０２）に環境光制御信号を発する端子
（５０１）が装着されている場合を示す。この場合、環
境光制御信号は記録再生装置がチューナとして働く時に
は伝送されてきたテレビジョン複合信号から、またテー
プの再生時には記録されているテレビジョン複合信号か
ら、テレビジョン信号と環境光制御信号とを分離して出
力する。

【００３７】図５（ｃ）はファミコンゲーム機（５０
３）に環境光制御信号発生端子（５０１）が装着されて
いる場合を示す。ファミコンゲーム機の場合、ＲＯＭあ
るいはディスク等の記録媒体に環境光制御信号が記録さ
れている。この場合、この環境光制御信号はファミコン
内部にあるコンピュータによって制御される。従って、
この環境光制御信号は、ゲームのソフト作成段階におい
て、環境光の輝度あるいは色度の演出という形でソフト
内部に組み込んでおく。環境光制御信号はゲームのある
限られたパターンになった時（例えば、敵を撃ち落とし
た時）にのみ発生するようにしても良い。

【００３８】図６は、環境光制御信号発生端子から赤外
線を介して照明装置に環境光制御信号を送る場合の回路
ブロック図である。環境光制御信号（６００）は、テレ
ビジョン複合信号から分離されたアナログ信号であり、
それを変調回路（６０１）によって、ディジタル信号に
変換する。この場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ３本の蛍光灯の輝度の
信号を時系列的な連続するディジタル信号に変換する。
ディジタル信号に変換された環境光制御信号は、ＬＥＤ
ドライバ回路（６０２）によって、赤外線ＬＥＤ（６０
３）の駆動に必要な電圧あるいは電流に変換されて赤外
線ＬＥＤ（６０３）を駆動する。赤外線ＬＥＤ（６０
３）では、電流が流れることによって、赤外線を発生
し、それを照明装置に付属しているフォトセンサ（６０
４）によって受信する。受信されたディジタル環境光制
御信号は、復調回路（６０５）によってもとのアナログ
環境光制御信号に戻す。この復調された環境光制御信号
は照明装置の輝度あるいは色度を制御する制御回路（６
０６）に送る。制御回路（６０６）では環境光制御信号
を３本のＲ、Ｇ、Ｂの蛍光灯の輝度の信号に変換してド
ライバ回路（６０７）に送る。ドライバ回路（４０６）
は照明装置（１１０）のＲ、Ｇ、Ｂ３本の蛍光灯の駆動
に必要な電圧を発生して照明装置（１１０）に印加す
る。このように、環境光制御信号発生端子から赤外線を
介して照明装置に環境光制御信号を送ることによって、
信号線の接続等の煩わしい作業をなくす。また輝度や色
度が可変でない照明装置でも、従来と同様な画像再生を
行うことができる。

【００３９】図７は、画像再生装置の存在する空間の照
度と色度を測定し、その測定した信号と再生した環境光
制御信号とを比較し、画像再生装置の存在する空間の環
境光の照度と色度を環境光制御信号に忠実に再現する方
法を示す図である。図７の照度計および色度計（７０
０）は、構造的には図２に示す照度計および色度計（２
１５）と同じものである。この照度計および色度計（７
００）から得られる照度および３原色Ｇ、Ｂ、Ｒの色度
の信号は、増幅器Ｗｃ（７０１）、増幅器Ｇｃ（７０
２）、増幅器Ｂｃ（７０３）、増幅器Ｒｃ（７０４）に
より、Ｗｃ、Ｇｃ、Ｂｃ、Ｒｃの照度と色度信号を得
る。ここで増幅器Ｗｃ（７０１）、増幅器Ｇｃ（７０
２）、増幅器Ｂｃ（７０３）、増幅器Ｒｃ（７０４）の
増幅度は図２に示す増幅器１（２０７）、増幅器２（２
０８）、増幅器３（２０９）、増幅器４（２１０）と同
じにする。これら画像再生装置の存在する空間の環境光
を測定して得られた信号Ｗｃ、Ｇｃ、Ｂｃ、Ｒｃと再生
して得られた環境光制御信号Ｗ、Ｇ、Ｂ、Ｒとを比較す
るために、差動増幅器Ｗ（７０５）、差動増幅器Ｇ（７
０６）、差動増幅器Ｂ（７０７）、差動増幅器Ｒ（７０
８）に入力して、各々の差の信号ΔＷ、ΔＧ、ΔＢ、Δ
Ｒを得る。ここで、差信号ΔＷ、ΔＧ、ΔＢ、ΔＲの値
が正でも負であっても良く、例えばΔＷ≧０ならばＷ≧
Ｗｃを意味していて、画像再生装置の存在する空間の照
明装置の輝度をもっと明るくすることを意味する。ここ
で得られたΔＷ、ΔＧ、ΔＢ、ΔＲの信号をドライバ回
路（４０６）に入力し、ΔＷ、ΔＧ、ΔＢ、ΔＲがほぼ
ゼロとなるまで照明装置（１１０）の輝度および色度を
制御する。この場合には、ドライバ回路（４０６）内に
３色蛍光灯の電圧値を設定する回路でゲインコントロー
ル回路を設け、ΔＷ、ΔＧ、ΔＢ、ΔＲの値に比例して
ゲインコントロール回路の増幅度を設定する。

【００４０】図８はカラー画像再生装置の色の忠実再現
を行う方法およびその回路構成を示す図である。受信ア
ンテナ（１０５）と同調回路（１０６）により撮像側か
らテレビジョン信号を受信するが、このテレビジョン信
号にはカラー画像検査信号がある期間に渡って含まれて
いる。このカラー画像検査信号の期間は、通常のカラー
画像信号と異なり、検査期間であることを示す符号が含
まれている。同調回路（１０６）はこの符号を読み取
り、この検査期間のみ図８の色補正回路（８００）を動
作させる。このカラー画像検査信号はあらかじめ設定さ
れた色度を有するＲ’、Ｇ’、Ｂ’、Ｗ’の被写体を撮
像して得られた信号とし、画像再生装置（１０８）はこ
の時系列的な４色の検査信号を順次表示していく。その
表示画面（８０６）から色検出センサ（８０２）により
表示画面（８０６）の色度を計測する。ここで、表示画
面（８０６）には照明装置からの環境光による画面の反
射光も含んでいる。次に、あらかじめ設定された４色の
色度の信号を発生する、設定された色信号発生回路（８
０３）からの信号と、色検出センサ（８０２）で得られ
た測定信号とを演算回路（８０４）（演算回路の動作に
ついては後述する）により、３原色信号増幅回路（８０
１）のＲ、Ｇ、Ｂ３原色のバイアスと増幅度を演算して
制御回路（８０５）に送る。制御回路（８０５）では演
算回路の出力信号に基づいて、画像再生装置（１０８）
の３原色信号増幅回路（８０１）のバイアス値と増幅度
を制御する。この一連の動作を数回繰り返すことによ
り、画像再生装置のカラー画像検査信号の表示色が、設
定された色信号と同一になるようにする。このカラー画
像検査信号が終了すると共に、同調回路（１０６）から
終了の信号が発生し、３原色信号増幅回路（８０１）の
バイアスと増幅度を固定する。

【００４１】次に図９を用いて演算回路（８０４）の動
作を説明する。そしてカラー画像検査信号の表示画面
（８０６）の色度を、設定された色信号発生回路（８０
３）から発するあらかじめ設定されたＲ'、Ｇ'、Ｂ'、
Ｗ'の色度に忠実に再現する方法について説明する。

【００４２】まず画像再生装置（１０８）の３原色信号
増幅回路の予備設定のために、カラー画像検査信号を受
信したとき、検査信号のＲ'、Ｇ'、Ｂ'、Ｗ'の表示の前
に先立って、カラー画像再生装置（１０８）の各３原色
を表示した時の色度、図９のＲ（９０１）、Ｇ（９０
２）、Ｂ（９０３）を測定する。それには、３原色信号
増幅回路の３原色信号をそれぞれ単独に表示すれば良
い。この時の各３原色信号の強度Ｒ、Ｇ、Ｂはカラー画
像色検査信号の各３原色の信号強度とほぼ同じに設定す
る。その時の表示画面（８０６）を色検出センサ（８０
２）で色度を測定し、その色度座標を図９のそれぞれＲ
（ＸＲ，ＹＲ）（９０１）、Ｇ（ＸＧ，ＹＧ）（９０
２）、Ｂ（ＸＢ，ＹＢ）（９０３）とする。次に設定さ
れた色信号発生回路（８０３）から発生する３原色の色
度座標をＲ'（ＸＲ'，ＹＲ'）（９０４）、Ｇ'（Ｘ
Ｇ'，ＹＧ'）（９０５）、Ｂ'（ＸＢ'，ＹＢ'）（９０
６）とする。この場合、画像再生装置（１０８）の３原
色Ｒ（９０１）、Ｇ（９０２）、Ｂ（９０３）の色度座
標で形成されるＣＩＥ色度座標領域（図９の三角形）の
内側に、あらかじめ設定された色信号の色度座標Ｒ'
（９０４）、Ｇ'（９０５）、Ｂ'（９０６）が存在すれ
ば、Ｒ'（９０４）、Ｇ'（９０５）、Ｂ'（９０６）の
色をＲ（９０１）、Ｇ（９０２）、Ｂ（９０３）の和で
再現することができる。つまり、Ｒ’：Ｒ＋ΔＧ＋ΔＢ（１）Ｇ’：ΔＲ＋Ｇ＋ΔＢ（２）Ｂ’：ΔＲ＋ΔＧ＋Ｂ（３）ここで、：の記号は色度が等しいことを表し、ΔＲ、Δ
Ｇ、ΔＢは３原色の発光強度Ｒ、Ｇ、Ｂのある微小量で
あることを示す。この式（１）から式（３）までを色度
座標で表現すれば次のようになる。

【００４３】 XR'=(XR・R/YR+XG・ΔG/YG+XB・ΔB/YB)/(R/YR+ΔG/YG+ΔB/YB) （４） YR'=(R+ΔG+ΔB)/(R/YR+ΔG/YG+ΔB/YB) （５） XG'=(XR・ΔR/YR+XG・G/YG+XB・ΔB/YB)/(ΔR/YR+G/YG+ΔB/YB) （６） YG'=(ΔR+G+ΔR)/(ΔR/YR+G/YG+ΔB/YB) （７） XB'=(XR・ΔR/YR+XG・ΔG/YG+XB・B/YB)/(ΔR/YR+ΔG/YG+B/YG) （８） YB'=(ΔR+ΔG+B)/(ΔR/YR+ΔG/YG+R/YR) （９）この式(4)から式(9)までの6本の方程式で、未知数は
Ｒ、Ｇ、Ｂ、ΔＲ、ΔＧ、ΔＢの６つなので、演算回路
（８０４）でこの方程式を解くことにより、Ｒ、Ｇ、
Ｂ、ΔＲ、ΔＧ、ΔＢの値を求める。ここで、Ｒ、Ｇ、
Ｂの値は３原色信号の輝度の値なので、表示の明るさを
変えることによって値が変わる。従って表示画面（８０
６）の色度（色純度）に影響を与えるのはΔＲ、ΔＧ、
ΔＢの値である。そこで、これらΔＲ、ΔＧ、ΔＢの値
の信号を制御回路（８０５）に送ることにより、３原色
信号増幅回路で、赤の信号に対してバイアスをΔＲと
し、緑の信号に対してバイアスをΔＧとし、青の信号に
対してバイアスをΔＢとして予備設定を完了する。

【００４４】次にこの３原色信号増幅回路の設定をカメ
ラの色特性の影響も含めて、表示画面の色度を忠実に再
現する方法を示す。それにはまずカラー画像検査信号を
表示し、その表示画面（８０６）の色度を色検出センサ
（８０２）で測定する。ここで、表示画面（８０６）の
色度は撮像側のカメラの色特性や伝送路の歪などによっ
て、あらかじめ設定された色度と異なる。従って、この
カラー画像検査信号の表示画面（８０６）の色度の測定
値と、設定された色信号発生回路の色度信号の値とは一
致しない。そこで、今度はカラー画像検査信号を表示し
た時の表示画面を測定した色度をＲ（ＸＲ，ＹＲ）、Ｇ
（ＸＧ，ＹＧ）、Ｂ（ＸＢ，ＹＢ）として式（１）から
（９）までで述べた行程を繰り返し、再び演算すること
により３原色信号増幅回路のバイアス値ΔＲ、ΔＧ、Δ
Ｂを設定しなおす。

【００４５】次に、白バランスを忠実に再現する方法を
説明する。いままでは３原色の色度をあらかじめ設定さ
れた色度に忠実に再現するため、３原色信号増幅回路の
バイアスをΔＲ、ΔＧ、ΔＢとしたが、、３原色信号の
増幅度を次に決めることになる。今、あらかじめ設定さ
れた色度を有する白（Ｗ’）の色度はつぎのように与え
られる。

【００４６】Ｗ’：Ｒ’＋Ｇ’＋Ｂ’ （１０）ここで、Ｒ'、Ｇ'、Ｂ'は各３原色信号の強度を与える
係数である。次に、表示画面から検出した白の表示の色
度Ｗは次式で与えられる。

【００４７】Ｗ：Ｒ＋Ｇ＋Ｂ（１１）次に、カラー画像検査信号の白の表示画面の色度をあら
かじめ設定された白の色度と同じにする（Ｗ＝Ｗ'）た
め、ｒ、ｇ、ｂの係数を次のように演算回路（８０６）
で計算する。ｒ＝Ｒ'／Ｒ
（１２）ｇ＝Ｇ'／Ｇ（１３）ｂ＝Ｂ'／Ｂ（１４）ここで演算したｒ、ｇ、ｂの信号を制御回路（８０５）
に送り、制御回路（８０５）ではこれらの値で３原色信
号増幅回路（８０１）の増幅度を設定する。これらの手
順を数回繰り返すが、１回目の３原色信号増幅回路の増
幅度の設定を粗くし、数回繰り返すごとに精度良く設定
して行くことにより、安定した設定を行うことができ
る。

【００４８】以上述べたように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）、白（Ｗ）のカラー画像検査信号から、その表
示画面の色度を測定し、その演算から３原色信号増幅回
路（８０１）のバイアスと増幅度を設定することによ
り、環境光の影響を含めて表示色を忠実に再現する。

【００４９】実施例２環境光制御信号を手動により作成する方法を図１０によ
り説明する。可変抵抗器（１１００〜１１０３）は各々
画像再生装置の存在する環境の照度（Ｗ）と色度（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）の信号電圧を発生する。可変抵抗器（１１００
〜１１０３）の片方を電圧Ｖに接続し、他方をアースし
て、可変抵抗器の中間から電圧を得て環境光制御信号と
する。番組の製作者はこの可変抵抗器を操作することに
より、各々Ｗ、Ｒ、Ｇ、Ｂの電圧値を任意に変える。こ
こで、番組製作者がこの環境光制御信号をモニタするた
め、可変抵抗器（１１００〜１１０３）の出力信号を番
組製作現場にある制御回路（６０６）、ドライバ回路
（４０６）を介して照明装置（１１０）に接続し、番組
製作現場の照明装置（１１０）の輝度と色度を番組製作
者の可変抵抗器(１１００〜１１０３）の操作に合わせ
て変化させる。一方、可変抵抗器（１１００〜１１０
３）で得られた４本の電圧信号は、スイッチ回路（２１
１）により１本の時系列的な信号（２１６）に変換し、
図２に示すゲート回路（２１４）に接続する。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、撮像現場の環境光を画
像再生装置の存在する空間に忠実に再現できるため、環
境光を含めた色の忠実再現ができるという効果がある。

【００５１】また、この環境光制御信号をテレビジョン
信号の垂直帰線期間に多重するため、従来の伝送方式が
そのまま利用でき、画像の画質を損なうことなく、環境
光制御信号を伝送することができるという効果がある。

【００５２】また、画像再生装置の存在する環境光を検
出して照明装置の輝度と色度を補正することにより、よ
り忠実に環境光を再現できるという効果がある。

【００５３】また、画像再生装置の画面の色度を検出し
て、画像再生装置や照明装置の色度を制御することによ
り、表示画像の忠実な色再現を実現することができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の環境光制御信号の撮像側および画像再
生側での信号処理を示す回路ブロック図である。

【図２】環境光制御信号の発生装置と信号多重回路を示
す図である。

【図３】環境光制御信号をテレビジョン信号の垂直帰線
期間内に多重するタイムチャートを示す図である。

【図４】画像再生側における環境光制御信号の信号処理
を示す回路ブロック図である。

【図５】画像再生装置に環境光制御信号発生端子が装着
されている図である。

【図６】環境光制御信号発生端子から赤外線を介して照
明装置に信号を送る回路ブロック図である。

【図７】環境光を検出して照明装置の輝度と色度を制御
する回路ブロック図である。

【図８】表示画面の色度を検出して画像再生装置の色度
を制御する回路ブロック図である。

【図９】図８の回路動作を説明するためのＣＩＥ色度図
である。

【図１０】環境光制御信号を手動により作成する場合の
回路図である。

【符号の説明】

１００…カメラ、１０１…環境光制御信号発生器、１０
２…信号多重回路、１０７…信号分離回路、１０８…画
像再生装置、１０９…制御回路、１１０…照明装置、２
１５…照度、色度計、３０５…テレビジョン複合信号、
４０６…ドライバ回路、５０１…環境光制御信号発生端
子、６０３…赤外ＬＥＤ、６０４…フォトセンサ、８０
２…色検出センサ、８０３…設定された色信号発生回
路、１１００〜１１０３…可変抵抗器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カラー画像信号を画像再生装置を用いて再
生する画像再生方法において、上記画像再生装置の存在
する空間の環境光を制御する環境光制御信号を、上記カ
ラー画像信号と共に再生することを特徴とする画像再生
方法。
【請求項２】上記環境光制御信号は上記空間に存在する
照明装置と有線または無線で接続する請求項１記載の画
像再生方法。
【請求項３】上記環境光制御信号は被写体が存在する空
間の環境光に基づいている請求項１記載の画像再生方
法。
【請求項４】上記環境光制御信号は高臨場感映像効果に
基づいている請求項１記載の画像再生方法。
【請求項５】上記カラー画像信号をテレビジョン信号に
変換して伝送し、上記環境光制御信号を上記テレビジョ
ン信号の水平帰線期間あるいは垂直帰線期間に多重して
テレビジョン複合信号とし、上記カラー画像再生時に上
記テレビジョン複合信号から上記テレビジョン信号と上
記環境光制御信号とを分離する請求項３又は４に記載の
画像再生方法。
【請求項６】上記画像再生装置の存在する空間の照度あ
るいは色度の測定し、該測定により得られる信号と上記
環境光制御信号との差が最小となるように、上記照明装
置の輝度あるいは色度を制御する請求項３又は４に記載
の画像再生方法。
【請求項７】上記カラー画像信号のある期間に、上記被
写体にあらかじめ設定された色度を表すＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）で構成されたカラー画像検
査信号の期間を設け、画像再生側で、上記カラー画像検
査信号の表示画面の色度を測定し、該表示画面の色度が
上記被写体にあらかじめ設定された色度に一致するよう
に上記画像再生装置の色表示を制御する請求項３記載の
画像再生方法。
【請求項８】カラー画像信号を再生する画像再生装置に
おいて、上記画像再生装置の存在する空間の環境光を制
御する環境光制御信号の取出し用端子が設置されている
ことを特徴とする画像再生装置。
【請求項９】カラー画像信号を再生する画像再生装置に
おいて、上記画像再生装置の存在する空間の環境光を制
御する環境光制御信号を電磁波に変換する変換器が設置
されていることを特徴とする画像再生装置。