JPH0810940B2 - 輝度信号形成回路 - Google Patents

輝度信号形成回路

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JPH0810940B2
JPH0810940B2 JP62002868A JP286887A JPH0810940B2 JP H0810940 B2 JPH0810940 B2 JP H0810940B2 JP 62002868 A JP62002868 A JP 62002868A JP 286887 A JP286887 A JP 286887A JP H0810940 B2 JPH0810940 B2 JP H0810940B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は輝度信号形成回路に関し、特に補色フィルタ
を用いたカラーテレビカメラにおける輝度信号処理回路
に適用して好適なものである。
〔発明の概要〕
本発明は、補色フィルタを有するカメラの出力信号を
マトリクス演算して第1の輝度信号を作ると共に、上記
カメラの出力信号を単純合成して第2の輝度信号を作
り、上記第1及び第2の輝度信号の平均レベルが大のと
きは、上記第1の輝度信号を第1のガンマ特性を持たせ
て導出し、上記第1及び第2の輝度信号の平均レベルが
小のときは、上記第2の輝度信号を上記第1のガンマ特
性より緩やかな第2のガンマ特性を持たせて導出するこ
とにより、輝度再現性及びノイズの制御された輝度信号
を得るようにしたものである。
〔従来の技術〕
補色フィルタを用いたカラーテレビジョンカメラは、
赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)の原色光のうち
の1色の色成分を通過させないようにした補色フィルタ
が用いられている。即ち、黄色(YE)フィルタはR及び
G成分を通過させ、シアン(CY)フィルタはG及びB成
分を通過させ、マゼンタ(MG)フィルタはR及びB成分
を通過させ、ホワイトフィルタ(W)は、R、G、B原
色成分の全部を通過させる。
これらの補色フィルタを用いれば、1枚のフィルタに
よって、R及びG、又はG及びB、又はR及びB色成分
と2色の色成分を通過させるので、撮像管、固体撮像素
子などの撮像デバイスに入射する原色信号の光量が大き
くなり、これによって暗い被写体を撮像する場合にも、
大きい映像信号出力を得ることができる。
第3図は補色フィルタを用いるテレビジョンカメラの
信号処理部の一例を示すもので、撮像部1に入力された
被写体からの光は上記補色フィルタ2を通じてCCD素子
等から成る撮像素子3に照射される。上記補色フィルタ
2は、例えば第4図に示すように、単位区画にMG、YE、
G、CYの色成分を通過させるフィルタが配されたものが
用いられているものとする。またこの補色フィルタから
線順次で得られる信号は矢印で示すように1フィールド
づつ入れ替えられて取り出されるように成されている。
撮像素子3から得られる信号は信号処理回路4におい
て波形整形、AGC補正等の所定の処理が成されることに
より、この信号処理回路4より3G+2R+2Bの信号が取り
出される。この信号は検波回路5でサンプリング処理さ
れることにより、この検波回路5より2R−Gの信号と2B
−Gの信号とが線順次で出力される。また検波出力の一
部はAGC検出回路26で検出され、この検出信号AGCが信号
処理回路4に加えられる。上記線順次信号は加算器6に
加えられると共に、1H(H:水平走査期)遅延回路7を通
じてスイッチ回路9に加えられると共に、さらに1H遅延
回路8を通じて上記加算器6に加えられる。加算器6は
2つの入力信号を夫々1/2づつ加算してスイッチ回路9
に加える。この結果、このスイッチ回路9より2B−G信
号と2R−G信号とが得られ、これらの信号が原色分離回
路10に加えられる。この原色分離回路10は、上記信号と
後述する1H遅延回路23からの信号とによりR、G、Bの
原色信号R、G、Bを作る。これらの原色信号はホワイ
トバランス回路11により所定のホワイトバランスに調整
された後、クロマガンマ補正回路12により、例えばγ1
=0.45のガンマ値でガンマ補正される。このガンマ補正
された原色信号はマトリクス回路13でマトリクス合成さ
れることにより、 このマトリクス回路13より、R−Y、B−Yの色差信号
と低域の輝度信号Y1が得られる。これらの信号のうち上
記色差信号はエンコーダ14に加えられる。
一方、信号処理回路4から得られる3G+2R+2Bの信号
はローパスフィルタ15を通じることにより、例えば4MHz
程度の広帯域の信号が取り出される。この広帯域の信号
は例えばγ2=0.75のガンマ値を有するガンマ補正回路1
6でガンマ補正された後、1H遅延回路17を通じ広帯域の
輝度信号Y2として演算回路18及び加算器19に加えられ
る。
これと共に上記輝度信号Y1は所定のガンマ値γ3を有
するガンマ補正回路20でガンマ補正された後、演算回路
18に加えられる。この演算回路18からはガンマ補正され
た低域輝度信号Y1からガンマ補正された広帯域輝度信号
Y2を引いた大きさの輝度信号が得られ、この信号はロー
パスフィルタ21を通じることにより例えば1MHzの帯域を
有する信号となって加算器19に加えられる。
さらに上記信号処理回路4から得られる3G+2R+2Bの
信号はローパスフィルタ22で例えば1MHzの帯域を有する
信号に平均化される。この信号は垂直アパーチャ補正回
路25に直接に加えられると共に、1H遅延回路23を通じて
上記補正回路25に加えられ、さらに1H遅延回路23、24を
通じて上記補正回路25に加えられる。この補正回路25か
ら得られるアパーチャ補正信号は上記加算器19に加えら
れる。この加算器19から得られるアパーチャ補正された
輝度信号Y1+2はエンコーダ14に加えられる。エンコーダ
14は上記色差信号R−Y、B−Yと輝度信号Y1+2とに基
いて標準テレビジョン方式によるテレビジョン信号SVを
作って出力する。尚、各1H遅延回路7、8、17、23、24
は第4図の補色フィルタ2の配置と信号処理に適合させ
るための時間合わせのために用いられている。尚、本出
願人より出願された特願昭61-229073号にはこの第3図
の回路と類似する回路が開示されている。
而して、この回路において得られる上記輝度信号Y
1は、前段のホワイトバランス回路11で調整されている
ので、輝度再現性の良い信号となっている。しかしなが
らこの信号Y1は、検波回路5の後段の信号処理によって
ノイズが混入されたものとなっている。即ち、この信号
Y1は正規の輝度再現性を有しているがS/Nが悪いと云う
特徴を持っている。
一方、上記信号Y2は基本的に撮像素子3の出力信号を
信号処理回路4で単純合成して得られる3G+2R+2Bの擬
似的な輝度信号であるため、輝度再現性は悪いが、比較
的S/Nが良いと云う特徴を持っている。
そこで第3図の回路においては、演算回路18において
信号Y1をガンマ補正した信号と信号Y2との差を求め、こ
の差の信号からローパスフィルタ21により低域の信号を
取り出し、これを広帯域の信号Y2に加えることにより、
信号Y2のS/Nの良さを保ちながら、信号Y1の輝度再現性
の良さを付加するようにしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した第3図の回路では、主として輝度再現性の良
さを採るか又は主としてS/Nの良さを採るかが、設計時
に略決まってしまい、信号の状態によっては輝度再現性
又はS/Nが必ずしも適正にならないことがあった。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明においては、補色フィルタを有するカメラの出
力信号をマトリクス演算して第1の輝度信号(Y1)を作
る手段と、上記カメラの出力信号を単純合成して第2の
輝度信号(Y2)を作る手段と、上記第1及び第2の輝度
信号の平均レベルが大のときは、上記第1の輝度信号を
第1のガンマ特性(γ1=γ1′×γ3′)を持たせて導
出する手段と、上記第1及び第2の輝度信号の平均レベ
ルが小のときは、上記第2の輝度信号を上記第1のガン
マ特性より緩やかな第2のガンマ特性(γ2′)を持た
せて導出する手段とを設けている。
〔作用〕
カメラの入射光量に応じて輝度再現性の良い信号Y1
はS/Nの良い信号Y2を選択することができると共に、こ
れと連動してガンマ補正カーブもノイズが少なくなる方
向に実質的に変更される。
〔実施例〕
第1図は本発明の実施例を示し、第3図と対応する部
分には同一符号を付してその説明を省略する。
本発明においては、上記正規の輝度再現性を有する輝
度信号Y1と上記擬似的な輝度信号Y2とを混合する混合回
路27を設け、この混合回路27における信号Y1とY2との混
合比を上記制御信号AGCにより制御するようにしてい
る。そして混合回路27から得られる混合信号をガンマ補
正回路20でガンマ補正した後、演算回路18に供給するよ
うにしている。
上記制御信号AGCは撮像部1に入射される光量に応じ
て変化する。そしてこの信号AGCで混合比が制御される
混合回路27は、入射光量が多いときに低域の信号Y1を多
く混合し、入射光量が少ないときに信号Y2を多く混合す
るように成されている。
また本発明においては、クロマガンマ補正回路12のガ
ンマ値γ1′を第3図の場合の正規のガンマ値γ1=0.45
からγ1′=0.6に変更すると共に、ガンマ補正回路16の
ガンマ値γ2′を、第3図の場合のγ2=0.75から上記γ
1′よりも大きいγ2′=0.8に変更している。またさら
にガンマ補正回路20のガンマ値γ3′を、γ1′×γ3
=γ1となるように選び、例えばγ3′=0.75としてい
る。
第2図はガンマ値γ1、γ1′、γ2、γ2′によるガン
マ補正特性を示す。
このような特性によるガンマ補正では、一般に特性カ
ーブの傾斜が急なほどノイズが多いことになる。この第
2図においては、γ1をγ1′と傾斜を緩やかにすること
により、ノイズを軽減できることが判る。またγ2′も
γ2より傾斜を緩やかにすることにより、ノイズを軽減
することができる。
本発明は上記のように構成されているので、例えばカ
メラの被写体が充分明るく、入射光量が充分多くてS/N
が問題にならないような場合には、出力輝度信号Y1+2
輝度再現性の良い信号Y1が多く混入される。これと共
に、混合回路27からのY1が多く混合された出力信号に
は、2つのガンマ補正回路12、20によって正規のガンマ
値γ1=γ2′×γ3=0.45が与えられる。
また入射光量が少なくなっていき、AGCが効き始める
と、信号Y1+2にはS/Nの良い信号Y2が少しづつ混入され
ていく。このときガンマ補正回路16はγ2′>γ2に設定
されているので、補正回路16は実質的にプリガンマ補正
回路となる。これにより混合回路27の出力信号に対する
ガンマ補正カーブも実算的に傾斜が緩やかなものにな
り、S/Nの悪化を防止することかできる。尚、実施例に
おいては、信号Y1+2の高域に常に信号Y2を用いている
が、これは1H遅延回路7、8、23、24の周波数特性等を
考慮したものである。しかしながらそれに限定されるこ
となく、信号Y1+2の高域に信号Y1を用いてよいことは勿
論である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、カメラの入射光量に応じて輝度再現
性の良い信号Y1又はS/Nの良い信号Y2を選択することか
できると共に、これと連動してガンマ補正カーブも実質
的にノイズの少ない方向に変更されるので、常に最適な
輝度信号を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図はガ
ンマ補正特性図、第3図は従来例を示すブロック図、第
4図は補色フィルタの配列を示す図である。 なお図面に用いた符号において、 2……補色フィルタ 4……信号処理回路 5……検波回路 10……原色分離回路 11……ホワイトバランス回路 12……クロマガンマ補正回路 13……マトリクス回路 16、20……ガンマ補正回路 18……演算回路 19……加算器 26……AGC検出回路 27……混合回路 である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】補色フィルタを有するカメラの出力信号を
    マトリクス演算して第1の輝度信号を作ると共に、 上記カメラの出力信号を単純合成して第2の輝度信号を
    作り、 上記第1及び第2の輝度信号の平均レベルが大のとき
    は、上記第1の輝度信号を第1のガンマ特性を持たせて
    導出し、 上記第1及び第2の輝度信号の平均レベルが小のとき
    は、上記第2の輝度信号を上記第1のガンマ特性より緩
    やかな第2のガンマ特性を持たせて導出するようにした
    輝度信号形成回路。
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