JPH10164604A - 映像信号処理回路 - Google Patents
映像信号処理回路Info
- Publication number
- JPH10164604A JPH10164604A JP8323691A JP32369196A JPH10164604A JP H10164604 A JPH10164604 A JP H10164604A JP 8323691 A JP8323691 A JP 8323691A JP 32369196 A JP32369196 A JP 32369196A JP H10164604 A JPH10164604 A JP H10164604A
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- JP
- Japan
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- signal
- channel
- output
- circuit
- signal processing
- Prior art date
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 テレビジョンカメラの映像信号処理部で輝度
信号を生成する際、輝度信号を低域成分と高域成分とに
分離することなく、マトリクス比により生じる輝度信号
の折り返し歪みを相殺し、高解像度の映像信号を得るこ
とを目的とする。 【解決手段】 通常のマトリクス比のY信号を出力する
マトリクス回路と、該マトリクス回路とは別にR,Bチ
ャネルの信号を所定比率で混合する混合回路を有し、該
混合回路出力と上記マトリクス回路のY信号出力とを加
算した結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネル
の信号レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1とな
るように上記混合回路の出力レベルを設定し、該混合回
路出力から折り返し歪みを打ち消すための信号成分を抽
出する帯域制限フィルタを介して、Y信号に加算する構
成としたものである。
信号を生成する際、輝度信号を低域成分と高域成分とに
分離することなく、マトリクス比により生じる輝度信号
の折り返し歪みを相殺し、高解像度の映像信号を得るこ
とを目的とする。 【解決手段】 通常のマトリクス比のY信号を出力する
マトリクス回路と、該マトリクス回路とは別にR,Bチ
ャネルの信号を所定比率で混合する混合回路を有し、該
混合回路出力と上記マトリクス回路のY信号出力とを加
算した結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネル
の信号レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1とな
るように上記混合回路の出力レベルを設定し、該混合回
路出力から折り返し歪みを打ち消すための信号成分を抽
出する帯域制限フィルタを介して、Y信号に加算する構
成としたものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子を用
いたカラーテレビジョンカメラ装置に於ける映像信号処
理回路の輝度信号処理回路に関するものである。
いたカラーテレビジョンカメラ装置に於ける映像信号処
理回路の輝度信号処理回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】固体撮像素子を用いたカラーテレビジョ
ンカメラ装置では、固体撮像素子からの映像信号をサン
プリングする際に、折り返し歪みが発生する。 この場
合に、サンプリング周波数が十分に高くない場合は、折
り返し歪みが映像帯域内に入り込むため、再生画像にモ
アレを発生させ、画質を劣化させる。この折り返し歪み
を低減させる方法として、例えば、特公昭55-19553号公
報に示されている「空間画素ずらし」と呼ばれる技術が
ある。この方法は、図3に示すように、例えば、G
(緑)チャネルのCCDの受光部(撮像部)の各画素を、
R(赤)チャネル、B(青)チャネルの各CCDの受光
部(撮像部)の各画素に対して水平走査方向に、水平走査
方向画素間隔Pxの1/2だけずらして配置している。
このように各CCDを配置することで、Gチャネル映像
信号に対して、R,Bチャネル映像信号は、位相が18
0度ずれることになる。この関係を図4に示す。図4
は、G,R,Bチャネルの映像信号と輝度信号とこれら
の折り返し歪み成分を、相対利得で示したものである。
ンカメラ装置では、固体撮像素子からの映像信号をサン
プリングする際に、折り返し歪みが発生する。 この場
合に、サンプリング周波数が十分に高くない場合は、折
り返し歪みが映像帯域内に入り込むため、再生画像にモ
アレを発生させ、画質を劣化させる。この折り返し歪み
を低減させる方法として、例えば、特公昭55-19553号公
報に示されている「空間画素ずらし」と呼ばれる技術が
ある。この方法は、図3に示すように、例えば、G
(緑)チャネルのCCDの受光部(撮像部)の各画素を、
R(赤)チャネル、B(青)チャネルの各CCDの受光
部(撮像部)の各画素に対して水平走査方向に、水平走査
方向画素間隔Pxの1/2だけずらして配置している。
このように各CCDを配置することで、Gチャネル映像
信号に対して、R,Bチャネル映像信号は、位相が18
0度ずれることになる。この関係を図4に示す。図4
は、G,R,Bチャネルの映像信号と輝度信号とこれら
の折り返し歪み成分を、相対利得で示したものである。
【0003】図4に示す様に、Gチャネルの映像信号に
対して発生する折り返し歪みの位相(図中では、点線で
示す)と、R,Bチャネルの映像信号に対して発生する
折り返し歪みの位相(図中では、破線で示す)は、位相が
180度ずれている。ここで、輝度信号(以下、Y信号
と略記)Y成分は、Rチャネルの信号レベルをR、Gチ
ャネルの信号レベルをG、Bチャネルの信号レベルをB
として表すと、例えば、NTSC方式では式1に示すマ
トリクス構成で与えられる。 Y=0.30×R+0.59×G+0.11×B ……………… (1) このマトリクス演算によって得られるY信号は、Gチャ
ネルの折り返し歪み成分と、R,Bチャネルの折り返し
歪み成分とで部分的に相殺され、折り返し歪み成分は低
減する。しかしながら、空間画素ずらし手法を用いた場
合でも、Y信号の折り返し成分による歪みは、上記式1
のマトリクス比より、Gチャネルの折り返し歪み成分を
正と仮定すると、R,Bチャネルの折り返し歪み成分
は、位相が180度ずれているので負となる。よって、
Y信号の折り返し歪みを考えると、 (G比率)−(R比率+B比率)=0.59−(0.30+0.11)=0.18 …… (2) 即ち、Y信号の相対利得の18%程度が折り返し歪みと
して残留する。これが原因となり、高周波数帯域では、
映像信号より折り返し歪み成分の方が多くなるため、高
解像度化には限界があった。この折り返し歪み成分を完
全に打ち消すには、Gチャネル信号と、Rチャネル信号
とBチャネル信号を加算したものの比率を、1:1にす
るとよい。しかし、この条件では、上記式1のY信号の
マトリクス比を満足することができない。そこで、折り
返し歪みの影響が大きいのはY信号の高域成分であるこ
とに着目し、Y信号成分を低域成分信号YL(以下、YL
と略記)と高域成分信号YH(以下、YHと略記)に分離し
て処理する図2に示す様な構成を採用しているものもあ
る。図2の従来例は、Y信号の内、折り返し歪み成分の
小さい低域成分信号YL は、上記式1を満たすマトリク
ス比のマトリクス回路14で処理した信号を低域通過型
フィルタ(図中では、LPFと略記)を介して得、折り返
し歪み成分の大きい高域成分信号YH は、Gチャネル信
号に対してRチャネル信号とBチャネル信号を加算した
信号の比率が1:1となるマトリクス比のマトリクス回
路15で処理した信号を高域通過型フィルタ(図中で
は、HPFと略記)を介して得、これらのYL信号とYH
信号を加算回路18で加算したものを第2のY信号(図
中では、Y'信号と略記)として出力する構成となってい
る。
対して発生する折り返し歪みの位相(図中では、点線で
示す)と、R,Bチャネルの映像信号に対して発生する
折り返し歪みの位相(図中では、破線で示す)は、位相が
180度ずれている。ここで、輝度信号(以下、Y信号
と略記)Y成分は、Rチャネルの信号レベルをR、Gチ
ャネルの信号レベルをG、Bチャネルの信号レベルをB
として表すと、例えば、NTSC方式では式1に示すマ
トリクス構成で与えられる。 Y=0.30×R+0.59×G+0.11×B ……………… (1) このマトリクス演算によって得られるY信号は、Gチャ
ネルの折り返し歪み成分と、R,Bチャネルの折り返し
歪み成分とで部分的に相殺され、折り返し歪み成分は低
減する。しかしながら、空間画素ずらし手法を用いた場
合でも、Y信号の折り返し成分による歪みは、上記式1
のマトリクス比より、Gチャネルの折り返し歪み成分を
正と仮定すると、R,Bチャネルの折り返し歪み成分
は、位相が180度ずれているので負となる。よって、
Y信号の折り返し歪みを考えると、 (G比率)−(R比率+B比率)=0.59−(0.30+0.11)=0.18 …… (2) 即ち、Y信号の相対利得の18%程度が折り返し歪みと
して残留する。これが原因となり、高周波数帯域では、
映像信号より折り返し歪み成分の方が多くなるため、高
解像度化には限界があった。この折り返し歪み成分を完
全に打ち消すには、Gチャネル信号と、Rチャネル信号
とBチャネル信号を加算したものの比率を、1:1にす
るとよい。しかし、この条件では、上記式1のY信号の
マトリクス比を満足することができない。そこで、折り
返し歪みの影響が大きいのはY信号の高域成分であるこ
とに着目し、Y信号成分を低域成分信号YL(以下、YL
と略記)と高域成分信号YH(以下、YHと略記)に分離し
て処理する図2に示す様な構成を採用しているものもあ
る。図2の従来例は、Y信号の内、折り返し歪み成分の
小さい低域成分信号YL は、上記式1を満たすマトリク
ス比のマトリクス回路14で処理した信号を低域通過型
フィルタ(図中では、LPFと略記)を介して得、折り返
し歪み成分の大きい高域成分信号YH は、Gチャネル信
号に対してRチャネル信号とBチャネル信号を加算した
信号の比率が1:1となるマトリクス比のマトリクス回
路15で処理した信号を高域通過型フィルタ(図中で
は、HPFと略記)を介して得、これらのYL信号とYH
信号を加算回路18で加算したものを第2のY信号(図
中では、Y'信号と略記)として出力する構成となってい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術では、Y
信号を低域成分信号YL と高域成分信号YH に分離する
ため、YLには低域通過型フィルタ、YHには高域通過型
フィルタが必要である。図5は、トランスバーサルフィ
ルタの一実施例であるが、ディジタル信号処理において
フィルタを構成するためには、図5に示すように、複数
個の遅延素子と乗算器と加算器が必要となる。 構成す
るフィルタ精度との兼ね合いもあるが、数千から数万ゲ
ートは必要となるため、論理規模はかなり大きくなる。
これが、YL 側とYH 側との両方に必要なため、フィル
タは2個構成となり、論理規模が大きくなると言う欠点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、テレビジョ
ンカメラの映像信号処理部にて輝度信号を生成する際、
輝度信号を低域成分と高域成分とに分離することなく、
マトリクス比により生じる輝度信号の折り返し歪みを相
殺し、論理規模の削減を図り、かつ高解像度の映像信号
を得ることを目的とする。
信号を低域成分信号YL と高域成分信号YH に分離する
ため、YLには低域通過型フィルタ、YHには高域通過型
フィルタが必要である。図5は、トランスバーサルフィ
ルタの一実施例であるが、ディジタル信号処理において
フィルタを構成するためには、図5に示すように、複数
個の遅延素子と乗算器と加算器が必要となる。 構成す
るフィルタ精度との兼ね合いもあるが、数千から数万ゲ
ートは必要となるため、論理規模はかなり大きくなる。
これが、YL 側とYH 側との両方に必要なため、フィル
タは2個構成となり、論理規模が大きくなると言う欠点
がある。本発明は、これらの欠点を除去し、テレビジョ
ンカメラの映像信号処理部にて輝度信号を生成する際、
輝度信号を低域成分と高域成分とに分離することなく、
マトリクス比により生じる輝度信号の折り返し歪みを相
殺し、論理規模の削減を図り、かつ高解像度の映像信号
を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、通常のマトリクス比のY信号を出力するマ
トリクス回路と、該マトリクス回路とは別にR,Bチャ
ネルの信号を所定比率で混合する混合回路を有し、該混
合回路出力と上記マトリクス回路のY信号出力とを加算
した結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネルの
信号レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1となる
ように上記混合回路の出力レベルを設定し、該混合回路
出力から折り返し歪みを打ち消すための信号成分を抽出
する帯域制限フィルタを介して、Y信号に加算する構成
としたものである。その結果、Y信号成分に関しては、
Y信号成分を高域成分と低域成分とに分離して処理しな
いため、2つの帯域制限フィルタを設ける必要がなく、
また、R,Bチャネル信号の帯域制限した信号を用いて
Y信号の折り返し歪み成分を打ち消すことができるの
で、高解像度な映像信号を提供することができる。
成するため、通常のマトリクス比のY信号を出力するマ
トリクス回路と、該マトリクス回路とは別にR,Bチャ
ネルの信号を所定比率で混合する混合回路を有し、該混
合回路出力と上記マトリクス回路のY信号出力とを加算
した結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネルの
信号レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1となる
ように上記混合回路の出力レベルを設定し、該混合回路
出力から折り返し歪みを打ち消すための信号成分を抽出
する帯域制限フィルタを介して、Y信号に加算する構成
としたものである。その結果、Y信号成分に関しては、
Y信号成分を高域成分と低域成分とに分離して処理しな
いため、2つの帯域制限フィルタを設ける必要がなく、
また、R,Bチャネル信号の帯域制限した信号を用いて
Y信号の折り返し歪み成分を打ち消すことができるの
で、高解像度な映像信号を提供することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1の
ブロック図で示し、詳細に説明する。入力端1,2,3
に入力したディジタル信号処理されたGチャネル信号
(以下、G信号と略記)、Rチャネル信号(以下、R信号
と略記)、Bチャネル信号(以下、B信号と略記)は、マ
トリクス回路4に入力され、Y信号が生成される。 ま
た、入力端2,3に入力したR信号,B信号は、混合回
路5により、R信号とB信号を所定比率で混合され、後
述のキャンセル信号を発生させる。このキャンセル信号
はフィルタ6で帯域制限され、マトリクス回路4出力に
残存する前記式2のY信号の折り返し歪み成分を打消す
ための信号成分となる。そして、加算回路8にて、該キ
ャンセル信号をマトリクス回路4で生成されたY信号に
加算し、Y信号の折り返し歪み成分を打ち消したY’信
号を出力端7に出力する。
ブロック図で示し、詳細に説明する。入力端1,2,3
に入力したディジタル信号処理されたGチャネル信号
(以下、G信号と略記)、Rチャネル信号(以下、R信号
と略記)、Bチャネル信号(以下、B信号と略記)は、マ
トリクス回路4に入力され、Y信号が生成される。 ま
た、入力端2,3に入力したR信号,B信号は、混合回
路5により、R信号とB信号を所定比率で混合され、後
述のキャンセル信号を発生させる。このキャンセル信号
はフィルタ6で帯域制限され、マトリクス回路4出力に
残存する前記式2のY信号の折り返し歪み成分を打消す
ための信号成分となる。そして、加算回路8にて、該キ
ャンセル信号をマトリクス回路4で生成されたY信号に
加算し、Y信号の折り返し歪み成分を打ち消したY’信
号を出力端7に出力する。
【0007】以下、本発明を、NTSC方式のカラーテ
レビジョンカメラ装置に適用した場合を例にとって説明
する。ここで、マトリクス回路4で生成されるY信号
は、前記式1に示すマトリクス構成比のY信号である。
また、混合回路5におけるR信号とB信号との混合比
は、R信号:B信号=0.30:0.11、またはこれに
近い比率を用いればよいが、B信号成分は、前記式1か
らも分かるように、G信号やR信号と比較すると比率は
かなり小さいので、R信号成分のみでもよい。ここで、
前述のように、マトリクス回路4出力に残存するY信号
の折り返し歪み成分は、G信号−(R信号+B信号)=
0.59−0.41=0.18 であることから、マトリク
ス回路4のY信号出力と混合回路5の出力とを加算した
結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネルの信号
レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1となるよう
に、即ち、この(R信号+B信号)の不足分(0.18)を
補うよう、混合回路5出力のキャンセル信号のレベルを
設定する。
レビジョンカメラ装置に適用した場合を例にとって説明
する。ここで、マトリクス回路4で生成されるY信号
は、前記式1に示すマトリクス構成比のY信号である。
また、混合回路5におけるR信号とB信号との混合比
は、R信号:B信号=0.30:0.11、またはこれに
近い比率を用いればよいが、B信号成分は、前記式1か
らも分かるように、G信号やR信号と比較すると比率は
かなり小さいので、R信号成分のみでもよい。ここで、
前述のように、マトリクス回路4出力に残存するY信号
の折り返し歪み成分は、G信号−(R信号+B信号)=
0.59−0.41=0.18 であることから、マトリク
ス回路4のY信号出力と混合回路5の出力とを加算した
結果が、Gチャネルの信号レベル:(Rチャネルの信号
レベル+Bチャネルの信号レベル)=1:1となるよう
に、即ち、この(R信号+B信号)の不足分(0.18)を
補うよう、混合回路5出力のキャンセル信号のレベルを
設定する。
【0008】また、フィルタ6の周波数特性は、折り返
し歪み成分の影響が問題となるのがY信号の高域成分で
あることから、高域通過型フィルタを用いればよい。な
お、限界解像度を超える周波数領域では折り返し歪み成
分が残留していても問題とならないので、上記の高域通
過型と組み合わせて限界解像度を越える高域成分を遮断
する帯域通過型フィルタを用いてもよい。このようにし
て生成された第2のY信号(Y’信号)は、高域成分に
折り返し歪みを相殺する成分以外のR,B信号成分は残
るものの、高域成分の色彩情報は少ないので、ほとんど
問題とはならない。
し歪み成分の影響が問題となるのがY信号の高域成分で
あることから、高域通過型フィルタを用いればよい。な
お、限界解像度を超える周波数領域では折り返し歪み成
分が残留していても問題とならないので、上記の高域通
過型と組み合わせて限界解像度を越える高域成分を遮断
する帯域通過型フィルタを用いてもよい。このようにし
て生成された第2のY信号(Y’信号)は、高域成分に
折り返し歪みを相殺する成分以外のR,B信号成分は残
るものの、高域成分の色彩情報は少ないので、ほとんど
問題とはならない。
【0009】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明は、Y信号を
高域成分と低域成分とに分離する必要はなく、Y信号を
高域成分と低域成分に分離するための帯域制限フィルタ
が不要となるため論理規模は縮減し、Y信号の折り返し
歪み成分は、R,B信号の混合信号を帯域制限した信号
をY信号に加算して打ち消されるので、高解像度な映像
信号を提供する、映像信号処理回路を実現することがで
きる。
高域成分と低域成分とに分離する必要はなく、Y信号を
高域成分と低域成分に分離するための帯域制限フィルタ
が不要となるため論理規模は縮減し、Y信号の折り返し
歪み成分は、R,B信号の混合信号を帯域制限した信号
をY信号に加算して打ち消されるので、高解像度な映像
信号を提供する、映像信号処理回路を実現することがで
きる。
【図1】本発明の輝度信号処理回路の一実施例を示すブ
ロック図
ロック図
【図2】従来構成の輝度信号処理回路を示すブロック図
【図3】空間画素ずらし手法を説明する図
【図4】映像信号と折り返し歪みの相対利得の周波数特
性を示す図
性を示す図
【図5】ディジタルフィルタの一実施例を示すブロック
図
図
1,2,3:入力端、4:マトリクス回路、5:混合回
路、6:フィルタ、7:出力端、8:加算回路。
路、6:フィルタ、7:出力端、8:加算回路。
Claims (4)
- 【請求項1】 G(緑)、R(赤)、B(青)チャネル
の映像信号をそれぞれ生成する第1、第2、第3の固体
撮像素子を有し、上記第1の固体撮像素子の受光部の各
受光画素に対して上記第2、第3の各固体撮像素子の受
光部の対応する各受光画素を水平走査方向に該受光画素
の水平走査方向の間隔の1/2だけずらして配置されて
おり、上記第1、第2、第3の固体撮像素子をそれぞれ
所定の周期でサンプリングする第1、第2、第3のサン
プリング手段を有し、上記第1のサンプリング手段と上
記第2、第3のサンプリング手段とは、上記第2、第3
のサンプリング手段の出力が上記第1のサンプリング手
段の出力に対して位相が180度ずれるように構成され
おり、上記G、R、Bチャネルの映像信号をそれぞれデ
ィジタル化して信号処理をするディジタル信号処理手段
を有するカラーテレビジョンカメラ装置において、上記
G、R、Bチャネルのディジタル映像信号から第1の輝
度信号(Y)を生成するマトリクス演算回路と、上記R、
Bチャネルのディジタル映像信号を所定比率で混合する
混合回路と、該混合信号出力を上記第1の輝度信号と加
算して第2の輝度信号を得る加算手段を有することを特
徴とする映像信号処理回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の映像信号処理回路におい
て、上記混合回路出力と上記マトリクス回路の第1のY
信号出力とを加算した結果が、Gチャネルの信号レベ
ル:(Rチャネルの信号レベル+Bチャネルの信号レベ
ル)=1:1となるように上記混合回路の出力レベルを
設定したことを特徴とする映像信号処理回路。 - 【請求項3】 請求項1記載の映像信号処理回路におい
て、上記R、Bチャネルの映像信号の混合回路の出力側
に、高域通過型フィルタを備えたことを特徴とする映像
信号処理回路。 - 【請求項4】 請求項1記載の映像信号処理回路におい
て、上記R、Bチャネルの映像信号の混合回路の出力側
に、帯域通過型フィルタを備えたことを特徴とする映像
信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323691A JPH10164604A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 映像信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8323691A JPH10164604A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 映像信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10164604A true JPH10164604A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18157528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8323691A Pending JPH10164604A (ja) | 1996-12-04 | 1996-12-04 | 映像信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10164604A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2401275A (en) * | 2003-03-25 | 2004-11-03 | Hitachi Ltd | Projection type colour display device |
-
1996
- 1996-12-04 JP JP8323691A patent/JPH10164604A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2401275A (en) * | 2003-03-25 | 2004-11-03 | Hitachi Ltd | Projection type colour display device |
| GB2401275B (en) * | 2003-03-25 | 2005-08-10 | Hitachi Ltd | Projection type color display device |
| US7014319B2 (en) | 2003-03-25 | 2006-03-21 | Hitachi, Ltd. | Projection type color display device |
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