JPH0352276B2 - - Google Patents
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- JPH0352276B2 JPH0352276B2 JP55115957A JP11595780A JPH0352276B2 JP H0352276 B2 JPH0352276 B2 JP H0352276B2 JP 55115957 A JP55115957 A JP 55115957A JP 11595780 A JP11595780 A JP 11595780A JP H0352276 B2 JPH0352276 B2 JP H0352276B2
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- Japan
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- signal
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- signals
- pass filter
- gamma correction
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/80—Camera processing pipelines; Components thereof
- H04N23/84—Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/10—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
- H04N25/11—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
- H04N25/13—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
- H04N25/133—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements including elements passing panchromatic light, e.g. filters passing white light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はカラービデオカメラの信号処理回路に
関する。
関する。
カラービデオカメラは、まず、赤、緑、青の各
色に感心する３個の撮像管で被写体を撮像し、そ
の出力として、それぞれ赤色信号、緑色信号、青
色信号（以後それぞれ、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号
と呼ぶ）を取り出し、これら３原色信号にガンマ
補正、白クリツプ、黒クリツプやカラーエンコー
ド等公知の各種信号処理を施して最終的には
NTSC信号を出力するのがその基本である。しか
し、近年、家庭用VTR（ビデオテープレコーダ）
の普及が進むに伴ないカラービデオカメラも家庭
用としてのニーズが高まり、その簡易化が急速に
進んだ。今日では、家庭用カラービデオカメラ
は、撮像管を１本用いた単管式が主流であるが、
このような単管式カメラにおいては、撮像管から
得られる信号は、前述のようなＲ，Ｇ，Ｂ信号で
はなく、RGB信号の混合体である基底帯域の輝
度信号（以後Ｙ信号と呼ぶ）と搬送波にのせられ
たＲ，Ｂ信号とが多重化された信号である場合が
多い。（いわゆる位相分離方式や周波数分離方式
など）この場合、搬送波にのせられたＲ，Ｂ信号
は同期復調等の手段で、基底帯域の信号に復調さ
れる。このようにして第１次的に得たＹ信号と
Ｒ，Ｂ信号はＹ信号は解像度、Ｓ／Ｎともに良好
なのに対してＲ，Ｂ信号は帯域が狭くかつＳ／Ｎ
もあまりよくないのが通常である。
色に感心する３個の撮像管で被写体を撮像し、そ
の出力として、それぞれ赤色信号、緑色信号、青
色信号（以後それぞれ、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号
と呼ぶ）を取り出し、これら３原色信号にガンマ
補正、白クリツプ、黒クリツプやカラーエンコー
ド等公知の各種信号処理を施して最終的には
NTSC信号を出力するのがその基本である。しか
し、近年、家庭用VTR（ビデオテープレコーダ）
の普及が進むに伴ないカラービデオカメラも家庭
用としてのニーズが高まり、その簡易化が急速に
進んだ。今日では、家庭用カラービデオカメラ
は、撮像管を１本用いた単管式が主流であるが、
このような単管式カメラにおいては、撮像管から
得られる信号は、前述のようなＲ，Ｇ，Ｂ信号で
はなく、RGB信号の混合体である基底帯域の輝
度信号（以後Ｙ信号と呼ぶ）と搬送波にのせられ
たＲ，Ｂ信号とが多重化された信号である場合が
多い。（いわゆる位相分離方式や周波数分離方式
など）この場合、搬送波にのせられたＲ，Ｂ信号
は同期復調等の手段で、基底帯域の信号に復調さ
れる。このようにして第１次的に得たＹ信号と
Ｒ，Ｂ信号はＹ信号は解像度、Ｓ／Ｎともに良好
なのに対してＲ，Ｂ信号は帯域が狭くかつＳ／Ｎ
もあまりよくないのが通常である。
また、最近、撮像管に代つて、半導体撮像素子
を用いたカラービデオカメラの研究が各方面で進
められているが、ここにおいても、できるだけ小
さい受光面積の撮像素子からできるだけ多くのＹ
信号をＳ／Ｎよく取り出す目的から、色分解光学
フイルタに光透過量の小さい赤色や青色に代つて
光透過量の大きい黄色やシアン等いわゆる補色を
用いる方式が提案されている。第１図はこのよう
な補色式色分解光学フイルタを用いた場合の各色
受光素子の配列例を示す。ここで、各信号は、、
Ｗは全色受光素子、Yeは黄色受光素子、Ｇは緑
色受光素子、Cyはシアン色受光素子で、各添数
字は配置位置を示す。
を用いたカラービデオカメラの研究が各方面で進
められているが、ここにおいても、できるだけ小
さい受光面積の撮像素子からできるだけ多くのＹ
信号をＳ／Ｎよく取り出す目的から、色分解光学
フイルタに光透過量の小さい赤色や青色に代つて
光透過量の大きい黄色やシアン等いわゆる補色を
用いる方式が提案されている。第１図はこのよう
な補色式色分解光学フイルタを用いた場合の各色
受光素子の配列例を示す。ここで、各信号は、、
Ｗは全色受光素子、Yeは黄色受光素子、Ｇは緑
色受光素子、Cyはシアン色受光素子で、各添数
字は配置位置を示す。
この配列では、Ｗ，Ye，Ｇ，Cyの４絵素を単
位としたくり返し配列となつている。各受光素子
の信号読み出し順序は次のように行なう。第１
に、W11とG21、第２にYe12とCy22、第３にW13
とG23、第４にYe14とCy24，……次にW31とG41、
次にYe32とCy42、次にW33とG43，……といつた
具合に上下２絵素づつ同時読み出しする。このよ
うな読み出しは、各受光素子に１ケづつ接続され
たスイツチ回路とこのスイツチを順次走査する垂
直と水平の走査回路によつて行なわれる。そし
て、Ｗ受光素子からの信号はすべてＷの信号線
に、Ye受光素子からの信号はすべてYeの信号線
といつた具合にそれぞれ４色の信号線に集めて出
力される。そして、Ｗ，Ye，Ｇ，Cyの信号線か
ら得た４信号からＹ，Ｒ，Ｂの３信号を作り出す
のは次の方法による。
位としたくり返し配列となつている。各受光素子
の信号読み出し順序は次のように行なう。第１
に、W11とG21、第２にYe12とCy22、第３にW13
とG23、第４にYe14とCy24，……次にW31とG41、
次にYe32とCy42、次にW33とG43，……といつた
具合に上下２絵素づつ同時読み出しする。このよ
うな読み出しは、各受光素子に１ケづつ接続され
たスイツチ回路とこのスイツチを順次走査する垂
直と水平の走査回路によつて行なわれる。そし
て、Ｗ受光素子からの信号はすべてＷの信号線
に、Ye受光素子からの信号はすべてYeの信号線
といつた具合にそれぞれ４色の信号線に集めて出
力される。そして、Ｗ，Ye，Ｇ，Cyの信号線か
ら得た４信号からＹ，Ｒ，Ｂの３信号を作り出す
のは次の方法による。
Ｗ受光素子はＲ，Ｇ，Ｂ光に感応し、Ye受光
素子はＲとＧ光に感応し、Ｇ受光素子はＧ光に感
応し、Cy受光素子はＧとＢ光に感応するから、
第２図に示すように、Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cyの演算処
理により、Ｒ，Ｇ，Ｂ光に対して、2R：4G：2B
の割合いで感応した信号を得る。Ｂ光に対する受
光素子の感度が低いことも考慮に入れると、上記
の感応割り合いはNTSCの規準である。Ｙ＝
0.3R＋0.59G＋0.11Bの輝度信号合成割合に近く、
実質的に上記演算回路によりＹ信号を得たことに
なる。
素子はＲとＧ光に感応し、Ｇ受光素子はＧ光に感
応し、Cy受光素子はＧとＢ光に感応するから、
第２図に示すように、Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cyの演算処
理により、Ｒ，Ｇ，Ｂ光に対して、2R：4G：2B
の割合いで感応した信号を得る。Ｂ光に対する受
光素子の感度が低いことも考慮に入れると、上記
の感応割り合いはNTSCの規準である。Ｙ＝
0.3R＋0.59G＋0.11Bの輝度信号合成割合に近く、
実質的に上記演算回路によりＹ信号を得たことに
なる。
次に、Ｗ＋Ye−Ｇ−Cyの演算処理により、Ｒ
光に感応したＲ信号を得る。また、Ｗ−Ye−Ｇ
＋Cyの演算処理によりＢ光に感応したＢ信号を
得る。ところで、Ｙ信号について見直すと、２絵
素づつ同時読み出ししたＷとＧおよびYeとCy
は、それぞれ上下２絵素信号を加算すると、いず
れの場合もＲ＋2G＋Ｂの光に感心した信号とな
り、これはすなわち、前記のＹ信号である。この
ことは上記のように、Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cyの演算処
理によに得たＹ信号はいずれの読み出し時刻にお
いても常にＹ信号であつて、解像度の良い信号が
得られることを示している。これに対し、前記の
Ｒ信号とＢ信号の演算処理は、横方向あるいは斜
め横方向に隣り合つた絵素との減算をやつてはじ
めて得られる信号であるから、その横方向解像度
は、Ｙ信号のそれよりも悪い。また、減算処理を
伴なうため、信号絶対量が低下し、一方、ランダ
ム雑音は、４線分加算されるために、Ｓ／ＮはＹ
信号のＳ／Ｎよりも悪い。
光に感応したＲ信号を得る。また、Ｗ−Ye−Ｇ
＋Cyの演算処理によりＢ光に感応したＢ信号を
得る。ところで、Ｙ信号について見直すと、２絵
素づつ同時読み出ししたＷとＧおよびYeとCy
は、それぞれ上下２絵素信号を加算すると、いず
れの場合もＲ＋2G＋Ｂの光に感心した信号とな
り、これはすなわち、前記のＹ信号である。この
ことは上記のように、Ｗ＋Ye＋Ｇ＋Cyの演算処
理によに得たＹ信号はいずれの読み出し時刻にお
いても常にＹ信号であつて、解像度の良い信号が
得られることを示している。これに対し、前記の
Ｒ信号とＢ信号の演算処理は、横方向あるいは斜
め横方向に隣り合つた絵素との減算をやつてはじ
めて得られる信号であるから、その横方向解像度
は、Ｙ信号のそれよりも悪い。また、減算処理を
伴なうため、信号絶対量が低下し、一方、ランダ
ム雑音は、４線分加算されるために、Ｓ／ＮはＹ
信号のＳ／Ｎよりも悪い。
以上説明したように、家庭用カラービデオカメ
ラとしては、できるだけ小さな受光面積からでき
るだけ多くのＹ信号をＳ／Ｎよく取り出すことが
カメラ全体のＳ／Ｎをよくする上で必要であり、
その手段として、周波数分離方式や補色方式が用
いられ、その結果、撮像素子から第１次的に得ら
れる信号が通常の場合Ｙ，Ｒ，Ｂ信号となるわけ
である。
ラとしては、できるだけ小さな受光面積からでき
るだけ多くのＹ信号をＳ／Ｎよく取り出すことが
カメラ全体のＳ／Ｎをよくする上で必要であり、
その手段として、周波数分離方式や補色方式が用
いられ、その結果、撮像素子から第１次的に得ら
れる信号が通常の場合Ｙ，Ｒ，Ｂ信号となるわけ
である。
さて、このようにして得たＹ，Ｒ，Ｂ信号に対
してガンマ補正やその他の各種信号処理を施すわ
けであるが、とくに、ガンマ補正に関しては、元
来はＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してガンマ補正すべきと
ころを、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対してガンマ補正を施
すことによる問題が生ずる。それはこのようなカ
ラービデオカメラで彩度の高い赤色やマゼンタ色
の被写体を撮像し、これを受像機で再生するとい
ずれも橙色つぽく再生された映像の鮮かさが低下
することである。また、人物の顔色等においても
黄色つぽく再生される傾向があり、画像品位が低
下する。
してガンマ補正やその他の各種信号処理を施すわ
けであるが、とくに、ガンマ補正に関しては、元
来はＲ，Ｇ，Ｂ信号に対してガンマ補正すべきと
ころを、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対してガンマ補正を施
すことによる問題が生ずる。それはこのようなカ
ラービデオカメラで彩度の高い赤色やマゼンタ色
の被写体を撮像し、これを受像機で再生するとい
ずれも橙色つぽく再生された映像の鮮かさが低下
することである。また、人物の顔色等においても
黄色つぽく再生される傾向があり、画像品位が低
下する。
このような色再現不良が生ずる理由は次のよう
に説明される。
に説明される。
第３図は従来のカラービデオカメラの信号処理
を示すブロツク図である。
を示すブロツク図である。
第３図においては、１は被写体、２は撮像素
子、３，４，５は１／γ乗特性を有するガンマ補
正界回路、６，７は色差マトリツクス、８はカラ
ーエンコーダである。
子、３，４，５は１／γ乗特性を有するガンマ補
正界回路、６，７は色差マトリツクス、８はカラ
ーエンコーダである。
ここで、被写体１の３原色成分を、Ｒ，Ｇ，Ｂ
とすると、撮像素子２の出力には、Ｙ，Ｒ，Ｂ信
号を得る。ガンマ補正回路３の出力信号をY″と
し、Ｒ，Ｂのガンマ補正回路４，５の出力信号を
R′，B′とし、また、カラーエンコーダ８の出力
信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号成分をそれぞれr′，g′，
b′とすると、これらの信号の間には次式が成り立
つ。
とすると、撮像素子２の出力には、Ｙ，Ｒ，Ｂ信
号を得る。ガンマ補正回路３の出力信号をY″と
し、Ｒ，Ｂのガンマ補正回路４，５の出力信号を
R′，B′とし、また、カラーエンコーダ８の出力
信号のＲ，Ｇ，Ｂ信号成分をそれぞれr′，g′，
b′とすると、これらの信号の間には次式が成り立
つ。
Ｙ＝0.30R＋0.59G＋0.11B −(1)
R′＝R1/r −(2)
B′＝B1/r −(3)
G′＝G1/r −(4)
Y″＝Y′1/r＝（3.30R＋0.59G＋0.11B）1/r −(5)
Y′＝0.30R1/r＋0.59G1/r＋0.11B1/r −(6)
ここで、(6)式の輝度信号Y′は、NTSC方式に
忠実に準拠して撮像およびガンマ補正を施したと
仮定した場合のガンマ補正後の輝度信号である。
これらの式から、カラーエンコーダの出力信号の
３原色成分、r′，g′，b′は次のようになる。
忠実に準拠して撮像およびガンマ補正を施したと
仮定した場合のガンマ補正後の輝度信号である。
これらの式から、カラーエンコーダの出力信号の
３原色成分、r′，g′，b′は次のようになる。
r′＝（R′−Y″）＋Y″＝R′＝R1/r −(7)
b′＝（B′−Y″）＋Y″＝B′＝B1/r −(8)
g′＝｛−0.30／0.59(R′-Y″)−0.11／0.59(B′-Y″
)｝＋Y″ ＝｛−0.31／0.59（R′−Y′）−0.11／0.59（B′
−Y′）｝ ＋Y′−0.41／0.59Y′＋0.41／0.59Y″−Y′−Y″ ＝G′＋１／0.59（Y″−Y′）G′ −(9) (7)，(8)，(9)式をみると、r′，b′はそれぞれＲ，
Ｂをガンマ補正したものを表わしており原理に忠
実であるが、g′はＧを正しくガンマ補正したもの
を表わすG′以外に１／0.59（Y″−Y′）成分を含むこ とを示しており、この分だけ、緑色成分に誤差を
含んでいることがわかる。このような緑色成分の
誤差が、このようなカメラを使つて撮像、再生し
た画像においてどのような歪を生ずるかを示した
のが第４図である。第４図は被写体として、カラ
ーバーを想定した場合に再生される画像の緑色刺
激の誤差を示すもので、イが再生画、ロが被写体
そのものである。この結果からすると、マゼンタ
や赤色に緑色が混色して再生されることになり、
マゼンタや赤色が橙色つぽく見えることになる。
全体的に緑色が強まつて再生され、人物の顔色等
重要な色においても黄色つぽくなる傾向が現われ
ることが理解できる。
)｝＋Y″ ＝｛−0.31／0.59（R′−Y′）−0.11／0.59（B′
−Y′）｝ ＋Y′−0.41／0.59Y′＋0.41／0.59Y″−Y′−Y″ ＝G′＋１／0.59（Y″−Y′）G′ −(9) (7)，(8)，(9)式をみると、r′，b′はそれぞれＲ，
Ｂをガンマ補正したものを表わしており原理に忠
実であるが、g′はＧを正しくガンマ補正したもの
を表わすG′以外に１／0.59（Y″−Y′）成分を含むこ とを示しており、この分だけ、緑色成分に誤差を
含んでいることがわかる。このような緑色成分の
誤差が、このようなカメラを使つて撮像、再生し
た画像においてどのような歪を生ずるかを示した
のが第４図である。第４図は被写体として、カラ
ーバーを想定した場合に再生される画像の緑色刺
激の誤差を示すもので、イが再生画、ロが被写体
そのものである。この結果からすると、マゼンタ
や赤色に緑色が混色して再生されることになり、
マゼンタや赤色が橙色つぽく見えることになる。
全体的に緑色が強まつて再生され、人物の顔色等
重要な色においても黄色つぽくなる傾向が現われ
ることが理解できる。
第４図は、ガンマ補正定数を自像管のガンマ定
数に合わせてｒ＝2.2として計算した結果である
が、仮りにｒ値を小さく設定すれば（ガンマ補正
の程度を少なくする）上記のような緑色成分の誤
差は幾分軽減される。これに着目して、市販のカ
ラービデオカメラのうちには、ｒ値を小さ目に設
定しているものもあるが、そのために画像の階調
特性が悪化している傾向が見られ、このような対
策は、適切ではないと考えられる。
数に合わせてｒ＝2.2として計算した結果である
が、仮りにｒ値を小さく設定すれば（ガンマ補正
の程度を少なくする）上記のような緑色成分の誤
差は幾分軽減される。これに着目して、市販のカ
ラービデオカメラのうちには、ｒ値を小さ目に設
定しているものもあるが、そのために画像の階調
特性が悪化している傾向が見られ、このような対
策は、適切ではないと考えられる。
本発明の目的は、周波数分離方式や補色方式の
撮像素子から得られるＹ，Ｒ，Ｂ信号を用いなが
らも、上記したような従来技術の欠点である赤色
やマゼンタ色の被写体撮像時の色の濁りがなく、
かつ、周波数分離方式や補色方式の長所であるＹ
信号のＳ／Ｎの良さや解像度の良さを失なうこと
のない信号処理回路を提供するにある。
撮像素子から得られるＹ，Ｒ，Ｂ信号を用いなが
らも、上記したような従来技術の欠点である赤色
やマゼンタ色の被写体撮像時の色の濁りがなく、
かつ、周波数分離方式や補色方式の長所であるＹ
信号のＳ／Ｎの良さや解像度の良さを失なうこと
のない信号処理回路を提供するにある。
本発明の要点は、撮像素子から得られるＹ信号
とＲ信号、Ｂ信号の低域成分（RL，BL）から第
１のマトリクス演算により低域成分がＧ信号の低
域成分に相当する擬似Ｇ信号を作り出し、この信
号とRLとBL信号に対してガンマ補正処理を施し、
このガンマ補正済みの３信号、すなわち擬似
G′信号、RL′信号、BL′信号から第２のマトリク
ス演算により、再びY′信号に戻すといつた一連
の信号処理により、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に直接ガンマ
補正処理を施した場合に生ずる従来の問題を除去
することである。
とＲ信号、Ｂ信号の低域成分（RL，BL）から第
１のマトリクス演算により低域成分がＧ信号の低
域成分に相当する擬似Ｇ信号を作り出し、この信
号とRLとBL信号に対してガンマ補正処理を施し、
このガンマ補正済みの３信号、すなわち擬似
G′信号、RL′信号、BL′信号から第２のマトリク
ス演算により、再びY′信号に戻すといつた一連
の信号処理により、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に直接ガンマ
補正処理を施した場合に生ずる従来の問題を除去
することである。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第５図に本発明の第１の実施例を示す。ここで
２はＹ，Ｒ，Ｂ信号を発生する撮像素子、３，
４，５はガンマ補正回路、６，７は色差マトリク
ス、８はカラーエンコーダ、９，１０はローパス
フイルタ、１１はＧマトリクス、１２はＹマトリ
クス、１３は出力端子である。
２はＹ，Ｒ，Ｂ信号を発生する撮像素子、３，
４，５はガンマ補正回路、６，７は色差マトリク
ス、８はカラーエンコーダ、９，１０はローパス
フイルタ、１１はＧマトリクス、１２はＹマトリ
クス、１３は出力端子である。
撮像素子２の出力信号は、前述のように、Ｙ信
号は比較的Ｓ／Ｎが良好でかつ広帯域であり、
Ｒ，Ｂ信号はＳ／Ｎが悪く、かつ狭帯域である。
撮像素子２のＲ，Ｂ出力信号をローパスフイルタ
９，１０に通して、色彩を再生するに必要な略
500KHz以下の低域信号成分（RL，BL）を取り出
し、これらを、後続のガンマ補正回路４，５とＧ
マトリクス１１に供給する。Ｇマトリクス１１で
は、Ｙ，RL，BLを３入力信号として(10)式のマト
リクス演算を行なつて擬似Ｇ信号〔Ｇ〕を生成す
る。
号は比較的Ｓ／Ｎが良好でかつ広帯域であり、
Ｒ，Ｂ信号はＳ／Ｎが悪く、かつ狭帯域である。
撮像素子２のＲ，Ｂ出力信号をローパスフイルタ
９，１０に通して、色彩を再生するに必要な略
500KHz以下の低域信号成分（RL，BL）を取り出
し、これらを、後続のガンマ補正回路４，５とＧ
マトリクス１１に供給する。Ｇマトリクス１１で
は、Ｙ，RL，BLを３入力信号として(10)式のマト
リクス演算を行なつて擬似Ｇ信号〔Ｇ〕を生成す
る。
〔Ｇ〕＝Ｙ−0.30RL−0.11BL／0.59 (10)
Ｇマトリクス11に入力するＹ信号をRL，BL信
号等と同等の帯域の低域信号YLとそれ以上の帯
域の高域信号YMとに分けて考えると、(10)式はさ
らに(11)式のように書ける。
号等と同等の帯域の低域信号YLとそれ以上の帯
域の高域信号YMとに分けて考えると、(10)式はさ
らに(11)式のように書ける。
〔Ｇ〕＝Ｙ−0.30RL−0.11BL／0.59＝YL−0.30
RL−0.11BL0.59＋YM／0.59＝〔GL〕＋YM／0.59(12) ここに、〔GL〕は擬似低域Ｇ信号である。すな
わち、Ｇマトリクスの出力信号は、低域分のみが
Ｇ信号に変換され、高域分はＹ信号のままの信号
である。この信号は次にガンマ補正回路３におい
て(12)式で表わされるような処理を受け、〔Ｇ〕′と
なる。
RL−0.11BL0.59＋YM／0.59＝〔GL〕＋YM／0.59(12) ここに、〔GL〕は擬似低域Ｇ信号である。すな
わち、Ｇマトリクスの出力信号は、低域分のみが
Ｇ信号に変換され、高域分はＹ信号のままの信号
である。この信号は次にガンマ補正回路３におい
て(12)式で表わされるような処理を受け、〔Ｇ〕′と
なる。
〔Ｇ〕′＝｛〔GL〕＋YH／0.59｝1/r −(12)
YH／0.59の項は、低域分に重畳された微小交流分
と考えられるから、(12)式は（13）式で近似でき
る。
る。
〔Ｇ〕′〔GL〕1/r＋１／ｒ・〔GL〕1/r-1×YH／0.
59 −（13） （13）式の右辺第１項は、低域分であり、擬似
低域Ｇ信号をガンマ補正したものに等しく、ま
た、第２項は、輝度高域分であり、低域分の大き
さで変調された形となつている。
59 −（13） （13）式の右辺第１項は、低域分であり、擬似
低域Ｇ信号をガンマ補正したものに等しく、ま
た、第２項は、輝度高域分であり、低域分の大き
さで変調された形となつている。
（13）式の意味するところは、高域分はともか
くとして、少なくとも、色彩の再生を決定づけ
る。低域分については、Ｇ信号に対してガンマ補
正を施したと同等の信号が得られることである。
したがつて、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対して直接ガンマ
補正処理を施したときの前記したような色再現の
誤差はもはや生じない。本実施例の説明をさらに
続けると、Ｙマトリクス１２では、（13）式で表
わされる〔Ｇ〕′信号と、Ｒ，Ｂチヤンネルのガ
ンマ補回路４，５で処理済みのRL′信号とBL′信
号を３入力信号として（14）式のマトリクス演算
を行なつてY′信号を生成する。
くとして、少なくとも、色彩の再生を決定づけ
る。低域分については、Ｇ信号に対してガンマ補
正を施したと同等の信号が得られることである。
したがつて、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対して直接ガンマ
補正処理を施したときの前記したような色再現の
誤差はもはや生じない。本実施例の説明をさらに
続けると、Ｙマトリクス１２では、（13）式で表
わされる〔Ｇ〕′信号と、Ｒ，Ｂチヤンネルのガ
ンマ補回路４，５で処理済みのRL′信号とBL′信
号を３入力信号として（14）式のマトリクス演算
を行なつてY′信号を生成する。
Y′0.30RL′＋0.59〔GL〕1/r＋0.11BL′＋0.
59×１／ｒ・〔GL〕1/r-1×YH／0.59 ＝YL′＋１／ｒ・〔GL〕1/r-1・YH−（14）
ここで、低域分であるYL′はNTSC方式の規準
のほぼ致した信号であるから、このYL′とRL′お
よびBL′から、色差マトリクス６，７において、
RL′−YL′およびBL′−YL′を生成することによ
り、誤差を含まない正しい色信号を得ることがで
きる。一方、Y′信号の高域分は、 １／ｒ・〔GL〕1/r-1・YHで表わされ、これは、 NTSC方式に正しく準処して生成した場合に得ら
れる理想的な輝度高域分（RL，GL，BLの大きさ
でそれぞれ変調されたRH，GH，BHのリニアマト
リクスで表わされる。詳細は省略）とは異なる。
また、Ｙ信号をそのままガンマ補正処理したとき
に得られる輝度高域分（１／ｒ・YL′1/r1・YHで表わ される。）とも異なる。しかしながら、このよう
な輝度高域分の誤差によつて生ずる再生画像の差
異は画像輪郭や細部に若干認められる程度であ
り、これによる品位低下は、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対
して直接ガンマ補正を施したときの前記のような
色再現誤差に比べると軽微である。
59×１／ｒ・〔GL〕1/r-1×YH／0.59 ＝YL′＋１／ｒ・〔GL〕1/r-1・YH−（14）
ここで、低域分であるYL′はNTSC方式の規準
のほぼ致した信号であるから、このYL′とRL′お
よびBL′から、色差マトリクス６，７において、
RL′−YL′およびBL′−YL′を生成することによ
り、誤差を含まない正しい色信号を得ることがで
きる。一方、Y′信号の高域分は、 １／ｒ・〔GL〕1/r-1・YHで表わされ、これは、 NTSC方式に正しく準処して生成した場合に得ら
れる理想的な輝度高域分（RL，GL，BLの大きさ
でそれぞれ変調されたRH，GH，BHのリニアマト
リクスで表わされる。詳細は省略）とは異なる。
また、Ｙ信号をそのままガンマ補正処理したとき
に得られる輝度高域分（１／ｒ・YL′1/r1・YHで表わ される。）とも異なる。しかしながら、このよう
な輝度高域分の誤差によつて生ずる再生画像の差
異は画像輪郭や細部に若干認められる程度であ
り、これによる品位低下は、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対
して直接ガンマ補正を施したときの前記のような
色再現誤差に比べると軽微である。
また、本発明の骨子とするところは、Ｙ，Ｒ，
Ｂ信号を低域分についてのみ一担、Ｇ，Ｒ，Ｂ信
号に変換してからガンマ補正処理を施すことであ
り、これによりせつかくの広帯域かつ、Ｓ／Ｎの
良いＹ信号が狭帯域かつＳ／Ｎの悪に、Ｒ，Ｂ信
号によつて犯されるのではないかと懸念される
が、これについては、擬似Ｇ信号を生成する際に
用いるRL，BL信号の帯域を色彩を再生するに必
要な最少限の狭帯域に留めることにより弊害を実
用上問題のないレベルに抑さえることができる。
Ｂ信号を低域分についてのみ一担、Ｇ，Ｒ，Ｂ信
号に変換してからガンマ補正処理を施すことであ
り、これによりせつかくの広帯域かつ、Ｓ／Ｎの
良いＹ信号が狭帯域かつＳ／Ｎの悪に、Ｒ，Ｂ信
号によつて犯されるのではないかと懸念される
が、これについては、擬似Ｇ信号を生成する際に
用いるRL，BL信号の帯域を色彩を再生するに必
要な最少限の狭帯域に留めることにより弊害を実
用上問題のないレベルに抑さえることができる。
次に、本発明の第２の実施例を第６図を用いて
説明する。第６図において、１４は輝度信号チヤ
ンネルのローパスフイルタであり、その通過帯域
幅は、Ｒ，Ｂチヤンネルのローパスフイルタ９，
１０のそれとほぼ同等である。１５は輝度信号チ
ヤンネルのハイパスフイルタであり、その通過帯
域は上記ローパスフイルタのしや断周波数以上の
帯域である。１６は加算回路である。その他の記
号は前出のものと同等の機能を果すものであるか
ら、説明を省略する。撮像素子２から得たＹ信号
は、ローパスフイルタ１４とハイパスフイルタ１
５によつて、略500KHzを境にして低域分YLと高
域分YHに分けられ、低域分YLは、Ｇマトリクス
１１に、高域分YHは加算回路１６に加えられる。
Ｒ，Ｂ信号の処理は、前記第１の実施例と同じで
ある。Ｇマトリクス１１では、YL，RL，BLを３
入力信号として、前出の(10)式に相当する（10′）
式のマトリクス演算を行つて擬似低域Ｇ信号
〔GL〕を生成する。
説明する。第６図において、１４は輝度信号チヤ
ンネルのローパスフイルタであり、その通過帯域
幅は、Ｒ，Ｂチヤンネルのローパスフイルタ９，
１０のそれとほぼ同等である。１５は輝度信号チ
ヤンネルのハイパスフイルタであり、その通過帯
域は上記ローパスフイルタのしや断周波数以上の
帯域である。１６は加算回路である。その他の記
号は前出のものと同等の機能を果すものであるか
ら、説明を省略する。撮像素子２から得たＹ信号
は、ローパスフイルタ１４とハイパスフイルタ１
５によつて、略500KHzを境にして低域分YLと高
域分YHに分けられ、低域分YLは、Ｇマトリクス
１１に、高域分YHは加算回路１６に加えられる。
Ｒ，Ｂ信号の処理は、前記第１の実施例と同じで
ある。Ｇマトリクス１１では、YL，RL，BLを３
入力信号として、前出の(10)式に相当する（10′）
式のマトリクス演算を行つて擬似低域Ｇ信号
〔GL〕を生成する。
〔GL〕＝YL−0.30RL−0.11BL／0.59 （10′）
この信号は、Ｇ信号の低域分に相当するから、
この信号と、RL，BL信号に対してそれぞれガン
マ補正を施せば、、もはや、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対
して直接ガンマ補正を施した場合の前記したよう
な色再現誤差は生じない。ガンマ補正済みの
〔GL〕′，RL′，BL′信号はＹマトリクス１２に加
えられ、ここで、（14′）式のマトリクス演算によ
つてYL′信号を生成する。
この信号と、RL，BL信号に対してそれぞれガン
マ補正を施せば、、もはや、Ｙ，Ｒ，Ｂ信号に対
して直接ガンマ補正を施した場合の前記したよう
な色再現誤差は生じない。ガンマ補正済みの
〔GL〕′，RL′，BL′信号はＹマトリクス１２に加
えられ、ここで、（14′）式のマトリクス演算によ
つてYL′信号を生成する。
YL′＝0.30RL′＋0.59〔GL〕′＋0.11BL′ （14′）
一方、YH信号は、Ｇマトリクスやガンマ補正
回路を経由しないでそのまま加算回路１６に加え
られ、ここで上記のYL′信号と合成される。した
がつて、加算回路１６の出力信号は、YL′＋YHで
表わされる信号となる。すなわち、低域分のみ
が、ガンマ補正され、高域分はガンマ補正されて
いない輝度信号である。前出の（14）式で表わさ
れる輝度信号との差異は、高域分にある。高域分
に対してガンマ補正を施さないことは画像暗部の
細部情報を圧縮するように作用し、暗部がややボ
ケて見えるようになるが、同時に暗部のノイズも
圧縮して見立たないように作用するから、総合的
にみてこの方が、全帯域にわたつてガンマ補正を
施したものより画像の品位が良い場合が多い。
回路を経由しないでそのまま加算回路１６に加え
られ、ここで上記のYL′信号と合成される。した
がつて、加算回路１６の出力信号は、YL′＋YHで
表わされる信号となる。すなわち、低域分のみ
が、ガンマ補正され、高域分はガンマ補正されて
いない輝度信号である。前出の（14）式で表わさ
れる輝度信号との差異は、高域分にある。高域分
に対してガンマ補正を施さないことは画像暗部の
細部情報を圧縮するように作用し、暗部がややボ
ケて見えるようになるが、同時に暗部のノイズも
圧縮して見立たないように作用するから、総合的
にみてこの方が、全帯域にわたつてガンマ補正を
施したものより画像の品位が良い場合が多い。
また、本実施例においても、、前記第１の実施
例の場合と同様擬似Ｇ信号を生成する際に用いる
RL，BL信号の帯域は色彩を再生するに必要な最
少限の狭帯域に留められており、ノイズの増加等
の弊害は実用上問題のないレベルに抑えられる。
例の場合と同様擬似Ｇ信号を生成する際に用いる
RL，BL信号の帯域は色彩を再生するに必要な最
少限の狭帯域に留められており、ノイズの増加等
の弊害は実用上問題のないレベルに抑えられる。
以上説明したように、本発明によれば、周波数
分離方式や補色方式の撮像素子から得られるＹ，
Ｒ，Ｂ信号を用いながらも、従来技術の欠点であ
る赤色やマゼンタ色や人物顔色の被写体撮像時の
色の濁りがなく、かつ、周波数分離方式や補色方
式の長所であるＹ信号のＳ／Ｎの良さや解像度の
良さを失なうことのない信号処理回路方式を実現
しうる。
分離方式や補色方式の撮像素子から得られるＹ，
Ｒ，Ｂ信号を用いながらも、従来技術の欠点であ
る赤色やマゼンタ色や人物顔色の被写体撮像時の
色の濁りがなく、かつ、周波数分離方式や補色方
式の長所であるＹ信号のＳ／Ｎの良さや解像度の
良さを失なうことのない信号処理回路方式を実現
しうる。
第１図は補色式色分解光学フイルタを用いた場
合の各色受光素子の配置例を示す配置図、第２図
はＹ，Ｒ，Ｂ演算処理の説明図、第３図は従来の
カラービデオカメラの信号処理回路を示すブロツ
ク図、第４図は従来方式で生ずる色誤差を説明す
る特性図、第５図は本発明の第１の実施例を示す
ブロツク図、第６図は本発明の第２の実施例を示
すブロツク図である。 ２…撮像素子、３，４，５…ガンマ補正回路、
６，７…色差マトリクス、８…カラーエンコー
ダ、９，１０…ローパスフイルタ、１１…Ｇマト
リクス、１２…Ｙマトリクス。
合の各色受光素子の配置例を示す配置図、第２図
はＹ，Ｒ，Ｂ演算処理の説明図、第３図は従来の
カラービデオカメラの信号処理回路を示すブロツ
ク図、第４図は従来方式で生ずる色誤差を説明す
る特性図、第５図は本発明の第１の実施例を示す
ブロツク図、第６図は本発明の第２の実施例を示
すブロツク図である。 ２…撮像素子、３，４，５…ガンマ補正回路、
６，７…色差マトリクス、８…カラーエンコー
ダ、９，１０…ローパスフイルタ、１１…Ｇマト
リクス、１２…Ｙマトリクス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 導入された光信号からＹ信号とＲ信号とＢ信
号を生成する光電変換手段と；前記Ｒ信号とＢ信
号をそれぞれ通過させる第１および第２のローパ
スフイルタと； 該第１のローパスフイルタの出力信号と該第２
のローパスフイルタの出力信号と前記Ｙ信号を組
合せて、低域成分がＧ信号の低域成分に相当する
擬似Ｇ信号を生成する第１の演算回路と； 前記擬似Ｇ信号と前記第１のローパスフイルタ
の出力信号と前記第２のローパスフイルタの出力
信号をそれぞれ処理する第１，第２，第３のガン
マ補正回路と； 該第１，第２，第３のガンマ補正回路の出力信
号を組合せてガンマ補正Ｙ信号を生成する第２の
演算回路とを有するカラービデオカメラの信号処
理回路。 ２ 導入された光信号からＹ信号とＲ信号とＢ信
号を生成する光電変換手段と； 前記Ｒ信号とＢ信号とＹ信号をそれぞれ通過さ
せる第１および第２，第３のローパスフイルタ
と； 前記Ｙ信号を通過させるハイパスフイルタと； 前記第１，第２，第３のローパスフイルタの出
力信号を組合せてＧ信号の低域成分に相当する低
域Ｇ信号を生成する第１の演算回路と； 前記低域Ｇ信号と前記第１のローパスフイルタ
の出力信号と前記第２のローパスフイルタの出力
信号をそれぞれ処理する第１，第２，第３のガン
マ補正回路と；該１，第２，第３のガンマ補正回
路の出力信号を組合せてガンマ補正低域Ｙ信号を
生成する第２の演算回路と； 該第２の演算回路の出力信号と前記ハイパスフ
イルタの出力信号を加算する加算回路を有するカ
ラービデオカメラの信号処理回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55115957A JPS5741091A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Signal processing circuit of color video camera |
| US06/294,058 US4415923A (en) | 1980-08-25 | 1981-08-18 | Signal processing circuit |
| GB8125611A GB2085258B (en) | 1980-08-25 | 1981-08-21 | Signal processing circuit |
| DE3133399A DE3133399C2 (de) | 1980-08-25 | 1981-08-24 | Signalkorrekturschaltung für eine Farbfernsehkamera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55115957A JPS5741091A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Signal processing circuit of color video camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5741091A JPS5741091A (en) | 1982-03-06 |
| JPH0352276B2 true JPH0352276B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=14675319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55115957A Granted JPS5741091A (en) | 1980-08-25 | 1980-08-25 | Signal processing circuit of color video camera |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4415923A (ja) |
| JP (1) | JPS5741091A (ja) |
| DE (1) | DE3133399C2 (ja) |
| GB (1) | GB2085258B (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4499494A (en) * | 1982-09-27 | 1985-02-12 | Rca Corporation | Television gamma corrector with symmetrical response about black-level |
| JPS5980087A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPS5997291A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-05 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPS59182691A (ja) * | 1983-04-01 | 1984-10-17 | Hitachi Ltd | カラービデオカメラの信号処理回路 |
| JPH0628477B2 (ja) * | 1983-11-11 | 1994-04-13 | 株式会社日立製作所 | カメラ信号処理回路 |
| JPH0815338B2 (ja) * | 1984-08-13 | 1996-02-14 | 株式会社日立製作所 | カラービデオカメラ |
| US4805013A (en) * | 1984-09-05 | 1989-02-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image data conversion system |
| US4697208A (en) * | 1985-06-13 | 1987-09-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | Color image pickup device with complementary color type mosaic filter and gamma compensation means |
| US4802001A (en) * | 1985-09-20 | 1989-01-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Micro filter arrangement in an interlaced solid-state image pickup element |
| US4714955A (en) * | 1985-11-06 | 1987-12-22 | Hitachi, Ltd. | Solid-state color image pickup apparatus |
| FR2596941B1 (fr) * | 1986-04-04 | 1988-06-17 | Sfena | Procede et dispositif de correction gamma pour tube cathodique multichrome |
| JPS6367889A (ja) * | 1986-09-09 | 1988-03-26 | Nippon Tv Housoumou Kk | カラ−テレビジヨン放送装置 |
| JP2614850B2 (ja) * | 1986-09-25 | 1997-05-28 | ソニー株式会社 | 撮像信号処理回路 |
| AU599139B2 (en) * | 1986-09-27 | 1990-07-12 | Sony Corporation | Luminance signal forming circuit |
| JP2849813B2 (ja) * | 1986-12-19 | 1999-01-27 | 富士写真フイルム株式会社 | 映像信号の形成装置 |
| US5283634A (en) * | 1987-06-18 | 1994-02-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Luminance signal correcting method |
| JPH02140064A (ja) * | 1988-11-19 | 1990-05-29 | Canon Inc | カラー信号処理装置 |
| US4962419A (en) * | 1989-02-13 | 1990-10-09 | Eastman Kodak Company | Detail processing method and apparatus providing uniform processing of horizontal and vertical detail components |
| JP2786251B2 (ja) * | 1989-05-25 | 1998-08-13 | キヤノン株式会社 | 映像信号補正装置 |
| GB9024978D0 (en) * | 1990-11-16 | 1991-01-02 | Rank Cintel Ltd | Digital mirror spatial light modulator |
| JP3666886B2 (ja) * | 1992-12-28 | 2005-06-29 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JPH08140112A (ja) * | 1994-11-10 | 1996-05-31 | Sony Corp | ガンマ補正回路 |
| JPH0946554A (ja) * | 1995-07-31 | 1997-02-14 | Sony Corp | 撮像装置 |
| JPH11112977A (ja) * | 1997-09-30 | 1999-04-23 | Sharp Corp | 画像撮像圧縮システム |
| US6697109B1 (en) * | 1999-05-06 | 2004-02-24 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method and system for field sequential color image capture |
| US6690422B1 (en) * | 1999-11-03 | 2004-02-10 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Method and system for field sequential color image capture using color filter array |
| JP2003304550A (ja) * | 2002-04-11 | 2003-10-24 | Fuji Photo Film Co Ltd | 映像信号の再現帯域変更装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2858362A (en) * | 1952-03-12 | 1958-10-28 | Alda V Bedford | Color television signal generating apparatus |
| DE1274171B (de) * | 1965-07-28 | 1968-08-01 | Fernseh Gmbh | Schaltung zur frequenzabhaengigen Gradationsentzerrung von Farbfernsehsignalen |
| US3934265A (en) * | 1973-08-29 | 1976-01-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ditube type color television camera and its application to an apparatus for converting a color film picture image into a video signal |
| JPS5654115B2 (ja) * | 1974-03-29 | 1981-12-23 | ||
| US4166280A (en) * | 1977-11-04 | 1979-08-28 | Ampex Corporation | High performance television color camera employing a camera tube and solid state sensors |
-
1980
- 1980-08-25 JP JP55115957A patent/JPS5741091A/ja active Granted
-
1981
- 1981-08-18 US US06/294,058 patent/US4415923A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-08-21 GB GB8125611A patent/GB2085258B/en not_active Expired
- 1981-08-24 DE DE3133399A patent/DE3133399C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2085258A (en) | 1982-04-21 |
| DE3133399C2 (de) | 1985-04-18 |
| JPS5741091A (en) | 1982-03-06 |
| GB2085258B (en) | 1984-04-26 |
| DE3133399A1 (de) | 1982-04-29 |
| US4415923A (en) | 1983-11-15 |
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