JP2000236557A - カラービデオカメラ - Google Patents
カラービデオカメラInfo
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- JP2000236557A JP2000236557A JP11036207A JP3620799A JP2000236557A JP 2000236557 A JP2000236557 A JP 2000236557A JP 11036207 A JP11036207 A JP 11036207A JP 3620799 A JP3620799 A JP 3620799A JP 2000236557 A JP2000236557 A JP 2000236557A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦エッジに発生する垂直４画素周期のドット
クロークの発生を防止する。 【解決手段】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、水平方向の第１ラインにはマゼ
ンタ（Ｍｇ），グリーン（Ｇｒ）の順で、第２ラインに
はシアン（Ｃｙ），イエロー（Ｙｅ）の順で、第３ライ
ンにはＧｒ，Ｍｇの順で、第４ラインにはＹｅ，Ｃｙの
順で色フィルタが交互配列される水平２画素、垂直４画
素の補色モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣＤ撮像
素子を用いて各画素の信号を加算して輝度信号を生成す
る。Ｍｇ画素の信号値を調整する手段と、Ｇｒ画素の信
号値を調整する手段と、Ｃｙ画素の信号値を調整する手
段と、Ｙｅ画素の信号値を調整する手段とを有し、無彩
色被写体において少なくともＭｇ画素の信号とＧｒ画素
の信号レベルがほぼ等しく、かつ、Ｙｅ画素とＣｙ画素
の信号値がほぼ等しくなるようにした。
クロークの発生を防止する。 【解決手段】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、水平方向の第１ラインにはマゼ
ンタ（Ｍｇ），グリーン（Ｇｒ）の順で、第２ラインに
はシアン（Ｃｙ），イエロー（Ｙｅ）の順で、第３ライ
ンにはＧｒ，Ｍｇの順で、第４ラインにはＹｅ，Ｃｙの
順で色フィルタが交互配列される水平２画素、垂直４画
素の補色モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣＤ撮像
素子を用いて各画素の信号を加算して輝度信号を生成す
る。Ｍｇ画素の信号値を調整する手段と、Ｇｒ画素の信
号値を調整する手段と、Ｃｙ画素の信号値を調整する手
段と、Ｙｅ画素の信号値を調整する手段とを有し、無彩
色被写体において少なくともＭｇ画素の信号とＧｒ画素
の信号レベルがほぼ等しく、かつ、Ｙｅ画素とＣｙ画素
の信号値がほぼ等しくなるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラービデオカメ
ラ、より詳細には、補色モザイク色フィルタを有する全
画素読み出し方式のＣＣＤ撮像素子を用いたカラービデ
オカメラに関する。
ラ、より詳細には、補色モザイク色フィルタを有する全
画素読み出し方式のＣＣＤ撮像素子を用いたカラービデ
オカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】図６は、従来のカラービデオカメラの一
例を説明するためのブロック図で、最初に、本発明に関
する図３,図４，図５を流用しながら図６に示した従来
技術について説明する。図６は、補色モザイク色フィル
タ配列を有する全画素読み出しＣＣＤ撮像素子を用いた
単板カラービデオカメラの輝度信号生成と色信号生成の
信号処理回路の構造を示す図で、被写体像がレンズ１１
を通してＣＣＤ撮像素子１２の撮像面に結像され、この
撮像素子１２では被写体像が各画素の色フィルタを通し
て電気信号に変換される。
例を説明するためのブロック図で、最初に、本発明に関
する図３,図４，図５を流用しながら図６に示した従来
技術について説明する。図６は、補色モザイク色フィル
タ配列を有する全画素読み出しＣＣＤ撮像素子を用いた
単板カラービデオカメラの輝度信号生成と色信号生成の
信号処理回路の構造を示す図で、被写体像がレンズ１１
を通してＣＣＤ撮像素子１２の撮像面に結像され、この
撮像素子１２では被写体像が各画素の色フィルタを通し
て電気信号に変換される。
【０００３】撮像素子１２の出力信号はＣＤＳ／ＡＧＣ
回路１３にて不要な信号成分が取り除かれ、ＡＤコンバ
ータ（ＡＤＣ）１４にてＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３の出力
信号であるアナログ映像信号に比例したディジタルデー
タに変換される。
回路１３にて不要な信号成分が取り除かれ、ＡＤコンバ
ータ（ＡＤＣ）１４にてＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３の出力
信号であるアナログ映像信号に比例したディジタルデー
タに変換される。
【０００４】ＡＤコンバータ１４の出力信号データは輝
度信号２５を生成する輝度信号生成回路と色差信号３６
を生成する色差信号生成回路へ出力される。輝度信号２
５の生成は、ＡＤコンバータ１４の出力信号データが垂
直加算ブロック２０に入力され、ここで１Ｈディレイラ
イン２０ａにより１水平走査期間だけ遅れた信号データ
とＡＤコンバータ１４の出力信号データとが加算器２０
ｂで加算され、フィルタＹＨＬＰＦ２２にて水平方向に
平滑化される。その後、ガンマ回路（ＧＡＭ）２３，同
期信号加算回路（ＳＹＮＣ）２４を通って輝度信号２５
が生成される。
度信号２５を生成する輝度信号生成回路と色差信号３６
を生成する色差信号生成回路へ出力される。輝度信号２
５の生成は、ＡＤコンバータ１４の出力信号データが垂
直加算ブロック２０に入力され、ここで１Ｈディレイラ
イン２０ａにより１水平走査期間だけ遅れた信号データ
とＡＤコンバータ１４の出力信号データとが加算器２０
ｂで加算され、フィルタＹＨＬＰＦ２２にて水平方向に
平滑化される。その後、ガンマ回路（ＧＡＭ）２３，同
期信号加算回路（ＳＹＮＣ）２４を通って輝度信号２５
が生成される。
【０００５】色差信号３６の生成は、色分離回路３１に
て、ＡＤコンバータ１４の出力信号データからＲ，Ｇ，
Ｂの色信号が作成され、ホワイトバランス回路（ＷＢ）
３２にて光源の色温度に対する補正が行なわれ、ガンマ
回路（ＧＡＭ）３３，マトリックス回路（ＭＡＴＲＩ
Ｘ）３４，色差ゲイン回路（ＣＧＡＩＮ）３５を通して
色差信号３６が生成される。次に、本発明に使用する全
画素読み出しＣＣＤ撮像素子を従来技術の信号処理回路
で処理した場合について説明する。
て、ＡＤコンバータ１４の出力信号データからＲ，Ｇ，
Ｂの色信号が作成され、ホワイトバランス回路（ＷＢ）
３２にて光源の色温度に対する補正が行なわれ、ガンマ
回路（ＧＡＭ）３３，マトリックス回路（ＭＡＴＲＩ
Ｘ）３４，色差ゲイン回路（ＣＧＡＩＮ）３５を通して
色差信号３６が生成される。次に、本発明に使用する全
画素読み出しＣＣＤ撮像素子を従来技術の信号処理回路
で処理した場合について説明する。
【０００６】図３は、本発明で使用する全画素読み出し
ＣＣＤ撮像素子の補色モザイク色フィルタ配列を表し、
図４は、図３に示した配列におけるＭｇ（マゼンタ），
Ｇｒ（グリーン），Ｃｙ（シアン），Ｙｅ（イエロー）
の各色別のキャリア位置と位相を示した２次元周波数特
性を示す。図３に示したフィルタ配列は水平２画素，垂
直４画素周期であり、水平の画素感覚をＴｈ，垂直の画
素間隔をＴｖとすると、 水平サンプリング空間周波数ｆｈは、 ｆｈ＝（１／Ｔｈ） 垂直サンプリング空間周波数ｆｖは、 ｆｖ＝（１／Ｔｖ） になる。
ＣＣＤ撮像素子の補色モザイク色フィルタ配列を表し、
図４は、図３に示した配列におけるＭｇ（マゼンタ），
Ｇｒ（グリーン），Ｃｙ（シアン），Ｙｅ（イエロー）
の各色別のキャリア位置と位相を示した２次元周波数特
性を示す。図３に示したフィルタ配列は水平２画素，垂
直４画素周期であり、水平の画素感覚をＴｈ，垂直の画
素間隔をＴｖとすると、 水平サンプリング空間周波数ｆｈは、 ｆｈ＝（１／Ｔｈ） 垂直サンプリング空間周波数ｆｖは、 ｆｖ＝（１／Ｔｖ） になる。
【０００７】図４の各矢印はＭｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの
各色のキャリアの存在する位置を示しており、また、矢
印の向きで位相関係を示している。図３において、Ｍｇ
の画素のみに着目すると、１行目の１列目と、３行目の
２列目にサンプリング点が存在することから、ｆｈが０
から水平サンプリング周波数（１／Ｔｈ）で、ｆｖが０
から垂直サンプリング周波数（１／Ｔｖ）の範囲内では
（０，０），（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ）），
（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ）），（０，１／（２
Ｔｖ））の４箇所にキャリアが存在する。
各色のキャリアの存在する位置を示しており、また、矢
印の向きで位相関係を示している。図３において、Ｍｇ
の画素のみに着目すると、１行目の１列目と、３行目の
２列目にサンプリング点が存在することから、ｆｈが０
から水平サンプリング周波数（１／Ｔｈ）で、ｆｖが０
から垂直サンプリング周波数（１／Ｔｖ）の範囲内では
（０，０），（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ）），
（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ）），（０，１／（２
Ｔｖ））の４箇所にキャリアが存在する。
【０００８】また、Ｇｒの画素のみに着目すると、１行
目の２列目と、３行目の１列目にサンプリング点が存在
することから、（０，０），（１／（２Ｔｈ），１／
（４Ｔｖ）），（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ）），
（０，１／（２Ｔｖ））の４箇所にキャリアが存在する
ことになるが、Ｍｇの画素と比較すると、Ｍｇのサンプ
リング点をちょうど１画素分水平にずらしたものになる
ことから、（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ）），（１
／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ））の位置のキャリアの位
相Ｍｇと１８０゜逆になる。
目の２列目と、３行目の１列目にサンプリング点が存在
することから、（０，０），（１／（２Ｔｈ），１／
（４Ｔｖ）），（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ）），
（０，１／（２Ｔｖ））の４箇所にキャリアが存在する
ことになるが、Ｍｇの画素と比較すると、Ｍｇのサンプ
リング点をちょうど１画素分水平にずらしたものになる
ことから、（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ）），（１
／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ））の位置のキャリアの位
相Ｍｇと１８０゜逆になる。
【０００９】Ｃｙ，ＹｅはＭｇ，Ｇｒのサンプリング点
を垂直方向に１画素ずらしたものになるのでキャリアの
位置は同じになり、また位相については、（１／（２Ｔ
ｈ），１／（４Ｔｖ））のキャリアは、ＣｙがＭｇに対
して９０゜、ＹｅがＧｒに対して９０゜進んだ位相とな
り、（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ））の点ではＣｙ
がＭｇに対して２７０゜、ＹｅがＧｒに対して２７０゜
進んだ位相となる。さらに、（０，１／（２Ｔｖ））で
はＣｙ，ＹｅともにＭｇ，Ｇｒに対して１８０゜位相が
反転したキャリアとなる。
を垂直方向に１画素ずらしたものになるのでキャリアの
位置は同じになり、また位相については、（１／（２Ｔ
ｈ），１／（４Ｔｖ））のキャリアは、ＣｙがＭｇに対
して９０゜、ＹｅがＧｒに対して９０゜進んだ位相とな
り、（１／（２Ｔｈ），３／（４Ｔｖ））の点ではＣｙ
がＭｇに対して２７０゜、ＹｅがＧｒに対して２７０゜
進んだ位相となる。さらに、（０，１／（２Ｔｖ））で
はＣｙ，ＹｅともにＭｇ，Ｇｒに対して１８０゜位相が
反転したキャリアとなる。
【００１０】図５は、各色別のキャリア位置と位相と、
各キャリアごとに発生する折り返し成分を示した２次元
周波数特性図である。図５に示すように、入力画像の信
号成分に対してＭｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアご
とに折り返し成分が発生する。いま、被写体像が縦エッ
ジを持っているとすると、この被写体の成分は図５の５
ａに示すように水平軸上で０から１／（２Ｔｈ）近辺に
分布する。（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のＭ
ｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアのこの成分に対する
折り返し成分は５ｂのように（０，１／（４Ｔｖ））か
ら（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に分布すること
になる。
各キャリアごとに発生する折り返し成分を示した２次元
周波数特性図である。図５に示すように、入力画像の信
号成分に対してＭｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアご
とに折り返し成分が発生する。いま、被写体像が縦エッ
ジを持っているとすると、この被写体の成分は図５の５
ａに示すように水平軸上で０から１／（２Ｔｈ）近辺に
分布する。（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のＭ
ｇ，Ｇｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアのこの成分に対する
折り返し成分は５ｂのように（０，１／（４Ｔｖ））か
ら（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に分布すること
になる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、本発明
に使用するＣＣＤ撮像素子を、図６に示したような従来
技術に適用した場合、例えば、被写体像が縦エッジを持
っているとすると、この被写体の成分は図５の５ａに示
すように水平軸上で０から１／（２Ｔｈ）近辺に分布
し、（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のＭｇ，Ｇ
ｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアのこの成分に対する折り返
し成分は５ｂに示すように、（０，１／（４Ｔｖ））か
ら（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に分布すること
になる。この折り返し成分は垂直周波数が１／（４Ｔ
ｖ）であることから垂直方向に４画素周期の成分を持つ
ことになり、これが縦エッジの部分に発生し、結果的
に、ドットクロールを発生することになり、画質を劣化
させることになる。図６のブロック２０内にて垂直方向
に２ライン加算を行っているが、この加算により減衰さ
れる周波数成分は５ｃに示すように１／（２Ｔｖ）の成
分であり、５ｂに示す折り返し成分は減衰されない。こ
れを改善する１つの方法として、１／（４Ｔｖ）の周波
数にて零点がくるようなトラップフィルタをいれて、こ
の折り返し成分を軽減することが考えられるが、同時に
垂直周波数帯域を低下させることとなり垂直解像度が低
下し、高画質の画像を得られない。
に使用するＣＣＤ撮像素子を、図６に示したような従来
技術に適用した場合、例えば、被写体像が縦エッジを持
っているとすると、この被写体の成分は図５の５ａに示
すように水平軸上で０から１／（２Ｔｈ）近辺に分布
し、（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のＭｇ，Ｇ
ｒ，Ｃｙ，Ｙｅの各キャリアのこの成分に対する折り返
し成分は５ｂに示すように、（０，１／（４Ｔｖ））か
ら（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に分布すること
になる。この折り返し成分は垂直周波数が１／（４Ｔ
ｖ）であることから垂直方向に４画素周期の成分を持つ
ことになり、これが縦エッジの部分に発生し、結果的
に、ドットクロールを発生することになり、画質を劣化
させることになる。図６のブロック２０内にて垂直方向
に２ライン加算を行っているが、この加算により減衰さ
れる周波数成分は５ｃに示すように１／（２Ｔｖ）の成
分であり、５ｂに示す折り返し成分は減衰されない。こ
れを改善する１つの方法として、１／（４Ｔｖ）の周波
数にて零点がくるようなトラップフィルタをいれて、こ
の折り返し成分を軽減することが考えられるが、同時に
垂直周波数帯域を低下させることとなり垂直解像度が低
下し、高画質の画像を得られない。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、各画
素の信号を独立して読み出し可能なＣＣＤ撮像素子を有
し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向の第１ラインにはマ
ゼンタ，グリーンの順で色フィルタが交互配列され、第
２ラインにはシアン，イエローの順で色フィルタが交互
配列され、第３ラインにはグリーン，マゼンタの順で色
フィルタが交互配列され、第４ラインにはイエロー，シ
アンの順で色フィルタが交互配列される水平２画素、垂
直４画素の補色モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣ
Ｄ撮像素子を用いて各画素の信号を加算して輝度信号を
生成するカラービデオカメラにおいて、マゼンタ画素の
信号値を調整する手段と、グリーン画素の信号値を調整
する手段と、シアン画素の信号値を調整する手段と、イ
エロー画素の信号値を調整する手段とを有し、無彩色被
写体において少なくともマゼンタ画素の信号とグリーン
画素の信号レベルがほぼ等しく、かつ、イエロー画素と
シアン画素の信号値がほぼ等しくなるように構成し、こ
れによって、縦エッジに発生する垂直４画素周期のドッ
トクロークの発生を防止するようにしたものである。
素の信号を独立して読み出し可能なＣＣＤ撮像素子を有
し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向の第１ラインにはマ
ゼンタ，グリーンの順で色フィルタが交互配列され、第
２ラインにはシアン，イエローの順で色フィルタが交互
配列され、第３ラインにはグリーン，マゼンタの順で色
フィルタが交互配列され、第４ラインにはイエロー，シ
アンの順で色フィルタが交互配列される水平２画素、垂
直４画素の補色モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣ
Ｄ撮像素子を用いて各画素の信号を加算して輝度信号を
生成するカラービデオカメラにおいて、マゼンタ画素の
信号値を調整する手段と、グリーン画素の信号値を調整
する手段と、シアン画素の信号値を調整する手段と、イ
エロー画素の信号値を調整する手段とを有し、無彩色被
写体において少なくともマゼンタ画素の信号とグリーン
画素の信号レベルがほぼ等しく、かつ、イエロー画素と
シアン画素の信号値がほぼ等しくなるように構成し、こ
れによって、縦エッジに発生する垂直４画素周期のドッ
トクロークの発生を防止するようにしたものである。
【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、更に、光源の色温度を検出する手段を有し、これに
よって、色温度変化に対応して縦エッジに発生する垂直
４画素周期のドットクロールの発生を防止するようにし
たものである。
て、更に、光源の色温度を検出する手段を有し、これに
よって、色温度変化に対応して縦エッジに発生する垂直
４画素周期のドットクロールの発生を防止するようにし
たものである。
【００１４】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、更に、垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段
を有し、これによって、有彩色被写体において（マゼン
タ，グリーン）のラインと（シアン，イエロー）のライ
ンの信号レベルに差がある場合に発生するラインクロー
ルを抑えるようにしたものである。
て、更に、垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段
を有し、これによって、有彩色被写体において（マゼン
タ，グリーン）のラインと（シアン，イエロー）のライ
ンの信号レベルに差がある場合に発生するラインクロー
ルを抑えるようにしたものである。
【００１５】請求項４の発明には、請求項１の発明にお
いて、更に、光源の色温度を検出する手段と、垂直方向
に隣り合う画素信号を加算する手段とを有し、これによ
って、輝度信号の縦エッジで発生するドットクロールと
有彩色被写体において発生するラインクロールによる劣
化のない高画質の画像を得るようにしたものである。
いて、更に、光源の色温度を検出する手段と、垂直方向
に隣り合う画素信号を加算する手段とを有し、これによ
って、輝度信号の縦エッジで発生するドットクロールと
有彩色被写体において発生するラインクロールによる劣
化のない高画質の画像を得るようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１乃至図５は、本発明の一実施
形態を説明するための図で、図１は、補色モザイク色フ
ィルタ配列を有する全画素読み出しＣＣＤ撮像素子を用
いた単板カラービデオカメラの信号処理回路の構成を示
す図である。なお、図１において、図６に示した従来技
術と同様の作用をする部分には図６の場合と同一の参照
番号が付してある。図１においても、図６の場合と同
様、レンズ１１を通して被写体像がＣＣＤ撮像素子１２
の撮像面に結像する。撮像素子１２では被写体像が各画
素の色フィルタを通して電気信号に変換される。撮像素
子１２の出力信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３にて不用な
信号成分が取り除かれ、ＡＤコンバータ１４にてＣＤＳ
／ＡＧＣ回路１３の出力信号であるアナログ映像信号に
比例したディジタルデータに変換される。
形態を説明するための図で、図１は、補色モザイク色フ
ィルタ配列を有する全画素読み出しＣＣＤ撮像素子を用
いた単板カラービデオカメラの信号処理回路の構成を示
す図である。なお、図１において、図６に示した従来技
術と同様の作用をする部分には図６の場合と同一の参照
番号が付してある。図１においても、図６の場合と同
様、レンズ１１を通して被写体像がＣＣＤ撮像素子１２
の撮像面に結像する。撮像素子１２では被写体像が各画
素の色フィルタを通して電気信号に変換される。撮像素
子１２の出力信号はＣＤＳ／ＡＧＣ回路１３にて不用な
信号成分が取り除かれ、ＡＤコンバータ１４にてＣＤＳ
／ＡＧＣ回路１３の出力信号であるアナログ映像信号に
比例したディジタルデータに変換される。
【００１７】ＡＤコンバータ１４の出力信号データは本
発明による輝度信号処理ブロック２１にはいる。輝度信
号処理ブロック２１の出力はフィルタ（ＹＨＬＰＦ）２
２にて水平方向に平滑化され、その後、ガンマ回路（Ｇ
ＡＭ）２３，同期信号加算回路（ＳＹＮＣ）２４を通っ
て輝度信号２５が作成される。一方，色差信号は、色分
離回路３１にてＡＤコンバータ１４の出力信号データか
らＲ，Ｇ，Ｂの色信号が作成され、ホワイトバランス回
路（ＷＢ）３２にて光源の色温度に対する補正が行なわ
れ、ガンマ回路（ＧＡＭ）３３，マトリックス回路（Ｍ
ＡＴＲＩＸ）３４，色差ゲイン回路（ＣＧＡＩＮ）３５
を通して色差信号３６が出力される。
発明による輝度信号処理ブロック２１にはいる。輝度信
号処理ブロック２１の出力はフィルタ（ＹＨＬＰＦ）２
２にて水平方向に平滑化され、その後、ガンマ回路（Ｇ
ＡＭ）２３，同期信号加算回路（ＳＹＮＣ）２４を通っ
て輝度信号２５が作成される。一方，色差信号は、色分
離回路３１にてＡＤコンバータ１４の出力信号データか
らＲ，Ｇ，Ｂの色信号が作成され、ホワイトバランス回
路（ＷＢ）３２にて光源の色温度に対する補正が行なわ
れ、ガンマ回路（ＧＡＭ）３３，マトリックス回路（Ｍ
ＡＴＲＩＸ）３４，色差ゲイン回路（ＣＧＡＩＮ）３５
を通して色差信号３６が出力される。
【００１８】次に、輝度信号処理ブロック２１の作動に
ついて、図２のタイミング図を使って説明する。ＡＤコ
ンバータ１４の出力である各画素ごとの信号データは乗
算器２１ｂとディレイライン２１ａに入力される。ディ
レイライン２１ａでは入力される信号を１水平走査期間
だけ遅らせた信号が出力され、これが乗算器２１ｃに入
力される。図２の２ａはＡＤコンバータ１４の出力信号
であり、２ｂはディレイライン２１ａの出力信号であ
る。なお、図２の２ｇは１水平走査期間を示す。２つの
乗算器２１ｂ，２１ｃの出力信号は加算器２１ｄにて垂
直方向の隣り合う２画素の加算が行われフィルタ２２に
出力される。
ついて、図２のタイミング図を使って説明する。ＡＤコ
ンバータ１４の出力である各画素ごとの信号データは乗
算器２１ｂとディレイライン２１ａに入力される。ディ
レイライン２１ａでは入力される信号を１水平走査期間
だけ遅らせた信号が出力され、これが乗算器２１ｃに入
力される。図２の２ａはＡＤコンバータ１４の出力信号
であり、２ｂはディレイライン２１ａの出力信号であ
る。なお、図２の２ｇは１水平走査期間を示す。２つの
乗算器２１ｂ，２１ｃの出力信号は加算器２１ｄにて垂
直方向の隣り合う２画素の加算が行われフィルタ２２に
出力される。
【００１９】図１において、２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，
２１ｋはマゼンタ，グリーン，シアン，イエローの各画
素信号の信号値を調整するための調整ゲイン値を格納す
るレジスタであり、乗算器２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２
１ｑを通ってセレクタ２１ｅ，２１ｆに入力される。セ
レクタ２１ｅ，２１ｆの出力は乗算器２１ｂと２１ｃに
つながっており、乗算器２１ｂ及び２１ｃからは、ＡＤ
コンバータ１４およびディレイライン２１ａの出力信号
の各画素信号に対するフィルタの色に従って、それぞれ
の色に対応する調整ゲイン値がタイミング発生回路（Ｔ
Ｇ）２１ｇの制御信号にて切り替えられて出力される。
２１ｋはマゼンタ，グリーン，シアン，イエローの各画
素信号の信号値を調整するための調整ゲイン値を格納す
るレジスタであり、乗算器２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２
１ｑを通ってセレクタ２１ｅ，２１ｆに入力される。セ
レクタ２１ｅ，２１ｆの出力は乗算器２１ｂと２１ｃに
つながっており、乗算器２１ｂ及び２１ｃからは、ＡＤ
コンバータ１４およびディレイライン２１ａの出力信号
の各画素信号に対するフィルタの色に従って、それぞれ
の色に対応する調整ゲイン値がタイミング発生回路（Ｔ
Ｇ）２１ｇの制御信号にて切り替えられて出力される。
【００２０】このセレクタ２１ｅへのタイミング発生回
路２１ｇの制御信号を図２の２ｃに、またセレクタ２１
ｆへのタイミング発生回路２１ｇの制御信号を図２の２
ｄに、セレクタ２１ｅの出力データを図２の２ｅに、セ
レクタ２１ｆの出力データを図２の２ｆに示す。レジス
タ２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋに格納されているマ
ゼンタ，グリーン，シアン，イエローの調整ゲインの値
は、ある特定の色温度、例えば、５５００Ｋのときの無
彩色被写体を撮影した場合に、ＭｇとＧｒの画素信号に
ついて、ＣＣＤ撮像出力に対して乗算器２１ｂ，２１ｃ
のＭｇ，Ｇｒ画素の出力が等しくなるような調整ゲイン
の値をあらかじめ求めておき、これをレジスタ２１ｈ，
２１ｉに設定する。
路２１ｇの制御信号を図２の２ｃに、またセレクタ２１
ｆへのタイミング発生回路２１ｇの制御信号を図２の２
ｄに、セレクタ２１ｅの出力データを図２の２ｅに、セ
レクタ２１ｆの出力データを図２の２ｆに示す。レジス
タ２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋに格納されているマ
ゼンタ，グリーン，シアン，イエローの調整ゲインの値
は、ある特定の色温度、例えば、５５００Ｋのときの無
彩色被写体を撮影した場合に、ＭｇとＧｒの画素信号に
ついて、ＣＣＤ撮像出力に対して乗算器２１ｂ，２１ｃ
のＭｇ，Ｇｒ画素の出力が等しくなるような調整ゲイン
の値をあらかじめ求めておき、これをレジスタ２１ｈ，
２１ｉに設定する。
【００２１】同様に、Ｃｙ，ＹｅについてもＣＣＤ撮像
出力に対して乗算器２１ｂ，２１ｃのＣｙ，Ｙｅ画素の
出力が等しくなるような調整ゲインの値をあらかじめ求
めておき、これをレジスタ２１ｊ，２１ｋに設定してお
く。
出力に対して乗算器２１ｂ，２１ｃのＣｙ，Ｙｅ画素の
出力が等しくなるような調整ゲインの値をあらかじめ求
めておき、これをレジスタ２１ｊ，２１ｋに設定してお
く。
【００２２】色温度の変化は色差信号３６から色温度検
出回路２１ｒにて検出し、色温度が変化した場合のマゼ
ンタ，グリーン，シアン，イエローの各画素信号に対す
るそれぞれの補正量を色温度検出回路２１ｒから出力
し、これを乗算器２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑにて
各色フィルタ毎の調整ゲイン値に掛け合わせることで、
色温度変化に対する（（１／２Ｔｈ），（１／４Ｔ
ｖ））の周波数での各色のキャリアバランスのずれを補
正する。
出回路２１ｒにて検出し、色温度が変化した場合のマゼ
ンタ，グリーン，シアン，イエローの各画素信号に対す
るそれぞれの補正量を色温度検出回路２１ｒから出力
し、これを乗算器２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑにて
各色フィルタ毎の調整ゲイン値に掛け合わせることで、
色温度変化に対する（（１／２Ｔｈ），（１／４Ｔ
ｖ））の周波数での各色のキャリアバランスのずれを補
正する。
【００２３】図５において、縦エッジに発生する垂直４
画素周期のドットクロールの成分は図５の５ｂの成分で
あり、これは（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に存
在するＭｇ，Ｇｒ，Ｙｅ，Ｃｙの色フィルタ配列に依存
して発生するキャリアによる折り返し歪みである。そこ
で、無彩色被写体において、 Ｍｇ＝Ｇｒ …式（１） Ｃｙ＝Ｙｅ …式（２） とすることで、マゼンタとグリーンのキャリア、およ
び、シアンとイエローのキャリアが打ち消しあって（１
／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））にはキャリアが存在し
なくなる。
画素周期のドットクロールの成分は図５の５ｂの成分で
あり、これは（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））に存
在するＭｇ，Ｇｒ，Ｙｅ，Ｃｙの色フィルタ配列に依存
して発生するキャリアによる折り返し歪みである。そこ
で、無彩色被写体において、 Ｍｇ＝Ｇｒ …式（１） Ｃｙ＝Ｙｅ …式（２） とすることで、マゼンタとグリーンのキャリア、およ
び、シアンとイエローのキャリアが打ち消しあって（１
／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））にはキャリアが存在し
なくなる。
【００２４】これにより、図５に示す５ｂの折り返し成
分が発生しなくなり、縦エッジに発生する垂直４画素周
期のドットクロールは発生しなくなる。ここで、条件と
して式（１）と式（２）が成り立つ必要があるが、 Ｍｇ＝Ｇｒ＝Ｃｙ＝Ｙｅ …式（３） となる条件は必要ない。
分が発生しなくなり、縦エッジに発生する垂直４画素周
期のドットクロールは発生しなくなる。ここで、条件と
して式（１）と式（２）が成り立つ必要があるが、 Ｍｇ＝Ｇｒ＝Ｃｙ＝Ｙｅ …式（３） となる条件は必要ない。
【００２５】また、垂直方向に隣り合う画素信号を加算
することにより図５の５ｃに示すトラップが入り、
（０，１／（２Ｔｖ））のキャリア成分を抑圧すること
ができる。これは有彩色被写体において（マゼンタ，グ
リーン）のラインと、（シアン，イエロー）のラインの
信号レベルに差がある場合に発生するラインクロールを
抑える効果を与える。有彩色被写体においては、色飽和
度が高くなるに連れて（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔ
ｖ））でのＭｇ，Ｇｒ，Ｙｅ，Ｃｙのキャリアバランス
が崩れていき、図５の５ｂに示す折り返し成分の発生が
増えるが、通常、色飽和度が高くなると視覚的に解像感
は低下するので画質的に大きく劣化することはない。
することにより図５の５ｃに示すトラップが入り、
（０，１／（２Ｔｖ））のキャリア成分を抑圧すること
ができる。これは有彩色被写体において（マゼンタ，グ
リーン）のラインと、（シアン，イエロー）のラインの
信号レベルに差がある場合に発生するラインクロールを
抑える効果を与える。有彩色被写体においては、色飽和
度が高くなるに連れて（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔ
ｖ））でのＭｇ，Ｇｒ，Ｙｅ，Ｃｙのキャリアバランス
が崩れていき、図５の５ｂに示す折り返し成分の発生が
増えるが、通常、色飽和度が高くなると視覚的に解像感
は低下するので画質的に大きく劣化することはない。
【００２６】上述のように、式（１）と式（２）の条件
によって（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のキャリ
アを抑圧し、さらに、垂直方向に隣り合う画素信号を加
算することにより（０，１／（２Ｔｖ））のキャリア成
分を抑圧することで、輝度信号の縦エッジで発生するド
ットクロールと有彩色被写体において発生するラインク
ロールによる劣化のない高画質の画像を得ることが出来
る。
によって（１／（２Ｔｈ），１／（４Ｔｖ））のキャリ
アを抑圧し、さらに、垂直方向に隣り合う画素信号を加
算することにより（０，１／（２Ｔｖ））のキャリア成
分を抑圧することで、輝度信号の縦エッジで発生するド
ットクロールと有彩色被写体において発生するラインク
ロールによる劣化のない高画質の画像を得ることが出来
る。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明は、各画素の信号を独立
して読み出し可能なＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮
像素子は、水平方向の第１ラインにはマゼンタ，グリー
ンの順で色フィルタが交互配列され、第２ラインにはシ
アン，イエローの順で色フィルタが交互配列され、第３
ラインにはグリーン，マゼンタの順で色フィルタが交互
配列され、第４ラインにはイエロー，シアンの順で色フ
ィルタが交互配列される水平２画素、垂直４画素の補色
モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用
いて各画素の信号を加算して輝度信号を生成するカラー
ビデオカメラにおいて、マゼンタ画素の信号値を調整す
る手段と、グリーン画素の信号値を調整する手段と、シ
アン画素の信号値を調整する手段と、イエロー画素の信
号値を調整する手段とを有し、無彩色被写体において少
なくともマゼンタ画素の信号とグリーン画素の信号レベ
ルがほぼ等しく、かつ、イエロー画素とシアン画素の信
号値がほぼ等しくなるように構成したので、縦エッジに
発生する垂直４画素周期のドットクロークの発生を防止
することができる。
して読み出し可能なＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮
像素子は、水平方向の第１ラインにはマゼンタ，グリー
ンの順で色フィルタが交互配列され、第２ラインにはシ
アン，イエローの順で色フィルタが交互配列され、第３
ラインにはグリーン，マゼンタの順で色フィルタが交互
配列され、第４ラインにはイエロー，シアンの順で色フ
ィルタが交互配列される水平２画素、垂直４画素の補色
モザイク色フィルタ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用
いて各画素の信号を加算して輝度信号を生成するカラー
ビデオカメラにおいて、マゼンタ画素の信号値を調整す
る手段と、グリーン画素の信号値を調整する手段と、シ
アン画素の信号値を調整する手段と、イエロー画素の信
号値を調整する手段とを有し、無彩色被写体において少
なくともマゼンタ画素の信号とグリーン画素の信号レベ
ルがほぼ等しく、かつ、イエロー画素とシアン画素の信
号値がほぼ等しくなるように構成したので、縦エッジに
発生する垂直４画素周期のドットクロークの発生を防止
することができる。
【００２８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、更に、光源の色温度を検出する手段を有するので、
色温度変化に対応して縦エッジに発生する垂直４画素周
期のドットクロールの発生を防止することができる。
て、更に、光源の色温度を検出する手段を有するので、
色温度変化に対応して縦エッジに発生する垂直４画素周
期のドットクロールの発生を防止することができる。
【００２９】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、更に、垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段
を有するので、有彩色被写体において（マゼンタ，グリ
ーン）のラインと（シアン，イエロー）のラインの信号
レベルに差がある場合に発生するラインクロールを抑え
ることができる。
て、更に、垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段
を有するので、有彩色被写体において（マゼンタ，グリ
ーン）のラインと（シアン，イエロー）のラインの信号
レベルに差がある場合に発生するラインクロールを抑え
ることができる。
【００３０】請求項４の発明は、請求項１の発明におい
て、更に、光源の色温度を検出する手段と、垂直方向に
隣り合う画素信号を加算する手段とを有するので、輝度
信号の縦エッジで発生するドットクロールによる劣化や
有彩色被写体において発生するラインクロールによる劣
化のない高画質の画像を得ることができる。
て、更に、光源の色温度を検出する手段と、垂直方向に
隣り合う画素信号を加算する手段とを有するので、輝度
信号の縦エッジで発生するドットクロールによる劣化や
有彩色被写体において発生するラインクロールによる劣
化のない高画質の画像を得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態におけるビデオカメラの信
号処理構成を示す図である。
号処理構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における動作タイミングを
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明に使用するフィルタ配列例を示す図であ
る。
る。
【図４】各色別のキャリア位置と位相を示した２次元周
波数特性を示す図である。
波数特性を示す図である。
【図５】各色別のキャリア位置と位相と、縦エッジに発
生する折り返し成分を示した２次元周波数特性図を示す
図である。
生する折り返し成分を示した２次元周波数特性図を示す
図である。
【図６】従来技術におけるビデオカメラの信号処理構成
を示す図である。
を示す図である。
１１…レンズ、１２…ＣＣＤ撮像素子、１３…ＣＤＳ／
ＡＧＣ回路、１４…ＡＤコンバータ、２０，２１…輝度
信号処理ブロック、２２…フィルタ、２３…ガンマ回
路、２４…同期信号加算回路、２５…輝度信号、３１…
色分離回路、３２…ホワイトバランス回路、３３…ガン
マ回路、３４…マトリックス回路、３５…色差ゲイン回
路、３６…色差信号。
ＡＧＣ回路、１４…ＡＤコンバータ、２０，２１…輝度
信号処理ブロック、２２…フィルタ、２３…ガンマ回
路、２４…同期信号加算回路、２５…輝度信号、３１…
色分離回路、３２…ホワイトバランス回路、３３…ガン
マ回路、３４…マトリックス回路、３５…色差ゲイン回
路、３６…色差信号。
Claims (4)
- 【請求項１】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向
の第１ラインにはマゼンタ，グリーンの順で色フィルタ
が交互配列され、第２ラインにはシアン，イエローの順
で色フィルタが交互配列され、第３ラインにはグリー
ン，マゼンタの順で色フィルタが交互配列され、第４ラ
インにはイエロー，シアンの順で色フィルタが交互配列
される水平２画素、垂直４画素の補色モザイク色フィル
タ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用いて各画素の信号
を加算して輝度信号を生成するカラービデオカメラにお
いて、マゼンタ画素の信号値を調整する手段と、グリー
ン画素の信号値を調整する手段と、シアン画素の信号値
を調整する手段と、イエロー画素の信号値を調整する手
段とを有し、無彩色被写体において少なくともマゼンタ
画素の信号とグリーン画素の信号レベルがほぼ等しく、
かつ、イエロー画素とシアン画素の信号値がほぼ等しく
なるようにしたことを特徴とするカラービデオカメラ。 - 【請求項２】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向
の第１ラインにはマゼンタ，グリーンの順で色フィルタ
が交互配列され、第２ラインにはシアン，イエローの順
で色フィルタが交互配列され、第３ラインにはグリー
ン，マゼンタの順で色フィルタが交互配列され、第４ラ
インにはイエロー，シアンの順で色フィルタが交互配列
される水平２画素、垂直４画素の補色モザイク色フィル
タ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用いて各画素の信号
を加算して輝度信号を生成するカラービデオカメラにお
いて、マゼンタ画素の信号値を調整する手段と、グリー
ン画素の信号値を調整する手段と、シアン画素の信号値
を調整する手段と、イエロー画素の信号値を調整する手
段と、光源の色温度を検出する手段とを有し、無彩色被
写体において少なくともマゼンタ画素の信号とグリーン
画素の信号レベルがほぼ等しく、かつ、イエロー画素と
シアン画素の信号値がほぼ等しくなるようにしたことを
特徴とするカラービデオカメラ。 - 【請求項３】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向
の第１ラインにはマゼンタ，グリーンの順で色フィルタ
が交互配列され、第２ラインにはシアン，イエローの順
で色フィルタが交互配列され、第３ラインにはグリー
ン，マゼンタの順で色フィルタが交互配列され、第４ラ
インにはイエロー，シアンの順で色フィルタが交互配列
される水平２画素、垂直４画素の補色モザイク色フィル
タ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用いて各画素の信号
を加算して輝度信号を生成するカラービデオカメラにお
いて、マゼンタ画素の信号値を調整する手段と、グリー
ン画素の信号値を調整する手段と、シアン画素の信号値
を調整する手段と、イエロー画素の信号値を調整する手
段と、垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段とを
有し、無彩色被写体において少なくともマゼンタ画素の
信号とグリーン画素の信号レベルがほぼ等しく、かつ、
イエロー画素とシアン画素の信号値がほぼ等しくなるよ
うにしたことを特徴とするカラービデオカメラ。 - 【請求項４】 各画素の信号を独立して読み出し可能な
ＣＣＤ撮像素子を有し、該ＣＣＤ撮像素子は、水平方向
の第１ラインにはマゼンタ，グリーンの順で色フィルタ
が交互配列され、第２ラインにはシアン，イエローの順
で色フィルタが交互配列され、第３ラインにはグリー
ン，マゼンタの順で色フィルタが交互配列され、第４ラ
インにはイエロー，シアンの順で色フィルタが交互配列
される水平２画素，垂直４画素の補色モザイク色フィル
タ配列をなし、該ＣＣＤ撮像素子を用いて各画素の信号
を加算して輝度信号を生成するカラービデオカメラの信
号処理方法において、マゼンタ画素の信号値を調整する
手段と、グリーン画素の信号値を調整する手段と、シア
ン画素の信号値を調整する手段と、イエロー画素の信号
値を調整する手段と、光源の色温度を検出する手段と、
垂直方向に隣り合う画素信号を加算する手段とを有し、
無彩色被写体において少なくともマゼンタ画素の信号と
グリーン画素の信号レベルがほぼ等しく、かつ、イエロ
ー画素とシアン画素の信号値がほぼ等しくなるようにし
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 |
|---|---|---|---|
| JP11036207A JP2000236557A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | カラービデオカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11036207A JP2000236557A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | カラービデオカメラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000236557A true JP2000236557A (ja) | 2000-08-29 |
Family
ID=12463307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11036207A Pending JP2000236557A (ja) | 1999-02-15 | 1999-02-15 | カラービデオカメラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000236557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030070998A (ko) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | (주)시아이센서 | 칼라 구현용 시모스 이미지 센서 |
-
1999
- 1999-02-15 JP JP11036207A patent/JP2000236557A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030070998A (ko) * | 2002-02-27 | 2003-09-03 | (주)시아이센서 | 칼라 구현용 시모스 이미지 센서 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040323 |