カラーテレビジョンカメラ
【課題】クロマキー合成後の映像をビューファインダで常に確認しながらカメラ撮影を行うことができるカラーテレビジョンカメラシステムを提供する。
【解決手段】クロマキーの背景画像をリターン映像信号として入力することができるカメラ制御装置と、撮影している映像の任意の色相の映像部分をリターン映像に置き換える機能を備えるカラーテレビジョンカメラと、その置き換え後の合成映像をビューファインダに出力し、ビューファインダに表示させるようにすることを特徴とする。
【解決手段】クロマキーの背景画像をリターン映像信号として入力することができるカメラ制御装置と、撮影している映像の任意の色相の映像部分をリターン映像に置き換える機能を備えるカラーテレビジョンカメラと、その置き換え後の合成映像をビューファインダに出力し、ビューファインダに表示させるようにすることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラヘッド、カメラ制御装置、およびビューファインダとで構成されるカラーテレビジョンカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータグラフィックスの進歩が著しい。この結果、放送用番組の作成のために、バーチャルスタジオでの撮影が増えている。バーチャルスタジオでは、一般に、背景の全面が青色や緑色等の色相のスタジオセット内で出演者をカラーテレビジョンカメラで撮影する。そして、撮影された映像を、クロマキー装置と呼ばれる装置で、青色や緑色の色部分を、予め用意したコンピュータグラフィックスで作成した背景画像に置き換えることで、あたかもコンピュータグラフィックスの仮想空間内に出演者が存在している効果を得ることができる。
なお、このようなカラーテレビジョンカメラは、クロマキー処理に対応するスペック、例えば、映像信号と共に、カメラ制御装置（ＣＣＵ：Camera Control Unit）から、背景画像に置き換えるために用いる信号（クロマキー信号）が得られるように構成される（特許文献１参照。）。
従来は、カメラマンが別モニタに写された背景画像を見ながら、あるいは、ＣＣＵからのリターン映像として、背景画像あるいはクロマキー合成後の映像を入力して、逐一ビューファインダで確認しながら撮影を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、実際のカメラの被写体と背景画像の両方を同時に見続けながら撮影を行う必要がある。このため、撮影に集中し難く、カメラマンには、相当の気苦労が伴う。かつ、カメラマンは、かなりの熟練度を要する。
また、クロマキー合成後の映像をリターン映像としてビューファインダで確認する場合であっても、リターン映像は、実際のカメラ撮影映像に対し若干の遅延時間が発生する。このため、違和感を感じることがある。
本発明の目的は、クロマキー合成可能なカラーテレビジョンカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明のカラーテレビジョンカメラは、カメラ本体でクロマキー合成を行う機能を設け、カメラ本体で合成したクロマキー合成映像をビューファインダに表示するようにしたものである。
【０００６】
即ち、上記の目的を達成するため、本発明のカラーテレビジョンカメラは、カメラヘッド、前記カメラヘッドを制御するカメラ制御ユニット、および、前記カメラヘッドと前記カメラ制御ユニットとを結合する通信手段とを有するカラーテレビジョンカメラであって、前記カメラ制御ユニットは、予めコンピュータグラフィックスで作成した背景画像を前記通信手段によって前記カメラヘッドにリターン映像信号として伝送する第１の制御部を備え、前記カメラヘッドは、少なくとも、所定の色相部分の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、前記クロマキー信号に応じて、前記カメラヘッドが撮影したカメラ撮像映像と前記リターン映像信号とを画素毎に切り替えて、ビューファインダに出力するセレクタ部とを備えることを本発明の第１の特徴とする。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記カメラヘッドは、全面が所定の色相の背景のスタジオセット内で出演者を撮影してカラー映像信号を出力するカラー撮像部と、当該カラー映像信号をデジタル信号処理するデジタル信号処理部と、当該デジタル信号処理された信号をコンポーネント信号に変換するマトリクス処理部と、当該コンポーネント信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換部と、前記デジタル信号処理部から出力される映像信号から所定の色相の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、備え、前記デジタル信号処理部は、信号処理部とマスキング処理部とを具備し、前記信号処理部から前記マスキング処理部がマスキング処理する前の信号を前記色相検出部に出力することを本発明の第２の特徴とする。
【０００８】
上記本発明の第１の特徴または第２の特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記セレクタ部は、前記マトリクス処理部から出力される前記コンポーネント信号の映像信号について、前記クロマキー信号に応じて、前記色相検出部が検出した所定の色相部分の画素を前記リターン映像信号の該当部分の画素に置き換えることを本発明の第３の特徴とする。
【０００９】
上記本発明の第１の特徴乃至第３の特徴のいずれかの特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記通信手段として、光複合ケーブルを用いたことを本発明の第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クロマキー合成をカメラ本体で行うことが可能となる。この結果、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近い映像を、被写体を撮影しながら、遅延なしに、常に、ビューファインダで確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、ＶＦに表示される画面の一実施例を示す図である。
【図５】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、入力部からＣＰＵに入力されるカメラメニューに応じて規定したＯＮ／ＯＦＦ状態の一例を示す図である。
【図６】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
なお、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明を省略し重複を避ける。
【実施例１】
【００１３】
図１によって、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例を説明する。図１は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例の構成を示すブロック図である。１００はバーチャルスタジオ、１５０は副調整室、１１０は本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施形態のカメラヘッド、１２０はビューファインダ（ＶＦ）、１６０は本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施形態のＣＣＵである。また、１８０はカメラヘッド１１０およびＣＣＵ１６０間を結合し、カメラヘッド１１０およびＣＣＵ１６０間で通信を行い、映像信号（音声信号を含む）、インカム通話、カメラヘッドへの電源供給などを行うためのカラーテレビジョンカメラ用の光複合ケーブルである。
【００１４】
バーチャルスタジオ１００内には、ＶＦ１２０を取り付けたカメラヘッド１１０が設置され、カメラマンがこのカメラヘッド１１０およびＶＦ１２０を操作する。なお、このカメラヘッド１１０およびＶＦ１２０並びにカメラマンの組み合わせは、１つのバーチャルスタジオ１００内に設置されている。また、副調整室１５０には、カメラヘッド１１０に対応するＣＣＵ１６０が設置されている。
カメラヘッド１１０は、バーチャルスタジオ１００内の全面が緑色のスタジオセットを背景として、出演者を常に撮影している。カメラヘッド１１０は、撮影した映像を、光複合ケーブル１８０を介して、副調整室１５０のＣＣＵ１６０に伝送する。
【００１５】
副調整室１５０内には、ＣＣＵ１６０が設置され、副調整室１５０内のスタッフは、図示しないＣＣＵ１６０の操作部を操作することによって光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０を制御し、カメラヘッド１１０が撮影する映像の画質を調整する。また、ＣＣＵ１６０は、バーチャルスタジオ１００内のカメラヘッド１１０への電源供給に使用されることもある。
例えば、副調整室１５０内のスタッフは、バーチャルスタジオ１００内の各カメラヘッド１１０から伝送されてくる映像を図示しないモニタで確認する。そしてスタッフは、バーチャルスタジオ１００内のカメラマン等にインカム等で調整の指示を送る。また、スタッフは、ＣＣＵ１６０、光複合ケーブル１８０、およびカメラヘッド１１０を介して、ＶＦ１２０の表示部に伝送するリターン映像中に、直接指示を送る。さらに、スタッフは、ＣＣＵ１６０および光複合ケーブル１８０を介して、直接カメラヘッド１１０を制御することも可能である。
【００１６】
次に、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドを、図１および図２によって説明する。図２は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。２０１は被写体像を入射し、その入射光をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のカラー映像信号に変換して出力するカラー撮像部、２０３はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）、２０４はＤＳＰ２０３の信号処理部、２０５はＤＳＰ２０３のマスキング処理部、２０６はマトリクス処理部、２０７はパラレル−シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）、２０８は電気−光変換部、２０９は色相検出部、２１０は光−電気変換部、２１１はシリアル−パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）、２１２〜２１４はセレクタ、２１５はカメラヘッド１１０全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、１３０および１７０は入力部である。
なお、ＣＰＵ２１５とカメラヘッド１１０内の機器との構成を示す線は、煩雑なため省略している。
カラー撮像部２０１の撮像素子は、例えば、映画撮影用の高画素単板のオンチップカラーＣＭＯＳである。また、セレクタ２１２は、１画素毎に切り替え動作するセレクタであり、セレクタ２１３と２１４は、１フレーム毎または１画像毎に切り替え動作するセレクタである。
【００１７】
図１および図２のカメラヘッド１１０において、カラー撮像部２０１は、入射された被写体像を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の電気信号に変換して、ＤＳＰ２０３に出力する。
ＤＳＰ２０３は、入力した映像信号にデジタル信号処理を施し、マトリクス処理部２０６に出力する。ＤＳＰ２０３の信号処理部２０４は、カラー撮像部２０１から入力した映像信号にマスキング処理を除いたデジタル信号処理を施し、マスキング処理部２０５および色相検出部２０９に出力する。信号処理部２０４が映像信号処理する項目は、例えば、シェーディング補正、白キズ補正、フレア補正など、マスキング処理によってＲ／Ｇ／Ｂの色バランスがくずれると正しい結果が得られない項目である。
マスキング処理部２０５は入力されたＲ、Ｇ、Ｂの映像信号について、マスキング処理を施し、マトリクス処理部２０６に出力する。マスキング処理部２０５がマスキング処理する項目は、例えば、ディティール処理、ガンマ処理などで、マスキング処理後の見た目に合わせた処理が必要な項目である。
マトリクス処理部２０６は、入力された色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂの映像信号）をコンポーネント信号（輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ））に変換し、Ｐ／Ｓ２０７、セレクタ２１２およびセレクタ２１３に出力する。
Ｐ／Ｓ２０７は、パラレル信号である入力されたコンポーネント信号を、シリアル信号に変換した後、電気−光変換部２０７に出力する。
電気−光変換部２０７は、入力された電気信号を光信号に変換し、カメラヘッド１１０から出力する。
カメラヘッド１１０から出力された映像信号は、光複合ケーブル１８０を介してＣＣＵ１６０に伝送される。
【００１８】
色相検出部２０９は、ＤＳＰ２０３から入力される映像信号について、バーチャルスタジオ１００の背景のスタジオセットと同じ色相部分（一般に、青色や緑色など、この実施例では、緑色とする）の画素を検出し、検出した画素についてクロマキー処理するための信号（クロマキー信号）を生成し、セレクタ２１２に出力する。
ＣＰＵ２１５、光−電気変換部２１０、Ｓ／Ｐ２１１、およびセレクタ２１２〜２１４については後述する。
【００１９】
次に、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵを、図１および図３によって説明する。図３は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵの構成の一部を示すブロック図である。３０１はセレクタ、３０２はフレームシンクロナイザ（Ｆ／Ｓ）、３０３はＰ／Ｓ、３０４は電気−光変換部、３０５は光−電気変換部、３０６はＳ／Ｐ、３０７はフォーマット変換部、３０８はＣＣＵ１６０全体を制御するＣＰＵ、３３１は入力部、３３２と３３３は出力部である。また、３５０は、スタッフがＣＣＵ１６０を操作するためのＲＣＵ（Remote Control Unit）である。
なお、ＣＰＵ３０８とカメラヘッド１１０内の機器との構成を示す線は、煩雑なため省略している。
【００２０】
ＣＣＵ１６０においては、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０から伝送された光信号は、まず、光−電気変換部３０５に入力される。
光−電気変換部３０５は、入力された映像信号を電気信号に変換して、Ｓ／Ｐ３０６に出力する。
Ｓ／Ｐ３０６は、入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換して、フォーマット変換部３０７および出力部３３３に出力する。
フォーマット変換部３０７は、入力された映像信号について、画像サイズ変換やアナログ変換などの処理を行い、出力部３３２に出力する。例えば、フォーマット変換部３０７は、（High−Definition形式）の映像信号を、異なる形式の映像信号（例えば、ＳＤ（Standard−Definition形式）またはＮＴＳＣ（National Television System Committee）形式と呼ばれる映像信号）に変換して、出力部３３２を介して外部のモニタ等に出力する。
【００２１】
一方、背景映像となるリターン映像信号は、入力部３３１のいずれかを介してＣＣＵ１６０のセレクタ３０１に入力される。
セレクタ３０１は、複数の入力部３３１を介して入力される複数のリターン映像信号から、任意の１系統のリターン映像信号を選択してＦ／Ｓ３０２に出力する。リターン映像信号の選択は、ＣＰＵ３０８が、外部からの指示を受けて行う。例えば、ＣＰＵ３０８はスタッフの図示しない入出力機器の操作によって選択するリターン映像信号を切り替える。
Ｆ／Ｓ３０２は、入力されたリターン映像信号に対して、カメラヘッド１１０の映像位相および周波数と同期化を行い、Ｐ／Ｓ３０３に出力する。
Ｐ／Ｓ３０３は、入力されたリターン映像信号をシリアル信号に変換し、電気−光変換部３０４に出力する。
電気−光変換部３０４は、入力されたリターン映像信号を光信号に変換し、ＣＣＵ１６０から出力する。
ＣＣＵ１６０から出力されたリターン映像信号は、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０に伝送される。
なお、ＣＰＵ３０８には、ＣＰＵ３０８に接続されたＲＣＵ３５０から、スタッフの操作に応じた操作信号が入力され、この操作信号によってＣＣＵ１６０全体を制御する。例えば、ＣＰＵ３０８は、入力された予め用意したコンピュータグラフィックで作成した背景画像の中から、この操作信号によって指定された背景画像をセレクタ３０１から出力させ、Ｆ／Ｓ３０２、およびＰ／Ｓ３０３を介して、電気−光変換部３０４および光複合ケーブル１８０等の通信手段によってカメラヘッド１１０にリターン映像信号として伝送する。
【００２２】
次に、図２に戻って、ＣＣＵ１６０から出力されたリターン映像信号は、カメラヘッド１１０の光−電気変換部２１０に入力される。
光−電気変換部２１０は、入力された信号を電気信号に変換して、Ｓ／Ｐ２１１に出力する。
Ｓ／Ｐ２１１は、入力された信号をパラレル信号に変換し、セレクタ２１１およびセレクタ２１２に出力する。
【００２３】
セレクタ２１２は、マトリクス処理部２０６から出力されるカメラ映像信号と、ＣＣＵ１６０から出力されるリターン映像信号とを画素毎に切り替えて、セレクタ２１３に出力する。例えば、セレクタ２１２は、色相検出器２０９から出力されるクロマキー信号に基づいて、カメラ映像信号の緑色の部分の画素をＳ／Ｐ２１１から出力されるリターン映像に置き換えてセレクタ２１３に出力する。なお、ここで、置き換えるリターン映像の画素の位置は、カメラ映像信号の置き換えられる画素と同じ位置の画素である。
また好ましくは、置き換え後に画像処理する処理部を設け、背景画像と出演者のカメラ映像信号との輪郭の色変化を検出して輪郭をぼかす等の輪郭処理を行う。この結果、背景画像中の出演者の画像に違和感がなくなる。
【００２４】
セレクタ２１３は、セレクタ２１１から出力される映像信号と、セレクタ２１２から出力される映像信号とを切り替えて出力するもので、ＣＰＵ２１５の制御信号によって出力する映像信号を選択してＶＦ１２０に出力する。ＣＰＵ２１５は、この切り替えを外部からの指示を受けて行う。
ＣＰＵ２１５には、カメラヘッド１１０に付属する操作パネルまたは操作画面のカメラメニュー（図示しない）から、カメラマンの操作に応じた操作信号が入力部１３０を介して入力され、この操作信号によってカメラヘッド１１０全体を制御する。例えば、ＣＰＵ２１５は、カメラマンの図示しない操作によって、入力部１３０から出力された操作信号に応じて、ＶＦ１２０に出力する信号を選択する。
なお、色相検出部２０９は、任意の色相部分の判定をＲ、Ｇ、Ｂの各信号の輝度レベルの大小から判定し、任意の色相の選択は、カメラマンが操作するカメラメニューによって設定される。
【００２５】
図２〜図４によって、上述した緑色の画素領域をリターン映像に置き換える動作を説明する。図４は、本発明のカラーテレビジョンカメラにおいて、ＶＦに表示される画面の一実施例を示す図である。４０１はカメラヘッド１１０が撮影した被写体の映像（カメラ映像）、４０３はリターン映像、４０５はクロマキー合成後の画像である。４１１はカメラヘッド１１０が撮影したバーチャルスタジオ１００内の出演者の画像、４１２はバーチャルスタジオ１００内のスタジオセットの背景が緑色の画像、４３１はリターン映像４０３内の背景画像である。
なお、リターン映像は、予め用意したコンピュータグラフィックで作成した背景画像であり、ＣＣＵ１６０の入力部３３１から入力され、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０に入力されたリターン映像である。このようなリターン映像信号は、外部のコンピュータ等で作成される。
【００２６】
図４に示すように、カラーテレビジョンカメラ１１０が取得した映像４０１には、バーチャルスタジオ１００内で実際に撮影された人物（出演者）が、緑色の背景画像４１２と共に写っている。また、リターン映像４０３には、カメラ映像と同じ形式の映像信号であってカメラ映像の背景画像４１２の画素領域を置き換えるための画像が写っている。なお、同じ形式の映像信号とは、コンポーネント信号という、Ｒ／Ｇ／Ｂ信号を輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ）にマトリクス変換した後、色差信号の帯域を輝度信号の１／２に落としたものである。色差信号は、輝度信号に比べて人間の目には解像度が低いので、色差信号の帯域を輝度信号の１／２に落としても画質にはほとんど影響が無く、かつ、Ｒ／Ｇ／Ｂ信号に対して、データ量が２／３で良いため、伝送に適する。
色相検出部２０９は、映像４０１から緑色として検出される画素領域を抽出するクロマキー信号を生成し、セレクタ２１２に出力する。セレクタ２１２は、入力されたクロマキー信号に基づいて、ＤＳＰ２０３から出力されたカメラ映像の所定の画素を、Ｓ／Ｐ２１１から出力されたリターン映像に置き換えて、セレクタ２１４に出力する。この結果、カメラ映像４０１の緑色の画像４１２が、リターン映像４０３の背景画像４３１に置き換えられ、クロマキー合成された映像４０５が得られる。
【００２７】
セレクタ２１３には、入力部１７０から“ＯＮ”または“ＯＦＦ”の切り替え信号が入力される。切り替え信号の入力は、例えば、カメラヘッド１１０に設けられた図示しないモーメンタリスイッチを入力部１７０に設け、カメラマンが一度押すと“ＯＮ”状態とする信号が入力され、次に押すと“ＯＦＦ”状態とする信号が入力されるように設定しておく。
またモーメンタリスイッチの替りに、例えば、トグルスイッチを設け、通常は、“ＯＦＦ”状態とする信号が入力されるようにしておき（逆でもよい）、スイッチを押している時だけ“ＯＮ”状態とする信号が入力されるようにしてもよい。
【００２８】
図５は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、入力部からＣＰＵに入力されるカメラメニューに応じて規定したＯＮ／ＯＦＦ状態の一例を示す図である。図５には、入力部１３０からＣＰＵ２１５に出力されるカメラメニューに応じて（１）〜（４）のＯＮ／ＯＦＦ状態について規定した一例を示す。なお、入力部１３０は、例えば、カメラマンが、カメラヘッド１１０に設けられた図示しない操作パネルまたはタッチパネルを操作することによって動作する。
図５に示すように、カメラメニューが（１）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、Ｓ／Ｐ２１１から入力されたリターン映像をセレクタ２１４に出力し、入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、マトリクス処理部２０６から入力されたカメラ映像を出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
【００２９】
また図５に示すように、カメラメニューが（２）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号または“ＯＦＦ”信号のどちらが入力された状態の時でも、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。従って、セレクタ２１２から入力されたクロマキー映像をセレクタ２１４に出力するだけである。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１２から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
【００３０】
また図５に示すように、カメラメニューが（３）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。また入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、マトリクス処理部２０６から入力されたカメラ映像を出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力される映像信号を優先的に出力し、セレクタ２１３から入力される映像信号が所定のレベル以下の時に、セレクタ２１２から入力されるクロマキー映像をＶＦ１２０に出力する。
【００３１】
また図５に示すように、カメラメニューが（４）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、Ｓ／Ｐ２１１から入力されたリターン映像をセレクタ２１４に出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
また、入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１２から入力されたクロマキー映像をＶＦ１２０に出力する。
【００３２】
このように、セレクタ２１２〜２１４は、カメラ映像信号とリターン映像信号とを切り替えてＶＦ１１０に出力するものであり、通常は、カメラ映像信号とリターン映像信号とを全画面切り替える。本発明ではこの通常機能に加えて、カメラ映像信号の任意の色相部分の映像のみをリターン映像に置き換える機能を備える。
【００３３】
上述の実施例によれば、テレビジョンカメラのカメラヘッドの機能のほとんどが、副調整室に設置されたＣＣＵによって制御され、かつ、クロマキー合成をカメラ内部で、自動的に行うことにより、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近いイメージを、遅延なしに、常に、容易に、ＶＦ（ビューファインダ）で確認しながら、フレーミングや構図に集中して、撮影を行うことができる。
【実施例２】
【００３４】
上述の実施例１のカメラヘッド１１０において、カラー撮像部２０１は、例えば、映画撮影用の高画素単板のオンチップカラーＣＭＯＳカメラであった。本実施例では、カラー撮像部の撮像素子が３板式カラーＣＣＤである場合について説明する。
図６は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。６１０はカメラヘッド、６０１は被写体像を入射し、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に分光するプリズム等の光学系、６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃは、それぞれ、分光された被写体像の光を電気信号に変換して出力する撮像素子、６０３はＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）である。ここで、撮像素子６０２ａ、６０２ｂ、および６０２ｃは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）撮像素子である。
なお、実施例２は、実施例１の図２が図６に替わるだけで、他の図１、図３〜図５については、実施例１と同様である。
【００３５】
図６のカラーテレビジョンカメラのカメラヘッド６１０において、光学系６０１は、入射された被写体像を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）に分光し、分光された各々の光を、撮像素子６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃそれぞれに入射する。
撮像素子６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃは、それぞれ、入射された光について光電変換を行い、ＡＦＥ６０３に出力する。
ＡＦＥ６０３は、光量に応じて変化するＲ、Ｇ、Ｂの映像信号に対して、相関二重サンプリング、ゲイン補正、およびアナログ−デジタル変換を行い、ＤＳＰ２０３に出力する。
以下は、図２を用いた実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００３６】
上述の実施例によれば、テレビジョンカメラのカメラヘッドの機能のほとんどが、副調整室に設置されたＣＣＵによって制御され、かつ、クロマキー合成をカメラ内部で、自動的に行うことにより、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近いイメージを、遅延なしに、常に、容易に、ＶＦ（ビューファインダ）で確認しながら、フレーミングや構図に集中して、撮影を行うことができる。
【００３７】
なお、上述の実施例１および実施例２のカメラヘッド１１０が、ＶＦ１２０およびＣＣＵ１６０に出力する映像は、例えば、ＦＵＬＬ−ＨＤの映像である。
また、上述の実施例１および実施例２において、カメラヘッド１１０とＣＣＵ１６０とを光複合ケーブルで接続し、電気−光変換部２０８および３０４、光−電気変換部２１０および３０５を介して通信する通信手段としている。しかし、カメラヘッド１１０とＣＣＵ１６０との通信を、トライアックスケーブル等の多芯同軸ケーブルを使った他の有線通信手段によって行ってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１００：バーチャルスタジオ、 １１０：カメラヘッド、 １２０：ビューファインダ（ＶＦ）、 １５０：副調整室、 １６０：ＣＣＵ、 １８０：光複合ケーブル、 ２０１：カラー撮像部、 ２０３：デジタル信号処理部（ＤＳＰ）、 ２０４：信号処理部、 ２０５：マスキング処理部、 ２０６：マトリクス処理部、 ２０７：パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）、 ２０８は電気−光変換部、 ２０９：色相検出部、 ２１０：光−電気変換部、 ２１１：シリアル−パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）、 ２１２、２１３、２１４：セレクタ、 ２１５：ＣＰＵ、 １３０、１７０：入力部、 ３０１：セレクタ、 ３０２：フレームシンクロナイザ（Ｆ／Ｓ）、 ３０３：Ｐ／Ｓ、 ３０４：電気−光変換部、 ３０５：光−電気変換部、 ３０６：Ｓ／Ｐ、 ３０７：フォーマット変換部、 ３０８：ＣＰＵ、 ３３１：入力部、 ３３２、３３３：出力部、 ３５０：ＲＣＵ、 ４０１：被写体の映像（カメラ映像）、 ４０３：リターン映像、 ４０５：クロマキー合成後の映像、 ４１１：出演者の画像、 ４１２：背景のスタジオセットの緑色の画像、 ４３１：背景画像、 ６０１：光学系、 ６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ：撮像素子、 ６０３：ＡＦＥ、 ６１０：カメラヘッド。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラヘッド、カメラ制御装置、およびビューファインダとで構成されるカラーテレビジョンカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータグラフィックスの進歩が著しい。この結果、放送用番組の作成のために、バーチャルスタジオでの撮影が増えている。バーチャルスタジオでは、一般に、背景の全面が青色や緑色等の色相のスタジオセット内で出演者をカラーテレビジョンカメラで撮影する。そして、撮影された映像を、クロマキー装置と呼ばれる装置で、青色や緑色の色部分を、予め用意したコンピュータグラフィックスで作成した背景画像に置き換えることで、あたかもコンピュータグラフィックスの仮想空間内に出演者が存在している効果を得ることができる。
なお、このようなカラーテレビジョンカメラは、クロマキー処理に対応するスペック、例えば、映像信号と共に、カメラ制御装置（ＣＣＵ：Camera Control Unit）から、背景画像に置き換えるために用いる信号（クロマキー信号）が得られるように構成される（特許文献１参照。）。
従来は、カメラマンが別モニタに写された背景画像を見ながら、あるいは、ＣＣＵからのリターン映像として、背景画像あるいはクロマキー合成後の映像を入力して、逐一ビューファインダで確認しながら撮影を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９３９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これらの方法では、実際のカメラの被写体と背景画像の両方を同時に見続けながら撮影を行う必要がある。このため、撮影に集中し難く、カメラマンには、相当の気苦労が伴う。かつ、カメラマンは、かなりの熟練度を要する。
また、クロマキー合成後の映像をリターン映像としてビューファインダで確認する場合であっても、リターン映像は、実際のカメラ撮影映像に対し若干の遅延時間が発生する。このため、違和感を感じることがある。
本発明の目的は、クロマキー合成可能なカラーテレビジョンカメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明のカラーテレビジョンカメラは、カメラ本体でクロマキー合成を行う機能を設け、カメラ本体で合成したクロマキー合成映像をビューファインダに表示するようにしたものである。
【０００６】
即ち、上記の目的を達成するため、本発明のカラーテレビジョンカメラは、カメラヘッド、前記カメラヘッドを制御するカメラ制御ユニット、および、前記カメラヘッドと前記カメラ制御ユニットとを結合する通信手段とを有するカラーテレビジョンカメラであって、前記カメラ制御ユニットは、予めコンピュータグラフィックスで作成した背景画像を前記通信手段によって前記カメラヘッドにリターン映像信号として伝送する第１の制御部を備え、前記カメラヘッドは、少なくとも、所定の色相部分の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、前記クロマキー信号に応じて、前記カメラヘッドが撮影したカメラ撮像映像と前記リターン映像信号とを画素毎に切り替えて、ビューファインダに出力するセレクタ部とを備えることを本発明の第１の特徴とする。
【０００７】
上記本発明の第１の特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記カメラヘッドは、全面が所定の色相の背景のスタジオセット内で出演者を撮影してカラー映像信号を出力するカラー撮像部と、当該カラー映像信号をデジタル信号処理するデジタル信号処理部と、当該デジタル信号処理された信号をコンポーネント信号に変換するマトリクス処理部と、当該コンポーネント信号をシリアル信号に変換するパラレル−シリアル変換部と、前記デジタル信号処理部から出力される映像信号から所定の色相の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、備え、前記デジタル信号処理部は、信号処理部とマスキング処理部とを具備し、前記信号処理部から前記マスキング処理部がマスキング処理する前の信号を前記色相検出部に出力することを本発明の第２の特徴とする。
【０００８】
上記本発明の第１の特徴または第２の特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記セレクタ部は、前記マトリクス処理部から出力される前記コンポーネント信号の映像信号について、前記クロマキー信号に応じて、前記色相検出部が検出した所定の色相部分の画素を前記リターン映像信号の該当部分の画素に置き換えることを本発明の第３の特徴とする。
【０００９】
上記本発明の第１の特徴乃至第３の特徴のいずれかの特徴のカラーテレビジョンカメラにおいて、前記通信手段として、光複合ケーブルを用いたことを本発明の第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クロマキー合成をカメラ本体で行うことが可能となる。この結果、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近い映像を、被写体を撮影しながら、遅延なしに、常に、ビューファインダで確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、ＶＦに表示される画面の一実施例を示す図である。
【図５】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、入力部からＣＰＵに入力されるカメラメニューに応じて規定したＯＮ／ＯＦＦ状態の一例を示す図である。
【図６】本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本願発明の範囲に含まれる。
なお、各図の説明において、同一の機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、できるだけ説明を省略し重複を避ける。
【実施例１】
【００１３】
図１によって、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例を説明する。図１は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例の構成を示すブロック図である。１００はバーチャルスタジオ、１５０は副調整室、１１０は本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施形態のカメラヘッド、１２０はビューファインダ（ＶＦ）、１６０は本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施形態のＣＣＵである。また、１８０はカメラヘッド１１０およびＣＣＵ１６０間を結合し、カメラヘッド１１０およびＣＣＵ１６０間で通信を行い、映像信号（音声信号を含む）、インカム通話、カメラヘッドへの電源供給などを行うためのカラーテレビジョンカメラ用の光複合ケーブルである。
【００１４】
バーチャルスタジオ１００内には、ＶＦ１２０を取り付けたカメラヘッド１１０が設置され、カメラマンがこのカメラヘッド１１０およびＶＦ１２０を操作する。なお、このカメラヘッド１１０およびＶＦ１２０並びにカメラマンの組み合わせは、１つのバーチャルスタジオ１００内に設置されている。また、副調整室１５０には、カメラヘッド１１０に対応するＣＣＵ１６０が設置されている。
カメラヘッド１１０は、バーチャルスタジオ１００内の全面が緑色のスタジオセットを背景として、出演者を常に撮影している。カメラヘッド１１０は、撮影した映像を、光複合ケーブル１８０を介して、副調整室１５０のＣＣＵ１６０に伝送する。
【００１５】
副調整室１５０内には、ＣＣＵ１６０が設置され、副調整室１５０内のスタッフは、図示しないＣＣＵ１６０の操作部を操作することによって光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０を制御し、カメラヘッド１１０が撮影する映像の画質を調整する。また、ＣＣＵ１６０は、バーチャルスタジオ１００内のカメラヘッド１１０への電源供給に使用されることもある。
例えば、副調整室１５０内のスタッフは、バーチャルスタジオ１００内の各カメラヘッド１１０から伝送されてくる映像を図示しないモニタで確認する。そしてスタッフは、バーチャルスタジオ１００内のカメラマン等にインカム等で調整の指示を送る。また、スタッフは、ＣＣＵ１６０、光複合ケーブル１８０、およびカメラヘッド１１０を介して、ＶＦ１２０の表示部に伝送するリターン映像中に、直接指示を送る。さらに、スタッフは、ＣＣＵ１６０および光複合ケーブル１８０を介して、直接カメラヘッド１１０を制御することも可能である。
【００１６】
次に、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドを、図１および図２によって説明する。図２は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。２０１は被写体像を入射し、その入射光をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のカラー映像信号に変換して出力するカラー撮像部、２０３はデジタル信号処理部（ＤＳＰ）、２０４はＤＳＰ２０３の信号処理部、２０５はＤＳＰ２０３のマスキング処理部、２０６はマトリクス処理部、２０７はパラレル−シリアル変換部（Ｐ／Ｓ）、２０８は電気−光変換部、２０９は色相検出部、２１０は光−電気変換部、２１１はシリアル−パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）、２１２〜２１４はセレクタ、２１５はカメラヘッド１１０全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、１３０および１７０は入力部である。
なお、ＣＰＵ２１５とカメラヘッド１１０内の機器との構成を示す線は、煩雑なため省略している。
カラー撮像部２０１の撮像素子は、例えば、映画撮影用の高画素単板のオンチップカラーＣＭＯＳである。また、セレクタ２１２は、１画素毎に切り替え動作するセレクタであり、セレクタ２１３と２１４は、１フレーム毎または１画像毎に切り替え動作するセレクタである。
【００１７】
図１および図２のカメラヘッド１１０において、カラー撮像部２０１は、入射された被写体像を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の電気信号に変換して、ＤＳＰ２０３に出力する。
ＤＳＰ２０３は、入力した映像信号にデジタル信号処理を施し、マトリクス処理部２０６に出力する。ＤＳＰ２０３の信号処理部２０４は、カラー撮像部２０１から入力した映像信号にマスキング処理を除いたデジタル信号処理を施し、マスキング処理部２０５および色相検出部２０９に出力する。信号処理部２０４が映像信号処理する項目は、例えば、シェーディング補正、白キズ補正、フレア補正など、マスキング処理によってＲ／Ｇ／Ｂの色バランスがくずれると正しい結果が得られない項目である。
マスキング処理部２０５は入力されたＲ、Ｇ、Ｂの映像信号について、マスキング処理を施し、マトリクス処理部２０６に出力する。マスキング処理部２０５がマスキング処理する項目は、例えば、ディティール処理、ガンマ処理などで、マスキング処理後の見た目に合わせた処理が必要な項目である。
マトリクス処理部２０６は、入力された色信号（Ｒ、Ｇ、Ｂの映像信号）をコンポーネント信号（輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ））に変換し、Ｐ／Ｓ２０７、セレクタ２１２およびセレクタ２１３に出力する。
Ｐ／Ｓ２０７は、パラレル信号である入力されたコンポーネント信号を、シリアル信号に変換した後、電気−光変換部２０７に出力する。
電気−光変換部２０７は、入力された電気信号を光信号に変換し、カメラヘッド１１０から出力する。
カメラヘッド１１０から出力された映像信号は、光複合ケーブル１８０を介してＣＣＵ１６０に伝送される。
【００１８】
色相検出部２０９は、ＤＳＰ２０３から入力される映像信号について、バーチャルスタジオ１００の背景のスタジオセットと同じ色相部分（一般に、青色や緑色など、この実施例では、緑色とする）の画素を検出し、検出した画素についてクロマキー処理するための信号（クロマキー信号）を生成し、セレクタ２１２に出力する。
ＣＰＵ２１５、光−電気変換部２１０、Ｓ／Ｐ２１１、およびセレクタ２１２〜２１４については後述する。
【００１９】
次に、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵを、図１および図３によって説明する。図３は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のＣＣＵの構成の一部を示すブロック図である。３０１はセレクタ、３０２はフレームシンクロナイザ（Ｆ／Ｓ）、３０３はＰ／Ｓ、３０４は電気−光変換部、３０５は光−電気変換部、３０６はＳ／Ｐ、３０７はフォーマット変換部、３０８はＣＣＵ１６０全体を制御するＣＰＵ、３３１は入力部、３３２と３３３は出力部である。また、３５０は、スタッフがＣＣＵ１６０を操作するためのＲＣＵ（Remote Control Unit）である。
なお、ＣＰＵ３０８とカメラヘッド１１０内の機器との構成を示す線は、煩雑なため省略している。
【００２０】
ＣＣＵ１６０においては、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０から伝送された光信号は、まず、光−電気変換部３０５に入力される。
光−電気変換部３０５は、入力された映像信号を電気信号に変換して、Ｓ／Ｐ３０６に出力する。
Ｓ／Ｐ３０６は、入力されたシリアル信号をパラレル信号に変換して、フォーマット変換部３０７および出力部３３３に出力する。
フォーマット変換部３０７は、入力された映像信号について、画像サイズ変換やアナログ変換などの処理を行い、出力部３３２に出力する。例えば、フォーマット変換部３０７は、（High−Definition形式）の映像信号を、異なる形式の映像信号（例えば、ＳＤ（Standard−Definition形式）またはＮＴＳＣ（National Television System Committee）形式と呼ばれる映像信号）に変換して、出力部３３２を介して外部のモニタ等に出力する。
【００２１】
一方、背景映像となるリターン映像信号は、入力部３３１のいずれかを介してＣＣＵ１６０のセレクタ３０１に入力される。
セレクタ３０１は、複数の入力部３３１を介して入力される複数のリターン映像信号から、任意の１系統のリターン映像信号を選択してＦ／Ｓ３０２に出力する。リターン映像信号の選択は、ＣＰＵ３０８が、外部からの指示を受けて行う。例えば、ＣＰＵ３０８はスタッフの図示しない入出力機器の操作によって選択するリターン映像信号を切り替える。
Ｆ／Ｓ３０２は、入力されたリターン映像信号に対して、カメラヘッド１１０の映像位相および周波数と同期化を行い、Ｐ／Ｓ３０３に出力する。
Ｐ／Ｓ３０３は、入力されたリターン映像信号をシリアル信号に変換し、電気−光変換部３０４に出力する。
電気−光変換部３０４は、入力されたリターン映像信号を光信号に変換し、ＣＣＵ１６０から出力する。
ＣＣＵ１６０から出力されたリターン映像信号は、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０に伝送される。
なお、ＣＰＵ３０８には、ＣＰＵ３０８に接続されたＲＣＵ３５０から、スタッフの操作に応じた操作信号が入力され、この操作信号によってＣＣＵ１６０全体を制御する。例えば、ＣＰＵ３０８は、入力された予め用意したコンピュータグラフィックで作成した背景画像の中から、この操作信号によって指定された背景画像をセレクタ３０１から出力させ、Ｆ／Ｓ３０２、およびＰ／Ｓ３０３を介して、電気−光変換部３０４および光複合ケーブル１８０等の通信手段によってカメラヘッド１１０にリターン映像信号として伝送する。
【００２２】
次に、図２に戻って、ＣＣＵ１６０から出力されたリターン映像信号は、カメラヘッド１１０の光−電気変換部２１０に入力される。
光−電気変換部２１０は、入力された信号を電気信号に変換して、Ｓ／Ｐ２１１に出力する。
Ｓ／Ｐ２１１は、入力された信号をパラレル信号に変換し、セレクタ２１１およびセレクタ２１２に出力する。
【００２３】
セレクタ２１２は、マトリクス処理部２０６から出力されるカメラ映像信号と、ＣＣＵ１６０から出力されるリターン映像信号とを画素毎に切り替えて、セレクタ２１３に出力する。例えば、セレクタ２１２は、色相検出器２０９から出力されるクロマキー信号に基づいて、カメラ映像信号の緑色の部分の画素をＳ／Ｐ２１１から出力されるリターン映像に置き換えてセレクタ２１３に出力する。なお、ここで、置き換えるリターン映像の画素の位置は、カメラ映像信号の置き換えられる画素と同じ位置の画素である。
また好ましくは、置き換え後に画像処理する処理部を設け、背景画像と出演者のカメラ映像信号との輪郭の色変化を検出して輪郭をぼかす等の輪郭処理を行う。この結果、背景画像中の出演者の画像に違和感がなくなる。
【００２４】
セレクタ２１３は、セレクタ２１１から出力される映像信号と、セレクタ２１２から出力される映像信号とを切り替えて出力するもので、ＣＰＵ２１５の制御信号によって出力する映像信号を選択してＶＦ１２０に出力する。ＣＰＵ２１５は、この切り替えを外部からの指示を受けて行う。
ＣＰＵ２１５には、カメラヘッド１１０に付属する操作パネルまたは操作画面のカメラメニュー（図示しない）から、カメラマンの操作に応じた操作信号が入力部１３０を介して入力され、この操作信号によってカメラヘッド１１０全体を制御する。例えば、ＣＰＵ２１５は、カメラマンの図示しない操作によって、入力部１３０から出力された操作信号に応じて、ＶＦ１２０に出力する信号を選択する。
なお、色相検出部２０９は、任意の色相部分の判定をＲ、Ｇ、Ｂの各信号の輝度レベルの大小から判定し、任意の色相の選択は、カメラマンが操作するカメラメニューによって設定される。
【００２５】
図２〜図４によって、上述した緑色の画素領域をリターン映像に置き換える動作を説明する。図４は、本発明のカラーテレビジョンカメラにおいて、ＶＦに表示される画面の一実施例を示す図である。４０１はカメラヘッド１１０が撮影した被写体の映像（カメラ映像）、４０３はリターン映像、４０５はクロマキー合成後の画像である。４１１はカメラヘッド１１０が撮影したバーチャルスタジオ１００内の出演者の画像、４１２はバーチャルスタジオ１００内のスタジオセットの背景が緑色の画像、４３１はリターン映像４０３内の背景画像である。
なお、リターン映像は、予め用意したコンピュータグラフィックで作成した背景画像であり、ＣＣＵ１６０の入力部３３１から入力され、光複合ケーブル１８０を介してカメラヘッド１１０に入力されたリターン映像である。このようなリターン映像信号は、外部のコンピュータ等で作成される。
【００２６】
図４に示すように、カラーテレビジョンカメラ１１０が取得した映像４０１には、バーチャルスタジオ１００内で実際に撮影された人物（出演者）が、緑色の背景画像４１２と共に写っている。また、リターン映像４０３には、カメラ映像と同じ形式の映像信号であってカメラ映像の背景画像４１２の画素領域を置き換えるための画像が写っている。なお、同じ形式の映像信号とは、コンポーネント信号という、Ｒ／Ｇ／Ｂ信号を輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ）にマトリクス変換した後、色差信号の帯域を輝度信号の１／２に落としたものである。色差信号は、輝度信号に比べて人間の目には解像度が低いので、色差信号の帯域を輝度信号の１／２に落としても画質にはほとんど影響が無く、かつ、Ｒ／Ｇ／Ｂ信号に対して、データ量が２／３で良いため、伝送に適する。
色相検出部２０９は、映像４０１から緑色として検出される画素領域を抽出するクロマキー信号を生成し、セレクタ２１２に出力する。セレクタ２１２は、入力されたクロマキー信号に基づいて、ＤＳＰ２０３から出力されたカメラ映像の所定の画素を、Ｓ／Ｐ２１１から出力されたリターン映像に置き換えて、セレクタ２１４に出力する。この結果、カメラ映像４０１の緑色の画像４１２が、リターン映像４０３の背景画像４３１に置き換えられ、クロマキー合成された映像４０５が得られる。
【００２７】
セレクタ２１３には、入力部１７０から“ＯＮ”または“ＯＦＦ”の切り替え信号が入力される。切り替え信号の入力は、例えば、カメラヘッド１１０に設けられた図示しないモーメンタリスイッチを入力部１７０に設け、カメラマンが一度押すと“ＯＮ”状態とする信号が入力され、次に押すと“ＯＦＦ”状態とする信号が入力されるように設定しておく。
またモーメンタリスイッチの替りに、例えば、トグルスイッチを設け、通常は、“ＯＦＦ”状態とする信号が入力されるようにしておき（逆でもよい）、スイッチを押している時だけ“ＯＮ”状態とする信号が入力されるようにしてもよい。
【００２８】
図５は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例において、入力部からＣＰＵに入力されるカメラメニューに応じて規定したＯＮ／ＯＦＦ状態の一例を示す図である。図５には、入力部１３０からＣＰＵ２１５に出力されるカメラメニューに応じて（１）〜（４）のＯＮ／ＯＦＦ状態について規定した一例を示す。なお、入力部１３０は、例えば、カメラマンが、カメラヘッド１１０に設けられた図示しない操作パネルまたはタッチパネルを操作することによって動作する。
図５に示すように、カメラメニューが（１）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、Ｓ／Ｐ２１１から入力されたリターン映像をセレクタ２１４に出力し、入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、マトリクス処理部２０６から入力されたカメラ映像を出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
【００２９】
また図５に示すように、カメラメニューが（２）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号または“ＯＦＦ”信号のどちらが入力された状態の時でも、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。従って、セレクタ２１２から入力されたクロマキー映像をセレクタ２１４に出力するだけである。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１２から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
【００３０】
また図５に示すように、カメラメニューが（３）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。また入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、マトリクス処理部２０６から入力されたカメラ映像を出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力される映像信号を優先的に出力し、セレクタ２１３から入力される映像信号が所定のレベル以下の時に、セレクタ２１２から入力されるクロマキー映像をＶＦ１２０に出力する。
【００３１】
また図５に示すように、カメラメニューが（４）の場合には、入力部１７０から“ＯＮ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、Ｓ／Ｐ２１１から入力されたリターン映像をセレクタ２１４に出力する。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１３から入力された映像を選択してＶＦ１２０に出力する。
また、入力部１７０から“ＯＦＦ”信号が入力された状態の時には、セレクタ２１３は、入力された映像信号を出力しない。そして、セレクタ２１４は、セレクタ２１２から入力されたクロマキー映像をＶＦ１２０に出力する。
【００３２】
このように、セレクタ２１２〜２１４は、カメラ映像信号とリターン映像信号とを切り替えてＶＦ１１０に出力するものであり、通常は、カメラ映像信号とリターン映像信号とを全画面切り替える。本発明ではこの通常機能に加えて、カメラ映像信号の任意の色相部分の映像のみをリターン映像に置き換える機能を備える。
【００３３】
上述の実施例によれば、テレビジョンカメラのカメラヘッドの機能のほとんどが、副調整室に設置されたＣＣＵによって制御され、かつ、クロマキー合成をカメラ内部で、自動的に行うことにより、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近いイメージを、遅延なしに、常に、容易に、ＶＦ（ビューファインダ）で確認しながら、フレーミングや構図に集中して、撮影を行うことができる。
【実施例２】
【００３４】
上述の実施例１のカメラヘッド１１０において、カラー撮像部２０１は、例えば、映画撮影用の高画素単板のオンチップカラーＣＭＯＳカメラであった。本実施例では、カラー撮像部の撮像素子が３板式カラーＣＣＤである場合について説明する。
図６は、本発明のカラーテレビジョンカメラの一実施例のカメラヘッドの構成を示すブロック図である。６１０はカメラヘッド、６０１は被写体像を入射し、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）に分光するプリズム等の光学系、６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃは、それぞれ、分光された被写体像の光を電気信号に変換して出力する撮像素子、６０３はＡＦＥ（アナログフロントエンドプロセッサ）である。ここで、撮像素子６０２ａ、６０２ｂ、および６０２ｃは、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）撮像素子である。
なお、実施例２は、実施例１の図２が図６に替わるだけで、他の図１、図３〜図５については、実施例１と同様である。
【００３５】
図６のカラーテレビジョンカメラのカメラヘッド６１０において、光学系６０１は、入射された被写体像を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）に分光し、分光された各々の光を、撮像素子６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃそれぞれに入射する。
撮像素子６０２ａ、６０２ｂおよび６０２ｃは、それぞれ、入射された光について光電変換を行い、ＡＦＥ６０３に出力する。
ＡＦＥ６０３は、光量に応じて変化するＲ、Ｇ、Ｂの映像信号に対して、相関二重サンプリング、ゲイン補正、およびアナログ−デジタル変換を行い、ＤＳＰ２０３に出力する。
以下は、図２を用いた実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００３６】
上述の実施例によれば、テレビジョンカメラのカメラヘッドの機能のほとんどが、副調整室に設置されたＣＣＵによって制御され、かつ、クロマキー合成をカメラ内部で、自動的に行うことにより、カメラマンは、クロマキー合成後のオンエア映像に近いイメージを、遅延なしに、常に、容易に、ＶＦ（ビューファインダ）で確認しながら、フレーミングや構図に集中して、撮影を行うことができる。
【００３７】
なお、上述の実施例１および実施例２のカメラヘッド１１０が、ＶＦ１２０およびＣＣＵ１６０に出力する映像は、例えば、ＦＵＬＬ−ＨＤの映像である。
また、上述の実施例１および実施例２において、カメラヘッド１１０とＣＣＵ１６０とを光複合ケーブルで接続し、電気−光変換部２０８および３０４、光−電気変換部２１０および３０５を介して通信する通信手段としている。しかし、カメラヘッド１１０とＣＣＵ１６０との通信を、トライアックスケーブル等の多芯同軸ケーブルを使った他の有線通信手段によって行ってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１００：バーチャルスタジオ、 １１０：カメラヘッド、 １２０：ビューファインダ（ＶＦ）、 １５０：副調整室、 １６０：ＣＣＵ、 １８０：光複合ケーブル、 ２０１：カラー撮像部、 ２０３：デジタル信号処理部（ＤＳＰ）、 ２０４：信号処理部、 ２０５：マスキング処理部、 ２０６：マトリクス処理部、 ２０７：パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）、 ２０８は電気−光変換部、 ２０９：色相検出部、 ２１０：光−電気変換部、 ２１１：シリアル−パラレル変換部（Ｓ／Ｐ）、 ２１２、２１３、２１４：セレクタ、 ２１５：ＣＰＵ、 １３０、１７０：入力部、 ３０１：セレクタ、 ３０２：フレームシンクロナイザ（Ｆ／Ｓ）、 ３０３：Ｐ／Ｓ、 ３０４：電気−光変換部、 ３０５：光−電気変換部、 ３０６：Ｓ／Ｐ、 ３０７：フォーマット変換部、 ３０８：ＣＰＵ、 ３３１：入力部、 ３３２、３３３：出力部、 ３５０：ＲＣＵ、 ４０１：被写体の映像（カメラ映像）、 ４０３：リターン映像、 ４０５：クロマキー合成後の映像、 ４１１：出演者の画像、 ４１２：背景のスタジオセットの緑色の画像、 ４３１：背景画像、 ６０１：光学系、 ６０２ａ、６０２ｂ、６０２ｃ：撮像素子、 ６０３：ＡＦＥ、 ６１０：カメラヘッド。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラヘッド、前記カメラヘッドを制御するカメラ制御ユニット、および、前記カメラヘッドと前記カメラ制御ユニットとを結合する通信手段とを有するカラーテレビジョンカメラであって、
前記カメラ制御ユニットは、予めコンピュータグラフィックスで作成した背景画像を前記通信手段によって前記カメラヘッドにリターン映像信号として伝送する第１の制御部を備え、
前記カメラヘッドは、少なくとも、所定の色相部分の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、前記クロマキー信号に応じて、前記カメラヘッドが撮影したカメラ撮像映像と前記リターン映像信号とを画素毎に切り替えて、ビューファインダに出力するセレクタ部とを備えることを特徴とするカラーテレビジョンカメラ。
【請求項１】
カメラヘッド、前記カメラヘッドを制御するカメラ制御ユニット、および、前記カメラヘッドと前記カメラ制御ユニットとを結合する通信手段とを有するカラーテレビジョンカメラであって、
前記カメラ制御ユニットは、予めコンピュータグラフィックスで作成した背景画像を前記通信手段によって前記カメラヘッドにリターン映像信号として伝送する第１の制御部を備え、
前記カメラヘッドは、少なくとも、所定の色相部分の画素を検出してクロマキー信号を生成する色相検出部と、前記クロマキー信号に応じて、前記カメラヘッドが撮影したカメラ撮像映像と前記リターン映像信号とを画素毎に切り替えて、ビューファインダに出力するセレクタ部とを備えることを特徴とするカラーテレビジョンカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０２４０２（Ｐ２０１３−１０２４０２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６０２１（Ｐ２０１１−２４６０２１）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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