JP3103980B2 - スチルビデオカメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明はスチルビデオカメラに関し、撮像素子から出
力されるアナログ画像信号をA/D変換して得たデジタル
画像信号をメモリに記録するよう構成されたスチルビデ
オカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、従来のフィルム式カメラに代わって、被写体か
らの光画像信号を撮像素子により電気画像信号に変換
し、該電気画像信号をフィルムに相当するメモリに記憶
する構成のスチルビデオカメラが開発されており、メモ
リに記憶した前記画像信号をモニタで再生して見たり、
プリンタでハードコピーしたりするようになっている。

【０００３】 かかるスチルビデオカメラのメモリとして一般に採用
されているのは、磁気ディスクであり、この場合、例え
ば光学レンズを通過して得られる光画像信号を、CCD等
の撮像素子で光電変換し、該変換によって得られる電気
画像信号を色分離，ガンマ補正，線順次化,FM変調等を
アナログ処理で行った後、磁気ヘッド等を用いて電磁変
換して磁気ディスクに磁気記録している。

【０００４】 また、再生時には、磁気ディスクに記録された磁気信
号を電磁変換しアナログ処理してモニタに写し出したり
している。

【０００５】 しかしながら、このように磁気ディスクにアナログ信
号を磁気記録する方式では、信号のアナログ処理及び電
磁変換を必要とするため、信号の劣化を生じ易く、ま
た、カメラ，再生機共に磁気ディスクの回転駆動機構を
要するため、大型化，コストアップ化を避けられず、業
務用はともかく、民生用としての普及を遅らせる原因と
なっている。

【０００６】 この点に鑑み、撮像素子によって得られる電気画像信
号をA/D変換したデジタル信号を、半導体メモリに記憶
するようにしたものが本出願人により提案されており
（特開昭59−183582号公報参照）、これによれば、アナ
ログ処理による信号の劣化を防止できると共に、磁気デ
ィスクの場合にような駆動機構も不要であるため、カメ
ラ，再生機の小型軽量化，コストダウンを図れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記のようにデジタル画像データを半導体
メモリに記録する構成のスチルビデオカメラでは、色分
離等のプロセス処理を行わないままメモリに記録するよ
うに構成すれば（図９参照）、磁気ディスクにアナログ
記録する方式のスチルビデオカメラ（図10参照）に比べ
回路構成が簡略化され、磁気ディスクの駆動機構の省略
の効果と相まってより一層カメラの小型化とコストダウ
ンを図ることができる。

【０００８】 但し、CCDの出力信号のダイナミックレンジは70dB以
上あるため、A/D変換時のビット数は分解能を確保する
ために12ビット程度以上のものが必要となって、高価な
A/D変換器を必要とするようになるので、A/D変換前にガ
ンマ補正をかけてCCDの出力信号のダイナミックレンジ
を50dB程度に圧縮することにより、A/D変換器として８
ビット程度のものが使用できるようにする必要があり、
ガンマ補正回路については省略しない方が良い。

【０００９】 このように、デジタル記録式のスチルビデオカメラに
おいて、信号処理を極力省略してメモリに記録させるよ
う構成することで、カメラ側の回路構成を簡略化できる
（但し、再生側の負担は増大する。）という利点はある
ものの、単板式カラースチルビデオカメラにおける色フ
ィルタの種類などの撮影条件が異なることを、画像記録
のみから判断することは困難であるため、１種類のカメ
ラで専用の再生機を用いるときには大きな問題が発生し
ないものの、例えば色フィルタの異なる複数種のスチル
ビデオカメラで撮影した画像がそれぞれ記録されたメモ
リを、共通の再生機で再生しようとすると、所期の色分
離が行われないなどの問題が発生する。

【００１０】 本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、デ
ジタル画像信号を記録するスチルビデオカメラにおい
て、信号処理回路を極力省略しつつ、撮影条件が異なっ
ても再生時において所期の信号処理が行えるようにする
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

そのため請求項１に係る発明では、光学レンズにより
得られる被写体の光学像を撮像素子により電気画像信号
に変換し、該電気画像信号をA/D変換器によりA/D変換し
て得られるデジタル画像信号をメモリに記憶するように
構成されたスチルビデオカメラにおいて、前記メモリを
カメラ本体に対して着脱可能に設けると共に、前記デジ
タル画像信号と被写体の色温度情報を含む白バランス調
整用の情報とを前記メモリの異なる領域にそれぞれ記録
するように構成した。

【００１２】

【発明の実施の形態】

以下に本発明の実施の形態を説明する。

【００１３】 実施の形態におけるスチルビデオカメラのシステム構
成を図１に示してある。

【００１４】 ここで、レンズ，絞り，シャッタ，光学的ローパスフ
ィルタ，赤外カットフィルム等から構成される光学系１
からの光画像信号が、駆動回路２及び駆動タイミング発
生回路７によって制御されるCCDやMOSなどの撮像素子３
によって電気画像信号に変換され、このアナログ画像信
号がアナログ処理回路４で信号処理された後、A/D変換
器５でA/D変換されて、変換後のデジタル画像信号がメ
モリ６に記録されるようになっている。

【００１５】 前記メモリ６としては、半導体メモリをカード状に構
成しスチルビデオカメラに対して着脱自在としたメモリ
カード，光磁気ディスク,DAT等のデジタル信号が記録可
能なものであれば良い。

【００１６】 ここで、前記アナログ処理回路４では、CDS（相関ダ
ブルサンプリング）回路等のサンプルホールド回路によ
って撮像素子３から出力される電気画像信号をベースバ
ンド信号に変換して、A/D変換器５にその信号を出力す
る。

【００１７】 上記のようなサンプルホールドのみを行って他の信号
処理を何も行わないときには、12ビット以上のA/D変換
器５を用いてデジタル信号に変換することができ、この
場合最も回路構成が簡略化されたものとなる。

【００１８】 但し、12ビットのままメモリに記録すると、画像記録
に必要とするメモリ容量が多くなってしまうという問題
があるので、この場合、例えばA/D変換器５の前又は後
ろでガンマ補正のような信号の圧縮処理をしたりしてデ
ータ量を少なくすれば良い。

【００１９】 また、A/D変換器５の前で撮像素子３の出力信号にア
ナログ的にガンマ補正をかけるようにすれば、ダイナミ
ックレンジを70dB以上から50dB程度に圧縮できるので、
A/D変換器５として８ビットのものを使用できるように
なる。

【００２０】 更に、図３に示すように、A/D変換特性にガンマ特性
をもたせたA/D変換器を用いるようにすれば、A/D変換と
ガンマ補正とを同時に行わせて回路構成を簡略化するこ
とができる。

【００２１】 A/D変換器５による変換タイミングは、撮像素子の信
号読み出しクロックと同じかその整数分の１の周波数で
サンプリングするので、A/D変換器５で必要なクロック
は、全て撮像素子３の駆動タイミング発生回路７から供
給する。

【００２２】 ここで、本実施形態のスチルビデオカメラでは、色分
離や線順次化などの信号処理を行わずにメモリにデジタ
ル画像信号を記録するため、図２に示すように再生機側
に色分離などの信号処理を行うプロセス回路11が設けら
れ、このプロセス回路11で信号処理されたデジタル画像
信号がD/A変換器12でアナログ信号に変換されてテレビ
ジョン信号として出力される（又はD/A変換した信号を
プロセス回路で信号処理する）ようになっている。

【００２３】 従って、再生時に色分離などの信号処理を行うのに必
要なデータを、画像が記録されるときに図７に示すよう
に所定のメモリ領域に予め同時に記録させておく必要が
ある。

【００２４】 例えば、上記のように撮像素子３の出力信号のA/D変
換値を殆どそのまま記録するものでは、メモリのどこに
何番目の画素があるか、換言すれば、１画面分のデータ
がどの領域に記録されているかが再生時に分からない
と、再生できなくなる可能性があるので、例えば図４に
示すように１画面の４隅がどの番地に記憶されているか
を画面ナンバー（撮影順番）に対応させてメモリの所定
領域に記憶させておき、再生時には、かかる番地を参照
してデータの読み出しが行われるようにすれば良い。

【００２５】 また、一画面を一本の画素列として順番に記録し、最
初の画素と最後の画素の番地を所定領域に記憶する方法
もある。この場合、最初の番地のみを記憶させるように
しても良く、最後の画素のすぐ後に次の画面の最初の画
素が来るようにしておけば良い。

【００２６】 このようにすれば、メモリ領域を画素単位に分けない
で番地順に複数画像データを詰めて記憶させたりするよ
うな記録方式とした場合であっても、再生するときのア
クセスが容易となる。

【００２７】 また、本実施形態のように、単板の撮像素子３からカ
ラー信号を取り出すためには、カラーフィルタが設けら
れるが、このカラーフィルタにおける色配列がわからな
いと、再生時に色分離処理が行えなくなるので、使用し
たスチルビデオカメラにおけるカラーフィルタの配列が
わかるように、図５（R,G,Bフィルタ）及び図６（緑，
マゼンタ，シアン，黄フィルタ）に示すようなカラーフ
ィルタの配列の最小単位（又は、フィルタ配列が参照で
きるコード）を各画面に対応させてメモリに記憶させて
おき、再生時には撮影したスチルビデオカメラのカラー
フィルタの配列がメモリ６から読み取られて、この配列
に従って色分離処理が行われるようにする。

【００２８】 このようにカラーフィルタの配列を示すデータがメモ
リ６に記憶してあれば、カラーフィルタの配列が異なる
スチルビデオカメラで撮影されたものが混在している場
合であっても、再生機側でこれを判断できるため、フィ
ルタ配列が異なる複数種のスチルビデオカメラ間で共通
な再生機を使用できるようになる。

【００２９】 また、ビデオカメラでは一般的に白バランス調整を行
うが、本実施形態のスチルビデオカメラではかかる白バ
ランス調整を行わずにメモリ６に記録してしまうので、
再生機側で白バランス調整を行う必要がある。

【００３０】 このため、調整に必要な情報として、例えばセンサで
検出した被写体の色温度や、或いは、RGBの３原色に対
応するセンサを備えたカメラであればRGB各色の信号レ
ベルや基準レベルからのずれなどの情報を撮影と同時に
メモリ６に記録させ、再生機側でこの情報に読み込んで
白バランス調整が良好に行われるようにする。

【００３１】 この他、メモリ６に対して撮影と共に記憶させる撮影
条件としては、例えば前記カラーフィルタの分光特性，
撮像素子３の画素数（総画素数，有動画素数），赤外カ
ットフィルタの分光特性．光学系の分光特性，撮影時間
・日付などが挙げられる。

【００３２】 ここで、赤外カットフィルタやカラーフィルタの分光
特性などは、直接特性値を記録させるのではなく、メー
カー名，型番，厚さ等を記録させるようにしても良い。

【００３３】 また、光学レンズや水晶板などの光学系の分光特性を
記憶させる場合には、メモリに記録された分光特性を読
み出して、該分光特性に基づいて３原色信号を補正する
などすれば良い。

【００３４】 更に、メモリに記録されている画像に対応する撮影日
時・時間のデータに基づき、例えば夕方なら再生画像の
赤を強くするなど、予測される撮影環境を色再現に反映
させるようにしても良く、この場合、撮影時刻と白バラ
ンス調整用に記録されている色温度とから天気を推測し
て色再現に反映させても良い。

【００３５】 また、撮影場所や天気などの情報が撮影者の操作によ
ってメモリに画像と対応させて記録されるようにしても
良い。

【００３６】 一方、上記のように撮影条件を画像データと共にメモ
リに記録させると共に、画像データの記録において以下
のような工夫をしてより効率的な信号処理又は記録容量
の節約が行われるようにすることが望ましい。

【００３７】 通常、画像データをメモリに記録する際には、図８に
示すように画素順に記録するが、例えばR,G,Bのカラー
フィルタを備えたものでは、赤Ｒフィルタの画素，緑Ｇ
フィルタの画素，青Ｂフィルタの画素とそれぞれ３原色
毎に画素をまとめてメモリに記録させるようにすると、
同じ色の隣接画素間での相関が出てきて圧縮処理がより
効率的に行えるようになる。

【００３８】 また、通常の撮像素子では、黒基準となるオプチカル
ブラック（OB）用画素が40×500（20K）ほどあるが、全
てを記録しておく必要もないので、例えば１走査線につ
きOB用画素を１画素のみを記録させたり、或いは、OB用
画素を１画像において１つだけ記録させるようにして、
メモリ容量の節約を図ることもできる。

【００３９】 ここで、１走査線についてOB用画素を１画素のみ記録
させる場合には、OB用画素を１走査線の中から１つだけ
サンプリングさせたり、又は、１走査線におけるOB用画
素（40画素程度）の平均をとって該平均値を１走査線毎
のOB用画素データとし、１画像当たり１つのOB用画素デ
ータのみを記録させる場合には、全体の平均をとって記
録させたりする。

【００４０】 更に、OB用画素の信号レベルのばらつきが大きいとき
には、１走査線毎に１画素を記録させ、ばらつきが小さ
いときには１画像毎に１画素を記録させるようにするこ
とも可能である。

【００４１】

【発明の効果】

請求項１に係る発明によると、デジタル画像信号をメ
モリに記録するように構成されたスチルビデオカメラに
おいて、再生機側でメモリから被写体の色温度情報を含
む白バランス調整用の情報を読み込んで白バランス調整
を行うことが可能となるため、スチルビデオカメラでは
白バランス調整を行わずにデジタル画像信号をメモリに
記録することができ、スチルビデオカメラの構成を簡略
化しつつ、再生機側で良好な白バランス調整を行えると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるスチルビデオカメラの
構成を示すブロック図。

【図２】同上実施例における再生機の構成を示すブロッ
ク図。

【図３】A/D変換器の変換特性を示す線図。

【図４】画像データの記録場所を記録する際の特性を示
す線図。

【図５】カラーフィルタの種類を記録する際の最小単位
を示すカラーフィルタ分布図。

【図６】カラーフィルタの種類を記録する際の最小単位
を示すカラーフィルタ分布図。

【図７】メモリ内における撮影条件の記録領域を示す線
図。

【図８】フィルタ色毎の記録の様子を示す記録処理状態
図。

【図９】デジタル記録式スチルビデオカメラの従来例を
示すブロック図。

【図１０】アナログ記録式スチルビデオカメラの従来例
を示すブロック図。

【符号の説明】

１……光学系 ２……駆動回路 ３……撮像素子 ４……アナログ処理回路 ５……A/D変換器 ６……メモリ ７……駆動タイミング発生回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永石 勝也 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 審査官 木方 庸輔 (56)参考文献 特開 昭59−183592（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−12880（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/225 - 5/247 H04N 5/76 - 5/956 H04N 9/79 - 9/898

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学レンズにより得られる被写体の光学像
   を撮像素子により電気画像信号に変換し、該電気画像信
   号をA/D変換器によりA/D変換して得られるデジタル画像
   信号をメモリに記憶するように構成されたスチルビデオ
   カメラにおいて、 前記メモリをカメラ本体に対して着脱可能に設けると共
   に、前記デジタル画像信号と被写体の色温度情報を含む
   白バランス調整用の情報とを前記メモリの異なる領域に
   それぞれ記録するよにしたことを特徴とするスチルビデ
   オカメラ。