JPH0716252B2 - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH0716252B2
JPH0716252B2 JP62247439A JP24743987A JPH0716252B2 JP H0716252 B2 JPH0716252 B2 JP H0716252B2 JP 62247439 A JP62247439 A JP 62247439A JP 24743987 A JP24743987 A JP 24743987A JP H0716252 B2 JPH0716252 B2 JP H0716252B2
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  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、いわゆるカラービデオカメラなどに好適に実
施される撮像装置に関する。
背景技術 カラービデオカメラなどの撮像装置およびカラーテレビ
などの画像再生装置の高解像度化にともない、我が国に
おけるカラーテレビの標準方式であるNTSC方式のコンポ
ジット信号(複合映像信号)では、クロマ信号の変調波
および輝度信号の高周波成分(クロマ変調周波数に近い
成分)が画面に妨害を与える。クロマ信号によるものは
「ドット妨害」、輝度信号によるものは「クロスカラ
ー」と呼ばれる。これらの妨害を除く手段として、撮像
装置であるカラービデオカメラからは輝度信号とクロマ
信号を分離して出力する方法がある。
しかしながら単板式撮像装置で、かつその撮像素子の色
信号出力が1水平走査ごとに赤色(R)、青色(B)の
色成分を交互に出力する撮像装置においては、後述する
ように画面上の色境界において2走査線ごとの粗い階段
状の境界を有する画像となり、著しく画質を劣化させ
る。
第3図は、カラービデオカメラの固体撮像素子上に設け
られた色フィルタの配列の一部を示す図である。固体撮
像素子は画素を形成し、各画素上にはマゼンタ(Mg)、
緑(G)、シアン(Cy)、黄(Ye)の4色の補色の色分
解フィルタがマトリクス状に配列されている。以後、上
記4色を()内のローマ字記号Mg,G,Cy,Yeで表す。第3
図において、1水平走査期間(1H)ごとに、たとえば奇
数フィールドでは(no)番目にライン1,l2の画素列
が、(no+1)番目にラインl3,l4の画素列が、(no+
2)番目にラインl5,l6の画素列が、以下同様にして上
下方向に隣接した2画素分の信号電荷が第3図左方から
右方へ順次的に読出される。
偶数フィールドでは(ne)番目に1ライン分ずれたライ
ンl2,l3が、(ne+1)番目にラインl4,l5が、以下同様
にして上下方向に隣接した2画素分が第3図左方か右方
へ順次的に読出される。このようにして(Mg+Cy)・
(G+Ye)、(Mg+Ye)・(G+Cy)の各水平方向への
繰り返しが1水平走査期間(1H)毎に交番で実行され、
その出力信号成分は、奇数、偶数フィールドとも、たと
えば最初のno,ne番目の列では、 {(2R+3G+2B)+(2R-G)sinωt}/2 …(1) 次のno+1,ne+1番目の列では {(2R+3G+2B)+(2B-G)sinωt}/2 …(2) の色調信号成分で表される。
第4図は、先行技術によるカラービデオカメラ1の映像
信号系の電気的構成を示すブロック図である。CCD(電
荷結合素子)などの固体撮像素子2からは、前記上下2
列の混合出力である第1式と第2式で示される色調信号
成分を含む画像信号Pがサンプルホールド回路3を経て
ローパスフィルタ(LPF)4と、バンドパスフィルタ(B
PF)および検波回路6に入力される。ローパスフィルタ
4に入力された画像信号Pからは、輝度信号成分(2R+
3G+2B)/2が分離され、輝度信号処理回路5を介してラ
イン1に輝度信号Yとして出力される。
バンドパスフィルタ(BPF)および検波回路6に入力さ
れた画像信号Pからは、前記no,ne番目では色調信号2R
−Gが、no+1,ne+1番目では色調信号2B−Gが分離さ
れ、色信号処理回路7に入力される。色信号処理回路7
には、前記輝度処理回路5からラインl2を介して輝度信
号Yの一部が入力され、前記色調信号2R−G,2B−Gと輝
度信号Yとの間で演算が行なわれ、no,ne,…番目の列で
は色差信号R−Yが、no+1,ne+1,…番目の列では色差
信号B−Yが作成される。
第3図を参照して、no,no+2,no+4,…番目の列のカラ
ーフィルタ配列が色差信号R−Yに対応し、no+1,no+
3,no+5,…番目のカラーフィルタ配列が色差信号B−Y
に対応していることがわかる。第1表に奇数フィールド
no,no+1,no+2,…番目と、偶数フィールドne,ne+1,ne
+2,…番目の各列に対応して得られる色差信号の関係を
示す。
このようにして得られた色差信号R−Y,B−Yは、1水
平走査期間(1H)遅延させる遅延回路8aと、水平同期周
波数(NTSC方式においては15.734kHz)fHzで上記遅延さ
れた色差信号と遅延しない色差信号とを交互に切換える
ラインスイッチ8bとから成る同時化回路8を介して同時
化され、二つの色差信号R−Y,B−Yの変調回路9a,9b
と、各変調回路9a,9bの出力を加算する加算回路9cから
成るエンコーダ回路9によりクロマ信号Cが合成されて
ラインl3に導出される。
発明が解決すべき問題点 上述の先行技術による撮像装置1から得られるクロマ信
号Cの出力に含まれる色差信号R−Y,B−Yの成分を、
奇数フィールドno,no+1,no+2,no+3,…と、偶数フィ
ールドne,ne+1,ne+2,ne+3,…の各列について見る
と、第2表に示すようになる。
第2表において、列no,no+1,no+2,…は奇数フィール
ドの走査線を、列ne,ne+1,ne+2,…は偶数フィールド
の走査線を表す。
第2表から明らかなように、各フィールドとも2走査線
ごとに同一の色差信号成分が繰り返し現れる。たとえば
奇数フィールドに注目すれば、最初の列noと次の列no+
1にはいずれも同一の色差信号(R−Y)noが、列no+
1と次の列no+2には同一の色差信号(B−Y)no+1
が現れている。偶数フィールドne,ne+1,ne+2,…につ
いても同様である。
いま、第5図に示されるように、右上部が赤色領域Ar、
左下部が黒色領域Abである画面Aを撮像し、図示しない
モニタ画面上に再生する場合を想定すれば、再生画像赤
色領域Arと黒色領域Abの境界Dと各走査線no,ne,no+1,
ne+1,no+2,ne+2,…とは、第6図に示されるように対
応する。斜線を施した部分は赤色領域Arを示す。このよ
うな画面Aを撮像した場合の理想的な再生画像は、当然
に第7図に示される発色状態であるべきである。
しかしながら、先行技術による撮像装置1を用いて、第
5図に示される画面を撮像し、再生すると、再生画面上
での赤色部分の発色領域は、第8図で斜線を施した部分
で示されるようになり、前掲第2表でも示されたよう
に、各フィールドとも2走査線ごとの粗い階段状の境界
を有する画像となってしまう。このため本来仮想線dで
あるべき境界が判然せず、再生された画像の画質を著し
く劣化させる不具合な結果を招来する。
本発明の目的は、上述の技術的問題点を解消し、色境界
を判然させ、高画質で再生されるようにした映像信号を
導出可能とした撮像装置を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明は、被写体を撮像する撮像手段2と、 撮像手段2から出力される画像信号を輝度信号Yと色調
信号とに分離する分離手段4〜7と、 分離手段からの輝度信号Yと色調信号とに基づいて、複
数の色差信号R−Y,B−Yを作成する色差信号作成手段
と、 前記複数の色差信号R−Y,B−Yから第1クロマ信号C1
を合成する合成手段8,9と、 第1クロマ信号C1を、1水平走査期間だけ遅延して第2
クロマ信号C2を導出する第1遅延回路21と、 合成手段8,9からの第1クロマ信号C1と、第1遅延回路2
1からの第2クロマ信号C2との加算平均値(C1+C2)/2
を求めて第3クロマ信号C0として導出する加算平均回路
22と、 分離手段4〜7からの輝度信号Yを、1水平走査期間だ
け遅延する第2遅延回路23とを含み、 第3クロマ信号C0と、第2遅延回路23からの遅延された
輝度信号Y0とによって画面を再生することを特徴とする
撮像装置である。
作用 本発明に従えば、第1遅延回路21によって第1クロマ信
号C1を1水平走査期間だけ遅延し、加算平均回路22で
は、前記第1クロマ信号C1と、第1遅延回路21によって
遅延された第2クロマ信号C2との加算平均値を求めて第
3クロマ信号C0とし、また第3クロマ信号C0と輝度信号
Y0との時間差を解消するために、分離手段4〜7からの
輝度信号Yを1水平走査期間だけ遅延するようにし、こ
うして第3クロマ信号C0と、第2遅延回路23によって遅
延された輝度信号Y0とによってNTSC複合映像信号を得る
ようにして、画面を再生するようにしたので、或るフィ
ールドにおける(n)列のクロマ信号C(n)と、それ
より1水平走査期間だけ前の、すなわち2列前のクロマ
信号C(n−2)との加算平均として、第3クロマ信号
C0(n)が得られることになり、そのため2走査線ごと
に発色輝度が1/2である領域を発生することができ、そ
の1/2の輝度で発色する部分を細く見えるようにするこ
とができ、したがって境界のラインδを明瞭に表示させ
ることが初めて可能になる。
実施例 第1図は、本発明の一実施例の撮像装置11の映像信号系
の電気的構成を示すブロック図である。CCD(電荷結合
素子)などの固体撮像素子2からは、前記上下2列の混
合出力である第1式と第2式で示される色調信号成分を
含む画像信号Pがサンプルホールド回路3を経てローパ
スフィルタ(LPF)4と、バンドパスフィルタ(BPF)お
よび検波回路6に入力される。ローパスフィルタ4に入
力された画像信号Pからは、輝度信号成分(2R+3G+2
B)/2が分離され、輝度信号処理回路5を介してライン
1に輝度信号Yとして出力される。
バンドパスフィルタ(BPF)および検波回路6に入力さ
れ画像信号Pからは、前記no,ne番目では色調信号2R−
Gが、no+1,ne+1番目では色調信号2B−Gが分離さ
れ、色信号処理回路7に入力される。色信号処理回路7
には、前記輝度処理回路5からラインl2を介して輝度信
号Yの一部が入力され、前記色調信号2R−G,2B−Gと輝
度信号Yとの間で演算が行なわれ、no,ne,…番目の列で
は色差信号R−Yが、no+1,ne+1,…番目の列では色差
信号B−Yが作成される。
本発明の特徴は、変調回路9から出力されるクロマ信号
Cから、一定の時間差を保つ複数のクロマ信号C1,C2を
作成するクロマ信号作成手段としての遅延回路21と、上
記一定の時間差を保って入力される複数のクロマ信号C
1,C2を加算し平均化する演算手段22とを設けたことであ
って、以下これについて説明する。
ただし本実施例において、被写体を撮像する撮像手段で
ある撮像素子2から得られる画像信号Pを、輝度信号と
色調信号とに分離する分離手段としてのサンプルホール
ド回路3とローパスフィルタ4とバンドパスフィルタ6
とを介して輝度信号成分と色調信号成分とに分離する。
輝度信号成分から輝度信号処理回路5によってライン
1に輝度信号Yが出力され、また色調信号を複数の色差
信号を作成する色差信号作成手段としての色信号処理回
路7により、上記色調信号成分と輝度信号成分とが加算
演算されて複数の色差信号R−Y,B−Yが作成される。
さらに上記複数の色差信号R−Y,B−Yからクロマ信号
を合成する合成手段である同時化回路8と変調回路9と
によって、クロマ信号Cが合成され、ラインl3に出力さ
れる。
ライン1に導出された輝度信号Yはさらに遅延回路23
を介して1H遅延された輝度信号Yoとして、輝度信号出力
ラインl5に出力されるが、これは本実施例によるクロマ
信号Coが、後述するようにほぼ1H遅延して出力されるの
で、出力される輝度信号Yoとクロマ信号Coとの間の時間
差を解消するためである。
本実施例では、変調回路9からラインl3に導出されたク
ロマ信号Cは2分されて、一方は第1クロマ信号C1とし
て直接加算平均回路22の一方に入力され、他方は遅延回
路21を介して、1H遅延の第2クロマ信号C2として、前記
加算平均回路22の他方に、第1クロマ信号C1と同相かつ
等レベルで入力され、第1クロマ信号C1と第2クロマ信
号C2との加算平均である(C1+C2)/2が、クロマ信号Co
としてクロマ信号出力ラインl4に導出される。即ち或る
列(n)におけるクロマ信号Co(n)は、(n)列のク
ロマ信号C(n)と、それより1H前即ち2列前のクロマ
信号C(n−2)との加算平均として出力される。
第3表は、本実施例による撮像装置11を用いて、前掲第
5図示の画面Aを撮像した場合に得られるクロマ信号Co
に含まれる色差信号R−Y,B−Yを、奇数フィールドno,
no+1,no+2,no+3,…と、偶数フィールドne,ne+1,ne
+2,ne+3,…の各列について表したものである。紙面の
都合上、色差信号R−Yは第3表(a)に、色差信号B
−Yは第3表(b)に示す。
第3表(a),(b)において、列no,no+1,no+2,
…,は奇数フィールドの走査線を、列ne,ne+1,ne+2,
…,は偶数フィールドの走査線を表す。
第2図は、第3表(a),(b)に基づく再生画面の発
色状況を示す図である。第6図をあわせて参照して、本
実施例ではクロマ信号Coは、ほぼ1H遅れで出力されるの
で、たとえば第6図の列noは、第2図では列no+1に相
当する。また斜線を施した部分は赤色領域Arである。
第3表からも明らかなように、本実施例によれば2走査
線ごとに赤色の発色輝度が1/2である領域が発生する。
第2図ではこの1/2輝度で発色する部分を細く示してい
る。このような発色状況下では、1/2輝度で発色してい
る部分は、その1/2の長さが全輝度で発色しているよう
に見える。これは人間の目の錯覚によるもので、したが
って第2図の画面Aでは、赤色領域Arと黒色領域Abとの
境界が、あたかも全輝度発色部分の先端と1/2発色部分
の中点とを連ねるラインδであるかのごとく見える。し
かもこの効果は画面Aとの距離が長いほど著しく、十分
長い距離をおいて画面Aを眺めたとき、前掲第7図に示
された理想的再生画面の発色状況に等しく見え、良好な
再生特性を与える撮像装置が実現する。
効果 以上のように本発明によれば、第1遅延回路21によっ
て、第1クロマ信号C1を、1水平走査期間だけ遅延して
第2クロマ信号C2を導出し、加算平均回路22では、これ
らの第1および第2クロマ信号C1,C2の加算平均値を求
めて第3クロマ信号C0とし、この第3クロマ信号C0との
時間差をなくするために、輝度信号Yを第2遅延回路23
によって1水平走査期間だけ遅延し、これらの第3クロ
マ信号C0と第2遅延回路23によって遅延された輝度信号
Y0とによって、NTSC複合映像信号を得て、画面を再生す
るようにしたので、或るフィールドにおける(n)列の
クロマ信号C(n)と、それより1水平走査期間だけ前
の、すなわち2列前のクロマ信号C(n−2)との加算
平均値として、第3クロマ信号C0を得ることができその
ため、2走査線毎に発色輝度を1/2とする領域を再生さ
せることができ、したがって境界のラインδを明瞭に見
えるようにすることができる。こうして1つのフィール
ドで隣接する走査線上での色境界を、理想再生画面に近
い判然とした境界として眺められるようにして、良好な
画質が再生可能な撮像装置を実現することができるよう
になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の撮像装置の映像信号系の電
気的構成を示すブロック図、第2図は本実施例に基づく
再生画面の発色状況を示す図、第3図は撮像手段に設け
られた色フィルタの配列の一部を示す図、第4図は先行
技術の映像信号系の電気的構成を示すブロック図、第5
図は撮像画面を示す図、第6図は撮像画面と水平走査線
との対応を示す図、第7図はその再生画面の理想的発色
状況を示す図、第8図は先行技術による再生画面の発色
状況を示す図である。 11…撮像装置、2…撮像手段、4…ローパスフィルタ、
5…輝度信号処理回路、6…バンドパスフィルタ(BP
F)および検波回路、7…色信号処理回路、8…同時化
回路、9…変調回路、21…1H遅延回路、22…加算平均回
路、A…画面、Ab…黒色領域、Ar…赤色領域、Co…クロ
マ信号、Yo…輝度信号、l4…クロマ信号出力ライン、l5
…輝度信号出力ライン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被写体を撮像する撮像手段2と、 撮像手段2から出力される画像信号を輝度信号Yと色調
    信号とに分離する分離手段4〜7と、 分離手段からの輝度信号Yと色調信号とに基づいて、複
    数の色差信号R−Y,B−Yを作成する色差信号作成手段
    と、 前記複数の色差信号R−Y,B−Yから第1クロマ信号C1
    を合成する合成手段8,9と、 第1クロマ信号C1を、1水平走査期間だけ遅延して第2
    クロマ信号C2を導出する第1遅延回路21と、 合成手段8,9からの第1クロマ信号C1と、第1遅延回路2
    1からの第2クロマ信号C2との加算平均値(C1+C2)/2
    を求めて第3クロマ信号C0として導出する加算平均回路
    22と、 分離手段4〜7からの輝度信号Yを、1水平走査期間だ
    け遅延する第2遅延回路23とを含み、 第3クロマ信号C0と、第2遅延回路23からの遅延された
    輝度信号Y0とによって画面を再生することを特徴とする
    撮像装置。
JP62247439A 1987-09-29 1987-09-29 撮像装置 Expired - Fee Related JPH0716252B2 (ja)

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JPS5915172Y2 (ja) * 1978-10-05 1984-05-04 三洋電機株式会社 カラ−テレビカメラ
JPS60140991A (ja) * 1983-12-27 1985-07-25 Nec Home Electronics Ltd カラ−ビデオカメラ

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