[发明专利]补偿摄像机和再现装置产生的像色差的系统和方法

说明书

本发明涉及一种系统，其用于补偿由诸如摄像机的像摄取与再现装置产生的像的色差。

普通的摄像与再现装置，如彩色电荷耦合设备(CCD)照相机，带有自动白色平衡功能，以补偿所摄像的色差。此功能对像信号的绿色成分、红色成分和蓝色成分的强度作电的平衡，以使再现的像有与原始物的颜色相似的再现颜色。

如附图1所示，为一个普通的电子自动白色平衡系统，其中摄像机11连接到一个像处理电路12,12又转过来连接到分色电路13，以将来自像处理电路12的视频信号分成绿、红和蓝色信号。还包含一视频信号同步和比较电路14以平衡绿、红和蓝色信号。操作中，摄像机11的输出信号加到像处理电路12,12产生一个视频信号，此信号由分色电路13分成绿、红和蓝信号。来自同步与比较电路14的绿、红和蓝信号又被再次加至像处理电路12。此普通系统将所有颜色矢量的和变为白色，以相应于整个屏幕获得一个平衡了的像。可是，如果原始像的某些颜色与其它颜色相比，占主要比例，则会产生一个不平衡的颜色矢量的组合，其中只减少了主要颜色的增益，以致再现的主要颜色与原始物的颜色有很大差异。

另一种补偿色差的普通方法是使用滤色片，如附图2所示，卤化银相机拍摄的图像的颜色很大程度上受天气的影响。早晨出现的色温超过7000K，给出带蓝色的色彩；而多云的白天出现的色温为5000K，给出带红色的色彩。为消除运些缺点，在用卤化银相机拍照时，使用一系列的滤色片。但是，滤色片的选择依赖于使用者的经验，滤色片的更换也是一件乏味的工作。还有，要令人满意地补偿所有色差，可用的滤色片的数量太少了。另外，在不带滤色片接头的相机上，如带一个镜头快门的紧凑型相机，无法安装滤色片。

因此，本发明的目标是提供一个系统，来对诸如照相机的像摄取和再现装置产生的像，进行色差补偿，以按几乎是自然的色彩来再现像。

本发明另一目标是提供一种消除被摄场景环境色温影响的方法。

为达到本发明的这些和其它的目标，作为实施和一般的描述，本发明包括一种用于对成像和再现装置得到的物像的光中的色差进行补偿的系统，该系统包括：一种用于探测入射到该物的光线的色温和产生相应色温数据的色温测量装置；一种用于处理色温数据以得到色坐标的色坐标运算装置；一种用于基于该色坐标，获得色差补偿值以产生色差补偿信号的控制装置；以及一种色补偿装置，用于根据所述色差补偿信号调整像光的偏振而补偿物像的光的色差，并对成像和再现装置提供已色差补偿过的像光。

在本发明的一个方面，颜色补偿装置包括一个按色差补偿信号来转动偏振光的偏振面的液晶部分，一个用来使非偏振光起偏的，装在液晶部分前面的入射光偏振滤光片，和一个为控制带有由液晶部分来转动的偏振面的偏振光的透射，装在液晶部分后面的光透射控制偏振滤光片，用于提供色差补偿光。液晶部分包括一对附在一侧上的透明电极，由此对液晶加上电压，以改变其分子取向，从而转动偏振面。每一个透明电极插在偏振滤光片中的一个与液晶部分之间。液晶的分子取向由色差补偿信号控制。

本发明还包括一种对物成像的摄像机，具有摄取所述物的像光的光学透镜系统和记录所述被摄取的像光的像拾取装置以及控制像拾取装置曝光的光阑/快门，其中，所述摄像机包括：一个用于探测入射到该物上的光线的色温和产生色温数据的色温测量电路；一个色坐标运算装置，用于处理色温数据，以获得色坐标；一个控制装置，用来基于该色坐标，获得色差补偿值，以产生色差补偿信号；一个色补偿装置，用于根据所述色差补偿信号调整像光的偏振而补偿物像的光的色差，并用来对所述像拾取装置提供色差补偿过的像光。

需要阐明，以上的一般描述和以下的详细描述都是典型的和解释性的，并用于对所要求的发明提供进一步的解释的目的。

包括的附图用于进一步阐明本发明，并合在一起成为本说明的一部分。其展示了本发明的几个实施例，以及同说明一起解释本发明原理。

图1是一个展示普通电子自动白色平衡系统的方框图；

图2是表示当用普通卤化银相机拍摄时，使用了一个普通的滤色片的侧视示意图；

图3是表示按照本发明的第一实施例，在所摄像中作色差补偿的系统的示意方框图；

图4是表示按照本发明的第二实施例，在所摄像中作色差补偿的系统的示意方框图；

图5是表示按照本发明的第三实施例，带色差补偿系统的一个摄像机结构的示意方框图；

图6是表示按照本发明的第四实施例，带色差补偿系统的一个相机结构的示意方框图；

图7是表示偏振滤光片的物理性质的示意方框图；

图8A是表示插于一对偏振滤光片之间，未加电压的液晶的结构的示意方框图；