(57)【要約】【課題】フィルムからテレビ画像に変換するテレシネ画像と同等の撮像画像素材を直接得ることができる撮像信号記録再生システムを提供することを目的とし、かつ輝度の直線性やクロマレベルの直線性を確保したひずみの少ないシステムを提供することを目的とする。【解決手段】撮像装置と、前記撮像装置の撮影特性を制御する最適調整点記憶再生装置と、前記撮影特性のパラメータを可変可能な一つまたは複数の撮影特性パラメータ可変装置とを備え、前記最適調整点制御装置は、前記撮像装置に事前に記録され、あるいは計算値によって得られる最適調整値により前記撮影特性パラメータ可変装置の少なくとも一つを制御することにより、前記撮像装置の撮像特性を補正する撮像・再生システムとする。【選択図】　図１
2004120535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置と、前記撮像装置の撮影特性を制御する最適調整点記憶再生装置と、前記撮影特性のパラメータを可変可能な一つまたは複数の撮影特性パラメータ可変装置とを備え、
前記最適調整点制御装置は、前記撮像装置に事前に記録され、あるいは計算値によって得られる最適調整値により前記撮影特性パラメータ可変装置の少なくとも一つを制御することにより、前記撮像装置の撮像特性を補正することを特徴とする撮像・再生システム。
【請求項２】
前記撮像装置を制御する補正は、前記撮像手段をニーポイントを低く設定したときに生じる輝度直線性を改善する補正、およびまたはクロマレベルの減少の補正であることを特徴とする請求項１に記載の撮像・再生システム。
【請求項３】
前記撮影特性パラメータ可変装置は、ニーポイント可変装置、マスターガンマ可変装置、ブラックレベル圧縮・伸長可変装置、クロマレベル可変装置のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像・再生システム。
【請求項４】
撮像装置と、前記撮像装置の撮影特性を制御する最適調整点記憶再生装置と、前記撮影特性のパラメータを可変可能な一つまたは複数の撮影特性パラメータ可変装置とを備え、
前記最適調整点制御装置は、前記撮像装置に事前に記録され、あるいは計算値によって得られる最適調整値により前記撮影特性パラメータ可変装置の少なくとも一つを制御し、前記撮像装置をニーポイントを低く設定したときに生じる輝度直線性を改善する補正、あるいはクロマレベルの減少を補正する制御を行い、これらの制御により得られた撮像信号の出力を記録装置を介すかあるいは表示装置に直接に出力する事により撮像・再生をおこなうことを特徴とする撮像・再生システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオ信号を撮像、記録再生するシステムに関し、特に、クロマ補正装置を用い、入力光をひずみの少ない形で記録再生することが可能な撮像・再生システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般のテレビ放送等に使われるビデオ信号を扱い、記録、再生するシステムとして図３に示すようなものがある。図３において、１は撮像装置、２は記録装置、３は再生装置、４は表示装置である。
【０００３】
撮像装置１は、所謂テレビカメラ、ビデオカメラと言われるものであり、通常のテレビ放送等に使われるビデオ信号を出力する。記録装置２は、撮像装置１の出力信号を記録するＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）やディスクレコーダ、３は記録媒体に応じた再生装置、４は再生装置３の出力信号もしくは、撮像装置１の出力信号を直接表示する表示装置である。
【０００４】
図４（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ撮像装置１での光電変換特性（ガンマ特性）を説明するための図である。
図４に示すこの特性は、特に表示装置としてのＣＲＴに対応し、その発光特性の逆特性を近似したガンマ特性である。図４（ａ）における特性▲１▼は、撮像装置１の出力信号レベルとして、記録装置２の入力レベルの最大値１０９％まで、そのままのガンマ特性で変換した場合を示し、入力信号の１００数十％までのダイナミックレンジを確保する。
【０００５】
これに対して図４（ａ）の特性▲２▼は、撮像信号の広い入力ダイナミックレンジに対応する為、高輝度部を圧縮する所謂ニー処理により、出力信号の１００％付近から出力信号の最大レベル１０９％まで、直線的に入力信号を圧縮する。その圧縮する割合により、ダイナミックレンジを可変にできる。図４（ａ）の特性▲２▼の場合はダイナミックレンジ６００％の場合を示している。同様に図４（ａ）の特性▲３▼もニー処理により、ダイナミックレンジを確保しているが、この場合は高輝度部のレベル圧縮による再現性劣化を軽減する為、出力信号レベルの８５％付近からニー処理の変換を行っている。
【０００６】
一方暗部については、図４（ｂ）に示すように、基本のガンマ特性である図４（ｂ）の▲２▼の暗部のみを伸張（図４（ｂ）の▲１▼）、あるいは圧縮（図４（ｂ）の▲３▼）する所謂ブラックストレッチあるいはブラックサプレスにより、暗部の階調の再現特性を変えることができる。
【０００７】
また、図４（ｃ）に示すように、基本のガンマ特性を例えば、通常基本のガンマ値０．４５（図４（ｃ）の▲２▼）を０．３５（図４（ｃ）の▲１▼）〜０．７５（図４（ｃ）の▲３▼）の間で可変できるようにすることにより、全体の階調トーンを変えられる。
【０００８】
このように、従来の撮像装置１では、ほぼ１００％付近までの入力信号は、表示装置４のＣＲＴの逆特性のガンマ特性により、正確に階調変換され、比較的明るい環境下でも、コントラストの高い綺麗な画像が再生される。さらに、ブラックストレッチあるいはブラックプレスにより、暗部の階調表現を変えることができる。また、ガンマ特性自体のカーブを変えることにより全体の階調のトーンも変えることができる。但し、１００％付近より高い入力レベルに対しては、ニー処理により大幅に圧縮されるので、ダイナミックレンジは確保できたとしても、高輝度部の階調特性は１００％までの入力レベルに対して劣化する。
【０００９】
一方、近年ＨＤ（Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）放送機器の進展により映画を電子化、即ちフィルムをビデオテープで置換える電子シネマシステム等への動きが活発化している。故にフィルム（映画）用信号も図３に示したような通常のテレビ放送等に使われるビデオ信号を扱うシステムと兼用して、あるいはビデオ用システムをフィルム用システムへ変換して処理を行うことが増えてきている。
【００１０】
以下従来のフィルム用に対応した撮像信号記録再生システムについて図３、図５、図６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図３のシステム構成において通常のテレビ放送等に使われるビデオ信号を扱う場合、撮像装置１はＨＤ方式であれば、１０８０／６０ｉ（ｉ：インターレース、以下ｉと表示）または７２０／６０ｐ（ｐ：プログレッシブ、以下ｐと表示）の撮像信号を得るものであり、その後の記録装置２、再生装置３、及び表示装置４もその撮像装置の撮像信号のフォーマットに合った方式でシステムが構成される。走査方式はｉまたはｐの違いはあるが、基本的にフィールド周波数は６０Ｈｚと固定している。
【００１１】
一方フィルム用信号の場合は、撮像装置１として基本的には映画のフレーム周波数２４Ｈｚ、しかも走査方式はｐの２４ｐ等への対応が必要であり、かつ、フィルムカメラと同様に、可変速の撮像を実現する為、さまざまなフレームレートの撮像信号を得る撮像装置が必要となる。さらにその場合には、その後の記録装置２、再生装置３、表示装置４においてもそのさまざまなフレームレートへの対応が必要となる。
【００１２】
特にフィルム用の場合はその特徴として広い信号レンジにおいて階調性を確保することが撮像装置１に要望される。これに対しては、図５に示すようにフィルム用ガンマ補正として、従来のビデオ用ガンマ補正を変更し、ダイナミックレンジ内の全ての信号階調がほぼ同じ様に変換される特性にして出力する対応が、近年のビデオカメラレコーダ等をフィルム用撮像装置として用いる場合のガンマ補正に導入されている。このようにして得られたフィルム用信号は、最終フィルムにレコーディングする時にフィルムの特性に合った変換テーブルが記録データに施される。
【００１３】
このように、従来のビデオ信号を扱う撮像信号記録再生システムを用いても、フィルム用信号としての撮像信号記録再生システムを構成することが可能となってきている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−３３９６１号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のビデオ用撮像信号記録再生システムでは、通常のビデオ用用途では特に問題ないが、ビデオ用特有の高輝度部の階調劣化がある為、高輝度部階調の再現特性を重視する用途にはそのまま使えないという問題がある。
また、フィルム用として、ガンマ特性を変更したビデオ用撮像信号記録再生システムにおいては、撮像装置が、ダイナミックレンジ内の全ての信号の階調を確保するようにガンマカーブ特性を変換する対応をとる為、図６（ａ）、（ｂ）（（ａ）がビデオ用システムでの画像表示例、（ｂ）がフィルム用システムでの画像表示例である。）に示すようにビデオ用でのシステムに比べ、表示装置で再生される撮像信号が全体的に暗く、ローコントラストの画となり、撮像信号の確認がやりにくいと共に、そのままの画像をビデオ（テレビ）用としては使用できない。
【００１６】
故に、通常ビデオ用途、さらにフィルム用途として使用可能であるが、所謂テレシネ画像のように、ビデオ（テレビ）用途でありながら中間輝度部から高輝度部再現性を優良にして、かつ低輝度部から中間輝度部まではコントラストの高い画像（フィルムライクな画像）は得られない。さらにこのような中間輝度部から高輝度部において色のレベル所謂クロマレベルが低下するという問題があった。
【００１７】
図７はこれを図示したものである。図７の（ａ）、（ｂ），（ｃ），（ｄ）は１１段階に輝度が変化するテストチャートに色が等レベルに付いた信号を撮影した場合に、図１１の撮像装置出力の映像を横軸に時間軸、縦軸に輝度信号の大きさを示した所謂１１段階波の信号出力であり輝度信号レベルとクロマレベルを分けて示した物である。図７で（ａ）（ｂ）は輝度、クロマ信号レベルとも直線性が保たれた理想の姿であり、図７の（ｃ）（ｄ）はＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔを低く設定したときに輝度の直線性が崩れると共に、クロマレベルのひずみが発生する状態を示している。
【００１８】
本発明はかかる点を鑑み、従来のビデオ用撮像信号記録再生システムにおいて、フィルムからテレビ画像に変換するテレシネ画像と同等の撮像画像素材を直接得ることができる撮像信号記録再生システムを提供することを目的とし、かつ輝度の直線性やクロマレベルの直線性を確保したひずみの少ないシステムを提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、入力特性を圧縮して取り込むに当たり、図４（ａ）に示されるＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔを変化させるに当たり、前述の輝度の直線性劣化を補正するために、図４（Ｃ）の基本ガンマ値（マスターガンマ値）の値と図４（ｂ）の▲１▼▲２▼▲３▼の特性変化を持たせるブラックストレッチ、ブラックプレスの補正値を最適値に設定する事により輝度の直線性を改善することができる。
【００２０】
さらに前述で述べたＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔを小さくするときに発生するクロマレベルの低下を補正する機能を持たせる事により輝度レベルの変化に応じたクロマレベルの変動を抑えることが可能となる。
以上により任意のＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔに対して輝度の直線性、クロマレベルの劣化がない映像を得ることができるようになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態に係る構成図である。１は撮像装置、２は記録装置、３は再生装置、４は表示装置である。
【００２２】
撮像装置１は、所謂テレビカメラ、ビデオカメラと言われるものであり、通常のテレビ放送等に使われるビデオ信号を出力する。１０１は最適調整点記憶再生装置であり、パソコンなどの外部制御装置（図示せず）あるいは撮像装置によって機能を調整することができる。
１０２は、Ｋｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ可変装置、１０３はマスターガンマ可変装置、１０４はフ゛ラックレレヘ゛ル圧縮・伸長可変装置、１０５はクロマレヘ゛ル可変装置であり、最適調整点記憶再生装置１０１は撮像装置１から制御される。最適調整点記憶再生装置１０１はＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ可変装置１０２，マスターガンマ可変装置１０３，フ゛ラックレレヘ゛ル圧縮・伸長可変装置１０４，クロマレヘ゛ル可変装置１０５を制御し、制御されたＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ可変装置１０２，マスターガンマ可変装置１０３，フ゛ラックレレヘ゛ル圧縮・伸長可変装置１０４，クロマレヘ゛ル可変装置１０５は少なくともひとつの装置が撮像装置１を制御することになる。このように制御された映像信号は撮像装置１から記録装置２あるいは表示装置４に出力される。
記録装置２は、撮像装置１の出力信号を記録するＶＴＲ（Ｖｉｄｅｏ　Ｔａｐｅ　Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）やディスクレコーダ、３は記録媒体に応じた再生装置、４は再生装置３の出力信号もしくは、撮像装置１の出力信号を直接表示する表示装置である。
本実施の形態における具体的な設定値の一推奨例を以下に示す。
Ｋｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ　　５６％　を選択した場合に図４（ｃ）のマスターガンマー値をセンター値０．４５に対して０．６５とし、（ｂ）のブラックストレッチ、あるいはプレスを▲３▼の方向に補正し、クロマレベル約１ｄＢアップさせる方向に補正することにより直線性の良く、且つクロマレベルの劣化の少ない状況を実現している。
図２はこの状態を図示したものである。図２の（ａ）は入力光量に対する出力光量であり、▲１▼はＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ１００％、▲２▼はＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ１００％、▲３▼は５６％の場合のカーブを示す物である。従来のヒ゛テ゛オカーブは▲２▼のＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ１００％でありそのときの輝度レベル変化、クロマレベルの変化を横軸に時間軸縦軸に輝度レベルをとってしました物である。従来はこのように白の部分でつまりが発生する。これを改善するためにＫｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔを下げる。５６％に迄下げた物が図２の（Ｃ）であるが輝度の直線性とクロマのレベルに若干の歪みが残る。これを改善するためにマスターガンマをセンター値０．４５に対して０．６５とし図４の（ｂ）のブラックストレッチ、プレスの設定を▲２▼の方向に補正し、クロマレベルを１ｄＢアップすることにより図２の（ｄ）に示すような輝度・クロマレベルとも直線性の改善が図れている。
【００２３】
【発明の効果】
従来は、輝度信号の直線性あるいはクロマ信号のレベル低下があったためＫｎｅｅＰｏｉｎｔを低く設定することができなかったが、本発明のＫｎｅｅＰｏｉｎｔの変化に応じて最適輝度直線性、クロマ補正装置を用いることにより幅の広い入力光をひずみの少ない形で記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示す図
【図２】本発明による輝度の直線性の改善とクロマレベルの改善を示す図
【図３】従来の構成を示す図
【図４】従来の特性であるＶｉｄｅｏガンマの特性を示す説明図
【図５】フィルム対応と従来の特性図の比較を示す図
【図６】従来の課題を説明するための図
【図７】従来課題により発生する問題点を説明した図
【符号の説明】
１　撮像装置
２　記録装置
３　再生装置
４　表示装置
１０１　最適調整点記憶再生装置
１０２　Ｋｎｅｅ　Ｐｏｉｎｔ可変装置
１０３　マスターカ゛ンマ可変装置
１０４　ブラックレベル圧縮・伸張可変装置
１０５　クロマレヘ゛ル可変装置
【図１】
2004120535.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004120535.tif 000007
【図６】
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【図７】
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