(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像信号を電気的に増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された撮像信号を分離して得た輝度信号及び色合成信号を処理する色信号処理回路とを有し、
前記色信号処理回路は、前記色合成信号から赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを形成するマトリクス回路と、前記赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂにそれぞれオフセットαを付加するオフセット付加回路と、オフセット付の赤信号Ｒ＋α，緑信号Ｇ＋α，青信号Ｂ＋αに対してガンマ補正するガンマ補正回路を備えているビデオカメラにおいて、
前記増幅手段のゲインが大きくなるにつれて、前記オフセットαの値を正の方向に大きくする手段を具備することを特徴とするビデオカメラ。
【請求項２】
撮像信号を電気的に増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された撮像信号を分離して得た輝度信号及び色合成信号を処理する色信号処理回路とを有し、
前記色信号処理回路は、前記色合成信号から赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを形成するマトリクス回路と、前記赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂにそれぞれオフセットαを付加するオフセット付加回路と、オフセット付の赤信号Ｒ＋α，緑信号Ｇ＋α，青信号Ｂ＋αに対してガンマ補正するガンマ補正回路を備えているビデオカメラにおいて、
前記輝度信号を基に測光値を求め、求めた測光値が小さい場合に、前記オフセットαの値を大きくする手段を具備することを特徴とするビデオカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、良好な信号対ノイズ比（以下、Ｓ／Ｎと表記する）を得ることができる新規なノイズ抑制手段を備えたビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ムービーとスチルを問わず、多くのビデオカメラにはＡＧＣ（自動利得制御）回路が備えられている。ＡＧＣ回路は映像信号を電気的に増幅するものであり、被写体が暗いためにアイリス開度が全開になっても映像信号のレベルが不足する場合に動作し、映像信号がなるべく一定レベルとなるように制御回路（例えばマイクロコンピュータ）によりＡＧＣレベル即ちゲインが制御される。
【０００３】
しかし、周知の如くＡＧＣ回路のゲインが大きいほど、同回路の出力信号のＳ／Ｎが劣下してノイズ成分が増大し、画質低下の要因になっている。また、ＡＧＣ回路を通った映像信号を用いてフォーカスレンズの位置制御を行うオートフォーカス装置では、ノイズにより合焦位置に誤差が生じたり、あるいは合焦までの時間が長くなったりする。また、オートホワイトバランス装置では、ホワイトバランス制御に誤差が生じる。
【０００４】
＜ノイズ抑制技術＞
そこで従来、ＡＧＣゲインが大きいほど輝度信号のアパーチャゲインを小さくしてノイズが目立たないようにする回路を、ノイズ抑制手段として備えたビデオカメラが知られている。
【０００５】
また、ノイズ抑制手段として、ＡＧＣゲインが大きいほど色信号に大きなオフセットを付加することによりＳ／Ｎ劣下を補正するものを、本願出願人が特願平５−２９０２７０号（平成５年１１月１９日付出願）として既に提案している。
【０００６】
これらのノイズ抑制手段は、ユーザがビデオカメラを操作して被写体を撮影する場合に動作するように設定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、暗い被写体を撮影する場合でもＳ／Ｎ劣下を抑制することができる新規なノイズ制御手段を備えたビデオカメラを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のビデオカメラは、
撮像信号を電気的に増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された撮像信号を分離して得た輝度信号及び色合成信号を処理する色信号処理回路とを有し、
前記色信号処理回路は、前記色合成信号から赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを形成するマトリクス回路と、前記赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂにそれぞれオフセットαを付加するオフセット付加回路と、オフセット付の赤信号Ｒ＋α，緑信号Ｇ＋α，青信号Ｂ＋αに対してガンマ補正するガンマ補正回路を備えているビデオカメラにおいて、
前記増幅手段のゲインが大きくなるにつれて、前記オフセットαの値を正の方向に大きくする手段を具備することを特徴とする。
【０００９】
また本発明のビデオカメラは
撮像信号を電気的に増幅する増幅手段と、
前記増幅手段から出力された撮像信号を分離して得た輝度信号及び色合成信号を処理する色信号処理回路とを有し、
前記色信号処理回路は、前記色合成信号から赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを形成するマトリクス回路と、前記赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂにそれぞれオフセットαを付加するオフセット付加回路と、オフセット付の赤信号Ｒ＋α，緑信号Ｇ＋α，青信号Ｂ＋αに対してガンマ補正するガンマ補正回路を備えているビデオカメラにおいて、
前記輝度信号を基に測光値を求め、求めた測光値が小さい場合に、前記オフセットαの値を大きくする手段を具備することを特徴とする。
【００１０】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【００１１】
＜基本構成＞
図１は本発明の実施例に係るビデオカメラの撮像系を示す。まず、同ビデオカメラの基本的な構成を説明する。同図に示すようにレンズ１により形成されアイリス２を通ってきた光学像がＣＣＤ３の受光面に結像される。補色フィルタ（Ｙｅ，Ｍｇ，Ｃｙ，Ｇ）を備えたＣＣＤ３からは、撮像信号Ｓが出力される。撮像信号Ｓはサンプルホールド回路４によりサンプルホールドされ、また必要に応じてＡＧＣ（自動利得調整）回路５によりゲイン調整される。更に撮像信号ＳはＹ／Ｃ分離回路（フィルタ）６により、輝度信号Ｙ，色合成信号Ｃｒ ，Ｃｂ に分離される。
【００１２】
輝度信号処理回路１０には輝度信号Ｙが入力され、色信号処理回路２０には、輝度信号Ｙ及び色合成信号Ｃｒ ，Ｃｂ が入力される。
【００１３】
輝度信号処理回路１０では、ガンマ補正回路１１により輝度信号Ｙをガンマ補正し、輝度信号処理部１２により、ガンマ補正済輝度信号にアパーチャ補正による水平輪郭補償、あるいは同期信号付加などの処理を行なって出力する。
【００１４】
積算回路７は輝度信号Ｙを積分して輝度積分値ＩＹを求める。この輝度積分値ＩＹは、露光量に対応したものである。カメラマイコン８は、輝度積分値ＩＹを基に測光値を求め、この測光値と目標値の偏差に応じたアイリス制御値Ｅｃ を求めて出力する。アイリス２は、アイリス制御値Ｅｃ に応じてアイリス開度を変える。またアイリス開度はアイリスセンサ（ホール素子）９により検出され、検出されたアイリス開度Ｅｏ はカメラマイコン８に送られる。カメラマイコン８は、アイリス２が全開となっても露出不足になると判断したときには、ゲインアップ指令ＧＡ をＡＧＣ回路５に送る。ＡＧＣ回路５は、ゲインアップ指令ＧＡ に応じたゲインで、撮像信号Ｓを増幅（ゲインアップ）する。
【００１５】
一方、色信号処理回路２０では、マトリクス回路２１により輝度信号Ｙ及び色合成信号Ｃｒ ，Ｃｂ をマトリクス演算して赤信号Ｒ，緑信号Ｇ，青信号Ｂを形成する。オフセット付加回路２２は、各原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂにオフセットαを付加する。
【００１６】
ガンマ補正回路２３は、入力信号レベルが低いところで増幅率を大きく入力信号レベルが高くなるにつれて増幅率を小さくする非線形増幅特性を持った増幅回路であり、オフセット付原色信号Ｒ＋α，Ｂ＋α，Ｇ＋αをガンマ補正する。
【００１７】
色信号処理部２４は、ガンマ補正済のオフセット付原色信号Ｒ＋α，Ｇ＋α，Ｂ＋αを信号処理して色差信号Ｒ−Ｙ，Ｂ−Ｙを形成して出力する。
【００１８】
次に、ノイズ抑制手段の諸例について説明する。
【００１９】
＜ガンマ補正係数の操作によるノイズ抑制（その１）＞
ガンマ補正回路１１，２３とカメラマイコン８でノイズ抑制手段が構成される。一例として、カメラマイコン８は図２に例示するように、ＡＧＣ回路５に指令したゲインに応じたガンマ補正係数を求め、求めたガンマ補正係数を操作信号によりガンマ補正回路１１及び２３に与える。これらガンマ補正回路１１，２３はカメラマイコン８で指定されたガンマ補正係数でそれぞれ輝度信号、色信号にガンマ補正を加える。この結果、図２の如く、ＡＧＣゲインが大きい場合、即ち被写体が暗い場合には、明るい場合に比べてガンマ補正回路１１，２３の低レベル信号に対するゲインが小さくなるので、Ｓ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【００２０】
＜ガンマ補正係数の操作によるノイズ抑制（その２）＞
カメラマイコン８はＡＧＣゲインの代りに、図３に例示するように、測光値に応じたガンマ補正係数を求め、この求めたガンマ補正係数を操作信号によりガンマ補正回路１１，２３に与えることもできる。この場合も、ガンマ補正回路１１，２３はカメラマイコン８で指定されたガンマ補正係数でそれぞれ輝度信号、色信号にガンマ補正を加える。従って、図３の如く、測光値が小さい場合、即ち被写体が暗い場合には、明るい場合に比べてガンマ補正回路１１，２３の低レベル信号に対するゲインが小さくなり、Ｓ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【００２１】
＜色信号のオフセットの操作によるノイズ抑制（その１）＞
オフセット付加回路２２とカメラマイコン８でもノイズ抑制手段が構成される。この場合、オフセットαの値はカメラマイコン８により制御しており、ゲインアップ指令ＧＡ の値に対応させている。つまりＡＧＣ回路５のゲインが１であるときにはオフセットαの値を零にしておき、ＡＧＣゲインが大きくなるにつれて（低照度撮影になるにつれて）オフセットαの値を正方向に大きくしている。オフセットαの最大値は、ダイナミックレンジの１０％程度としている。このようにオフセットαを付加しているため、例えば図４（ａ）に示す原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは図４（ｂ）に示すようなオフセット付原色信号Ｒ＋α，Ｇ＋α，Ｂ＋αとなる。このように、ＡＧＣゲインが大きい場合、即ち被写体が暗い場合には、カメラマイコン８がオフセット付加回路２２に指令するオフセットαの値が大きくなるのでオフセット付原色信号Ｒ＋α，Ｂ＋α，Ｇ＋αの値は、ノイズに対して相対的に大きくなると共に、ガンマ補正前の信号Ｒ＋α，Ｇ＋α，Ｂ＋αの信号レベルの低い部分のゲインが等価的に下がり、特に低信号レベルでのＳ／Ｎ比が大きくなる。よって低照度時に撮影してもＳ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【００２２】
＜色信号のオフセットの操作によるノイズ抑制（その２）＞
カメラマイコン８はＡＧＣゲインの代りに、図５（ａ），（ｂ）に例示するように測光値に応じたオフセットαの値を求め、このオフセットαを操作信号によりオフセット付加回路２２に与えることもできる。この結果、図５から判るように、測光値が小さい場合、即ち被写体が暗い場合には、カメラマイコン８がオフセット付加回路２２に指令するオフセットαの値を大きくするのでオフセット付原色信号Ｒ＋α，Ｂ＋α，Ｇ＋αの値は、ノイズに対して相対的に大きくなると共に、ガンマ補正前の信号Ｒ＋α，Ｇ＋α，Ｂ＋αの信号レベルの低い部分のゲインが等価的に下がり、特に低信号レベルのＳ／Ｎ比が大きくなる。よって低照度時に撮影してもＳ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【００２３】
＜輝度信号のアパーチャゲインの操作によるノイズ抑制＞
輝度信号処理部１２とカメラマイコン８でもノイズ抑制手段が構成される。カメラマイコン８は図示はしないが、測光値あるいはＡＧＣゲインに応じたアパーチャゲインを求め、これを操作信号により輝度信号処理部１２に与える。なお、測光値が小さい場合は大きい場合よりもアパーチャゲインを小さくし、ＡＧＣゲインが大きい場合には小さい場合よりもアパーチャゲインを小さくする。輝度信号処理部１２では、カメラマイコン８で指定されたアパーチャゲインにより輝度信号のアパーチャ補正を行う。この結果、測光値が小さい、あるいはＡＧＣゲインが大きい場合、即ち被写体が暗い場合には明るい場合に比べてアパーチャゲインが小さくなり、その分、高域強調が抑制されるから、ノイズ強調が抑制されてＳ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【００２４】
なお、ビデオカメラは上述したノイズ抑制手段の諸例のうち、少なくとも一つを備えていれば良い。また、ガンマ補正係数あるいは色信号のオフセットあるいは輝度信号のアパーチャゲインと、ＡＧＣゲインまたは測光値との関係は、２段階で、あるいは多段階で、あるいは連続的に変化するものでも良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は新規なノイズ抑制手段を備えるビデオカメラであり、増幅手段のゲインや測光値に応じて、オフセットαの値を変えているため、暗い被写体を撮影してＡＧＣゲインが大きくなる場合でも、Ｓ／Ｎ劣下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るビデオカメラの撮像系を示すブロック図。
【図２】ガンマ補正係数とＡＧＣゲインとの関係例を示す図。
【図３】ガンマ補正係数と測光値との関係例を示す図。
【図４】オフセットとＡＧＣゲインとの関係例を示す図。
【図５】オフセットと測光値との関係例を示す図。
【符号の説明】
１  レンズ
２  アイリス
３  ＣＣＤ
４  サンプルホールド回路
５  ＡＧＣ（自動利得調整）回路
６  Ｙ／Ｃ分離回路
７  積算回路
８  カメラマイコン
１１，２３  ガンマ補正回路
１２  輝度信号処理部
２２  オフセット付加回路
【図１】
0003609138.tif 000002
【図２】
0003609138.tif 000003
【図３】
0003609138.tif 000004
【図４】
0003609138.tif 000005
【図５】
0003609138.tif 000006