ビデオ信号処理回路

質問

ビデオ信号のコントラスト比をコントロールする（強調する）回路が必要になりました。
マニュアル操作でコントロールする回路はいくつかの文献に紹介されていますが、自動的にコントラスト比を調整してくれる回路があれば助かります。
そのような回路が紹介されている文献もしくは製品があれば紹介してください。
宜しくお願いします。

回答No.3

assamtea

こんばんは。

私も映像処理は専門でなく、学生の頃かじったり趣味でCGで遊ぶのに自分で
勉強したくらいなので、すいませんがご質問の回答とかヒントとなる具体的
な文献は知りませんので、こうしたらどうかと言うヒントになればと思います。

既に撮影した映像信号を加工、コントラストを高めて見たいと言う趣旨であ
るならば、一度パソコンのキャプチャボードで取り込んでしまえば、コント
ラストの低いものでも高くすることは簡単です。

NTSC信号をある回路を通して自動にコントラストを高めてモニタで見たいと
するならばCPU等を持たない回路によって実現する方法は思いつかないです。

コントラストを高める手順としては、NTSC信号をS端子用又はRGBに分離して
各信号をサンプリングして、前回の通り各信号のレベルを比較、変換プログ
ラムして結果を出力するのが簡単かと思います。

お礼

何度もご指導いただきありがとうございました。
なんとか検討してみたいと思います。

回答No.2

assamtea

こんにちは。

それは輪郭強調で対応できないんでしょうか？

画面中に存在するレベルが仮に黒（＝０）～白（＝１００）に対して
２０～７０のものだったら、２０→０、７０→１００と広げてコントラストを
確保するって言うことですよね．．．

同じ映像を撮っていれば、同じように変な色になるでしょうけど、場面が変
わったりすると、色調とか変になりそうですね（＾＾；

私なら、エッジ抽出とかシャープさを出す方法で何とかしたいところですが、
言われます方法を実現するには、
１．輝度の最小と最大のものを決定する。
２．最小輝度を黒に固定して、最大輝度ものを白になるように変換する。

と言う手順が必要になり、デジタル処理しなければならないですし、30fps確保
するならばそれなりのパワーが必要になると思いますが、最近のグラフィック
ボードならば可能だと思います。

一番厄介なのは、初めから白黒信号ならやりやすいですが、カラーだと暗い点と
明るい点が同一色調とは限らないので、そうした場合RGB情報をどのように変換
したら良いのかわからないというか、滅茶苦茶の色調になってしまう可能性が
あります。

しかし、それはやむを得ないと考えていると言うことなので、一番簡単な方法は、
R,G,Bを分けてそれぞれ計算する方法でしょうか。

各１６ビットで最小輝度がa,b,c、最大輝度がk,l,mとしたら、中間のd,e,f点は
d'=(FF/(k-a))*d　と言ったようにR,G,Bそれぞれに計算してやれば可能だと思
います。

お礼

度々ありがとうございます。

まずお詫びしなければなりません。重要な情報が抜けておりました。信号はモノクロのNTSCです。またコントラスト比もALC通過後で95～100（と表現すればよいのでしょうか？）モニタ上ではほとんど対象物が判別できないレベルです。

また浅学を曝け出すようでお恥ずかしいのですが、ご説明いただいた内容の実現方法がわかりません。

大変申し訳ないのですが参考となる文献,製品などありましたらご紹介いただけないでしょうか。

回答No.1

assamtea

こんにちは。

自動的にとは、何の条件を持って自動的に変えると言うことでしょうか？

見ている外部環境によって変化させるなら、CｄS等で明るさを見て、明るければ
高めにコントロールしてやればいいです。

これが、映像種別によって人間が見た目が同じくらいになるように調整するのは
難しいです。コントラストって個人で規準が違うし、はじめから強調したいなら標準
で強めにしておくとか（＾＾；

そもそも、場面によって映像情報のレベルが変化するので何が最適かなんて、
人の目で画面を見なければ判断が困難なので、標準的な設定をして、あとは映像
種類とか全くのマニュアルで利用者に調整してもらっているんじゃないでしょうか？

どうしてもと言うなら、ある程度のフレームをサンプリングして、RGB信号のヒストグラム
を作り、その時の明るさの設定とヒストグラムの相関関係を重み付けして判断してコン
トラスト調整に反映くらいしか思い付かないです。

お礼

朝にもかかわらず早速のご回答ありがとうございます。
目標としましては、1フィールド中の1番明るい点が白レベル,一番暗いポイントが黒レベルになるように調整できれば大丈夫です。
（かなり変な映像になると思いますがやむを得ないと考えております）
カメラヘッドに既にALCはついていますので明るさの調整は問題ありません。
ただ、撮影する対象と背景との明暗差が極めて小さくしかもその明暗差が時々刻々変化してしまうのでこれをなんとか見えるようにしたいと考えております。
（なにぶん画像処理は専門外ですので用語の不備はご容赦ください。）