JPH0155629B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ビデオ画像形成方法、さらに詳細に
は、被写体のビデオ画像を写真感光材料上に形成
するビデオ画像形成方法に関する。

本発明の目的はこのようなビデオ画像形成装置
において、有効信号とノイズ信号の比、いわゆる
SN比を大きくすることにより、画像の品質を高
めることが可能なビデオ画像形成装置を提供する
ことを目的としている。

本発明によれば、被写体のビデオ画像を写真感
光材料上に形成するビデオ画像形成方法におい
て、被写体を走査し、走査された被写体を光電変
換器を用いて光電変換し、光電変換器上の光量が
Ｎ分の１になるような光量にし、光電変換器から
の信号を画像に変換し、前記変換された画像を写
真感光材料上にＮ回繰り返して露光し、被写体の
ビデオ画像を写真感光材料上に形成する構成が採
用されている。

このように本発明により画素信号の有効成分は
相関関係をもたせて、Ｎ回加算ないし積分され、
ノイズ信号は相関関係をもたせずに、すなわち非
相関的に幾何学的に加算されるので、最終効果と
してノイズレベルは√だけ大きくなる。このこ
とは両信号をＮ回加算したあとでは有効信号はノ
イズ信号に対して√だけ増加されることを意味
する。これにより簡単な方法で有効信号はノイズ
信号よりも大きくすることが可能になる。

本発明の好ましい実施例によれば、繰り返し加
算回路のあとに、平均値形成回路が接続され、そ
れにより映像信号ならびにそれに関連するノイズ
信号が平均化される。また好ましい実施例ではＮ
は50よりも大きく100よりも小さく選ばれる。

プリンタ装置のような画像再生装置で画素信号
を記憶するメモリとしての中間回路が備えられて
いない場合には、光電変換器上の光量ないし照度
は正しく露光された記録体の照度に対してＮ分の
１に減少される。このことは被写体あるいは画像
を写真感光材料上にプリントする場合、露光はＮ
回繰り返され、正しく露光された記録体のものに
達するようにしなければならないことを意味す
る。一方、画素信号を記憶する中間メモリが設け
られている場合には画素信号とノイズ信号をＮ回
加算ないし積分したあと平均値を形成し、平均化
された画像信号をメモリに記憶し、それを再び利
用するようにするのが好ましい。この場合、記録
された画素信号をモニタ上に表示したりプリント
に用いたり、あるいは記録体上に記録するように
することも可能である。

以下図面に示す実施例に基き、本発明を詳細に
説明する。

第１図において符号１で示すものはフイルム原
画を照明する装置であり、この装置には静止画と
してのネガフイルムあるいはポジフイルム２が保
持され、このフイルムは光源３によりレンズ４，
５を介して照明される。レンズ４と５の間に光量
を調節する絞り６が設けられ、さらに投影レンズ
７が設けられる。

また振動ミラー装置８にはループ振動子Ｓ並び
に振動ミラー９が設けられている。この振動ミラ
ー装置８は発振器１０により周期的に駆動され
る。発振器の周期は、テレビ画像の周期よりも大
きく、好ましくは秒の単位の周期である。

振動ミラー９により記録すべき画像の光学像は
CCDアレイ１２並びにシフトレジスター１３を
有するCCD装置１１上に導かれる。CCDライン
素子１２上の個々の画素は、クロツク発生器１４
から得られるクロツク信号と同期して、シフトレ
ジスタ１３を介し、外部に読み出される。出力線
Ｒは赤色の信号に関連した出力線でありＧは、緑
色の信号に関連した出力線、Ｂは青色の信号に関
連した出力線である。出力線Ｒ，Ｇ，Ｂは画像信
号並びにそれに関連したノイズ信号をＮ回加算す
る加算ないし積分回路１００に入力される。加算
はカウンタ１０１により制御され、このカウンタ
１０１は制御線１０２を介して発振器１０と接続
されている。またカウンタ１０１はCCD装置１
１に至る制御線を有する。Ｎ回の加算の間に有効
信号はＮ倍の値になり、一方ノイズ信号は√倍
の値にしか大きくならない。これは有効信号は、
相関関係をもたされ、一方ノイズ信号は相関関係
は持たずに加算されるからである。この加算回路
のあとに平均値形成回路１０３が接続されて、そ
の平均値形成回路において個々の画素信号ならび
に関連するノイズ信号はＮ分の１に減少される。

出力線Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれスイツチ装置１
５，１６，１７を介してコントラストの補正を行
うガンマ（γ）補正回路１８に導かれる。これに
よつていわゆる濃度の線型化が行われる。

ガンマ補正回路１８のあとにはクリスプニング
回路１９が接続される。このクリスプニング回路
は帯域幅が制限されている場合、増幅器の帯域幅
を拡大することなく、伝送されたパルスの立ち上
り端を急峻化させる輪郭を補正する回路である。
入力信号から補正信号が得られ、この補正信号が
出力信号に加算され、その結果パルスの端部が鋭
くなつたような形状の信号が得られる。

クリスプニング回路のあとに増幅回路２０が接
続される。

増幅回路は、それぞれカラー信号線Ｒ，Ｇ，Ｂ
を介して画像メモリ２１に入力され、その出力
R′，G′，B′はカラーモニタ装置２２と接続され
る。またこの画像メモリ２１は発振器２３によつ
てクロツクされる。その場合クロツク周波数はモ
ニタ上でフリツカーのない画像が得られるように
選ばれる。画像メモリ２１の容量をあまり大きく
しなくてもいいようにCCDライン素子からの画
素点のうち、各４番目の画素点のみが処理され
る。好ましくは1700から2000の画素点を有する
CCDライン素子が用いられる。この場合、画素
点の半分は輝度信号にまた残る画素点のそれぞれ
半分は赤と青の信号に割り当てられる。緑信号は
輝度信号から得られる。

ガンマ補正回路１８は、主にモニタ２２のグレ
ー値（中間色）を線型化する働きをする。

一方増幅回路２０の各出力はそれぞれ他のガン
マ補正回路２４に接続され、そのガンマ回路の出
力Ｒ，Ｇ，Ｂはゲート回路２５，２６，２７に導
かれる。ゲート回路２５，２６，２７の出力はカ
ラー受像管２８，２９，３０の制御格子に接続さ
れる。受像管２８は、赤信号、また受像管２９は
緑信号、また受像管３０は青信号を送出する。３
つの受像管２８から３０上の画像はそれぞれレン
ズ３２から３４を介して写真感光材料３１上に投
影される。ガンマ補正回路２４はカラー受像管２
８から３０のグレー値を線型化する働きをする。

既に説明したように、モニタ装置２２上ではな
く、写真感光材料３１上にビデオ画像を形成する
場合には、画像信号を記憶するメモリ２１を使用
しないので、光電変換器（CCD装置）１１上の
光量ないし照度は正規の光量ないし照度のＮ分の
１に減少される。従つて、被写体あるいは画像を
写真感光材料３１上にプリントする場合、露光は
Ｎ回繰り返されなければならない。

ゲート回路２５，２６，２７の入力端子は共に
ゲート回路３５に接続され、そのゲート回路３５
の入力には制御スイツチ３６が接続されている。
ゲート回路３５の他の入力端子は、端子Ａを介し
て演算増幅器３７の出力と接続される。このよう
な構成により制御電圧が所定の値になつた場合の
み、ゲート回路３５がONとなり、スイツチ３６
から得られるスタートパルスがゲート回路２７か
ら２５に送られる。

演算増幅器３７の非反転入力端子は基準電圧源
３８と、また反転入力は黒レベル検出器３９の出
力と接続される。黒レベル検出器の入力は、赤、
緑、青マトリツクス回路４０の出力Ｙと接続され
る。Ｒ，Ｇ，Ｂマトリツクス４０と３つの入力端
子はそれぞれCCD装置１１と対応する出力線と
接続される。

原画としてネガが用いられた場合には、スイツ
チ装置１５〜１７が第２の位置に移動され、それ
により、各信号線Ｒ，Ｇ，Ｂに対して位相反転が
行われる。この位相反転によつてそれぞれ180度
位相がずれた画素信号（補色関係にある画素信
号）が得られる。

第３図に図示したように、CCD装置１１は、
それぞれ順次赤、緑および青に感度を有するフオ
トダイオードから成るCCDフオトダイオードア
レイ１２を有する。このCCDアレイ１２の後段
には、いわゆる転送ゲート４２が接続される。こ
の転送ゲート４２は、クロツク発生器４３と接続
される。第３図では同じ色感度を持つ画像センサ
ー素子、すなわちフオトダイオードからの信号の
みが転送ゲート４２を介してそれぞれアナログシ
フトレジスタ４４，４５，４６に入力される。従
つて、それぞれ赤、緑、青に感度を持つフオトダ
イオード用のシフトレジスタが必要となり、その
場合、転送ゲート４２によつて並列にしかも同時
にフオトダイオードからの電圧信号がシフトレジ
スタのすべての位置に入力される。３つのアナロ
グシフトレジスタ４４〜４６からの電荷を取り出
す場合、同一のクロツク（画素クロツク）が用い
られる。これによつてCCD装置１１の３つの出
力には並列にカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂが得られる。
このようにして得られた信号は、テレビジヨン技
術においてよく知られた信号処理回路並びに再生
回路に導かれる。４７，４８，４９，５０，５
１，５２はそれぞれ出力増幅器を示す。

出力線Ｒ，Ｇ，Ｂは画像信号及びノイズ信号を
Ｎ回加算する加算ないし積分回路１０５に入力さ
れる。加算はカウンタ１０６により制御される。
カウンタ１０６はさらにCCD装置１１に至る制
御線を有する。Ｎ回の加算の間有効画像信号はＮ
倍だけ増加し、一方ノイズ信号は√倍だけしか
増加しない。有効信号は相関関係をもたせて、ま
たノイズ信号は相関関係をもたせずそれぞれ加算
される。加算回路の後には平均値形成回路１０７
が接続され、それにより個々の画素信号並びに関
連するノイズ信号は１／Ｎに減少される。

第４図には第２の実施例が図示されており、
CCD装置は５３で図示されている。この画像検
出装置では、時間切換回路によつてカラー信号が
得られる。CCD装置５３はフオトダイオードア
レイ５４を有し、このフオトダイオードアレイ
は、転送ゲート５５を介して、アナログシフトレ
ジスタ５６に接続される。クロツク動作は、クロ
ツク発生器５７によつて行なわれる。アナログシ
フトレジスタ５６の出力には、電荷増幅器５８が
設けられる。電荷増幅器５８の出力には、各画素
の全体のカラー成分を含んだ直列のカラー信号Ａ
が得られる。

出力線Ｒ，Ｇ，Ｂは画像信号及びノイズ信号を
Ｎ回加算する加算ないし積分回路１１０に入力さ
れる。加算はカウンタ１１１により制御される。
カウンタ１１１はさらにCCD装置５３に至る制
御線を有する。Ｎ回の加算の間有効画像信号はＮ
倍だけ増加し、一方ノイズ信号は√倍だけしか
増加しない。

有効信号は相関関係をもたせて、またノイズ信
号は相関関係をもたせずそれぞれ加算される。加
算回路の後には平均値形成回路１１２が接続さ
れ、それにより個々の画素信号並びに関連するノ
イズ信号は１／√に減少される。

このカラー信号Ａは、３チヤンネルの切換回路
５９に入力され、その出力にカラー信号Ｒ，Ｇ，
Ｂが得られる。切換回路５９の制御は、それに関
連したデコーダ論理回路６０を介して行なわれ
る。この論理回路６０は、２ビツトのデジタルカ
ウンタZ₁、ノアゲート６１，６２，６３及びナン
ドゲート６４を有する。カウンタZ₁の出力Q₁は、
直接ノアゲート６１の第１の入力と、また第３の
ノアゲート６３の第１の入力と、またナンドゲー
ト６４の第１の入力と接続され、さらにインバー
タ６５を経て第２のノアゲート６２の第１の入力
と接続される。

カウンタZ₁の第２の入力Q₂は、ノアゲート６
１と６２の第３の入力と接続され、またナンドゲ
ート６４の第２の入力と接続されるとともに、イ
ンバータ６６を介して第３のノアゲート６３の第
３の入力と接続される。ナンドゲート６４の出力
は、リード線を介してカウンタZ₁のリセツト入力
と接続される。さらに、カウンタZ₁のクロツク入
力T₁は、クロツク発生器５７と接続される。ノ
アゲート６１〜６３の出力は、３チヤンネル切換
回路５９に接続される。Q₁，Q₂が「０、０」の
ときは赤、「０、１」のときは緑、「１、０」のと
きは青、「１、１」のときはリセツト信号が得ら
れる。

CCD装置の感光部は、例えば13μｍ程度の距離
を隔てて１列に配置された1800のシリコンフオト
ダイオードから成るフオトダイオードアレイ５４
から接続される。アレイの全体の幅は約24mmであ
る。例えばｔ＝０の時点で、画像の最初の行（ラ
イン）が、フオトダイオードアレイ５４上に投影
されると、パルスのエツジにより転送ゲート５５
が動作され、記憶された輝度信号（各フオトダイ
オードアレイにはメモリコンデンサが接続されて
いる）は、並列にアナログシフトレジスタ５６に
転送される。この時点からクロツクパルスＴによ
つてアナログシフトレジスタ５６に記憶された信
号が外部に送り出される。この信号は電荷増幅器
５８を介してCCD装置の出力に得られる。クロ
ツクパルスＴの周波数はCCDアレイ５４が1800
の画素から成り、また例えば1500のラインがある
場合、フレーム周波数が、例えば約1Hzとなるよ
うに選ばれる。

CCD装置の出力には、各画素の赤成分、緑成
分及び青成分が連続して含まれる直列カラー信号
Ａが得られる。この信号は３チヤンネル変換回路
５９及びそれに関連したデコーダ論理回路６０に
よつて並列のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換され
る。

クロツク信号並びに端子T₁，T₂，T₃並びに出
力線Ａ，Ｒ，Ｇ，Ｂに現われる信号の波形図が第
５図に図示されている。

さらに、カウンタZ₁と同様に構成された第２の
カウンタZ₂が設けられる。このデジタルカウンタ
Z₂は、クロツク発生器６７によつて動作され、こ
のクロツク発生器６７の入力には振動ミラー装置
８が接続される。従つて、クロツク発生器６７の
周波数はフレーム周波数に等しい。カウンタZ₂の
出力Q₁，Q₂は、カウンタZ₁と同様にノアゲート
６８，６９，７０と接続される。ナンドゲート７
１は、カウンタZ₁のナンドゲート６４に対応す
る。７２，７３はインバータである。カウンタZ₂
は、赤、緑、青の色に関して、カウンタZ₁と同様
な動作を行う。従つてノアゲート６８の出力は、
対応するノアゲート６１の第２の入力と、ノアゲ
ート６９の出力は、対応するノアゲート６２の第
２の入力と、またノアゲート７０の出力は、対応
するノアゲート６３の第２の入力と接続される。
このようにすることによつて、第６図に図示した
ように第１の走査期間では赤信号のみが、第２の
走査期間では緑信号が、また第３の走査期間では
青信号のみが白黒受像管（図示せず）に入力され
る。また、図示されていないが、フレーム周波数
のタイミングで赤フイルタ、緑フイルタ及び青フ
イルタが交互に白黒受像管の前に移動される。

第７図に示す実施例では第３図と同一部分には
同一の参照番号が付されている。また差異を示す
ために「ダツシユ」が付されている。平均値形成
回路１０７′のあとにはいわゆる画素メモリ１２
０が接続されており、この画素メモリ１２０で
個々の画素が任意の時間記憶され出力線Ｒ，Ｇ，
Ｂに出力させることができる。図示されてないが
メモリ１２０は出力線Ｒ，Ｇ，Ｂに画素信号を出
力するシフトレジスタを有する。出力線Ｒ，Ｇ，
Ｂの画素をモニタに再生して目でみることができ
るとともに、記録装置（図示せず）に導いて記録
体上に記録ないし記憶させることもできる。

以上説明したように、本発明によれば、光電変
換器上の光量がＮ分の１になるような光量にし、
光電変換器からの信号を再び画像に変換して、そ
れを写真感光材料上にＮ回繰り返して露光し、被
写体のビデオ画像を写真感光材料上に形成するよ
うにしているので、Ｎ回の画像の重ね合わせを簡
単に行なうことができ、それによりノイズ分の増
分をＮの平方根倍に抑えた良好なビデオ画像を写
真感光材料上に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の配置構成を示した概略配置構
成図、第２図は第１図の装置の後に接続される信
号処理回路を示した回路図、第３図はCCD装置
の構成を示した概略ブロツク回路図、第４図は
CCD装置の他の実施例及びその信号を処理する
ための回路を示したブロツク回路図、第５図は第
４図の各部に現れる信号の波形を示した信号波形
図、第６図は画像の走査を説明した説明図、第７
図は他の実施例を示すブロツク図である。 １……フイルム照明装置、２……フイルム、３
……光源、６……絞り、８……振動ミラー装置、
９……振動ミラー、１１……CCD装置、１２…
…CCDアレイ、１３……シフトレジスタ、１４
……クロツク発生器、１８……ガンマ補正回路、
１９……クリスプニング回路、２１……画像メモ
リ、２２……モニタ装置、２３……発振器、２
５，２６，２７……ゲート回路、２８，２９，３
０……カラー受像器、３５……ゲート回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被写体のビデオ画像を写真感光材料上に形成
   するビデオ画像形成方法において、 被写体を走査し、 走査された被写体を光電変換器を用いて光電変
   換し、 光電変換器上の光量がＮ分の１になるような光
   量にし、 光電変換器からの信号を画像に変換し、 前記変換された画像を写真感光材料上にＮ回繰
   り返して露光し、被写体のビデオ画像を写真感光
   材料上に形成することを特徴とするビデオ画像形
   成方法。 ２ 前記Ｎは50と100の間の値に設定される特許
   請求の範囲第１項に記載のビデオ画像形成方法。