JPS6113676B2 - - Google Patents

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JPS6113676B2
JPS6113676B2 JP53014181A JP1418178A JPS6113676B2 JP S6113676 B2 JPS6113676 B2 JP S6113676B2 JP 53014181 A JP53014181 A JP 53014181A JP 1418178 A JP1418178 A JP 1418178A JP S6113676 B2 JPS6113676 B2 JP S6113676B2
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JP
Japan
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color
signal
component
blue
change
Prior art date
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JP53014181A
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English (en)
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JPS54107624A (en
Inventor
Haruo Sakata
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Japan Broadcasting Corp
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Publication date
Application filed by Japan Broadcasting Corp filed Critical Japan Broadcasting Corp
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Publication of JPS54107624A publication Critical patent/JPS54107624A/ja
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  • Color Television Systems (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テレビジヨンカメラ撮像出力等の三
原色信号を合成して輝度信号に搬送色信号を重畳
した形態の複合カラーテレビジヨン信号を形成す
るカラーテレビジヨン信号複合化方式に関するも
のである。
現在の標準カラーテレビジヨン方式である
NTSC方式においては、視覚の空間周波数特性
に、画像の明暗を表わす輝度と画像の色合いを表
わす色度とで差があることを利用して、信号周波
数帯域の上限を、輝度信号成分については4.2M
Hz、広帯域色差信号EIについては1.5MHz、狭帯
域色差信号EQについては0.5MHzに選定してある
が、かかる各信号成分周波数帯域選定の根拠はミ
ドルトン(Middleton)等の色票を用いた心理実
験に基づいたデータにある。
しかしながら、その後の視覚に関する研究によ
つて、色度の広帯域軸および狭帯域軸は、上述の
NTSC方式における広帯域色差軸Iおよび狭帯域
色差軸Qとはそれぞれ相違し、第1図に示すよう
に、色度図上において、I軸により赤の方へ、ま
た、Q軸はより青の方へ、さらに、それぞれの反
対色はそれぞれ逆の方へ、それぞれ回転している
ことが明らかにされている。
そのうえ、色覚に関する研究によつては、色度
が空間周波数特性単独で決まるのではなく、空間
周波数特性に周波数帯域の制限を生ずる一因とし
て眼の網膜における3種類の錐体の分布が色度の
空間周波数特性に影響していることが明らかにさ
れている。
視覚および色覚に関するかかる新たな認識以前
に設定されたNTSC方式においては、単に色差信
号のみを狭帯域としたために、必ずしも視覚特性
に適合せず、微細な色変化を呈するパターンを直
接に観視した場合にはその色変化が十分見えるに
も拘らず、伝送系を経由した複合カラーテレビジ
ヨン信号を再生したカラー画像の同じパターンを
観視した場合には上述の微細な色変化が見えなく
なる欠点があつた。
本発明の目的は、NTSC方式複合カラーテレビ
ジヨン信号におけるかかる従来の欠点を除去し
て、再生カラー画像においても原画像におけると
同様に微細な色変化を観視し得るようにしたカラ
ーテレビジヨン信号複合化方式を提供することに
ある。
すなわち、本発明は、カラー画像情報の伝送信
号である複合カラーテレビジヨン信号の構成に関
して、視覚および色覚に関する眼の特性に一層適
合するようにして、カラーテレビジヨン信号の複
合化を図つたものであり、本発明複合化方式は、
カラー画像を表わす三原色信号を合成して輝度信
号と色信号とを組合わせた形態の複合カラーテレ
ビジヨン信号を形成するにあたり、前記三原色信
号のうち青色信号の周波数帯域の上限をほぼ
0.6MHzに制限したうえで他の原色信号と合成す
るようにしたことを特徴とするものである。
視覚の色情報を伝送するための従来のNTSC方
式複合カラーテレビジヨン信号伝送系に対応した
視覚の色情報伝送系のモデルを第2図に示す。
第2図示の色情報伝送系においては、カラー画
像による光刺戟は、赤(R)、緑(G)、青(B)
の三原色成分に、眼の網膜上の3種類の錐体によ
つて分解されたものが、光対電気信号変換の非線
形態特性を省略して考えると、図示のように、電
気信号の再生による大脳の視覚中枢への伝送は、
明暗の成分Br並びに赤―緑(r―g)および黄
―青(y―b)なる互に反対の色成分によつて行
なわれていると考えられ、空間周波数特性に着目
すると、その伝送経路には図示の空間フイルタが
それぞれ挿入されて、Br並びに(r―g)およ
び(y―b)の各成分の順にそれぞれの成分の周
波数帯域が、それぞれ前述した上限のとおりに狭
くなつている。
前述したように、NTSC方式は、視覚のモデル
が第2図につき上述したようになつていることを
基礎として出発し、第3図に示すような構成の伝
送方式を確立したものである。このNTSC方式カ
ラー画像情報伝送方式においては、第2図におけ
る反対の色成分(r―g)および(y―b)の替
りに広狭両色差成分信号IおよびQを用いてはい
るが、基本的には第2図示の伝送系と第3図示の
NTSC方式伝送系とは等価である。
一方、最近の研究によると、眼の網膜の中心部
において視細胞が密集している部分に青(B)に
対応する錐体が欠除していることに対応して、視
覚のモデルは、前述したように線形部に限つてい
えば、第2図示の伝送系における青(B)の系統
に空間周波数に対する低域通過フイルタが挿入さ
れた形態になつた第4図に示すとおりの構成にな
つている。
第4図示のかかる最近の視覚モデルに対応させ
ると、カラー画像情報を伝送すべき色信号伝送系
の構成についても、第5図に示すように、第3図
示の従来の伝送系における青(B)の伝送チヤン
ネルに低域通過フイルタを挿入すべきであるとい
うことになる。
第5図示の伝送系において、青(B)チヤンネ
ルに挿入した低域通過フイルタの遮断周波数をf
bとし、(r―g)および(y―b)の各チヤネル
に挿入されている低域通過フイルタの遮断周波数
をそれぞれf2およびf1とし、輝度信号をEY、(r
―g)信号をErg、(y―b)信号をEyb
し、さらに、輝度信号の変化分ΔEY=0のと
き、(y―b)信号の周波数fをf>f1とする。
しかして、上述した最も狭帯域の色成分y―b
を構成する黄yと青bとの縞からなり、明度は一
定とした第6図に示すパターンを第4図に示した
ように高域の欠除した青色伝送系統を有する視覚
系を介して観視した場合、第6図示のパターン自
体は黄yと青bとの縞であるから三原色R.G.B成
分は、明度一定のとき、それぞれ第7図a,b,
cに示すように変化しているが、青B系統にのみ
挿入された低域通過フイルタを介したマトリツク
スの入力においては、青B系統の高域成分B′につ
いては、第7図c′に示すように高域の欠除によつ
て変化がなくなつている。
かかる状態の入力をマトリクスし、かつ、それ
ぞれの帯域を前述したように順に制限した明暗
Br,(r―g)および(y―b)の各成分につい
ては、第7図d,eおよびfに示すように、低域
においては、(r―g)成分は第6図示のパター
ンにその成分が存在しないから、その変化は零と
なるが、(y―b)成分は図示のとおりとなり、
明暗成分Brは(y―b)成分のみの変化に対応
して図示のように変化することになるが、上述し
たように、青B系統のみ高域が欠除しているの
で、高域においては、(y―b)の色成分も(r
―g)成分とともに、第7図h,iにそれぞれ示
すようにそれらの変化が零となり、色の変化はな
くなるが、明暗成分Brは高域においても第7図
gに示すように残存し、したがつて、第6図示の
パターンは、高域においては、すなわち縞が微細
になると、色の変化は見えなくなるが明暗の縞と
なつて見えることになる。
上述したところを換言すれば、第7図a,b,
cの各波形は三原色R,G,Bの分光特性に対応
する第6図示の色度パターンの各成分であるが、
眼の網膜の中心窩においては青Bに感ずる錐体が
欠除しているために高域の青B成分がなく、cos2
πfxなる第6図示のパタンの周波数成分を伝送し
得ないので、青Bの高域については第7図c′のよ
うに変化がない状態で反対色信号への変換マトリ
クスに加わることになる。そのマトリクス出力で
ある反対色信号はBr,(r―g),(y―b)の3
成分となり、第7図d,e,fのようになる。す
なわち、第6図示のパターンには(r―g)成分
がないのでマトリクス出力の(r―g)成分は0
となる。マトリクス入力でB成分が第7図示cの
ときには第6図示のパターンは明度一定であるか
ら、マトリクス出力の明暗成分Brは平坦、すな
わち変化が0となるが、B成分が高域では第7図
c′となるため、第7図dに示すように明暗成分Br
には三原色のバランスが崩れて変化分を生ずるこ
とになる。(y―b)成分は低域においては第7
図fに示すようにcos2πfxの変化分を生ずるが、
f>f1となる高域においては、大脳中枢への伝送
成分としては(y―b)成分の変化分は伝送され
ず、第7図g,h,iのようになつて明暗成分
Brのみがcos2πfxの変化を伝送することにな
り、第6図示のパターンを明暗の変化として見る
ことになる。
これに対して、第3図示の従来のNTSC方式色
信号伝送系統においては、第8図に示すような信
号処理が行なわれることになる。
第6図示の色度パターンを撮像したカメラ出力
の三原色信号ER,EG,EBは第8図a,b,c
のとおりとなり、この三原色信号を供給したカラ
ーコーダのマトリクス出力は、第7図示の視覚系
情報Br,(r―g),(y―b)に替えてEY,E
I,EQとなり、第7図における狭帯域色情報(y
―b)にはQ軸色信号が対応し、それらのマトリ
クス出力信号波形は第8図d,e,fとなる。し
たがつて、第6図示の色度パターンに対してはE
Y,EIの各信号は0となり、EQ信号にのみ変化
分が存在することになる。しかし、各マトリクス
出力のうち、Q信号チヤネルの帯域が最も狭いの
であるから、高域については、Qチヤネルの最狭
の低域通過フイルタによりEQ信号の高域成分が
欠除し、再生端に伝送される信号としては、EQ
信号の変化分も波消失してしまい、第8図g,
h,iに示すように、各マトリクス出力EY,E
I,EQともに変化分がなくなり、再生画面におい
ては空間的な高域の変化情報はなくなり、すなわ
ち、第6図示のパターンの縞が微細になると、第
3図示の従来のNTSC方式色信号伝送系統におけ
る再生画面には何も現われないことになる。
したがつて、第6図示の色度パターンを直接に
観視すれば微細な縞のパターンが認められるとき
にも、従来のNTSC方式色信号伝送系を通すと再
生画面上では、同じ微細縞のパターンが見えなく
なる、というのが従来のNTSC方式の欠点の一つ
である。
これに反して、本発明複合化方式による第5図
示の色信号伝送系統においては、第4図示の視覚
系色情報とほぼ同様の波形を示す色情報信号の変
化が、第9図に示すように伝送される。
すなわち、第9図a,b,cは、第8図a,
b,cと同様の、第6図示の色度パターンに対す
るカメラ撮像出力の三原色信号ER,EG,EB
あり、高域については高域青色成分が新たに挿入
した低域通過フイルタにより消失して高域青色信
号EB′は第9図c′に示すように0となる。かかる
高域青信号EB′の欠除によりバランスのくずれた
入力に対して視覚系におけると同様に得られる各
マトリクス出力信号EY,Erg,Eybは第9
図d,e,fのようになり、第6図示の色度パタ
ーンに存在しない(r―g)成分の信号Erg
0となり、EYとEyb信号とのみに変化分が現
われる。しかし、マトリクス出力においては、そ
れぞれのチヤネルに挿入した低域通過フイルタに
より、EY信号の帯域は4.2MHz、Erg,Eyb
の各信号帯域はそれぞれf2,f1に制限されるが、
色信号帯域f2,f1を従来のNTSC方式伝送系に合
わせると、f2=1.5MHz、f1=0.5MHzとなり、各フ
イルタ出力においては、高域については、第8図
示の視覚系伝送波形と同様に、Eyb信号の高域
成分も消失して、第9図g,h,iに示すように
なり、色情報信号成分Erg,Eybともに高域
変化は0となるが、輝度信号成分EYのみ変化分
が存在し、第6図示の色度パターンが微細な縞と
なつたときにおいても、再生画面においては、視
覚系におけると全く同様に、色変化は消失する
が、明暗の変化として第6図示のパターンを認識
し得ることになる。
以上を要するに、本発明カラーテレビジヨン信
号複合化方式の特長は、視覚系に一層近似した色
情報伝送用信号の複合化を色信号伝送系で行なわ
せるために、カラーエンコーダの入力側におい
て、青色信号EBに帯域制限を加える点にある。
以上の説明においては、従来のNTSC方式に合
わせて、すべてのフイルタは、一次元的、すなわ
ち空間情報における水平方向のみについて帯域制
限を行なうものとしたが、画像として再生したと
きに二次元となる二次元のフイルタ処理を行なう
場合についても、同様のEB信号帯域制限を適用
することができる。その場合には、EB,EY,E
rg,Eybの各信号のすべてに二次元低域通過
フイルタを挿入するのが望ましい。
かかる二次元フイルタとしては、EB信号に対
しては撮像系において光学像をぼかす方式、例え
ば撮像管の前に拡散板を取付け、あるいは、テレ
シネ系におけるような場合には、光学系のフオー
カスを故意にずらし、あるいは、撮像管の走査ビ
ームのフオーカスをずらして走査ビームの径を太
くするなどの方法をとることができる。
また、Erg,Eybの色信号に対する二次元
フイルタとしては、垂直方向に1ライン単位の遅
延線群を用いて適切な振幅比をもつてそれらの遅
延出力を加算する方法や、一旦Erg,Eyb
各信号による再生画像を受像管上に形成し、その
受像管上の再生画像を、上述したと同様にして再
撮像するなどの方法をとることができ、その際、
上述のEB信号に対して用いたと同様の方法をと
ることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、従来のNTSC方式によるよりも視覚の特性に
一層適合して信号処理を行なつてカラーテレビジ
ヨン信号を複合化することができるので、被写体
を直接に観視するのと全く同様の見え方をするカ
ラー画像を再生することができ、被写体における
色度変化のみによる一層微細な変化のパターンを
再生カラー画像について認識することができると
いう効果が得られる。
なお、前述の実施例においては、第5図に示し
たように、従来のNTSC方式におけると同様に水
平方向の帯域制限を施したのみであるが、水平方
向の空間的な細かさについて本発明方式の効果を
発揮して、映像信号の帯域制限および青チヤネル
カメラの狭帯域化を行なつて、かかる効果を挙げ
ることができる。
また、二次元の空間情報に拡張して本発明方式
を適用する場合には、第5図示のEB,Erg
yb各信号に対する帯域制限フイルタを二次元
フイルタにすることにより、垂直方向の帯域節減
を図ることが可能となり、さらに、青チヤネルの
カメラは撮像管の走査ビームが太くてもよいこと
になる。
上述したところは、いずれも、青チヤネルに対
して帯域制限を施しているにも拘らず、被写体の
色度のみ黄―青(y―b)の変化を呈している場
合には、視覚により直接に見たのと全く同様に、
色の変化は不明であつても明暗の変化として被写
体と全く同様の状態の再生画像が得られるように
してカラーテレビジヨン信号を複合化し、かかる
複合カラーテレビジヨン信号を伝送することがで
きる。なお、以上の説明においては、525/60走
査標準のNTSC方式信号の例について述べたが、
PAL方式信号、SECAM方式信号など他の標準方
式のカラー画像信号についても本発明を同様に適
用し得ること勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図はNTSC方式と視覚系とにおける色度図
上の広帯域軸と狭帯域軸とを示す線図、第2図は
従来の視覚系モデルを示すブロツク線図、第3図
は従来のNTSC方式カラーテレビジヨン信号伝送
系の構成を示すブロツク線図、第4図は本発明方
式に対応した視覚系モデルを示すブロツク線図、
第5図は本発明方式によるカラーテレビジヨン信
号伝送系の構成例を示すブロツク線図、第6図は
色度パターンの例を示す線図、第7図a〜iは本
発明方式に対応した視覚系における各部信号波形
をそれぞれ示す波形図、第8図a〜iは第3図示
の従来の伝送系における各部信号波形をそれぞれ
示す波形図、第9図a〜iは第5図示の本発明方
式による伝送系における各部信号波形をそれぞれ
示す波形図である。 A,A-1……マトリクス、F1,F2,F3,FB
…低域通過フイルタ、CRT……受像管。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 カラー画像を表わす三原色信号を合成して輝
    度信号と色信号とを組合わせた形態の複合カラー
    テレビジヨン信号を形成するにあたり、前記三原
    色信号のうち青色信号の周波数帯域の上限をほぼ
    0.6MHzに制限したうえで他の原色信号と合成す
    るようにしたことを特徴とするカラーテレビジヨ
    ン信号複合化方式。
JP1418178A 1978-02-13 1978-02-13 Composite system for color television signal Granted JPS54107624A (en)

Priority Applications (1)

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JP1418178A JPS54107624A (en) 1978-02-13 1978-02-13 Composite system for color television signal

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JP1418178A JPS54107624A (en) 1978-02-13 1978-02-13 Composite system for color television signal

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JPS54107624A JPS54107624A (en) 1979-08-23
JPS6113676B2 true JPS6113676B2 (ja) 1986-04-15

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ID=11853962

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