JPH05236492A - カラービデオカメラ - Google Patents
カラービデオカメラInfo
- Publication number
- JPH05236492A JPH05236492A JP4030969A JP3096992A JPH05236492A JP H05236492 A JPH05236492 A JP H05236492A JP 4030969 A JP4030969 A JP 4030969A JP 3096992 A JP3096992 A JP 3096992A JP H05236492 A JPH05236492 A JP H05236492A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- primary color
- color
- signals
- color signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 abstract 1
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 原色信号R,G,Bの周波数帯域を輝度信号
のもつ周波数帯域まで広げ、原色信号R,G,Bによる
画像再生時の画質を向上させる。 【構成】 帯域補正回路24は、入力された原色信号R
IN,GIN,BINに対し、ローパスフィルタ25により高
域をカットした低域輝度信号YH (LOW) を極性反転して
加算する。原色信号RIN,GIN,BINと低域輝度信号Y
H (LOW) との差分信号には、さらに遅延回路26で遅延
した輝度信号YH (τ)を加算し、その合成信号を帯域
補正後の原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT として出力す
る。遅延回路26による遅延時間τは、原色信号RIN,
GIN,BINと低域輝度信号YH (LOW) との間の遅れ、及
びローパスフィルタ25の処理時間と一致している。
のもつ周波数帯域まで広げ、原色信号R,G,Bによる
画像再生時の画質を向上させる。 【構成】 帯域補正回路24は、入力された原色信号R
IN,GIN,BINに対し、ローパスフィルタ25により高
域をカットした低域輝度信号YH (LOW) を極性反転して
加算する。原色信号RIN,GIN,BINと低域輝度信号Y
H (LOW) との差分信号には、さらに遅延回路26で遅延
した輝度信号YH (τ)を加算し、その合成信号を帯域
補正後の原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT として出力す
る。遅延回路26による遅延時間τは、原色信号RIN,
GIN,BINと低域輝度信号YH (LOW) との間の遅れ、及
びローパスフィルタ25の処理時間と一致している。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、色再現性を向上させ、
高品位のRGB信号を映像信号として出力することがで
きるようにしたカラービデオカメラに関するものであ
る。
高品位のRGB信号を映像信号として出力することがで
きるようにしたカラービデオカメラに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】CCDイメージセンサなどの固体撮像素
子が実用化されて以来、業務用あるいは民生用のムービ
ービデオカメラ,スチルビデオカメラなど、撮像用の様
々な形態のビデオカメラが製品化されている。これらの
ビデオカメラは、固体撮像素子の光電面に光学的に結像
された被写体像をビデオ信号に変換して出力するもの
で、こうして得られたビデオ信号はCRTやビデオプリ
ンタによりそのまま画像再生に用いられたり、あるいは
ビデオテープ等の記録媒体に記録される。また、近年で
はカラービデオカメラが普通になっており、特に1個の
固体撮像素子を用いて赤色(R),緑色(G),青色
(B)の3つの原色信号を得るようにした単板式カラー
ビデオカメラが民生用に多く用いられている。
子が実用化されて以来、業務用あるいは民生用のムービ
ービデオカメラ,スチルビデオカメラなど、撮像用の様
々な形態のビデオカメラが製品化されている。これらの
ビデオカメラは、固体撮像素子の光電面に光学的に結像
された被写体像をビデオ信号に変換して出力するもの
で、こうして得られたビデオ信号はCRTやビデオプリ
ンタによりそのまま画像再生に用いられたり、あるいは
ビデオテープ等の記録媒体に記録される。また、近年で
はカラービデオカメラが普通になっており、特に1個の
固体撮像素子を用いて赤色(R),緑色(G),青色
(B)の3つの原色信号を得るようにした単板式カラー
ビデオカメラが民生用に多く用いられている。
【0003】単板式カラービデオカメラでは、1個の固
体撮像素子からシリアルに出力されてくる出力信号を赤
色,緑色,青色の色ごとの信号成分に分離できるように
するために、固体撮像素子の前面には色分離フィルタが
組み込まれている。色分離フィルタは、例えば赤色,緑
色,青色の原色を各々透過する微少なカラーフィルタ、
あるいはシアン,マゼンタ,イエローの補色を各々透過
する微少なカラーフィルタを固体撮像素子の各画素の前
面を覆うように所定パターンで配列したものである。ま
た、これらの原色と補色とを組み合わせたものも一般的
である。そして固体撮像素子からシリアルに出力される
出力信号は、カラーフィルタの配列パターンにしたがっ
て各々個別の色信号に対応づけられる。こうして得られ
た色信号からR,G,Bの原色信号や輝度信号が作ら
れ、しかる後にこれらの信号には各種の信号処理が施さ
れ、RGB信号、NTSCコンポジット信号、あるいは
S映像出力などの最終的な映像信号に変換される。
体撮像素子からシリアルに出力されてくる出力信号を赤
色,緑色,青色の色ごとの信号成分に分離できるように
するために、固体撮像素子の前面には色分離フィルタが
組み込まれている。色分離フィルタは、例えば赤色,緑
色,青色の原色を各々透過する微少なカラーフィルタ、
あるいはシアン,マゼンタ,イエローの補色を各々透過
する微少なカラーフィルタを固体撮像素子の各画素の前
面を覆うように所定パターンで配列したものである。ま
た、これらの原色と補色とを組み合わせたものも一般的
である。そして固体撮像素子からシリアルに出力される
出力信号は、カラーフィルタの配列パターンにしたがっ
て各々個別の色信号に対応づけられる。こうして得られ
た色信号からR,G,Bの原色信号や輝度信号が作ら
れ、しかる後にこれらの信号には各種の信号処理が施さ
れ、RGB信号、NTSCコンポジット信号、あるいは
S映像出力などの最終的な映像信号に変換される。
【0004】カラーテレビカメラのほとんどは、家庭用
のテレビジョン受像器で画像の再生を行うことを予定し
ているから、撮像及び信号処理により得られたR,G,
Bの原色信号をNTSCコンポジット信号に変換して出
力するようになっている。しかし、NTSCコンポジッ
ト信号により画像再生を行う場合には、変調及び復調の
処理が介在するため、画像の精細な部分についての情報
が失われてしまうことが多い。このため、特に精細な画
像再生が要求され、しかも映像信号を伝送する必要がな
い場合には、R,G,Bの原色信号を映像信号として出
力させ、RGB入力端子を備えたCRTモニタ上で直接
的に画像再生を行うようにするのが有利である。
のテレビジョン受像器で画像の再生を行うことを予定し
ているから、撮像及び信号処理により得られたR,G,
Bの原色信号をNTSCコンポジット信号に変換して出
力するようになっている。しかし、NTSCコンポジッ
ト信号により画像再生を行う場合には、変調及び復調の
処理が介在するため、画像の精細な部分についての情報
が失われてしまうことが多い。このため、特に精細な画
像再生が要求され、しかも映像信号を伝送する必要がな
い場合には、R,G,Bの原色信号を映像信号として出
力させ、RGB入力端子を備えたCRTモニタ上で直接
的に画像再生を行うようにするのが有利である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の単
板式カラービデオカメラでは、固体撮像素子からの出力
信号をR,G,Bの原色信号に分離した後、出力させた
としても、色相や色の飽和度などの色再現性の点で不充
分であり、またこうして得られた原色信号は、輝度信号
と比較して空間周波数の帯域幅が狭く画質の点で満足の
ゆく再生画像が得られないのが実情である。このため従
来では、R,G,Bの原色信号をそのまま映像信号とし
て出力させずに、NTSCコンポジット信号に変調する
際に、色相(HUE)の調節や色差ゲイン(R−Y,B
−Yのゲイン及びこれらの比)の調節を行ったり、クロ
マゲイン(色副搬送波)の調節を行ったりしているが、
NTSC方式の変調,復調処理を介在させているため結
果的に良質のRGB信号を得ることができなかった。
板式カラービデオカメラでは、固体撮像素子からの出力
信号をR,G,Bの原色信号に分離した後、出力させた
としても、色相や色の飽和度などの色再現性の点で不充
分であり、またこうして得られた原色信号は、輝度信号
と比較して空間周波数の帯域幅が狭く画質の点で満足の
ゆく再生画像が得られないのが実情である。このため従
来では、R,G,Bの原色信号をそのまま映像信号とし
て出力させずに、NTSCコンポジット信号に変調する
際に、色相(HUE)の調節や色差ゲイン(R−Y,B
−Yのゲイン及びこれらの比)の調節を行ったり、クロ
マゲイン(色副搬送波)の調節を行ったりしているが、
NTSC方式の変調,復調処理を介在させているため結
果的に良質のRGB信号を得ることができなかった。
【0006】また、色信号の補正に用いられている従来
のリニアマトリクス回路は、図8に示したように、3種
の原色信号入力RIN, GIN, BINに対し、6個の差動増
幅器2を用い、各色チャンネルごとに加算器3を2個ず
つ用いている。そして6個の差動増幅器2には、マイク
ロコンピュータ4で設定したk1 〜k6 の6個の補正デ
ータをそれぞれ入力して原色信号出力ROUT ,GOUT ,
BOUT を得ているが、差動増幅器2や加算器3の個数及
び補正データ入力用の信号線が多く回路が複雑であっ
た。
のリニアマトリクス回路は、図8に示したように、3種
の原色信号入力RIN, GIN, BINに対し、6個の差動増
幅器2を用い、各色チャンネルごとに加算器3を2個ず
つ用いている。そして6個の差動増幅器2には、マイク
ロコンピュータ4で設定したk1 〜k6 の6個の補正デ
ータをそれぞれ入力して原色信号出力ROUT ,GOUT ,
BOUT を得ているが、差動増幅器2や加算器3の個数及
び補正データ入力用の信号線が多く回路が複雑であっ
た。
【0007】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたもので、色調再現性に優れ、精細な画像再
生が可能なRGB信号を得ることができるようにしたカ
ラービデオカメラを提供することを目的とする。
めになされたもので、色調再現性に優れ、精細な画像再
生が可能なRGB信号を得ることができるようにしたカ
ラービデオカメラを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、基本的には原色信号に不足している高空間
周波数帯域の情報を輝度信号で補うようにしたもので、
このためまず輝度信号から各原色信号とほぼ同じ周波数
帯域の低域輝度信号を分離して各々の原色信号から減算
し、この減算により得られた各原色信号ごとの差信号
に、所定時間遅延させた輝度信号を加算して合成信号と
し、この合成信号を各々原色信号として得るようにして
ある。また、原色信号のチャンネルごとに1個ずつ設け
られ、2つの入力端子と1つの制御端子を備えた複数の
差動増幅手段と、これらの差動増幅手段ごとにその制御
端子に1つの補正データを入力するデータ入力手段と、
差動増幅手段の出力を対応する原色信号のいずれかにの
み加算する手段とからリニアマトリクス回路を構成し、
各々の差動増幅手段の一方の入力端子には、各々対応す
る特定の原色信号を入力し、他方の入力端子には他の原
色信号を合成した合成信号を入力することによって、簡
単な回路構成で的確な色補正を行うことができるように
なる。
するために、基本的には原色信号に不足している高空間
周波数帯域の情報を輝度信号で補うようにしたもので、
このためまず輝度信号から各原色信号とほぼ同じ周波数
帯域の低域輝度信号を分離して各々の原色信号から減算
し、この減算により得られた各原色信号ごとの差信号
に、所定時間遅延させた輝度信号を加算して合成信号と
し、この合成信号を各々原色信号として得るようにして
ある。また、原色信号のチャンネルごとに1個ずつ設け
られ、2つの入力端子と1つの制御端子を備えた複数の
差動増幅手段と、これらの差動増幅手段ごとにその制御
端子に1つの補正データを入力するデータ入力手段と、
差動増幅手段の出力を対応する原色信号のいずれかにの
み加算する手段とからリニアマトリクス回路を構成し、
各々の差動増幅手段の一方の入力端子には、各々対応す
る特定の原色信号を入力し、他方の入力端子には他の原
色信号を合成した合成信号を入力することによって、簡
単な回路構成で的確な色補正を行うことができるように
なる。
【0009】
【実施例】本発明を用いたカラービデオカメラの構成を
概略的に示した図6において、被写体像は撮像用レンズ
5,オプティカルローパスフィルタ6を介してCCDイ
メージセンサ7に結像される。CCDイメージセンサ7
の光電面には色分離フィルタ8が組み込まれ、CCD駆
動パルス発生器10及びCCDドライバ11によりCC
Dイメージセンサ7が駆動される。色分離フィルタ8
は、図7に示したような補色型のもので、CCDイメー
ジセンサ7の水平走査方向(横方向)の第1列にシアン
(Cy)透過フィルタとイエロー(Ye)透過フィルタ
とを交互に並べ、第2列にはグリーン(G)透過フィル
タとマゼンタ(Mg)透過フィルタとを交互に並べ、さ
らに第3列には第1列と同じ配列でシアン(Cy)透過
フィルタとイエロー(Ye)透過フィルタとを並べ、第
4列には第2列とは逆の配列順になるようにグリーン
(G)透過フィルタとマゼンタ(Mg)透過フィルタと
を交互に配列したフィルタパターンとなっている。
概略的に示した図6において、被写体像は撮像用レンズ
5,オプティカルローパスフィルタ6を介してCCDイ
メージセンサ7に結像される。CCDイメージセンサ7
の光電面には色分離フィルタ8が組み込まれ、CCD駆
動パルス発生器10及びCCDドライバ11によりCC
Dイメージセンサ7が駆動される。色分離フィルタ8
は、図7に示したような補色型のもので、CCDイメー
ジセンサ7の水平走査方向(横方向)の第1列にシアン
(Cy)透過フィルタとイエロー(Ye)透過フィルタ
とを交互に並べ、第2列にはグリーン(G)透過フィル
タとマゼンタ(Mg)透過フィルタとを交互に並べ、さ
らに第3列には第1列と同じ配列でシアン(Cy)透過
フィルタとイエロー(Ye)透過フィルタとを並べ、第
4列には第2列とは逆の配列順になるようにグリーン
(G)透過フィルタとマゼンタ(Mg)透過フィルタと
を交互に配列したフィルタパターンとなっている。
【0010】Aフィールドの第1水平走査では、図中に
A1で示したように色分離フィルタ2の第1,第2列の
背後にある画素からの電荷がCCDイメージセンサ7の
垂直転送路内で混合されて読み出され、次の第2走査で
は第3,第4列の背後にある画素からの電荷がCCDイ
メージセンサ7の垂直転送路内で混合されて読み出され
る。またBフィルードの第1,第2水平走査では、図中
にB1,B2で示したように、色分離フィルタ2の第
2,第3列、そして第4,第5列の背後にある画素から
の電荷がCCDイメージセンサ7の垂直転送路内で混合
されて読み出される。この読み出し手法によれば、A,
Bいずれのフィールドであっても、その1水平走査期間
中には同じ組み合わせのフィルタエリアS1,S2を通
して得た2種の色信号が交互に繰り返してCCDイメー
ジセンサ7から出力されるようになる。
A1で示したように色分離フィルタ2の第1,第2列の
背後にある画素からの電荷がCCDイメージセンサ7の
垂直転送路内で混合されて読み出され、次の第2走査で
は第3,第4列の背後にある画素からの電荷がCCDイ
メージセンサ7の垂直転送路内で混合されて読み出され
る。またBフィルードの第1,第2水平走査では、図中
にB1,B2で示したように、色分離フィルタ2の第
2,第3列、そして第4,第5列の背後にある画素から
の電荷がCCDイメージセンサ7の垂直転送路内で混合
されて読み出される。この読み出し手法によれば、A,
Bいずれのフィールドであっても、その1水平走査期間
中には同じ組み合わせのフィルタエリアS1,S2を通
して得た2種の色信号が交互に繰り返してCCDイメー
ジセンサ7から出力されるようになる。
【0011】CCDイメージセンサ5には、それぞれ相
関二重サンプリングを行う2個のCDS回路12,13
が並列接続されている。これらのCDS回路12,13
は、出力信号「CCD OUT」から2種類の色信号C
1,C2を分離して出力するための色分離装置として用
いられ、このためCDS回路12,13にはCCD駆動
パルス発生器10からサンプリングパルスが供給される
ようになっている。これらのサンプリングパルスは、C
CDイメージセンサ7からの信号読み出し周期に同期
し、しかもフィルタエリアS1,S2を通して得た2種
の色信号の位相に合わせて入力されるから、CDS回路
12,13の各々から個別に色信号C1,C2を取り出
すことができる。なお、相関二重サンプリングを行うに
は色信号読み出し時の基準レベルをサンプリングしてお
く必要があるが、このための基準サンプリングパルス
は、出力信号「CCD OUT」の読み出しパルスを遅
延して用いることができる。
関二重サンプリングを行う2個のCDS回路12,13
が並列接続されている。これらのCDS回路12,13
は、出力信号「CCD OUT」から2種類の色信号C
1,C2を分離して出力するための色分離装置として用
いられ、このためCDS回路12,13にはCCD駆動
パルス発生器10からサンプリングパルスが供給される
ようになっている。これらのサンプリングパルスは、C
CDイメージセンサ7からの信号読み出し周期に同期
し、しかもフィルタエリアS1,S2を通して得た2種
の色信号の位相に合わせて入力されるから、CDS回路
12,13の各々から個別に色信号C1,C2を取り出
すことができる。なお、相関二重サンプリングを行うに
は色信号読み出し時の基準レベルをサンプリングしてお
く必要があるが、このための基準サンプリングパルス
は、出力信号「CCD OUT」の読み出しパルスを遅
延して用いることができる。
【0012】こうして得られた色信号C1,C2は、図
7に示した色分離フィルタ8を通して得られたものであ
るため、それぞれ「Cy+G」,「Ye+Mg」の色光
の光量に対応したものとなっている。最初の水平走査に
より得られた色信号C1,C2は次に色分離マトリクス
回路15に供給され、また次の水平走査によって得られ
た色信号C1,C2(それぞれ「Cy+Mg」,「Ye
+G」の色光に対応)も色分離マトリクス回路15に供
給される。色分離マトリクス回路15は、各水平走査ご
とに得られる色信号C1,C2に基づき、輝度信号YH
をリサンプリング処理によって算出し、また2水平走査
ごとに得られる2組みの色信号C1,C2により原色信
号R(赤色信号),G(緑色信号),B(青色信号)を
マトリクス演算により算出する。
7に示した色分離フィルタ8を通して得られたものであ
るため、それぞれ「Cy+G」,「Ye+Mg」の色光
の光量に対応したものとなっている。最初の水平走査に
より得られた色信号C1,C2は次に色分離マトリクス
回路15に供給され、また次の水平走査によって得られ
た色信号C1,C2(それぞれ「Cy+Mg」,「Ye
+G」の色光に対応)も色分離マトリクス回路15に供
給される。色分離マトリクス回路15は、各水平走査ご
とに得られる色信号C1,C2に基づき、輝度信号YH
をリサンプリング処理によって算出し、また2水平走査
ごとに得られる2組みの色信号C1,C2により原色信
号R(赤色信号),G(緑色信号),B(青色信号)を
マトリクス演算により算出する。
【0013】色分離マトリクス回路15からの原色信号
R,G,B及び輝度信号YH は、次にゲインコントロー
ル回路16に入力される。ゲインコントロール回路16
は、原色信号R,G,Bの各信号レベルのバランスに基
づき、各色チャンネルごとにゲインを調節して自動的に
ホワイトバランス調節を行う。もちろん、外部入力され
たホワイトバランス調節用のデータに基づいて各色チャ
ンネルごとのゲイン調節を行うこともできる。
R,G,B及び輝度信号YH は、次にゲインコントロー
ル回路16に入力される。ゲインコントロール回路16
は、原色信号R,G,Bの各信号レベルのバランスに基
づき、各色チャンネルごとにゲインを調節して自動的に
ホワイトバランス調節を行う。もちろん、外部入力され
たホワイトバランス調節用のデータに基づいて各色チャ
ンネルごとのゲイン調節を行うこともできる。
【0014】ところで、以上の回路処理によって得られ
た原色信号R,G,Bは、色分離フィルタ2を構成して
いる個々のカラーフィルタの分光透過率に影響された値
となっているため、実際の被写体がもつ色相や色の飽和
度を正しく反映したものになっていないことが多い。こ
のためリニアマトリクス回路18が用いられ、原色信号
R,G,Bに対し、色分離フィルタ2の各カラーフィル
タの分光透過率に対応した補正係数に基づいてマトリク
ス演算が行われる。リニアマトリクス回路18の基本的
な補正機能は、図5に破線で示したように、ゲインコン
トロール回路16によってホワイトバランス調整された
後に入力されてくる原色信号RIN,GIN,BINを、実線
で示した原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT に補正して出
力する。こうして得られた原色信号ROUT ,GOUT ,B
OUT によれば、実際に用いられている色分離フィルタ8
の色分解特性だけでは原理的に再現できない色調を再生
することが可能となる。
た原色信号R,G,Bは、色分離フィルタ2を構成して
いる個々のカラーフィルタの分光透過率に影響された値
となっているため、実際の被写体がもつ色相や色の飽和
度を正しく反映したものになっていないことが多い。こ
のためリニアマトリクス回路18が用いられ、原色信号
R,G,Bに対し、色分離フィルタ2の各カラーフィル
タの分光透過率に対応した補正係数に基づいてマトリク
ス演算が行われる。リニアマトリクス回路18の基本的
な補正機能は、図5に破線で示したように、ゲインコン
トロール回路16によってホワイトバランス調整された
後に入力されてくる原色信号RIN,GIN,BINを、実線
で示した原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT に補正して出
力する。こうして得られた原色信号ROUT ,GOUT ,B
OUT によれば、実際に用いられている色分離フィルタ8
の色分解特性だけでは原理的に再現できない色調を再生
することが可能となる。
【0015】図4は上記リニアマトリクス回路18の一
例を示す。ゲインコントロール回路16から入力される
原色信号RIN,GIN,BINは、それぞれの色チャンネル
ごとに設けられた差動増幅器17R,17G,17Bの
非反転入力端子に入力される。またRチャンネル用の差
動増幅器17Rの反転入力端子には、抵抗r1 ,r2に
よりそれぞれレベル調整された原色信号GIN,BINの合
成信号が入力される。同様に、Gチャンネル,Bチャン
ネルの差動増幅器17G,17Bの非反転入力端子には
各々の原色信号GIN,BINが、反転入力端子には他のチ
ャンネルの原色信号を抵抗r3 〜r6 を通した後に合成
した信号が入力される。マイクロコンピュータ20から
各々の差動増幅器17R,17G,17Bの制御端子に
入力される補正係数をkR ,kG ,kB とし、差動増幅
器17R,17G,17Bの出力を加算器19R,19
G,19Bによりそれぞれチャンネルごとに加算した後
に出力される原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT は、各々
の抵抗値をそのままr1 〜r6 で表すと次式で表され
る。
例を示す。ゲインコントロール回路16から入力される
原色信号RIN,GIN,BINは、それぞれの色チャンネル
ごとに設けられた差動増幅器17R,17G,17Bの
非反転入力端子に入力される。またRチャンネル用の差
動増幅器17Rの反転入力端子には、抵抗r1 ,r2に
よりそれぞれレベル調整された原色信号GIN,BINの合
成信号が入力される。同様に、Gチャンネル,Bチャン
ネルの差動増幅器17G,17Bの非反転入力端子には
各々の原色信号GIN,BINが、反転入力端子には他のチ
ャンネルの原色信号を抵抗r3 〜r6 を通した後に合成
した信号が入力される。マイクロコンピュータ20から
各々の差動増幅器17R,17G,17Bの制御端子に
入力される補正係数をkR ,kG ,kB とし、差動増幅
器17R,17G,17Bの出力を加算器19R,19
G,19Bによりそれぞれチャンネルごとに加算した後
に出力される原色信号ROUT ,GOUT ,BOUT は、各々
の抵抗値をそのままr1 〜r6 で表すと次式で表され
る。
【0016】
【数1】
【0017】上式において、抵抗値r1 〜r6 を全て同
じにすることもでき、また抵抗値r 1 とr2 、r3 とr
4 、r5 とr6 の比を変えることによって色補正ベクト
ルの方向を変えることができる。なお、各々のチャンネ
ルに接続されているブラッククリップ回路21R,21
G,21Bは、負の信号成分(図5における負の出力部
分)を除去するために設けられている。
じにすることもでき、また抵抗値r 1 とr2 、r3 とr
4 、r5 とr6 の比を変えることによって色補正ベクト
ルの方向を変えることができる。なお、各々のチャンネ
ルに接続されているブラッククリップ回路21R,21
G,21Bは、負の信号成分(図5における負の出力部
分)を除去するために設けられている。
【0018】これによれば、3個の補正係数kR ,
kG ,kB を用いるだけで、良好な色補正を行うことが
可能となり、従来のリニアマトリクス回路と比較して回
路構成が大幅に簡略化され、ローコスト,コンパクト化
を意図した単板式カラービデオカメラに好適である。
kG ,kB を用いるだけで、良好な色補正を行うことが
可能となり、従来のリニアマトリクス回路と比較して回
路構成が大幅に簡略化され、ローコスト,コンパクト化
を意図した単板式カラービデオカメラに好適である。
【0019】信号処理回路22はリニアマトリクス回路
18から出力される原色信号R,G,B、及びゲインコ
ントロール回路16からの輝度信号YH を受け、またマ
イクロコンピュータ20からの補正データの入力を受け
て、画像再生時の条件を満足するようにγ補正,ニー・
ホワイトクリップ処理などを行う。引続き原色信号R,
G,B及び輝度信号YH は帯域補正回路24に入力され
る。単板式カラービデオカメラは一般に原色信号の周波
数帯域が狭く、空間周波数が高い領域で良質の画像再生
を行うことができないのが難点であるが、帯域補正回路
24はこの難点を解決するために、輝度信号YH の周波
数帯域が原色信号に比較して格段に広いことを利用し、
原色信号の帯域不足を輝度信号YH で補うようにしてい
る。
18から出力される原色信号R,G,B、及びゲインコ
ントロール回路16からの輝度信号YH を受け、またマ
イクロコンピュータ20からの補正データの入力を受け
て、画像再生時の条件を満足するようにγ補正,ニー・
ホワイトクリップ処理などを行う。引続き原色信号R,
G,B及び輝度信号YH は帯域補正回路24に入力され
る。単板式カラービデオカメラは一般に原色信号の周波
数帯域が狭く、空間周波数が高い領域で良質の画像再生
を行うことができないのが難点であるが、帯域補正回路
24はこの難点を解決するために、輝度信号YH の周波
数帯域が原色信号に比較して格段に広いことを利用し、
原色信号の帯域不足を輝度信号YH で補うようにしてい
る。
【0020】図1は帯域補正回路24の一例を示してい
る。信号処理回路22から入力される原色信号RIN,G
IN,BINは、その周波数帯域の上限がfC 、輝度信号Y
H の周波数帯域の上限はfY である(なお、図7に示し
た色分離フィルタ8のように、市松パターン配列の補色
型フィルタを用い、CCDイメージセンサ7を40万画
素のものとしたときには、通常、前記fC は2MHz程
度、fY は6MHz程度である)。また、原色信号
RIN,GIN,BINは、輝度信号YH に対して時間τだけ
遅れて入力される。ローパスフィルタ25は、輝度信号
YH の入力後、処理時間τの経過の後に原色信号の周波
数帯域の上限であるfC 以下の信号だけを通過させ、極
性反転の後に各チャンネルごとに原色信号に加算され
る。この結果、原色信号RIN,GIN,BINから低域輝度
信号YH (LOW) が減算されることになる。そして輝度信
号YH は、さらに遅延回路26により前記時間τだけ遅
延された後に各チャンネルに加算される。
る。信号処理回路22から入力される原色信号RIN,G
IN,BINは、その周波数帯域の上限がfC 、輝度信号Y
H の周波数帯域の上限はfY である(なお、図7に示し
た色分離フィルタ8のように、市松パターン配列の補色
型フィルタを用い、CCDイメージセンサ7を40万画
素のものとしたときには、通常、前記fC は2MHz程
度、fY は6MHz程度である)。また、原色信号
RIN,GIN,BINは、輝度信号YH に対して時間τだけ
遅れて入力される。ローパスフィルタ25は、輝度信号
YH の入力後、処理時間τの経過の後に原色信号の周波
数帯域の上限であるfC 以下の信号だけを通過させ、極
性反転の後に各チャンネルごとに原色信号に加算され
る。この結果、原色信号RIN,GIN,BINから低域輝度
信号YH (LOW) が減算されることになる。そして輝度信
号YH は、さらに遅延回路26により前記時間τだけ遅
延された後に各チャンネルに加算される。
【0021】図2は、例えば白黒文書などのように色相
をもたない被写体像から得た原色信号RINに対して上記
処理を行ったとき、図1の各信号線〜に現れる信号
のレベルを模式的に示したものである。色相をもたない
被写体像を撮像した場合には、原色信号RIN,GIN,B
INのそれぞれの信号レベルが全く等しくなる。信号線
に現れる信号は、原色信号RINから低域輝度信号YH (L
OW) を減算した信号となる。原色信号RINと低域輝度信
号YH (LOW) とは、信号の周波数帯域がfc を上限とす
る全く同じ帯域になっているから、fC までの周波数帯
域に属する信号は「0」になる。信号線に対してさら
に時間τだけ遅延された輝度信号YH (τ)が重畳され
ると、原色信号RINは、高周波数帯域fY までの周波数
成分を含む出力信号ROUT に変換される。同様の処理が
他のチャンネルの原色信号GIN,BINについても施さ
れ、各チャンネルにおいて最終的に得られる原色信号R
OUT,GOUT ,BOUT のもつ帯域周波数は輝度信号YH
と同じになる。
をもたない被写体像から得た原色信号RINに対して上記
処理を行ったとき、図1の各信号線〜に現れる信号
のレベルを模式的に示したものである。色相をもたない
被写体像を撮像した場合には、原色信号RIN,GIN,B
INのそれぞれの信号レベルが全く等しくなる。信号線
に現れる信号は、原色信号RINから低域輝度信号YH (L
OW) を減算した信号となる。原色信号RINと低域輝度信
号YH (LOW) とは、信号の周波数帯域がfc を上限とす
る全く同じ帯域になっているから、fC までの周波数帯
域に属する信号は「0」になる。信号線に対してさら
に時間τだけ遅延された輝度信号YH (τ)が重畳され
ると、原色信号RINは、高周波数帯域fY までの周波数
成分を含む出力信号ROUT に変換される。同様の処理が
他のチャンネルの原色信号GIN,BINについても施さ
れ、各チャンネルにおいて最終的に得られる原色信号R
OUT,GOUT ,BOUT のもつ帯域周波数は輝度信号YH
と同じになる。
【0022】帯域補正後の原色信号R,G,Bはそのま
ま外部出力端子にRGB信号として出力されるが、この
RGB信号により画像再生を行った場合には、各々の原
色信号R,G,Bの周波数帯域が輝度信号YH と同じ帯
域になっているため、精細な白黒画像の再生を行うこと
ができるようになる。一方、エンコーダ28ではこれら
の原色信号R,G,BをNTSCコンポジット信号に変
換してNTSC外部出力端子に出力する。したがって、
用途,再生機器に応じて精細な画像再生が可能なRGB
信号、一般のテレビジョン受像器用のNTSCコンポジ
ット信号のいずれでも利用することができる。なお、S
映像信号の出力も望まれる場合には、エンコーダ25に
S映像信号への出力機能を付加しておけばよい。
ま外部出力端子にRGB信号として出力されるが、この
RGB信号により画像再生を行った場合には、各々の原
色信号R,G,Bの周波数帯域が輝度信号YH と同じ帯
域になっているため、精細な白黒画像の再生を行うこと
ができるようになる。一方、エンコーダ28ではこれら
の原色信号R,G,BをNTSCコンポジット信号に変
換してNTSC外部出力端子に出力する。したがって、
用途,再生機器に応じて精細な画像再生が可能なRGB
信号、一般のテレビジョン受像器用のNTSCコンポジ
ット信号のいずれでも利用することができる。なお、S
映像信号の出力も望まれる場合には、エンコーダ25に
S映像信号への出力機能を付加しておけばよい。
【0023】前記帯域補正回路24は、色相をもった一
般的な被写体を対象とする場合にも有効である。図3は
カラー被写体を撮像したときに、図1の各信号線〜
に現れる信号のレベルを模式的に示している。例えば信
号処理回路22からの原色信号RIN,GIN,BINのう
ち、原色信号RINだけがある出力レベルをもち、他の原
色信号GIN,BINが「0」であるとすると、Rチャンネ
ルでは図2と全く同様の原色信号ROUT が得られる。一
方、他チャンネルでは、低域輝度信号YH (LOW)を反転
させた信号となる。そして、さらに輝度信号YH (τ)
が各々重畳されることによって、反転された低域輝度信
号YH (LOW) がほぼ相殺される。ただし、図示したよう
に原色信号GOUT ,BOUT のエッジ部分には歪みが生
じ、本来的には「0」になるべき原色信号GOUT ,B
OUT が、赤色再生画像のエッジ部分でわずかに下降して
から「0」レベルとなる。しかし、原色信号ROUT 以外
の原色信号GOUT ,BOUT の信号レベルが下降すると、
その部分の輝度が下がるので、再生画像上では赤色画像
のエッジ部分が強調されるようになり、擬似的な輪郭強
調作用が得られる。
般的な被写体を対象とする場合にも有効である。図3は
カラー被写体を撮像したときに、図1の各信号線〜
に現れる信号のレベルを模式的に示している。例えば信
号処理回路22からの原色信号RIN,GIN,BINのう
ち、原色信号RINだけがある出力レベルをもち、他の原
色信号GIN,BINが「0」であるとすると、Rチャンネ
ルでは図2と全く同様の原色信号ROUT が得られる。一
方、他チャンネルでは、低域輝度信号YH (LOW)を反転
させた信号となる。そして、さらに輝度信号YH (τ)
が各々重畳されることによって、反転された低域輝度信
号YH (LOW) がほぼ相殺される。ただし、図示したよう
に原色信号GOUT ,BOUT のエッジ部分には歪みが生
じ、本来的には「0」になるべき原色信号GOUT ,B
OUT が、赤色再生画像のエッジ部分でわずかに下降して
から「0」レベルとなる。しかし、原色信号ROUT 以外
の原色信号GOUT ,BOUT の信号レベルが下降すると、
その部分の輝度が下がるので、再生画像上では赤色画像
のエッジ部分が強調されるようになり、擬似的な輪郭強
調作用が得られる。
【0024】また、原色信号RIN,GIN,BINと低域輝
度信号YH (LOW) とが完全に一致していない場合には、
信号線にはその差分信号が残存する。この差分信号は
原色信号RINそのものがもつ情報を含んでいるから、さ
らにその後段で輝度信号YH(τ)を加算すると、fc
以下の周波数帯域では原色信号RINのもつ情報が生かさ
れ、もともとの原色信号RINがもっていなかった高周波
数帯域の情報が輝度信号YH によって補完されることに
なる。補完により得られた原色信号ROUT は、その高周
波数帯域では輝度信号と同じになるが、空間周波数が高
い領域では画像の観察が色相変化に対する応答性よりも
輝度変化に対する応答性に支配されるようになるので、
実質的には画像の精細化が行われることになる。
度信号YH (LOW) とが完全に一致していない場合には、
信号線にはその差分信号が残存する。この差分信号は
原色信号RINそのものがもつ情報を含んでいるから、さ
らにその後段で輝度信号YH(τ)を加算すると、fc
以下の周波数帯域では原色信号RINのもつ情報が生かさ
れ、もともとの原色信号RINがもっていなかった高周波
数帯域の情報が輝度信号YH によって補完されることに
なる。補完により得られた原色信号ROUT は、その高周
波数帯域では輝度信号と同じになるが、空間周波数が高
い領域では画像の観察が色相変化に対する応答性よりも
輝度変化に対する応答性に支配されるようになるので、
実質的には画像の精細化が行われることになる。
【0025】以上、図示の例にしたがって本発明につい
て説明してきたが、本発明は必ずしも図7に示した補色
型の色分離フィルタを用いたカラービデオカメラに限定
されるものではなく、例えばCCDイメージセンサの画
素ごとにR,G,Bの各色を各々透過する微少なカラー
フィルタをマトリクス配列したものや、水平走査方向と
直交するようにR,G,Bカラーフィルタをストライプ
配列したものにも本発明は適用可能である。
て説明してきたが、本発明は必ずしも図7に示した補色
型の色分離フィルタを用いたカラービデオカメラに限定
されるものではなく、例えばCCDイメージセンサの画
素ごとにR,G,Bの各色を各々透過する微少なカラー
フィルタをマトリクス配列したものや、水平走査方向と
直交するようにR,G,Bカラーフィルタをストライプ
配列したものにも本発明は適用可能である。
【0026】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のカラー
ビデオカメラによれば、狭い周波数帯域の情報しか含ん
でいない原色信号に対し、輝度信号がもっている高周波
数帯域の情報を補完した合成信号を原色信号として取り
出すようにしたから、精細な画像再生を行う上で非常に
効果的である。また、色補正用に用いられるリニアマト
リクス回路を構成するにあたり、各チャンネルごとに1
個ずつ差動増幅手段を設け、これらに1種ずつの補正デ
ータを入力するようにしたから、従来のリニアマトリク
ス回路と比較して、差動増幅手段,加算器,制御用の信
号線の節約ができ、ローコスト化,コンパクト化が必要
な単板式カラービデオカメラに用いるリニアマトリクス
回路として非常に好都合である。
ビデオカメラによれば、狭い周波数帯域の情報しか含ん
でいない原色信号に対し、輝度信号がもっている高周波
数帯域の情報を補完した合成信号を原色信号として取り
出すようにしたから、精細な画像再生を行う上で非常に
効果的である。また、色補正用に用いられるリニアマト
リクス回路を構成するにあたり、各チャンネルごとに1
個ずつ差動増幅手段を設け、これらに1種ずつの補正デ
ータを入力するようにしたから、従来のリニアマトリク
ス回路と比較して、差動増幅手段,加算器,制御用の信
号線の節約ができ、ローコスト化,コンパクト化が必要
な単板式カラービデオカメラに用いるリニアマトリクス
回路として非常に好都合である。
【図1】本発明の帯域補正回路の一例を示す回路ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図2】図1の回路による作用を模式的に表した説明図
である。
である。
【図3】図1の回路による作用を模式的に表した説明図
である。
である。
【図4】本発明のリニアマトリクス回路の一例を示す回
路ブロック図である。
路ブロック図である。
【図5】図4の回路による色補正作用を示す説明図であ
る。
る。
【図6】本発明を用いたカラービデオカメラの概略を示
す回路ブロック図である。
す回路ブロック図である。
【図7】補色型の色分離フィルタの一例を示す概略図で
ある。
ある。
【図8】従来のリニアマトリクス回路の一例を示す回路
ブロック図である。
ブロック図である。
7 CCDイメージセンサ 8 色分離フィルタ 18 リニアマトリクス回路 17R,17G,17B 差動増幅器 19R,19G,19B 加算器 24 帯域補正回路 25 ローパスフィルタ 26 遅延回路
Claims (2)
- 【請求項1】 固体撮像素子の出力信号から複数の色信
号を取り出し、これらの色信号から原色信号及び輝度信
号を得るカラービデオカメラにおいて、 前記輝度信号から、前記原色信号とほぼ同じ周波数帯域
の低域輝度信号を分離して各原色信号に対して減算処理
し、この減算処理によって得られた各々の差分信号に所
定時間遅延させた輝度信号を加算し、この加算による合
成信号を原色信号として得ることを特徴とするカラービ
デオカメラ。 - 【請求項2】 固体撮像素子の出力信号から得た複数の
原色信号を、外部入力される補正データに基づいてリニ
アマトリクス回路で補正するカラービデオカメラにおい
て、前記リニアマトリクス回路は、原色信号の種類ごと
に1個ずつ設けられ、2つの入力端子と1つの制御端子
を備えた複数の差動増幅手段と、これらの差動増幅手段
ごとにその制御端子に1つの補正データを入力するデー
タ入力手段と、差動増幅手段の出力を、対応する原色信
号のいずれかにのみ加算する手段とからなり、各々の差
動増幅手段の一方の入力端子には、各々対応する特定の
原色信号を入力し、他方の入力端子には他の原色信号を
合成した合成信号を入力するようにしたことを特徴とす
るカラービデオカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4030969A JPH05236492A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | カラービデオカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4030969A JPH05236492A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | カラービデオカメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05236492A true JPH05236492A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=12318500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4030969A Pending JPH05236492A (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | カラービデオカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05236492A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7652701B2 (en) | 2000-03-14 | 2010-01-26 | Fujifilm Corporation | Solid-state honeycomb type image pickup apparatus using a complementary color filter and signal processing method therefor |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4030969A patent/JPH05236492A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7652701B2 (en) | 2000-03-14 | 2010-01-26 | Fujifilm Corporation | Solid-state honeycomb type image pickup apparatus using a complementary color filter and signal processing method therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0352276B2 (ja) | ||
US4688085A (en) | Enhanced sensitivity color video camera with reduced red component in second luminance signal | |
JPH0823543A (ja) | 撮像装置 | |
JPH0575235B2 (ja) | ||
JPS59123387A (ja) | 撮像装置 | |
US5283634A (en) | Luminance signal correcting method | |
US4559554A (en) | Color television camera with a single image pickup tube featuring improved rendition of bright monochromatic objects | |
JPH05236492A (ja) | カラービデオカメラ | |
JPS60194889A (ja) | カラ−固体撮像装置 | |
JP2001189941A (ja) | 固体撮像装置および光学フィルタ | |
JP2846317B2 (ja) | カラー撮像装置 | |
JP3425161B2 (ja) | 簡易型テレビカメラ | |
JPH0424700Y2 (ja) | ||
JP3525445B2 (ja) | ディジタル信号処理カメラ | |
JP3018612B2 (ja) | 単板カラーカメラ及びこれに用いる色信号処理回路 | |
JP3017873B2 (ja) | 白黒映像信号出力装置 | |
JPS6253586A (ja) | カラ−固体撮像装置 | |
JPH059992B2 (ja) | ||
JPH089395A (ja) | カラー撮像装置 | |
JPS61247187A (ja) | 色差補正装置 | |
JPH0137031B2 (ja) | ||
JPS63198495A (ja) | ビデオカメラ | |
JPH0156593B2 (ja) | ||
JPS60254979A (ja) | カラ−固体撮像装置 | |
JPH0632443B2 (ja) | テレビジヨンカメラの白バランス調整装置 |