JPS6031150B2 - フイルタ - Google Patents

フイルタ

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JPS6031150B2
JPS6031150B2 JP56023620A JP2362081A JPS6031150B2 JP S6031150 B2 JPS6031150 B2 JP S6031150B2 JP 56023620 A JP56023620 A JP 56023620A JP 2362081 A JP2362081 A JP 2362081A JP S6031150 B2 JPS6031150 B2 JP S6031150B2
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JP
Japan
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filter
color
waveform
vertical
stripes
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JP56023620A
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English (en)
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JPS56138380A (en
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ロ−ランド・ノ−マン・ロ−デス
アルフレツド・クリスチヤン・シユロ−ダ
ワ−レン・ヒユ−・モ−ルス
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RCA Corp
Original Assignee
RCA Corp
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Publication date
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Publication of JPS56138380A publication Critical patent/JPS56138380A/ja
Publication of JPS6031150B2 publication Critical patent/JPS6031150B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/135Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements
    • H04N25/136Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on four or more different wavelength filter elements using complementary colours
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/10Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming different wavelengths into image signals
    • H04N25/11Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics
    • H04N25/13Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements
    • H04N25/134Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は色符号化フィル夕、特に電荷結合装置(以後
CCDと呼ぶ)と共に用いる色符号化フィル外こ関する
198世王2月4日付米国特許顔第118301号特開
昭56−123185号公報対応の明細書記載のように
、CCD光感知器と非整除関係を持つ垂直線符号化フィ
ル夕を用いると、その垂直線とCCD画像感知器の垂直
列との間のビートに原因するモアレパタンがCCD光感
知器によって生じる。
CCD画像感知器が走査されてカメラ出力を生成すると
き、カラー領域を見るとビート周波数の基本波とその高
調波との双方に関係がある周波数成分を持つ信号が発生
される。この信号のこれらの周波数は色情報を含むが、
表示装置に印加されたとき、カラー領域を見ると不都合
な縦縞を生ずる。従ってこの可視縦縞を減ずることが望
ましい。
この発明の原理に従って構成された複数列の光感知器を
有し且つ場面の色を表わす色信号を発生する単一の撮像
装置に用いるフィル夕は、水平方向に色順序が周期的に
反復するように配列され、上記光感知器の列と整除関係
を持たない垂直色フィルタ縞と、上記色信号中にその列
と綿との間のビートの基本波は実質的に発生せずまた該
ビートの不都合な高調波も実質的に発生しないように特
定の光感知器に入射する特定の色の量を制御する手段と
を含んでいる。以下添付図面を参照しつつこの発明をさ
らに詳細に説明する。
前掲の米国特許出願明細書には1水平線に付き320個
の光感知器を持つCCD画像感知器を用いた単一の撮像
装置を備えたカメラが開示されている。
この光感知器の12個ずつが占める水平空間を対して、
それぞれ赤、青、緑の縦縞色フィル夕を含む3色組が7
組ある。出力波形はCCD撮像装置の通常の部分である
「C」レジスタから引出される。赤の領域を見たときの
波形10の振幅を最初12個の光感知器についてその番
号で測つた水平位置に対してプロットしたものを第1図
に示す。但し、この第1図の波形1川ま、第3図のグレ
ーフィルタ20を取除いたCCD撮像装置14から得ら
れるものであって、この撮像装置の各光感知器16はそ
の最左端のものから順番に第1図の光感知器3,14,
5・・・に対応している。「C」レジスタは順次シフト
されて出力信号を生成するから、その水平軸はまた時間
を表わす。波形10の振幅は赤の綿がひとつの光感知器
に重畳する量の関数である。青および緑の波形すなわち
青と緑の視野を見たときの出力波形も同様であるが、そ
の包絡線が第1図の赤視野の出力波形に対しそれぞれ1
20度および240度ずれている。第1図の波形10を
フーリエ解析すると、その周波数成分の相対振幅は下表
の通りである。表 13.0MHZ成分は抑圧搬送波で
、前掲の米国特許出願明細書に詳示されているように、
CCD撮像装置の寸法に対するフィル夕の寸法によるも
のである。
2.9MHZと3.8MHZの成分が最強で色情報を運
ぶ最も望ましい副搬送波周波数であり、その他の成分は
必要なく、色を見るときラスタ上に見える低周波数の垂
直パタンを生ずるだけである。
この垂直パタンはこの発明を用いて上記その他の成分を
なくすることにより消去するここが望ましい。第2図の
波形は第1図の波形と似ているが、フーリエ解析をする
と、これが2.9MHzと3.8MH2の副搬送波しか
含まず、第1図の波形を表示装置で見たときに垂直パタ
ンを生ずる上記その他の成分を本質的に含まないことが
判る。
従ってこの発明はこの波形を得るためのいくつかの実施
例を含んでいる。第3図は波形12を得るための第1の
実施例で、光感知器16の水平配列を有するCCD撮像
装置14の1ビー−トサィクルを示す一部を示す。
但し、第3図の各光感知器16はその最左端のものか別
項番に第2図の光感知器3,4,5,・・・に対応して
いる。この撮像装置14の前面にはこれと左端が揃うよ
うに赤R,緑G,青ご8の色フィル夕の3色組の反復か
ら成る色フィルター8が設けられている。この色フィル
ター8のさらに前方にはグレーの中性密度綿フィル夕2
0が配置されている。このフィル夕20は第2図の波形
12に従って透過度が変化する部分22を有する。この
透過度パタンは光感知器4個ごとに反復する。なお、こ
の部分22に付された数字は透過度%を表わしている。
また、第3図の色フィル夕18の各赤部分は最左端のも
のから順番に87%、74%、87%、100%の各グ
レーフィルタ部分22に対向し、最右端の赤部分はその
1/4が55%のグレーフィルタ部分22に、また残り
の3ノ4が85%のグレーフィルタ部分22に対向して
いる。従って、第3図の各光感知器16からはその最左
端のものから順番に、振幅が0.87、1/2×0.7
4=0.37、1/2×0.74=0.37、0.87
、0、1.0、1/4xo.55=0.1375、3′
4×0.85=0.6375の各出力が得られる。これ
らの各出力は第2図の光感知器3,4,5,・・・10
から得られる理想波形によく近似していることが分かる
。第2図の波形12を得るために必要な各グレー縞の透
過度を決定するため、次の手順を用いた。まず赤の視野
から始めて波形1 2の500KHZの基本波成分の空
間位相すなわち水平位置および振幅を書留め、水平方向
に透過度の異なるグレー材料を赤のフィルタ素子の前面
においた。すなわち波形の成分のピークが起るところに
透過度の低いものをおき、同じ波形成分の谷が起るとこ
ろに透過度の高いものをおき、その間に中間のものをお
いてある。この結果赤の縞とグレーの縞とが組合さって
、上記ビートによるモアレ効果の基本成分により生ずる
信号と同大逆向きの信号を生じる。2.9MHZと3.
9MHZの副搬送波を発生する所要の5番目のものと7
番目のものとを除き、モアレの顕著な高調波全部に対し
て同じ手順を行う。
この同じ手順を青および緑に対しても行う。従って「C
」レジスタからの赤、青、緑の出力信号は第2図の理想
波形12に近似して来る。低い高調波内容を持つ信号を
得る第2の手段を第4図に示す。
ここでは、この発明の第2の実施例を24で示す。単純
な3色組色フィル夕18と光感知器との対応関係は第3
図の色フィル夕18と光感知器16との対応関係と同じ
であり、このフィル夕18はフィル夕24と光感知器と
の対応関係を明確にするために参考までに示されたもの
である。すなわち、この実施例のフィル夕24は第3図
の色フィルター8とグレーフィルタ20との代りに使用
されるものである。この実施例は赤、緑、青の縦縞R、
G、Bとその縦縞の間の両側の色が配合された部分とを
含んでいる。すなわち赤と緑の縦縞間には両者の重畳に
より生じた黄の綿Yeがあり、緑と青の縦縞間には両者
の重畳により生ずるシアンの縞Cyがあり、青と赤の縦
縞間には両者の重畳により生ずるマゼンタの綿Mgがあ
る。代りにフィル夕をマゼンタ、黄、シアンの縞で形成
し、これを部分的に重畳させてマゼンタと黄の綿の間に
赤の、黄とシアンの縞の間に緑の、シアンとマゼン夕の
綿の間に青の縦縞をそれぞれ形成することもできる。第
4図の実施例の出力信号の波形が従来法のフィルタすな
わち、第3図のものからグレーフィルタ20を除いたも
ので取出された第1図の波形より第2図の理想波形によ
り近似していることは、フーリエ解析によって示すこと
ができる。第3図のフィル夕は縦縞の幅が狭い上に透過
度の異なるものが多いため製造困難である。
第5図はこれを達成するための他の実施例を示し、aは
CCD撮像装置の左上部の光感知器を、b,c,dはそ
れぞれ赤,青,緑のフィル夕に対する透過度関数26,
28,30を示す。この関数の透過度は0、0.5およ
び1の各レベルしかないことが判る。eはaの光感知器
の各々に対する各純色場面を見たときの各光感知器の出
力の規準化(1が最大)交流成分の表である。この交流
成分は光感知器の列が「C」レジス夕から読取られたと
きに発生される。なお、第5図eの赤の理想値は第2図
の理想波形12の近似を示す。第5図fは赤の場面を見
たときの出力信号の波形であり、gは列幅の30〆のC
CD撮像装置に用いたときfの波形を発生し得る幅12
仏の綿から成る垂直縞フィル夕34を示す。各縦縞中の
各色の比率は第5図b,c,dに示されるものに対応す
るが、このフィル夕では数値的に正確な色の比率を正し
く得ることが困難であり、また異なるフィルタ材料は単
純に加算的に組合さらすに乗算的に組合さるため、相異
る光感知器に亘つて生ずる原色を整合させることが困難
なことがある。第6図に示すフィル夕36は第5図gの
フィル夕より作り易いが同じ効果を有する。
大きい方のカラーフィルタ部分は幅が24仏で高さが2
0仏、4・さし、方のカラーフィルタ部分は幅12仏で
高さが10仏である。この24仏幅の部分を幅12仏の
縦縞に分割することも考えると、これらの綿の色組成は
第5図gのフィル夕34の縦縞と同じであることが判る
。従ってフィル夕36はフィル夕34と同じ所要の波形
を生成する。フィル夕36とCCD撮像装置との垂直不
整合があっても、華直飛越しを用いたとしても、特定の
光感知器上の色組成はそのままである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法のフィル夕を用いて赤色視野を見たとき
の代表的な色符号化カメラ出力を示す図、第2図は所要
波形を示す図、第3図はグレー縞フィル夕を用いて上記
所要波形を得る.1方法を示す図、第4図は縦縞色フィ
ル夕を用いて上記波形を得る第2の方法を示す図、第5
図はこの発明によるフィル夕の他の実施例を示す図、第
6図はさらに他の実施例を示す図である。 R,G,B・・・・・・垂直色フィルタ縞、16・・・
・・・光感知器、18・・・・・・色フィル夕、20,
24・・・・・・制御手段。 第1図 第2図 第3図 第4図 第6図 図 山 縦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 場面の色を表わす色信号を発生し且つ複数列の光感
    知器を有する単一の撮像装置に使用されるものであつて
    、水平方向に色の順序が周期的に反復するように配列さ
    れ、上記列とは整除関係にない複数本の垂直色フイルタ
    縞と、上記色信号中に上記列と上記縞との間のビートの
    基本波も不都合な高調波も実質的に発生しないように、
    特定の光感知器に入射する特定の色の量を制御する手段
    を含むフイルタ。
JP56023620A 1980-02-19 1981-02-18 フイルタ Expired JPS6031150B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US122722 1980-02-19
US06/122,722 US4290671A (en) 1980-02-19 1980-02-19 Color encoding filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56138380A JPS56138380A (en) 1981-10-28
JPS6031150B2 true JPS6031150B2 (ja) 1985-07-20

Family

ID=22404370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56023620A Expired JPS6031150B2 (ja) 1980-02-19 1981-02-18 フイルタ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4290671A (ja)
JP (1) JPS6031150B2 (ja)
DE (1) DE3106214A1 (ja)

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Also Published As

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DE3106214A1 (de) 1982-03-11
JPS56138380A (en) 1981-10-28
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