JPH0646445A - 画質改善回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】彩度に応じた輝度信号の高域成分の劣化を補正
し、かつ緑色やシアン部分における絵柄の鮮鋭度を向上
させる。 【構成】入力端子１５ａ，１６ａ，１７ａにそれぞれ入
力したＲ−Ｙ，Ｂ−Ｙ，Ｇ−Ｙの色差信号を供給した彩
度検出回路３ａは有彩色画像の彩度に応じた制御信号を
出力端子１８ａから発生する。線形増幅器２３は入力端
子１７ａに入力したＧ−Ｙの色差信号を増幅し、彩度検
出回路３ａから緑色の彩度を強調した制御信号を出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、有彩色の画像信号の
伝送において劣化する輝度信号の高域周波数特性を補正
し、画質の改善を図った画質改善回路に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現行のＮＴＳＣ、ＰＡＬ、ＳＥＣＡＭ方
式などのカラーテレビジョン方式では、送信側でガンマ
補正および色差信号の帯域制限をしているので、受信機
における再現画像の細部の情報が原理的に減少してい
る。これは、色の彩度（飽和度）が高く（色が濃く）な
るにつれ、輝度の細部情報の減少量が大きくなるという
ことである。

【０００３】図５はＮＴＳＣ信号の解像度劣化を計算
し、グラフ化したもので、縦軸は輝度信号の解像度の劣
化度を、横軸は色の彩度（飽和度）を示すものである。
図中ｙ、ｃ、ｇ、ｍ、ｒ、ｂはそれぞれ黄色、シアン、
緑、マゼンダ、赤、青を意味している。即ち、輝度信号
の高域成分は色の彩度が高ければ高い程劣化するという
性質と、色によってその劣化度が異なるという性質を有
している。特公昭６２−２６２３４には、色によって劣
化度の異なる欠点を改善するための回路が提案されてい
る。その要点は、被写体の彩度に応じた制御信号によっ
て輝度信号の高域成分の量を制御することであり、彩度
の高い絵柄部ほど輝度高域成分の強調を大きくして画像
細部の劣化を補正し、画質を向上するものである。図６
はその回路例を示すものである。

【０００４】図６において、１は輝度信号と搬送色信号
の合成映像信号の入力端子、２は搬送色信号を増幅する
増幅回路、３は彩度検出回路、４は色信号と輝度信号の
伝送時間を一致するための遅延回路、５は高域通過フィ
ルター、６は低域通過フィルター、７は利得可変回路、
８は利得制御端子、９は色復調回路、１０は輝度信号出
力端子、１１、１２、１３は（Ｒ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）、
（Ｂ−Ｙ）の各色差信号出力端子、１４は加算回路、１
５、１６、１７は色差信号入力端子、１８は彩度信号出
力端子である。

【０００５】遅延回路４を通過した輝度信号は高域通過
フィルター５と低域通過フィルター６によって高域成分
と低域成分に分離し、低域成分は加算回路１４に直接入
力する。一方、高域成分は利得可変回路７に入力し、端
子８に入力する利得制御電圧、即ち、彩度検出回路３に
よって色差信号から検出した画像の彩度に応動した制御
信号によって利得制御した後、加算回路１４に印加され
低域成分と加算する。

【０００６】一般の受像機では前述のように絵柄の彩度
に応じ、輝度の細部情報が失われて再現するが、図６の
如き画質向上手段を盛り込んだ受像機では、端子８に画
像の彩度に応じた利得制御信号が生じ、利得可変回路７
の利得が増大することから、加算回路１４において輝度
信号の低域成分に加算する輝度信号の高域成分の量が増
大する。即ち、画像の彩度が高い絵柄ほど、輝度信号の
高域成分の強調量が大きくなり、輝度の細部情報の劣化
を補正する。例えば、赤いバラの一枚一枚を表す情報量
が増えて画像の輪郭をくっきりとする。

【０００７】彩度検出回路は図７に示すような回路構成
となっている。１９、２０、２１、はダイオード、２２
は負荷抵抗である。今、色差信号入力端子に75％カラー
・バーに対応した色差信号図８（ａ）〜（ｃ）が入力さ
れた場合を考える。図８（ａ）〜（ｃ）は上から（Ｒ−
Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）の各色差信号波形を示し
ており、各図の縦軸は 100％の白を１としたレベルの相
対値である。これから解るように、例えば赤色の場合
（Ｒ−Ｙ）色差信号が一番高い電圧レベルにあり、（Ｇ
−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）の色差信号の電圧レベルはそれより
低いから、ダイオード１９のみが導通し、ダイオード２
０と２１は非導通となり、出力端子１８には（Ｒ−Ｙ）
色差信号と同じ電圧レベルの信号が得られる。（尚、以
上では説明をわかり易くするため、ダイオードの順方向
オフセット電圧は無視した。） また、例えば黄色の場
合、（Ｒ−Ｙ）と（Ｇ−Ｙ）の色差信号が最も高い電圧
レベルにあり、（Ｂ−Ｙ）色差信号の電圧レベルはそれ
より低いから、ダイオード１９と２０が導通し、ダイオ
ード２１が非導通となり、出力端子１８には（Ｇ−Ｙ）
と（Ｒ−Ｙ）の色差信号と同じ電圧レベルの信号を得
る。

【０００８】同様にして、他のどんな色の場合において
も出力端子１８には、電圧レベルの高い色差信号に等し
い電圧レベルの信号が得られるから、図８（ｄ）に示す
ような信号波形を出力信号として得る。

【０００９】色差信号の振幅は、色の濃さに応じて変化
するものであるから、彩度信号出力端子１８に得られる
信号の大きさも当然それに応じて変化する。そして、前
記のように、この信号に応じて利得可変回路７の利得が
増大するから、色の濃い絵柄部分の輝度信号の高域成分
の強調量が大きくなり、輝度の細部情報の劣化が補正さ
れ、画像がくっきりとなる。

【００１０】さらに、図８（ｄ）の彩度信号波形を、図
５に示した輝度の高域成分の劣化度を表す図と対照して
みると、この２つの図形が互いに相補的な関係にあるこ
とがわかる。即ち、輝度の細部情報の劣化の大きい赤や
青等の暗い（輝度レベルの低い）色では、彩度信号の電
圧が高くなる。従って、このようにして得た彩度信号電
圧に応じて輝度信号の高域成分の強調量を大きくするの
で、各色における輝度信号高域成分の劣化の度合いに応
じた適切な輝度の細部情報の劣化補正を行う。上記した
画質改善回路では、各色における輝度信号高域成分の劣
化量を補正する目的で考案されたものである。そのため
に、色の彩度に応じた制御信号を発生させるための手段
として、まず搬送色信号を復調し、色差信号の（Ｒ−
Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）を得て、その後色差信号
の最大値を取るという方法を用いている。このような制
御信号発生回路は回路構成が簡単であり、かつ、輝度信
号高域成分の劣化量に比例した補正を行うことができ
る。即ち、色でいえば、黄色、シアン、緑、マゼンダ、
赤、青の順に輝度信号高域成分の強調量を増加させてい
る。しかし、一方で人間は、色に対する印象や鮮鋭感と
いうものがあり、それを含めた補正を行うことはできな
い。

【００１１】一般に、人間の目に疲労感を与えない色は
緑とされており、見た目にも新鮮な色である。通常の画
面に現れる画像に於いても、旬の野菜や新緑の草木、さ
らに広大な芝生は多い。また、すがすがしい色として、
晴れ渡った空や広い海もある。しかし、この場合、空や
海は濃い青ではなく、むしろシアンに近い色であるとい
える。いずれも人間の目に新鮮感と安らぎを与える色で
あり、上述のような補正回路に加えて、特に緑色やシア
ンを強調してやるのが望ましい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の画質改
善回路では、黄色、シアン、緑、マゼンダ、赤、青の順
に輝度信号高域成分の強調量を増加させることができる
ものの、人間には、色に対する印象や鮮鋭感というもの
があり、それを含めた特定の色の補正を行うことはでき
なかった。

【００１３】この発明は、彩度に応じた輝度信号高域成
分の劣化を補正し、かつ緑色やシアン部分における絵柄
の鮮鋭度を向上させることにより、人間の視覚に優しい
画質改善効果を得ることのできる画質改善回路を提供す
ることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】有彩色画像の彩度に応じ
た制御信号を発生する彩度検出回路に、Ｇ−Ｙの色差信
号を増幅する手段を具備させ、他の色に比べて緑色やシ
アン部分の絵柄に於ける輝度信号の高域成分の強調量を
増加させる。

【００１５】

【作用】彩度を検出するために、搬送色信号を復調して
Ｇ−Ｙの色差信号を作りだし、Ｇ−Ｙの信号を増幅す
る。その後、Ｂ−ＹとＲ−Ｙと増幅されたＧ−Ｙのそれ
ぞれの色差信号を最大値回路に入力して、最大値回路の
出力端から制御信号を得る。この制御信号によって、彩
度に応じて絵柄部の輝度高域成分量を強調し、有彩色画
像細部の輝度情報の劣化を補正するとともに、緑色やシ
アンについては劣化度以上の補正即ち強調を行う。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例につき図面を参照し
て詳細に説明する。図１はこの発明のー実施例を示すも
ので、図６の彩度検出回路３の構成だけが異なり、図６
と対応する部分には同一の符号を付し、ここでは異なる
部分を中心に説明する。

【００１７】図１において、１５ａ、１６ａ、１７ａは
それぞれ（Ｒ−Ｙ）、（Ｂ−Ｙ）、（Ｇ−Ｙ）の色差信
号入力端子、１８ａは制御信号の出力端子、２３は利得
αの線形増幅器、２４は最大値回路である。

【００１８】以下の説明では簡単のために、ビデオカメ
ラのγ補正を１として進めることにする。まず、ビデオ
カメラの出力信号をＲ、Ｇ、Ｂとして、入力端子１５
ａ，１６ａ，１７ａに入力される色差信号を表すと、次
式のような関係にある。

【００１９】 Ｒ−Ｙ＝ 0.70Ｒ−0.59Ｇ−0.11Ｂ Ｂ−Ｙ＝−0.30Ｒ−0.59Ｇ＋0.89Ｂ Ｇ−Ｙ＝−0.30Ｒ＋0.41Ｇ−0.11Ｂ ７５％カラー・バーの色差信号をの彩度検出回路３ａに
入力すると、上記３つの色差信号のうち、（Ｒ−Ｙ）と
（Ｂ−Ｙ）の２つの信号は比が一定のまま最大値回路に
入力するが、（Ｇ−Ｙ）は線形増幅器２３に入力して、
α倍するので（Ｒ−Ｙ）と（Ｂ−Ｙ）に比べてα倍の信
号となって彩度検出回路３ａから出力する。

【００２０】この出力信号波形は図２のようになり、黄
色ｙ、シアンｃ、緑ｇの振幅レベルをα倍することにな
る。即ち（Ｇ−Ｙ）をα倍の線形増幅器２３を通すこと
により、黄色、シアン、緑の絵柄の輝度信号高域成分を
他の色に比べて強調するような制御信号になる。この実
施例では従来に比べてより黄色、シアン、緑の絵柄がよ
りくっきりするという利点がある。

【００２１】次に、この発明の他の実施例につき説明す
る。この実施例は、線形増幅器２３を非線形増幅器に変
えたものであり、その他の構成は図１と同じである。

【００２２】図３は非線形増幅器の特性例を示すもので
ある。横軸は（Ｇ−Ｙ）の色差信号における緑の彩度で
あり、カラー・バーの緑における彩度を意味しており、
縦軸は利得を示している。この例では、0 〜10％の緑の
彩度を有する（Ｇ−Ｙ）の信号を３倍、10〜20％の緑の
彩度では２倍、20％以上の緑の彩度では１倍となるよう
な利得に設定している。

【００２３】わかりやすくするために、彩度10％と30％
のカラー・バーに相当する（Ｇ−Ｙ）の色差信号を、上
記非線形回路の入力信号とした時の入力波形と出力波形
を図４に示す。図４（ａ）は非線形増幅器への入力信号
であり、彩度10％に於ける（Ｇ−Ｙ）信号の正側の波形
である。黄色ｙ、シアンｃ、緑ｇの振幅レベルは10％の
緑ｇを越えないので、出力信号は単純に３倍して図４
（ｂ）に示す波形となる。これに対して、図４（ｃ）の
ような、彩度30％における（Ｇ−Ｙ）信号を入力した場
合は、図４（ｄ）のような波形になる。黄色ｙは緑ｇの
彩度で10％以下となり３倍するが、シアンｃは緑ｇの彩
度で20％以上30％以下で２倍となり、緑ｇは１倍のまま
出力するからである。

【００２４】このような非線形特性を有する増幅器を
（Ｇ−Ｙ）の信号経路に入れることにより、特に低彩度
時に於ける輝度信号の高域成分を強調できる画質改善回
路が構成できる。

【００２５】非線形増幅器の１例として示した図３では
利得の変化点を緑の彩度で２０％としている。この理由
は、一般の映像で30％を越える彩度の緑はまれにしかな
く、極端に彩度が高い新緑や芝生でもせいぜい25％程度
だからである。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画質改
善回路は、画像の色の濃い絵柄部分における輝度の細部
情報を補正するという画質の改善に加えて、緑、シア
ン、黄色といった人間の見た目の印象や鮮鋭感を改善す
ることが可能であり、より人間に優しい画質改善効果を
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のー実施例を説明するための回路構成
図である。

【図２】図１の出力波形図である。

【図３】この発明の他の実施例に用いる非線形増幅器の
ー例の特性図である。

【図４】（ａ）〜（ｄ）ともにこの発明の他の実施例に
おける入出力波形図である。

【図５】従来のＮＴＳＣテレビジョン方式における彩度
に対する輝度信号の劣化を示す特性図である。

【図６】従来の回路構成図である。

【図７】図６の要部の具体的な回路図である。

【図８】（ａ）〜（ｄ）ともに図６における入出力波形
図である。

【符号の説明】

３ａ……彩度検出回路 ５………高域通過フィルタ ６………低域通過フィルタ ７………可変利得回路 ９………色復調回路 １４……加算器

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【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【図３】

【図１】

【図４】

【図７】

【図５】

【図６】

【図８】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有彩色画像の彩度に基づいた制御信号を
   発生する彩度検出回路と、 前記制御信号によって輝度信号の高域周波数成分の量を
   制御する手段と、 彩度が増すにつれ前記輝度信号の高域周波数成分の量を
   増大する手段と、 前記彩度検出回路により、緑色の彩度を強調した制御信
   号を発生し、緑色部分の絵柄をよりくっきりする手段と
   からなることを特徴とする画質改善回路。
2. 【請求項２】 有彩色画像の彩度に基づいた制御信号を
   発生する彩度検出回路と、 前記制御信号によって輝度信号の高域周波数成分の量を
   制御する手段と、 彩度が増すにつれ前記輝度信号の高域周波数成分の量を
   増大する手段と、 前記彩度検出回路は、色差信号のＧ−Ｙを増幅する増幅
   器とを有してなることを特徴とする画質改善回路。