(57)【要約】【課題】標準輝度映像信号と高輝度映像信号を合成して広ダイナミックレンジ映像信号を得ようとすると、標準輝度映像信号と高輝度映像信号の境界部分において、色信号の不連続性が生じ、再生画像が不自然となる問題がある。【解決手段】広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置をテレビジョンカメラ装置の白潰れが発生する領域においては、高輝度映像信号の色信号とし、白潰れが発生する領域以下の領域においては、標準輝度映像信号の色温度と、高輝度映像信号の色温度の両方の色温度の差を検出し、色温度の差に応じて、標準輝度映像信号の色信号と高輝度映像信号の色信号の混合割合を変化させるようにするよう構成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準輝度映像信号と高輝度映像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段からの映像信号をそれぞれ処理する第１と第２の映像信号処理手段と、上記第１と第２の映像信号処理手段からの出力を合成する映像信号合成手段からなり、上記第１の映像信号処理手段は、上記標準輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記標準輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第１の色温度を出力する手段と上記標準輝度映像信号の色信号をニー補正する第１の補正手段を有し、上記第２の映像信号処理手段は、上記高輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記高輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第２の色温度を出力する手段と上記高輝度映像信号の色信号をニー補正する第２の補正手段を有し、更に、上記第１と第２の色温度を比較する色温度比較手段を備え、上記色温度比較手段の出力に基いて、上記第２の補正手段を制御することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項２】
請求項１記載のテレビジョンカメラ装置において、上記色温度比較手段は、所定の閾値が設定され、上記閾値に基づいて補正係数を出力することを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項３】
請求項２記載のテレビジョンカメラ装置において、上記閾値は、所定の閾値以下では上記第１と第２の色温度の差の絶対値が小さい閾値ＴＬと、所定の閾値以上では、上記第１と第２の色温度の差の絶対値が大きい閾値ＴＨであることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項４】
請求項３記載のテレビジョンカメラ装置において、上記補正係数は、上記閾値ＴＬ以下では、１であり、上記閾値ＴＨ以上では、０であることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項５】
請求項２記載のテレビジョンカメラ装置において、上記第２の補正手段は、上記高輝度映像信号の輝度信号レベルが、０から白潰れが発生するまでの範囲は、上記補正係数に基いてニー補正されることを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【請求項６】
請求項２記載のテレビジョンカメラ装置において、上記色温度比較手段は、更に、上記第１と第２の色温度の差の値に上記補正係数を乗じた補正温度を出力し、上記補正温度を上記高輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記高輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第２の色温度を出力する手段に印可したことを特徴とするテレビジョンカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョンカメラ装置に関し、特に、輝度レベルの異なる標準輝度映像信号と高輝度映像信号を加算し、ダイナミックレンジの広い映像信号を得るテレビジョンカメラ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョンカメラ装置は、明るい風景を撮影する場合もあれば、夜明け前や日没後の暗い風景を撮影する場合もある。また、監視カメラ装置では、薄暗い照明で銀行や店舗内の監視あるいは建築現場、ダム、飛行場等の立ち入り制限地区の監視等に用いられる場合や太陽の直射日光の当たった場所の監視等に用いられる場合が多い。
【０００３】
このように比較的暗い場所の撮影から比較的明るい場所の撮影まで広範囲に撮影する場合、従来のテレビジョンカメラ装置では、種々の技術的な改良が加えられてはいるが、撮像素子の電荷蓄積容量による制限から従来の撮像素子の約４倍程度のダイナミックレンジが限界であった。
【０００４】
近年、上記問題を解決するために、被写体を撮像する撮像装置の撮像方法を工夫して、広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置を実現したものが提案されている。図８にその撮像装置の一例を示す。図８において、撮像素子３１から通常動作の１画面期間（例えば、１フィールド期間、１／６０秒）の露光で取り出す、所謂、長露光の映像信号３２の他に、同一画面期間内に２回目の電子高速シャッター動作を行って取り出す、所謂、短露光の映像信号３３の２種類の映像信号を得る方式がある。これらそれぞれの映像信号３２、３３は、映像処理回路３４，３５に入力され、遅延回路等で遅延時間等を調整された後、マトリックス回路等で輝度信号及び色信号に分けられ、それぞれ輝度信号Ｙ１、Ｙ２、色信号Ｃ１、Ｃ２として出力される。
【０００５】
次に、図９を用いて、その動作を説明する。図９は、撮像素子３１から出力される映像信号を示すもので、縦軸は、映像信号出力、横軸は、映像信号の垂直走査期間を示す。図９から明らかなように、映像信号３２は、映像信号の垂直走査期間の内、垂直映像期間に通常の露出時間で電荷を蓄積する動作により得られ、映像信号３３は、垂直ブランキング期間に短い露出時間で電荷を蓄積する動作により得られるような撮像方法である。このような撮像素子を用いることにより、通常露出の標準輝度映像信号Ｖ１と短い露出の高輝度映像信号Ｖ２を取り出すことが可能となり、広ダイナミックレンジの撮像装置を実現することができる。
【０００６】
また、他の一例として、図１０に示すように、撮像素子１２から得られた映像信号を異なる増幅率を有する増幅回路１３と増幅回路１４でそれぞれ増幅し、標準輝度映像信号Ｖ１と高輝度映像信号Ｖ２を取り出すデュアル増幅方式を採用した広ダイナミックレンジの撮像装置等が開発されている。
【０００７】
これらの広ダイナミックレンジ撮像装置を用いたテレビジョンカメラ装置の信号処理回路を図１１に示す。図１１において、上述した広ダイナミックレンジの撮像装置から得られる標準輝度映像信号Ｖ１と高輝度映像信号Ｖ２を、それぞれ輝度信号Ｙ１、Ｙ２、及び色信号Ｃ１、Ｃ２に分け、ホワイトバランス回路２０及び２１の輝度信号Ｙ１、Ｙ２の入力端子及び色信号Ｃ１、Ｃ２の入力端子に印加される。
【０００８】
ホワイトバランス回路２０及び２１では、それぞれのホワイトバランス回路で、それぞれの映像信号の色温度に合うようにホワイトバランス処理される。ホワイトバランス回路２０および２１からは、それぞれホワイトバランス処理された輝度信号Ｚ１およびＺ３と、色信号Ｄ１およびＤ３が出力される。輝度信号Ｚ１は、合成回路８およびニー係数演算回路４に、また、輝度信号Ｚ３は、合成回路８およびニー係数演算回路２２にそれぞれ印加される。一方、色信号Ｄ１は、乗算回路６に印加され、ここでニー係数演算回路４からのニー係数Ｋ１と乗算され、色信号Ｆ１となって、合成回路９に出力される。また、色信号Ｄ３は、乗算回路２３に印加され、ここでニー係数演算回路２２からのニー係数Ｋ３と乗算され、色信号Ｆ３となって、合成回路９に出力される。なお、制御端子１０および１１は、それぞれ合成回路８および９の制御端子である。合成回路８および９では、輝度信号Ｚ１およびＺ３、また、色信号Ｆ１およびＦ３がそれぞれ制御端子１０および１１からの制御信号に基き合成され、合成輝度信号ＷＹ２および合成色信号ＷＣ２が出力される。
【０００９】
これらの信号は、必要な信号処理をされた後、伝送路を介して表示装置（図示せず）に送られ、映像として再生される。このように、標準輝度映像信号Ｖ１と高輝度映像信号Ｖ２とを合成することによって、映像信号のダイナミックレンジが約６４倍（標準の明るさに対する比）の広ダイナミックレンジの輝度信号ＷＹ２と色信号ＷＣ２が得られるテレビジョンカメラ装置が開発されている。
【００１０】
上述従来技術の説明において、ホワイトバランス回路２０および２１でホワイトバランス処理した後の標準輝度映像信号Ｖ１の輝度信号Ｚ１と高輝度映像信号Ｖ２の輝度信号Ｚ３は合成回路８で加算され、合成輝度信号ＷＹ２となる。ここで、輝度信号Ｚ１と輝度信号Ｚ３は、ほぼ直線となるよう合成されるため、輝度信号出力と光量との関係は、図１２のようになる。図１２において、ｊは、これ以上の光量では、被写体の明るい部分の光量は、飽和し、被写体の十分な情報が得られない、所謂、白潰れ現象が生じる光量を示す。一方、ｉは、これ以下の光量では、被写体の暗い部分の情報が不足する光量を示す。以下、ｉ、ｊは、このような意味で使用する。
【００１１】
同様に標準輝度映像信号Ｖ１の色信号Ｄ１は、ニー係数演算回路４のニー係数Ｋ１と乗算回路６でニー処理された色信号Ｆ１となる。高輝度映像信号Ｖ２の色信号Ｄ３は、ニー係数演算回路２２のニー係数Ｋ３と乗算回路２３でニー処理された色信号Ｆ３となり、合成回路９で加算され、合成色信号ＷＣ２となるが、この色信号出力と光量との関係は、図１３のようになる。
【００１２】
図１３において、標準輝度映像信号Ｖ１の色信号Ｄ１は、色温度ａでホワイトバランス処理され、高輝度映像信号Ｖ２の色信号Ｄ３は、色温度ｂでホワイトバランス処理されているとして以下説明する。制御端子１１からの制御信号に基き、広ダイナミックレンジ映像信号の合成色信号ＷＣ２は、色信号レベル０〜ｉでは、色温度ａの色信号Ｆ１となり、色信号レベルｉ〜ｊでは、色温度ａの色信号Ｆ１と色温度ｂの色信号Ｆ３の加算信号となり、色信号レベルｊ以上では、色温度ｂの色信号Ｆ３となるように合成した場合を示している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
図１３から明らかなように広ダイナミックレンジ映像信号の合成色信号ＷＣ２は、ニー処理によりホワイトバランスのずれが最小限で合成されるが、標準輝度映像信号Ｖ１と高輝度映像信号Ｖ２の境界部分において、色信号の不連続性が生じ、再生画像が不自然となる問題がある。
【００１４】
本発明の目的は、これらの問題点を解決する広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、映像信号の色温度に応じて、最適なレベルの映像信号を得る広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置を提供することである。
【００１６】
本発明の更に他の目的は、広ダイナミックレンジの映像信号の損失をなくし、かつ、最適なレベルの映像信号を得る広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置では、白潰れが発生する領域においては、高輝度映像信号の色信号とし、白潰れが発生する領域以下の領域においては、標準輝度映像信号の色温度と、高輝度映像信号の色温度の両方の色温度の差を検出し、色温度の差に応じて、標準輝度映像信号の色信号と高輝度映像信号の色信号の混合割合を変化させるようにするよう構成する。
【００１８】
また、本発明の広ダイナミックレンジのテレビジョンカメラ装置では、標準輝度映像信号と高輝度映像信号を出力する撮像手段と、上記撮像手段からの映像信号をそれぞれ処理する第１と第２の映像信号処理手段と、上記第１と第２の映像信号処理手段からの出力を合成する映像信号合成手段からなり、上記第１の映像信号処理手段は、上記標準輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記標準輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第１の色温度を出力する手段と上記標準輝度映像信号の色信号をニー補正する第１の補正手段を有し、上記第２の映像信号処理手段は、上記高輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記高輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第２の色温度を出力する手段と上記高輝度映像信号の色信号をニー補正する第２の補正手段を有し、更に、上記第１と第２の色温度を比較する色温度比較手段を備え、上記色温度比較手段の出力に基いて、上記第２の補正手段を補正するように構成する。
【００１９】
また、本発明のテレビジョンカメラ装置用いる上記色温度比較手段は、所定の閾値が設定され、上記閾値に基づいて補正係数を出力するよう構成する。
【００２０】
更に、本発明のテレビジョンカメラ装置において、上記色温度比較手段の閾値は、所定の閾値以下では上記第１と第２の色温度の差の絶対値が小さい閾値ＴＬと、所定の閾値以上では、上記第１と第２の色温度の差の絶対値が大きい閾値ＴＨであるように設定される。
【００２１】
更にまた、本発明のテレビジョンカメラ装置において、上記補正係数は、上記閾値ＴＬ以下では、１であり、上記閾値ＴＨ以上では、０に設定される。
【００２２】
更にまた、上記第２の補正手段は、上記高輝度映像信号の輝度信号レベルが、０から白潰れが発生するまでの範囲は、上記補正係数に基いてニー補正されるよう構成される。
【００２３】
また、本発明の他の実施態様のテレビジョンカメラ装置において、上記色温度比較手段は、更に、上記第１と第２の色温度の差の値に上記補正係数を乗じた補正温度を出力し、上記補正温度を上記高輝度映像信号の輝度信号と色信号から上記高輝度映像信号のホワイトバランスを調整すると共に第２の色温度を出力する手段に印可するように構成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を説明する前に、本発明において使用する色温度とホワイトバランスについて説明する。光の性質を示すものとして色温度がある。単位は、ケルビン（Ｋ）で、０（Ｋ）は、−２７３℃に相当する。
【００２５】
光源の色温度と自然光及び照明の種類の関係は、ほぼ表１の通りである。
【００２６】
【表１】
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色温度は、明るさとは直接関係はないが、色温度が高いと青くなり、低くなると赤くなる。人間の目は、光の色に対して順応性があるため、周囲の照明条件が変わっても色合いの変化は感じない。しかし、テレビジョンカメラのような撮像装置では、色温度の違いを忠実に再現するため、見た目とは違った色合いになる。こうした色温度の違いを補正するため、ホワイトバランスの補正が必要になる。
【００２７】
以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例の概略構成を説明するブロック図であって、図１１と同じものには同じ符号を付してある。１および２は、ホワイトバランス回路であって、例えば、図８に示す広ダイナミックレンジの撮像装置から得られる輝度信号Ｙ１、Ｙ２及び色信号Ｃ１、Ｃ２がそれぞれ印加される。即ち、ホワイトバランス回路１では、標準輝度映像信号Ｖ１の輝度信号Ｙ１と色信号Ｃ１が印加され、また、ホワイトバランス回路２では、高輝度映像信号Ｖ２の輝度信号Ｙ２と色信号Ｃ２が印可され、それぞれのホワイトバランス回路で、それぞれの映像信号の色温度に合うようにホワイトバランス処理される。ホワイトバランス回路１および２からは、それぞれホワイトバランス処理された輝度信号Ｚ１およびＺ２と、色信号Ｄ１およびＤ２が出力されるが、更に、ホワイトバランス回路１からは、輝度信号Ｙ１と色信号Ｃ１から演算された色温度Ｔ１を、また、ホワイトバランス回路２からは、輝度信号Ｙ２と色信号Ｃ２から演算された色温度Ｔ２がそれぞれ出力される。
【００２８】
３は、色温度比較回路であり、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２が印加される。色温度比較回路３は、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２との差から得られる補正係数Ｕを、また、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２との差に補正係数Ｕを乗算した補正温度Ｘをそれぞれ出力するように構成されている。なお、色温度比較回路３から出力される補正温度Ｘは、ホワイトバランス回路２に印加され、ホワイトバランス回路２から出力される輝度信号Ｚ２および色信号Ｄ２を補正する。
【００２９】
輝度信号Ｚ１は、合成回路８およびニー係数演算回路４に、また、輝度信号Ｚ２は、合成回路８およびニー係数演算回路５にそれぞれ印加される。一方、色信号Ｄ１は、乗算回路６に印加され、ここでニー係数演算回路４からのニー係数Ｋ１と乗算され、ニー補正された色信号Ｆ１となって、合成回路９に出力される。
【００３０】
ニー係数演算回路５では、ホワイトバランス回路２からの輝度信号Ｚ２と色温度比較回路３からの色温度補正係数Ｕとが演算され、ニー係数Ｋ２を出力する。色信号Ｄ２は、乗算回路７に印加されるが、ここでニー係数演算回路５からのニー係数Ｋ２と乗算され、ニー補正された色信号Ｆ２となって、合成回路９に出力される。
【００３１】
次に、図１の信号処理回路の動作について図２〜５及び７を用いて説明する。標準輝度映像信号Ｖ２の輝度信号Ｙ１と色信号Ｃ１はホワイトバランス回路１に入力されが、ホワイトバランス回路１では、被写体の色温度（ここではａと定める）にホワイトバランスを調整され、輝度信号Ｚ１、色信号Ｄ１及び色温度Ｔ１が出力される。ホワイトバランス調整後の輝度信号Ｚ１は、ニー係数演算回路４に入力され、ニー係数Ｋ１を出力する。ここでニー係数Ｋ１は、図４に示すように輝度レベルが０からｉ、即ち、暗い領域では、１とし、ｉからｊで１から０に減衰する関数とし、ｊ以上、即ち、白潰れの領域では、０となる関数である。ニー係数演算回路４で演算されたニー係数Ｋ１と色信号Ｄ１は、乗算回路６に入力され、
Ｆ１＝Ｋ１×Ｄ１・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
の演算によりニー処理された色信号Ｆ１が出力される。
【００３２】
一方、高輝度映像信号Ｖ２の輝度信号Ｙ２と色信号Ｃ２はホワイトバランス回路２に入力される。ホワイトバランス回路２では、被写体の色温度（ここではｂと定める）にホワイトバランスを調整され、輝度信号Ｚ２、色信号Ｄ２及び色温度Ｔ２が出力される。
【００３３】
ホワイトバランス回路１で演算により求めた色温度Ｔ１と、ホワイトバランス回路２で演算により求めた色温度Ｔ２は、色温度比較回路３に入力され、図２に示すような補正係数Ｕを出力する。この補正係数Ｕは、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差の絶対値｜Ｔ１−Ｔ２｜が所定の値ＴＬより小さい場合、Ｕ＝１、｜Ｔ１−Ｔ２｜が所定の値ＴＬと所定の値ＴＨとの間の場合、Ｕは、１〜０の間の値をとり、｜Ｔ１−Ｔ２｜が所定の値ＴＨより大きい場合、Ｕ＝０となるような関数である。
【００３４】
例えば、ＴＬ＝５００Ｋ、ＴＨ＝１０００Ｋに設定した場合について説明する。表１に示すように、色温度Ｔ１が１３時の太陽光に相当する色温度Ｔ１＝５０００Ｋであり、色温度Ｔ２が正午の太陽光に相当する色温度Ｔ２＝５３００Ｋのような場合、色温度差は、３００Ｋとなる。このように色温度差の絶対値が５００Ｋ以下の微小な場合は、補正係数Ｕが１となる。色温度Ｔ１が、温白色蛍光灯のように３５００Ｋであり、色温度Ｔ２が、タングステン電球１００Ｗに相当する色温度２９００Ｋのように色温度差の絶対値が５００Ｋ〜１０００Ｋの間になる場合は、補正係数Ｕは、１から０に変化する関数が用いられる。色温度差が、１０００Ｋ以上の場合は、補正係数Ｕは、０の値が使用される。なお、図２におけるＴＬとＴＨの値は、被写体に照射される自然光や照明光の種類や強さにより所望の値に設定することができる。また、必要により実験的に定めてもよい。
【００３５】
補正温度Ｘは、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差の絶対値｜Ｔ１−Ｔ２｜が小さい場合は、補正量を大きく、絶対値｜Ｔ１−Ｔ２｜が大きい場合は補正量が小さくなるように構成されている。即ち、
Ｘ＝（Ｔ１−Ｔ２）×Ｕ・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
で示される演算式から算出される。例えば、上記例のように、Ｔ１＝５０００ＫでＴ２＝５３００Ｋの場合、色温度差は、小さいため、Ｕは、１となる。従って、Ｘ＝−３００Ｋとなる。また、Ｔ１＝３５００Ｋ、Ｔ２＝５３００Ｋの場合、色温度差は、大きいため、Ｕは、０となる。従って、Ｘ＝０Ｋとなる。
【００３６】
上述の補正係数Ｕと映像信号Ｚ２は、ニー係数演算回路５に入力され、図３に示すニー係数Ｋ２が出力される。即ち、ニー係数Ｋ２は、輝度レベルが０からｉの間、即ち、光量が不足する領域では、Ｕとし、ｉからｊの間は、Ｕから１に増加し、ｊ以上、即ち、白潰れの領域では１となる関数とする。ニー係数演算回路５で演算されたニー係数Ｋ２と色信号Ｄ２は乗算回路７に入力され、
Ｆ２＝Ｋ２×Ｄ２・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
で示される演算によりニー処理された色信号Ｆ２が出力される。
【００３７】
補正温度Ｘは、ホワイトバランス回路２に入力され、高輝度映像信号の輝度信号Ｙ２と色信号Ｃ２の色温度（ここではｂと仮定する）に補正温度Ｘを加えてホワイトバランスを調整し、輝度信号Ｚ２と色信号Ｄ２を出力する。例えば、Ｔ１＝５０００Ｋ、Ｔ２＝５３００Ｋの場合、Ｘ＝−３００Ｋとなる。従って、
Ｔ２＋Ｘ＝５０００Ｋ・・・・・・・・・・・・・・・・・（４）
となり、標準輝度映像信号の色温度Ｔ１＝５０００Ｋで高輝度映像信号のホワイトバランスが調整される。また、例えば、Ｔ１＝３５００Ｋ、Ｔ２＝５３００Ｋの場合、Ｘ＝０Ｋなので、Ｔ２＋Ｘ＝５３００Ｋとなり、高輝度映像信号の色温度Ｔ２＝５３００Ｋでホワイトバランスが調整される。
【００３８】
次にホワイトバランス処理された輝度信号Ｚ１と輝度信号Ｚ２は合成回路８に入力され、図６に示すように加算され広ダイナミックレンジ映像となる輝度信号ＷＹが出力される。
【００３９】
同様に、ニー処理された色信号Ｆ１と色信号Ｆ２は合成回路９に入力され、図７に示すように加算され広ダイナミックレンジ映像となる輝度信号ＷＣが出力される。即ち、図７において、色信号Ｄ１は、図４に示すニー係数で補正されるため、輝度信号レベルが、０〜ｉでは、強調され、ｊ以上では、色信号Ｄ１は０レベルとなる。一方、色信号Ｄ２は、図３に示すニー係数で補正されるため、輝度信号レベルが、０〜ｉでは、補正係数Ｕに固定される。ｊ以上では、色信号Ｄ２は、強調される。従って、合成回路９から出力される色信号ＷＣは、図５に示すニー係数Ｋ１，Ｋ２によりそれぞれ補正された色信号Ｆ１、Ｆ２が加算された信号となる。即ち、光量０〜ｉの領域では、色温度ａの色信号Ｆ１と色温度ｂの色信号Ｆ２とが加算されるが、色信号Ｆ２は、抑圧された加算信号となる。ｉ〜ｊの領域は、図のように１〜０に変化するニー係数で補正された色信号Ｆ１と色信号Ｆ２
が加算され、ｊ以上の領域では、色温度ｂの色信号Ｆ２のみが出力される。
【００４０】
以上述べた如く、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差の絶対値が所定値ＴＨ以上の場合は、補正係数Ｕ＝０となり、高輝度映像信号Ｖ２のホワイトバランス回路２から出力される色信号Ｄ２は、光量０〜ｊの範囲で減衰させて処理される。従って、０〜ｉの範囲では、ニー係数Ｋ２は、０となり、従って、色信号Ｆ２は、０となり、色温度ａの色信号Ｆ１のみの信号となる。ｉとｊの範囲では、ニー係数Ｋ１、Ｋ２は、交差する特性となり、色信号Ｆ１と色信号Ｆ２を加算した信号となる。ｊ以上の範囲では、色温度ｂの色信号Ｆ２のみの信号となる。
【００４１】
色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差の絶対値が所定値ＴＬとＴＨとの間のときは、補正係数Ｕは、色温度差の絶対値に依存する０〜１の値で補正された値となり、０〜ｊの範囲では、最適な色信号Ｆ１と色信号Ｆ２を加算した色信号ＷＣを出力する。ｊ以上の範囲では、色信号Ｆ２のみの信号となる。
【００４２】
色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差の絶対値が所定値ＴＬ以下の場合、補正係数Ｕ＝１となり、従って、ニー係数Ｋ２は、光量の全域で、１となり、高輝度映像信号Ｖ２の色信号Ｄ２を強調する色信号Ｆ２となる。
【００４３】
このように、光量ｊ以下の領域で、色温度ａの色信号Ｄ１と色温度ｂの色信号Ｄ２の加算割合を色温度差に応じて可変とするよう構成している。即ち、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差が所定値より大きい場合は、高輝度映像信号の色信号Ｄ２の加算量を減らし、色温度Ｔ１と色温度Ｔ２の差が所定値より小さい場合は、高輝度映像信号の色信号Ｆ２の加算量を増やすことで、色の再現性を良くし、光量ｊ以上の領域では、色温度に関係なく高輝度映像信号の色信号Ｆ２を出力することでダイナミックレンジが広く、最適なホワイトバランスとなる映像信号を得ることが可能になる。
【００４４】
なお、色温度比較回路３の実施例においては、図２のような線形処理について説明したが、線形処理だけではなく、非線形処理などの演算処理回路で適宜実施できることは言うまでもない。
【００４５】
以上説明したように、標準輝度映像信号と高輝度映像信号を被写体からの色信号に基いて演算し、標準輝度映像信号と高輝度映像信号を加算して得られる映像信号を損失無く、かつ最適なホワイトバランスを得ることができるダイナミックレンジの広いテレビジョンカメラ装置を実現したものである。
【００４６】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載されたテレビジョンカメラ装置実施例に限定されるものではなく、上記以外に、広ダイナミックレンジの撮像装置や非常に明るいあるいは暗い被写体の検出方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、標準輝度映像信号と高輝度映像信号を加算して得られる映像信号の損失を極めて少なくし、かつ最適なホワイトバランスで、標準輝度映像信号と高輝度映像信号の境目に生じる色信号量の不連続性を軽減すことができ、ダイナミックレンジの広いテレビジョンカメラ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の信号処理回路の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いる色温度比較回路の動作を説明する図である。
【図３】本発明に用いる高輝度映像信号のニー係数演算回路の動作を説明する図である。
【図４】本発明に用いる標準輝度映像信号のニー係数演算回路の動作を説明する図である。
【図５】本発明の２個のニー係数演算回路の動作を説明する図である。
【図６】本発明の一実施例の合成輝度信号を説明する図である。
【図７】本発明の一実施例の合成色信号を説明する図である。
【図８】従来の広ダイナミックレンジ撮像装置の一例を示すブロック図である。
【図９】従来の広ダイナミックレンジ撮像装置の動作を説明する図である。
【図１０】従来の広ダイナミックレンジ撮像装置の他の構成を示すブロック図である。
【図１１】従来の広ダイナミックレンジ撮像装置に用いられる信号処理回路の一例を示すブロック図である。
【図１２】従来の一例の合成輝度信号を説明する図である。
【図１３】従来の一例の合成色信号を説明する図である。
【符号の説明】
Ｙ１、Ｚ１：標準輝度映像信号の輝度信号、Ｙ２、Ｚ２：高輝度映像信号の輝度信号、ＷＹ：出力輝度信号、Ｃ１、Ｄ１：標準輝度映像信号の色信号、Ｃ２、Ｄ２：高輝度映像信号の色信号、Ｆ１：ニー補正された標準輝度映像信号の色信号、Ｆ２：ニー補正された高輝度映像信号の色信号、ＷＣ：出力色信号、Ｔ１：標準輝度映像信号の色温度、Ｔ２：高輝度映像信号の色温度、Ｕ：補正係数、Ｘ：補正温度、Ｋ１、Ｋ２：ニー係数、１、２：ホワイトバランス回路、３：色温度比較回路、４、５：ニー係数演算回路、６、７：乗算回路、８、９：合成回路、１０，１１：制御端子、３１：撮像素子、３２：長露光の映像信号、３３：短露光の映像信号、３４，３５：映像処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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