JPH02142294A - 色信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 す」 ［産業上の利用分野］ 本発明は、補色フィルタを装着した単板式カラービデオ
カメラやカラースチルビデオカメラの色信号処理装置に
関する。

［従来の技術］ 従来、この種の装置においては、固体撮像素子に例えば
第２図（ａ）に示すような色フィルタを装着し、第３図
に示すような信号処理をすることで、最終的に輝度と２
つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを得るのが普通である。

このような従来の方式の色信号処理においては、まず、
水平方向に隣り合っていて、かつ異なる色フィルタを装
着されている画素からの出力を減算した結果である色差
信号から演算処理が行われるのが普通である。例えば、
第２図（ａ）に示す色フィルタ配列をインタレース走査
すれば、各フィールドの奇数列目は、減算器３０４によ
りＣ１＝　（Ｍｇ−Ｇｒ）という減算結果が得られ、偶
数列目は、Ｃ２＝　（Ｙｅ−Ｃｙ）という減算結果が得
られる。これに対して、３０５の色信号処理部では、適
当な方法でホワイトバランス、γ変換などの色処理演算
が行われる。

次に、これらの線順次化されている色差信号ＣＩ／　Ｃ
２に対し、同時化回路３０６でＩＨ（水平走査時間）遅
延線などを用いて同時化して、更に、これらを色差マト
リクス回路３０７に通すことにより色差軸を適当に回転
し、最終的に２つの色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙを得ている
。

しかし、このような方式の色処理方法には、次のような
２つの根本的な問題がある。

（Ａ）ホワイトバランスがとりにくい。

三管式カメラやＲＧＢ原色（純色）タイプのカメラでは
、Ｇに対するＲとＢの比を色温度に応じて変化させるこ
とで、ホワイトバランスがとれるのに対し、この種の装
置では、色情報が色差の形で出てくるので、例えば、色
温度に応じて、輝度信号の何割かを色差信号に加減算す
ることによって白色に対する色差信号を強制的に零にし
、ホワイトバランスをとっている。この方法は、原理的
にも正しくなく、幅広い色温度範囲で、精度良くホワイ
トバランスをとることは極めてむずかしい。

（Ｂ）色差のままγ変換するので色の再現性が良くない
。

三管式カメラのＲＧＢ原色タイプのカメラでは、Ｎ　Ｔ
　Ｓ　（、方式に従って色分離された出力Ｒ，Ｇ、　　
ＢにγをかけてＲγ、Ｇ’、Ｂγを得たのち、２つの色
差Ｒ’−Ｙ、Ｂ’−Ｙを得る。但しＹ（輝度信号）はＹ
＝０．３０Ｒテ十０．５９Ｇ丁＋０．１１８γである。

ところが、補色タイプのカメラでは、色信号は、最初に
差をとられてから、γをかけられるので（Ｍｇ−Ｇｒ）
’のように差の形のままγをかけられてしまう。従って
、後でどう補正しても正規のＮＴＳＣと対応のついた色
信号が得られず、色の再現性はよ（ない。

上記の問題点を解決するために例えば、第４図のように
２つの色差信号ＣＩ、Ｃ２とローパスフィルタを通した
輝度信号ＹＬ′を用いて、適当な演算によってＲＧＢへ
変換し、この状態でホワイトバランス、γ変換を行い、
再び輝度、色差へ変換する方法が考えられる。

これによれば、Ｒ，Ｇ，Ｂの状態でホワイトバランス、
γ変換を行えるので上述した第３図の例のような問題点
はある程度解決される。

しかし、このように、−度水平方向の出力の差の色差を
作ってから、これをもとに、色処理を行う方法では、フ
ィルタの分光感度にマツチした最適な色処理が行えず、
色再現性が良（ならないという問題があった。

そこで、色再現性を良（するために、以下のような方法
が考えられる。ＮＴＳＣ方式ではその３原色Ｒ，Ｇ、　
Ｂに対する理想分光特性が規定されており、これをｒ（
λ）９ｇ（λ）、ｂ（λ）とする。

一方、第２図（ａ）のようなセンサを使用した場合のＭ
ｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの各出力の分光特性を、各々Ｍｇ
　（λ）、Ｇｒ（λ）、Ｃｙ（λ）、Ｙｅ（λ）とする
。

この時ある関数Ｆがあって、 とできれば、センサ出力Ｍｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅにも同
様の関数Ｆを施せば、ＮＴＳＣの理想Ｒ，Ｇ、Ｂ信号が
得られるはずである。

現実には、（１）式をすべての波長λで成立させるのは
困難であるので、次のような方法がとられる。

Ｆを、（３Ｘ４）のリニアマトリックスΔ＝　（ａ　＋
＋　）で近似することを考える。Δによって変換された
結果の分光特性をｒ′（λ）、　ｇ’　（λ）、　　ｂ
’　（λ）とする。

適当な重み付けを波長λ１やｒ＊　ｇ＋　ｂの間でつけ
ても良い。このようにして定まったΔを用いて、センサ
出力（Ｍ　ｇ　、　Ｃｒ　、　　Ｃｙ　、　　Ｙ　ｅ　
）を、ここで、誤差関数Ｅを例えば次のように定義する
。

＋〔ｂ（λ１）−ｂ’（λｉ）〕２ Ｎは整数で、通常３００ｎｍ＜λ１．λ２・・・・・・
、λ。

＜８００ｎｍである。

このＥ（Δ）を最小にするようなΔを決めれば良い。

のように変換し、このＲ，Ｇ、　Ｂをもとにγ変換、ホ
ワイトバランスなど必要な色処理を行えば良い、そして
、最終的に （５）は、いわゆる正規方程式で１２元連立１次方程式
になるので、これをとければ（ａ　Ｉ＋　）が定まり、
これを用いればＦの良い近似となる。もちろん、誤差関
数Ｅの選択の仕方は、これだけではなく、というＮＴＳ
Ｃの規格にあった変換を行うことで所望の輝度、色差信
号を得ることができる。

但し、Ｒ’、　Ｇ’、　　Ｂ’はホワイトバランスのと
られたＲ、　Ｇ、　　Ｂをおおむねγ＝０．４５ｖでγ
変換した信号である。

一方、これに対し、第４図の従来例のように、水平方向
に隣り合った画素間の差から色差信号Ｃ３゜Ｃ２を作り
、これらをもとに色処理する場合を考えてみる。

２つの色差信号Ｃ，，Ｃ２は、第２図の色配列の場合、 Ｃ，＝Ｍｇ−Ｇｒ Ｃ２＝Ｃｙ−Ｙｅ　　・・・・・・・　　　・・・　　
・・・・・・・・・（８）である。

一方、輝度信号の低域成分ＹＬ′　　は、Ｍｇ、Ｇｒ。

Ｃｙ、Ｙｅの適当な重みづけ平均で形成されるので、 ＹＬ’　＝に、Ｍｇ＋に２Ｇｒ＋に３Ｃｙ＋に４Ｙｅ　
　−・−−−−−−（９）と書ける。

この場合、ＲＧＢ変換部４０６では（３Ｘ　３）マトリ
クス旦によってｃｌｌ　Ｃ２１ｙＬ／　からＲ，Ｇ、　
Ｂへ変換されているとすると、 となる。式（８）、　　（９）、　　（１０）をまとめ
ると、（１１）と（６）を比べて、旦Ｍ−へとなるよう
にいつも旦を決めることができれば問題ないが、これは
、不可能である。何故ならば最初に水平方向の差をとる
という操作をしているので、この時点で色情報の次元が
４から３へ、すなわち（Ｍｇ、　Ｃｙ。

Ｙｅ、　Ｇｒ）から（ＹＬ　＋　Ｃ＋　＋　Ｃ２）　ヘ
’つ下がっているためである。式（６）は、リニアの範
囲で色再現について最適化されているので、式（１１）
’　　よりも必ず色再現が良い。

〔発明が解決しようとしている問題点〕更に、このリニ
アマトリクスへの係数（ａ＋１：ｌは次の条件を満たさ
なければならない。例えば、第５図の様な無彩色の被写
体を第２図（ａ）のフィルターで出力した場合に、各フ
ィルターに対応する出力信号Ｍｇ（λ）、　Ｇｒ　（λ
）、　Ｃｙ　（λ）、　Ｙｅ　（λ）をマトリクス［ａ
　ｕ　］（ｉ−３，ｊ＝４）で変換すると、変換後のＲ
ＧＢ信号は、Ｒ（λ）　＝Ｊ２Ｍｇ（λ）＋ａ、２Ｇｒ
（λ）＋ａ１３Ｃｙ（λ）＋ａ１４Ｙｅ（λ）Ｇ（λ）
　＝ａ２１　Ｍｇ（λ）＋ａ２２Ｇｒ（λ）＋ａ２３Ｃ
ｙ（λ）＋ａ２４Ｙｅ（λ）Ｂ（λ）　＝ａ３１　Ｍｇ
（λ）＋ａ３□Ｇｒ（λ）＋ａｏＣｙ（λ）＋ａ３４Ｙ
ｅ（λ）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　（１２）’となる。この時、フィルターのＭ
ｇ、　Ｇｒの位置は被写体の暗部に、Ｃｙ、Ｙｅの位置
は被写体の明部に一致しているので、どの様な補間フィ
ルターを用いても、が成り立つ。このα、βは、被写体
の色温度に依存するパラメータである。

式（１２）’　（１３）より、 Ｒ（λ）　”　（ａｌｌ　＋ａ１２／（り　Ｖ　、（λ
）　＋　（ａ１３　＋ａ＋４　／β）ｖ２（λ）Ｇ（λ
）　”　（ａ２＋　＋ａ２２／α）　ｖ、　（λ）　＋
　（ａ２３　＋ａ２４／β）ｖ２（λ）Ｂ（λ）　＝　
（ａａｔ　＋ａ３２／α）　Ｖ　ｒ　（λ）　＋　（ａ
、＋ａ＊４／β）ｖ２（λ）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　（１４）この被写体は無
彩色であるため、すべてのＶ＋（λ）。

Ｖ２（λ）について、Ｒ（λ）＝Ｇ（λ）＝Ｂ（λ）で
なければ、垂直方向に偽色が出てしまう。しかも、被写
体の色温度により、α、βが変化し、Ｒ（λ）。

Ｇ（λ）、Ｂ（λ）が変化してしまうので、従来の様な
１個のマトリクス変換のみでは、色温度が変わるたびに
、偽色が出るという問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、固体撮像素子からの色信号をリニアマ
トリクスを用いた変換をすることにより、Ｒ，Ｇ、　Ｂ
信号を生成する色信号処理装置において、被写体の色温
度によらず、色再現性を向上し、かつ垂直方向に偽色を
出さないというもので次の様に構成される。

（１）補色フィルターを装着したカメラの出力信号にお
いて、被写体の色温度と各フィルターの分光特性とによ
って決る演算を行い、Ｒ，Ｇ、　Ｈの３信号を生成する
ことを特徴とする信号処理装置。

（２）上記の演算は、複数の色温度に対応するリニヤマ
トリクス演算を実行する手段と色温度を検出して上記の
リニヤマトリクス演算の結果を切換える手段を有し、上
記のマトリクスの係数が、基準の分光特性ｒ（λ）１ｇ
（λ）、ｂ（λ）をＮ色の色フィルターの分光特性ｒ＋
（λ）…ｆｎ（λ）の線形結合で表わすために最小２乗
法で求めるようにする。

（３）リニヤマトリクスの係数は無彩色の被写体を入力
した際に生成したＲ、　Ｇ、　Ｈの３信号が常に等しく
なるように拘束条件が付与される。

（４）固体撮像素子が電荷結合素子であり、かっ色信号
が各色間でディレィとタップを共通化した２次元ディジ
タル補間フィルタによって同時化するようにする。

［作用］ 上記（１）〜（４）の構成により、各フィルムに対応す
る色信号よりＲ，Ｇ、　Ｈの３信号を生成することがで
き、（４）の構成により電荷結合素子（ＣＯＤ）の出力
からＲ，Ｇ、　Ｂの３信号を生成できると共に、共通化
により回路規模を縮小できる。

［実施例］ 以下本発明に基づき説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明を第２図（ａ）のような色フィルタを
装着したＣＯＤをインクレース走査する場合の実施例を
示す。

このケースでは、Ｍｇ、Ｇｒ、Ｃｙ、Ｙｅの４つの色信
号が同時化されていなければならない。なぜなら、これ
ら４つの情報を演算によって、Ｒ，Ｇ。

Ｂの色信号へ変換するからである。

ＭＯ３型センサのように、４線同時読み出しが可能な構
造であれば、このことは問題な（実行できるが、ＣＣＤ
のようにこれが出来ないセンサにおいては、まず各々の
色信号を２次元的に補間して同時化する必要がある。

例えば、第２図（ａ）のようなセンサ出力の場合、Ｍｇ
に注目すると、そのサンプリングの位置は、第２図（ｂ
）に○印で示した所になる。その他のＸ印の所は、他の
色情報はあるが、Ｍｇの色情報がないので、○印のつい
たデータ（Ａ−Ｈなど）の適当な重みづけで補間する。

これが２次元補間フィルタによる同時化である。これは
、各色に対して行われる。

以上を念頭において、以下第１図を使用して説明する。

ＣＣＤセンサ１０１には、第２図（ａ）のような４種の
カラーフィルタが配置されている。センサ１０１からイ
ンタレース走査で読み出された画像信号は、１０２のＡ
ＧＣにより調整された後、Ａ／Ｄ変換器１０３で読出し
クロックに同期したタイミングでＡ／Ｄ変換される。後
で行う色処理のために、このＡ／Ｄ変換器１０３は、リ
ニヤな特性が良く、量子化誤差の点から考えて、８ｂｉ
ｔ以上で行うのが望ましい。

輝度信号は、１１６のバイパスフィルタで高域成分が検
出され、後述するような方法で得られる輝度の低域成分
ＹＬと加算器１１７で加算され、Ｄ／Ａ変換器１１８で
Ｄ／Ａ変換され、出力される。

一方、Ａ／Ｄ変換器１０２の出力は、４つの補間フィル
タ１０６，１０７，１０８，１０９に入力される。

これら４つの補間フィルタは、例えば第５図に示すよう
に構成されており、これらの出力は各々同時化された色
信号Ｍｇ、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇｒとなる。ここで、第５図に
示す補間フィルタの動作について説明する。

センサ１０１からの出力は、インクレース走査されてい
るものとすると、Ａ／Ｄ変換器１０２の出力は、ＩＨご
とに（Ｍｇ／Ｇｒ）のライン、（Ｃｙ／Ｙｅ）のライン
の出力と切り換わる。従って、例えばＭｇの補間フィル
タならば（Ｍｇ／Ｇｒ）のラインを走査している間、ス
イッチ５０１はＡ／Ｄの出力を、次のＩＨでは零を選択
するようにすると、スイッチ５０１の出力には（Ｍｇ／
Ｇｒ）ラインのデータとＩＨ分の零がＩＨごとに交互に
出力される。

ＩＨメモリ５０２，５０３、係数倍器５０４．５０５゜
５０６及び加算器５０７は、垂直方向の補間フィルタを
形成している。例えば、５０４．５０６の係数はＡｌ３
Ｏ３の係数は１に設定すると、５０７の出力には（Ｍｇ
／Ｇｒ）のラインのデータと前後の（Ｍｇ／Ｇｒ）ライ
ンの平均値がＩＨごとに出力され、垂直方向に補間され
る。

次に加算器５０７の出力は、スイッチ５０８へ入力され
る。スイッチ５０８の入力は、画素ごとの読み出しクロ
ックφに同期して、Ｍｇ信号、Ｇｒ倍信号交互に現われ
ているので、Ｍｇ信号の時は、５０７の出力を、Ｇｒ倍
信号時は零を選択して出力する。

これはディレィ５０９〜５１４、係数器５１５〜５２１
１加算器５２１からなる水平補間フィルタに入力され、
水平方向に補間される。係数器５１５〜５２１の係数は
、例えば各々（１／８．　２／８．３／８．　１／２゜
３／８．　２／８．　１／８）のように全部の和が２に
なるようにするのが良い。

以上、Ｍｇ用の補間フィルタ１０６について説明したが
、スイッチ５０８の選択を逆にすれば、Ｇｒ用の補間フ
ィルタ１０９が、又、スイッチ５０１の選択を逆にすれ
ば、スイッチ５０８の位相に応じて各々Ｃｙ、Ｙｅ用の
補間フィルタ１０７，１０８が構成できる。

また、上述の説明では、ＩＨメモリを２本用い（１／２
．　１．１／２）の補間フィルタを構成したが、ＩＨメ
モリをＮ本用い、（Ｎ＋１）タップの垂直方向のＦＩＲ
型ディジタルフィルタにしても良い。こうすると、垂直
方向の色の帯域が好ましい。このような構成は、アナロ
グ処理では難しく、ディジタル処理による構成が望まし
い。

以上の説明では、１０６〜１０９の４つの補間フィルタ
を個別に構成した場合を示したが、第６図のようにまと
めて構成すれば、ＩＨメモリやディレィ、加算器、係数
器の共通化ができるので、回路規模の大幅な縮小が可能
である。

即ち第６図においてＡ／Ｄ変換器１０２の出力を第５図
に示したものと同様なＩＨメそり５０２．５０３、係数
器５０４，５０５，５０６からなる垂直補間フィルタに
入力する。加算器６０１の出力は、ＩＨごとに前後ライ
ンの平均値が表われる。今、５０５の出力が（Ｍ　ｇ　
／　Ｇ　ｒ　）ラインであったとすると、加算器６０１
の出力は、前後の（Ｃｙ／Ｙｅ）ラインの平均値が表わ
れる。次のラインでは、５０５の出力は（Ｃｙ／　Ｙ　
ｅ　）ラインとなるので、Ｆｌ、Ｆ２には、ＩＨ毎に、
（Ｍｇ／Ｇｒ）と（Ｃｙ／Ｙｅ）ラインの補間された信
号が交互に表われる。従って、スイッチ６０２でＩＨ毎
に、ＦｌとＦ２を選択することにより、垂直方向に同時
化されて補間信号（Ｍｇ／Ｇｒ）、（Ｃｙ／　Ｙ　ｅ　
）をとり出すことができる。

各々の（Ｍｇ／Ｇｒ）又は（Ｃｙ　／　Ｙ’ｅ　）ライ
ンの信号は、第５図と同様なディレィ５０９〜５１４及
び係数器５１５〜５２１からなる水平補間フィルタに入
力される。加算器６０３．６０４．６０６．６０７は、
２タツプごとの出力を加算するようしているので、例え
ば６０３と６０４の出力には、ｌクロックφごとに、Ｍ
ｇとＧｒの補間された出力が交互に表われる。

従って、６０５のスイッチでφごとに６０３と６０４の
出力を切り換えれば、２次元的に補間されたＭｇ及びＧ
ｒ倍信号得ることができる。Ｃｙ、Ｙｅについても同様
である。

又、第１図において、同期化されたＭｇ、　　ＣＭ。

Ｙｅ、Ｇｒの信号が得られたならば、後のすべての演算
処理は、画素ごとの読出しクロックの数回に１回行えば
よい。なぜなら、一般に、カラー信号の帯域は狭いから
である。従って、補間フィルタの後に、間引き処理を行
って、後の演算処理を比較的低速で行うようにしてもよ
い。こうすると、消費電力の大幅な節約ができる。

次にＲＧＢ変換部１１０〜１１０−６について説明する
。

前述したように、まずＭｇ、　Ｇｒ、　Ｃｙ、　　Ｙｅ
各々の分光特性Ｍｇ（λ）、Ｇｒ（λ）、Ｃｙ（λ）、
Ｙｅ（λ）を３８０ｎｍから７８０ｎｍまで１０ｎｍ間
隔で測定し、Ｍｇ（λｉ）、Ｇｒ（λｉ）、Ｃｙ（λｉ
）、Ｙｅ（λｉ）　（ｉ＝１．・・・・・・、４１）を
得た。

次に、ＮＴＳＣのＲＧＢの理想分光特性ｒ（λ１）１ｇ
（λｔ）、　ｂ　（λｉ）を、例えば“色彩化学ハンド
ブック東京大学出版会（１９８１）”より読みとり、（
５）式により、等しい重みをつけた正規方程式をとく。

この時、式（１４）において偽色を防止する目的で、Ｒ
（λ）＝Ｇ（λ）＝Ｂ（λ）を満たすため、同時に次の
２つの条件も満たすよにする。即ち、ａ　１１　＋ａ　
１２／α＝ａ２１　＋ａ２２／α＝ａ３．＋ａ３２／α
ａ１３＋ａｌ、／７！？＝ａ□３＋８□４／１３　＝ａ
　３３　＋ａ　３４／Ｂ　”−”−”””’　”°ゝこ
こで、α、βは被写体の色温度によって弯化するので、
あらかじめ２０００°に、　３００００に、　４０００
°Ｋ。

５０００°に、６０００°に、７０００°にの各色温度
における無彩色被写体のα、βを測定しておく。

今Ｇｒ（λ）の出力をα倍、Ｙｅ　（λ）の出力をβ倍
したものを各々Ｇｒ　　（λ）＋　Ｙｅ’　　（λ）と
して式（６）の代わりに と書ける。但し、Ｇｒ’（λ）はＧｒ（λ）のα倍、Ｙ
ｅ’　（λ）はｙｅ（λ）のβ倍である。

また、Ｅ’　（Ａ）＝Ｅ（Δ）　＋　１　＋　（ａｌｌ
　＋ａ１２　　ａ２＋　　８２□）＋１２　（ａａａ　
＋ａ１２　ａ３＋　ａ３２）＋　１３　（ａ１３＋ａ１
４　ａ２３ａ２ａ）＋　１４（ａ＋＋＋ａｎ　ａａａ　
ａ３４）・・・・（１９）を考えるとＥ（Δ）が最小値
をとるならば式（１７）よりＥ′−（Δ）”＝Ｅ（Δ）
となり、最小値をとることになる。

によって変換する事を考える。その場合（１５）はａ　
、３　＋ａ　１４　：ａ２３＋ａ２．　：１１３３＋ａ
３４と書き換えられる。したがって、式（４）はＥ（Ａ
）　＝ Σ〔（ｒ（λ＋）−（ａｕＭｇ（λ＋）　＋　Ｂ、、Ｇ
ｒ’　　（λ＋）＋ａｎＣ７（λ＋）　＋　Ｃａ＋ａＹ
ｅ’　　（λ１））１＋　（ｇ（λ、）　　（ａｌｌＭ
ｇ（λ、）十ａ、Ｇｒ’　（λ＋）＋ａｌＪＣｙ（λ、
）＋（ａ、、Ｙｅ’　（λＩ））′＋１ｂ（λ＋）−（
８ｍ＋Ｍｇ（λ、）＋ａ、Ｇｒ’　（λ、）＋ａｕＣｙ
（λ＋）＋（ａｍｔｙｅ’　（λ１）円（Ｉ８） これを式（５）と同様、正規方程式として解くと、［ａ
１］］はＩ！１〜１４の関数となる。

求めるべき係数は、（１７）の条件を満たすので、１１
＋　　ｊ１２．Ｉ！３＋　　Ａ’４を設定したときの評
価関数Ｆ（Ｌ）を次のように定義する。

Ｆ（Ｌ）　　＝ｌａｎ（Ｌ）＋ａ＋２（Ｌ）　ａｚ＋（
Ｌ）　ａ２２（Ｌ）＋　ｆａｎ（Ｌ）＋ａ＋□（Ｌ）　
ａ３ｓ（１）　ａａ□（ｊ’）＋ｌａ＋３（Ｌ）＋ａ＋
１（Ｌ）　ａ２３（Ｌ）　ａ２１（Ｌ）＋ｌａ＋ａ（ｊ
？）＋ａ＋４（Ｌ）　ａ３ａ（Ｌ）　ａａａ（Ｌ）　ｌ
　−（２１）但し、ｆ！　＝　（Ｉ！＋、１２．１２３
．ｊ’４）である。

今ＡＩ＋　　ｊ’２＋　’３＋　１４をある初期値Ｉ　
ＩＱ　＋　１２０　＋１’ｌｏ、Ｉ！４０に設定して、
設定値各々のパラメータを、△ｌ工、△Ｉ！２．△１３
．△１４だけ少しずつ動かして、種々のｆ、、ｆ２．　
Ｉ！３．　Ｉ２４に対する［ａｕ］を式（２０）につい
て解いて求め、この［ａ　＋＋　］を用いて式（２１）
によりＦ（Ｌ）を求める。

このＦｌ）を最小にするｆ　＝（＊、、　Ｉ２２＋　１
３＋１！４）の組を求めるとこれに対応する［ａ＋＋］
が求める係数となる。したがって、［ａ　＋＋　］は式
（１６）がα、Ｐによって異なるので色温度ごとに最適
値が異なる。従って、複数のＲＧＢ変換部１１０−１〜
１１０６を設は色温度ごとの異なるマトリクス演算を行
う。

色温度によるＲＧＢ変換マトリクスの切り換えは外光か
ら判断して手動スイッチの切換えで行っても良いが、本
実施例では色温度検出器１２０で外光の分光特性から、
赤色光成分と青色光成分の比率により判別して、これに
よりスイッチＳＷを自動的に切り換える。

色再現はマトリクス係数を近似して固定乗算器を用いて
も良いが、本実施例では２０００°に、　　３０００°
に、　４０００°に、　５０００°に、　６０００°に
、　７００００にの夫々に適したＲ、　Ｇ、　Ｂ変換用
のテーブルを用いる。なお、色温度はより細かいステッ
プ毎にその変換マトリクスを求めれば、より完璧な信号
処理が可能である。

このようにして変換され形成されたＲ、　Ｇ、　　Ｂ信
号はホワイトバランス回路１１１において前記色温度検
出器１２０により再び相互の比率がコントロールされ、
更にγ変換回路１１２でγ変換された後、色差マトリク
ス回路１１３で低域輝度信号ＹＬと、色差信号Ｒ−Ｙ、
Ｂ−Ｙを形成する。低域輝度信号Ｙ、は加算器１１７に
導かれ、前述の如（輝度信号を形成する。

又、色差信号Ｒ−Ｙ、Ｂ−Ｙは夫々Ｄ／Ａ変換器１１４
．１１５を介してアナログ信号になる。

（第２実施例） 第１図のＲＧＢ変換とホワイトバランスを共通化させて
もよい。即ち、第１図においては、ホワイトバランス回
路１１１でＲＧＢ信号をＲＧＢからｘＲ。

Ｇ、ＶＢという形に変換することでホワイトバランスを
とっているが、これをＲＧＢ変換部１１０−１〜１１Ｃ
）−６の乗算器を可変乗数倍器として色温度検出器１２
０の出力に応じて係数を可変制御する。具体的には第１
実施例で求めたマトリクスＡの代わりに尚、この係数Ｘ
ｒＹは色温度２０００°に〜７０００°Ｋを３２段階に
分けて、それに応じて決定する。より精度の良い色再現
を行うには、色温度の段階数を増やすことで可能となる
。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、固体撮像子に装
着した各色フィルタに対応する色信号を全て用いて、入
力時の色温度に応じてＲ，Ｇ、　Ｈの３信号が生成され
るので、正しいホワイトバランス、γ変換が行うことが
でき、色再現性が大幅に向上する。しかも、広範囲の入
力時の色温度に応じてＲ，Ｇ、　Ｂ変換のための演算を
変えているので、垂直方向の偽色信号が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のブロック図、第２図（ａ
）、（ｂ）は色フィルタの配列を示す図、 第３図は従来例のブロック図、 第４図は別の従来例のブロック図、 第５図は補間フィルタの構成例のブロック図、第６図は
補間フィルタの他の実施例のブロック図である。 ｌｏｔ・・・センサ １０６〜１０９・・・補間フィルタ １１０−１〜１１０−６　・２０００°に〜７ｏｏｏ０
にノ各色温度におけるＲＧＢ変換器 １２０・・・色温度検出器 （０Ｌ） （ｂン 巨スルタの叱りＩ］を元１１乙 第２０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）補色フィルターを装着したカメラの出力信号にお
   いて、被写体の色温度と各色フィルターの分光特性とに
   よって決る演算を行い、Ｒ，Ｇ，Ｂの３信号を生成する
   ことを特徴とする色信号処理装置。
2. （２）上記の演算は、複数の色温度に対応するリニヤマ
   トリクス演算を実行する手段と色温度を検出して上記の
   リニヤマトリクス演算の結果を切換える手段を有し、上
   記のマトリクスの係数が、基準の分光特性ｒ（λ），ｇ
   （λ），ｂ（λ）をＮ色の色フィルターの分光特性ｆ＿
   １（λ）…ｆ＿ｎ（λ）の線形結合で表わすために求め
   られることを特徴とする請求項（１）記載の色信号処理
   装置。
3. （３）固体撮像素子が電荷結合素子であり、かつ色信号
   が各色間でディレイとタップを共通化した２次元ディジ
   タル補間フィルタによって同時化されていることを特徴
   とする請求項（１）記載の色信号処理装置。