JPS5919492A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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Publication number
JPS5919492A
JPS5919492A JP57128538A JP12853882A JPS5919492A JP S5919492 A JPS5919492 A JP S5919492A JP 57128538 A JP57128538 A JP 57128538A JP 12853882 A JP12853882 A JP 12853882A JP S5919492 A JPS5919492 A JP S5919492A
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JP
Japan
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signal
color
circuit
imaging device
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP57128538A
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English (en)
Inventor
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS5919492A publication Critical patent/JPS5919492A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/80Camera processing pipelines; Components thereof
    • H04N23/84Camera processing pipelines; Components thereof for processing colour signals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固体撮像素子を用いて、カラー画像信号を得る
カラー同体撮像装置に関するものである。
カラー固体撮像装置として、電荷転送素子(以下CCD
という)を1枚、2枚あるいけ3枚用いる、それぞれ単
板式、2枚式、3枚式カメラが考えられているが、本発
明は特にCCI)を1枚用いる単板撮像装置の改良にか
かわるものである。
従来、CCD等の固体撮像素子を用いた単板式固体撮像
装置では、カラーモザイク・フィルタと撮像素子の各撮
像セルを1対lに電ね合わせて、各色信号を分離する事
が行なわれている。
この嫌な単板固体撮像装置に用いるカラーモザイク・フ
ィルタとして#、i、CCD等の撮像中ル数を節約する
意味から赤、緑およびw等の各フィルタ・エレメントを
モザイク状に配列した所謂ベイア配列とよげれる様なカ
ラーフィルタを用いるものが知られてhる。この様なモ
ザイク状に配列されたカラーフィルタを例Ltdyv−
ム転送型のCCDに組み合わせて単板式カラーカメラを
作ろうとすると、その構造上、隣接する各セル間でかな
りの信号漏洩があり、このため混色が生じ、色分離が不
確実になるという間題が生ずる。この問題を解決する方
法が本出願人により例えば特開昭56−115085号
公報の如くすでに提案されており、かなり混色の問題は
解決されているが、この場合画面の垂直方向に相関関係
が存在することを前提としているために、例えば水平な
縞紋様の如く垂直相関の存在しない画像では偽の色信号
が発生し、得られる画像の画質を劣下させていた1、 以下、従来例における上述の欠点を第1図、第2図、第
3図を用いて詳細に説明する。
第1図はフレームトランスファ方式のCCUに適したカ
ラーモザイクフィルタの一例の模式図である。このカラ
ーモザイクフィルタuR(赤)、G(緑)、B(青)、
M(マゼンタ−赤→−青)及びX(遮光部)の組合せか
ら構成されて訃り、また2種の色フィルタが撮像素子の
1画素150に対応し、画素150は分割画素160を
2つ組み合わせる事により形成されている。
第2図は前記カラーモザイクフィルタとCCDを組み合
せた固体撮像装置の信号処理回路ブロック図の一例であ
る。その動作を説明すると制御信号発生器1によって駆
動された(’ CD 2の出力信号2aはIH遅延線3
によって一水平走査期間遅延され信号3aとなり、信号
2aと信号3aは加算器4により加算されて低域フィル
タ5へ導かれ輝閾信号5 a(Y=R−+ 2G+B)
となる。また信号2aと信号3aは減算器6により減算
され(B −R)、Ml  〜(B−R)、−M、・・
・・・・・・のような色差分信号になる。これらの色差
分信号はプロダクト回路7で反転制御信号により極性が
揃えられ(B−R)、M、(B−R)、Ml ・・のよ
うにB−RとMの繰返し信号となる。この信号は次のザ
ンプルホールド回路等から構成される( B −R)分
離回jli!i8及びM分離回路10において(B −
R)とMの連続信号に分離され後段の低域フィルタ9・
11でNTSC信号のカラー信号として必要な約500
 KHzの帯域に制限される。このカラー信号(B−R
)としての9aとMとしてのllaは加減算回路12に
おいて、減算によってR′信号12 a (M−B+R
=2R=R,’)、加算によってB′信号12b (B
−R+M=2B=B’)になる。
次にプロセス回路13でけ前記輝度信号Yとしての5a
s カラー信号R′としての12 a XB’としての
12bがγ補正や黒クリップ等の信号処理を受は輝度信
号Y′、色差信号R″−Y′、BH−YLとして出力さ
れる。そして色差信号は平衡変調器14で制御信号発生
器1からの副搬送波14Gにより変調されクロマ信号1
4aとなり、加算器15において輝度信号Y′及び同期
信号15Gと加算されNTSC信号15aとなる。この
簾にして減算器6以降プロセス回路13迄の色信号形成
回路により色信号が形成される。
以上示したようにフレームトランスファ方式CODとカ
ラーモザイクフィルタとを組み合わせカラー画像信号を
得る車ができるが、上述した実施例では以下に示す欠点
がある。
即ち、実際の撮影においては本方式の前提としている画
像の垂直相関性が成立しない状況が存在する為、例えば
直射日光下で、眼鏡をかけた人物、自動車の窓あるいは
その金属フレーム等、反射率の非常に高い物体を撮影す
る場合を考えると、CODは被写体の特定部分で飽和か
飽和に近い状態で使用される事になる。この様な部分で
は、被写体の垂直相関が無い事から、偽色信号の振幅が
非常に大きくなる。この現象は、明暗の境界が、走査方
向と斜交している場合や、被写体像の幅が撮像セルの整
数倍の太きさのときに、特に著しい。
色 第3図は偽信号発生原理を簡単に説明するた八 めに、第1図のカラーモザイクフィルタの斜線部170
を抜き出【−たものである。
以下この部分にのみ、強い光が照射されたものとL7て
話を進める。
ところで前述の第2図の信号処理ブロック図の説明にお
いてプロダクト回路7の出力信号である色差分信号は被
写体像の垂直相関性を前提にB−RXMX B−R,M
の様に表わしたが、ここではもう少し厳密に色差分信号
を扱うために、第3図の各色フィルタに対応するCCD
出力信号レベルをそれぞれBl、Gl、R2,G2゜G
3.M4.G4のように、色フィルタの記号B。
G、R,Mの後に番号を付けて違いを表わすものとする
第3図のBl、Gl、G3より成る斜線部180けnラ
イン目のCCD信号2aに対応し、R2゜G2.M4よ
り成る斜線部190は(n−1)ライン目の信号3aK
対応するので、第2図のプロダクト回路7の出力信号(
B−R)、Mはそれぞれ B−R=(Bl→G 1 ) −(R2+G2)−−(
1)M=   (M4  +G4  )   −G3 
 =−(2)となる。ここで各色フィルタに対して白色
光を照射した時、R,G、Hの各信号レベルがR:G:
B=1 : 1 ’ 1となる様フィルタの透過率を設
定し、M+Gの信号レベルをVsat、で表わす。fL
 V8aj、FiCCDの飽和信号レベルを意味するも
のとする。
上記条件において、第3図の斜線部18oに白色光が入
射し、斜線部190には入射光がない状態を考えると、
(B−R,M)は第1式、第2式から明らかなようK(
B−R,M)=(÷Vsat、  +”−:Vaat、
 )となり、従って色信号前B′、赤R′は(B’ 、
 R’ ) −(’−V8aj、 l −V8aj、 
)−−(8)となる。ところで、実際には色フィルタB
−Hに関して白色光の入射があるのはB1だけであるの
で、その時の色信号B、Rは (B 、 R) = (:Vsat、 、o)−□(4
)となるはずである。しかしく8)式と(4)式の結果
を比較すると、色信号前B′の値は同じであるが、色信
号赤R′の値は異なっている。この例の様に色フィルタ
Rには入射光がないにもかかわらず色信号R’ (= 
−Vsat、 )が発生するのは、色信号を演算する時
の緑G信号の混入が原因の一つとなっている。
本発明は、上述の欠点を軽減する信号処理回路を有する
カラー固体撮像装置を提供するものである。
第4図は本発明の一実施例を示す図である。
同図において第2図と同一の構成要素には同一の番号を
付す。
本実施例の特徴は色信号形成回路の一部としてのB−R
分離回路8とM分離回路1oの例えば後段にリミッタ回
路51・52を設けた事にある。
以下、第3図に示す色フィルタの一部を利用してリミッ
タ回路51・52の働きを説明する。
リミッタ回路による信号制限範囲は以下に述べる方法で
設定する事ができる。、。
即ち、第3図のカラーフィルタにおいて、B1゜R2,
M4のおのおのに白色光が入射【またときの(R−B)
とMのとりうる信号レベルを演算式〇)と(2)を用い
て求めればよい。その結果は;Vaat、 > (B 
−R)  > −%V3gt、−−□(5)7Vsat
、 >  M   >  0−− (6)となシ、リミ
ッタ回路51#′1B−R分離回路8の出力を(5)式
で示す信号振幅範囲内に制限するように構成される。同
様にリミッタ回路52はM分離回路10の出力を(6)
式で示す信号振幅範囲内に制限するように構成される。
次にリミッタ(ロ)路の改善効果を、従来のリミッタ回
路のない場合と比較してみる。比較方法は先に偽信号の
発生について、その欠点を指摘した方法で行う。その結
果を第1表に示す。
第1表 第1表を参照すると、第3図色フィルタへの白色光の照
射条件が第1表の轍な場合にtま、リミッタ回路の改善
効果は色信号赤について特に著しい事が分かる。
以上説明したように第4図の実施例では偽信号の軽減に
改善効果がある事が分かったが、本発明は第4図の実施
例に限らず、減算回路6・プロダクト回路7の出力信号
を振幅制限する事も可能であり、あるいけまた低域フィ
ルタ9・101加減算回路12の出力信号R′・B′を
振幅制限しても改善効果がある事は言う壕でもない。
次に本発明の第2の実施例の信号処理ブロック図を第5
図に示す一同図において第4図と同一部分には同一番号
を付す。第5図の実施例では前述の実施例同様リミッタ
51.52はB−RとMの信号振幅を制限(2偽信号を
軽減する事ができるが、本実施例はさらに偽信号抑圧の
効果がある。) 本実施例ではM分離回路10の出力信号をリミッタ52
で振幅制限し、そのリミットした信号を低域フィルタ5
3でカラー信号程度の帯域制限を行ない、リミット信号
の絶対値(あるいは正負どちらでもよい)を反転回路5
4と黒クリツプ回路55で判別し、この判別結果に応じ
て平衡変調器14のクロマ信号14aを利得制御回路5
6で抑圧するものである。
本実施例はまたリミッタ52の出力に基づきブロック1
00でクロマ信号14aを抑圧するだけでなくリミッタ
51の出力に基づき抑圧する様にしてもよい。
次に第3の実施例としての@6図は第4図の実施例に1
H遅延線57を追加したものである。
即ち第4図のようにOHとIHの垂直相関からカラー信
号を発生させる方式に限らず第5図のようにOHとIH
と2Hの3水平走査線の垂直相関性を利用してカラー信
号を発生させる方式にも適用できる。
第7図it第6、図の実施例の一部を変更したもので、
第5図、第6図同様信号処理回路ブロック図と同一の機
能要素には同一の番号を付した。
第6図では3水平走査線を利用して信号の平均化を行い
結果的に垂直相関性を向上させてからカラー信号を得て
いるので、第4図の様にR−B、M分離回路の後段に+
) ミッタを設けただけではその改善効果は小さい。そ
こで第7図の実施例では、偽信号の検出はOHとIH(
あるい&、I L Hと2H)の2ラインだけの比較的
相関性の低い信号を利用し第5図のブロック100と同
じ構成の回路で偽信号を抑圧しようとする本のである。
同、本発明はインターライン転送型CCDあるいはMO
8型固体撮像装置で使用する場合にも適用可能である事
は言う迄もない。
以上説明したように、本発明は色信号形成回路中にリミ
ッタを設ける事により垂直相関性の巾 低い被写体による偽信号を大1/F抑圧する事かできる
ものである。
尚、本発明は実施例のIJ ミッタの制限範囲に限定さ
れるものではなく、例えば垂直相関性の高い被写体の色
飽和度を多少犠牲にする程K IJミッタの振巾制限範
囲を狭めたものであっても良い。
その場合、垂直相関性の低い被写体に対しては、より偽
信号を抑圧し得るものである。
又、本発明の実施例によれば、垂直相関性の大小を検出
する為に所定の正又は負の色飽和レベルを越える色信号
分を検出し、これによシ色信号の振巾を制限する様に構
成しているので垂直相関性の高い被写体に対しては色飽
和度を充分高める事ができ、垂直相関性の低い被写体に
対しては偽信号の発生を防ぐ事ができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のカラーモザイクフィルタの一例を示す模
式図、第2図は従来のカラー固体撮像装置の信号処理回
路ブロック図、第3図はカラーモザイクフィルタの要部
拡大図、第4図は本発明の第1の実施例を示す信号処理
回路ブロック図、第5・6・7図は夫々用2、第3、第
4の実施例を示す信号処理回路ブロック図である。 2はCCD、3・57はIH遅延線、6tj減算器、8
はB−R分離回路、IOViM分離回路、51・52け
リミッタ、55は黒クリツプ回路、56は利得制御回路
である。 百14らΔ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の絵素から成る撮像手段と、各絵素に対して
    配列された色フィルターと、前記各絵素の出力の垂直相
    関を用いて色信号を形成する色信号形成手段と、 該色信号形成手段により形成されるべき色信号の振巾を
    所定範囲内に制限する制限手段とを有する撮像装置。
  2. (2)  色信号が所定の振巾レベルを越えた事を検出
    する検出手段を備え、該手段の出力によりクロマ信号の
    利得を制限する様構成[7た特許請求の範囲第(1)項
    記載の撮像装置。
JP57128538A 1982-07-23 1982-07-23 撮像装置 Pending JPS5919492A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57128538A JPS5919492A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 撮像装置

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JP57128538A JPS5919492A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 撮像装置

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JPS5919492A true JPS5919492A (ja) 1984-01-31

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ID=14987226

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JP57128538A Pending JPS5919492A (ja) 1982-07-23 1982-07-23 撮像装置

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JP (1) JPS5919492A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6331387A (ja) * 1986-07-25 1988-02-10 Sony Corp ビデオカメラ
US8955633B2 (en) 2011-05-31 2015-02-17 Honda Motor Co., Ltd. Two-wheeled motor vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6331387A (ja) * 1986-07-25 1988-02-10 Sony Corp ビデオカメラ
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