(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮手段と、
少なくとも上記第１の彩度圧縮手段によって彩度圧縮されたカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮手段とを備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
入力３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記入力３原色信号に対して同一の圧縮率で信号レベルを圧縮し、上記第１の彩度圧縮手段に供給する輝度圧縮手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載の映像信号処理装置。
【請求項３】
上記第１及び第２の彩度圧縮手段は、上記輝度圧縮手段から出力されたカラー映像信号の輝度信号レベルに基づいて、それぞれ彩度圧縮を行うことを特徴とする請求の範囲第２項記載の映像信号処理装置。
【請求項４】
上記第２の彩度圧縮手段のより彩度圧縮する範囲を可変設定する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第２項記載の映像信号処理装置。
【請求項５】
撮像光に応じた３原色信号を生成する撮像手段と、
上記撮像手段により生成された３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮手段と、
少なくとも上記第１の彩度圧縮手段によって彩度圧縮されたカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮手段とを備えることを特徴とするカラービデオカメラ。
【請求項６】
上記撮像手段により生成された３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号に対して同一の圧縮率で信号レベルを圧縮し、上記第１の彩度圧縮手段に供給する輝度圧縮手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第５項記載のカラービデオカメラ。
【請求項７】
上記第１及び第２の彩度圧縮手段は、上記輝度圧縮手段から出力されたカラー映像信号の輝度信号レベルに基づいて、それぞれ彩度圧縮を行うことを特徴とする請求の範囲第６項記載のカラービデオカメラ。
【請求項８】
上記第２の彩度圧縮手段のより彩度圧縮する範囲を可変設定する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求の範囲第６項記載のカラービデオカメラ。
【請求項９】
３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮ステップと、
少なくとも上記第１の彩度圧縮ステップで彩度圧縮されたカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮ステップとからなることを特徴とする映像信号の処理方法。
【請求項１０】
入力３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記入力３原色信号に対して同一の圧縮率で信号レベルを圧縮する輝度圧縮ステップを、上記第１の彩度圧縮ステップの前にさらに有することを特徴とする請求の範囲第９項記載の映像信号の処理方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、映像信号の高輝度部分をレベル圧縮する映像信号処理装置とそれを搭載するカラービデオカメラ及び映像信号の処理方法に関するものである。
背景技術
ＮＴＳＣ（National Television System Committee）やＰＡＬ（Phase Alternation by Line）などの標準テレビジョン方式の映像信号規格では、輝度信号の信号レベルの黒レベルと最大白レベルが決まっており、最大白レベルより明るい部分を表示することができない。そのため、ビデオカメラでは、高輝度部分を映像信号内に収めるために輝度圧縮している。すなわち、上記映像信号規格における白レベルを１００％とすると、上記最大白レベルは１０５〜１１０％となっているので、例えば撮影素子から得られた９５〜２００％の輝度信号レベルの撮像信号を９５％から１１０％の輝度信号レベル内に収まるようにレベル圧縮することが行われている。
白黒の映像信号を扱うビデオカメラの内部構成の一例を図１に示す。
この図１に示したビデオカメラ９は、被写体からの撮像光が撮像レンズ１を介して入射されるＣＣＤイメージセンサ２を備える。上記ＣＣＤイメージセンサ２は、上記撮像光により結像される被写体像を撮像して電気信号に変換する。このＣＣＤ２で得られる電気信号すなわち撮像信号は、輪郭強調回路３にて水平及び垂直方向の輪郭強調が行われ、さらに、輝度圧縮回路４にて輝度圧縮される。
そして、上記輝度圧縮回路４の出力信号は、ガンマ補正回路５にてガンマ補正と呼ばれる非線形補正が施され、さらにホワイトクリップ回路６にて映像信号規格よりも輝度信号レベルが高い信号が出ないようにするためのホワイトクリップが施された後、増幅器７にて増幅され、当該ビデオカメラ９の出力映像信号とされる。
ここで、上記輝度圧縮回路４における圧縮前の輝度信号Ｙの信号レベルをｙ、圧縮後の輝度信号Ｙ’の信号レベルをｙ’とし、上記信号レベルｙが信号レベルＫp以上となる信号Ｙを圧縮率Ｋsで圧縮するとした場合、上記輝度圧縮回路４での輝度圧縮は以下の式で示される。
ｙ≦Ｋpの時      ｙ'＝ｙ
ｙ＞Ｋpの時      ｙ'＝Ｋｓ（ｙ−Ｋｐ）＋Ｋｐ
例えば、上記映像信号規格における１００％の白レベルを１とした場合において、２００％（＝２）までの輝度信号レベルを持った上記圧縮前の輝度信号Ｙを１１０％（＝１．１）の輝度信号レベルに抑え、上記Ｋｐの信号レベルを９５％（＝０．９５）にしたとすると、
Ｋs＝(1.1−0.95)／(2−0.95)
となり、
ｙ≦0.95の時  ｙ'＝ｙ
ｙ＞0.95の時  ｙ'＝{(1.1−0.95)／(2−0.95)}×(y−0.95)＋0.95
として示される。このような輝度圧縮はグラフに表すと図２のように表すことができる。なお、映像信号規格における白レベルを１００％とした場合において、この図２の横軸は、入力信号すなわち圧縮前の輝度信号Ｙの信号レベルを百分率％にて表し、縦軸は出力信号すなわち圧縮後の輝度信号Ｙ’の信号レベルを百分率％にて表している。
以下、上述したような輝度圧縮の方式を第１の方式と呼ぶことにする。
上記図１には白黒の信号を扱うビデオカメラ９の構成を例に挙げたが、カラー映像信号を扱うカラービデオカメラの内部構成としては、例えば図３に示すような構成が知られている。
この図３に示したカラービデオカメラ１０の構成と図１に示したビデオカメラ９の構成との相違点は、被写体像を結像する撮像光を３原色である赤，緑，青の各色成分に分けるための色分解プリズム１２が撮像レンズ１１の後に置かれ、それぞれの色成分に分離された各被写体像を撮像するためのＣＣＤイメージセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと、上記ＣＣＤイメージセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによる各色成分の撮像信号として得られる赤色信号Ｒ，緑色信号Ｇ及び青色信号Ｂについて、ホワイトバランスを取るための増幅器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂと、輪郭強調や輝度圧縮などを３チャンネルで行う輪郭強調回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ、輝度圧縮回路１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ、ガンマ補正回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ及びホワイトクリップ回路１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂが用意されている点と、３原色信号Ｒ，Ｇ，ＢからＮＴＳＣやＰＡＬ等のカラー映像信号に変換するためのエンコーダ１９とが付加されている点である。
すなわち、この図３に示すカラービデオカメラ１０では、撮像レンズ１１を介して入射された被写体等からの撮像光は、色分解プリズム１２によって赤と緑と青の３原色の光に分解される。各色成分の光は、それぞれ対応して配置されたＣＣＤイメージセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに入射され、これらＣＣＤイメージセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによってそれぞれ各色成分の光に対応する撮像信号すなわち３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換される。
これらＣＣＤイメージセンサ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂからの３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ対応した増幅器１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂにて信号レベルが調整されることでホワイトバランスが取られ、さらに、それぞれ対応する輪郭強調回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに送られ、それぞれ輪郭強調が行われる。これら輪郭強調回路１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂからの各出力信号は、それぞれ対応する輝度圧縮回路１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに送られ、各々輝度圧縮される。
そして、上記輝度圧縮回路１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの各出力信号は、それぞれ対応するガンマ補正回路１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにてガンマ補正され、さらに対応するホワイトクリップ回路１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂにてホワイトクリップされ、エンコーダ１９に送られる。このエンコーダ１９は、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，ＢからＮＴＳＣやＰＡＬ等の標準テレビジョン方式に準拠したカラー映像信号を生成して増幅器２０に送る。当該増幅器２０にて増幅されたカラー映像信号が当該カラービデオカメラ１０の出力映像信号とされる。
この図３に示したカラービデオカメラ１０における輝度圧縮は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ独立に上述した第１の方式により行われている。以下、このように３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ独立に上記第１の方式により輝度圧縮する方式を第２の方式と呼ぶことにする。
しかし、この第２の方式では、例えば色のついた被写体を撮影したときの高輝度部分では色相や彩度が変わってしまうという問題が発生し易い。
そこで、本件出願人には、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ独立した輝度圧縮回路にて圧縮するのではなく、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから輝度信号Ｙを生成し、それを元に輝度圧縮を行うようにしたカラー映像信号のレベル圧縮方法を特願平８−９１５７５号として先に提案にしている。
この特願平８−９１５７５号に係るカラー映像信号のレベル圧縮方法法では、例えば図４に示すような構成の輝度圧縮回路１５０を用いて３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度圧縮を行う。
この図４に示す輝度圧縮回路５０において、入力端子５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂに入力される３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ対応して設けられた掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂに送られると共に、Ｙマトリクス回路５２に送られる。
上記Ｙマトリクス回路５２は、供給された３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから輝度信号Ｙを生成する。このＹマトリクス回路５２にて生成された輝度信号Ｙは、高輝度圧縮回路５４に送られる。
上記高輝度圧縮回路５４では、端子５３から供給される前記ＫpとＫsを示す係数を用いて、上記輝度信号Ｙに対して前記第１の方式により高輝度部分の圧縮を行う。
次に、上記高輝度圧縮回路５４の出力信号である輝度信号Ｙ’は、割り算器５５に送られる。この割り算器５５では、上記高輝度圧縮回路５４からの輝度信号Ｙ’を上記Ｙマトリクス回路５２からの圧縮前の輝度信号Ｙで割り算することにより係数ｋを求める。
上記割り算器５５にて求めた係数ｋは、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが供給されている掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂに送られる。これら掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂでは、それぞれ供給されている３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに上記係数ｋを掛け、彩度と色相を保つ輝度圧縮を行う。
次に、上記掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂの出力信号として得られる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は、それぞれ対応して設けられた彩度圧縮回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに送られると共に、最大値検出器５７に送られる。
この最大値検出器５７では、上記掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂの出力信号として得られる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’のうち一番大きな値をｎａｍＹ’として検出する。
この最大値ｎａｍＹ’は係数演算器５９に送られる。この係数演算器５９には、前記高輝度圧縮回路５４からの輝度信号Ｙ’と端子８１からのホワイトクリップレベルを示す設定係数Ｗc-γが供給されている。この係数演算器５９では、これらを用いて、
ｋ’＝（Ｗc-γ−Ｙ’）／（ｎａｍＹ’−Ｙ’）’
なる演算により係数ｋ’を求める。
上記係数演算器５９にて求められた係数ｋ’は、上記彩度圧縮器６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂに送られる。上記彩度圧縮回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂには、上記掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂの出力信号として得られる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’が供給されているとともに、前記高輝度圧縮回路５４からの輝度信号Ｙ’も供給されている。上記彩度圧縮回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂは、これらの信号を用いて輝度と色相を一定とした状態で彩度圧縮を行う。
そして、上記彩度圧縮回路６０Ｒ，６０Ｇ，６０Ｂの出力信号として得られる３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”は、この輝度圧縮回路１５０の出力信号としてそれぞれ対応する端子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂから出力される。
このような輝度圧縮を行う輝度圧縮回路５０を備えるカラービデオカメラでは、例えばある色の被写体を写しながらレンズの絞りを開けていったとき、図５に示すように、最大値検出器５７により検出される最大値ｎａｍＹ’が上記係数演算器５９に与えられた設定係数Ｗｃ-γにより示されるホワイトクリップレベル以上となるまでは上記掛け算器５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂの出力信号として得られる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’には変化がなく、最大値ｎａｍＹ’が上記ホワイトクリップレベル以上になると輝度と色相を保ったまま色度が落ちていき、輝度信号Ｙ’がホワイトクリップレベルに達したとき彩度が０になる。図５には、この輝度圧縮回路５０に入った信号の一例を示してある。この場合の最大値ｎａｍＹ’は、緑色信号Ｇと等しい。なお、図５の横軸はビデオカメラの撮像レンズに通常備えられているレンズ絞りの開口量を、縦軸には出力信号レベルを示している。
ここで、このように３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから生成された輝度信号Ｙを元に輝度圧縮を行う方式を以下第３の方式と呼ぶことにする。
発明の開示
ところで、上述した第３の方式では、最大値ｎａｍＹ’がホワイトクリップレベルに達するまで、彩度が全く圧縮されないので、原色の大きな彩度がそのまま再現されてしまい、目につきやすくなってしまう。したがって、この第３の方式では、高輝度部分の色がつきすぎて見えてしまうことがある。特に原色系の被写体を写したときに顕著である。
上述したように第２の方式のみならず、第３の方式であっても、好みに応じて高輝度部の彩度のみを変化させることはできない。
そこで、本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、好みに応じて高輝度部の彩度のみを変化させ、より自然な輝度圧縮を可能にした映像信号処理装置とそれを搭載するカラービデオカメラを提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、好みに応じて高輝度部の彩度のみを変化させ、より自然な輝度圧縮を可能にした映像信号の処理方法を提供することにある。
本発明では、３原色信号で表されるカラー映像信号に対して、色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮し、さらに、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮することにより上述した課題を解決する。
すなわち、本発明に係る映像信号処理装置は、３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮手段と、少なくとも上記第１の彩度圧縮手段によって彩度圧縮されたるカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明に係るカラービデオカメラは、撮像光に応じた３原色信号を生成する撮像手段と、上記撮像手段により生成された３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮手段と、少なくとも上記第１の彩度圧縮手段によって彩度圧縮されたるカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係る映像信号処理装置及びカラービデオカメラでは、上記第１の彩度圧縮手段の前に輝度圧縮手段を設け、この輝度圧縮手段により、入力３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び彩度を保持した状態で、上記入力３原色信号に対して同一の圧縮率で信号レベルを圧縮してから、上記第１及び第２の彩度圧縮手段によりカラー映像信号の彩度のみを圧縮するようにしても良い。
本発明に係る映像信号処理装置及びカラービデオカメラにおいて、上記第１及び第２の彩度圧縮手段は、例えば、上記輝度圧縮手段から出力されたカラー映像信号の輝度信号レベルに基づいて、それぞれ彩度圧縮を行う。また、上記第２の彩度圧縮手段により彩度圧縮する範囲は、制御手段により可変設定される。
本発明に係る映像信号の処理方法は、３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び輝度を保持した状態で、上記３原色信号の最も高い信号レベルを有する信号レベルが第１の信号レベルとなるように上記カラー映像信号の彩度のみを圧縮する第１の彩度圧縮ステップと、少なくとも上記ステップで彩度圧縮されたるカラー映像信号に対して、輝度及び色相を保持した状態で、彩度のみを圧縮する第２の彩度圧縮ステップを有することを特徴とする。
本発明に係る映像信号の処理方法では、上記第１の彩度圧縮ステップの前に、輝度圧縮ステップを設け、この輝度圧縮ステップにより、入力３原色信号で表されるカラー映像信号の色相及び彩度を保持した状態で、上記入力３原色信号に対して同一の圧縮率で信号レベルを圧縮してから、上記第１及び第２の彩度圧縮ステップを実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の白黒のビデオカメラの概略構成を示すブロック回路図である。
図２は、上記従来のビデオカメラに設けられた輝度圧縮回路での輝度圧縮の様子を説明するための図である。
図３は、従来のカラービデオカメラの概略構成を示すブロック回路図である。
図４は、本発明と関連する輝度圧縮回路の概略構成を示すブロック回路図である。
図５は、図４に示した輝度圧縮回路での輝度圧縮の様子を説明するための図である。
図６は、本発明を適用したカラービデオカメラの概略構成を示すブロック回路図である。
図７は、図６に示したカラービデオカメラに設けた輝度圧縮回路の概略構成を示すブロック回路図である。
図８は、図７に示した輝度圧縮回路によって高輝度部分の彩度を落とすことが可能になった様子を説明するための図である。
図９は、輝度圧縮回路の他の構成例を示すブロック回路図である。
図１０は、係数ｃが外部からコントロールされる輝度圧縮回路を備えるカラービデオカメラの概略構成を示すブロック回路図である。
図１１は、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの信号レベルと色の関係の説明に用いる図である。
図１２は、輝度ニーと第１及び第２の彩度ニーの３段ステップのニー圧縮を行った場合の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの信号レベルと色の関係の説明に用いる図である。
図１３は、ハイライト部分でも色をつけるようにした場合の３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの信号レベルと色の関係の説明に用いる図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、図６に示すような構成のカラービデオカメラに適用される。
この図６に示すカラービデオカメラ１００は、撮像レンズ１１１を介して入射される撮像光を赤，緑，青の３原色の各色成分に分離するための色分解プリズム１１２を備え、この色分解プリズム１１２によりそれぞれの色成分に分離された被写体像をＣＣＤイメージセンサ１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂにより撮像する。
このカラービデオカメラ１００は、ＣＣＤイメージセンサ１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂによる各色成分の撮像信号としてして得られる３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂがそれぞれ増幅器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂを介して輪郭強調回路１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂに供給され、輪郭強調回路１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂの各出力信号が輝度圧縮回路１１６を介してガンマ補正回路１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂに供給され、ガンマ補正回路１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂの各出力信号がホワイトクリップ回路１１８Ｒ，１１８Ｇ，１１８Ｂを介してエンコーダ１１９に供給され、このエンコーダ１１９の出力信号が増幅器１１０にて増幅されて当該カラービデオカメラ１００の出力映像信号として出力されるようになっている。
すなわち、このカラービデオカメラ１００では、撮像レンズ１１１を介して入射された被写体等からの撮像光は、色分解プリズム１１２によって赤と緑と青の３原色の光に分解される。そして、各色成分の光は、それぞれ対応して配置されたＣＣＤイメージセンサ１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂに入射され、これらＣＣＤイメージセンサ１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂによってそれぞれ各色成分の光に対応する撮像信号すなわち３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換される。
これらＣＣＤイメージセンサ１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂからの撮像信号として得られる３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ対応した増幅器１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂにてホワイトバランスが取られ、さらに、それぞれ対応する輪郭強調回路１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂにて輪郭強調が行われる。これら輪郭強調回路１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂからの各出力信号は、輝度圧縮回路１１６に送られる。
上記輝度圧縮回路１１６にて輝度圧縮された３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ対応するガンマ補正回路１１７Ｒ，１１７Ｇ，１１７Ｂにてガンマ補正され、さらに対応するホワイトクリップ回路１１８Ｒ，１１８Ｇ，１１８Ｂにてホワイトクリップされ、さらに、エンコーダ１１９に送られる。このエンコーダ１１９では、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，ＢからＮＴＳＣやＰＡＬ等の標準テレビジョン方式に準拠したカラー映像信号を生成して増幅器１２０に送る。当該増幅器１２０にて増幅されたカラー映像信号が当該カラービデオカメラ１００の出力映像信号とされる。
このカラービデオカメラ１００における輝度圧縮回路１１６の具体的な構成例を図７に示す。
図７に示す輝度圧縮回路１１６において、入力端子１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂには、上記輪郭強調回路１１５Ｒ，１１５Ｇ，１１５Ｂからの各出力信号として得られる３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが入力される。これら３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ対応して設けられた掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂに送られると共に、Ｙマトリクス回路１５２に送られる。
上記Ｙマトリクス回路１５２では、供給された３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂから、
Ｙ＝ｒＲ＋ｇＧ＋ｂＢ
の演算により輝度信号Ｙを生成する。ただし、ｒ＋ｇ＋ｂ＝１であり、ＮＴＳＣ方式やＰＡＬ方式などの標準テレビジョン方式の場合、ｒ＝０．３，ｇ＝０．５９，ｂ＝０．１１である。
このＹマトリクス回路１５２にて生成された輝度信号Ｙは、高輝度圧縮回路１５４に送られる。この高輝度圧縮回路１５４は、上記輝度信号Ｙに対して前記第１の方式により高輝度部分の圧縮を行う。すなわち、高輝度圧縮前の輝度信号Ｙの信号レベルをｙ、圧縮後の輝度信号Ｙ’の信号レベルをｙ’とし、上記信号レベルｙが信号レベルＫp以上となる輝度信号Ｙを圧縮率Ｋsでレベル圧縮するとした場合、上記高輝度圧縮回路１５４は、端子１５３５から供給されるＫpとＫsを示す係数を用いて、ｙ≦Ｋpの時には
ｙ'＝ｙ
とし、ｙ＞Ｋpの時には
ｙ'＝Ｋs（ｙ−Ｋp）＋Ｋp
とする。
次に、上記高輝度圧縮回路１５４の出力信号である輝度信号Ｙ’は、割り算器１５５に送られる。割り算器１５５は、上記Ｙマトリクス回路１５２からの圧縮前の輝度信号Ｙと上記高輝度圧縮回路１５４からの圧縮後の輝度信号Ｙ’とを用いて、
ｋ＝Ｙ’／Ｙ
の割り算を行うことにより、第１の係数ｋを求める。
上記割り算器１５５にて求めた第１の係数ｋは、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂが供給されている掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂに送られる。掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂは、それぞれ供給されている３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂと上記第１の係数ｋを用いて、
Ｒ’＝ｋＲ
Ｇ’＝ｋＧ
Ｂ’＝ｋＢ
なる掛け算を行うことにより、彩度と色相を保つ輝度圧縮を行う。
上記Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに上記第１の係数ｋを掛けることによる彩度と色相を保つ輝度圧縮がなされた後の３原色信号を示す。
ここで、上記３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂと上記彩度と色相を保つ輝度圧縮後の３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’とでは、それぞれの信号レベルの比に変化がないので、色相及び彩度は保存されており、輝度にのみ圧縮がかかる事になる。なお、上記彩度と色相を保つ輝度圧縮についてのより詳細な説明は後述する。
ただし、この輝度圧縮回路１１６では、後段に設けられるホワイトクリップ回路１１８Ｒ，１１８Ｇ，１１８Ｂでのホワイトクリップによって色相が変わることのない状態で輝度と色相を保つ色度圧縮を行う。
上記輝度と色相を保つ色度圧縮を行うため、上記掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂから出力信号である３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は、それぞれ対応して設けられた第１の彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂに送られると共に、ＮＡＭ（Non Additive Mixer）回路からなる最大値検出器１５７に送られる。
当該最大値検出器１５７では、３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’のうち一番大きな値をｎａｍＹ’として検出する。
この最大値ｎａｍＹ’は第２の係数演算器１５９に送られる。第２の係数演算器１５９には、前記高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’と端子１５８からのホワイトクリップレベルを示す設定係数Ｗc-γ（ガンマ補正するとホワイトクリップレベルになる値）も供給されている。この第２の係数演算器１５９は、これらを用いて、
ｋ’＝（Ｗc-γ）／（ｎａｍＹ’−Ｙ’）
ただし、ｎａｍＹ’≦Ｗc-γの時  ｋ’＝１
Ｙ’≧Ｗc-γの時  ｋ’＝０
０≦ｋ’≦１
なる演算により、第２の係数ｋ’を求める。
上記第２の係数演算器１５９にて求められた第２の係数ｋ’は、上記３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’が供給されている第１の彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂに送られる。これら第１の彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂには、前記高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’も供給されている。上記第１の彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂは、これらを用いて、
Ｒ”＝Ｙ’＋ｋ’（Ｒ’−Ｙ’）
Ｇ”＝Ｙ’＋ｋ’（Ｇ’−Ｙ’）
Ｂ”＝Ｙ’＋ｋ’（Ｂ’−Ｙ’）
にて、上記輝度と色相を保つ色度圧縮を行う。
ここで、上記Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”は、上記輝度と色相を保つ色度圧縮後の３原色信号を示す。
上述したように、上記輝度と色相を保つ色度圧縮では、上記最大値ｎａｍＹ’が設定係数Ｗｃ-γ（ガンマ補正するとホワイトクリップレベルになる値）を超えないような彩度圧縮を行う。ただし、前記高輝度圧縮後の輝度信号Ｙ’が上記設定係数Ｗｃ-γの値以上のときの彩度はゼロとなる。なお、ここまでの処理は前記第３の方式と同じである。輝度と色相を保つ色度圧縮についてのより詳細な説明は後述する。
この実施の形態における輝度圧縮回路１１６は、上記輝度と色相を保つ色度圧縮後の３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”に対して、さらに上記第３の方式で輝度圧縮されている部分の彩度をも圧縮する。なお、図８に示すように、輝度圧縮の開始点と彩度圧縮の開始点とが必ずしも一致する必要はない。
このようなことを行うために、上記第１の彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂからの出力信号である３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”は、それぞれ対応する第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂに送られる。
また、第３の係数演算器１６２には、上記最大値検出器１５７からの上記最大値ｎａｍＹ’と、上記高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’及び前記値Ｋpと、端子１６１からの所定の設定係数ｃ（前記設定係数Ｗc-γの値を超えるある点を示す値）とが供給されるようになっている。第３の係数演算器１６２は、これらを用いて、
ｋ”＝（ｃ−ｎａｍＹ’）／（ｃ−Ｋp）
０≦ｋ”≦１
ｃ≧Ｗc-γ
なる演算により、第３の係数ｋ”を求める。
ただし、ｋ”はｎａｍＹ’の一次式であり、ｎａｍＹ’＝Ｋｐの時はｋ”＝１、ｎａｍＹ’＝ｃの時はｋ”＝０である。
上記第３の係数演算器１６２にて求められた第３の係数ｋ”は、上記３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”が供給されている第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂに送られる。これら第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂには、前記高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’も供給されている。上記第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂは、これらを用いて、
Ｒ*＝Ｙ’＋ｋ”（Ｒ”−Ｙ’）
Ｇ*＝Ｙ’＋ｋ”（Ｇ”−Ｙ’）
Ｂ*＝Ｙ’＋ｋ”（Ｂ”−Ｙ’）
にて、輝度と色相を保つ彩度圧縮を行う。
上記Ｒ*，Ｇ*，Ｂ*は、上記輝度と色相を保つ彩度圧縮後の３原色信号を示し、これら信号Ｒ*，Ｇ*，Ｂ*が端子１６４Ｒ，１６４Ｇ，１６４Ｂから出力され、前記図６のガンマ補正回路１１７Ｒ．１１７Ｇ，１１７Ｂに送られることになる。
上述したように、輝度と色相を保つ彩度圧縮では、上記最大値ｎａｍＹ’が前記係数Ｋpの値の時に第３の係数ｋ”＝１とし、最大値ｎａｍＹ’が前記設定係数Ｗc-γの値を超えるある点ｃを超えるときに第３の係数ｋ”＝０となるような、輝度と色相を保つ彩度圧縮を行う。ただしＫｐとｃの間のｋ”は、ここでは一例としてｎａｍＹ’の一次式とする。
このような処理を加えることで、この輝度圧縮回路１１６によれば、図８のグラフにあるように高輝度部分の彩度を落とすことが可能になる。なお、図８の横軸は撮像レンズ１４１に通常備えられているレンズ絞りの値を示し、また、縦軸は出力信号レベルを示している。
また、前記第２の係数ｋ’は、次式のように、
ｋ’＝｛ｃ／（ｃ−Ｋp）｝−｛１／（ｃ−Ｋp）｝×ｎａｍＹ’
と変形して示すことができ、この式における｛ｃ／（ｃ−Ｋp）｝の項と｛１／（ｃ−Ｋp）｝の項は、単なる係数であるのでこれを予め回路に設定しておくようにしても良い。こうすることにより、輝度圧縮回路１１６において、上記割り算器１５５での割り算を行う必要がなくなり、回路の簡素化が可能になる。
また、最大値ｎａｍＹ’の代わりに、前記輝度信号Ｙ’を用いても近い効果が得られる。
ここで、ホワイトクリップで色相及び輝度が変わらないように、ホワイトクリップのかかる領域で彩度のみを圧縮する回路を省略して簡易型としも成立し得る。
他の実施の形態として、簡易型の輝度圧縮回路の構成例を図９に示す。なお、この図９に示す輝度圧縮回路１１６’のおいて、図７に示した輝度圧縮回路１１６と同じように動作する構成要素には、図７と同一の指示符号を付してそれらの説明は省略する。
この図９に示す輝度圧縮回路１１６’において、掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂからの各色成分の信号は、前記３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”として、それぞれ対応して設けられた前述同様の第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂに送られると共に、最大値検出器１５７に送られる。
この最大値検出器１５７にて求められた前記最大値ｎａｍＹ’は、第３の係数演算器１６２に送られる。第３の係数演算器１６２には、図７に示した輝度圧縮回路１１６の場合と同様に、上記最大値ｎａｍＹ’と、上記高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’及び前記係数Ｋpと、端子１６１からの所定の設定係数ｃ（前記設定係数Ｗc-γを超えるある点を示す値）とが供給される。第３の係数演算器１６２には、これらを用いて前述同様に第３の係数ｋ”を求める。
上記第３の係数演算器１６２にて求められた第３の係数ｋ”は、上記３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”が供給されている第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂに送られる。これら第２の彩度圧縮回路１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂは、高輝度圧縮回路１５４からの輝度信号Ｙ’と第３の係数ｋ”とを用いて、前述同様に輝度と色相を保つ彩度圧縮を行い、３原色信号Ｒ*，Ｇ*，Ｂ*を求める。
これら３原色信号Ｒ*，Ｇ*，Ｂ*が端子１６４Ｒ，１６４Ｇ，１６４Ｂから出力され、前記図６のガンマ補正回路１１７Ｒ．１１７Ｇ，１１７Ｂに送られることになる。
このように、この図９に示した輝度圧縮回路１１６’においては、ホワイトクリップでの色相保存効果はなくなるが、簡易型の構成を実現できる。
さらに、前記係数ｃは、Ｗc-γ≦ｃ≦∞の範囲で変化させることができ、上記彩度圧縮の効果をコントロールすることが可能である。例えばｃ＝∞のとき、本発明における彩度圧縮の効果は最小となり、前記第３の方式のみの場合と等価になる。逆に、ｃ＝Ｗｃ-γならば、彩度圧縮の効果は最大となる。すなわち、係数ｃの設定値をコントロールすれば、彩度圧縮の効果は、自由に可変できる。このように彩度圧縮の効果を可変することは、撮影時の画質調整に役立つ。
このように、上記係数ｃをコントロールする構成としては、図１０に示すようなカラービデオカメラ２００の構成が考えられる。なお、この図１０に示すカラービデオカメラ２００は、係数ｃを外部よりコントロールするようにした例である。また、図１０に示すカラービデオカメラ２００において、前記図６に示したカラービデオカメラ１００と同じように動作する構成要素には同一の指示符号を付してそれらの説明は省略する。図１０に示すカラービデオカメラ２００における輝度圧縮回路１１６は、前記図７あるいは図９に示した構成を有するものであり、前記端子１６１に係数ｃが供給されるものである。
この図１０において、リモートコントローラ１３０は、ビデオカメラ２００を操作するカメラマンあるいはビデオカメラ２００をこのビデオカメラから離れたところから操作するオペレータによって、上記係数ｃのコントロールを指示するためのものである。このリモートコントローラ１３０からの入力データは、マイクロコンピュータ１３１に入力される。このマイクロコンピュータ１３１は上記リモートコントローラ１３０からの入力データに基づいて、上記係数ｃを発生し、上記輝度圧縮回路１１６に送出する。
以下に、前記各実施の形態にて説明した輝度、色相、彩度の軸での圧縮の原理について述べる。
前述した輝度、色相、彩度の軸での圧縮において、以下のような演算によって、
１．色相、彩度に影響を与えずに輝度だけ変換する処理、すなわち前述した彩度と色相を保つ輝度圧縮
２．輝度、色相に影響を与えずに彩度だけ変換する処理、すなわち前述した輝度と色相を保つ彩度圧縮
が可能である。
前記色相、彩度に影響を与えずに輝度だけ変換する処理（彩度と色相を保つ輝度圧縮）の場合、
0003709566.tif 000002
なる式（１）で示すように係数ｋWをＲ，Ｇ，Ｂの３つの信号で共通にして掛け算する。
なお、以下の説明では前述の実施の形態と区別して一般化して説明しており、前記実施の形態との関係については必要に応じて説明するものとする。式（１）と前述の図７の実施の形態を対応させた場合、式中係数ｋWは前記係数ｋに相当し、式中Ｒ，Ｇ，Ｂは前記端子１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂからの３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂに相当し、また、式（１）において、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は前記掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂから出力さる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’に相当する。
次に、輝度、色相に影響を与えずに彩度だけ変換する処理（輝度と色相を保つ彩度圧縮処理）の場合、
0003709566.tif 000003
なる式（２）で示すような線形演算を行う。
なお、式（２）と前述の図７の実施の形態を対応させた場合、式（２）において、係数ｋCは前記係数ｋ’に相当し、また、Ｒ，Ｇ，Ｂは前記掛け算器１５６Ｒ，１５６Ｇ，１５６Ｂから出力さる３原色信号Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’に相当し、Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’は彩度圧縮回路１６０Ｒ，１６０Ｇ，１６０Ｂから出力される３原色信号Ｒ”，Ｇ”，Ｂ”に相当する。
ここで、前記実施の形態における輝度信号ＹやＹ’と区別し一般化して説明するために、輝度をＷとして表すとすると、上記式（２）は次のようにも書ける。
Ｒ’＝Ｗ＋ｋC（Ｒ−Ｗ）  （３）
Ｇ’＝Ｗ＋ｋC（Ｇ−Ｗ）  （４）
Ｂ’＝Ｗ＋ｋC（Ｂ−Ｗ）  （５）
Ｗ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ  （６）
なお、前記図７の実施の形態と対応させた場合、上記輝度Ｗは前記高輝度圧縮回路１５４にて高輝度圧縮された輝度信号Ｙ’に相当する。
次に上述の各演算の証明を行う。
撮影により得られたＲ，Ｇ，Ｂの刺激値（Ｒ，Ｇ，Ｂ）に対して輝度Ｗは、
Ｗ＝０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ  （７）
となり、色信号Ｃｘ，Ｃｙは、
Ｃｘ＝（Ｒ−Ｗ）／Ｗ  （８）
Ｃｙ＝（Ｂ−Ｗ）／Ｗ  （９）
となる。これら（Ｗ，Ｃｘ，Ｃｙ）のうち、Ｗは白黒テレビジョン信号とコンバチブルな輝度成分となり、Ｃｘ，Ｃｙは輝度とは独立に色の情報だけを持つ。Ｃｘ＝Ｃｙ＝０のときは色のないグレーの画素である。また、ベクトル（Ｃｘ、Ｃｙ）の角度は色相を表し、ベクトル（Ｃｘ、Ｃｙ）の大きさは彩度を表す。
さて、式（１）による変換で輝度をモディファイしたときの変化を調べる。式（７）、式（８）及び式（９）に式（１）を代入すると、
Ｗ’＝ｋW（０．３０Ｒ＋０．５９Ｇ＋０．１１Ｂ）
＝ｋWＷ  （１０）
Ｃｘ’＝（Ｒ’−Ｗ’）／Ｗ’
＝ｋW（Ｒ−Ｗ）／ｋWＷ
＝（Ｒ−Ｗ）／Ｗ
＝Ｃｘ  （１１）
Ｃｙ’＝（Ｂ’−Ｗ’）／Ｗ’
＝ｋW（Ｂ−Ｗ）／ｋWＷ
＝Ｂ−Ｗ／Ｗ
＝Ｃｙ  （１２）
なる式（１０）、式（１１）及び式（１２）となる。
したがって、輝度だけがｋW倍にモディファイされ、色には全く影響がないことがわかる。
次に、式による変換での変化を調べる。式（７）、式（８）及び（９）式に式（３）、式（４）及び（５）式を代入すると、
Ｗ’＝0.30{Ｗ+ｋC(Ｒ-Ｗ)}＋0.59{Ｗ+ｋC(Ｇ-Ｗ)}
＋0.11{Ｗ+ｋC(Ｂ-Ｗ)}
＝Ｗ  （１３）
Ｃｘ’＝(Ｒ’-Ｗ’)／Ｗ’
＝{Ｗ+ｋC(Ｒ-Ｗ)-Ｗ}／Ｗ
＝ｋC（Ｒ-Ｗ）／Ｗ
＝ｋCＣｙ  （１４）
Ｃｘ’＝(Ｂ’-Ｗ’)／Ｗ′
＝{Ｗ+ｋC(Ｂ-Ｗ)-Ｗ}／Ｗ
＝ｋC(Ｂ-Ｗ)／Ｗ
＝ｋCＣｙ  （１５）
なる式（１３）、式（１４）及び式（１５）となる。
したがって、輝度には変化がなく、（Ｃｘ，Ｃｙ）の大きさ、すなわち彩度だけがｋC倍にモディファイされることがわかる。
次に、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの信号レベルと色の関係について図１１を参照して説明する。ただし、ガンマ補正等の非線形処理を加える前の信号に基づいたものである。
図１１において、（ａ）は無色の被写体を撮像したときの信号レベルの例を示している。無色のとき、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：１：１になる。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各チャンネルの信号レベルと輝度Ｗは等しく、前記式（６）からＲ＝Ｇ＝Ｂ＝Ｗとなる。
色のある被写体を撮像したときの信号レベルでは、Ｒ，Ｇ，Ｂが輝度Ｗのまわりに広がって分布するようになる。例えば肌色では、図１１の（ｂ）に示すようになる。式（６）が係数の総和が１の正係数によるＲ，Ｇ，Ｂの１次結合になっていることからわかるとおり、Ｒ，Ｇ，Ｂのうち少なくとも一つのチャンネルは輝度Ｗより大きく、また少なくとも一つのチャンネルは輝度Ｗより小さくなるように分布する。
また、色相を保ちつつ彩度を半分に小さく（色を薄く）すると、図１１の（ｃ）に示すようなＲ，Ｇ，Ｂの分布になる。このまま徐々に色を薄くしていくと、各チャンネルの信号レベルは輝度Ｗに収斂していく。
一方、図１１の（ｂ）の状態からレンズ絞りをさらに開けると、図１１の（ｄ）に示すような分布になる。この場合、輝度は増えているが、色相や彩度には変化がない。この図１１の（ｄ）のとき、Ｒのチャンネルの信号レベルは、ニーポイントはもとよりクリップレベルも越えており、このままではテレビジョン信号規格を満たさないなめ、何らかのレベル圧縮が必要となる。
なお、従来のカメラ系では、チャンネル毎にニー圧縮をかけることでこの制約を満たしてきた。この様子を、図１１の（ｅ）に示す。こうすると、確かに信号レベルはテレビジョン信号規格に合致するようになる。しかし、Ｒ，Ｇ，Ｂのバランスを見ると、図１１の（ｄ）に対して明らかに変化してしまっていることがわかる。この変化は色相に及んでおり、画で見ると肌色が黄色っぽくなって、人間の顔を撮影した場合に健康を害したように見えてしまう。
このようなことから、前述した第３の方式において、以下の２段階で、このオーバーしたチャンネルの信号レベルを信号規格に収める処理を行う。
すなわち、輝度信号レベルに対する圧縮、すなわち輝度信号レベルに対するニー圧縮（以下、輝度ニーと呼ぶ）を行い、その上で、まだオーバーしているチャンネルについてはより高い信号レベルのチャンネルが規格内に収まるまで彩度を絞る、すなわち彩度に対するニー圧縮（以下、第１の彩度ニーと呼ぶ）を行い、さらに、高輝度部分の彩度を落とすニー圧縮（第２の彩度ニーと呼ぶ）を行う。この様子を図１２に示す。
それぞれ、より具体的には以下のようにして行う。
先ず、上記輝度ニーでは、図１２の（ｄ）に示す入力信号に対して、前記式（１）に基づいて、図１２の（ｆ）に示すように、輝度信号レベルに対してニー圧縮を行う。前記係数（利得）ｋWは、ニーカーブを定めると、入力輝度信号レベルから一意に定まる。
また、傾きが０のニー圧縮がクリップであると考えれば、同様にして、輝度に対してホワイトクリップの操作もできることが自明である。
上記第１の彩度ニーでは、上記輝度ニーで変換された輝度Ｗ1に（前記図７の輝度信号Ｙ’に相当する）基づいて、前記式（２）の演算により、（図１２の（ｇ））では、最も大きいチャンネルの信号レベルをクリップレベルまで下げるように彩度圧縮を行う。この式（２）に現れる彩度の係数（利得）ｋCは、各チャンネルの信号レベルの制限値ＣＭ（前記図７の設定係数値Ｗｃ-γに相当する）と、最も大きいチャンネルの信号レベルＭＡＸ（R1,G1,B1）（前記図７のｎａｍＹ’に相当する）から、
ｋC＝（ＣＭ−Ｗ1）／（ＭＡＸ(R1,G1,B1)−Ｗ1）  （１６）
で計算される。
さらに、上記第２の彩度ニー（図１２の（ｈ））では、上記第１の彩度ニーで変換された各チャンネルの信号レベルについて、輝度Ｗ1に（前記図７の輝度信号Ｙ”に相当する）基づいて、図１２の（ｈ）に示すように、輝度と色相を保つ状態で高輝度部分をさらに圧縮する
これら、輝度ニーと第１及び第２の彩度ニーにより、図１２の（ｈ）に示す通り、色相を変化させることなく各チャンネルの信号レベルをオーバーさせずに高輝度部分を圧縮するという命題を満たすことができる。
次に、映像のハイライト部においても、クロマ信号レベルを強制的に上げることで色をつけることができる。このようにクロマ信号レベルを強制的に上げると、テレビジョン受像機内で復調されたＲ，Ｇ，Ｂ信号は規定のダイナミックレンジを越えてしまい、厳密なテレビジョン信号規格からは逸脱した方式である。ただし、高輝度部に色が付くという魅力と、実運用上問題が起きることがほとんどないということから、使用することにする。
ここでは、式（１６）の制限値ＣＭを１１０％以上に設定することで、輝度Ｗは１１０％以内に抑えた上で、３原色信号Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号レベルのオーバーを制限値ＣＭを上限に許すようにすることができる。これによっても、色相は保たれ、彩度は与えられたレンズの中でできるだけ原画に忠実になるように自動的に調整される。このような処理を行った場合の様子を、図１３に示している。この図１３から、輝度の制限はそのままに信号レベルの制限を制限値ＣＭまで緩和することで、大幅に高輝度域での色付きが獲得できていることがわかる。
以上の説明で明らかなように、本発明においては、色相及び彩度を保存したまま高輝度部分の輝度のみを圧縮し、さらに高輝度部分の輝度及び色相を保存したまま彩度のみを圧縮することにより、好み応じて高輝度部の彩度のみを変化させ、より自然な輝度圧縮が可能となった。
【図１】
0003709566.tif 000004
【図２】
0003709566.tif 000005
【図３】
0003709566.tif 000006
【図４】
0003709566.tif 000007
【図５】
0003709566.tif 000008
【図６】
0003709566.tif 000009
【図７】
0003709566.tif 000010
【図８】
0003709566.tif 000011
【図９】
0003709566.tif 000012
【図１０】
0003709566.tif 000013
【図１１】
0003709566.tif 000014
【図１２】
0003709566.tif 000015
【図１３】
0003709566.tif 000016