專利名稱：視頻信號處理裝置、攝像裝置以及視頻信號處理方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻信號處理裝置、攝像裝置以及視頻信號處理方法和程序。詳細(xì)地說，在將用三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，通過用同一亮度調(diào)整壓縮比對三原色信號進(jìn)行電平(level)壓縮，生成被壓縮三原色信號。另外，在被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過了第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行被壓縮三原色信號的電平變換。在此，通過使用三原色信號的最小電平的信號設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比、和/或使用三原色信號的最大電平的信號開始進(jìn)行電平壓縮，或者使用被壓縮三原色信號的最小電平的信號設(shè)置彩度壓縮比，能夠在大于等于拐點(diǎn)(knee point)電平時(shí)一邊將色調(diào)保持為一定一邊進(jìn)行電平壓縮，在白色限幅(white clip)附近，即使明亮也能夠剩余彩度。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，在攝像裝置中，針對從攝像元件輸出的攝像信號的動(dòng)態(tài)范圍(飽和信號量)，進(jìn)行壓縮明亮部分的拐點(diǎn)修正，并作為與播放規(guī)格對應(yīng)的動(dòng)態(tài)范圍的視頻信號從攝像裝置輸出。
在該拐點(diǎn)修正中，在輸入信號Ein小于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，如公式(1)所示，不進(jìn)行壓縮而得到輸出信號Eout，在輸入信號Ein大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，如公式(2)所示，使用壓縮比(拐點(diǎn)斜率knee slope)KS進(jìn)行輸入信號Ein的壓縮處理，生成輸出信號Eout。另外，圖13表示拐點(diǎn)修正的特性。
Eout＝Ein(Ein＜KP) ……(1)Eout＝KP+KS(Ein-KP)(Ein≥KP) ……(2)
在此，在對三原色信號Ein、Gin、Bin的每個(gè)顏色信號進(jìn)行拐點(diǎn)修正的情況下，如圖14所示，在拐點(diǎn)修正處理部件70中設(shè)置電平變換部件71和限幅(clip)部件72r、72g、72b，由電平變換部件71進(jìn)行三原色信號Rin、Gin、Bin的壓縮，生成三原色信號Rkn、Gkn、Bkn，由限幅部件72r、72g、72b將三原色信號Rkn、Gkn、Bkn限幅(clip)為白色限幅電平WC，使得該三原色信號Rkn、Gkn、Bkn成為與播放規(guī)格對應(yīng)的電平范圍的信號。
圖15表示現(xiàn)有的拐點(diǎn)修正處理部件的特性，是對每個(gè)顏色信號進(jìn)行了拐點(diǎn)修正和限幅處理的情況下的信號處理結(jié)果。另外，在圖15中，例如用實(shí)線表示紅色的顏色信號Rout，用虛線表示綠色的顏色信號Gout，用點(diǎn)劃線表示藍(lán)色的顏色信號Bout(以下也一樣)。
在此，如果被攝體照明度高，例如顏色信號Rin大于等于拐點(diǎn)電平KP，則只進(jìn)行顏色信號Rin的電平壓縮。因此，顏色信號Rout和顏色信號Gout和顏色信號Bout的比例變化，色調(diào)發(fā)生變化。進(jìn)而，如果被攝體照明度高，例如顏色信號Gin大于等于拐點(diǎn)電平KP，則對顏色信號Rin和顏色信號Gin進(jìn)行電平壓縮。因此，在顏色信號Gin大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，色調(diào)也變化。進(jìn)而，如果進(jìn)行了電平壓縮后的顏色信號Rin達(dá)到白色限幅電平WC，則進(jìn)行限幅處理，顏色信號Rout被限制為白色限幅電平WC。因此，這時(shí)顏色信號Rout和顏色信號Gout和顏色信號Bout的比例也變化，色調(diào)發(fā)生變化。同樣，如果進(jìn)行了電平壓縮后的顏色信號Gin達(dá)到白色限幅電平WC，則也將顏色信號Gout限制為白色限幅電平WC，因此產(chǎn)生色調(diào)的變化。
因此，例如在專利文獻(xiàn)1中，即使進(jìn)行三原色信號的拐點(diǎn)修正和限幅處理，也將基于拐點(diǎn)修正和限幅處理后的三原色信號的視頻的色調(diào)保持一定。
專利文獻(xiàn)1專利3509448號公報(bào)但是，在使用專利文獻(xiàn)1所示那樣的現(xiàn)有的視頻信號處理裝置，將基于拐點(diǎn)修正和限幅處理后的三原色信號的視頻的色調(diào)保持一定時(shí)，如圖15所示，與進(jìn)行了拐點(diǎn)修正和限幅處理的情況相比，在明亮的地方會(huì)導(dǎo)致彩度下降而退色。
圖16表示現(xiàn)有的視頻信號處理裝置的結(jié)構(gòu)。三原色信號Rin、Gin、Bin被提供給亮度變換部件200的亮度信號生成電路201、乘法器204r、204g、204b。亮度信號生成電路201使用三原色信號Rin、Gin、Bin生成亮度信號Yin，并提供給亮度拐點(diǎn)修正電路202和除法器203。亮度拐點(diǎn)修正電路202進(jìn)行亮度信號Yin的拐點(diǎn)修正，將拐點(diǎn)修正后的亮度信號Yyk提供給除法器203、減法器302、303、321r、321g、321b、加法器323r、323g、323b。
除法器203將亮度信號Yyk除以亮度信號Yin，計(jì)算出亮度調(diào)整壓縮比KY(＝Y(jié)yk/Yin)，并提供給乘法器204r、204g、204b。
乘法器204r、204g、204b將亮度調(diào)整壓縮比KY乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，生成三原色信號Ryk、Gyk、Byk。
即，三原色信號Ryk、Gyk、Byk為公式(3)～(5)的計(jì)算結(jié)果。因此，即使進(jìn)行電平壓縮，也能夠?qū)⑸{(diào)保持為一定。
Ryk＝(Yyk/Yin)×Rin ……(3)Gyk＝(Yyk/Yin)×Gin ……(4)Byk＝(Yyk/Yin)×Bin ……(5)三原色信號Ryk、Gyk、Byk被提供給彩度變換部件300的最大值信號設(shè)置電路301和減法器321r、321g、321b。最大值信號設(shè)置電路301從三原色信號Ryk、Gyk、Byk中選擇最高電平的顏色信號，將選擇出的顏色信號作為最大值信號DMAX提供給減法器302。減法器302從最大值信號DMAX減去亮度信號Yyk，將減法結(jié)果(DMAX-Yyk)提供給除法器304。
減法器303從白色限幅電平WC減去亮度信號Yyk，將減法結(jié)果(WC-Yyk)提供給除法器304。
除法器304將減法結(jié)果(WC-Yyk)除以減法結(jié)果(DMAX-Yyk)，如公式(6)所示那樣計(jì)算出壓縮比KA，并提供給壓縮比限制電路315。
KA＝(WC-Yyk)/(DMAX-Yyk) ……(6)壓縮比限制電路315在壓縮比KA大于1時(shí)，將壓縮比KA限制為1，并作為彩度壓縮比KC提供給除法器322r、322g、322b。另外，在壓縮比KA小于等于1時(shí)，將用除法器304計(jì)算出的壓縮比KA作為彩度壓縮比KC提供給乘法器322r、322g、322b。
減法器321r從顏色信號Ryk減去亮度信號Yyk，并將減法結(jié)果提供給乘法器322r。同樣，減法器321g從顏色信號Gyk減去亮度信號Yyk，并將減法結(jié)果提供給乘法器322g，減法器321b從顏色信號Byk減去亮度信號Yyk，并將減法結(jié)果提供給乘法器322b。
在乘法器322r中，將彩度壓縮比KC乘以由減法器321r得到的減法結(jié)果，并將乘法結(jié)果提供給加法器323r。加法器323r將亮度信號Yyk加上從乘法器322r提供的乘法結(jié)果，將得到的顏色信號Rcj提供給限幅部件401r。
同樣，在乘法器322g、322b中，將彩度壓縮比KC乘以由減法器321g、321b得到的減法結(jié)果，并將乘法結(jié)果提供給323g、323b。加法器323g、323b將亮度信號Yyk加上從乘法器322g、322b提供的乘法結(jié)果，將所得到的顏色信號Gcj提供給限幅部件401g，將顏色信號Bcj提供給限幅部件401b。
向限幅部件401r、401g、401b提供白色限幅電平WC。在該限幅部件401r、401g、401b中，進(jìn)行從加法器323r、323g、323b提供的三原色信號Rej、Gcj、Bcj的限幅處理，將限幅處理后的信號作為三原色信號Rout、Gout、Bout輸出。
即，通過針對三原色信號Ryk、Gyk、Byk在彩度變換部件300中進(jìn)行電平變換得到的三原色信號Rcj、Gcj、Bcj是公式(7)～(9)的計(jì)算結(jié)果。
Rcj＝Y(jié)yk+((WC-Yyk)/(DMAX-Yyk))(Ryk-Yyk)……(7)Gcj＝Y(jié)yk+((WC-Yyk)/(DMAX-Yyk))(Gyk-Yyk)……(8)
Bcj＝Y(jié)yk+((WC-Yyk)/(DMAX-Yyk))(Byk-Yyk)……(9)這樣，如果在亮度變換部件200中進(jìn)行電平壓縮，在彩度變換部件300中進(jìn)行電平變換，則如圖17A所示，如果亮度變得比水平La還亮，則使用三原色信號Rin、Gin、Bin生成的亮度信號(未圖示)大于等于拐點(diǎn)電平KP，在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下進(jìn)行三原色信號Rin、Gin、Bin的電平壓縮，生成三原色信號Ryk、Gyk、Byk。然后，在三原色信號Ryk、Gyk、Byk的任意一個(gè)達(dá)到了白色限幅電平WC時(shí)，針對各信號的彩度成分使用彩度壓縮比KC進(jìn)行電平變換，調(diào)整其他信號的電平使得色調(diào)保持一定，生成三原色信號Rout、Gout、Bout。
另外，通過將色調(diào)保持為一定，例如在攝影人物時(shí)的照明度水平高的情況下，能夠防止顯示人物時(shí)膚色發(fā)黃而顯得健康不良。另外，如果彩度壓縮比KC變大，則能夠容易地看出明亮部分的灰度等級。
但是，如果彩度壓縮比KC變大，則與不將色調(diào)保持為一定的圖17B所示的情況相比，在由彩度變換部件調(diào)整了彩度那樣的明亮的地方，會(huì)導(dǎo)致彩度的下降。例如，在圖17B中，在亮度為水平Lc時(shí)，變得沒有彩度。另一方面，在圖17A所示的情況下，在亮度比水平Lc暗的水平Lb下變得沒有彩度。因此，例如在逆光下攝影的情況下背景變得容易發(fā)白，如果用藍(lán)天作為背景在逆光下進(jìn)行攝影，則藍(lán)天被顯示得發(fā)白。
因此，理想的是不將色調(diào)保持為一定，將彩度變得沒有時(shí)的亮度作為高水平而能夠識別出攝影了什么?；蛘咭灿幸韵碌那闆r，即理想的是即使色調(diào)稍微變化，也將彩度變得沒有時(shí)的亮度設(shè)置為高電平。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在本發(fā)明中，提供一種能夠在大于等于拐點(diǎn)電平時(shí)一邊將色調(diào)保持為一定一邊進(jìn)行電平壓縮，在白色限幅附近，即使明亮也能夠剩余彩度的視頻信號處理裝置、攝像裝置、視頻信號處理方法和程序。
本發(fā)明的視頻信號處理裝置、攝像裝置、視頻信號處理方法和程序在例如將用利用攝像元件生成的三原色信號表示輸入三原色信號的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度保持為一定的狀態(tài)下，針對三原色信號用同一亮度調(diào)整壓縮比進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號。另外，在被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行被壓縮三原色信號的電平變換。
在此，彩度壓縮比例如被設(shè)置為在被壓縮三原色信號的最小電平的信號、或?qū)⑹褂帽粔嚎s三原色信號生成的亮度信號混合到被壓縮三原色信號的最小電平的信號中的信號為第一電平時(shí)，用電平變換后的被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的彩度變得沒有。另外，例如根據(jù)三原色信號的最小電平的信號與使用三原色信號生成的亮度信號之間的電平比、或者將使用三原色信號生成的亮度信號混合到三原色信號的最小電平的信號中，根據(jù)混合了該亮度信號的信號與亮度信號之間的電平比，設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比。進(jìn)而，例如根據(jù)三原色信號的最大電平的信號、或者將使用三原色信號生成的亮度信號混合到三原色信號的最大電平的信號中的信號，開始電平壓縮。
根據(jù)本發(fā)明，在將用三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度保持為一定的狀態(tài)下，針對三原色信號用同一亮度調(diào)整壓縮比進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號。另外，在被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行被壓縮三原色信號的電平變換。進(jìn)而，使用三原色信號的最小電平的信號設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比、和/或使用三原色信號的最大電平的信號開始電平壓縮，或者使用被壓縮三原色信號的最小電平的信號進(jìn)行彩度壓縮比的設(shè)置。
因此，在大于等于拐點(diǎn)電平時(shí)，能夠一邊將色調(diào)保持為一定一邊進(jìn)行電平壓縮，在白色限幅附近，即使明亮也能夠剩余彩度。


圖1是表示攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示實(shí)施例1的特性的圖。
圖4是表示實(shí)施例1的動(dòng)作的流程圖。
圖5是表示實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)的圖。
圖6是表示一般的拐點(diǎn)修正動(dòng)作的圖。
圖7是表示亮度拐點(diǎn)修正電路的結(jié)構(gòu)的圖。
圖8是表示實(shí)施例2的特性的圖。
圖9是表示實(shí)施例2的動(dòng)作的流程圖。
圖10是表示實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)的圖。
圖11是表示實(shí)施例3的特性的圖。
圖12是表示實(shí)施例3的動(dòng)作的流程圖。
圖13是表示拐點(diǎn)修正的特性的圖。
圖14是表示現(xiàn)有的拐點(diǎn)修正處理部件的結(jié)構(gòu)的圖。
圖15是表示現(xiàn)有的拐點(diǎn)修正處理部件的特性的圖。
圖16是表示現(xiàn)有的視頻信號處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖17是表示現(xiàn)有的視頻信號處理裝置的特性的圖。
具體實(shí)施例方式
以下，一邊參考附圖一邊說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖1表示攝像裝置10的概要結(jié)構(gòu)。通過了攝像鏡頭11的被攝體光由顏色分解棱鏡12被分光為三原色的各顏色成分，并輸入到攝像部件13r、13g、13b。
攝像部件13r、13g、13b具有等同的構(gòu)造，攝像部件13r生成基于紅色成分的攝像信號SRa并提供給模擬處理部件14r。攝像部件13g生成基于綠色成分的攝像信號SGa并提供給模擬處理部件14g。攝像部件13b生成基于藍(lán)色成分的攝像信號SBa并提供給模擬處理部件14b。另外，攝像部件13g為了提高分辨率，針對攝像部件13r和攝像部件13b還進(jìn)行使像素位置在電平方向移動(dòng)1/2像素的動(dòng)作。
模擬處理部件14r進(jìn)行用于從攝像信號SRa除去噪聲的相關(guān)二重采樣處理、黑白平衡控制和調(diào)節(jié)色光(shading)修正等。在該模擬處理部件14r中得到的處理后的攝像信號SRb被提供給A/D變換部件15r。另外，模擬處理部件14g、14b也進(jìn)行與模擬處理部件14r一樣的處理，并將處理后的攝像信號SGb、SBb提供給A/D變換部件15g、15b。
A/D變換部件15r將攝像信號SRb變換為數(shù)字的顏色信號DRa，提供給預(yù)處理部件16。同樣，A/D變換部件15g、15b將攝像信號SGb、SBb變換為數(shù)字的顏色信號DGa、DBa，提供給預(yù)處理部件16。
預(yù)處理部件16針對三原色信號DRa、DGa、DBa進(jìn)行缺陷修正等圖像處理，將處理后的三原色信號DRb、DGb、DBb提供給線性矩陣部件17。
線性矩陣部件17使用三原色信號DRb、DGb、DBb，進(jìn)行修正攝像圖像的顏色再現(xiàn)性的處理，并將處理后的三原色信號DRc、DGc、DBc提供給拐點(diǎn)修正處理部件20。
拐點(diǎn)修正處理部件20使用三原色信號DRc、DGc、DBc進(jìn)行拐點(diǎn)修正處理，將處理后的三原色信號DRd、DGd、DBd提供給伽馬修正部件50。伽馬修正部件50針對三原色信號DRd、DGd、DBd進(jìn)行伽馬修正，輸出修正后的三原色信號DRe、DGe、DBe。
控制部件60與用戶接口部件65連接。用戶接口部件65根據(jù)來自用戶操作或與外部連接的控制裝置的命令等，生成操作控制信號US并提供給控制部件60?？刂撇考?0根據(jù)操作控制信號US，生成控制信號CT并提供給各部件，使得攝像裝置10與來自用戶操作或與外部連接的控制裝置的命令對應(yīng)地進(jìn)行動(dòng)作。另外，控制部件60根據(jù)操作控制信號US，設(shè)置混合比rc、rs、rp并提供給拐點(diǎn)修正處理部件20，使得能夠根據(jù)來自用戶操作或與外部連接的控制裝置的命令等對彩度變得沒有時(shí)的亮度進(jìn)行調(diào)整。在此，預(yù)先將所設(shè)置的混合比rc、rs、rp存儲(chǔ)在控制部件60中，在動(dòng)作開始時(shí)，將所存儲(chǔ)的混合比rc、rs、rp從控制部件60提供給拐點(diǎn)修正處理部件20。然后，在根據(jù)操作控制信號US變更混合比rc、rs、rp的情況下，將變更后的混合比rc、rs、rp提供給拐點(diǎn)修正處理部件20，并將變更后的混合比rc、rs、rp存儲(chǔ)在控制部件60中。這樣，通過處理混合比rc、rs、rp，能夠容易地進(jìn)行混合比的設(shè)置和變更。另外，也可以從控制部件60向拐點(diǎn)修正處理部件20提供白色限幅電平WC，還可以預(yù)先將白色限幅電平WC存儲(chǔ)在拐點(diǎn)修正處理部件20中。
在此，拐點(diǎn)修正處理部件20具有在將用三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度保持為一定的狀態(tài)下，針對三原色信號用同一亮度調(diào)整壓縮比進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換部件；在被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平，即白色限幅電平時(shí)，對被壓縮三原色信號的電平進(jìn)行變換的彩度變換部件。該彩度變換部件在大于等于拐點(diǎn)電平時(shí)，一邊將色調(diào)保持為一定一邊進(jìn)行電平壓縮。另外，彩度變換部件進(jìn)行電平變換使得即使明亮也剩余彩度。另外，通過使用混合比rc、rs、rp的任意一個(gè)或多個(gè)混合比，能夠調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。
以下，針對拐點(diǎn)修正處理部件，說明實(shí)施例1～3。實(shí)施例1是在用彩度變換部件對被壓縮三原色信號的電平進(jìn)行變換時(shí)，通過使用被壓縮三原色信號的最小電平的信號設(shè)置彩度壓縮比，而使得即使在攝像圖像是明亮?xí)r也剩余彩度。另外，與混合比rc對應(yīng)地，將使用被壓縮三原色信號生成的亮度信號混合到被壓縮三原色信號的最小電平的信號中，通過使用該混合后的信號設(shè)置彩度壓縮比，能夠調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。這樣，通過使用被壓縮三原色信號的最小電平的信號設(shè)置彩度壓縮比，而與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置彩度壓縮比。
實(shí)施例2是在由亮度變換部件對三原色信號進(jìn)行電平壓縮時(shí)，通過使用輸入的三原色信號的最小電平的信號設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比，而即使在攝像圖像是明亮?xí)r，也剩余彩度。另外，與混合比rs對應(yīng)地，將使用輸入的三原色信號生成的亮度信號混合到輸入的三原色信號的最小電平的信號中，通過使用該混合的信號設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比，能夠調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。這樣，通過使用輸入的三原色信號的最小電平的信號設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比，能夠與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比。
實(shí)施例3是在由亮度變換部件對三原色信號進(jìn)行電平壓縮時(shí)，通過根據(jù)輸入的三原色信號的最大電平的信號開始電平壓縮，而即使在攝像圖像是明亮?xí)r也剩余彩度。另外，與混合比rp對應(yīng)地，將使用輸入的三原色信號生成的亮度信號混合到輸入的三原色信號的最大電平的信號中，通過根據(jù)該混合的信號開始電平壓縮，能夠調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。這樣，通過使用輸入的三原色信號的最大電平的信號開始電平壓縮，而與彩度和色調(diào)對應(yīng)地開始電平壓縮。另外，在以下所示的實(shí)施例3中，表示了組合了與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比的方法的情況。
圖2表示實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)，是與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置彩度壓縮比的情況。紅色的顏色信號Rin(＝DRc)被提供給亮度變換部件200的亮度信號生成電路201和乘法器204r。同樣，綠色的顏色信號Gin(＝DGc)被提供給亮度變換部件200的亮度信號生成電路201和乘法器204g，藍(lán)色的顏色信號Bin(＝DBc)被提供給亮度變換部件200的亮度信號生成電路201和乘法器204b。
亮度信號生成電路201使用三原色信號Rin、Gin、Bin，例如進(jìn)行從ITU(International Telegraph Union)推薦的在ITU-RBT.601中規(guī)定的公式(10)、或在ITU-R Bt.709中規(guī)定的公式(11)的計(jì)算，生成亮度信號Yin，并提供給亮度拐點(diǎn)修正電路202和除法器203。
Yin＝0.299Rin+0.587Gin+0.114Bin……(10)Yin＝0.2126Rin+0.7152Gin+0.0722Bin ……(11)亮度拐點(diǎn)修正電路202進(jìn)行亮度信號Yin的拐點(diǎn)修正，將生成的亮度信號Yyk提供給除法器203、彩度變換部件300a的混合電路306和減法器321r、321g、321b和加法器323r、323g、323b。在此，如公式(12)所示，通過將壓縮比KS乘以亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平KP的差分，并將乘法結(jié)果加上拐點(diǎn)電平KP，來計(jì)算出亮度信號Yyk。
Yyk＝KP+KS×(Yin-KP) ……(12)除法器203將亮度信號Yyk除以亮度信號Yin，計(jì)算出亮度調(diào)整壓縮比KY(＝Y(jié)yk/Yin)，將得到的亮度調(diào)整壓縮比KY提供給乘法器204r、204g、204b。
乘法器204r將亮度調(diào)整壓縮比KY乘以顏色信號Rin，生成顏色信號Ryk。同樣，乘法器204g、204b將亮度調(diào)整壓縮比KY乘以顏色信號Gin、Bin，生成顏色信號Gyk、Byk。
即，作為電平壓縮后的三原色信號的三原色信號Ryk、Gyk、Byk是公式(13)～(15)的計(jì)算結(jié)果。因此，即使進(jìn)行電平壓縮，也能夠與現(xiàn)有技術(shù)一樣將色調(diào)保持為一定。
Ryk＝(Yyk/Yin)×Rin ……(13)Gyk＝(Yyk/Yin)×Gin ……(14)Byk＝(Yyk/Yin)×Bin ……(15)通過進(jìn)行電平壓縮得到的顏色信號Ryk被提供給彩度變換部件300a的最大值信號設(shè)置電路301和最小值信號設(shè)置電路305和減法器321r。另外，顏色信號Gyk被提供給彩度變換部件300a的最大值信號設(shè)置電路301和最小值信號設(shè)置電路305和減法器321g，顏色信號Byk被提供給彩度變換部件300a的最大值信號設(shè)置電路301和最小值信號設(shè)置電路305和減法器321b。
最大值信號設(shè)置電路301從三原色信號Ryk、Gyk、Byk中選擇最高電平的顏色信號，將選擇出的顏色信號作為最大值信號DMAX提供給減法器307。
最小值信號設(shè)置電路305從三原色信號Ryk、Gyk、Byk中選擇最低電平的顏色信號，將選擇出的顏色信號作為最小值信號DMIN提供給混合電路306。
混合電路306根據(jù)基于操作控制信號US設(shè)置的混合比rc，將亮度信號Yyk和最小值信號DMIN混合而生成混合信號YDMINyk，并提供給減法器307、308。例如根據(jù)公式(16)生成該混合信號YDMINyk。
YDMINyk＝rc×DMIN+(1-rc)×Yyk……(16)減法器307從最大值信號DMAX減去混合信號YDMINyk，將減法結(jié)果(DMAX-YDMINyk)提供給除法器309。減法器308從白色限幅電平WC減去混合信號YDMINyk，將減法結(jié)果(WC-YDMINyk)提供給除法器309。
除法器309將減法結(jié)果(WC-YDMINyk)除以減法結(jié)果(DMAX-YDMINyk)，如公式(17)那樣計(jì)算出壓縮比KB，提供給壓縮比限制電路315。
KB＝(WC-YDMINyk)/(DMAX-YDMINyk)……(17)壓縮比限制電路315在壓縮比KB大于1時(shí)，將壓縮比KB限制為1，并作為彩度壓縮比KC提供給乘法器322r、322g、322b。另外，在壓縮比KB小于1時(shí)，將用除法器304計(jì)算出的壓縮比KB作為彩度壓縮比KC提供給乘法器322r、322g、322b。
減法器321r從顏色信號Ryk減去亮度信號Yyk，將減法結(jié)果提供給乘法器322r。同樣，減法器321g從顏色信號Gyk減去亮度信號Yyk，將減法結(jié)果提供給乘法器322g，減法器321b從顏色信號Byk減去亮度信號Yyk，將減法結(jié)果提供給乘法器322b。
在乘法器322r中，將彩度壓縮比KC乘以用減法器321r得到的減法結(jié)果，將乘法結(jié)果提供給加法器323r。加法器323r將亮度信號Yyk加上從乘法器322r提供的乘法結(jié)果，將得到的顏色信號Rck提供給限幅部件401r。
同樣，在乘法器322g、322b中，將彩度壓縮比KC乘以用減法器321g、321b得到的減法結(jié)果，將乘法結(jié)果提供給加法器323g、323b。加法器323g、323b將亮度信號Yyk加上從乘法器322g、322b提供的乘法結(jié)果，將得到的顏色信號Gck提供給限幅部件401g，將得到的顏色信號Bck提供給限幅部件401b。
即，對三原色信號Ryk、Gyk、Byk進(jìn)行電平變換而得到的三原色信號Rck、Gck、Bck是公式(18)～(20)的計(jì)算結(jié)果。
Rck＝Y(jié)yk+((WC-YDMINyk)/(DMAX-YDMINyk))×(Ryk-Yyk)……(18)Gck＝Y(jié)yk+((WC-YDMINyk)/(DMAX-YDMINyk))×(Gyk-Yyk)……(19)Bck＝Y(jié)yk+((WC-YDMINyk)/(DMAX-YDMINyk))×(Byk-Yyk)……(20)將白色限幅電平WC提供給限幅部件401r、401g、401b。在該限幅部件401r、401g、401b中，對從加法器323r、323g、323b提供的三原色信號Rck、Gck、Bck進(jìn)行限幅處理，輸出限幅處理后的三原色信號out(＝DRd)、Gout(＝DGd)、Bout(＝DBd)。
接著，使用圖3說明實(shí)施例1的特性。另外，在圖3和后述的圖8、圖11中，假設(shè)三原色信號中的最高電平為紅色的信號(實(shí)線)，電平第二高的信號是綠色的信號(虛線)，最低的電平是藍(lán)色的信號(點(diǎn)劃線)，進(jìn)行說明。
圖3A表示在亮度變換部件200中通過進(jìn)行電平壓縮得到的三原色信號Ryk、Gyk、Byk。如果亮度大于等于電平L1，則亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP，通過亮度拐點(diǎn)修正電路202進(jìn)行壓縮亮度信號Yin的處理。這時(shí)，從亮度拐點(diǎn)修正電路202輸出的亮度信號Yyk比亮度信號Yin的電平小。因此，從除法器203輸出的亮度調(diào)整壓縮比KY是比1小的值，為與亮度拐點(diǎn)修正電路202的壓縮比KS對應(yīng)的值。因此，通過將亮度調(diào)整壓縮比KY乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，能夠在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下進(jìn)行電平壓縮，得到三原色信號Ryk、Gyk、Byk。
在三原色信號Ryk、Gyk、Byk中的任意一個(gè)沒有超過白色限幅電平WC時(shí)，由于最大值信號DMAX比白色限幅電平WC小，所以壓縮比KB大于等于1。因此，由壓縮比限制電路315將彩度壓縮比KC設(shè)置為1，在彩度變換部件300a中不進(jìn)行電平變換。
然后，如果電平壓縮后的三原色信號Ryk、Gyk、Byk的任意一個(gè)超過白色限幅電平WC，則壓縮比KB是比1小的值，進(jìn)行電平變換動(dòng)作。
圖3B表示將混合比rc設(shè)置為0的情況。在此，由于顏色信號Ryk是最高的電平，所以將顏色信號Ryk設(shè)置為最大值信號DMAX。另外，由于顏色信號Byk是最低電平，所以將顏色信號Byk設(shè)置為最小值信號DMIN。如果將混合比rc設(shè)置為0，則混合信號YDMINyk與亮度信號Yyk相等。即，公式(18)、(19)、(20)與現(xiàn)有的公式(7)、(8)、(9)相等，進(jìn)行與現(xiàn)有技術(shù)一樣的動(dòng)作。因此，如果成為顏色信號Ryk大于等于白色限幅電平WC的亮度的水平L2，則進(jìn)行電平變換。
由于最大值信號DMAX與顏色信號Ryk相等，所以公式(18)為Rck＝WC，顏色信號Rck在白色限幅電平WC下為一定的。另外，對于顏色信號Gck、Bck，在進(jìn)行電平變換使得色調(diào)為一定，例如亮度為水平L3時(shí)，三原色信號Rck、Gck、Bck為白色限幅電平WC。
由于在限幅部件401r、401g、401b中將三原色信號Rck、Gck、Bck限幅為白色限幅電平WC，所以在混合比rc為0時(shí)，如果亮度大于等于水平L3，則基于三原色信號Rout、Gout、Bout的圖像為沒有彩度的圖像。
圖3C表示將混合比rc設(shè)置為1的情況。在此，由于顏色信號Ryk為最高電平，所以將顏色信號Ryk設(shè)置為最大值信號DMAX。另外，由于顏色信號Byk為最低電平，所以將顏色信號Byk設(shè)置為最小值信號DMIN。如果將混合比rc設(shè)置為1，則混合信號YDMINyk與顏色信號Byk相等。
在此，如圖3A所示，如果顏色信號Byk為成為白色限幅電平WC的亮度的電平L5，則混合信號YDMINyk為白色限幅電平WC。因此，從公式(18)、(19)、(20)所知那樣，三原色信號Rck、Gck、Bck與顏色信號Byk是白色限幅電平WC時(shí)的亮度信號Yyk相等。另外，在顏色信號Ryk成為白色限幅電平WC的亮度的水平L2時(shí)，最大值信號DMAX為白色限幅電平WC。因此，從公式(18)、(19)、(20)所知那樣，這時(shí)的三原色信號Rck、Gck、Bck與三原色信號Ryk、Gyk、Byk相等。
因此，在將混合比rc設(shè)置為1時(shí)，如圖3C所示，由于如果大于等于顏色信號Bck成為白色限幅電平WC的亮度的水平L4，則將三原色信號Rck、Gck、Bck限幅為白色限幅電平WC，所以基于三原色信號Rout、Gout、Bout的圖像為沒有彩度的圖像。
這樣，通過調(diào)整亮度信號Yin和最小值信號DMIN的混合比rc，能夠使三原色信號Rck、Gck、Bck的電平一致時(shí)的亮度在水平L3到水平L5的范圍內(nèi)可變。因此，能夠在水平L3到水平L4的范圍內(nèi)調(diào)整變得沒有彩度時(shí)的亮度。另外，在將混合比rc設(shè)置為比0大的值的情況下，如果三原色信號Ryk、Gyk、Byk的任意一個(gè)超過白色限幅電平WC，則只針對超過白色限幅電平WC的顏色信號進(jìn)行限幅處理，因此色調(diào)穩(wěn)定地變化。
但是，也可以通過在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行軟件，來進(jìn)行上述拐點(diǎn)修正處理。在該情況下，例如預(yù)先將程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，或者預(yù)先將程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，將該記錄的程序讀出到存儲(chǔ)器中，或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送程序，將發(fā)送的程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，由CPU(中央處理單元)讀出并執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序。
圖4是表示實(shí)施例1的動(dòng)作的流程圖。在步驟ST1中，CPU生成亮度信號。在亮度信號的生成中，使用三原色信號Rin、Gin、Bin進(jìn)行上述公式(10)或公式(11)所示的計(jì)算，生成亮度信號Yin。
在步驟ST2中，CPU判別亮度信號Yin是否大于等于拐點(diǎn)電平KP。在此，在大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST3，在不大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST4。
在步驟ST3中，CPU進(jìn)行上述公式(12)的計(jì)算，計(jì)算出亮度信號Yyk，前進(jìn)到步驟ST5。另外，在步驟ST4中，CPU將亮度信號Yin作為亮度信號Yyk，前進(jìn)到步驟ST5。
在步驟ST5中，CPU將亮度信號Yyk除以亮度信號Yin，計(jì)算出亮度調(diào)整壓縮比KY。
在步驟ST6中，CPU將亮度調(diào)整壓縮比KY乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，生成電平壓縮后的三原色信號Ryk、Gyk、Byk。通過該從步驟ST1到步驟ST6的處理，能夠生成用亮度調(diào)整壓縮比進(jìn)行了電平壓縮后的三原色信號。
在步驟ST7中，CPU根據(jù)三原色信號Ryk、Gyk、Byk，進(jìn)行最大值信號DMAX和最小值信號DMIN的設(shè)置，并前進(jìn)到步驟ST8。
在步驟ST8中，CPU進(jìn)行上述公式(16)的計(jì)算，生成混合信號YDMINyk。
在步驟ST9中，CPU進(jìn)行上述公式(17)的計(jì)算，生成壓縮比KB。
在步驟ST10中，CPU判別壓縮比KB是否大于1。在此，在判別出壓縮比KB大于1時(shí)，前進(jìn)到步驟ST11，在判別出不大于1時(shí)，前進(jìn)到步驟ST12。
在步驟ST11中，CPU將彩度壓縮比KC設(shè)置為1，前進(jìn)到步驟ST13。另外，在步驟ST12中，CPU將壓縮比KB設(shè)置為彩度壓縮比KC，前進(jìn)到步驟ST13。
在步驟ST13中，CPU通過上述公式(18)～(20)的計(jì)算，進(jìn)行電平變換，生成三原色信號Rck、Gck、Bck。另外，在步驟ST13中，使用彩度壓縮比KC表示公式(18)～(20)。通過該從步驟ST7到步驟ST13的處理，能夠使用彩度壓縮比對進(jìn)行了電平壓縮的三原色信號進(jìn)行電平變換。
在步驟ST14中，CPU判別顏色信號Yyk是否超過白色限幅電平WC。在此，在顏色信號Ryk超過白色限幅電平WC時(shí)，前進(jìn)到步驟ST15，將白色限幅電平WC設(shè)置為顏色信號Rout。另外，在顏色信號Ryk沒有超過白色限幅電平WC時(shí)，前進(jìn)到步驟ST16，將顏色信號Ryk設(shè)置為三原色信號Rout。另外，針對顏色信號Gyk、Byk也進(jìn)行從步驟ST14到步驟ST16的處理。
這樣，在通過彩度變換部件300a對三原色信號Ryk、Gyk、Byk的電平進(jìn)行變換時(shí)，從三原色信號Ryk、Gyk、Byk中選擇電平最低的顏色信號作為最小值信號DMIN，設(shè)置彩度壓縮比KC，使得在該最小值信號DMIN為第一電平，例如白色限幅電平WC時(shí)，用電平變換后的三原色信號Rck、Gck、Bck表示的彩色視頻信號的彩度變得沒有。即，通過與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置彩度壓縮比KC，使用該彩度壓縮比KC進(jìn)行電平變換，能夠即使在攝像圖像是明亮?xí)r也剩余彩度。另外，設(shè)置彩度壓縮比KC，使得在將亮度信號Yyk混合到最小值信號DMIN中，混合了亮度信號Yyk后的混合信號YDMINyk為第一電平時(shí)，用電平變換后的三原色信號Rck、Gck、Bck表示的彩色視頻信號的彩度變得沒有，并與來自用戶接口部件65的操作控制信號US對應(yīng)地，由控制部件60設(shè)置最小值信號DMIN與亮度信號Yyk的混合比rc。即，由控制部件60和用戶接口部件65進(jìn)行混合比設(shè)置。因此，例如通過由用戶進(jìn)行使混合比rc可變的操作，如圖3所示，能夠在從水平L3到水平L4的范圍內(nèi)調(diào)整變得沒有彩度時(shí)的亮度。
但是，在實(shí)施例1中，如上所述，在將混合比rc設(shè)置為大于0的值的情況下，如果三原色信號Ryk、Gyk、Byk的任意一個(gè)超過白色限幅電平WC，則針對超過白色限幅電平WC的顏色信號進(jìn)行限幅處理，因此色調(diào)穩(wěn)定地變化。因此，接著說明能夠?qū)⑸{(diào)保持為一定的實(shí)施例2。
實(shí)施例2是在由亮度變換部件對三原色信號進(jìn)行電平壓縮時(shí)，通過與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比，即使攝像圖像明亮?xí)r也使得在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下剩余彩度。另外，可以根據(jù)混合比rs調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。
圖5是表示實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)的圖。另外，在圖5中，對與圖2對應(yīng)的部分附加相同的符號，并省略詳細(xì)的說明。
亮度變換部件200a的最小值信號設(shè)置電路211根據(jù)三原色信號Rin、Gin、Bin判別電平最低的顏色信號，將該判別出的顏色信號作為最小值信號DMINin提供給亮度拐點(diǎn)修正電路212。
亮度拐點(diǎn)修正電路212通過使用亮度信號Yin和最小值信號DMINin，而與彩度和色調(diào)對應(yīng)地使亮度拐點(diǎn)修正的壓縮比KS可變，設(shè)置壓縮比KSu。進(jìn)而，使用壓縮比KSu，進(jìn)行亮度拐點(diǎn)修正，生成亮度信號Yyk’。
在此，說明一般的拐點(diǎn)修正動(dòng)作。例如在如圖6所示進(jìn)行拐點(diǎn)修正的情況下，在亮度信號Yin小于拐點(diǎn)電平KP1時(shí)，不壓縮亮度信號Yin而作為亮度信號Yyk。在亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP1并小于拐點(diǎn)電平KP2時(shí)，將壓縮比KS1乘以亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平KP1的差分，將拐點(diǎn)電平KP1加上乘法結(jié)果，作為亮度信號Yyk。在亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP2并小于拐點(diǎn)電平KP3時(shí)，將壓縮比KS2乘以亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平KP2的差分，將拐點(diǎn)電平KP2加上乘法結(jié)果，作為亮度信號Yyk。以下同樣地，在每次亮度信號Yin的信號大于等于拐點(diǎn)電平，都使用對應(yīng)的壓縮比生成亮度信號Yyk，在亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KPn時(shí)，將壓縮比KSn乘以亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平KPn的差分，將拐點(diǎn)電平KPn加上乘法結(jié)果，作為亮度信號Yyk。
圖7表示亮度拐點(diǎn)修正電路212的結(jié)構(gòu)。亮度信號Yin被提供給亮度拐點(diǎn)修正電路的比較器251-1～251-n、減法器254和壓縮比調(diào)整電路260的混合電路261、除法器262。向比較器251-1提供拐點(diǎn)電平KP1，對亮度信號Yin和拐點(diǎn)電平KP1進(jìn)行比較，將比較結(jié)果CP1提供給編碼器252。同樣，向比較器251-2～251-n提供拐點(diǎn)電平KP2～KPn，對亮度信號Yin和拐點(diǎn)電平KP2～KPn進(jìn)行比較，將比較結(jié)果CP2～CPn提供給編碼器252。編碼器252根據(jù)比較結(jié)果CP1～CPn，生成表示亮度信號Yin是否達(dá)到了任意一個(gè)拐點(diǎn)電平的編碼信號EC，并提供給選擇器253、255、271。
向選擇器253提供上述拐點(diǎn)電平KP1～KPn。選擇器253根據(jù)編碼信號EC，選擇與亮度信號Yin相等的拐點(diǎn)電平、或亮度信號Yin超過了的最大的拐點(diǎn)電平，作為拐點(diǎn)電平KPs提供給減法器254和加法器274。
減法器254從亮度信號Yin減去拐點(diǎn)電平KPs，從而求出亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平的差分，并提供給乘法器273。
向選擇器255提供亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP1時(shí)的壓縮比KS1、亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP2時(shí)的壓縮比KS2、……亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KPn時(shí)的壓縮比KSn。
選擇器255根據(jù)編碼信號EC，選擇與由選擇器253選擇出的拐點(diǎn)電平KPs對應(yīng)的壓縮比，作為壓縮比KSs提供給壓縮比調(diào)整電路260的乘法器263。
混合比rs和從最小值信號設(shè)置電路211提供的最小值信號DMINin被提供給壓縮比調(diào)整電路260的混合電路261。
混合電路261以混合比rs的比例將亮度信號Yin和最小值信號DMINin混合，將混合信號YDMINin提供給除法器262。例如混合電路261根據(jù)公式(21)生成混合信號YDMINin，并提供給除法器262。
YDMINin＝rs×DMINin+(1-rs)×Yin ……(21)除法器262將混合信號YDMINin除以亮度信號Yin，將除法結(jié)果作為混合比調(diào)整系數(shù)HS(＝Y(jié)DMINin/Yin)提供給乘法器263。
乘法器263將由選擇器255選擇出的壓縮比KSs乘以混合比調(diào)整系數(shù)HS，進(jìn)行壓縮比KSs的調(diào)整，將調(diào)整后的壓縮比KSt提供給壓縮比限制電路272。即，壓縮比KSt如公式(22)所示。
KSt＝KSs×((rs×DMINin+(1-rs)×Yin)/Yin) ……(22)這樣，通過使用最小值信號DMINin生成混合比調(diào)整系數(shù)HS，壓縮比KSt成為與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變的壓縮比。另外，混合比rs是在進(jìn)行亮度拐點(diǎn)修正時(shí)，設(shè)置是與亮度信號Yin的電平對應(yīng)地進(jìn)行修正還是與彩度和色調(diào)對應(yīng)地進(jìn)行修正的比例的值。
向選擇器271提供與壓縮比KS1對應(yīng)的壓縮比下限值LIM1、與壓縮比KS2對應(yīng)的壓縮比下限值LIM2、……與壓縮比KSn對應(yīng)的壓縮比下限值LIMn。對于該壓縮比下限值，由于壓縮比過小會(huì)損失灰度等級，所以才規(guī)定壓縮比的下限。例如根據(jù)公式(23)，設(shè)置壓縮比下限值LIMn。
LIMn＝(WC-KPn)/(SAT-KPn)……(23)在此，“SAT”表示輸入的飽和信號量，即在攝像元件的輸出飽和時(shí)的亮度信號Yin的電平。
該公式(23)將變化為飽和信號量的電平變化變換為變化為白色限幅電平WC的電平變化，所以通過用壓縮比下限值LIM限制壓縮比，能夠防止飽和信號量時(shí)的電平比白色限幅電平WC還小。
選擇器271根據(jù)編碼信號EC，選擇與由選擇器255選擇出的壓縮比KSs對應(yīng)的壓縮比下限值，作為壓縮比下限值LIMs提供給壓縮比限制電路272。
壓縮比限制電路272通過選擇從乘法器263提供的壓縮比KSt和從選擇器271提供的壓縮比下限值LIMs的任意一個(gè)電平大的一方，來限制壓縮比的下限，將選擇出的電平作為壓縮比KSu提供給乘法器273。
乘法器273將從減法器254提供的差分，即亮度信號Yin與拐點(diǎn)電平KPs的差分，乘以從壓縮比限制電路272提供的壓縮比KSu，并將乘法結(jié)果提供給加法器274。加法器274將拐點(diǎn)電平KPs加上乘法結(jié)果，生成亮度信號Yyk’。另外，將生成的亮度信號Yyk’提供給圖5所示的除法器203。
除法器203將亮度信號Yyk’除以亮度信號Yin，將得到的除法結(jié)果作為亮度調(diào)整壓縮比KY’提供給乘法器204r、204g、204b。乘法器204r將亮度調(diào)整壓縮比KY’乘以顏色信號Rin，生成顏色信號Ryk’。同樣，乘法器204g、204b將亮度調(diào)整壓縮比KY’乘以顏色信號Gin、Bin，生成顏色信號Gyk’、Byk’。
在此，由于亮度拐點(diǎn)修正電路212使用與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變的壓縮比KSu進(jìn)行亮度拐點(diǎn)修正，生成亮度信號Yyk’，所以亮度調(diào)整壓縮比KY’也與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變。
然后，與現(xiàn)有技術(shù)同樣地，使用三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’，在彩度變換部件300中進(jìn)行電平變換，生成三原色信號Rout、Gout、Bout。
即，將所生成的三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’提供給彩度變換部件300的最大值信號設(shè)置電路301、減法器321r、321g、312b。最大值信號設(shè)置電路301從三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’中選擇電平最高的顏色信號，將選擇出的顏色信號作為最大值信號DMAX提供給減法器302。減法器302從最大值信號DMAX減去亮度信號Yyk’，將減法結(jié)果(DMAX-Yyk’)提供給除法器304。
減法器303從白色限幅電平WC減去亮度信號Yyk’，將減法結(jié)果(WC-Yyk’)提供給除法器304。
除法器304將減法結(jié)果(WC-Yyk’)除以減法結(jié)果(DMAX-Yyk’)，計(jì)算出壓縮比KA并提供給壓縮比限制電路315。
壓縮比限制電路315在壓縮比KA大于1時(shí)，將壓縮比KA限制為1，并作為彩度壓縮比KC提供給除法器322r、322g、322b。另外，在壓縮比KA小于1時(shí)，將由除法器304計(jì)算出的壓縮比KA作為彩度壓縮比KC提供給乘法器322r、322g、322b。
減法器321r從顏色信號Ryk減去亮度信號Yyk’，將減法結(jié)果提供給乘法器322r。同樣，減法器321g從顏色信號Gyk減法亮度信號Yyk’，將減法結(jié)果提供給乘法器322g，減法器321b從顏色信號Byk減法亮度信號Yyk’，將減法結(jié)果提供給乘法器322g，減法器321b從顏色信號Byk減去亮度信號Yyk’，并提供給乘法器322b。
在乘法器322r中，將彩度壓縮比KC乘以由減法器321r得到的減法結(jié)果，將乘法結(jié)果提供給加法器323r。加法器323r將亮度信號Yyk’加上從乘法器322r提供的乘法結(jié)果，將所得到的顏色信號Rck’提供給限幅部件401r。
同樣，在乘法器322g、322b中，將彩度壓縮比KC乘以由減法器321g、321b得到的減法結(jié)果，將乘法結(jié)果提供給加法器323g、323b。加法器323g、323b將亮度信號Yyk’加上從乘法器322g、322b提供的乘法結(jié)果，將所得到的顏色信號Gck’提供給限幅部件401g，將顏色信號Bck’提供給限幅部件401b。
向限幅部件401r、401g、401b提供白色限幅電平WC。在該限幅部件401r、401g、401b中，對從加法器323r、323g、323b提供的三原色信號Rck’、Gck’、Bck’進(jìn)行限幅處理，輸出限幅處理后的三原色信號Rout、Gout、Bout。
接著，使用圖8說明實(shí)施例2的特性。另外，在圖8中，為了簡化說明，設(shè)置一個(gè)拐點(diǎn)電平KP，將這時(shí)的壓縮比作為壓縮比KS。
圖8A表示將混合比rs設(shè)置為0的情況。如果將混合比rs設(shè)置為0，則從壓縮比調(diào)整電路260的混合電路261輸出的混合信號YDMINin與亮度信號Yin相等。因此，除法器262的除法結(jié)果為(Yin/Yin)＝1，壓縮比KSu與壓縮比KS相等。即，由于亮度信號Yyk’與從現(xiàn)有的亮度拐點(diǎn)修正電路202輸出的亮度信號Yyk相等，所以在將混合比rs設(shè)置為0時(shí)，為與現(xiàn)有技術(shù)一樣的特性。
因此，在亮度大于等于水平L1，使用三原色信號Rin、Gin、Bin生成的亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，用壓縮比KS壓縮亮度信號Yin，生成亮度信號Yyk’。進(jìn)而，通過用亮度調(diào)整壓縮比KY’(＝Y(jié)yk’/Yin)壓縮三原色信號Rin、Gin、Bin，而將色調(diào)保持為一定地生成三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’。
然后，如果亮度為水平L2，顏色信號Ryk’超過白色限幅電平WC，則使用彩度壓縮比KC(＝KA或1)，在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下，進(jìn)行電平變換，如果亮度成為水平L3，則成為沒有彩度的圖像。
圖8B表示將混合比rs設(shè)置為1的情況。在將混合比rs設(shè)置為1的情況下，從壓縮比調(diào)整電路260的混合電路261輸出的混合信號YDMINin與最小值信號DMINin(＝Bin)相等。因此，從除法器262輸出的混合比調(diào)整系數(shù)HS為HS＝(DMINin/Yin)，壓縮比KS通過乘法器263成為(DMINin/Yin)倍。在此，由于最小值信號DMINin是從三原色信號Rin、Gin、Bin選擇出電平最低的顏色信號的信號，所以比亮度信號Yin的電平小。因此，壓縮比調(diào)整后的壓縮比KSt比壓縮比KS小。另外，在壓縮比KSt比壓縮比下限值LIM小時(shí)，由壓縮比限制電路272將壓縮比下限值LIM作為壓縮比KSu使用。
因此，在亮度大于等于水平L1，使用三原色信號Rin、Gin。Bin生成的亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，使用使壓縮比KS成為(DMINin/Yin)倍后的壓縮比KSu進(jìn)行亮度拐點(diǎn)修正，生成亮度信號Yyk’。因此，亮度調(diào)整壓縮比KY’比將混合比rs設(shè)置為0的情況小，將色調(diào)保持為一定的三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’比將混合比rs設(shè)置為0的情況下的斜率小。另外，由于從混合電路261輸出的混合信號YDMINin與最小值信號DMINin相等，所以亮度調(diào)整壓縮比KY’與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變。
因此，顏色信號Ryk’達(dá)到白色限幅電平WC的亮度為比將混合比rs設(shè)置為0的情況下的水平L2還亮的水平L11。在亮度大于等于水平L11并且顏色信號Ryk’超過白色限幅電平WC時(shí)，將彩度壓縮比KC乘以各信號的彩度成分，在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下進(jìn)行電平變換，如果亮度為比水平L3還亮的水平L12，則成為沒有彩度的圖像。
這樣，通過使用最小值信號DMINin設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比KY’，即使在攝像圖像明亮?xí)r，也能夠在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下剩余彩度。另外，通過調(diào)整混合比rs，能夠在水平L3和水平L12的范圍內(nèi)，調(diào)整變得沒有彩度時(shí)的亮度。
圖9是表示實(shí)施例2的動(dòng)作的流程圖。在步驟ST21中，CPU使用三原色信號Rin、Gin、Bin設(shè)置最小值信號DMINin，前進(jìn)到步驟ST22。
在步驟ST22中，CPU生成亮度信號。在亮度信號的生成中，使用三原色信號Rin、Gin、Bin進(jìn)行上述公式(10)或公式(11)所示的計(jì)算，生成亮度信號Yin。
在步驟ST23中，CPU進(jìn)行與上述公式(22)一樣的計(jì)算，計(jì)算出壓縮比KSt。在步驟ST24中，CPU進(jìn)行上述公式(23)的計(jì)算，計(jì)算出壓縮比下限值LIM。
在步驟ST25中，CPU判別壓縮比KSt是否小于壓縮比下限值LIM。在此，在壓縮比KSt小于壓縮比下限值LIM時(shí)，在步驟ST26中將壓縮比下限值LIM作為壓縮比KSu，前進(jìn)到步驟ST28。另外，在壓縮比KSt不小于壓縮比下限值LIMs時(shí)，在步驟ST27中，將壓縮比KSt作為壓縮比KSu，前進(jìn)到步驟ST28。
在步驟ST28中，CPU判別亮度信號Yin是否大于等于拐點(diǎn)電平KP。在此，在大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST29，在不大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST30。
在步驟ST29中，CPU進(jìn)行與上述公式(12)一樣的計(jì)算，計(jì)算出亮度信號Yyk’，前進(jìn)到步驟ST31。在步驟ST30中，CPU將亮度信號Yin作為亮度信號Yyk’，前進(jìn)到步驟ST31。
在步驟ST31中，CPU將亮度信號Yyk’除以亮度信號Yin，計(jì)算出亮度調(diào)整壓縮比KY’。
在步驟ST32中，CPU將亮度調(diào)整壓縮比KY’乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，生成三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’。通過該從步驟ST21到步驟ST32的處理，能夠生成用亮度調(diào)整壓縮比進(jìn)行了電平壓縮后的三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’。
在步驟ST33中，CPU根據(jù)三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’設(shè)置最大值信號DMAX，前進(jìn)到步驟ST34。
在步驟ST34中，CPU進(jìn)行與上述公式(6)一樣的計(jì)算，計(jì)算出壓縮比KA，前進(jìn)到步驟ST35。
在步驟ST35中，CPU判別壓縮比KA是否大于1。在此，在判別出壓縮比KA大于1時(shí)，前進(jìn)到步驟ST36，在判別出不大于1時(shí)，前進(jìn)到步驟ST37。
在步驟ST36中，CPU將彩度壓縮比KC設(shè)置為1，前進(jìn)到步驟ST38。另外，在步驟ST37中，CPU將壓縮比KA設(shè)置為彩度壓縮比KC，前進(jìn)到步驟ST38。
在步驟ST38中，CPU通過與上述步驟ST13一樣的計(jì)算，進(jìn)行電平變換，生成三原色信號Ryk’、Gyk’、Byk’。另外，步驟ST13中的彩度壓縮比KC是壓縮比KB或1，但步驟ST38中的彩度壓縮比KC為壓縮比KA或1。通過該從步驟ST33到步驟ST38的處理，能夠?qū)τ貌识葔嚎s比進(jìn)行了電平壓縮的三原色信號進(jìn)行電平變換。
在步驟ST39中，CPU判別顏色信號Ryk’是否超過白色限幅電平WC。在此，在顏色信號Ryk’超過白色限幅電平WC時(shí)，前進(jìn)到步驟ST40，將白色限幅電平WC作為顏色信號Rout。另外，在顏色信號Ryk’沒有超過白色限幅電平WC時(shí)，前進(jìn)到步驟ST41，將顏色信號Ryk’作為三原色信號Rout。另外，針對顏色信號Gyk’、Byk’也進(jìn)行從步驟ST39到步驟ST41的處理。
這樣，在由亮度變換部件200a對三原色信號Rin、Gin、Bin進(jìn)行電平壓縮時(shí)，在三原色信號Rin、Gin、Bin中選擇電平最低的顏色信號作為最小值信號DMINin，與該最小值信號DMINin和亮度信號Yin的電平比對應(yīng)地，使亮度調(diào)整壓縮比KY’可變。即，亮度調(diào)整壓縮比KY’與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變，通過使用該亮度調(diào)整壓縮比KY’進(jìn)行電平壓縮，即使攝像圖像是明亮?xí)r，也能夠一邊將色調(diào)保持為一定一邊剩余彩度。另外，將亮度信號Yin混合到最小值信號DMINin中，根據(jù)所得到的混合信號YDMINin和亮度信號Yin設(shè)置混合比調(diào)整系數(shù)HS，與來自用戶接口部件65的操作控制信號US對應(yīng)地，在控制部件60中設(shè)置最小值信號DMIN和亮度信號Yyk的混合比rs。因此，通過例如由用戶進(jìn)行使混合比rs可變的操作，如圖8所示，能夠在水平L3到水平L12的范圍內(nèi)調(diào)整變得沒有彩度時(shí)的亮度。
進(jìn)而，能夠使亮度和彩度高的顏色達(dá)到白色限幅電平WC時(shí)的亮度更明亮。例如如圖8所示那樣，能夠使顏色信號Rck’達(dá)到白色限幅電平WC的亮度在水平L2到水平11之間移動(dòng)，因此能夠防止亮度和彩度高的顏色馬上飽和。
接著，說明實(shí)施例3。實(shí)施例3是在由亮度變換部件對三原色信號進(jìn)行電平壓縮時(shí)，與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置開始進(jìn)行電平壓縮的亮度，因此即使攝像圖像是明亮?xí)r，也剩余彩度。另外，能夠根據(jù)混合比rp，調(diào)整剩余彩度時(shí)的亮度。另外，在實(shí)施例3中，表示組合了與彩度和色調(diào)對應(yīng)地設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比的方法的情況。
圖10表示實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)。另外，在圖10中，對與圖2和圖5對應(yīng)的部分附加相同的符號，并省略詳細(xì)的說明。
亮度變換部件200b的亮度信號生成電路201將根據(jù)三原色信號Rin、Gin、Bin生成的亮度信號Yin提供給混合電路222。最小值信號設(shè)置電路211將電平最小的顏色信號設(shè)置為最小值信號DMINin，將該最小值信號DMINin提供給混合信號拐點(diǎn)修正電路223。
最大值信號設(shè)置電路221從三原色信號Rin、Gin、Bin中判別電平最高的顏色信號，將該判別出的顏色信號作為最大值信號DMAXin提供給混合電路222。
向混合電路222提供混合比rp?；旌想娐?22混合比rp的比例將亮度信號Yin和最大值信號DMAXin混合起來，將混合信號YDMAXin提供給混合信號拐點(diǎn)修正電路223和除法器224。例如，混合電路222根據(jù)公式(24)生成混合信號YDMAXin。
YDMAXin＝rp×DMAXin+(1-rp)×Yin ……(24)混合信號拐點(diǎn)修正電路223具有與上述亮度拐點(diǎn)修正電路212一樣的結(jié)構(gòu)，代替亮度信號Yin而使用混合信號YDMAXin，進(jìn)行與亮度拐點(diǎn)修正電路212一樣的處理，生成混合信號YDMAXyk。另外，將生成的混合信號YDMAXyk提供給除法器224。另外，在使用混合信號YDMAXin時(shí)，如上述公式(22)所示的壓縮比KSt為公式(25)所示。
KSt＝KSs×((rs×DMINin+(1-rs)×YDMAXin)/YDMAXin)……(25)除法器224將混合信號YDMAXyk除以混合信號YDMAXin，將得到的除法結(jié)果作為亮度調(diào)整壓縮比KY”提供給乘法器204r、204g、204b。乘法器204r將亮度調(diào)整壓縮比KY”乘以顏色信號Rin而生成顏色信號Ryk”。同樣地，乘法器204g、204b將亮度調(diào)整壓縮比KY”乘以顏色信號Gin、Bin而生成顏色信號Gyk”、Byk”。
混合信號拐點(diǎn)修正電路223與亮度拐點(diǎn)修正電路212一樣地，使用與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變的壓縮比KSu，進(jìn)行混合信號YDMAXin的拐點(diǎn)修正，生成混合信號YDMAXyk。因此，亮度調(diào)整壓縮比KY”成為與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變。另外，由于混合信號YDMAXin是將最大值信號DMAXin和亮度信號Yin混合了的信號，所以電平壓縮的開始電平也與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變。
通過進(jìn)行電平壓縮而得到的顏色信號Ryk”被提供給彩度變換部件300b的最大值信號設(shè)置電路301、減法器321r、亮度信號生成電路310。同樣，通過進(jìn)行電平壓縮而得到的顏色信號Gyk”、Byk”被提供給彩度變換部件300b的最大值信號設(shè)置電路301、減法器321g、321b、亮度信號生成電路310。
最大值信號設(shè)置電路301從三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”中判別電平最高的顏色信號，將該判別出的顏色信號作為最大值信號DMAX提供給減法器302。
另外，從混合信號拐點(diǎn)修正電路223輸出的信號是拐點(diǎn)修正后的混合信號YDMAXyk，在亮度變換處理部件200b中，不生成電平壓縮后的亮度信號。因此，亮度信號生成電路310使用三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”，生成在由彩度變換部件300b進(jìn)行電平變換時(shí)所需要的亮度信號。另外，將生成的亮度信號Yyk”提供給減法器302、303、321r、321g、321b和加法器323r、323g、323b。
由該減法器302、303和除法器304計(jì)算出壓縮比KA，由壓縮比限制電路315將壓縮比KA限制為小于等于1，并作為彩度壓縮比KC提供給乘法器322r、322g、322b。
接著，使用圖11說明實(shí)施例3的特性。在圖11中，也為了簡化說明，而設(shè)置一個(gè)拐點(diǎn)電平KP，將壓縮比設(shè)置為壓縮比KS。
圖11A表示分別將混合比rp、rs設(shè)置為0的情況。在將混合比rp設(shè)置為0時(shí)，從混合電路222輸出的混合信號YDMAXin與亮度信號Yin相等。另外，在將混合比rs設(shè)置為0時(shí)，從混合信號拐點(diǎn)修正電路223的壓縮比調(diào)整電路260的混合電路611輸出的混合信號YDMINin與混合信號YDMAXin，即亮度信號Yin相等。
因此，由混合比調(diào)整電路260生成的混合比調(diào)整系數(shù)HS為1，壓縮比KSu為與現(xiàn)有技術(shù)相等的壓縮比KS。
因此，在分別將混合比rp、rs設(shè)置為0的情況下，為與現(xiàn)有技術(shù)一樣的拐點(diǎn)修正動(dòng)作，如果亮度大于等于水平L1，亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP，則在亮度變換部件200b中開始進(jìn)行電平壓縮。另外，如果亮度大于等于水平L2，則顏色信號Ryk”達(dá)到白色限幅電平WC，由彩度變換部件300b在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下進(jìn)行電平變換，在亮度為水平L3時(shí)，成為沒有彩度的圖像。
圖11B表示將混合比rp設(shè)置為0并且將混合比rs設(shè)置為1的情況。由于將混合比rp設(shè)置為0，所以從混合電路222向混合信號拐點(diǎn)修正電路223提供的混合信號YDMAXin與亮度信號Yin相等。因此，如果亮度大于等于水平L1，亮度信號Yin大于等于拐點(diǎn)電平KP，則與現(xiàn)有技術(shù)一樣地，由亮度變換部件200b開始進(jìn)行電平壓縮。
在將混合比rs設(shè)置為1時(shí)，在混合信號拐點(diǎn)修正電路223的壓縮比調(diào)整電路260中，由于從混合電路261輸出的混合信號YDMINin與最小值信號DMINin相等，所以混合比調(diào)整系數(shù)HS為(DMINin/Yin)。因此，在使壓縮比KS為(DMINin/Yin)倍，比壓縮比下限值LIM大時(shí)，該(DMINin/Yin)倍的壓縮比KS為壓縮比KSu，用該壓縮比KSu對混合信號YDMAXin，即亮度信號Yin進(jìn)行壓縮。這樣，如果設(shè)置混合比rs為1，則混合信號拐點(diǎn)修正電路223的壓縮比KSu與將混合比rs設(shè)置為0的情況相比，變小而成為(DMINin/Yin)倍。
將作為這時(shí)的除法器224的除法結(jié)果的亮度調(diào)整壓縮比KY”乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，生成三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”。因此，亮度超過水平L1時(shí)的三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”的斜率比將混合比rs設(shè)置為0的情況下的斜率平緩。
因此，三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”的任意一個(gè)達(dá)到白色限幅電平WC的亮度比圖11A所示的情況更明亮。例如顏色信號Ryk”達(dá)到白色限幅電平WC時(shí)的亮度為比將混合比rs設(shè)置為0的情況下的水平L2還明亮的水平L21。進(jìn)而，基于三原色信號Rout、Gout、Bout的圖像的彩度變得沒有時(shí)的亮度也成為比將混合比rs設(shè)置為0的情況下的水平L3還明亮的水平L22。
圖11C表示分別將混合比rp、rs設(shè)置為1的情況。在將混合比rp設(shè)置為1時(shí)，從混合電路222輸出的混合信號YDMAXin與最大值信號DMAXin相等。
由于混合信號YDMAXin與最大值信號DMAXin相等，所以如果亮度大于等于水平L0，最大值信號DMAXin大于等于拐點(diǎn)電平KP，則混合信號拐點(diǎn)修正電路223進(jìn)行壓縮最大值信號DMAXin的處理。
另外，由于將混合比rs設(shè)置為1，所以壓縮比調(diào)整電路260的混合比調(diào)整系數(shù)HS成為(DMINin/Yin)。因此，在壓縮比KS成為(DMINin/Yin)倍，比壓縮比下限值LIM大時(shí)，該成為(DMINin/Yin)倍的壓縮比KS成為壓縮比KSu，用該壓縮比KSu壓縮混合信號YDMAXin，即最大值信號DMAXin。
由于如果這樣將混合比rp設(shè)置為1，則與最大值信號DMAXin對應(yīng)地，對三原色信號Rin、Gin、Bin進(jìn)行電平壓縮，所以在將混合比rp設(shè)置為0的情況下，即與根據(jù)亮度信號Yin進(jìn)行電平壓縮的情況相比，開始電平壓縮的亮度變低，與彩度和色調(diào)對應(yīng)地壓縮的開始電平可變。
另外，如果將混合比rs設(shè)置為1，則與將混合比rs設(shè)置為0的情況相比，亮度調(diào)整壓縮比KY”變小。因此，三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”的任意一個(gè)達(dá)到白色限幅電平WC的亮度，例如電平最高的顏色信號Ryk”達(dá)到白色限幅電平WC的亮度為水平L31，比圖11B所示的情況下的水平L21還亮。因此，在三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”的任意一個(gè)達(dá)到白色限幅電平WC，由彩度變換部件300b進(jìn)行了電平變換時(shí)，在基于三原色信號Rout、Gout、Bout的圖像中變得沒有彩度時(shí)的亮度為水平L32，可以比圖11B所示的情況下的水平L22還亮。
通過這樣使用最大值信號DMAXin和最小值信號DMINin設(shè)置亮度調(diào)整壓縮比KY”，即使攝像圖像是明亮?xí)r，也能夠在將色調(diào)保持為一定的狀態(tài)下剩余彩度。另外，通過調(diào)整混合比rp和混合比rs，能夠在水平L3和水平L32的范圍內(nèi)，調(diào)整彩度變得沒有時(shí)的亮度。
圖12是表示實(shí)施例3的動(dòng)作的流程圖。在步驟ST51中，CPU使用三原色信號Rin、Gin、Bin設(shè)置最大值信號DMAXin、最小值信號DMINin，前進(jìn)到步驟ST52。
在步驟ST52中，CPU輸出亮度信號。在亮度信號的生成中，使用三原色信號Rin、Gin、Bin進(jìn)行上述公式(10)和公式(11)所示的計(jì)算，生成亮度信號Yin。
在步驟ST53中，CPU進(jìn)行上述公式(24)的計(jì)算，生成混合信號YDMAXin。
在步驟ST54中，CPU進(jìn)行與上述公式(25)一樣的計(jì)算，計(jì)算出壓縮比KSt。在步驟ST55中，CPU進(jìn)行上述公式(23)的計(jì)算，計(jì)算出壓縮比下限值LIM。
在步驟ST56中，CPU判別壓縮比KSt是否小于壓縮比下限值LIM。在此，在壓縮比KSt小于壓縮比下限值LIM時(shí)，在步驟ST57中將壓縮比下限值LIM作為壓縮比KSu，前進(jìn)到步驟ST59。另外，在壓縮比KSt不小于壓縮比下限值LIM時(shí)，在步驟ST58中將壓縮比KSt作為壓縮比KSu，前進(jìn)到步驟ST59。
在步驟ST59中，CPU判別混合信號YDMAXin是否大于等于拐點(diǎn)電平KP。在此，在大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST60，在不大于等于拐點(diǎn)電平KP時(shí)，前進(jìn)到步驟ST61。
在步驟ST60中，CPU通過與上述公式(12)一樣的計(jì)算，進(jìn)行混合信號YDMAXin的電平壓縮，計(jì)算出混合信號YDMAXyk。在步驟ST61中，CPU將混合信號YDMAXin作為混合信號YDMAXyk，前進(jìn)到步驟ST62。
在步驟ST62中，CPU將混合信號YDMAXyk除以混合信號YDMAXin，計(jì)算出亮度調(diào)整壓縮比KY”。
在步驟ST63中，CPU將亮度調(diào)整壓縮比KY”乘以三原色信號Rin、Gin、Bin，計(jì)算電平壓縮，生成三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”。通過該從步驟ST51到步驟ST63的處理，能夠生成用亮度調(diào)整壓縮比壓縮了的三原色信號。
在步驟ST64中，CPU使用三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”生成亮度信號Yyk”，前進(jìn)到步驟ST65。
從步驟ST66到步驟ST74與上述步驟ST33到步驟ST41對應(yīng)，CPU進(jìn)行步驟ST66到步驟ST74的處理，生成三原色信號Rout、Gout、Bout。另外，通過該從步驟ST64到步驟ST70的處理，能夠?qū)τ貌识葔嚎s比壓縮了的三原色信號進(jìn)行電平變換。
這樣，在由亮度變換部件200b進(jìn)行三原色信號Rin、Gin、Bin的電平壓縮時(shí)，在三原色信號Rin、Gin、Bin中選擇電平最高的顏色信號作為最大值信號DMAXin，與將該最大值信號DMAXin和亮度信號Yin混合后的混合信號YDMAXin對應(yīng)地，開始亮度變換部件200b的電平壓縮。即，電平壓縮的開始與彩度和色調(diào)對應(yīng)地可變，與例如根據(jù)亮度信號Yin開始電平壓縮的情況相比，以亮度低的電平進(jìn)行電平壓縮，因此能夠使在電平壓縮后的三原色信號Ryk”、Gyk”、Byk”的任意一個(gè)達(dá)到白色限幅電平WC時(shí)的亮度向高水平移動(dòng)。因此，即使在攝像圖像明亮?xí)r，也能夠一邊將色調(diào)保持為一定一邊剩余彩度。另外，與來自用戶接口部件65的操作控制信號US對應(yīng)地，由控制部件60設(shè)置生成混合信號YDMAXin時(shí)的最大值信號DMAXin和亮度信號Yin的混合比rp。因此，例如通過由用戶進(jìn)行使混合比rp可變的操作，如圖11所示，能夠在從水平L0到水平L1的范圍內(nèi)調(diào)整電平壓縮開始的亮度。
進(jìn)而，與最小值信號DMINin和亮度信號Yin的電平比對應(yīng)地，使亮度調(diào)整壓縮比可變，例如通過由用戶使該最小值信號DMIN和亮度信號Yyk的混合比rs可變，如圖11所示，能夠在從電平L3到電平L31的范圍內(nèi)調(diào)整彩度變得沒有時(shí)的亮度。
另外，由于即使超過拐點(diǎn)電平也將色調(diào)保持為一定，所以即使將拐點(diǎn)電平降低為人物的臉等的亮度，也能夠得到?jīng)]有不適感的圖像。在降低了拐點(diǎn)電平時(shí)，如果壓縮比(拐點(diǎn)斜率)變大，則能夠充分得到明亮部分的對比度。
另外，在上述實(shí)施例中，說明了顏色信號Rin的電平最高而顏色信號Bin的電平最低的情況，但即使在其他顏色信號的信號最高或最低的情況下，通過進(jìn)行同樣的處理，當(dāng)然也能夠與彩度和色調(diào)對應(yīng)地進(jìn)行電平壓縮和電平變換。
權(quán)利要求
1.一種視頻信號處理裝置，其特征在于包括在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換裝置；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換的彩度變換裝置，其中上述彩度變換裝置使用上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號，設(shè)置上述彩度壓縮比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻信號處理裝置，其特征在于上述彩度變換裝置設(shè)置上述彩度壓縮比，使得在上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號成為上述第一電平時(shí)，用上述電平變換后的被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的彩度變得沒有。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻信號處理裝置，其特征在于上述彩度變換裝置將使用上述被壓縮三原色信號生成的亮度信號混合到上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號中，并設(shè)置上述彩度壓縮比，使得在該混合了亮度信號的信號成為上述第一電平時(shí)，用上述電平變換后的被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的彩度變得沒有。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻信號處理裝置，其特征在于還包括設(shè)置上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號與上述亮度信號的混合比的混合比設(shè)置裝置。
5.一種視頻信號處理裝置，其特征在于包括在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換裝置；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，在將用上述被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和亮度保持為一定的狀態(tài)下，進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換，使得上述至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平與上述第一電平一致的彩度變換裝置，其中上述亮度變換裝置使用上述輸入三原色信號的最小電平的信號設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比，和/或使用上述輸入三原色信號的最大電平的信號開始上述電平壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻信號處理裝置，其特征在于上述亮度變換裝置根據(jù)上述輸入三原色信號的最小電平的信號與使用上述輸入三原色信號生成的亮度信號的電平比，設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻信號處理裝置，其特征在于上述亮度變換裝置將上述亮度信號混合到上述輸入三原色信號的最小電平的信號中，與該混合了亮度信號的信號與上述亮度信號的電平比對應(yīng)地，設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻信號處理裝置，其特征在于還包括設(shè)置上述輸入三原色信號的最小電平的信號與上述亮度信號的混合比的混合比設(shè)置裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻信號處理裝置，其特征在于上述亮度變換裝置將使用上述輸入三原色信號生成的亮度信號混合到上述輸入三原色信號的最大電平的信號中，根據(jù)該混合了亮度信號的信號，開始上述電平壓縮。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻信號處理裝置，其特征在于還包括設(shè)置上述輸入三原色信號的最大電平的信號與上述亮度信號的混合比的混合比設(shè)置裝置。
11.一種攝像裝置，其特征在于包括生成三原色信號的攝像單元；在將用上述三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換裝置；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換的彩度變換裝置，其中上述彩度變換裝置使用上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號，設(shè)置上述彩度壓縮比。
12.一種攝像裝置，其特征在于包括生成三原色信號的攝像單元；在將用上述三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換裝置；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，在將用上述被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和亮度保持為一定的狀態(tài)下，進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換，使得上述至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平與上述第一電平一致的彩度變換裝置，其中上述亮度變換裝置使用上述三原色信號的最小電平的信號設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比，和/或使用上述三原色信號的最大電平的信號開始上述電平壓縮。
13.一種視頻信號處理方法，其特征在于包括在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換步驟；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換的彩度變換步驟，其中在上述彩度變換步驟中，使用上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號，設(shè)置上述彩度壓縮比。
14.一種視頻信號處理方法，其特征在于包括在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換步驟；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，在將用上述被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和亮度保持為一定的狀態(tài)下，進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換，使得上述至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平與上述第一電平一致的彩度變換步驟，其中上述亮度變換步驟使用上述輸入三原色信號的最小電平的信號設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比，和/或使用上述輸入三原色信號的最大電平的信號開始上述電平壓縮。
15.一種程序，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換步驟；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，使用上述被壓縮三原色信號的最小電平的信號設(shè)置彩度壓縮比，使用該彩度壓縮比進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換的彩度變換步驟。
16.一種程序，其特征在于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下的步驟在將用輸入三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述輸入三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成被壓縮三原色信號的亮度變換步驟；在上述被壓縮三原色信號內(nèi)的至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平超過第一電平時(shí)，在將用上述被壓縮三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和亮度保持為一定的狀態(tài)下，進(jìn)行上述被壓縮三原色信號的電平變換，使得上述至少一個(gè)被壓縮三原色信號的最大電平與上述第一電平一致的彩度變換步驟，其中在上述亮度變換步驟中，使用上述輸入三原色信號的最小電平的信號設(shè)置上述亮度調(diào)整壓縮比，和/或使用上述輸入三原色信號的最大電平的信號開始上述電平壓縮。
全文摘要
本發(fā)明的視頻信號處理裝置在大于等于拐點(diǎn)電平時(shí)，一邊將色調(diào)保持為一定一邊進(jìn)行電平壓縮，在白色限幅附近，即使攝像圖像明亮也剩余彩度。亮度變換部件(200)在將用三原色信號表示的彩色視頻信號的色調(diào)和彩度設(shè)置為一定的狀態(tài)下，用同一亮度調(diào)整壓縮比對上述三原色信號進(jìn)行電平壓縮，生成顏色信號(Ryk、Gyk、Byk)。彩度變換部件(300a)在顏色信號(Ryk、Gyk、Byk)內(nèi)的至少一個(gè)信號的最大電平超過白色限幅電平時(shí)，使用彩度壓縮比進(jìn)行顏色信號(Ryk、Gyk、Byk)的電平變換，生成顏色信號(Rck、Gck、Bck)，進(jìn)行限幅處理，生成輸出顏色信號。在設(shè)置彩度壓縮比時(shí)，使用顏色信號(Ryk、Gyk、Byk)的最小電平的信號，即使圖像明亮也剩余彩度。
文檔編號H04N9/77GK1925622SQ20061011519
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者須藤文彥 申請人:索尼株式會(huì)社