DE19833742A1 - Colour temperature correction apparatus e.g. for digital still picture camera - Google Patents
Colour temperature correction apparatus e.g. for digital still picture cameraInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Farbtemperaturkorrektur, um den Weißabgleich eines Bildsignals in digitalen Standbild kameras, Videofilmkameras und anderen Geräten zu korrigieren.The present invention relates to a device and a method for automatic color temperature correction, the white balance of an image signal in digital still image correct cameras, video cameras and other devices.
In den letzten Jahren besteht eine zunehmende Nachfrage nach einer Leistungsverbesserung von Geräten für die automatische Farbtemperaturkorrektur für die Anwendung bei der Erzeugung von Filmbildern mit natürlichen Farbtönen beim Photographie ren mit digitalen Standbildkameras, Bewegtbildkameras, etc. bei einer großen Vielzahl von Lichtquellen.There has been an increasing demand for in recent years a performance improvement of devices for automatic Color temperature correction for use in generation of film images with natural colors in photography with digital still cameras, moving image cameras, etc. with a wide variety of light sources.
Nachfolgend wird eine Vorrichtung für die automatische Farb temperaturkorrektur des Standes der Technik beschrieben.Below is an automatic color device Temperature correction of the prior art described.
Die Vorrichtung für die automatische Farbtemperaturkorrektur, wie sie in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. HO3- 85073 beschrieben ist, ist als eine Art der Farbkorrektur bekannt, bei der die Lichtquellenart erkannt wird. Ein Block diagramm dieser bekannten Vorrichtung für die automatische Farbtemperaturkorrektur ist in Fig. 1 gezeigt.The automatic color temperature correction device described in Japanese Patent Publication No. HO3-85073 is known as a type of color correction in which the type of light source is recognized. A block diagram of this known device for automatic color temperature correction is shown in FIG. 1.
Als erstes wird ein optisches Signal, das von einer Linse 1 eingegeben wird, durch ein Bildaufnahmeelement 2 in ein elek trisches Signal umgewandelt und in einen Farbsignalgenerator 3 eingegeben. Der Farbsignalgenerator 3 erzeugt aus dem Ein gabesignal ein Farbsignal und liefert das Signal an einen Farbtemperaturdetektor 6. Ein Infrarotstrahlsensor 4 erzeugt ein elektrisches Signal in Erwiderung auf eine Infrarotkompo nente der Lichtquelle und liefert das elektrische Signal an den Farbtemperaturdetektor 6. Der Farbtemperaturdetektor 6 unterscheidet Lichtquellen, die eine Infrarotlichtkomponente aufweisen, wie Halogenlicht, das einen Wolframglühdraht ver wendet, und Außenlicht, und Lichtquellen, die keine Infrarot lichtkomponente aufweisen, wie Licht von Leuchtstoffröhren, basierend auf dem Eingabesignal vom Infrarotstrahlsensor 4. Weiterhin bestimmt der Farbtemperaturdetektor 6 eine Farbtem peratur aus dem Farbsignal, das durch den Farbsignalgenerator 3 eingegeben wird, und steuert einen Farbtemperaturkompensie rer 7 so, daß der richtige Weißabgleich des Bildsignals ein gehalten wird. Der Farbtemperaturkompensierer 7 korrigiert die Farbtemperatur gemäß der erkannten Farbtemperatur.First, an optical signal which is inputted from a lens 1, is converted by an image pickup element 2 in an elec tric signal and input to a color signal generator. 3 The color signal generator 3 generates a color signal from the input signal and supplies the signal to a color temperature detector 6 . An infrared beam sensor 4 generates an electrical signal in response to an infrared component of the light source and supplies the electrical signal to the color temperature detector 6 . The color temperature detector 6 distinguishes light sources that have an infrared light component, such as halogen light that uses a tungsten filament, and outdoor light, and light sources that do not have an infrared light component, such as light from fluorescent tubes, based on the input signal from the infrared ray sensor 4 . Furthermore, the color temperature detector 6 determines a color temperature from the color signal input through the color signal generator 3 , and controls a color temperature compensator 7 so that the correct white balance of the image signal is maintained. The color temperature compensator 7 corrects the color temperature according to the detected color temperature.
Beim obigen Aufbau des Standes der Technik tritt jedoch in Abhängigkeit von der Natur der Lichtquelle eine Abweichung des Weißabgleichs im Signal vom Bildaufnahmeelement 2 auf. Mit anderen Worten, die Farbtemperatur eines Objekts wird nur dann genau gemessen, wenn das Objekt rein weiß ist. In der Wirklichkeit stellt das Objekt jedoch eine Kombination von Teilobjekten dar, die eine große Vielzahl von Farben aufwei sen, so daß die Messung anhand einer mittleren Farbtemperatur einer Mischung dieser Farben durchgeführt wird. Zusätzlich enthält die Information vom Infrarotstrahlsensor 4 keine Unterscheidung zwischen Halogenlicht und Außenlicht. Somit neigt, wenn eine Farbtemperaturkorrektur unter diesen Bedin gungen automatisch durchgeführt wird, der Weißabgleich zu Abweichungen, was zu unnatürlichen Farbtönen führt. Weiterhin nimmt die Abweichung durch einen großen Unterschied der Farb temperaturen des Außenlichts und des Halogenlichts weiter zu.In the above structure of the prior art, however, a deviation of the white balance in the signal from the image pickup element 2 occurs depending on the nature of the light source. In other words, the color temperature of an object is only measured accurately if the object is pure white. In reality, however, the object is a combination of sub-objects that have a large variety of colors, so that the measurement is carried out using an average color temperature of a mixture of these colors. In addition, the information from the infrared beam sensor 4 contains no distinction between halogen light and outside light. Thus, when color temperature correction is automatically performed under these conditions, the white balance tends to deviate, resulting in unnatural hues. Furthermore, the deviation increases due to a large difference in the color temperatures of the outside light and the halogen light.
Im Hinblick auf die Unzulänglichkeiten des Standes der Tech nik bestimmt eine Vorrichtung für die automatische Farbtempe raturkorrektur der vorliegenden Erfindung die Art einer Lichtquelle durch eine Kombination eines ersten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Infrarotlicht erhält, und eines zweiten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Ultraviolettlicht erhält, und sie korrigiert die Farbtempera tur des Eingabefarbsignals gemäß der bestimmten Art der Lichtquelle.In view of the shortcomings of the prior art nik determines a device for the automatic color temperature rature correction of the present invention the type of Light source through a combination of a first electrical Signal obtained in response to infrared light, and a second electrical signal that you respond to in Receives ultraviolet light, and it corrects the color temperature structure of the input color signal according to the specific type of Light source.
Die Vorrichtung für die automatische Farbtemperaturkorrektur eines Eingabefarbsignals der vorliegenden Erfindung umfaßt: einen Infrarotstrahlsensor für das Erzeugen eines elektri schen Signals in Erwiderung auf Infrarotlicht; einen Ultra violettstrahlsensor für das Erzeugen eines elektrischen Si gnals in Erwiderung auf Ultraviolettlicht; einen Farbtempera turdetektor, der (i) das Eingabefarbsignal, das (ii) Ausgabe signal des Infrarotstrahlsensors und (iii) das Ausgabesignal des Ultraviolettstrahlsensors empfängt, um die Art der Licht quelle auf der Basis des Ausgabesignals des Infrarotstrahl sensors und des Ausgabesignals des Ultraviolettstrahlsensors zu bestimmen, und um eine Farbtemperatur aus einem Ergebnis der Bestimmung und dem Eingabefarbsignal zu berechnen; und einen Farbtemperaturkompensierer, der das Ausgabesignal des Farbtemperaturdetektors empfängt, um die Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur des Farbtemperaturdetektors zu korrigieren.The device for automatic color temperature correction an input color signal of the present invention includes: an infrared beam sensor for generating an electri signal in response to infrared light; an ultra violet beam sensor for generating an electrical Si gnals in response to ultraviolet light; a color tempera turdetektor, the (i) the input color signal, the (ii) output signal of the infrared beam sensor and (iii) the output signal of the ultraviolet ray sensor receives the type of light source based on the output signal of the infrared beam sensors and the output signal of the ultraviolet ray sensor to determine and a color temperature from a result calculate the determination and the input color signal; and a color temperature compensator that the output signal of Color temperature detector receives the color temperature of the Input color signal according to the calculated color temperature of the Correct color temperature detector.
Mit dieser Struktur kann die Vorrichtung für die automatische Farbtemperaturkorrektur der vorliegenden Erfindung im Gegen satz zur Vorrichtung des Standes der Technik durch ein Hinzu fügen des Ultraviolettstrahlsensors Halogenlicht von Außen licht unterscheiden, um die Farbtemperatur in Übereinstimmung zur Art der jeweiligen Lichtquellen, das heißt Halogenlicht, Leuchtstofflampenlicht und Außenlicht, zu korrigieren.With this structure, the device for automatic Color temperature correction of the present invention in contrast Set to the device of the prior art by an addition add the ultraviolet ray sensor halogen light from outside light differ to match the color temperature the type of the respective light sources, i.e. halogen light, Correct fluorescent lamp light and outdoor light.
Ein Verfahren zur automatischen Farbtemperaturkorrektur der vorliegenden Erfindung dient zur Korrektur der Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der Art der Lichtquelle. Diese wird durch eine Kombination eines ersten elektrischen Si gnals, das man in Erwiderung auf Infrarotlicht erhält, und eines zweiten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Ultraviolettlicht erhält, bestimmt.A method for automatic color temperature correction The present invention is used to correct the color temperature of the input color signal according to the kind of the light source. This is a combination of a first electrical Si gnals obtained in response to infrared light, and a second electrical signal that you respond to in Obtained ultraviolet light, determined.
Das Verfahren für die automatische Farbtemperaturkorrektur der Erfindung umfaßt die folgenden Schritte: Eingeben eines Farbsignals; Erzeugen eines elektrischen Signals in Erwide rung auf Infrarotlicht; Erzeugen eines elektrischen Signals in Erwiderung auf Ultraviolettlicht; Bestimmen der Art einer Lichtquelle auf der Basis des elektrischen Signals, das in Erwiderung auf das Infrarotlicht erzeugt wurde, und des elek trischen Signals, das in Erwiderung auf das Ultraviolettlicht erzeugt wurde; Berechnen einer Farbtemperatur, basierend auf dem Eingabefarbsignal und der bestimmten Art der Lichtquelle; und Korrigieren der Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur.The procedure for automatic color temperature correction The invention comprises the following steps: entering a Color signal; Generate an electrical signal in Erwide infrared light; Generate an electrical signal in response to ultraviolet light; Determine the type of one Light source based on the electrical signal that is in Response to the infrared light was generated, and the elek trical signal that is in response to the ultraviolet light was generated; Calculate a color temperature based on the input color signal and the particular type of light source; and correcting the color temperature of the input color signal according to the calculated color temperature.
Diese Verfahren können Halogenlicht von Außenlicht unter scheiden, indem sie ein elektrisches Signal in Erwiderung auf Ultraviolettlicht erhalten, und sie können eine automatische Farbtemperaturkorrektur verwirklichen, die der Art der jewei ligen Lichtquellen, nämlich Halogenlicht, Licht einer Leucht stofflampe und Außenlicht, entspricht.These procedures can take halogen light from outside light divorce by giving an electrical signal in response Get ultraviolet light and they can be automatic Realize color temperature correction, depending on the type of jewei lige light sources, namely halogen light, light of a light fabric lamp and outdoor light, corresponds.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung für die auto matische Farbtemperaturkorrektur des Standes der Technik; Fig. 1 is a block diagram of a device for automatic color temperature correction of the prior art;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung für die auto matische Farbtemperaturkorrektur einer beispielhaften Ausfüh rungsform der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 is a block diagram of an apparatus for auto matic color temperature correction of an exemplary exporting approximately of the present invention;
Fig. 3 ist ein Kennliniendiagramm, das Lichtwellenlängenkenn linien einer Vielzahl von Lichtquellen zeigt; Fig. 3 is a characteristic diagram showing the light wavelength characteristics of a plurality of light sources shows;
Fig. 4 ist ein Kennliniendiagramm, das ein Beispiel einer spektralen Empfindlichkeitseigenschaft eines beispielhaften Infrarotstrahlsensors zeigt; und Fig. 4 is a characteristic diagram showing an example of a spectral sensitivity characteristic of an exemplary infrared ray sensor; and
Fig. 5 ist ein Kennliniendiagramm, das ein Beispiel einer spektralen Empfindlichkeitseigenschaft eines beispielhaften Ultraviolettstrahlsensors zeigt. Fig. 5 is a characteristic diagram showing an example of a spectral sensitivity characteristic of an exemplary ultraviolet ray sensor.
Eine Vorrichtung zur automatischen Farbtemperaturkorrektur einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung wird nachfolgend unter Bezug auf ein Blockdiagramm der Fig. 2 beschrieben.An apparatus for automatic color temperature correction of an exemplary embodiment of the present invention is described below with reference to a block diagram of FIG. 2.
Die Vorrichtung für die automatische Farbtemperaturkorrektur dieser Ausführungsform umfaßt: eine Linse 1; ein Bildaufnah meelement 2 für das Umwandeln des Lichtsignals von der Linse 1 in ein elektrisches Signal; einen Farbsignalgenerator 3 für das Erzeugen eines Farbsignals aus dem elektrischen Signal, das durch eine photoelektrische Wirkung des Bildaufnahmeele ments 2 umgewandelt wurde; einen Infrarotstrahlsensor 4, der eine Infrarotstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines elektrischen Signals in Erwiderung auf Infrarotlicht bildet; einen Ultraviolettstrahlsensor 5, der eine Ultravio lettstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines elek trischen Signals in Erwiderung auf Ultraviolettlicht bildet; einen Farbtemperaturdetektor 16 für das Bestimmen der Art einer Lichtquelle aus den elektrischen Signalen des Infrarot strahlsensors 4 und des Ultraviolettstrahlsensors 5, und das Erkennen einer Farbtemperatur aus einem Ergebnis der Bestim mung und des Farbsignals des Farbsignalgenerators 3; und einen Farbtemperaturkompensierer 7 für das Korrigieren der Farbtemperatur gemäß der durch den Farbtemperaturdetektor 16 erkannten Farbtemperatur. The automatic color temperature correction device of this embodiment comprises: a lens 1 ; an image recording element 2 for converting the light signal from the lens 1 into an electrical signal; a color signal generator 3 for generating a color signal from the electrical signal, which has been converted by a photoelectric effect of the image recording element 2 ; an infrared ray sensor 4 constituting an infrared ray detection device for generating an electric signal in response to infrared light; an ultraviolet ray sensor 5 which constitutes an ultraviolet ray detection device for generating an electric signal in response to ultraviolet light; a color temperature detector 16 for determining the kind of a light source from the electrical signals of the infrared beam sensor 4 and the ultraviolet beam sensor 5 , and detecting a color temperature from a result of the determination and the color signal of the color signal generator 3 ; and a color temperature compensator 7 for correcting the color temperature according to the color temperature detected by the color temperature detector 16 .
Der Betrieb der Vorrichtung für die automatische Farbtempera turkorrektur dieser Ausführungsform, die wie oben beschrieben zusammengesetzt ist, wird nun unter Verwendung von Fig. 2 beschrieben.The operation of the automatic color temperature correction device of this embodiment composed as described above will now be described using FIG. 2.
Zuerst wird ein optisches Signal, das in die Linse 1 ein tritt, durch das Bildaufnahmeelement 2 in ein elektrisches Signal umgewandelt, und das elektrische Signal wird in den Farbsignalgenerator 3 eingegeben. Der Farbsignalgenerator 3 erzeugt ein Farbsignal aus dem eingegebenen elektrischen Signal und liefert das Farbsignal an den Farbtemperaturdetek tor 16. Das Farbsignal ist im allgemeinen ein Rot-Grün-Blau Farbsignal (RGB-Farbsignal), aber es kann auch ein Zyan-Ma genta-Gelb-Farbsignal (CMY-Farbsignal) oder ein Farbdiffe renzsignal sein.First, an optical signal that enters the lens 1 is converted into an electrical signal by the image pickup element 2 , and the electrical signal is input to the color signal generator 3 . The color signal generator 3 generates a color signal from the input electrical signal and supplies the color signal to the color temperature detector 16 . The color signal is generally a red-green-blue color signal (RGB color signal), but it can also be a cyan magenta yellow color signal (CMY color signal) or a color difference signal.
Andererseits erzeugt der Infrarotstrahlsensor 4 ein elektri sches Signal in Erwiderung auf eine Infrarotkomponente der Lichtquelle und gibt das Signal an den Farbtemperaturdetektor 16 aus. Ebenso erzeugt der Ultraviolettstrahlsensor 5 ein elektrisches Signal in Erwiderung auf eine Ultraviolettkompo nente der Lichtquelle und gibt das Signal an den Farbtempera turdetektor 16 aus.On the other hand, the infrared ray sensor 4 generates an electrical signal in response to an infrared component of the light source and outputs the signal to the color temperature detector 16 . Likewise, the ultraviolet ray sensor 5 generates an electrical signal in response to an ultraviolet component of the light source and outputs the signal to the color temperature detector 16 .
Fig. 3 zeigt Lichtwellenkennlinien einer Vielzahl von Licht quellen. In Fig. 3 bezeichnen einer Kurve A, eine Kurve B und eine Kurve C jeweils Lichtwellenkennlinien einer Wolfram lichtquelle, wie eines Halogenlichtes, des Sonnenlichtes und des Lichtes einer Leuchtstoffröhre des Tageslichttyps. Fig. 3 shows light wave characteristics of a variety of light sources. In Fig. 3, a curve A, a curve B and a curve C respectively denote light wave characteristics of a tungsten light source such as halogen light, sunlight and light from a daylight type fluorescent tube.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer spektralen Empfindlichkeits kennlinie eines Infrarotstrahlsensors und Fig. 5 zeigt ein Beispiel der spektralen Empfindlichkeitskennlinie eines Ul traviolettstrahlsensors. Wie in diesen Figuren gezeigt ist, erkennt der Infrarotstrahlsensor Licht einer Wellenlänge von ungefähr 800 Nanometern oder mehr, und der Ultraviolett strahlsensor erkennt Licht mit einer Wellenlänge von ungefähr 400 Nanometern oder weniger. Wie in der Kurve A der Fig. 3 gezeigt ist, herrscht das Spektrum einer Wolframlichtquelle, wie ein Halogenlicht, jenseits von 800 Nanometern vor, wohin gegen das Sonnenlicht der Kurve B in diesem Bereich allmäh lich abnimmt. Fig. 4 shows an example of a spectral sensitivity characteristic of an infrared ray sensor and Fig. 5 shows an example of the spectral sensitivity characteristic of an ultraviolet ray sensor. As shown in these figures, the infrared ray sensor detects light of a wavelength of approximately 800 nanometers or more, and the ultraviolet ray sensor detects light of a wavelength of approximately 400 nanometers or less. As shown in curve A of FIG. 3, the spectrum of a tungsten light source, such as halogen light, predominates beyond 800 nanometers, whereas curve B decreases gradually in this area against the sunlight.
Da der Ultraviolettstrahlsensor nur ein kleines Ausgabesignal in einem Bereich von 400 Nanometern oder weniger bei der Wolframlichtquelle, wie dem Halogenlicht, erzeugt, so wird ein Unterschied zwischen den Lichtquellen klar erkannt, wenn die Ausgangssignale des Infrarotstrahlsensors 4 und des Ul traviolettstrahlsensors 5 verglichen werden. Im Falle des Lichtes C einer Leuchtstoffröhre des Tageslichttyps wird ein Unterschied gegenüber den anderen Lichtquellen ohne die Ver wendung des Ultraviolettstrahlsensors 5 erzielt, da der In frarotstrahlsensor 4 kein Ausgangssignal erzeugt, während der Ultraviolettstrahlsensor 5 ein Ausgangssignal erzeugt.Since the ultraviolet ray sensor generates only a small output signal in a range of 400 nanometers or less in the tungsten light source such as the halogen light, a difference between the light sources is clearly recognized when the output signals of the infrared ray sensor 4 and the ultraviolet ray sensor 5 are compared. In the case of the light C of a fluorescent tube of the daylight type, a difference from the other light sources is achieved without using the ultraviolet ray sensor 5 because the infrared ray sensor 4 does not generate an output signal, while the ultraviolet ray sensor 5 generates an output signal.
Der Farbtemperaturdetektor 16 unterscheidet Lichtquellen, die Infrarotlicht enthalten, wie das Halogenlicht, und das Außen licht, und welche die kein Infrarotlicht enthalten, wie das Leuchtstofflampenlicht, auf der Basis des Eingangssignals vom Infrarotstrahlsensor 4. Wenn der Farbtemperaturdetektor 16 bestimmt hat, daß eine Lichtquelle Infrarotlicht enthält, so wertet der Farbtemperaturdetektor 16 dann durch den Ultravio lettstrahlsensor 5 die Größe des Ultraviolettstrahls, der im Eingangssignal enthalten ist, aus. Der Farbtemperaturdetektor 16 bestimmt, daß die Lichtquelle Außenlicht darstellt, wenn die Ultraviolettstrahlen größer als eine vorbestimmte Menge sind, oder er bestimmt, daß die Quelle ein Halogenlicht ist, wenn die Ultraviolettstrahlen kleiner als die vorbestimmte Menge sind. Der Farbtemperaturdetektor 16 bestimmt zusätzlich die Farbtemperatur aus dem Farbsignal, das durch den Farbsi gnalgenerator 3 eingegeben wird. Der Farbtemperaturdetektor 16 bestimmt schließlich die Farbtemperatur aus der Art der Lichtquelle, die durch die Ausgabesignale des Infrarotstrahl sensors 4 und die Ausgabesignale des Ultraviolettstrahlsen sors 5 bestimmt wurde, und aus Farbtemperatur, bestimmt durch das Farbsignal, und gibt ein Steuersignal an den Farbtempera turkompensierer 7 aus. Basierend auf diesem Steuersignal hält der Farbtemperaturkompensierer 7 den passenden Weißabgleich des Farbsignals, das vom Farbsignalgenerator 3 über den Farb temperaturdetektor 16 in ihn eingegeben wird, aufrecht.The color temperature detector 16 distinguishes light sources that contain infrared light, such as the halogen light, and the outside light, and that do not contain infrared light, such as the fluorescent lamp light, based on the input signal from the infrared ray sensor 4 . If the color temperature detector 16 has determined that a light source contains infrared light, the color temperature detector 16 then evaluates the size of the ultraviolet beam contained in the input signal by the ultraviolet ray sensor 5 . The color temperature detector 16 determines that the light source represents outside light when the ultraviolet rays are larger than a predetermined amount, or determines that the source is halogen light when the ultraviolet rays are smaller than the predetermined amount. The color temperature detector 16 additionally determines the color temperature from the color signal that is input by the color signal generator 3 . The color temperature detector 16 finally determines the color temperature from the type of light source, which was determined by the output signals of the infrared beam sensor 4 and the output signals of the ultraviolet beam sensor 5 , and from color temperature, determined by the color signal, and outputs a control signal to the color temperature compensator 7 . Based on this control signal, the color temperature compensator 7 maintains the appropriate white balance of the color signal, which is input into it by the color signal generator 3 via the color temperature detector 16 .
In diesen Verfahren ist es auch möglich, eine Tabelle von Koeffizienten einzurichten, die der Zahl der Lichtquellen entspricht, und die Farbtemperatur, die aus dem Farbsignal berechnet wird, mit einem der Koeffizienten zu multiplizie ren, und die Tabelle auszulesen, wenn die Lichtquelle be stimmt wurde.In these procedures it is also possible to create a table of Set up coefficients that match the number of light sources corresponds, and the color temperature resulting from the color signal is calculated to multiply by one of the coefficients ren, and read the table if the light source be was true.
Wie beschrieben wurde, kann die vorliegende Ausführungsform genau die Art der Lichtquelle durch die Verwendung des Infra rotstrahlsensors 4 und des Ultraviolettstrahlsensors 5 be stimmen, und sie stellt die projizierten Bilder mit einer natürlicheren Farbe dar, indem das Problem des Standes der Technik umgangen wird, bei dem der Weißabgleich zwischen Halogenlicht und Außenlicht in Abhängigkeit vom Gegenstand stark unterschiedlich war.As described, the present embodiment can accurately determine the type of the light source by using the infrared ray sensor 4 and the ultraviolet ray sensor 5 , and it presents the projected images with a more natural color by avoiding the problem of the prior art that the white balance between halogen light and outdoor light was very different depending on the object.
Die Vorrichtung oder das Verfahren für die automatische Farb temperaturkorrektur dieser Erfindung kann einen passenden weißabgleich, der dem Halogenlicht und dem Außenlicht ent spricht, durch das Korrigieren der Farben unter Verwendung des Ultraviolettstrahlsensors für das Unterscheiden dieser Lichtquellen aufrechterhalten, um somit hervorragende Ergeb nisse beim Einstellen der projizierten Bilder mit möglichst natürlichen Farben zu erhalten.The device or method for automatic color temperature correction of this invention can be a suitable one white balance, which corresponds to the halogen light and the outside light speaks by correcting the colors using of the ultraviolet ray sensor for distinguishing them Maintain light sources for excellent results nisse when setting the projected images with if possible to preserve natural colors.
Obwohl oben ein Verfahren zur Korrektur des Weißabgleichs bei einer Videofilmkamera beschrieben wurde, kann dasselbe Ver fahren für die Korrektur eines Weißabgleichs von digitalen Standbildkameras verwendet werden.Although a method for correcting the white balance in a video film camera has been described, the same ver drive for the correction of a white balance of digital Still cameras are used.
Dasselbe Verfahren kann in ähnlicher Weise für die Leucht steuerung von Flüssigkristallmonitoren und von Flüssigkri stallfernsehern verwendet werden, die Flüssigkristallanzeige vorrichtungen verwendet, die Umgebungslicht, wie Außenlicht und Zimmerlicht, statt eines Hintergrundlichtes verwenden. In solchen Fällen sind die Linse 1, das Bildaufnahmeelement 2 und der Farbsignalgenerator 3 nicht erforderlich, und ein Farbsignal innerhalb der Monitorschaltung kann direkt in den Farbtemperaturdetektor 16 eingegeben werden. Der Farbtempera turkompensierer 7 berechnet eine Farbtemperatur der Licht quelle aus dem Farbsignal und der Art der Lichtquelle, die durch die Ausgabesignale des Infrarotstrahlsensors 4 und des Ultraviolettstrahlsensors 5 bestimmt wurde, und führt eine passende Leuchtsteuerung durch Korrigieren der Farbe des Eingabefarbsignals basierend auf der Farbtemperatur im Falle der Verwendung von Umgebungslicht durch. Daraus folgt auch, daß die Koeffizienten im Falle von Monitoren gegenüber den Koeffizienten bei Kameras geändert werden.The same method can be used in a similar manner for the lighting control of liquid crystal monitors and liquid crystal televisions using liquid crystal display devices that use ambient light such as outside light and room light instead of a backlight. In such cases, the lens 1 , the image pickup element 2 and the color signal generator 3 are not required, and a color signal within the monitor circuit can be directly input to the color temperature detector 16 . The color temperature compensator 7 calculates a color temperature of the light source from the color signal and the kind of the light source determined by the output signals of the infrared ray sensor 4 and the ultraviolet ray sensor 5 , and performs appropriate lighting control by correcting the color of the input color signal based on the color temperature in the case the use of ambient light. It also follows that the coefficients in the case of monitors are changed from the coefficients in cameras.
Weiterhin können der Farbsignalgenerator, der Farbtemperatur detektor und der Farbtemperaturkompensierer nicht nur als Hardware sondern auch unter Verwendung von Software, bei spielsweise für die Verwendung mit Mikrocomputern ausgebildet werden. Die vorliegende Erfindung kann auch auf viele andere Arten verwirklicht werden. Somit sollen die angefügten An sprüche alle Modifikationen abdecken, die unter die wahre Idee und den Umfang der Erfindung fallen. Furthermore, the color signal generator, the color temperature detector and the color temperature compensator not only as Hardware but also using software, at trained for example for use with microcomputers become. The present invention can be applied to many others Species can be realized. Thus, the attached An say cover all modifications that come under the true Idea and scope of the invention fall.
11
Linse
lens
22nd
Bildaufnahmeelement
Imaging element
33rd
Farbsignalgenerator
Color signal generator
44th
Infrarotstrahlsensor
Infrared ray sensor
55
Ultraviolettstrahlsensor
Ultraviolet ray sensor
66
, ,
1616
Farbtemperaturdetektor
Color temperature detector
77
Farbtemperaturkompensierer
A Lichtwellenlängenkennlinie einer Wolframlichtquelle
B Lichtwellenlängenkennlinie von Sonnenlicht
C Lichtwellenlängenkennlinie des Lichts einer Leuchtstoff
röhre des Tageslichttyps
Color temperature compensator
A Light wavelength characteristic of a tungsten light source
B Light wavelength characteristic of sunlight
C Light wavelength characteristic of the light from a fluorescent tube of the daylight type
Claims (14)
eine Bestimmungsvorrichtung für die Bestimmung der Art einer Lichtquelle, basierend auf einer Kombination eines ersten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Infra rotlicht erhält, und eines zweiten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Ultraviolettlicht erhält, und
eine Korrekturvorrichtung für die Korrektur einer Farb temperatur des Eingabefarbsignal gemäß der bestimmten Art der Lichtquelle.1. An automatic color temperature correction device for use with an input color signal and a light source, comprising:
a determining device for determining the type of a light source based on a combination of a first electrical signal obtained in response to infrared light and a second electrical signal obtained in response to ultraviolet light, and
a correction device for correcting a color temperature of the input color signal according to the particular type of light source.
eine Infrarotstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeu gen eines ersten Signals in Erwiderung auf Infrarotlicht;
eine Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines zweiten Signals in Erwiderung auf Ultravio lettlicht;
einen Farbtemperaturdetektor, der (i) das Eingabefarbsi gnal, (ii) das erste Signal der Infrarotstrahldetektionsvor richtung und (iii) das zweite Signal der Ultraviolettstrahl detektionsvorrichtung empfängt, um eine Art der Lichtquelle auf der Basis des ersten Signals der Infrarotstrahldetekti onsvorrichtung und des zweiten Signals der Ultraviolett strahldetektionsvorrichtung zu bestimmen, und für das Berech nen einer Farbtemperatur des Eingabefarbsignals; und
einen Farbtemperaturkompensierer für das Korrigieren einer Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der berech neten Farbtemperatur des Farbtemperaturdetektors.2. The apparatus of claim 1, further comprising:
an infrared ray detection device for generating a first signal in response to infrared light;
an ultraviolet ray detection device for generating a second signal in response to ultraviolet light;
a color temperature detector that receives (i) the input color signal, (ii) the first signal of the infrared ray detection device, and (iii) the second signal of the ultraviolet ray detection device to detect a kind of the light source based on the first signal of the infrared ray detection device and the second signal determine the ultraviolet ray detection device and for calculating a color temperature of the input color signal; and
a color temperature compensator for correcting a color temperature of the input color signal according to the calculated color temperature of the color temperature detector.
ein Bildaufnahmeelement für das Umwandeln eines opti schen Signals in ein elektrisches Signal; und
einen Farbsignalgenerator für das Erzeugen des Eingabe farbsignals aus dem elektrischen Signal. 3. The apparatus of claim 2, further comprising:
an image pickup element for converting an optical signal into an electrical signal; and
a color signal generator for generating the input color signal from the electrical signal.
ein Bildaufnahmeelement für das Umwandeln des optischen Signals in ein erstes elektrisches Signal;
eine Farbsignalerzeugungsvorrichtung für das Erzeugen eines Farbsignals aus dem ersten elektrischen Signal;
eine Infrarotstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeu gen eines zweiten elektrischen Signals in Erwiderung auf Infrarotlicht;
eine Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines dritten elektrischen Signals ins Erwiderung auf Ultraviolettlicht;
einen Farbtemperaturdetektor, der (i) das Farbsignal, (ii) das zweite elektrische Signal, und (iii) das dritte elektrische Signal empfängt, für die Bestimmung einer Art der Lichtquelle auf der Basis des zweiten elektrischen Signals der Infrarotstrahldetektionsvorrichtung und des dritten elek trischen Signals der Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung, und für das Berechnen einer Farbtemperatur des Farbsignals; und
einen Farbtemperaturkompensierer, um eine Farbtemperatur des Farbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur, die durch den Farbtemperaturdetektor berechnet wurde, zu korri gieren.4. A video camera for use with an optical signal and a light source comprising:
an image pickup element for converting the optical signal into a first electrical signal;
a color signal generating device for generating a color signal from the first electrical signal;
an infrared beam detection device for generating a second electrical signal in response to infrared light;
an ultraviolet ray detection device for generating a third electrical signal in response to ultraviolet light;
a color temperature detector that receives (i) the color signal, (ii) the second electrical signal, and (iii) the third electrical signal for determining a type of the light source based on the second electrical signal of the infrared ray detection device and the third electrical signal the ultraviolet ray detection device, and for calculating a color temperature of the color signal; and
a color temperature compensator to correct a color temperature of the color signal according to the calculated color temperature calculated by the color temperature detector.
ein Bildaufnahmeelement für das Umwandeln des optischen Signals in ein erstes elektrisches Signal;
eine Farbsignalerzeugungsvorrichtung für das Erzeugen eines Farbsignals aus dem ersten elektrischen Signal;
eine Infrarotstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeu gen eines zweiten elektrischen Signals in Erwiderung auf Infrarotlicht;
eine Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines dritten elektrischen Signals in Erwiderung auf Ultraviolettlicht;
einen Farbtemperaturdetektor, der (i) das Farbsignal, (ii) das zweite elektrische Signal, und (iii) das dritte elektrische Signal empfängt, für die Bestimmung einer Art der Lichtquelle auf der Basis des zweiten elektrischen Signals der Infrarotstrahldetektionsvorrichtung und des dritten elek trischen Signals der Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung, und für das Berechnen einer Farbtemperatur des Farbsignals; und
einen Farbtemperaturkompensierer, um eine Farbtemperatur des Farbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur, die durch den Farbtemperaturdetektor berechnet wurde, zu korri gieren.5. A digital still camera for use with an optical signal and a light source, comprising:
an image pickup element for converting the optical signal into a first electrical signal;
a color signal generating device for generating a color signal from the first electrical signal;
an infrared beam detection device for generating a second electrical signal in response to infrared light;
an ultraviolet ray detection device for generating a third electrical signal in response to ultraviolet light;
a color temperature detector that receives (i) the color signal, (ii) the second electrical signal, and (iii) the third electrical signal for determining a type of the light source based on the second electrical signal of the infrared ray detection device and the third electrical signal the ultraviolet ray detection device, and for calculating a color temperature of the color signal; and
a color temperature compensator to correct a color temperature of the color signal according to the calculated color temperature calculated by the color temperature detector.
eine Infrarotstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeu gen eines ersten elektrischen Signals in Erwiderung auf In frarotlicht;
eine Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung für das Erzeugen eines zweiten elektrischen Signals in Erwiderung auf Ultraviolettlicht;
einen Farbtemperaturdetektor, der (i) das Farbsignal, (ii) das zweite elektrische Signal, und (iii) das dritte elektrische Signal empfängt, für die Bestimmung einer Art der Lichtquelle auf der Basis des zweiten elektrischen Signals der Infrarotstrahldetektionsvorrichtung und des dritten elek trischen Signals der Ultraviolettstrahldetektionsvorrichtung, und für das Berechnen einer Farbtemperatur des Eingabefarbsi gnals; und
einen Farbtemperaturkompensierer, um die Helligkeit durch das Korrigieren einer Farbtemperatur des Eingabefarbsi gnals gemäß der berechneten Farbtemperatur, die durch den Farbtemperaturdetektor berechnet wurde, zu steuern.6. A liquid crystal display device for use with an input signal, comprising:
an infrared beam detection device for generating a first electrical signal in response to infrared light;
an ultraviolet ray detection device for generating a second electrical signal in response to ultraviolet light;
a color temperature detector that receives (i) the color signal, (ii) the second electrical signal, and (iii) the third electrical signal for determining a type of the light source based on the second electrical signal of the infrared ray detection device and the third electrical signal the ultraviolet ray detection device, and for calculating a color temperature of the input color signal; and
a color temperature compensator to control the brightness by correcting a color temperature of the input color signal according to the calculated color temperature calculated by the color temperature detector.
Bestimmen der Art eine Lichtquelle aus einer Kombination eines ersten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf ein Infrarotlicht erhält, und eines zweiten elektrischen Signals, das man in Erwiderung auf Ultraviolettlicht erhält; und
Korrigieren einer Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der bestimmten Art der Lichtquelle.7. A method of automatic color temperature correction for use with a color input signal and a light source, the method comprising the steps of:
Determining the type of light source from a combination of a first electrical signal obtained in response to infrared light and a second electrical signal obtained in response to ultraviolet light; and
Correct a color temperature of the input color signal according to the particular type of light source.
Empfangen des Farbeingabesignals;
Erzeugen des ersten elektrischen Signals in Erwiderung auf das Infrarotlicht;
Erzeugen des zweiten elektrischen Signals in Erwiderung auf das Ultraviolettlicht;
Bestimmen der Art einer Lichtquelle auf der Basis des ersten elektrischen Signals, das in Erwiderung auf das Infra rotlicht erzeugt wurde, und des zweiten elektrischen Signals, das in Erwiderung auf das Ultraviolettlicht erzeugt wurde;
Berechnen einer Farbtemperatur des Farbeingabesignals, basierend auf dem Eingabefarbsignal und der Art der Licht quelle; und
Korrigieren der Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur.8. The method of claim 7, further comprising the steps of:
Receiving the color input signal;
Generating the first electrical signal in response to the infrared light;
Generating the second electrical signal in response to the ultraviolet light;
Determining the type of light source based on the first electrical signal generated in response to the infrared light and the second electrical signal generated in response to the ultraviolet light;
Computing a color temperature of the color input signal based on the input color signal and the type of light source; and
Correct the color temperature of the input color signal according to the calculated color temperature.
photoelektrisches Umwandeln eines optischen Signals in ein elektrisches Signal; und
Erzeugen des Farbeingabesignals aus dem elektrischen Signal.9. The method of claim 8, further comprising the steps of:
photoelectrically converting an optical signal into an electrical signal; and
Generating the color input signal from the electrical signal.
Umwandeln eines optischen Signals in ein elektrisches Signal;
Berechnen einer Farbtemperatur, basierend (i) auf einem Farbsignal, das aus dem elektrischen Signal erzeugt wurde, (ii) dem ersten elektrischen Signal und (iii) dem zweiten elektrischen Signal; und
Korrigieren der Farbtemperatur des Farbeingabesignals gemäß der berechneten Farbtemperatur.10. The method of claim 7, further comprising the steps of:
Converting an optical signal into an electrical signal;
Computing a color temperature based on (i) a color signal generated from the electrical signal, (ii) the first electrical signal, and (iii) the second electrical signal; and
Correct the color temperature of the color input signal according to the calculated color temperature.
Umwandeln eines optischen Signals in ein elektrisches Signal;
Berechnen einer Farbtemperatur, basierend (i) auf einem Farbsignal, das aus dem elektrischen Signal erzeugt wurde, (ii) dem ersten elektrischen Signal und (iii) dem zweiten elektrischen Signal; und
Korrigieren der Farbtemperatur des Eingabefarbsignals gemäß der berechneten Farbtemperatur.11. The method of claim 8, further comprising the steps of:
Converting an optical signal into an electrical signal;
Computing a color temperature based on (i) a color signal generated from the electrical signal, (ii) the first electrical signal, and (iii) the second electrical signal; and
Correct the color temperature of the input color signal according to the calculated color temperature.
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